CONCEITO DE CAMPO ELETROMAGNÉTICO E

1. CONCEITO DE CAMPO ELETROMAGNÉTICO E METODOLOGIA PARA EXECUTAR MEDIÇÕES PARA O PÚBLICO ATENDENDO A RESOLUÇÃO DA ANEEL 398 CARLOS GUERRA LIMA 18/03/2011

2. INTRODUÇÃO Com a promulgação da Lei 11.934 de 5 de maio de 2009 que determinou que a ANEEL deve regulamentar a exposição a campos elétricos, magnéticos e eletromagnéticos para baixas freqüências. Em 29 de março de 2010 a ANEEL com base nos poderes determinados pela lei 11.934 publicou a resolução 398 que se refere aos limites à exposição humana a campos elétricos e magnéticos originários de instalações de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, na frequência de 60 Hz. O objetivo deste trabalho é analisar a metodologia para executar medições para o público atendendo a resolução da ANEEL 398.

3. CAMPOS ELETROMAGNÉTICOS

4. CONCEITOS • Ocorrem na natureza; • Sempre estiveram presentes na Terra; • No século vinte, a exposição a fontes de CEM criadas pelo homem aumentaram; • Demanda por energia elétrica; • Tecnologias sem fio; • Mudanças em práticas profissionais; • Comportamento social. Todos estão expostos a uma mistura complexa de campos elétricos e magnéticos em muitas frequências diferentes, em casa ou no trabalho.

5. CONCEITOS Onda eletromagnética

6. MODELAGEM MATEMÁTICA Os campos elétricos estão associados à presença de cargas elétricas; Os campos magnéticos estão associados ao movimento físico destas cargas elétricas (corrente elétrica).

7. RESTRIÇÕES BÁSICAS Restrições na exposição a campos eletromagnéticos variáveis no tempo baseadas diretamente em efeitos na saúde. Dependendo da frequência do campo, especifica-se estas restrições por: • Densidade de corrente; • Taxa de absorção especifica; • Densidade de potência no ar.

8. FAIXAS DE FREQUÊNCIA Densidade de corrente, na faixa de frequências até 10 MHz; Corrente, na faixa de frequências até 110 MHz; Taxa de absorção específica , SAR, na faixa de frequências de 100 kHz – 10 GHz; Absorção específica,para campos pulsantes, na faixa de frequências de 300 MHz – 10 GHz; e Densidade de potência, na faixa de frequências de 10 – 300 GHz.

9. UNIDADES As principais unidades de medida de campo elétrico e magnético são: • O campo elétrico E, exerce forças sobre uma carga elétrica, e é expresso em volt por metro (V.m-1). • O campo magnético H pode exercer forças físicas sobre cargas elétricas, e é expresso em tesla(T). • 1 tesla = 10 000 gauss(G)

10. RESTRIÇÃO BÁSICA ANEEL RESOLUÇÃO 398 Restrição Básica: são os limites máximos de exposição humana a campos eletromagnéticos variantes no tempo, baseados em efeitos reconhecidos à saúde. FONTE: • Estabelecidos pela ICNIRP; • Recomendados pela OMS; FINALIDADE: • Garantir que não ultrapassem os limiares mínimos de interação biofísica com tecidos vivos; • Não causar danos à saúde.

11. RESTRIÇÃO BÁSICA ANEEL RESOLUÇÃO 398

12. FATOR DE SEGURANÇA CAMPO ELÉTICO Na faixa de frequências até 1KHz os níveis de referência para o campo elétrico: • Para exposição ocupacional o valor de 10 kVm-¹ em 50Hz ou 8,3 kVm-¹ para 60Hz. Incluindo uma margem de segurança suficiente para prevenir efeitos de estimulação por correntes de contato sob todas as condições possíveis. • Metade deste valor foi escolhido para níveis de referência para público geral, e 5 kVm-¹ para 50Hz ou 4,2 kVm-¹ para 60Hz. Para prevenir efeitos indiretos adversos para mais de 90% dos indivíduos expostos.

13. FATOR DE SEGURANÇA CAMPO MAGNÉTICO Na faixa de frequência de 4Hz a 1KHz a exposição deve ser limitada a 100 mA.m-2,: • Ocupacional a campos que induzem densidades de correntes menores que 10mA.m-². Decidiu-se usar um fator de segurança igual a 10. • Para público geral foi adotado um fator adicional 5, resultando uma restrição básica para exposição de 2mA.m-².

14. CAMPO ELÉTRICO Cargas na superfície do corpo.

15. CAMPO MAGNÉTICO Correntes induzidas no corpo.

16. ABSORÇÃO DA ENERGIA A exposição a campos elétricos e magnéticos de frequência baixa: • Resulta em uma absorção de energia desprezível. A exposição a campos eletromagnéticos de frequências acima de 100 kHz: • Absorção significativa de energia e a um aumento de temperatura.

17. METODOLOGIA PARA EXECUTAR MEDIÇÕES PARA O PÚBLICO

18. IEC 62110: 2009 Abrangência • Campos gerado por sistemas de energia AC • Avaliar os níveis de exposição do corpo humano • Não é aplicável aos sistemas de transmissão de energia DC. • Aplicável a exposição pública e não se aplica à exposição ocupacional • Valor de campo que calculado corresponde a uma média espacial sobre o corpo humano inteiro. .

19. IEC 62110: 2009 Instrumentos • Requisitos relativos à calibração - IEC 61786 ou outra norma nacional ou internacional. • Devem ser usados sob condições adequadas. • Imunidade eletromagnética; • Temperatura; • Umidade.

20. IEC 62110: 2009 Instrumentos Existem dois tipos de instrumentos de medição de campo elétrico e magnético os de um único eixo ou três eixos. Sonda Campo Elétrico Sonda Campo Magnético

21. IEC 62110: 2009 Considerações sobre medição • Campo elétrico • São de um único eixo ou três eixos. • A última é a opção preferida. • A componente horizontal do campo elétrico, especialmente quando ela é gerada por linhas aéreas, pode ser ignorada perto da superfície do solo. • A 1,0 m acima do solo, a componente vertical é semelhante à resultante

22. IEC 62110: 2009 Considerações sobre medição • Campo magnético • Devem ser feitas com instrumentos de três eixos; • Deve obter a resultante do campo; • Exceto quando houver uma razão especial para a utilização de instrumentos de eixo único. O desejo de investigar a orientação e a forma da elipse do campo magnético e casos em que a direção de um campo polarizado linearmente já é conhecido.

23. IEC 62110: 2009 Locais de medição Campo elétrico • Livre de outras linhas de força, torres, árvores, cercas altas, grama ou outras irregularidades. • Local deve ser relativamente simples. • A influência da vegetação no nível do campo elétrico pode ser significativa.

24. IEC 62110: 2009 Locais de medição Campo magnético. • Objetos não permanentes contendo materiais magnéticos ou não magnéticos condutores devem estar três vezes a dimensão do objeto do ponto de medição, a fim de medir o valor do campo sem perturbações; • A distância entre a sonda e objetos permanente magnéticos não deverá ser inferior menos de 1,0 m, a fim de medir com precisão o ambiente tranquilo de campo; • Se estas recomendações não puderem ser cumpridas, devem ser claramente mencionadas no boletim de medição.

25. IEC 62110: 2009 Locais de medição • Efeitos perturbadores de um operador na medição do campo elétrico. • Condição de umidade de medição do campo elétrico. • Efeitos de outras fontes de medição do campo magnético.

26. IEC 62110: 2009 • Ponto único de medição Quando o campo é considerado uniforme, a nível de campo magnético ou elétrico no ponto de interesse deve ser medido a 1,0 m acima do solo ou o piso do prédio Este nível medido é reconhecido como o nível de exposição média. Se necessário, outras alturas podem ser utilizados, caso em que a altura de medição real deve ser expressamente registrado no relatório de medição.

27. IEC 62110: 2009 • Três pontos de medição Quando o campo é considerado não-uniforme, o nível do campo magnético e elétrico na posição de interesse deve ser medido nas três alturas, de 0,5 m, 1,0 m e 1,5 m acima do solo ou piso de um edifício. Ao lado de equipamentos de energia ou de um edifício, medição deve ser feita a uma distância horizontal de 0,2 m de sua superfície ou do contorno de uma parede.

28. IEC 62110: 2009 Três pontos de medição

29. IEC 62110: 2009 • Cinco pontos de medição O nível do campo magnético devem ser digitalizados a uma altura de 0,2 m acima do solo ou o piso para encontrar o valor e a posição do campo máximo. O valor e a posição do campo máximo deverá ser digitalizado em um círculo com um raio de 0,5 m centrada na posição máxima. Outra medida deve ser feita no ponto em que é simétrica à segunda máxima . Outros duas medições devem ser feitas , ao longo da linha perpendicular à linha que passa o eixo três pontos de medição, nas distâncias de 0,5 m em cada lado da posição do máximo. A média das maiores três das cinco leituras deve formar a média calculada. Esta média é conhecido como o nível de exposição médio

30. IEC 62110: 2009 Cinco pontos de medição

31. IEC 62110: 2009 Cinco pontos de medição

32. CONCLUSÕES

33. CONCLUSÕES Tabela 1: Comparação entre os principais Níveis de Restrição Básica.

34. CONCLUSÕES As diretrizes internacionais de exposição • Os efeitos na saúde relacionados em curto prazo de exposição de alto nível foram estabelecidos e formam a base de duas diretrizes internacionais limite (ICNIRP/ 1998; IEEE/ 2002). • Evidências científicas relacionadas com possíveis efeitos na saúde em longo prazo da exposição de baixo nível, para campos ELF são insuficientes para justificar a redução destes limites quantitativos de exposição.

35. CONCLUSÕES Orientação da OMS Alto nível exposições de curta duração a CEM, efeitos adversos à saúde tenha sido cientificamente estabelecido (ICNIRP, 2003). Diretrizes internacionais de exposição projetada para proteger os trabalhadores e o público contra estes efeitos devem ser adaptadas pelas decisões políticas. Programas de proteção EMF deve incluir medidas de exposição a partir de fontes onde as exposições puderem excederem os valores limite.

36. CONCLUSÕES Orientação da OMS Com relação aos efeitos em longo prazo, dada a fragilidade da existência de um vínculo entre a exposição a campos magnéticos ELF e efeitos a saúde, os benefícios da redução da exposição sobre a saúde não são claras.

37. CONCLUSÕES As seguintes recomendações são dadas: • O governo e a indústria devem monitorar a ciência e promover programas de investigação para reduzir ainda mais a incerteza da evidência científica sobre os efeitos na saúde da exposição a campos ELF. • Os Membros do estado são incentivados a estabelecer programas de comunicação eficazes e abertos com todos os interessados para possibilitar a tomada de decisões a respeito de exposições aos CEM. • Quando construindo novas instalações e projetados novos equipamentos, incluindo aparelhos de baixo custo, explorar formas de reduzir as exposições aos CEM.

38. OBRIGADO! Dados para contato: CARLOS GUERRA LIMA. • ENGENHEIRO DE SEGURANÇA DO TRABALHO. • ENGENHEIRO ELETRICISTA. • CREA-PR 100258/D • COORDENADORIA DE SEGURANÇA DO TRABALHO (CST). • COMPANHIA PARANAENSE DE ENERGIA – COPEL. • carlos.lima@copel.com • Fone (041) 3234-6043