Pracownia Zagrożeń Elektromagnetycznych - Projekty
Streszczenie

Badania i ocena środowiskowych oddziaływań elektromagnetycznych nowych technologii w transporcie i energetyce

Kierownik projektu: dr inż. Krzysztof Gryz

Streszczenie projektu:

 

Celem realizacji zadania była ocena specyficznych złożonych zagrożeń elektromagnetycznych, związanych z eksploatacją różnego rodzaju środków transportu publicznego o napędzie elektrycznym lub hybrydowym (TEH) oraz związanych z eksploatacją innowacyjnych systemów elektroenergetycznych lub źródeł energii elektrycznej (ISE) podczas wytwarzania, przesyłania i przetwarzania energii elektrycznej.

W ramach prac analitycznych, wizyt studialnych i konsultacji z użytkownikami rozpoznano parametry techniczne oraz warunki obsługi TEH i ISE. Opracowano metodę badań terenowych i oceny środowiskowego pola elektromagnetycznego związanego z eksploatacją TEH i ISE, obejmującą m.in.: rozpoznanie parametrów wytwarzanego przez nie pola elektromagnetycznego w dziedzinie czasu i częstotliwości, pomiary punktowe rozkładu przestrzennego pola elektromagnetycznego, ekspozymetryczny monitoring zmienności pola magnetycznego małej częstotliwości i pola elektrycznego z zakresu radiofalowego oraz zasady oceny wyników badań w kontekście zróżnicowanych krajowych i międzynarodowych limitów ekspozycji lub narażenia różnych grup pracujących i osób potencjalnie narażonych, takich jak ogół pracowników oraz osoby szczególnie chronione, w tym użytkownicy aktywnych implantów medycznych.

W celu scharakteryzowania pola elektromagnetycznego związanego z eksploatacją TEH i ISE z wykorzystaniem opracowanej metody przeprowadzono badania terenowe przy wybranych TEH i ISE różnego rodzaju. Badania przeprowadzono w: tramwajach, pociągach metra i infrastrukturze podziemnej metra w Warszawie, autobusach komunikacji miejskiej o napędzie elektrycznym i trolejbusach oraz w elektrowniach wiatrowych, elektrowni fotowoltaicznej i w otoczeniu zespołu paneli fotowoltaicznych.

Uzyskane wyniki badań zaprezentowano w raporcie, w którym przedstawiono charakterystykę źródeł pola elektromagnetycznego w wybranych TEH i ISE oraz jego parametry w dziedzinie częstotliwości i poziom ekspozycji w przestrzeni pracy.

W wyniku przeprowadzonych badań w TEH stwierdzono występowanie złożonego pola elektromagnetycznego, wytwarzanego przez zewnętrzną sieć trakcyjną i wewnętrzne wyposażenie elektryczne – pola magnetostatyczne i pola elektromagnetyczne zmienne o widmie amplitudowo-częstotliwościowym obejmującym składowe do kilkudziesięciu kHz, z dominującymi składowymi z zakresu (50–100) Hz, 300 Hz i 600 Hz (zależnie od konstrukcji i przeznaczenia eksploatowanych urządzeń oraz trybu jazdy), a także pole elektromagnetyczne o częstotliwości z pasm (147–174) MHz lub (380–460) MHz wytwarzane przez radiotelefony przewoźne wykorzystywane przez pracowników. W TEH występuje także pole elektromagnetyczne pochodzące od zewnętrznych (zlokalizowanych poza pojazdami) różnorodnych systemów łączności bezprzewodowej z pasma 88 MHz – 5,7 GHz (np. nadajniki radiowo-telewizyjne, telefonia komórkowa, dostęp do internetu). W TEH wskutek gwałtownych zmian trybu jazdy (ruszanie, przyspieszanie, hamowanie), występuje także pole magnetyczne stanów przejściowych (transient fields), wytwarzane przez układy napędowe i zasilające.

W otoczeniu ISE występuje złożone pole elektromagnetyczne – pole magnetostatyczne oraz pole elektromagnetyczne małej częstotliwości (z pasma od kilku do kilkuset Hz), o dominującej składowej 50 Hz, wytwarzane np. przez panele fotowoltaiczne, wyposażenie elektroenergetyczne elektrowni fotowoltaicznych i wiatrowych.

Analizę wyników badań przeprowadzono na podstawie wymagań obowiązujących od 1 lipca 2016 r. przepisów prawa pracy dotyczących BHP przy pracach związanych z narażeniem na pole elektromagnetyczne (Dz.U. z 2016 r., poz. 950 i 952). Wykazano w niej, że bezpośrednio przy wyposażeniu elektroenergetycznym ISE (elektrowni wiatrowych i fotowoltaicznych) natężenie magnetycznego pola quasi-statycznego osiąga poziom stref ochronnych – pośredniej i zagrożenia (tj. narażenia kontrolowanego), których zasięg jest uzależniony od częstotliwości pola (dla maksymalnej rozpoznanej częstotliwości 150 Hz dochodzi do ok. 1 m od urządzeń). Zasięg strefy pośredniej pola magnetycznego w elektrowniach wiatrowych i fotowoltaicznych odpowiada również obszarom przestrzeni pracy, w których mogą wystąpić zakłócenia w działaniu aktywnych implantów medycznych. W elektrowniach wiatrowych i fotowoltaicznych stwierdzono występowanie pola magnetostatycznego i elektrycznego pola quasi-statycznego strefy bezpiecznej (ekspozycja pomijalna pracowników).

Wiele prac wykonywanych jest w elektrowniach wiatrowych przy unieruchomionych turbinach, bez oddziaływania pola elektromagnetycznego na pracujących. Narażenie pracujących wewnątrz elektrowni wiatrowych na pole elektromagnetyczne występuje tylko podczas prac wykonywanych przy pracujących urządzeniach i jest uzależnione od miejsca przebywania względem elementów wyposażenia elektroenergetycznego. Pracujący przebywają głównie w polu magnetycznym strefy bezpiecznej lub krótkotrwale podlegają narażeniu kontrolowanemu (oddziaływanie pola stref ochronnych). W takim przypadku zgodnie z wymaganiami obowiązujących przepisów dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy w polu elektromagnetycznym wymagane jest podjęcie przez użytkowników elektrowni niezbędnych środków ochronnych, takich jak: oznakowanie źródeł pola i zasięgów stref ochronnych oraz rodzajów zagrożeń, objęcie pracujących tam osób profilaktycznymi badaniami lekarskimi pod kątem oceny przeciwskazań zdrowotnych do narażenia kontrolowanego.

Ekspozycja pracowników w TEH (tj. podczas jazdy wewnątrz pojazdów) na pole elektromagnetyczne z całego pasma rozpoznanych częstotliwości jest poniżej limitów narażenia kontrolowanego (stwierdzono jedynie pola strefy bezpiecznej – ekspozycję pomijalną).

W ramach realizowanych prac opracowano materiały informacyjne prezentujące w syntetycznej formie charakterystykę i ocenę zagrożeń elektromagnetycznych związanych z eksploatacją TEH i ISE. Wersję roboczą materiałów zweryfikowano podczas 2 pilotażowych szkoleń specjalistycznych, w których uczestniczyło 58 osób (m.in. pracodawcy, na co dzień związani z wykorzystaniem źródeł pola elektromagnetycznego, pracownicy służby BHP, pracownicy organów kontroli i laboratoriów badawczych).

 

Zadanie 2.Z.29. Natężenia pola magnetycznego oddziałującego na pracującego w otoczeniu infrastruktury technicznej wewnątrz i na zewnątrz elektrowni wiatrowej z generatorami szybkoobrotowymi: a) o mocy 2,5 MW – przetworniki DC/AC i AC/AC oraz okablowanie zlokalizowane na dolnym poziomie wieży, b) o mocy 2,0 MW – wyposażenie elektroenergetyczne zlokalizowane w gondoli (na rysunku przedstawiono wyniki monitoringu narażenia podczas 90-minutowej typowej aktywności)

 

Tematykę zagrożeń elektromagnetycznych związanych z eksploatacją TEH i ISE oraz wyniki realizacji zadania zaprezentowano podczas wystąpień na 5 krajowych i 3 międzynarodowych konferencjach oraz w materiałach konferencyjnych, a także podczas 4 szkoleń specjalistycznych. Opracowano 2 rozdziały w monografiach specjalistycznych, 1 publikację w czasopiśmie o zasięgu międzynarodowym oraz 1 publikację w czasopiśmie o zasięgu krajowym.



Jednostka: Pracownia Zagrożeń Elektromagnetycznych

Okres realizacji: 01.01.2014 – 31.12.2016