Elektromagnetische velden in het distributienet

Elektromagnetische velden
in het distributienet
Informatiebrochure
Inleiding
De beheersing van elektrische stroom is een essentiële factor geweest in de ontwikkeling van de maatschappij.
Elektrische energie draagt bij tot ons welzijn en ons dagelijks comfort maar gaat noodzakelijkerwijze samen
met elektromagnetische velden (EMV). Deze velden zijn meestal niet waarneembaar maar toch overal
aanwezig in onze omgeving, waardoor ze soms aanleiding geven tot terechte vragen.
Elektriciteitstransport- en distributienetten* wekken elektromagnetische velden op.
Hoe sterk zijn deze velden? Kunnen ze gevaarlijk zijn voor onze gezondheid? Wat zijn de wettelijke bepalingen
in dit verband?
De beheerders van onze distributienetten hebben het initiatief genomen voor deze brochure ten einde
objectieve en duidelijke antwoorden te geven over de elektromagnetische velden die door hun installaties
opgewekt worden.
Een vergelijkbaar document over elektromagnetische velden van het elektriciteitstransportnet is
beschikbaar bij de transportnetbeheerder Elia.
De beheerders van de distributienetten, die een essentiële rol van openbare dienst vervullen - het bezorgen
van elektriciteit aan de eindgebruikers – willen op deze manier ook bijdragen tot de verdere ontwikkeling
van een duurzaam kader ten voordele van ons welzijn.
Voor meer uitvoerige informatie vindt u op de laatste pagina een lijst van nuttige websites.
* Het distributienet heeft een spanning die lager ligt dan 30 kV; het transportnet bevat alle installaties boven 30 kV.
2
Inhoud
Elektrische velden en magnetische velden.
Wat is het verschil? 3
Elektrisch veld
3
Magnetisch veld 3
Wat zijn de voornaamste bronnen van
elektromagnetische velden? De natuur
Inbreng van de mens
Hoe reageert het menselijk lichaam op
elektromagnetische velden van 50 Hz?
4-7
4
4-7
8-9
Effect van elektrische velden 8
Effect van magnetische velden
8
En in geval van langdurige blootstelling?
8
Elektromagnetische velden van 50 Hz en
de wetgeving
10
10
Aanbeveling op Europees niveau
De wetgeving in België
10
Besluit
11
Interessante websites
11
Elektrische velden en magnetische velden.
Wat is het verschil ?
Zoals de naam doet vermoeden, bestaat een elektromagnetisch veld uit een elektrisch veld en een
magnetisch veld.
Elektrisch veld
Het elektrisch veld duidt de kracht aan die door
een elektrische lading uitgeoefend wordt op een
andere elektrische lading. Dit veld is verbonden met
de elektrische spanning die de kwantiteit van deze
ladingen bepaalt: hoe groter de voedingsspanning
van een elektrisch toestel, hoe sterker het opgewekte
elektrisch veld van dit toestel. Een elektrisch veld
wordt uitgedrukt in volt per meter (V/m)
Voorbeeld: Een lamp is aangesloten op een stopcontact via zijn voedingsdraad. Deze draad produceert
een elektrisch veld, zelfs als de lamp niet brandt: er
is een elektrische spanning aanwezig.
Magnetisch veld
Een magnetisch veld duidt de kracht aan die door
een elektrische lading in beweging wordt uit­geoefend
op een andere lading in beweging. Dit veld is gekoppeld aan de elektrische stroom die de circulatie van
de ladingen in een geleider bepaalt.
Dit magnetisch veld meet men in ampère per meter
(A/m) maar wordt vaker weergegeven door zijn inductie, uitgedrukt in tesla (T). Een gewone alledaagse
magneet heeft een magnetisch veld van ongeveer
0,2 tot 0,4 tesla. Het magnetisch veld in een woonwijk heeft een orde van grootte van een miljoenste
van een tesla, of een microtesla (µT).
Voorbeeld: De voedingsdraad van een brandende
lamp aangesloten op het elektrisch net produceert
een magnetisch veld (bijkomend bij het elektrisch
veld): er vloeit een elektrische stroom bij een bepaalde
spanning.
En de frequentie van een elektromagnetisch veld ?
Elektromagnetische velden veranderen voortdurend van richting: ze wisselen van positieve zin naar
negatieve zin en terug. Dit noemt men oscilleren of alterneren. De frequentie drukt uit hoe snel het veld
oscilleert, d.w.z. zichzelf vernieuwt. De eenheid van frequentie is hertz (Hz). Eén hertz staat voor één oscillatie per seconde.
De meeste elektrische toestellen werken op wisselstroom. De hierdoor opgewekte elektrische en magnetische
velden zijn dus alternerend. hun frequentie is dezelfde als die van de stroom: 50 Hz.
Bij hoge frequenties zijn de elektrische en magnetische velden nauw verbonden met elkaar, zodat men
van “elektromagnetische” velden spreekt. Bij lage frequenties, en meer bepaald bij 50 Hz (zoals bij
huishoudelijk elektriciteitsgebruik), zijn ze onafhankelijk van elkaar.
3
Wat zijn de voornaamste bronnen
van elektromagnetische velden ?
Gammastralen
Alle toestellen die elektriciteit transporteren of verbruiken – bijvoorbeeld elektrische netten en huis-
Infrarode
straling
Microgolven
Radiogolven
(korte golven)
De Aarde heeft haar eigen magnetisch veld. Dit
wordt opgewekt door bewegingen in de hete,
vloeibare kern van de Aarde. Men kan dit veld
detecteren met een kompas. De veldsterkte
bedraagt 30 tot 60 μT aan het aardoppervlak.
Heel lage
frequenties
(VLF)
lOm te beginnen, de Aarde zelf.
Extreem lage
frequenties
(ELF)
De meeste natuurlijke elektromagnetische velden
hebben een frequentie van 0 Hz; het zijn statische
velden.
De menselijke activiteit produceert tal van elektromagnetische velden waaraan we zijn blootgesteld
en die op regelmatige wijze en snel variëren. De
onderstaande tabel geeft een overzicht van de
toepassingen en de frequenties die worden geproduceerd, van de extreem lage frequenties tot de
X- en gammastralen.
X-stralen
Andere natuurlijke fenomenen produceren elektrische velden die variëren met de tijd en waarvan
sommige hogere frequenties hebben (bijvoorbeeld,
bliksem en kosmische straling).
Inbreng van de mens
Ultraviolette
straling
De natuur
ongeveer 100 tot 150 V/m groot. Bij een onweer
kan dit 10.000 tot 20.000 V/m bedragen.
Zichtbaar licht
Elektromagnetische velden zijn aanwezig in
onze omgeving op natuurlijke wijze of worden
opgewekt door menselijke activiteit.
lEn de atmosfeer?
Elektrische ladingen in de hoge lagen van de
atmosfeer genereren een permanent elektrisch
veld dat ook aan de oppervlakte van de aarde
aanwezig is. Bij mooi weer is dit elektrisch veld
4
10
102
104
KHz
106
MHz
108
1010
GHz
Niet-ioniserende straling
1012
1014
1016
1018
1020
1022
Ioniserende straling
1024 1026
frequentie
houdtoestellen – produceren een extreem lage frequentie, namelijk 50 Hz.
Niet blootgesteld worden is praktisch onmogelijk in
geïndustrialiseerde landen.
l Elektrische netten
Men onderscheidt het middenspanningsdistribu­
tienet (> 1.000 V) en het laagspanningsdistributienet
(≤ 1.000 V).
• Velden opgewekt door gelokaliseerde bronnen, zoals distributiecabines (cabines MS/LS).
De intensiteit van het veld neemt sterk af met
de afstand (1/d3). Het magnetisch veld van de
transformator in een distributiecabine is heel
zwak en verwaarloosbaar in vergelijking met het
veld van de elektrische geleiders in de distributie­
cabine.
Gebundelde luchtlijn 400 V (LS)
Deze distributienetten bestaan uit distributiecabines, luchtlijnen en ondergrondse kabels die de
elektriciteit naar de woonwijken brengen (middenspanning of MS) of naar de individuele huizen
(laagspanning of LS).
Deze netten veroorzaken elektrische velden met
een orde van grootte van één volt per meter; deze
velden zijn vrijwel nul in woningen of aan de buitenkant van de distributiecabines, waar ze verzwakt
zijn door de obstakels (muur, wand,...).
Luchtlijn 10 kV (MS)
Wat magnetische velden met een frequentie van
50 Hz betreft, onderscheidt men twee categorieën:
• Velden die ontstaan rond de geleiders van
het elektriciteitsnet. De magnetische velden
zijn evenredig met de stroomsterkte die in de
kabels en lijnen circuleert. Hun sterkte of intensiteit neemt af met de afstand tot de geleiders
(1/d2). Kabels die tegen elkaar liggen en eventueel
rond elkaar gedraaid zijn vormen een interessant
geval: zij verminderen het magnetisch veld tot
een bijna te verwaarlozen niveau.
Distributiecabine
Ondergrondse LS- kabels
5
Hoe sterk is het magnetisch veld in de nabijheid van distributienetten ?
Elementen van het distributienet
Horizontale afstand 2
0m
5m
10 m
20 m
0,12
0,09
Verwaarloosbaar
Verwaarloosbaar
Gebundeld
0,14
0,01
Verwaarloosbaar
Verwaarloosbaar
Nietgebundeld
0,11
0,08
Verwaarloosbaar
Verwaarloosbaar
Luchtlijn MS
Uit de tabel hiernaast blijkt dat de waarden van het
magnetische veld in de nabijheid van distributie­
netten ver onder de grenzen blijven die worden aangeraden door de wetgeving in Europa en
België (zie pagina 10). De tabel geeft typische
waarden aan van magnetische velden van de verschillende elementen van het distributienet. Deze
waarden worden in microtesla [µT] uitgedrukt1.
Ze werden gemeten op een hoogte van 1,5 meter
boven de grond en op verschillende horizontale afstanden tot de bron.
Luchtlijn LS
Ondergrondse kabel MS
0,06
< 0,01
Verwaarloosbaar
Verwaarloosbaar
Gebundeld
0,03
< 0,01
Verwaarloosbaar
Verwaarloosbaar
Nietgebundeld
0,6
0,03
Verwaarloosbaar
Verwaarloosbaar
6 3
0,4
0,02
Verwaarloosbaar
Ondergrondse kabel LS
Cabine MS/LS
µT = 0,001 mT = 0,000001 T
1
De horizontale afstand is gemeten vanaf de loodrechte van het midden van de centrale geleider van de luchtlijn of van de
ondergrondse geleiders.
3
Waarde van het magnetische veld gemeten tegen de buitenkant van de cabine.
1
2
6
Vraag I Antwoord
Er staan schotelantennes op het
dak van mijn gebouw, juist boven mijn
kamer. Zijn deze ook een bron van
elektromagnetische velden?
Schotelantennes zijn ontvangers en
zenden geen elektromagnetische velden uit.
lDe huishoudapparaten
Kleine elektrische motoren en transformatoren van
huishoudapparaten genereren, door hun ontwerp,
veel sterkere magnetische velden dan de elektrische snoeren van deze toestellen. Huishoudapparaten zoals wasmachines, haardrogers of
microgolfovens mogen enkel verkocht worden als
ze alle mogelijke garanties bieden wat betreft de
veiligheid van de opgewekte magnetische velden.
Toestellen
Keukenrobot 5
Vraag I Antwoord
Meestal ligt de veldsterkte ver onder de grenswaarde van 100 µT.
Voor alle apparaten wordt het magnetisch veld
verwaarloosbaar op een afstand groter dan één
meter.
Niveau van het magnetisch veld op de gewone
gebruiksafstand 4 [µT]
0,1-20
Computerscherm
< 0,2
Invertor van een fotovoltaïsche installatie (4 kW)
< 0,2
Wekkerradio
0,4 – 1
Afwasmachine
0,6 – 4
Cirkelzaag
1-25
Boor
2-10
Stofzuiger
2-80
Microgolfoven
3-8
Haardroger
6-25
Scheerapparaat
15-87
e gewone gebruiksafstanden zijn identiek aan de afstanden waarop de magnetische velden die in de normen worden vermeld, zijn
D
gemeten. Voor een haardroger wordt bijvoorbeeld gemeten op 10 cm van het apparaat, voor een scheerapparaat op 0 cm.
5
Tot de categorie keukenrobot horen de verschillende soorten kooktoestellen, robots, sapcentrifuges, mixers, koffiemachines,
koffiemolens en vleesbraders.
4
Zijn elektrische toestellen in
wonin­gen, zoals bijvoorbeeld wekkerradio’s, een belangrijke bron van
elektromagnetische velden?
Het magnetisch veld van huishoudtoestellen varieert sterk, zoals blijkt
uit de tabel hiernaast. We hebben
gezien dat het veld vanaf één meter
verwaarloosbaar wordt, maar men
gaat er van uit dat het beter is om
niet te slapen met het hoofd naast
een wekkerradio.
Zijn elektrische apparaten gevoelig
aan de velden die in een residentiële
omgeving aanwezig zijn ?
Over het algemeen niet. De CEmarkering op het apparaat waarborgt
dit.
7
Hoe reageert het menselijk lichaam op
elektromagnetische velden van 50 Hz ?
Het menselijke lichaam voelt elektromagnetische
velden niet onmiddellijk, behalve als het om erg
hoge waarden gaat. Dit wil niet zeggen dat deze
velden geen enkele invloed hebben op het lichaam.
Om die reden, om de mogelijke impact van elektromagnetische velden op de gezondheid te evalueren,
werd al veel wetenschappelijk werk verricht en blijft
men deze materie onderzoeken.
Effect van elektrische velden
Het menselijk lichaam is een geleider van elektriciteit.
Als het lichaam aan een elektrisch veld wordt
blootgesteld, stapelen de elektrische ladingen
zich op aan de oppervlakte van het lichaam. Deze
accumulatie kan zich uiten in:
• beweging van haartjes, een kriebelend gevoel op
de huid;
• kleine vonkjes tussen de huid en de voorwerpen
die men aanraakt (kledij, bril,…).
De waarnemingsdrempel van elektrische velden
varieert van mens tot mens:
•onder de 10 kV/m voelt een minderheid de elektrische velden al als een luchtstroom langs de
huid;
•vanaf 20 kV/m voelen de meeste mensen prik­
kelingen.
Zoals we hierboven hebben gezien, liggen de waarden
van de elektrische velden die door elektriciteitsnetten
worden geproduceerd, heel wat lager.
Effect van magnetische velden
Het magnetisch veld op 50 Hz wekt elektrische
stromen op in het menselijk lichaam. Alleen wanneer
deze velden zeer hoge waarden bereiken, worden
ze waarneembaar.
De volgende limietwaarden worden aangenomen
door de Wereldgezondheidsorganisatie (WGO):
•voor magnetische velden van 50 Hz, boven
500 µT en tot 5.000 µT: beperkte biologische effecten.
•voor magnetische velden van 50 Hz, boven 5.000
µT en tot 50.000 µT: effecten op het centrale zenuwstelsel en het gezichtsvermogen.
•voor magnetische velden van 50 Hz, boven
50.000 µT en tot 500.000 µT: men stelt stimulatie van sommige weefsels vast; aantasting van de
gezondheid is mogelijk.
•voor magnetische velden van 50 Hz, boven
500.000 µT: ventriculaire fibrillaties werden vastgesteld.
Ter herinnering, de tabel op pagina 6 geeft typische
waarden van de magnetische velden opgewekt door
de Belgische elektricteitsdistributienetten. Deze liggen in alle gevallen ruimschoots onder 500 µT.
En in geval van langdurige
blootstelling ?
Er zijn verschillende honderden biologische en
epidemiologische studies uitgevoerd over de invloed van laagfrequente magnetische velden op de
gezondheid.
• Geen biologische studie* heeft ooit aangetoond
dat bij proefdieren blootgesteld aan laag­frequente
magnetische velden, zelfs met hoge intensiteit,
kanker ontstaat of bestaande kanker erger wordt.
• De meeste epidemiologische studies** zijn negatief, in die zin dat zij evenmin een statistisch
significant verband hebben aangetoond tussen
blootstelling aan laagfrequente magnetische
velden en de gezondheid in het algemeen.
Nochtans hebben epidemiologische studies
een verhoogd risico op leukemie vastgesteld bij
kinderen, na een langdurige blootstelling aan
magnetische velden van gemiddeld meer dan
0,4 µT. Leukemie bij kinderen is zeldzaam: men
stelt de diagnose leukemie jaarlijks slechts vier
maal per 100.000 kinderen tussen 0 en 14 jaar.
*Experimentele studie, meestal in laboratoria, op biologisch
materiaal.
** Studie van gezondheidsproblemen (bv. ziekten) bij bevolkingsgroepen.
8
lDe mening van het Internationaal Centrum
voor Kankeronderzoek.
Het Internationaal Centrum voor Kankeronderzoek
of “International Agency for Research on Cancer
(IARC)” maakt deel uit van de WGO. Het IARC
heeft als opdracht het coördineren en uitvoeren van
onderzoek naar de oorzaken van kanker en de
mechanismen van het ontstaan van kanker. Het
centrum ontwikkelt ook wetenschappelijk verantwoorde strategieën in de strijd tegen kanker.
Voor de andere vormen van kanker is er geen
verband met laagfrequente elektromagne­tische
velden.
Het kankerverwekkend vermogen van talrijke
substanties wordt op gestandaardiseerde wijze
geëvalueerd, steunend op epidemiologische en
biologische studies. Daarna wordt de substantie
ondergebracht in één van de vijf categorieën in onderstaande tabel.
Het IARC heeft, in 2001, de laagfrequente magnetische velden in categorie 2B geplaatst, maar uitsluitend voor het risico van leukemie bij kinderen, voor
een gemiddelde constante blootstelling aan een
veldsterkte hoger dan 0,4 µT.
België koploper in het onderzoek
België is actief in het domein van het onderzoek naar de effecten van velden met
extreem lage frequentie (ELF).
De
“Belgian
BioElectroMagnetic
Group”
(BBEMG), een interuniversitaire groep die in
1995 werd opgericht, interesseert zich in het
bijzonder voor de invloeden van elektrische
en magnetische velden, veroorzaakt door het
transport en het gebruik van elektriciteit, in ons
dagelijks leven of onze werkomgeving.
Groep
Definitie
Voorbeelden
1
Kankerverwekkend voor de mens
107 stoffen (asbest, tabak, X-stralen,..)
2A
Waarschijnlijk kankerverwekkend voor de mens
58 stoffen (dieseluitstoot, UV-stralen,…)
2B
Kan kanker verwekken bij de mens
249 stoffen (koffie, lood,…)
3
Kan door zijn karakter niet worden geklasseerd als
kankerverwekkend voor de mens
512 stoffen (thee, asfalt,..)
4
Waarschijnlijk niet kankerverwekkend voor de mens
1 stof (caprolactam)
Vraag I Antwoord
Zijn elektromagnetische velden
gevaarlijk wanneer men een pacemaker heeft?
In de praktijk is er geen enkel bewezen geval van slechte werking van
een hartstimulator in de buurt van
een hoogspanningslijn of een distributiecabine. Nochtans moet, in een
beroepsomgeving waar elektrische
of magnetische velden zeer hoge
waarden kunnen bereiken, het advies van een arbeidsgeneesheer
gevraagd worden over het gebruik
van een hart­stimulator.
9
Elektromagnetische velden van 50 Hz
en de wetgeving
Aanbeveling op Europees niveau De wetgeving in België
Er bestaat een referentiedocument, opgesteld door
de Europese Raad, dat niveaus aanbeveelt die
niet mogen worden overschreden omwille van de
openbare gezondheid in het algemeen: “Council
Recommendation of 12 July 1999 on the limitation
of exposure of the general public to electromagnetic
fields (0 Hz to 300 GHz) 1999/519/EC”.
lElektrische velden
Dit document betreft dus uitsluitend de bevolking
in het algemeen en is gebaseerd op de aanbevelingen van de ICNIRP (International Commission on
Non-Ionizing Radiation Protection).
Referentielimieten aanbevolen door de Europese
Raad
10
Elektrische velden 50 Hz
5.000 V/m
Magnetische velden 50 Hz
100 μT
In België is er een ministerieel besluit dat een beperking oplegt voor elektrische velden opgewekt
door transport of distributie van elektrische energie (Algemeen Reglement op de Elektrische Instal­
laties, AREI/ artikel 139).
Volgens dit reglement moet het elektrisch veld
opgewekt door een installatie van transport of verdeling van energie onder de hieronder vermelde
waarden blijven, gemeten op 1,5 meter van de
grond of van woningen.
Bewoonde of voor woningbouw bestemde zones in de
sectorplannen
5.000 V/m
Overhang van banen
7.000 V/m
Andere plaatsen
10.000 V/m
Deze niveaus zijn hoofdzakelijk gebaseerd op onmiddellijke invloeden van de velden waarvoor de
beïnvloedingsmechanismes gekend zijn.
lMagnetische velden
En wat met eventuele gevolgen op lange termijn?
Er zijn geen aanbevelingen of normen over de gevolgen op lange termijn want de wetenschappelijke
theorie wordt niet aanzien als voldoende bewezen.
Op federaal niveau bestaat er geen wetgeving die
zeer laagfrequente magnetische velden afkomstig
van het elektriciteitstransport- en distributienet
beperkt.
De referentielimieten, hierboven vermeld en aanbevolen door de Europese Raad, zijn aangenomen
door diverse landen als nationale normen (onder
andere in Duitsland, Frankrijk, Nederland, Zweden
en Groot-Brittannië).
Op regionaal niveau heeft de Vlaamse regering
kwaliteitsnormen voor binnenshuis bepaald die
veel strenger zijn dan de aanbevelingen van de
Europese Raad: voor magnetische velden met
een frequentie van 50 Hz bedraagt de interventie­
waarde 10 μT.
Het besluit van de Vlaamse Regering bepaalt
“binnenshuis” als woningen en gebouwen toegankelijk voor het publiek. De interventiewaarde is een
“meetbare grootheid die overeenstemt met een
aanvaardbaar maximaal risico dat, behalve in geval
van overmacht, niet mag overschreden worden en
dat, in geval van overschrijding, aanleiding geeft tot
preventieve actie.”
In het Brussels Hoofdstedelijk Gewest en in het
Waals Gewest, bij afwezigheid van een regionale
of federale wetgeving, zal men in het algemeen de
aanbevelingen van de Europese Raad opvolgen.
Besluit
Interessante websites
Elektromagnetische velden en gezondheid:
Zelfs al leven we in een omgeving waar elektrische en magnetische velden van 50 Hz overal aanwezig zijn,
mag men stellen dat hun gemiddelde intensiteit beduidend lager is dan de normwaarden aanbevolen door
de Europese Raad en andere bevoegde organisaties. Deze limietwaarden werden vastgelegd ten bate van
de volksgezondheid, rekening houdend met een aanzienlijke veiligheidsmarge. Ze stemmen ook overeen
met de besluiten van talrijke wetenschappelijke studies.
De mogelijke gezondheidseffecten van blootstelling aan zeer laagfrequente elektromagnetische velden
werden wetenschappelijk en op transparante wijze bestudeerd. Dit gebeurde door de gezamenlijke
inspanningen van wetenschappers, regeringsinstellingen en elektriciteitsnetbeheerders. Deze studies
hebben op beduidende wijze vele onzekerheden beantwoord en hebben ook geleid tot meer precieze
beoordelingen van eventuele risico’s.
Federale Overheidsdienst Volksgezondheid, Veiligheid
van Voedselketen en Leefmilieu.
www.health.fgov.be
BBEMG (Belgian BioElectromagnetic Group)
www.bbemg.ulg.ac.be
WGO: Wereldgezondheidsorganisatie
www.who.int
International Agency for Research on Cancer
www.iarc.fr
International Commission on Non-Ionizing
Radiation Protection
www.icnirp.de
Elektromagnetische velden en milieu:
IBGE-BIM – Leefmilieu Brussel – Brussels Instituut
voor Milieubeheer
www.ibgebim.be
Departement Leefmilieu, Natuur en Energie van de
Vlaamse overheid (LNE)
www.lne.be
Elektriciteitssector
Laborelec
www.laborelec.be
ELIA , beheerder van het Belgisch transportnet.
www.elia.be
11
Verantwoordelijk uitgever : Ferdinand de Lichtervelde - Palmerstonlaan 4 - 1000 Brussel
Federatie van de netbeheerders aardgas en elektriciteit in België