Linie i stacje elektroenergetyczne w środowisku człowieka
advertisement
Wydanie 5. Aktualizacja 2009 Warszawa 2008 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Wprowadzenie Na początku trzeciego tysiąclecia trudno sobie wyobrazić świat bez energii elektrycznej. Zaspokajanie niemal każdej potrzeby człowieka wiąże się bowiem z jej wykorzystaniem. Gwałtowny rozwój wielu dziedzin techniki powoduje, że korzystamy z coraz większej liczby urządzeń elektrycznych. Oświetlenie, ogrzewanie, narzędzia pracy oraz szereg urządzeń gospodarstwa domowego wymaga zasilania, co na ogół uświadamiamy sobie dopiero wtedy, kiedy w domu zabraknie prądu. 2 Wprowadzenie Wprowadzenie Dzisiaj trudno już sobie wyobrazić świat bez energii elektrycznej. Zaspokajanie niemal każdej potrzeby człowieka wiąże się bowiem z jej wykorzystaniem. Gwałtowny rozwój wielu dziedzin techniki powoduje, że korzystamy z coraz większej liczby urządzeń elektrycznych. Oświetlenie, ogrzewanie, narzędzia pracy oraz wiele urządzeń gospodarstwa domowego wymaga zasilania, co na ogół uświadamiamy sobie dopiero wtedy, kiedy w domu zabraknie prądu. Konieczność dostarczenia energii elektrycznej do nowych domów i zakładów pracy wymaga budowy nowych linii i stacji elektroenergetycznych, dzięki którym prąd dociera z elektrowni do naszych domów, sklepów, urzędów, szpitali oraz zakładów pracy. Równie ważnym zadaniem, które pozwala na niezawodną dostawę energii elektrycznej do każdego odbiorcy, jest unowocześnianie istniejących obiektów elektroenergetycznych. Budując nowe i modernizując dotychczas pracujące linie i stacje elektroenergetyczne, skutecznie eliminuje się uciążliwości i zagrożenia, nawet te, które nie są udowodnione, lecz jedynie przypuszczalne. W trosce o zdrowie ludzi i zachowanie walorów środowiska naturalnego nowe inwestycje elektroenergetyczne powstają przede wszystkim na tere- Wprowadzenie nach niezamieszkałych. Tam budowane są wszystkie większe stacje elektroenergetyczne, natomiast linie przesyłowe prowadzone są na znacznej długości przez tereny wolne od zabudowy, takie jak: nieużytki, łąki, pola uprawne oraz obszary leśne. Czasami jednak nie da się uniknąć zbliżenia linii do pojedynczych budynków czy osiedli mieszkaniowych. W takich sytuacjach, już na etapie projektowania linii, szczegółowo analizowane są wszystkie możliwe oddziaływania linii na środowisko. Głównym celem niniejszego opracowania jest prezentacja aktualnego stanu wiedzy na temat oddziaływania obiektów elektroenergetycznych na środowisko. Na kolejnych stronach przedstawione zostaną wszystkie istotne zjawiska, z jakimi może mieć do czynienia człowiek żyjący w otoczeniu urządzeń elektrycznych. Szczególnie wiele uwagi poświęcono zagadnieniom wpływu linii napowietrznych i stacji elektroenergetycznych najwyższych napięć na środowisko. Sporo też miejsca zajmuje – aktualna od wielu lat – problematyka oddziaływania na organizm człowieka pola elektromagnetycznego, wytwarzanego przez linie napowietrzne najwyższych napięć. 3 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Prad elektryczny, pole elektromagnetyczne, promieniowanie elektromagnetyczne Działaniu każdego urządzenia elektrycznego towarzyszy przepływ prądu w przewodach, które go zasilają. Przepływ prądu jest możliwy tylko wtedy, gdy przewód zasilający przyłączony jest do źródła napięcia. 4 Prad elektryczny, pole elektromagnetyczne, promieniowanie elektromagnetyczne Prad elektryczny, pole elektromagnetyczne, promieniowanie elektromagnetyczne Większość odbiorników elektrycznych zasilana jest prądem przemiennym o częstotliwości 50 Hz. Niektóre urządzenia, zwykle przenośne i o niewielkiej mocy, mogą być zasilane prądem stałym, którego źródłem są baterie, akumulatory, a niekiedy prądnice czy prostowniki. Choć zasilanie prądem stałym ma szereg zalet, nie rozpowszechniło się ono ani w instalacjach przemysłowych, ani domowych. Prąd stały jest natomiast wykorzystywany czasami do przesyłu energii na znaczne odległości, przekraczające kilkaset kilometrów, liniami kablowymi, najczęściej ułożonymi na dnie morskim. Oczywiste zalety przesyłu energii elektrycznej przy wykorzystaniu prądu przemiennego spowodowały, że zarówno do celów przemysłowych, jak i na potrzeby gospodarstw domowych używa się napięcia przemiennego o częstotliwości 50 Hz. Na drodze przesyłu energii z elektrowni do odbiorców dokonywana jest kilkakrotna zmiana napięcia. Pozwala ona na znaczne ograniczenie strat energii, które występują na drodze od wytwórcy (elektrownia) do odbiorcy. Ponieważ najmniejsze straty energii występują przy jej przesyle liniami najwyższych napięć, większość krajowych linii przesyłowych zasilana jest napięciem 400 lub 220 kV. Podobne poziomy napięć stosowane są w liniach napowietrznych eksploatowanych w pozostałych krajach Unii Europejskiej. Na użytek domowy wystarczy zasilanie jednofazowe o napięciu 230 V, czyli instalacja składająca się z jednego przewodu fazowego, jednego neutralnego oraz przewodu ochronnego. Do gospodarstw domowych czy gospodarstw wiejskich, które korzystają z urządzeń większej mocy (np. kuchnie elektryczne, przepływowe _ + + + + + _ _ _ _ Źródła prądu stałego, np. baterie, akumulatory 230 V 400 V L1 L2 L3 PE N PE dla urządzeń trójfazowych L N dla domowych instalacji elektrycznych Źródła prądu przemiennego w gospodarstwie domowym Prad elektryczny, pole elektromagnetyczne, promieniowanie elektromagnetyczne 5 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Pole elektryczne E wytwarzane jest przez każdy przewód lub obwód pod napięciem, również wtedy, kiedy prąd przez niego nie płynie E E E E E E E E E E E E E E E E WYŁ WŁ WYŁ WYŁ WŁ E E E E E E E E Pole magnetyczne E E H E H E H E H E H H H H H E E wytwarzane jest przez każdy przewód lub obwód, przez który płynie prąd WYŁ WŁ WŁ WYŁ WŁ E E E ogrzewacze wody, parniki elektryczne itp.), doprowadza się instalację trójfazową, w której napięcie pomięWYŁ dzy dowolnymi dwoma przewodami fazowymi wynosi 400 V, a pomiędzy przewodem fazowym i neutralnym – – 230 V. Do odbiorcy doprowadza się zatem trzy przewody fazowe będące pod napięciem i czwarty, na ogół połączony z ziemią. Instalację taką uzupełnia tzw. przewód ochronny, służący do zabezpieczenia przed skutWŁ kami porażenia prądem elektrycznym. Wszystkie urządzenia elektryczne wytwarzają w swoim otoczeniu pola elektromagnetyczne, które powstają na skutek obecności napięcia (pole elektryczne – składowa elektryczna) oraz w wyniku przepływu H 6 H E prądu (pole magnetyczne – składowa magnetyczna). W przypadku pól elektromagnetycznych o częstotliwości 50 Hz powstających m. in. w otoczeniu linii przesyłowych oraz instalacji elektrycznych, obie składowe pola można rozpatrywać (mierzyć lub obliczać) oddzielnie. Pola o większych częstotliwościach mają inne właściwości i oddzielne rozpatrywanie obu składowych pola jest już niemożliwe. Pola elektromagnetyczne o częstotliwościach powyżej 100 000 herców (100 kHz) mają postać fal elektromagnetycznych, które rozchodzą się w przestrzeni. Właśnie dzięki nim można słuchać radia, oglądać telewizję czy korzystać z telefonów komórkowych. Pola wytwarzane między H H Prad elektryczny, pole elektromagnetyczne, promieniowanie elektromagnetyczne innymi przez anteny nadajników radiowych i telewizyjnych, urządzenia radarowe, kuchnie mikrofalowe czy telefony komórkowe nazywa się promieniowaniem elektromagnetycznym. Jeżeli uświadomić sobie, że promieniowaniem takim jest także światło widzialne, widać wyraźnie, że wspólna nazwa „promieniowanie elektromagnetyczne” obejmuje zupełnie różne, często nieporównywalne ze sobą zjawiska. W zależności od częstotliwości, pole elektromagnetyczne wykazuje różne właściwości. Inaczej oddziałują na organizmy żywe pola niskiej częstotliwości (poniżej 100 kHz), w tym pola wytwarzane w sąsiedztwie linii napowietrznych, a całkowicie odmiennie promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwościach przekraczających 100 kHz. Oddziaływanie pól elektromagnetycznych oraz promieniowania elektromagnetycznego na środowisko to jeden z ważniejszych tematów badań (bioelektromagnetyka), które od lat prowadzone są w wielu ośrodkach naukowych na świecie. Ze względu na powszechność występowania w środowisku instalacji i urządzeń elektroenergetycznych o różnych napięciach, najważniejsze wydają się badania oddziaływania na ludzi pól elektromagnetycznych o częstotliwości 50 Hz. Od kilku lat spore zainteresowanie budzi także wpływ na środowisko promieniowania elektromagnetycznego o częstotliwościach wyższych, w szczególności promieniowania mikrofalowego (300 MHz – 300 GHz). Promieniowanie to wytwarzane jest przede wszystkim przez urządzenia radarowe, anteny nadawcze stacji radiowych i telewizyjnych, prawie powszechnie używane telefony komórkowe, a nawet coraz popularniejsze w naszych domach kuchenki mikrofalowe. Promieniowanie wielkiej częstotliwości wytwarzane przez wszystkie te urządzenia bez większych trudności rozprzestrzenia się w otoczeniu i może być pochłaniane przez ciało człowieka. Przy odpowiednio dużej energii tego promieniowania ciało człowieka ogrzewa się, a zjawisko to – dobrze znane od lat – nosi nazwę „efektu termicznego”. Należy jednak pamiętać, że wszelkie urządzenia pracujące przy częstotliwości 50 Hz przekazują do otoczenia pomijalnie małe ilości energii. W żadnym więc przypadku pola elektroma- Częstotliwość a długość fali Jednostka częstotliwości – herc (Hz) 1Hz = 1 cykl na sekundę 1 kHz = 1000 Hz, 1 MHz = 1000 kHz, 1 GHz = 1000 MHz Jeżeli częstotliwość rośnie, to długość fali maleje, a ilość energii przekazywanej do obiektu o wymiarach porównywalnych z długością fali staje się coraz większa 1 cykl = 1 długość fali Kształt fali elektromagnetycznej PRZYKŁADY 6000 km 50 Hz Linia napowietrzna wysokiego napięcia, urządzenia domowe: lampka, żelazko, odkurzacz 100 m 3 MHz Antena radiowa nadawcza 0,1 m 2450 MHz Kuchnia mikrofalowa Prad elektryczny, pole elektromagnetyczne, promieniowanie elektromagnetyczne 7 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka POLE I PROMIENIOWANIE ELEKTROMAGNETYCZNE PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE Częstotliwość Pasmo częstotliwości 10000000000000 GHz 1000000000000 GHz Zastosowania Promieniowanie rentgenowskie oraz gamma 100000000000 GHz 10000000000 GHz 1000000000 GHz 100000000 GHz Ultrafiolet Promienniki ultrafioletu 10000000 GHz 1000000 GHz 100000 GHz 10000 GHz Promieniownie widzialne Podczerwień 1000 GHz Kuchenki mikrofalowe 100 GHz PROMIENIOWANIE NIEJONIZUJĄCE 10 GHz Mikrofale 1 GHz Telefony komórkowe 100 MHz 10 MHz Radiofale 1 MHz Telewizory 100 kHz POLE ELEKTROMAGNETYCZNE 8 Promienniki podczerwieni Radia 10 kHz 1 kHz 100 Hz Bardzo niskie częstotliwości Monitory Odkurzacze Żelazka 10 Hz 1 Hz Linie przesyłowe Prad elektryczny, pole elektromagnetyczne, promieniowanie elektromagnetyczne gnetyczne wytwarzane przez linie przesyłowe i stacje elektroenergetyczne najwyższych napięć nie mogą powodować w organizmie człowieka „efektu termicznego”. Nie można więc kojarzyć pojęcia pole elektromagnetyczne z terminem „promieniowanie elektromagnetyczne”. W prasie, a także na wielu stronach internetowych można spotkać informacje, że pola elektromagnetyczne wytwarzane przez urządzenia elektryczne są szkodliwe. Z treści tych doniesień wynika jednak, że autorzy opisują efekty występujące w przypadku działania promieniowania elektromagnetycznego i to najczęściej z zakresu mikrofalowego. W dalszej części niniejszego folderu Czytelnik znajdzie informację o potwierdzonych w badaniach naukowych efektach oddziaływania na organizm człowieka pól elektromagnetycznych o częstotliwości 50 Hz i najnowszych kierunkach prac badawczych w tej dziedzinie. Jednym ze źródeł pól elektromagnetycznych o częstotliwości 50 Hz są napowietrzne linie przesyłowe najwyższych napięć. Linie te traktuje się ze szczególną uwagą ze względu na powszechność ich występowania w środowisku oraz wartości mierzonego w ich pobliżu pola elektromagnetycznego. Pola elektromagnetyczne o częstotliwości 50 Hz wytwarzane są także przez urządzenia stosowane w stacjach elektroenergetycznych najwyższych napięć. Aparatura wysokonapięciowa znajduje się jednak w tak znacznym oddaleniu od ogrodzenia stacji, że jak wykazują liczne pomiary, natężenia pola elektrycznego i magnetycznego poza terenem obiektu są zazwyczaj bardzo niewielkie. Prad elektryczny, pole elektromagnetyczne, promieniowanie elektromagnetyczne 9 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Porównanie natężeń pól elektrycznych 50 Hz wytwarzanych w sąsiedztwie: natężenie kV/m Linii napowietrznych Pod liniami najwyższych napięć (220 – 400 kV) 1 – 10 W odległości 150 m od linii 400 kV 0,5 – 4 poniżej 0,3 Na zewnątrz stacji wysokiego napięcia 0,13 w odległości 30 cm Żelazko 0,12 w odległości 10 cm Monitor komputerowy 0,2 w odległości 30 cm Odkurzacz 0,13 w odległości 5 cm Maszynka do golenia 0,7 w odległości 3 cm Suszarka do włosów 0,8 w odległości 10 cm 0,1 – 0,3 Pole elektromagnetyczne – – wielkości i jednostki Natężenie pola elektrycznego E V/m (wolt na metr), kV/m (kilowolt na metr) = 1000 V/m Natężenie pola magnetycznego H natężenie kV/m Pralka automatyczna poniżej 0,5 Pod liniami wysokiego napięcia (110 kV) Pod liniami średniego napięcia (10 – 30 kV) Urządzeń elektrycznych powszechnego użytku Domowe instalacje elektryczne, a także pracujące urządzenia elektryczne powszechnego użytku również wytwarzają w swoim otoczeniu pola elektromagnetyczne o częstotliwości 50 Hz, lecz natężenia tych pól, w szczególności składowej elektrycznej, są bardzo niewielkie. A/m (amper na metr), kA/m (kiloamper na metr) 1kA/m = 1000 A/m Indukcja pola magnetycznego B T (tesla), mT (militesla) = 0,001T, μT (mikrotesla) = 0,000001 T Gęstość strumienia energii S W/m2 (wat na metr kwadratowy) Natężenie pola magnetycznego 1A/m odpowiada indukcji pola magnetycznego 1,25 μT Dawniej używana jednostka natężenia pola magnetycznego: 1 Oe (ersted) = 250 a/m Dawniej używana jednostka indukcji magnetycznej 1 Gs (gaus) = 100 μT 10 Prad elektryczny, pole elektromagnetyczne, promieniowanie elektromagnetyczne Porównanie natężeń pól magnetycznych 50 Hz wytwarzanych w sąsiedztwie: Linii napowietrznych Pod liniami najwyższych napięć (220 – 400 kV) W odległości 150 m od linii 400 kV Pod liniami wysokiego napięcia (110 kV) Pod liniami średniego napięcia (10 – 30 kV) Na zewnątrz stacji wysokiego napięcia natężenie A/m 0,8 – 40 Urządzeń elektrycznych powszechnego użytku Pralka automatyczna 0,3 w odległości 30 cm Żelazko 0,2 w odległości 10 cm Monitor komputerowy 0,1 w odległości 30 cm Odkurzacz 5 w odległości 5 cm Maszynka do golenia 12 – 1200 w odległości 3 cm Suszarka do włosów 4 w odległości 10 cm poniżej 4 poniżej 16 natężenie A/m 0,8 – 16 poniżej 0,2 Prad elektryczny, pole elektromagnetyczne, promieniowanie elektromagnetyczne 11 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Dostarczanie energii elektrycznej do odbiorców Aby dostarczyć prąd elektryczny do dowolnego miejsca, w tym do naszego domu, konieczne jest sprawne działanie wszystkich urządzeń potrzebnych do jego wytwarzania, przesyłania i rozdziału. Energia elektryczna dostarczana do naszych domów wytwarzana jest w kilkudziesięciu elektrowniach, a jej dostarczenie do indywidualnego odbiorcy, często oddalonego od elektrowni o kilkaset kilometrów, możliwe jest dzięki sieci linii i stacji elektroenergetycznych. 12 Dostarczanie energii elektrycznej do odbiorców Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Wzrost wymagań co do jakości energii elektrycznej i niezawodności jej dostawy, a także potrzeba dostosowywania Krajowego Systemu Elektroenergetycznego do rosnących wymagań współpracy z systemami innych krajów Unii Europejskiej, wymaga stałej rozbudowy i unowocześniania sieci linii i stacji elektroenergetycznych. Budowa i użytkowanie obiektów wchodzących w skład systemu elektroenergetycznego kraju (elektrownie, stacje elektroenergetyczne, linie przesyłowe) jest czasem uciążliwe dla społeczności lokalnych. Przy wyborze, zarówno wariantów lokalizacyjnych, jak i konkretnych rozwiązań technicznych poszczególnych obiektów elektroenergetycznych, projektanci dążą do usunięcia tych uciążliwości. Zmuszeni są jednak brać także pod uwagę koszty pracy całego systemu, od których w znacznej mierze zależy cena energii elektrycznej u odbiorcy. Nie ulega jednak wątpliwości, że wzrost wymagań co do jakości energii elektrycznej i niezawodności jej dostawy powoduje konieczność stałego unowocześniania bazy technicznej polskiej elektroenergetyki. Elektrownia Stacja SN/NN Stacja NN/WN Linie przesyłowe NN 400 i 220 kV Linia rozdzielcza WN 110 kV przewody odgromowe poprzecznik słupa trzon słupa izolatory przewody fazowe wiązkowe Transformator słupowy SN/nn odstępnik Linia nn 400/230 V 14 Stacja WN/SN Dostarczanie energii elektrycznej do odbiorców Linia rozdzielcza SN 10, 15, 20, 30 kV Droga energii elektrycznej od wytwórcy do odbiorcy Dostarczanie energii elektrycznej do odbiorców 15 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Zjawiska towarzyszace pracy napowietrznych linii i stacji elektroenergetycznych Eksploatacja układów przesyłowych i rozdzielczych, głównie linii napowietrznych najwyższych napięć, może być przyczyną pewnych uciążliwości dla środowiska. Do zjawisk wpływających na środowisko, związanych z pracą napowietrznych linii elektroenergetycznych, należy zaliczyć występowanie wokół linii pola elektromagnetycznego, hałasu oraz zakłóceń radioelektrycznych. 16 Zjawiska towarzyszace pracy napowietrznych linii i stacji elektroenergetycznych Zjawiska towarzyszace pracy napowietrznych linii i stacji elektroenergetycznych Istotnym zjawiskiem, towarzyszącym pracy każdej linii napowietrznej, jest występowanie wokół jej przewodów pola elektromagnetycznego, które przy odpowiednio dużych wartościach może wpływać na organizmy żywe poprzez oddziaływanie dwóch niezależnych składowych – elektrycznej (E) i magnetycznej (H). Przyczyną powstawania pola elektrycznego (E) jest napięcie istniejące pomiędzy poszczególnymi jej przewodami fazowymi a zie- mią. Z kolei prąd płynący tymi przewodami jest przyczyną powstawania pola magnetycznego (H). Zarówno natężenie pola elektrycznego, jak i magnetycznego pod linią, zależą od wielu czynników, z których najbardziej istotne to: napięcie linii przesyłowej, natężenie prądu płynącego w poszczególnych przewodach fazowych, odległości przewodów linii od ziemi oraz rodzaj i rozmieszczenie przewodów na słupie. Zjawiska towarzyszace pracy napowietrznych linii i stacji elektroenergetycznych 17 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Pole elektryczne (E) występujące pod linią napowietrzną powoduje powstawanie ładunku elektrycznego w izolowanych od ziemi metalowych przedmiotach o znacznych rozmiarach (np. samochód, autobus, kombajn). Jeżeli takiego przedmiotu dotknie człowiek stojący na ziemi, to może przez niego przepłynąć krótkotrwały prąd rozładowania, nieprzyjemny, o niewielkiej wartości i całkowicie niegroźny dla zdrowia. Pole magnetyczne (H) pochodzące od linii może spowodować przepływ prądów o niewielkich wartościach w przewodzących obiektach znajdujących się pod linią i tworzących obwody zamknięte o znacznej długości (np. ogrodzenia, rurociągi, urządzenia do zraszania). W przypadku poprawnej budowy tych urządzeń, ich dotknięcie przez człowieka nie stanowi dla jego zdrowia żadnego zagrożenia. Hałas jest czynnikiem związanym z pracą linii najwyższych napięć (400 i 220 kV). Przyczyną jego powstawania są tzw. zjawiska ulotowe, które zaobserwować można w czasie mżawki, deszczu czy mgły. Objawiają się one niezbyt jaskrawym świeceniem przewodów linii, widocznym przede wszystkim w porze nocnej. Zjawiskom ulotowym towarzyszy charakterystyczny szum słyszalny w sąsiedztwie linii. Przy szczególnie wilgotnej pogodzie, w czasie niezbyt obfitego deszczu, hałas wytwarzany przez linie znacznie wzrasta, nie przekraczając na ogół poziomu dopuszczalnego dla określonego terenu. Hałas, którego źródłem są linie napowietrzne najwyższych napięć różni się znacznie od hałasu wytwarzanego przez inne źródła, przede wszystkim wykorzystywane w przemyśle. W ustalonych i niezmiennych warunkach pogodowych poziom hałasu wytwarzanego przez linie napowietrzne niewiele zmienia się w czasie. Przy dobrej pogodzie, bez deszczu, mżawki czy mgły, która może utrzymywać się przez wiele dni, linie najwyższych napięć są prawie niesłyszalne. Kiedy nadchodzi okres złej pogody słyszalność linii wyraźnie wzrasta i podwyższony poziom hałasu utrzymuje się aż do momentu, kiedy pogoda się poprawi. Ta szczególna zależność poziomu hałasu od warunków pogodowych jest charakterystyczna wyłącznie dla linii napowietrznych 18 Zjawiska towarzyszace pracy napowietrznych linii i stacji elektroenergetycznych najwyższych napięć i nie występuje w przypadku innych źródeł hałasu. Powoduje ona poważne trudności w ustaleniu „średniego” poziomu hałasu wytwarzanego przez linie. Przy tak silnej zależności poziomu hałasu linii od warunków pogodowych nie wystarczy wyznaczenie średniego poziomu hałasu w okresie kilku, czy kilkunastu godzin, tak jak czyni się to w przypadku źródeł hałasu przemysłowego. Przy utrzymujących się stałych warunkach pogodowych, wyznaczenie uśrednionego poziomu hałasu wymaga rejestracji wyników pomiarów tej wielkości przez bardzo długi czas. Jedna z metod pozwalających na wyznaczenie takiego właśnie „średniego” poziomu hałasu, wytwarzanego przez napowietrzne linie najwyższych napięć, scharakteryzowana w Polskiej Normie (PN-N-0139:2000), nakazuje wyznaczenie średniorocznego poziomu hałasu. W celu wyznaczenia tej wielkości, dobrze obrazującej hałas wytwarzany przez linie napowietrzne najwyższych napięć, przyjmuje się, że hałas linii jest intensywny na skutek złej pogody przez 35-36 dni w roku, natomiast w pozostałym okresie czasu hałas linii jest niewielki. Hałas powstaje także na terenie stacji elektroenergetycznych najwyższych napięć. Podstawowym jego źródłem są w tych obiektach transformatory dużej mocy, a przede wszystkim wentylatory chłodzące te urządzenia. Wspomniane urządzenia, to typowe źródła hałasu przemysłowego, którego poziom nie zależy od warunków pogodowych. Dla tego rodzaju źródeł wyznaczenie „uśrednionego” poziomu hałasu i jego porównanie z wartością dopuszczalną dla określonego rodzaju terenu nie sprawia kłopotów. Wymaga jedynie przeprowadzenia obliczeń (dla obiektów projektowanych) lub pomiarów (dla obiektów istniejących) hałasu w dość krótkim okresie czasu pracy urządzeń (np. w ciągu doby). Źródłem hałasu w stacjach elektroenergetycznych najwyższych napięć jest także ulot z elementów wysokonapięciowych (oszynowanie, wyprowadzenia liniowe). Jednak poziom hałasu, którego źródłem jest ulot, jest znacznie niższy niż poziom hałasu wytwarzanego przez transformatory czy wentylatory chłodzące. Linie elektroenergetyczne najwyższych napięć bywają niekiedy źródłem zakłóceń radioelektrycznych. Ujawniają się one w postaci pogorszonego odbioru sygnału radiowego lub telewizyjnego w budynkach mieszkalnych położonych w bezpośredniej bliskości linii przesyłowej. Zjawiska towarzyszace pracy napowietrznych linii i stacji elektroenergetycznych 19 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Pole elektromagnetyczne w otoczeniu linii i stacji elektroenergetycznych najwyzszych napiec Pole elektromagnetyczne towarzyszy pracy każdej linii i stacji elektroenergetycznej wysokiego napięcia. W sąsiedztwie tych obiektów poziomy pól są mniejsze od wartości dopuszczalnych obowiązujących w polskich przepisach. 20 Pole elektromagnetyczne w otoczeniu linii i stacji elektroenergetycznych najwyzszych napiec Pole elektromagnetyczne w otoczeniu linii i stacji elektroenergetycznych najwyzszych napiec POLE ELEKTRYCZNE Pola elektryczne o natężeniach przekraczających 1 kV/m występują w otoczeniu napowietrznych linii przesyłowych najwyższych napięć 220 i 400 kV, a także na niewielkim obszarze pod liniami wysokiego napięcia 110 kV. Przy określonym napięciu linii natężenie pola elektrycznego w jej otoczeniu zależy przede wszystkim od odległości między przewodami fazowymi a ziemią. Jest ono największe w miejscu, w którym odległość przewodów fazowych od ziemi jest najmniejsza – zwykle w środku przęsła, tj. najczęściej w połowie odległości pomiędzy sąsiednimi słupami. Przy oddalaniu się od osi linii, natężenie pola elektrycznego szybko maleje. Spadek natężenia pola obserwuje się również przy zbliżaniu się do konstrukcji słupa, co wynika ze zwiększania się odległości od ziemi przewodów linii oraz ekranujących własności słupa. W rezultacie, w zależności od konstrukcji dwutorowej linii 400 kV, natężenie pola elektrycznego w odległości około 23 – 28 m od jej osi maleje poniżej 1 kV/m, czyli wartości dopuszczalnej przyjętej w polskich przepisach dla terenów przeznaczonych pod zabudowę mieszkaniową. Pole elektromagnetyczne w otoczeniu linii i stacji elektroenergetycznych najwyzszych napiec 21 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Zgodnie z obowiązującymi w Polsce przepisami, natężenie pola elektrycznego w miejscach dostępnych dla ludzi nie może przekraczać wartości 10 kV/m. Wszystkie krajowe linie przesyłowe są zatem tak projektowane i wykonywane, że natężenie pola w ich otoczeniu jest mniejsze niż 10 kV/m. Jedynie w bezpośrednim sąsiedztwie niektórych, w pełni obciążonych linii 400 kV, w okolicach środka przęsła i w wyjątkowo rzadko występujących warunkach pogodowych (upalne lato) natężenie pola zbliża się do poziomu 10 kV/m. W otoczeniu linii napowietrznych 220 i 110 kV natężenia pól są znacznie mniejsze. Na terenie stacji elektroenergetycznych natężenie pola elektrycznego osiąga w niektórych miejscach, dostępnych jedynie dla osób uprawnionych, wartości większe niż 10 kV/m. Natomiast poza terenem stacji pola te są o wiele słabsze, zwykle poniżej Maksymalne zmierzone natężenia pól elektrycznych w otoczeniu krajowych linii napowietrznych 110, 220 i 400 kV przy największym zwisie linii, na wysokości 2,0 m nad ziemią Napięcie linii Natężenie pola elektrycznego [kV/m] 110 kV 3,3 220 kV 5,2 400 kV 9,9 0,2 kV/m. Obszar, znajdujący się poza terenem stacji należy więc uznać za wolny od pola elektrycznego. Jedyne miejsca, w których rejestruje się natężenia pól przekraczające 0,2 kV/m, to obszary położone pod liniami napowietrznymi 400, 220 i 110 kV wprowadzanymi na teren stacji elektroenergetycznej. Pole elektryczne szybko maleje przy oddalaniu się od osi linii, a także przy zbliżaniu się do konstrukcji słupów. Pole elektryczne jest najsilniejsze w środku przęsła – najczęściej w połowie odległości pomiędzy słupami. Tam odległość przewodów od ziemi jest najmniejsza. al Dl in ii 4 oś linii 00 k V E = 1 kV/m w odległości ok. 23 – 28 m Do wysokości 2 m nad ziemią natężenie pola elektrycznego jest mniejsze niż 10 kV/m. W odległości ok. 23 – 28 m od osi linii 400 kV natężenie pola spada do 1 kV/m. 22 Pole elektromagnetyczne w otoczeniu linii i stacji elektroenergetycznych najwyzszych napiec Pole elektromagnetyczne w otoczeniu linii i stacji elektroenergetycznych najwyzszych napiec 23 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka POLE MAGNETYCZNE Natężenie pola magnetycznego wokół linii przesyłowych najwyższych napięć jest niewielkie. W miejscach przebywania ludzi, nawet w bezpośrednim sąsiedztwie linii, jest ono porównywalne z polami, jakie występują obok przewodów domowej instalacji niskiego napięcia oraz z polami istniejącymi w bezpośredniej bliskości elektrycznego sprzętu powszechnego użytku. Maksymalne zmierzone natężenia pól magnetycznych w otoczeniu krajowych linii napowietrznych 110, 220 i 400 kV przy największym zwisie linii, na wysokości 2,0 m nad ziemią Napięcie linii Natężenie pola magnetycznego [A/m] 110 kV 15,3 220 kV 32,6 400 kV 37,7 Pole magnetyczne szybko maleje przy oddalaniu się od osi linii, a także przy zbliżaniu sie do konstrukcji słupów. Pole magnetyczne jest najsilniejsze w środku przesła − najczęściej w połowie odległości pomiedzy słupami. Tam odległość przewodów od ziemi jest najmniejsza. oś linii Natężenie pola magnetycznego pod liniami 400 i 220 kV jest znacznie mniejsze niż wartość dopuszczalna przepisami (60 A/m). 24 Pole elektromagnetyczne w otoczeniu linii i stacji elektroenergetycznych najwyzszych napiec Należy pamiętać, że pole magnetyczne pod linią zmienia się w zależności od wartości prądu płynącego przez linię. Natężenie pola magnetycznego maleje, gdy zmniejsza się prąd płynący przez linię, i wzrasta, gdy obciążenie linii rośnie. Podobnie jak w przypadku pola elektrycznego, przy oddalaniu się od osi linii pole magnetyczne gwałtownie maleje. Warto też zwrócić uwagę, że podawane w wielu materiałach informacyjnych wartości pól magnetycznych w otoczeniu linii dotyczą najczęściej obszaru położonego bezpośrednio pod nią, w miejscu, w którym odległość przewodów fazowych od ziemi jest najmniejsza (największy zwis przewodów). Pole magnetyczne przenika bez zniekształceń przez większość materiałów i obiektów. Oznacza to, że linie sił pola magnetycznego, w odróżnieniu od pola elektrycznego, nie zmieniają praktycznie swo- jego kierunku, natrafiając na różnego rodzaju dobrze przewodzące obiekty i przedmioty metalowe. Wartość natężenia pola magnetycznego nie ulega więc zmianie po przejściu przez większość obiektów. Pole magnetyczne wytwarzane jest również przez aparaturę i urządzenia zainstalowane w stacjach elektroenergetycznych. Dotyczy to wszystkich rodzajów stacji, w tym napowietrznych stacji najwyższych napięć oraz stacji wnętrzowych. Jednak ze względu na znaczne odległości, jakie dzielą urządzenia tam zainstalowane od ogrodzenia stacji, pole magnetyczne w obszarach poza terenem stacji można pominąć. Pole elektromagnetyczne w otoczeniu linii i stacji elektroenergetycznych najwyzszych napiec 25 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Oddziaływanie linii i stacji elektroenergetycznych na człowieka Prąd elektryczny i systemy jego przesyłania są stosunkowo nowymi zdobyczami cywilizacji, a historia powszechnego stosowania energii elektrycznej w wielu społeczeństwach nie przekracza jeszcze 100 lat. Od samego początku, wprowadzaniu energii elektrycznej do otoczenia człowieka towarzyszyły równie wielkie nadzieje, jak i obawy. W miejsce dawnego, lepiej już poznanego i zrozumiałego zagrożenia, jakim była dla naszych dziadków „elektryczność”, pojawiła się przed kilkunastu laty nowa, mało poznana „groźba” – pola elektromagnetyczne. 26 Oddziaływanie linii i stacji elektroenergetycznych na człowieka Oddziaływanie linii i stacji elektroenergetycznych na człowieka Od czasu do czasu w radiu, telewizji czy gazetach, a ostatnio także na stronach internetowych, pojawiają się skąpe, ale niepokojące informacje o tym, że pola elektromagnetyczne są szkodliwe dla zdrowia ludzi i mogą być przyczyną różnych chorób. Nic zatem dziwnego, że wielu ludzi zadaje sobie pytanie, czy przebywanie w zasięgu pól elektromagnetycznych wytwarzanych wokół linii napowietrznych i stacji elektroenergetycznych może być szkodliwe dla ich zdrowia. Próba odpowiedzi na to pytanie stanowi treść kilku następnych stron niniejszego wydawnictwa. Rodzaje czynników zewnętrznych wpływających na zdrowie człowieka Stan zdrowia człowieka jest wynikiem wpływu wielu różnych – pozytywnych i negatywnych czynników. Na niektóre z nich nie mamy żadnego wpływu – są od nas niezależne. Czynniki te nazywamy wrodzonymi. Inne natomiast zależą od nas i od otaczającego nas świata, czyli od środowiska, w którym żyjemy. Na stan zdrowia człowieka wpływa wiele, często niedocenianych czynników, m.in. sposób odżywiania się, ilość wypijanego alkoholu czy ilość wypalanych papierosów. Ponadto na nasze zdrowie oddziałują różne czynniki znajdujące się w środowisku – w wodzie, glebie i powietrzu. Wiele substancji chemicznych wprowadzanych jest przez człowieka do środowiska w sposób celowy (np. nawożenie) lub niezamierzony (np. ścieki i odpady). Oczywiste jest, że czynniki te oddziałują na zdrowie niekorzystnie. Człowiek, przebywając w środowisku, poddany jest więc oddziaływaniu wielu czynników, nie tylko chemicznych – także biologicznych i fizycznych. Przykładem czynnika fizycznego, z którym spotykamy się zawsze i wszędzie, jest pole elektromagnetyczne, w przypadku wielkiej częstotliwości nazywane promieniowaniem elektromagnetycznym. Trzeba raz jeszcze przypomnieć, że nazwy „pole elektromagnetyczne” i „promieniowanie elektromagnetyczne” obejmują bardzo szeroką grupę zjawisk, których charakterystyka i intensywność jest zasadniczo różna. Wiadomo już, że wokół linii napowietrznych i stacji elektroenergetycznych występuje zarówno pole elektryczne (E), jak i magnetyczne (H). Są to pola o bardzo niskiej częstotliwości (50 Hz), czyli Oddziaływanie linii i stacji elektroenergetycznych na człowieka 27 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Linią przerywaną oznaczono przybliżone drogi przepływu pradu elektrycznego przez pole elektryczne i magnetyczne 28 takie, których wpływ na organizmy żywe jest niewielki i potrzeba dość dużych natężeń, aby wywołać jakiekolwiek zmiany w tych organizmach. Tymczasem – jak zaprezentowano wcześniej – natężenia pól wokół linii napowietrznych i stacji elektroenergetycznych są niewielkie. Pole elektryczne pod przewodami linii napowietrznej ma zwykle natężenie nie przekraczające kilku kV/m, ale w miejscach (kilkadziesiąt i więcej metrów od linii), gdzie ludzie przebywają przez dłuższy czas – jest znacznie słabsze niż 1 kV/m. Pole magnetyczne pod przewodami linii przesyłowej może osiągać wartości od kilkunastu do kilkudziesięciu A/m, ale w miejscach długotrwałego przebywania ludzi zwykle nie przekracza 0,1– 1 A/m. Z takimi wartościami natężenia pola elektrycznego i magnetycznego spotyka się każdy, kto mieszka czy przebywa w pobliżu linii napowietrznej. Pomimo dobrej znajomości poziomów pola elektromagnetycznego w sąsiedztwie linii i stacji Oddziaływanie linii i stacji elektroenergetycznych na człowieka elektroenergetycznych odpowiedź na pytanie, czy pola te mogą oddziaływać niekorzystnie na organizm człowieka oraz na nasze otoczenie, przede wszystkim rośliny i zwierzęta, wcale nie jest prosta. Wymaga przede wszystkim ustalenia, jak wiele czasu (dziennie, miesięcznie czy rocznie) ludzie przebywają w polach, które występują w sąsiedztwie linii przesyłowej. Przeprowadzone dotychczas badania wskazują bowiem, że przy analizowaniu efektów biologicznych czy skutków zdrowotnych, istotne są nie tylko wartości natężeń pól, lecz także czas ich oddziaływania na człowieka. Nikt przecież stale nie spędza czasu bezpośrednio pod przewodami linii wysokiego napięcia, a i w odległości 20 – 30 metrów od linii też przebywa się wyjątkowo rzadko. Wiele prac poświęconych temu zagadnieniu wskazuje, że rzeczywiste średnie czasy przebywania ludzi w polach elektrycznych o natężeniu ponad 1 kV/m są niewielkie i nie przekraczają kilkudziesięciu minut w ciągu roku. Oznacza to, że ludzie, którzy mieszkają czy przebywają w pobliżu linii napowietrznej, narażeni są na działanie pól elektromagnetycznych w znacznie mniejszym stopniu, niż się powszechnie sądzi. Badania wpływu pól elektrycznych i magnetycznych o częstotliwości 50 Hz na organizmy żywe, w tym na organizm człowieka, prowadzone są od wielu lat w różnych ośrodkach naukowych na świecie, także w Polsce. Posiadane informacje z badań doświadczalnych, medycznych i epidemiologicznych pozwalają na coraz pełniejszą ocenę zagadnienia, choć bardzo wiele szczegółów wymaga jeszcze wyjaśnienia. Nie ulega wątpliwości, że pola elektryczne i magnetyczne 50 Hz mogą powodować różne zmiany w organizmach żywych, ale do ich wywołania trzeba zadziałać na organizm bardzo silnym polem, znacznie silniejszym od tego, z jakim można się zetknąć przy liniach przesyłowych. Skutki działania na organizmy żywe takich pól poznano dość dobrze i wiadomo, że powodują one powstawanie i przepływ w organizmie prądów elektrycznych, których wielkość jest zależna od natężenia pola. Stwierdzono ponadto, że silne pola Oddziaływanie linii i stacji elektroenergetycznych na człowieka 29 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka magnetyczne mogą oddziaływać na komórki różnych narządów i powodować zmianę ich czynności. Trzeba jednak wyraźnie zaznaczyć, że wspomniane efekty można wywołać działaniem pól elektrycznych lub magnetycznych znacznie silniejszych niż te, z którymi możemy zetknąć się w pobliżu linii przesyłowych. Wielokrotnie wykonywano badania doświadczalne w polach elektrycznych i magnetycznych o najwyższych natężeniach, jakie spotyka się w otoczeniu linii napowietrznych i nigdy nie udało się w takich warunkach wywołać jakichkolwiek trwałych zmian w organizmach żywych, nie mówiąc już o jakimkolwiek pogorszeniu stanu zdrowia ludzi, nawet w przypadku długotrwałego przebywania w polu elektromagnetycznym. Większość specjalistów z tego zakresu uważa zatem, że pola elektryczne i magnetyczne o częstotliwości 50 Hz i natężeniach, które występują w otoczeniu linii napowietrznych najwyższych napięć 220 – 400 kV oraz stacji elektroenergetycznych, nie stanowią żadnego zagrożenia dla otoczenia i dla ludności. 30 Nieco inny obraz wyłania się z badań epidemiologicznych wykonanych w latach 1979 – 2005. W ciągu tego ćwierćwiecza przeprowadzono w różnych krajach (głównie w USA, Kanadzie, Niemczech, Francji i krajach skandynawskich) prawie dwieście oryginalnych badań, w których oceniano stan zdrowia i występowanie różnych chorób, w tym ryzyko zachorowania na nowotwory u pracowników elektroenergetyki lub ludności mieszkającej w zasięgu pól elektrycznych i magnetycznych 50 Hz. Wyniki tych badań okazały się niejednoznaczne. Większość z nich wskazała, że wieloletnia praca lub długotrwałe przebywanie (zamieszkiwanie) w zasięgu pól magnetycznych nie powoduje mierzalnego obniżenia stanu zdrowia badanej grupy ludzi. Niektóre spośród wspomnianych badań, przede wszystkim te, w których grupą badaną były dzieci zamieszkałe w sąsiedztwie linii napowietrznych wysokiego napięcia, ujawniły jednak niewielki wzrost ryzyka zachorowania na pewne rzadkie postacie nowotworów. Wspomniany niewielki wzrost ryzyka, lepiej lub gorzej udokumentowany, stwierdzono w prawie Oddziaływanie linii i stacji elektroenergetycznych na człowieka 40% wykonanych badań, natomiast w pozostałych analizach takiego zjawiska nie potwierdzono. Na nieco większy odsetek wyników badań, w których stwierdzono wzrost zachorowalności na białaczkę, wskazują wnikliwe analizy szeregu badań epidemiologicznych, które przeprowadzone zostały w ramach międzynarodowych projektów, znanych pod nazwami: SAGE Project, BioInitiative Project oraz SCENIHR. Mimo istniejących sprzeczności w poglądach na temat ryzyka nowotworowego pól magnetycznych 50 Hz, większość wyników dotychczas wykonanych badań epidemiologicznych wskazuje, że ryzyko pogorszenia się stanu zdrowia u ludzi przebywających w polach elektromagnetycznych o częstotliwości 50 Hz, wytwarzanych przez linie napowietrzne wysokiego napięcia, jest bardzo niewielkie. Sam fakt dużych rozbieżności we wnioskach z przeprowadzonych badań wzbudził jednak silne emocje i stał się podstawą publikacji wielu „sensacyjnych” artykułów prasowych oraz umieszczenia na wielu stronach internetowych, często mało wiarygodnych lub wręcz nieprawdziwych informacji. Po dwudziestu pięciu latach badań i opublikowaniu wyników ponad 60 przekrojowych badań epidemiologicznych poświęconych zagadnieniom wpływu pól elektromagnetycznych niskiej częstotliwości na zdrowie ludzi, wiedza z tej dziedziny poszerzyła się znacząco. Nadal jednak sprawa zwiększonego ryzyka zachorowań na niektóre rzadkie nowotwory, w warunkach długotrwałego przebywania dzieci w polach magnetycznych o częstotliwości 50 Hz, nie została wyjaśniona. Nie udało się bowiem udowodnić, że istnieje związek przyczynowo-skutkowy pomiędzy przebywaniem w polach elektromagnetycznych 50 Hz a zwiększonym ryzykiem zachorowania na choroby nowotworowe. Pogląd ten w pełni potwierdza opublikowana w czerwcu 2007 r. przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) obszerna monografia z serii Środowiskowe Kryteria Zdrowia (Environmental Health Criteria) poświęcona problematyce oddziaływania pól elektromagnetycznych na zdrowie ludzi. Na przestrzeni ostatnich lat nie uległo też zmianie stanowisko Międzynarodowej Agencji do Badań nad Rakiem (IARC), która nadal kwalifikuje pola magnetyczne niskiej częstotliwości do grupy przypuszczalnych czynników nowotworowych (grupa 2B), charakteryzujących się jednak bardzo ograniczonymi lub niepełnymi dowodami epidemiologicznymi oraz słabymi dowodami z badań na zwierzętach. W tej właśnie grupie (2B), obok pól magnetycznych o częstotliwości 50/60 Hz i natężeniach zbliżonych do tych występujących w sąsiedztwie linii wysokiego napięcia, wymieniona jest także kawa oraz 230 innych czynników fizycznych i chemicznych. Istotne różnice w wynikach badań epidemiologicznych powodują, że niektórzy specjaliści wyrażają przekonanie, iż w miejscach stałego przebywania (zamieszkania) ludzi powinno się, w miarę możliwości, ograniczyć natężenie pola magnetycznego do wartości około 0,35 A/m, gdyż dopiero powyżej tej wartości istnieje niewielka i nie w pełni udowodniona możliwość wystąpienia ryzyka zachorowania na niektóre nowotwory. Poglądy te nie znalazły jak dotąd odzwierciedlenia w przepisach obowiązujących w wielu krajach. Nie znalazły też odbicia w propozycjach ujednoliconych normatywów dotyczących ochrony przed oddziaływaniem pól elektromagnetycznych przygotowywanych przez Międzynarodową Komisję Ochrony przed Promieniowaniem Niejonizującym (ICNIRP) oraz Parlament Europejski. Tylko nieliczne kraje (Szwajcaria, Szwecja, Włochy, Słowenia) zdecydowały się na wprowadzenie przepisów lub zaleceń ograniczających wartość dopuszczalną natężenia pola magnetycznego do poziomów znacznie niższych od 80 A/m. Ograniczenia te prawie zawsze dotyczą terenów, na których przewiduje się długotrwałe przebywanie ludzi (tereny zabudowy mieszkaniowej, tereny lokalizacji szkół, szpitali, przedszkoli, domów opieki itp.), przede wszystkim dzieci. Oddziaływanie linii i stacji elektroenergetycznych na człowieka 31 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Normy, przepisy i zalecenia Poziomy pól elektrycznych i magnetycznych wytwarzanych przez linie i stacje elektroenergetyczne podlegają ograniczeniom w miejscach przebywania i zamieszkania ludzi. Wartości dopuszczalne obu składowych pola elektromagnetycznego obowiązujące w Polsce są zbliżone do zaleceń wydanych przez Unię Europejską oraz organizacje międzynarodowe zajmujące się problematyką ochrony przed oddziaływaniem pól elektromagnetycznych. 32 Normy, przepisy i zalecenia Normy, przepisy i zalecenia POLA ELEKTROMAGNETYCZNE Choć badania dotyczące zagadnień oddziaływania na organizmy żywe pól elektromagnetycznych 50 Hz o niewielkiej intensywności trwają od wielu lat, nie udało się dotąd jednoznacznie ustalić, jaki wpływ na organizm człowieka ma przebywanie w obszarze ich oddziaływania. Uznając jednak za dostatecznie przebadane efekty oddziaływania pól o znacznych natężeniach, wiele krajów podjęło działania zmierzające do ograniczania przebywania ludzi w zasięgu silnych pól elektromagnetycznych. W większości krajów wydano więc normy, przepisy lub zalecenia, w których określono największe dopuszczalne wartości pól, w których można przebywać bez obawy o swoje zdrowie. Oznacza to, że za całkowicie bezpieczne dla zdrowia ludzi uznaje się przebywanie w polach o wartościach niższych niż dopuszczalne podane w przepisach. Normy, przepisy i zalecenia Należy podkreślić, że w niektórych krajach (np. Hiszpania), gdzie linii napowietrznych najwyższych napięć jest wielokrotnie więcej niż w Polsce, nie wprowadzono przepisów dotyczących ochrony przed polami elektromagnetycznymi o częstotliwości sieciowej. Uznano bowiem, że pole elektromagnetyczne występujące wokół linii napowietrznych nie powoduje szkodliwych efektów dla zdrowia i życia ludzi. W krajach, w których takie przepisy obowiązują, przy ich opracowaniu opierano się przede wszystkim na oszacowaniach i wynikach wielu badań doświadczalnych, w tym niekiedy długotrwałych i prowadzonych na bardzo dużych grupach ludzi. Istotne różnice w wynikach tych badań spowodowały jednak, że przyjęte do stosowania przez różne kraje przepisy nie są jednakowe. Wynika to z faktu, iż przy ich ustalaniu kierowano się odmiennymi kryteriami oceny wpływu pola na organizm człowieka. Najczęściej za podstawę ustalania wartości granicznych przyjmowano dość dobrze rozpoznane efekty krótkotrwałego działania pól, w szczególności dobrze zbadane skutki przepływu prądu elektrycznego o niewielkich wartościach przez organizm ludzki. Natomiast przy ustalaniu poziomów dopuszczalnych w krajach, gdzie przyjęte do stosowania lub zalecane wartości dopuszczalne są znacznie mniejsze niż 80 A/m, kierowano się zasadą, że czynnik, co do którego istnieją przypuszczenia, iż może być szkodliwy (np. pole elektromagnetyczne), należy ograniczać na tyle, na ile jest to możliwe, bez ponoszenia przy tym nadmiernych kosztów. W przypadku składowej elektrycznej pola, wartości dopuszczalne przyjęte w przepisach różnych krajów są do siebie zbliżone. 33 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Najwyższe dopuszczalne w środowisku natężenie pola elektrycznego (E) wg przepisów i zaleceń niektórych krajów oraz wg zaleceń organizacji międzynarodowych Kraj Organizacja międzynarodowa Wartość dopuszczalna natężenia pola elektrycznego E [kV/m] Uwagi Zalecenia odnośnie stosowania wartości dopuszczalnej 5 Tzw. poziom odniesienia; dopuszczalny prąd rozładowania 0,5 mA 10 W miejscach dostępnych dla ludzi 7 Na skrzyżowaniu dróg 5 Na terenach zabudowy Chorwacja 5 Przebywanie w polu do kilku godzin dziennie; wartość identyczna, jak zalecana przez ICNIRP Czechy 5 Przebywanie w polu bez ograniczeń czasowych; wartość identyczna, jak zalecana przez ICNIRP - Brak przepisów; zalecane tzw. podejście ostrożnościowe, tj. ograniczanie budowy linii napowietrznych blisko budynków mieszkalnych i odpowiednio – wznoszenia budynków mieszkalnych w sąsiedztwie linii istniejących Austria Belgia Dania Estonia Finlandia Francja 5 Tzw. poziom odniesienia; wartość zalecana przy ekspozycji długotrwałej wg Recommendation 1991/519/EC 15 Wartość rekomendowana przy ekspozycji krótkotrwałej 5 Wartość rekomendowana przy ekspozycji długotrwałej 5 Wartość rekomendowana dla ekspozycji w polach wytwarzanych przez nowe i przebudowywane obiekty oraz instalacje systemu elektroenergetycznego pracujące w normalnych warunkach Hiszpania - Brak przepisów dla pól o częstotliwości 50 Hz Holandia 8 Zalecenie Rady ds. Zdrowia Holandii 10 Krótkotrwałe przebywanie w polu oraz niewielkie obszary terenów niezabudowanych 5 Na pozostałych terenach 10 W miejscach dostępnych dla ludzi 1 Na terenach przeznaczonych pod zabudowę mieszkaniową Niemcy Polska Portugalia Słowenia 5 Wartość rekomendowana przy ekspozycji długotrwałej; dopuszczalny prąd rozładowania 0,5 mA 10 W miejscach dostępnych dla ludzi 0,5 Na terenach szczególnej ochrony (miejsca lokalizacji budynków mieszkalnych, szkół, szpitali, centrów wypoczynku itp.) Szwajcaria 5 W miejscach dostępnych dla ludzi Szwecja 10 Zalecenia szwedzkich służb ochrony radiologicznej 10 Przebywanie do kilku godzin dziennie z wyjątkiem terenów zamieszkałych lub przeznaczonych pod zabudowę Węgry 5 Przebywanie w polu bez ograniczeń czasowych Wielka Brytania 5 Tzw. poziom odniesienia; dopuszczalny prąd rozładowania 0,5 mA Włochy 5 Tzw. limit ekspozycyjny ICNIRP1) 5 Tzw. poziom odniesienia; przebywanie w polu bez ograniczeń czasowych; dopuszczalny prąd rozładowania 0,5 mA Rekomendacja dla krajów Unii Europejskiej2) 5 Tzw. poziom odniesienia; wartość zalecana przy ekspozycji długotrwałej wg Recommendation 1991/519/EC; dopuszczalny prąd rozładowania 0,5 mA 1) International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection 2) Council of the European Union Przygotowano na podstawie opracowania EMF Exposure Standards Applicable in Europe and Elsewhere, Eurelectric, March, 2006 oraz innych źródeł 34 Normy, przepisy i zalecenia Najwyższe dopuszczalne w środowisku natężenie pola magnetycznego (H) wg przepisów i zaleceń niektórych krajów oraz wg zaleceń organizacji międzynarodowych Organizacja międzynarodowa Wartość dopuszczalna natężenia pola magnetycznego H [A/m] Austria 80 Belgia - Chorwacja 80 Wartość identyczna z zalecaną przez ICNIRP Czechy 80 Wartość identyczna z zalecaną przez ICNIRP Dania - Estonia 80 Wartość zalecana przy ekspozycji długotrwałej wg Recommendation 1991/519/EC Kraj Uwagi Zalecenia odnośnie stosowania wartości dopuszczalnej Tzw. poziom odniesienia Wartość dopuszczalna obowiązuje tylko dla składowej elektrycznej pola (E) Brak przepisów; zalecane tzw. podejście ostrożnościowe, tj. ograniczanie budowy linii napowietrznych blisko budynków mieszkalnych i odpowiednio – wznoszenia budynków mieszkalnych w sąsiedztwie linii istniejących 80 Wartość rekomendowana przy ekspozycji długotrwałej 400 Wartość rekomendowana przy ekspozycji krótkotrwałej Francja 80 Wartość rekomendowana dla ekspozycji w polach wytwarzanych przez nowe i przebudowywane obiekty oraz instalacje systemu elektroenergetycznego pracujące w normalnych warunkach Hiszpania - Finlandia Brak przepisów dla pól o częstotliwości 50 Hz 96 Zalecenie Rady ds. Zdrowia Holandii (wartość kontrolowana) 80 Zalecenie rządowe dla władz lokalnych i kompanii energetycznych 0,32 Wartość uśredniona w ciągu 1 roku; zalecenie rządowe dla władz lokalnych i kompanii energetycznych w przypadku miejsc długotrwałego przebywania dzieci (mieszkania, szkoły); zalecenie dla nowych linii napowietrznych oraz nowych budynków lokalizowanych w sąsiedztwie linii napowietrznych, pod warunkiem, że jest możliwe do zrealizowania 80 Wartość rekomendowana dla ekspozycji w polach wytwarzanych przez obiekty oraz instalacje systemu elektroenergetycznego (linie napowietrzne i kablowe, stacje elektroenergetyczne itp.) 160 J/w, lecz przy ekspozycji trwającej mniej niż 1,2 godz. na dobę Polska 60 Przebywanie w polu bez ograniczeń czasowych Portugalia 80 Wartość rekomendowana przy ekspozycji długotrwałej 8 Na terenach szczególnej ochrony (miejsca lokalizacji budynków mieszkalnych, szkół, szpitali, centrów wypoczynku itp.) 80 Na pozostałych terenach 0,8 W przypadku budowy nowych linii napowietrznych poziom zalecany na terenach szczególnej ochrony (miejsca lokalizacji budynków mieszkalnych, szkół, szpitali, centrów wypoczynku itp.), jeśli jest możliwy do osiągnięcia bez ponoszenia nadmiernych kosztów – tzw. „podejście ostrożnościowe” 80 Na pozostałych terenach 80 Zalecenia szwedzkich służb ochrony radiologicznej Holandia Niemcy Słowenia Szwajcaria Szwecja - W przypadku budowy nowych linii zaleca się stosowanie tzw. „podejścia ostrożnościowego”, zmierzającego do utrzymania naturalnych poziomów pola magnetycznego, pod warunkiem, że nie pociąga to nadmiernych kosztów realizacji przedsięwzięcia Węgry 80 Określane na wysokości 1,5 m npt Wielka Brytania 80 Tzw. poziom odniesienia 80 Tzw. limit ekspozycyjny 8 Tzw. poziom uwagi; średnia dobowa w przypadku przebywania w polu wytwarzanym przez linie napowietrzne co najmniej przez 4 godziny dziennie Włochy 2,4 Tzw. cel jakościowy; średnia dobowa w przypadku przebywania w polu wytwarzanym przez nowobudowane linie napowietrzne ICNIRP1) 80 Przebywanie w polu bez ograniczeń czasowych Rekomendacja dla krajów Unii Europejskiej2) 80 1) Wartość zalecana przy ekspozycji długotrwałej wg Recommendation 1991/519/EC International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection. 2) Council of the European Union Przygotowano na podstawie opracowania EMF Exposure Standards Applicable in Europe and Elsewhere, Eurelectric, March, 2006 oraz innych źródeł Normy, przepisy i zalecenia 35 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Ustalone zostały w taki sposób, by przebywanie w polu elektrycznym nie było dla człowieka dokuczliwe oraz by przepływ prądu rozładowania, który może popłynąć w przypadku dotknięcia dużych obiektów przewodzących (np. samochodu czy kombajnu) znajdujących się w polu, nie był dla człowieka odczuciem wyjątkowo nieprzyjemnym. W przepisach kilku krajów, w tym polskich, natężenie pola elektrycznego o wartości nie przekraczającej 1 kV/m uważane jest za całkowicie bezpieczne, nawet w przypadku długotrwałego w nim przebywania. Przepisy obowiązujące w innych krajach (np. Austria, Niemcy, Włochy) za całkowicie bezpieczną przyjmują wartość natężenia pola elektrycznego na poziomie 5 kV/m. Przy ustalaniu wartości dopuszczalnych pola magnetycznego autorzy przepisów obowiązujących w wielu krajach przyjęli następującą zasadę – działające na człowieka pole magnetyczne nie może powodować powstawania w organizmie prądów większych niż naturalne prądy płynące w ciele człowieka (np. prądy pobudzenia komórek nerwowych czy mięśnia sercowego). Takie podejście sprawia, że jako dopuszczalne, przyjmowane są poziomy natężeń rzędu 100 A/m, co zaprezentowano w stosownym zestawieniu. Wprowadzając w niektórych krajach przepisy i zalecenia, w których wartość dopuszczalna natężenia pola magnetycznego jest znacznie mniejsza od poziomu rekomendowanego przez ICNIRP (80 A/m), kierowano się tzw. „podejściem ostrożnościowym”. Przyjęto zatem, że jeżeli oddziaływanie pola magnetycznego na zdrowie ludzi może okazać się niekorzystne, szczególnie w przypadkach długotrwałego przebywania dzieci w polu magnetycznym wytwarzanym przez linie napowietrzne wysokiego napięcia, to należy dążyć do ograniczania poziomów tych pól, na tyle, na ile jest to technicznie możliwe i ekonomicznie uzasadnione. Przepisy ograniczające w pewnych przypadkach przebywanie w polu elektrycznym obowiązują w Polsce od ponad dwudziestu lat. Znowelizowane kilka lat temu ukazały się w formie rozporządzenia ministra środowiska z dnia 30 października 36 Normy, przepisy i zalecenia 2003 roku w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów (Dz. U. nr 192 poz.1883). Przepisy te wprowadzają pojęcie dopuszczalnego poziomu poszczególnych składowych pola elektromagnetycznego – elektrycznej (E) i magnetycznej (H), jakie mogą wystąpić w miejscach dostępnych dla ludzi. Dla pola elektrycznego o częstotliwości 50 Hz dopuszczalna wartość natężenia wynosi 10 kV/m. Przepisy stanowią ponadto, że na terenach przeznaczonych pod zabudowę mieszkaniową natężenie pola elektrycznego nie może przekraczać wartości 1 kV/m. Przebywanie ludności w obszarach, w których natężenie pola elektrycznego nie przekracza wartości 1 kV/m, nie podlega żadnym ograniczeniom. Oznacza to, że: nawet długotrwałe przebywanie w miejscach, w których natężenie pola elektrycznego nie przekracza 1 kV/m, jest całkowicie bezpieczne dla zdrowia, w miejscach dostępnych dla ludzi, lecz nie przeznaczonych pod zabudowę mieszkaniową nie potrzeba ograniczać natężenia pola elektrycznego do wartości mniejszych niż 1 kV/m. Również kwestie ograniczania w środowisku poziomów pola magnetycznego o częstotliwości 50 Hz reguluje wspomniane już rozporządzenie ministra środowiska. Stanowi ono, że natężenie pola magnetycznego, jakie może występować w środowisku (w tym również na terenach przeznaczonych pod zabudowę mieszkaniową) nie powinno przekraczać 60 A/m. Trzeba w tym miejscu wyraźnie podkreślić, że w otoczeniu wszystkich krajowych linii przesyłowych i stacji elektroenergetycznych natężenie pola magnetycznego w miejscach dostępnych dla ludzi jest mniejsze od wspomnianej wartości dopuszczalnej (60 A/m). Warto zwrócić uwagę, że obowiązujące w wielu krajach przepisy nakazujące zmniejszenie poziomów pól elektromagnetycznych do wartości dopuszczalnych lub wprowadzające ograniczenia w czasie przebywania ludzi w zasięgu pól elektromagnetycznych o częstotliwości 50 Hz, powstały na podstawie zaleceń formułowanych przez wyspecjalizowane instytucje międzynarodowe zajmujące się zagadnieniami ochrony przed polami i promieniowaniem elektromagnetycznym. Wzorem dla przepisów wielu państw były zalecenia Międzynarodowego Towarzystwa Ochrony przed Promieniowaniem (IRPA), Międzynarodowej Komisji Ochrony przed Promieniowaniem Niejonizującym (ICNIRP) oraz Europejskiego Komitetu Normalizacji Elektrotechnicznej (CENELEC). Od kilku lat organizacje te pracują nad zaleceniami dotyczącymi dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku, które obowiązywać mają we wszystkich krajach Unii Europejskiej. Obowiązujące w Polsce przepisy nakazują sprawdzanie dotrzymania dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku poprzez wykonanie pomiarów kontrolnych. Pomiary takie wykonywane są zawsze po wybudowaniu linii lub stacji elektroenergetycznej, ale przed oddaniem obiektu do użytkowania. Są one przeprowadzane przez wyspecjalizowane instytucje, dysponujące odpowiednią aparaturą oraz fachowym personelem. obiekty te budowane są w oddaleniu od terenów zabudowanych, co zazwyczaj zapewnia dotrzymanie obowiązujących wartości dopuszczalnych. Podobnie jak w przypadku pól elektromagnetycznych, obowiązujące przepisy dotyczące ochrony środowiska, nakładają na właściciela obiektu – linii lub stacji elektroenergetycznej – obowiązek przeprowadzenia pomiarów kontrolnych hałasu przed przekazaniem inwestycji do użytkowania. Hałas Ograniczeniu w środowisku podlega także hałas wytwarzany zarówno przez linie, jak i stacje elektroenergetyczne. W zależności od rodzaju zabudowy otaczającej linię bądź stację, wartości dopuszczalne poziomów hałasu w środowisku, ustalone w krajowych przepisach, mieszczą się w przedziałach: dla linii elektroenergetycznych: od 40 dB(A) w porze nocnej do 50 dB(A) w dzień; dla stacji elektroenergetycznych: od 40 dB(A) w porze nocnej do 55 dB(A) w dzień. Wieloletnia praktyka pomiarowa wskazuje, że dopuszczalne poziomy hałasu w otoczeniu linii najwyższych napięć nie są przekraczane, natomiast hałas wytwarzany przez urządzenia zainstalowane na stacjach elektroenergetycznych powoduje, że Normy, przepisy i zalecenia 37 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Ochrona srodowiska oraz interesów ludnosci w czasie budowy i eksploatacji linii i stacji elektroenergetycznych Zarówno budowa, jak i eksploatacja obiektów elektroenergetycznych wymaga przestrzegania przepisów ochrony środowiska. Ważną rolę mają tu do spełnienia projektanci linii i stacji elektroenergetycznych. Rozwiązania przez nich zaproponowane są analizowane i wielokrotnie sprawdzane w trakcie tzw. procedury lokalizacyjnej. 38 Ochrona srodowiska oraz interesów ludnosci w czasie budowy i eksploatacji linii i stacji elektroenergetycznych Ochrona srodowiska oraz interesów ludnosci w czasie budowy i eksploatacji linii i stacji elektroenergetycznych Pierwszym i szczególnie skomplikowanym etapem projektowania linii przesyłowej jest wybór jej trasy. Linia napowietrzna z uwagi na swoją wymaganą długość – często przekraczającą kilkadziesiąt kilometrów – przecinać musi tereny o różnym przeznaczeniu i odmiennych walorach krajobrazowych. Prowadzenie linii przesyłowych w taki sposób, aby najkrótszą drogą łączyły określone miejsca, często mogłoby powodować przecinanie terenów o szczególnych walorach przyrodniczych. Taka lokalizacja mogłaby również zakłócać użytkowanie terenów eksploatowanych zarówno gospodarczo, jak i rekreacyjnie. Projektant musi uwzględniać nie tylko naruszenia stanu środowiska powodowane samą obecnością obiektu, ale – co często jest bardziej istotne – także powstające podczas jego budowy. W każdym przypadku właściwa decyzja dotycząca wyboru trasy linii jest kompromisem pomiędzy koniecznością zachowania często unikalnych walorów środowiska a możliwościami technicznymi i finansowymi. Wynikiem takich właśnie kompromisów jest fakt, że np. linie elektroenergetyczne są o około 30% dłuższe niż wynikałoby to z położenia łączonych miejsc i ukształtowania terenu. Fakt, że linie napowietrzne prowadzić trzeba wiele kilometrów, stanowi oczywistą uciążliwość dla środowiska i powoduje występowanie szeregu problemów z wyborem trasy linii. Problemy z lokalizacją linii napowietrznych pojawiają się między innymi wtedy, gdy trzeba je przeprowadzić przez tereny zalesione, intensywnie eksploatowane rolniczo, gęsto zamieszkałe lub o wyjątkowej wartości przyrodniczej. Koniecznością staje się wtedy wyłączenie określonego obszaru z użytkowania, a niekiedy występują tylko ograniczenia w możliwości jego zagospodarowania. W przypadku gruntów rolnych, po zakończeniu budowy praktycznie odzyskuje się cały teren, poza miejscami posadowienia słupów. Prowadzenie linii przez tereny leśne wiąże się z koniecznością wykonania przecinki wzdłuż trasy linii, chociaż w uzasadnionych przypadkach stosowane są rozwiązania wymagające jedynie wycinki niewielu drzew pod słupy (tzw. linie nadleśne). Odcinki linii nadleśnych buduje się ze względu na konieczność zachowania szczególnie cennych kompleksów leśnych, najczęściej wchodzących w skład Oznaczenia przeszkodowe linii widoczne w nocy widoczne w dzień Ochrona srodowiska oraz interesów ludnosci w czasie budowy i eksploatacji linii i stacji elektroenergetycznych 39 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Jedna dwutorowa linia o napięciu 400 kV jest w stanie przesłać tyle energii co: 4 jednotorowe linie 220 kV albo 15 jednotorowych linii 110 kV. ok. 70 m ok. 200 m Budując linie o wyższym napięciu w układzie dwutorowym zamiast jednotorowego zmniejsza się: - uciążliwość linii dla środowiska, - obszar zajmowany przez linię, - materiałochłonność linii. ok. 450 m obszarów podlegających ochronie przyrodniczej. W niektórych sytuacjach korzystnym rozwiązaniem pod względem ochrony środowiska wydaje się budowa linii napowietrznych wielotorowych, kilkunapięciowych, zastępujących kilka linii biegnących równolegle. Obecnie analizowana jest możliwość zastąpienia niektórych mocno wyeksploatowanych linii napowietrznych 220 kV liniami czterotorowymi, dwunapięciowymi (400 kV + 220 kV). Niewątpliwie zaletą takiego rozwiązania jest to, że można wykorzystać w całości trasy istniejących linii 220 kV, które wpisały się już w okoliczny krajobraz. Warto też zwrócić uwagę, że dzięki odpowiedniemu rozmieszczeniu na słupie przewodów takiej linii, możliwe jest zmniejszenie – w stosunku do rozwiązań tradycyjnych (poprzednich) – terenu pod linią, na którym natężenie pola elektrycznego przekracza wartość 1 kV/m. Coraz częściej też do budowy linii napowietrznych najwyższych napięć na terenach silnie zurbanizowanych wykorzystuje się słupy rurowe, zamiast konstrukcji kratowych. Chociaż jest to rozwiązanie droższe, to zdaniem wielu specjalistów słupy tego 40 rodzaju lepiej wpisują się w krajobraz, a ponadto ich posadowienie wymaga fundamentów, które zajmują w terenie znacznie mniej miejsca niż fundamenty słupów kratowych. Już na wstępnym etapie prac, kiedy analizowane są różne warianty przebiegu trasy linii, projektant Jedna linia czterotorowa dwunapięciowa jest w stanie przesłać tyle energii co jedna linia dwutorowa 400 kV i jedna linia dwutorowa 220 kV. ok. 56 m Stosując linię wielotorową dwunapięciową, zmniejsza się: - uciążliwość linii dla środowiska, - obszar zajmowany przez linię (ponad dwukrotnie), - materiałochłonność linii. ok. 120 m Ochrona srodowiska oraz interesów ludnosci w czasie budowy i eksploatacji linii i stacji elektroenergetycznych tant stara się przewidzieć wszelkie Dla typowej, potencjalne sytuacje konfliktowe. dwutorowej linii 400 kV Powstają one najczęściej wtedy, gdy – pas wycinki leśnej ze względu na brak innych możliwo- o szerokości 24 m ści, przewiduje się przeprowadzanie linii w pobliżu obszarów zabudowanych. Warto jednak pamiętać, że zmiana trasy linii napowietrznej oraz odsuwanie obiektów emitujących hałas i pola elektromagnetyczne, to zabiegi niezwykle kosztowne. Cenę za to płacą wszyscy odbiorcy energii elektrycznej, gdyż koszt wszystkich inwestycji elektroenergetycznych wliczony jest w cenę kilowatogodziny energii elektrycznej. Problemy z lokalizacją w terenie stacji elektroenergetycznych są całkiem odmienne. Z technicznego i ekonomicznego punktu widzenia stacje elektroenergetyczne należy lokalizować w pobliżu wytwórców (elektrowni), a także możliwie blisko skupisk odbiorców energii, czyli w miejscach najbardziej zurbanizowanych, o największej gęstości zamieszkania. Stoi to jednak Dla linii nadleśnej w oczywistej sprzeczności z wy– wycinka mogami ekologii, sugerującymi technologiczna o pow. ok. 10 m2 odsuwanie tego rodzaju obiektów od miejsc zamieszkałych. O ochronie środowiska przed oddziaływaniem czynników wytwarzanych przez budowany obiekt oraz unikaniu konfliktów wynikłych z jego lokalizacji, myśli się na długo przed rozpoczęciem prac budowlanych. Powstawanie obiektów elektroenergetycznych poprzedzone jest skomplikowaną procedurą lokalizacyjną, której przebieg regulują ogólnie obowiązujące przepisy zawarte w ustawach: O planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym, Prawo ochrony środowiska oraz O udostępnianiu in- Ochrona srodowiska oraz interesów ludnosci w czasie budowy i eksploatacji linii i stacji elektroenergetycznych folder_linie_aktual.indd 1 Linia tradycyjna Linia nadleśna 41 2009-09-21 12:34:34 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka formacji o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania na środowisko. Wśród nich, podstawowe znaczenie mają zapisy dotyczące obowiązków inwestora w zakresie ograniczania w środowisku poziomów czynników fizycznych wytwarzanych przez planowaną inwestycję. W trakcie realizacji zadania inwestycyjnego, podstawowym aktem prawnym, regulującym techniczną, organizacyjną i formalną stronę procesu budowlanego, jest ustawa Prawo budowlane. Szczególne traktowanie zagadnień ochrony środowiska w działalności inwestycyjnej zapewniają przede wszystkim ustalenia zawarte w ustawach Prawo ochrony środowiska, O udostępnianiu informacji o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania na środowisko oraz O ochronie przyrody. Przepisy o ochronie środowiska wyliczają obiekty, które należy traktować ze szczególną uwagą. Należą do nich między innymi linie i stacje elektroenerge- 42 folder_linie_aktual.indd 2 tyczne najwyższych napięć. Procedura lokalizacyjna tego typu inwestycji jest często bardzo złożona, a największe problemy wiążą się zazwyczaj z zaakceptowaniem proponowanej przez projektanta trasy linii. Na ogół ostateczna trasa linii jest wynikiem wielostronnych analiz możliwych wariantów jej przebiegu. Proponowana trasa linii przesyłowej podlega skomplikowanemu procesowi uzgadniania. Szczególnym wymogiem w tym względzie jest jej zgodność z planem zagospodarowania przestrzennego danego rejonu (gminy). Proces wprowadzania inwestycji elektroenergetycznej, w szczególności linii napowietrznej wysokiego napięcia, do miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego ma charakter wieloetapowy, ze względu na konieczność dokonania licznych uzgodnień, przede wszystkim z przedstawicielami społeczności lokalnych. W konsekwencji, ten zazwyczaj długotrwały proces prowadzi do uchwalenia miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego przez właściwy organ samorządowy. Takie działanie pozwala przedstawicielom społeczności lokalnej nie tylko na dokładne zapoznanie się z planowaną inwestycją, lecz także daje możliwość wpływania na decyzje dotyczące jej realizacji. W procesie inwestycyjnym, począwszy od fazy uzgadniania lokalizacji obiektu, a skończywszy na etapie jego eksploatacji, szczególną rolę odgrywają tzw. raporty oddziaływania na środowisko przedsięwzięć inwestycyjnych. Stanowią one, zgodnie z wymaganiami obowiązujących przepisów, podstawowy element procedury oceny oddziaływania inwestycji na środowisko (tzw. procedura OOŚ). Ekspertyzy te opracowywane są dla inwestycji - które zgodnie z ustaleniami stosownego rozporządzenia - zaliczone zostały do tzw. przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko. Formalne zakwalifikowanie inwestycji do tej właśnie grupy przedsięwzięć zmusza inwestora do przyjęcia takich rozwiązań technicznych, dzięki którym obiekt po wybudowaniu nie będzie stanowić żadnego zagrożenia dla środowiska. Ponadto powoduje, że zarówno faza projektowa, jak i etap budowy znajduje się Ochrona srodowiska oraz interesów ludnosci w czasie budowy i eksploatacji linii i stacji elektroenergetycznych 2009-09-21 12:34:39 pod szczególnym nadzorem odpowiednich urzędów oraz społeczności lokalnych (procedura OOŚ). W przypadku obiektów elektroenergetycznych opisane procedury oraz obowiązek sporządzania raportów OOŚ dotyczą linii i stacji elektroenergetycznych o napięciach znamionowych 220 i 400 kV. Raport oddziaływania na środowisko, opracowywany przez niezależnych rzeczoznawców, wykonywany jest dla każdej inwestycji zaliczonej do grupy przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko. Jest on podstawowym dokumentem analizowanym przed wydaniem tzw. decyzji środowiskowej (decyzja o środowiskowych uwarunkowaniach), koniecznej do ubiegania się o pozwolenie na budowę. W uzasadnionych przypadkach, dla obiektów istniejących, sporządzane są podobne ekspertyzy, nazywane przeglądami ekologicznymi. Sporządzając raport o oddziaływaniu na środowisko przedsięwzięcia inwestycyjnego, niezależni fachow- cy mają obowiązek sprawdzić, czy inwestor: wybrał wariant, w którym dostatecznie uwzględniono problematykę ochrony środowiska, w tym także kwestię wpływu planowanego przedsięwzięcia na obszary szczególnej ochrony przyrodniczej (Natura 2000), zapewnił należyty poziom techniczny projektowanych urządzeń i obiektów, zadbał o zminimalizowanie uciążliwości obiektu dla okolicznych mieszkańców, nie dopuścił do przekroczenia ustalonych przepisami wskaźników związanych z bezpieczeństwem ludzi i środowiska. Specyfika obiektów elektroenergetycznych sprawia, że zasadnicze znaczenie w kwestiach związanych z ochroną środowiska ma etap przygotowania inwestycji. Poprawnie przeprowadzona faza projektowania, zweryfikowana rzetelnymi raportami oddziaływania na środowisko oraz prawidłowy proces Ochrona srodowiska oraz interesów ludnosci w czasie budowy i eksploatacji linii i stacji elektroenergetycznych folder_linie_aktual.indd 3 43 2009-09-21 12:34:44 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka realizacji inwestycji zapewniają, że obiekt w czasie budowy oraz późniejszej eksploatacji nie będzie uciążliwy dla środowiska. Praktyczne ograniczenie swobody użytkowania terenu wokół linii i stacji elektroenergetycznych najwyższych napięć polega przede wszystkim na zakazie lokalizacji w ich bezpośredniej bliskości budynków mieszkalnych. Budynków takich - zgodnie z obowiązującymi przepisami - nie wolno bowiem lokalizować na terenach, na których natężenie pola elektrycznego mogłoby przekroczyć 1 kV/m, a hałas – w zależności od rodzaju terenu - poziomu 40 lub 45 dB w porze nocnej. Ograniczenia te nie stanowią problemu, gdyż prawidłowo sporządzony projekt oraz uzgodniona lokalizacja inwestycji, zgodna z miejscowym planem zagospodarowania przestrzennego, uwzględniają interesy społeczności lokalnych. Istnieją jednak sytuacje, gdy powstanie linii zmniejsza atrakcyjność terenu jako działki budowlanej czy rekreacyjnej. Są to zawsze przypadki wymagające indywidualnego potraktowania. Ważnym etapem w procesie przygotowania inwestycji jest pozyskanie przez inwestora prawa do terenu na cele budowlane. Oznacza to konieczność uzyskania zgody właścicieli nieruchomości położonych na trasie projektowanej linii na jej przeprowadzenie oraz zgody na posadowienie słupów. W praktyce sprowadza się to do ustanowienia tzw. służebności gruntowej lub przesyłu, czyli notarialnie potwierdzonej zgody właścicieli gruntów na prowadzenie prac budowlanych i eksploatacyjnych w „pasie technologicznym” linii. Ustanowienie służebności gruntowej wiąże się z pewnymi ograniczeniami w zagospodarowaniu „pasa technologicznego”, dlatego właśnie umowa o ustanowienie takiej służebności zawierana jest za odpowiednim odszkodowaniem. Przy szacowaniu tych odszkodowań uwzględnia się nie tylko kwalifikację terenu (teren rolniczy, budowlany itp.) lecz także, w przypadku gruntów rolnych, klasę gruntu, rodzaj upraw, średnią wysokość plonów w regionie oraz średnie ceny skupu. Za zajęcie gruntu przez słup najczęściej wypłaca się ryczałtowe jednorazowe odszko- 44 folder_linie_aktual.indd 4 Ochrona srodowiska oraz interesów ludnosci w czasie budowy i eksploatacji linii i stacji elektroenergetycznych 2009-09-21 12:34:51 dowanie. Odrębne odszkodowanie przysługuje właścicielowi gruntów za wszystkie zniszczenia i straty, przede wszystkim w uprawach polowych, jakie powstaną w trakcie budowy linii lub w okresie jej eksploatacji, przy czym wyceną strat oraz szacowaniem odszkodowań zajmują się uprawnieni rzeczoznawcy majątkowi, którzy zazwyczaj wskazywani są przez urzędy gminne. Warto też podkreślić, że pomimo zawarcia umowy o ustanowienie służebności gruntowej, nie zmienia się właściciel „pasa technologicznego” - w dalszym ciągu pozostaje nim właściciel nieruchomości, nad którą przebiega linia. Może on zagospodarować ten obszar terenu w taki sam sposób, jak korzystał z niego dotychczas, przestrzegając jednak ograniczeń sprecyzowanych w umowie o udzielenie służebności gruntowej. Poza „pasem technologicznym” sposób zagospodarowania terenu przez jego właściciela może być dowolny, w szczególności może on bez obaw lokalizować budynki mieszkalne oraz inne obiekty kubaturowe. Jeżeli okaże się, co zdarza się wyłącznie sporadycznie, że linia jest przyczyną zakłóceń w odbiorze programu radiowego czy telewizyjnego, właściciel linii zobowiązany jest, na swój koszt, wykonać instalację antenową, która zapewni poprawny, niezakłócony odbiór. , W przypadku, gdy na terenach zabudowy mieszkaniowej, sąsiadujących ze stacją elektroenergetyczną zostanie stwierdzone przekroczenie dopuszczalnego poziomu dźwięku, stosuje się szereg środków zaradczych np. teren stacji zostaje otoczony krzewami lub drzewami tłumiącymi hałas, a w szczególnych przypadkach stawia się ekrany dźwiękochłonne wokół źródeł hałasu. Warto pamiętać, że większość problemów związanych z oddziaływaniem tego rodzaju obiektów elektroenergetycznych na środowisko jest już dostrzegana na etapie projektowania. W rezultacie analiz tych problemów nowoprojektowana stacja wyposażana jest w systemy obniżające lub eliminujące jej uciążliwość dla ludzi i środowiska. Schemat działań zmierzających do uruchomienia linii lub stacji elektroenergetycznej Wprowadzenie linii (trasy) lub stacji do miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego gmin lub uzyskanie decyzji o ustaleniu lokalizacji inwestycji celu publicznego Złożenie wniosku o wydanie decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach (decyzja środowiskowa) Postępowanie z udziałem społeczeństwa w sprawie oceny oddziaływania przedsięwzięcia na środowisko (postępowanie OOŚ), zmierzające do wydania decyzji środowiskowej Wydanie przez właściwy organ decyzji środowiskowej, która może zawierać wymaganie sporządzenia drugiego raportu OOŚ, uszczegółowionego danymi z projektu budowlanego Złożenie wniosku o wydanie decyzji o pozwoleniu na budowę wraz z zaświadczeniem o dysponowaniu nieruchomościami na cele budowlane, a w uzasadnionych przypadkach złożenie drugiego raportu OOŚ Wydanie przez właściwy organ decyzji o pozwoleniu na budowę Faza budowy linii lub stacji (okres realizacji inwestycji) Przeprowadzenie wymaganych badań i sprawdzeń Wydanie przez właściwy organ pozwolenia na użytkowanie linii lub stacji Ochrona srodowiska oraz interesów ludnosci w czasie budowy i eksploatacji linii i stacji elektroenergetycznych folder_linie_aktual.indd 5 45 2009-09-21 12:34:54 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Przebywanie w otoczeniu linii i stacji elektroenergetycznych Ludzie, przebywający w otoczeniu linii czy stacji elektroenergetycznej boją się pola elektromagnetycznego, porażenia prądem czy piorunem. Obawy takie nie są jednak uzasadnione. 46 Przebywanie w otoczeniu linii i stacji elektroenergetycznych Przebywanie w otoczeniu linii i stacji elektroenergetycznych Prawidłowo zaprojektowana i wybudowana linia napowietrzna nie ogranicza możliwości przebywania pod nią, prowadzenia różnego rodzaju prac i lokalizacji małych obiektów. Jedynym ograniczeniem jest – wynikający z postanowień obowiązujących przepisów – zakaz lokalizacji budynków mieszkalnych na terenach położonych w sąsiedztwie linii, na których natężenie pola elektrycznego przekracza 1 kV/m. Lokalizowanie zabudowy mieszkaniowej poza tym obszarem nie podlega żadnym ograniczeniom, a pole elektryczne, które tam występuje – zawsze mniejsze od 1 kV/m – jest skutecznie tłumione przez ściany i dach budynku. W rezultacie, w budynkach mieszkalnych zlokalizowanych nawet w niewielkiej odległości od linii napowietrznej wysokiego napięcia, pole elektryczne jest tak słabe, że Przebywanie w otoczeniu linii i stacji elektroenergetycznych 47 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Należy pamiętać o ekranujących właściwościach drzew i krzewów trudno jest je zmierzyć powszechnie używanymi do tego celu miernikami. Nieuzasadnione są też wyrażane niekiedy obawy o nadmierne narażenie na działanie pola elektromagnetycznego osób prowadzących prace polowe pod liniami napowietrznymi lub w ich sąsiedztwie. Należy podkreślić, że w żadnym miejscu pod linią nie mogą być przekroczone ustalone w przepisach wartości dopuszczalne poszczególnych składowych pola elektromagnetycznego. Oznacza to, że wykonujący prace polowe, także z wykorzystaniem różnego rodzaju maszyn rolniczych, nie mogą znaleźć się w obszarze, w którym natężenie pola elektrycznego przekracza 10 kV/m, a pola magnetycznego – – 60 A/m. Przeprowadzone badania wskazują ponadto, że uśrednione (dobowe, tygodniowe, rocz- 48 ne) poziomy pola, w którym przebywa wykonujący prace polowe, przede wszystkim na skutek ciągłego przemieszczania się maszyn rolniczych w stosunku do linii, są bardzo niewielkie – wielokrotnie mniejsze niż wartości dopuszczalne. Odległość pomiędzy dowolnym przewodem linii a ziemią w każdym miejscu, niezależnie od temperatury otoczenia i obciążenia linii, jest na tyle duża iż zapewnia bezpieczną pracę pod linią. Pod przewodami linii, a także wewnątrz tzw. „pasa technologicznego” linii, można zatem, bez żadnych obaw, wypasać zwierzęta, pracować z użyciem wielkogabarytowego sprzętu rolniczego (kombajny, duże ciągniki), a także eksploatować instalacje nawadniające czy ogrodzenia elektryczne (pastuchy) itp. Wymagana jest jedynie elementarna ostrożność: zapobieganie Przebywanie w otoczeniu linii i stacji elektroenergetycznych zderzeniom ze słupami, unikanie uszkodzenia ich fundamentów przez zbyt bliskie prowadzenie orki, rozważne użytkowanie dźwigów i innych urządzeń z wysięgnikami oraz taki dobór strumienia wody z urządzeń zraszających, by nie zbliżył się on nadmiernie do przewodów linii. Wszystkie te działania całkowicie chronią przed wypadkiem porażenia elektrycznego, przede wszystkim te osoby, które wykonywać muszą różnego typu prace polowe zarówno pod linią, jak i w jej sąsiedztwie. Aby uniknąć nieprzyjemnego uczucia występującego przy dotykaniu obiektów metalowych znajdujących się pod linią lub w jej bezpośrednim są- siedztwie, należy je wyposażyć w elementy uziemiające. W przypadku pojazdów mogą to być wleczone łańcuchy lub pasy gumy przewodzącej. Unikanie prowadzenia długich odcinków przewodów pastucha elektrycznego równolegle do linii to z kolei skuteczny sposób na zapewnienie w pełni bezpiecznego użytkowania tego urządzenia, często wykorzystywanego w hodowli zwierząt. Trzeba jednak wiedzieć, że ładunek zgromadzony nawet na maszynie wielkości kombajnu czy powstający w przewodach pastucha elektrycznego nie jest w stanie zagrozić zdrowiu, a tym bardziej życiu. Pole elektryczne na zewnątrz – – do 1 kV/m Przebywanie w otoczeniu linii i stacji elektroenergetycznych 49 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka Nowoczesna linia wysokiego napięcia wyposażona jest w przewody odgromowe, dzięki którym jest ona chroniona przed skutkami wyładowań atmosferycznych. Obecność przewodów odgromowych umieszczonych nad przewodami fazowymi powoduje też, że przed wyładowaniami atmosferycznymi chroniony jest także obszar o szerokości kilkudziesięciu metrów wzdłuż całej linii napowietrznej. Zatem przebywanie w czasie burzy pod przewodami linii, ale niezbyt blisko słupa, zdecydowanie zmniejsza możliwość uderzenia pioruna. Podobnie jak w przypadku linii napowietrznych, przebywanie ludzi w najbliższym otoczeniu stacji elektroenergetycznych jest całkowicie bezpieczne. Poza zwiększonym poziomem hałasu, którego źródłem są przede wszystkim transformatory oraz układy ich chłodzenia, na terenie otaczającym stacje nie stwierdza się pola elektrycznego i magnetycznego o wartościach przekraczających poziomy dopuszczalne. W konsekwencji, jak wskazują liczne przykłady, grunty otaczające stacje elektroenergetyczne są obecnie w intensywnej eksploatacji rolniczej. 50 Strefa o minimalnym zagrożeniu uderzeniem pioruna Przebywanie w otoczeniu linii i stacji elektroenergetycznych Niniejsze opracowanie powstało na zlecenie PSE Operator S.A. W jego przygotowaniu wzięli udział specjaliści z różnych dziedzin nauki i techniki, w tym: PSE Operator S.A. jest jednoosobową spółką Skarbu Państwa, która od 2004 r. pełni funkcję krajowego Operatora Systemu Przesyłowego (OSP). Zadaniem Operatora Systemu Przesyłowego jest przesyłanie energii elektrycznej o odpowiedniej jakości do odbiorców w całym kraju, a także udostępnianie zdolności przesyłowych w wymianie zagranicznej. Spółka PSE Operator S.A. jest odpowiedzialna za bezpieczeństwo funkcjonowania krajowego systemu przesyłowego, m.in. poprzez odpowiedzialną konserwację, remonty oraz rozbudowę sieci przesyłowej przy należytym poszanowaniu środowiska naturalnego. Spółka PSE Operator S.A., jako właściciel stacji i linii elektroenergetycznych najwyższych napięć, prowadzi w sposób efektywny ruch sieciowy w systemie przesyłowym przy zachowaniu wymaganej niezawodności i jakości dostarczania energii elektrycznej oraz koordynuje pracę części sieci 110 kV we współpracy z Operatorami Systemów Dystrybucyjnych (OSD). Polski system przesyłowy kierowany przez PSE Operator S.A. jest częścią systemu UCTE (Unii d.s. Koordynacji Przesyłu Energii Elektrycznej), który zapewnia bezpieczną i niezawodną dostawę energii elektrycznej przeszło 450 milionom obywateli krajów europejskich. prof. dr hab. Jerzy Duszyński – biochemia mgr Jadwiga Dylawerska – ochrona środowiska dr inż. Marek Jaworski – elektroenergetyka mgr Ryszard Kowalczyk – zagospodarowanie przestrzenne prof. dr hab. med. Stanisław Szmigielski – epidemiologia prof. dr hab. inż. Zdzisław Teresiak – elektroenergetyka dr inż. Andrzej Tyszecki – ochrona środowiska Koncepcja całości opracowania: dr inż. Marek Szuba Grzegorz Kaczmarek Przygotowanie rysunków i ilustracji: Marek Jaworski Grzegorz Kaczmarek Marek Szuba Zdjęcia: Archiwum PSE Operator S.A. Marek Jaworski Marek Szuba Grzegorz Kaczmarek Wykonawca: Biuro Konsultingowo-Inżynierskie EKO-MARK 51 Linie i stacje elektroenergetyczne w srodowisku czlowieka 52
