Com afecten els camps electromagnètics de les línies elèctriques aèries les persones, els animals i les plantes

S'ha estudiat molt la influència biològica dels camps elèctrics i magnètics en l'organisme dels humans i dels animals. Els efectes observats, si es produeixen, encara són poc clars i difícils de definir, de manera que aquest tema segueix sent rellevant.

Els camps magnètics del nostre planeta tenen un origen doble: natural i antropogènic. Els camps magnètics naturals, les anomenades tempestes magnètiques, s'originen a la magnetosfera terrestre. Les pertorbacions magnètiques antropogèniques cobreixen un territori més reduït que les naturals, però la seva manifestació és molt més intensa i, per tant, provoca danys més tangibles. Com a resultat de l'activitat tècnica, l'home crea camps electromagnètics artificials centenars de vegades més forts que el camp magnètic natural de la Terra. Les fonts de radiació antropogènica són: potents dispositius de transmissió de ràdio, vehicles electrificats, línies elèctriques.

Interval de freqüència i longituds d'ona d'algunes fonts de radiació electromagnètica

Un dels patògens més potents ones electromagnètiques — corrents de freqüència industrial (50 Hz).Així, la força del camp elèctric directament sota la línia elèctrica pot arribar a diversos milers de volts per metre de sòl, tot i que a causa de la propietat de reduir la tensió del sòl, ja a una distància de 100 m de la línia, la intensitat disminueix bruscament. a diverses desenes de volts per metre.

Els estudis sobre l'efecte biològic d'un camp elèctric han establert que fins i tot amb una força d'1 kV / m, té un efecte advers sobre el sistema nerviós humà, que al seu torn condueix a la interrupció de l'aparell endocrí i el metabolisme del cos (coure). , zinc, ferro i cobalt), altera les funcions fisiològiques: freqüència cardíaca, pressió arterial, activitat cerebral, processos metabòlics i activitat immune.

Des de 1972, han aparegut publicacions en què es considera l'efecte en humans i animals de camps elèctrics amb una intensitat superior a 10 kV/m.

Intensitat del camp magnètic proporcional al corrent i inversament proporcional a la distància; La intensitat del camp elèctric és proporcional a la tensió (càrrega) i inversament proporcional a la distància. Els paràmetres d'aquests camps depenen de la classe de tensió, les característiques del disseny i les dimensions geomètriques de la línia elèctrica d'alta tensió. L'aparició d'una font potent i estesa de camp electromagnètic comporta un canvi en els factors naturals que van formar l'ecosistema. Els camps elèctrics i magnètics poden induir càrregues superficials i corrents al cos humà.

Els estudis demostren que el corrent màxim al cos humà induït per un camp elèctric és molt superior al corrent causat per un camp magnètic.Per tant, l'efecte nociu d'un camp magnètic es manifesta només a la seva força d'uns 200 A / m, que es produeix a una distància d'1-1,5 m dels cables de la línia de fase i només és perillós per al personal de servei quan treballa sota tensió. Aquesta circumstància va permetre concloure que no hi ha cap efecte biològic dels camps magnètics de freqüència industrial sobre persones i animals sota les línies elèctriques. Així, el camp elèctric de les línies elèctriques és el principal factor biològicament eficaç per a la transmissió d'energia estesa, que pot esdevenir una barrera per al moviment de diverses espècies de fauna aquàtica i terrestre.

Línies elèctriques de camps elèctrics i magnètics que afecten una persona sota una línia elèctrica de CA aèria

Basant-se en les característiques de disseny de la transmissió d'energia (caiguda del conductor), la major influència del camp es produeix a la meitat de la secció, on la tensió de les línies de super i ultraalta tensió a l'alçada d'una persona és de 5 a 20 kV. / m i superior, depenent de la classe de tensió i el disseny de la línia.

Als suports, on l'alçada de la suspensió dels cables és la més gran i l'efecte de blindatge dels suports afecta, la intensitat de camp és la més petita. Com que les persones, els animals, el transport poden estar sota els cables de les línies elèctriques, es fa necessari avaluar les possibles conseqüències de l'estada a llarg i curt termini dels éssers vius en un camp elèctric de diferent intensitat.

Els més sensibles als camps elèctrics són els ungulats i les persones amb calçat que els aïllen del terra. Les peülles dels animals també són bons aïllants.En aquest cas, el potencial induït pot arribar als 10 kV i el pols de corrent a través del cos quan es toca un objecte posat a terra (branca d'arbust, brins d'herba) és de 100-200 μA. Aquests polsos de corrent són segurs per al cos, però el malestar fa que els ungulats evitin les línies elèctriques d'alta tensió a l'estiu.

En l'acció d'un camp elèctric sobre una persona, els corrents que circulen pel seu cos tenen un paper dominant. Això ve determinat per l'alta conductivitat del cos humà, on predominen els òrgans amb sang i limfa que hi circulen.

Actualment, experiments amb animals i voluntaris humans han establert que la densitat de corrent amb una conductivitat de 0,1 μA/cm i inferior no afecta el treball del cervell, ja que els biocorrents polsats, que flueixen normalment al cervell, superen significativament la densitat de aquest corrent de conductivitat.

A una densitat de corrent d'1 μA / cm, s'observa un parpelleig de cercles de llum als ulls d'una persona, les densitats de corrent més altes ja capturen els valors llindar d'estimulació dels receptors sensorials, així com les cèl·lules nervioses i musculars, la qual cosa condueix a por i reaccions motrius involuntàries.

En el cas que una persona toqui objectes aïllats del sòl a l'àrea d'un camp elèctric d'intensitat significativa, la densitat de corrent a la zona del cor depèn fortament de l'estat de les condicions bàsiques (tipus de sabates, condició del sòl, etc.), però ja pot arribar a aquests valors.

Al corrent màxim corresponent a Emax == 15 kV / m (6,225 mA), una certa part d'aquest corrent que flueix per l'àrea del cap (aproximadament 1/3) i l'àrea del cap (uns 100 cm), la densitat de corrent < 0,1 μA / cm, que confirma l'admissibilitat de la força acceptada de 15 kV / m sota els conductors de la línia aèria.

Per a la salut humana, el problema és determinar la relació entre la densitat de corrent induïda als teixits i la inducció magnètica del camp extern, V. Càlcul de la densitat de corrent

es complica pel fet que el seu recorregut exacte depèn de la distribució de la conductància y en els teixits del cos.

Així, la conductància específica del cervell es determina en = 0,2 cm / m, i el múscul cardíac en = 0,25 cm / m. Si el radi del cap és de 7,5 cm i el radi del cor és de 6 cm, el producte yR resulta ser el mateix en ambdós casos. Per tant, es pot donar una representació de la densitat de corrent a la perifèria del cor i el cervell.

S'ha determinat que la inducció magnètica segura per a la salut és d'uns 0,4 mT a una freqüència de 50 o 60 Hz. En camps magnètics (de 3 a 10 mTl, f = 10 — 60 Hz), s'observa l'aparició de lleugeres oscil·lacions, semblants a les que es produeixen quan es pressiona el globus ocular.

La densitat de corrent induïda en el cos humà per un camp elèctric de valor d'intensitat E es calcula de la següent manera:

° Amb diferents coeficients k per a les regions del cervell i del cor.

El valor de k =3-10-3 cm / Hzm.

Segons els científics alemanys, la intensitat de camp a la qual se sent la vibració del cabell pel 5% dels homes provats és de 3 kV / m, i per al 50% dels homes provats és de 20 kV / m. Actualment no hi ha evidència que les sensacions provocades per l'acció del camp creïn cap efecte advers. Pel que fa a la relació entre densitat de corrent i influència biològica, es poden distingir quatre àrees, presentades a la taula.

J, μA / cm Efectes observats 0,1 No 1,0 Cercles de llum parpellejant als ulls 10-50 Símptomes neuràlgics aguts similars als causats per una descàrrega elèctrica més de 100 Augment de la probabilitat de fibril·lació ventricular, aturada cardíaca, espasme prolongat dels músculs respiratoris, cremades greus

L'última regió del valor de densitat actual es refereix als temps d'exposició de l'ordre d'un cicle cardíac, és a dir. aproximadament 1 s per persona. Per a exposicions més curtes, els valors de llindar són més alts. Per tal de determinar el valor llindar de la força de camp, es van realitzar estudis fisiològics en persones en condicions de laboratori a una intensitat de 10 a 32 kV / m. Es va trobar que a una tensió de 5 kV / m, el 80% de les persones no senten dolor durant les descàrregues quan toquen objectes connectats a terra. És aquest valor el que s'accepta com a normatiu quan es treballa en instal·lacions elèctriques sense l'ús de mitjans de protecció.

La dependència del temps admissible de l'estada d'una persona en un camp elèctric amb una intensitat E superior al llindar s'aproxima mitjançant l'equació

L'acompliment d'aquest estat garanteix l'autorestabliment de l'estat fisiològic del cos durant el dia sense reaccions residuals i canvis funcionals o patològics.

Coneixem els principals resultats de la investigació sobre els efectes biològics dels camps elèctrics i magnètics realitzada per científics soviètics i estrangers.

Efectes dels camps elèctrics en el personal

Durant els estudis es va col·locar un dosímetre integrador a l'avantbraç superior de cada treballador.Es va trobar que l'exposició diària mitjana dels treballadors de les línies d'alta tensió oscil·lava entre 1,5 kV/(m-h) i 24 kV/(m-h). Els valors màxims s'anoten en casos molt rars. A partir de les dades obtingudes de l'estudi, es pot concloure que no hi ha una relació discernible entre l'exposició al camp i l'estat general de la salut humana.

Les línies elèctriques aèries i el càncer infantil

En locals residencials camp magnètic es pot crear amb equips i cablejats elèctrics domèstics, cables subterranis a l'aire lliure i línies elèctriques aèries. Els llocs d'estudi i control es van agrupar a intervals de 25 m al costat de la línia elèctrica aèria, prenent com a unitat el grau de risc a una distància de més de 100 m de la línia.

Aquests resultats no donen suport a la hipòtesi que els camps magnètics de freqüència elèctrica influeixin en l'aparició de càncer en nens.

Efecte electrostàtic sobre el cabell humà i animal

L'estudi es va dur a terme en relació amb la hipòtesi que la influència del camp sentit per la superfície de la pell és causada per l'acció de les forces electrostàtiques sobre el cabell. Com a resultat, es va trobar que a una intensitat de camp de 50 kV / m, el subjecte sentia picor associada a les vibracions del cabell, que es va registrar amb dispositius especials.

Efecte del camp elèctric a les plantes

Els experiments es van dur a terme en una cambra especial en un camp no distorsionat amb una intensitat de 0 a 50 kV/m. Es va trobar danys lleugers al teixit de les fulles a exposicions de 20 a 50 kV/m, depenent de la configuració de la planta i del contingut d'humitat inicial. Es va observar necrosi tisular en parts de plantes amb vores afilades.Les plantes gruixudes amb una superfície llisa i arrodonida no es fan malbé a una tensió de 50 kV / m. El dany és el resultat de la corona a les parts que sobresurten de la planta. A les plantes més febles, el dany s'observa 1-2 hores després de l'exposició. És important destacar que en les plàntules de blat amb extrems molt afilats, la corona i els danys es van notar a una tensió relativament baixa de 20 kV/m. Aquest és el llindar més baix de deteriorament en els estudis.

El mecanisme més probable de dany al teixit vegetal és tèrmic. El dany al teixit es produeix quan la força del camp és prou alta com per provocar corona i un corrent de corona d'alta densitat passa per la punta de la fulla. La calor alliberada en aquest cas a través de la resistència del teixit de la fulla provoca la mort d'una capa estreta. de cèl·lules, que perden aigua relativament ràpidament, s'assequen i es redueixen. Tanmateix, aquest procés té una limitació i el percentatge de la superfície seca de la planta és petit.

L'efecte del camp elèctric en els animals

La recerca es va dur a terme en dues direccions: recerca a nivell del biosistema i recerca dels llindars de les influències detectades. Entre els pollastres col·locats en un camp amb una tensió de 80 kV/m, es va notar augment de pes, viabilitat i baixa mortalitat. El llindar de percepció del camp es va mesurar en coloms missatgers. S'ha demostrat que els coloms tenen algun mecanisme per detectar camps elèctrics de baixa intensitat. No es van observar canvis genètics. S'observa que els animals que viuen en un camp elèctric d'alta intensitat poden experimentar un mini-xoc a causa de factors externs, depenent de les condicions de l'experiment, que pot provocar certa ansietat i excitació del provat.

Alguns països tenen regulacions que limiten els límits d'intensitat de camp a l'àrea de les línies de transmissió aèries. A Espanya es recomana una tensió màxima de 20 kV/m, i el mateix valor es considera actualment el límit a Alemanya.

La consciència pública de l'efecte del camp electromagnètic sobre els organismes vius continua creixent, i un cert interès i preocupació per aquest efecte donarà lloc a una investigació mèdica rellevant continuada, especialment en persones que viuen a prop de línies elèctriques aèries.

Més informació sobre aquest tema:

V.I. Txékhov "Aspectes ambientals de la transmissió d'electricitat" (per descarregar el llibre — Zip, DjVu)

El llibre ofereix una descripció general de l'impacte ambiental de les línies elèctriques aèries. Els problemes de càlcul de la força màxima del camp elèctric sota la línia de corrent altern i els mètodes de la seva reducció, el rebuig de les terres sota la línia de ruta, l'impacte del camp electromagnètic en les persones, la flora i la fauna a partir de l'aparició de sorolls de ràdio i acústics són considerats. Es tenen en compte les característiques de l'impacte ambiental de les línies de corrent continu i les línies de cable d'alta tensió.

Veure també sobre aquest tema: Protecció d'una persona de l'exposició a radiacions electromagnètiques