가공 전력선의 전자기장이 사람, 동물 및 식물에 미치는 영향
인간과 동물의 유기체에 대한 전기장과 자기장의 생물학적 영향이 많이 연구되었습니다. 관찰된 효과가 발생하더라도 여전히 불분명하고 정의하기 어렵기 때문에 이 주제는 여전히 관련이 있습니다.
우리 행성의 자기장은 자연적 기원과 인위적 기원이라는 이중 기원을 가지고 있습니다. 소위 자기 폭풍이라고 하는 자연 자기장은 지구의 자기권에서 발생합니다. 인위적인 자기 교란은 자연적인 것보다 더 작은 영역을 커버하지만 그 발현은 훨씬 더 강렬하므로 더 많은 유형의 손상을 가져옵니다. 기술 활동의 결과로 인간은 지구의 자연 자기장보다 수백 배 더 강한 인공 전자기장을 생성합니다. 인위적인 방사선원은 강력한 무선 전송 장치, 전기 자동차, 전력선입니다.
일부 전자기 복사원의 주파수 범위 및 파장
가장 강력한 병원균 중 하나 전자파 - 산업 주파수 전류(50Hz).따라서 전력선 바로 아래의 전기장의 강도는 토양 미터당 수천 볼트에 도달할 수 있지만 이미 전선에서 100m 거리에 있는 토양의 전압을 감소시키는 특성으로 인해 강도가 급격히 떨어집니다. 미터당 수십 볼트에 이릅니다.
전기장의 생물학적 효과에 대한 연구에 따르면 1kV / m의 강도에서도 인간의 신경계에 악영향을 미쳐 내분비 기관의 파괴와 신체의 신진 대사 (구리 , 아연, 철 및 코발트)는 심박수, 혈압, 뇌 활동, 대사 과정 및 면역 활동과 같은 생리 기능을 방해합니다.
1972년부터 10kV/m 이상의 강도를 가진 전기장의 인간과 동물에 대한 영향을 고려한 간행물이 등장했습니다.
자기장 강도 전류에 비례하고 거리에 반비례합니다. 전계 강도는 전압(전하)에 비례하고 거리에 반비례합니다. 이러한 필드의 매개변수는 고전압 전력선의 전압 등급, 설계 기능 및 기하학적 치수에 따라 다릅니다. 강력하고 확장된 전자기장의 출현은 생태계를 형성한 자연 요인의 변화로 이어집니다. 전기장과 자기장은 인체의 표면 전하와 전류를 유도할 수 있습니다.
연구에 따르면 전기장에 의해 인체에 유도되는 최대 전류는 자기장에 의해 유발되는 전류보다 훨씬 높습니다.따라서 자기장의 유해한 영향은 약 200A / m의 강도에서만 나타납니다. 이는 상선 전선에서 1-1.5m 거리에서 발생하며 전압 하에서 작업 할 때 서비스 직원에게만 위험합니다. 이러한 상황으로 인해 전력선 아래에 있는 사람과 동물에 대한 산업 주파수 자기장의 생물학적 영향이 없다는 결론을 내릴 수 있었습니다. 따라서 전력선의 전기장은 확장된 에너지 전송을 위한 생물학적으로 효과적인 주요 요인이며, 이는 다양한 수생 및 육상 동물 종의 이동에 대한 장벽이 될 수 있습니다.
머리 위 AC 전력선 아래 서 있는 사람에게 영향을 미치는 전기장 및 자기장의 전력선
송전(도체 처짐) 설계 특성상 전계의 영향이 가장 큰 구간은 사람 키의 초고압선로 전압이 5~20kV인 구간 중간에서 발생한다. / m 이상, 전압 등급 및 라인 설계에 따라 다름.
와이어 서스펜션 높이가 가장 높고 지지대의 차폐 효과가 영향을 미치는 지지대에서 전계 강도가 가장 작습니다. 사람, 동물, 운송 수단이 전력선 아래에있을 수 있으므로 강도가 다른 전기장에서 생명체의 장기 및 단기 체류의 가능한 결과를 평가해야합니다.
전기장에 가장 민감한 것은 유제류와 신발을 신은 사람들로 지면에서 격리됩니다. 동물의 발굽도 좋은 절연체입니다.이 경우 유도 전위는 10kV에 도달할 수 있으며 접지된 물체(덤불 가지, 풀잎)를 만질 때 신체를 통과하는 전류 펄스는 100-200μA입니다. 이러한 전류 펄스는 신체에 안전하지만 불편함으로 유제류는 여름에 고압 전선을 피합니다.
사람에 대한 전기장의 작용에서 그의 몸을 흐르는 전류가 지배적 인 역할을합니다. 이것은 혈액과 림프가 순환하는 기관이 우세한 인체의 높은 전도성에 의해 결정됩니다.
현재 동물 및 인간 자원 봉사자에 대한 실험은 일반적으로 뇌에 흐르는 펄스 생체 전류가 이러한 전도성 전류.
1 μA / cm의 전류 밀도에서 사람의 눈에 밝은 원의 깜박임이 관찰되고 더 높은 전류 밀도는 이미 감각 수용체뿐만 아니라 신경 및 근육 세포 자극의 임계 값을 포착하여 두려움과 비자발적 운동 반응.
상당한 강도의 전기장 영역에서 사람이 지면에서 떨어진 물체를 만지는 경우 심장 영역의 전류 밀도는 기본 조건의 상태(신발 종류, 토양 상태 등), 이미 이러한 값에 도달할 수 있습니다.
Emax == 15kV/m(6.225mA)에 해당하는 최대 전류에서 헤드 영역(약 1/3)과 헤드 영역(약 100cm)을 통해 흐르는 이 전류의 일정 부분에서 전류 밀도< 0.1 μA / cm, 가공선 도체에서 허용되는 15 kV / m 강도의 허용 가능성을 확인합니다.
인간의 건강을 위해서는 조직에 유도된 전류밀도와 외부 자기장 V의 자기유도 사이의 관계를 규명하는 것이 문제이다. 전류밀도 계산
정확한 경로가 신체 조직의 전도도 y 분포에 따라 달라진다는 사실 때문에 복잡합니다.
따라서 뇌의 특정 전도도는 =0.2 cm/m, 심장 근육은 =0.25 cm/m 머리의 반지름이 7.5 cm이고 심장의 반지름이 6 cm이면 곱은 yR은 두 경우 모두 동일합니다. 따라서 심장과 뇌 주변의 전류 밀도를 한 가지로 표현할 수 있습니다.
건강에 안전한 자기유도는 50Hz 또는 60Hz의 주파수에서 약 0.4mT인 것으로 확인되었습니다. 자기장(3 ~ 10mTl, f = 10 - 60Hz)에서는 안구를 누를 때 발생하는 것과 유사한 약간의 진동이 관찰됩니다.
강도 값 E의 전기장에 의해 인체에 유도된 전류 밀도는 다음과 같이 계산됩니다.
° 뇌와 심장 영역에 대해 서로 다른 k 계수 사용.
k의 값 = 3-10-3cm/Hzm.
독일 과학자들에 따르면 테스트 대상 남성의 5%가 머리카락 진동을 느끼는 전계 강도는 3kV/m이고 테스트 대상 남성의 50%는 20kV/m입니다. 현재 필드의 작용으로 인한 감각이 부작용을 일으킨다는 증거는 없습니다. 전류 밀도와 생물학적 영향 사이의 관계와 관련하여 표에 제시된 네 가지 영역을 구분할 수 있습니다.
J, μA/cm 관찰 효과 0.1 없음 1.0 눈에 깜박이는 빛의 원 10-50 100 이상 감전과 유사한 급성 신경통 증상 심실 세동, 심정지, 호흡근 경련 지속, 심한 화상 가능성 증가
전류 밀도 값의 후자 영역은 하나의 심장 주기 정도의 노출 시간을 나타냅니다. 1인당 약 1초. 짧은 노출의 경우 임계값이 더 높습니다. 전계 강도의 임계값을 결정하기 위해 실험실 조건에서 10~32kV/m의 강도로 사람들을 대상으로 생리학적 연구가 수행되었습니다. 5kV/m의 전압에서 80%의 사람들이 접지된 물체를 만질 때 방전 중에 고통을 느끼지 않는 것으로 나타났습니다. 보호 수단을 사용하지 않고 전기 설비에서 작업할 때 규범으로 받아들여지는 것은 이 값입니다.
임계 값보다 큰 강도 E를 가진 전기장에 사람이 머무르는 허용 시간의 의존성은 다음 방정식으로 근사됩니다.
이 상태의 수행은 잔여 반응 및 기능적 또는 병리학적 변화 없이 낮 동안 신체의 생리학적 상태의 자가 회복을 보장합니다.
소련과 외국 과학자들이 수행한 전기장과 자기장의 생물학적 영향에 대한 연구의 주요 결과에 대해 알아봅시다.
사람에 대한 전기장의 영향
연구 중에 통합 선량계가 각 작업자의 팔뚝 위쪽에 부착되었습니다.고압선 작업자의 일일 평균 노출 범위는 1.5kV/(m-h) ~ 24kV/(m-h)인 것으로 나타났습니다. 매우 드문 경우에 최대 값이 표시됩니다. 연구에서 얻은 데이터로부터 현장 노출과 인간 건강의 일반적인 상태 사이에 식별할 수 있는 관계가 없다는 결론을 내릴 수 있습니다.
머리 위 송전선과 소아암
주거용 건물에서 자기장 가정용 전기 장비 및 배선, 실외 지하 케이블 및 가공 송전선에 의해 생성될 수 있습니다. 연구 및 통제 장소는 가공 전력선 옆에 25m 간격으로 밀집되어 있으며, 위험도는 전선에서 100m 이상 떨어진 곳을 1로 간주하였다.
이러한 결과는 전원 주파수 자기장이 어린이의 암 발생에 영향을 미친다는 가설을 뒷받침하지 않습니다.
사람과 동물의 모발에 대한 정전기 효과
피부 표면에서 느껴지는 전기장의 영향은 모발에 정전기력이 작용하기 때문이라는 가설과 관련하여 연구를 진행하였다. 그 결과 50kV/m의 전계강도에서 피험자가 머리카락 진동과 관련된 가려움증을 느꼈고 이를 특수장비로 기록했다.
식물에 대한 전기장 효과
실험은 0에서 50 kV/m의 강도를 가진 왜곡되지 않은 필드의 특수 챔버에서 수행되었습니다. 식물 구성 및 초기 수분 함량에 따라 20~50kV/m의 노출에서 잎 조직에 약간의 손상이 발견되었습니다. 가장자리가 날카로운 식물 부분에서 조직 괴사가 관찰되었습니다.매끄러운 둥근 표면을 가진 두꺼운 식물은 50kV/m의 전압에서 손상되지 않습니다. 손상은 식물의 돌출 부분에 있는 크라운의 결과입니다. 가장 약한 식물에서는 노출 후 1-2시간 후에 손상이 관찰됩니다. 중요한 것은 끝이 매우 날카로운 밀 묘목에서 크라운과 손상이 상대적으로 낮은 20kV/m의 전압에서 눈에 띕니다. 이것은 연구에서 손상에 대한 가장 낮은 임계값입니다.
식물 조직 손상의 가장 가능성이 높은 메커니즘은 열입니다. 전계강도가 높아져 코로나가 발생하게 되면 조직손상이 발생하는데 고밀도의 코로나 전류가 잎끝을 통과하게 되면 잎조직의 저항을 가로질러 방출되는 열이 좁은 층의 사멸을 초래하게 된다. 비교적 빨리 물을 잃고 건조하고 수축하는 세포의. 그러나 이 공정에는 한계가 있으며 식물의 건조 표면 비율이 적습니다.
전기장이 동물에 미치는 영향
연구는 생물계 수준의 연구와 감지된 영향의 역치에 대한 연구의 두 가지 방향으로 진행되었습니다. 80 kV / m의 전압으로 들판에 놓인 닭 중에서 체중 증가, 생존력 및 낮은 사망률이 나타났습니다. 필드 인식 임계값은 귀소 비둘기에서 측정되었습니다. 비둘기는 저강도 전기장을 감지하는 메커니즘을 가지고 있는 것으로 나타났습니다. 유전적 변화는 관찰되지 않았다. 고강도 전기장에 사는 동물은 실험 조건에 따라 외부 요인으로 인해 미니 쇼크를 경험할 수 있으며, 이는 피험자에게 약간의 불안과 흥분을 유발할 수 있음에 유의하십시오.
많은 국가에서 가공 송전선 영역의 전계 강도 제한을 제한하는 규정을 가지고 있습니다. 스페인에서는 20kV/m의 최대 전압이 권장되며 현재 독일에서는 동일한 값이 한계로 간주됩니다.
전자기장이 살아있는 유기체에 미치는 영향에 대한 대중의 인식은 계속해서 높아지고 있으며, 이 영향에 대한 일부 관심과 우려는 특히 가공 전력선 근처에 사는 사람들을 대상으로 관련 의학 연구를 계속할 것입니다.
이 항목에 대한 추가 정보:
V.I. Chekhov "전기 전송의 환경 적 측면"(책 다운로드하기 — Zip, DjVu)
이 책은 가공 송전선이 환경에 미치는 영향에 대한 일반적인 설명을 제공합니다. 교류 라인에서 전기장의 최대 강도를 계산하는 문제 및 감소 방법, 경로 라인 아래의 토지 거부, 전파 및 음향 소음의 출현으로 인한 전자기장이 사람, 동식물에 미치는 영향 고려됩니다. 직류선로와 특고압 케이블선로의 환경영향 특성을 고찰한다.
이 주제에 대해서도 다음을 참조하십시오. 전자파 노출로부터 사람 보호