Research on Biomedical Engineering
https://www.rbejournal.org/article/doi/10.4322/rbeb.2012.009
Research on Biomedical Engineering
Original Article

Avaliação de zonas de segurança para saúde em torno de linhas elétricas aéreas

Assessment of health security zones due to overhead power lines

Antunes, Carlos Lemos

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Resumo

Atualmente temos observado um grande aumento nas demandas para redução da exposição a campos eletromagnéticos artificiais e utilização mais cuidadosa de tecnologias elétricas e sem fio. Grande ênfase é dada à exposição a campos eletromagnéticos de baixa freqüência com o objetivo de descobrir se estes têm consequências adversas para a saúde. As técnicas de Eletromagnetismo Computacional podem desempenhar um papel importante na avaliação de zonas de segurança em torno de linhas elétricas de alta tensão. Neste trabalho, são apresentadas as zonas de segurança para campos eletromagnéticos de baixa freqüência e campos elétricos em torno linhas elétricas de alta tensão para os valores limites estabelecidos pela ICNIRP, como também para níveis mais baixos, ou seja, 100 μT e 0,4 μT para campo magnético, e 5 kV/m e 100 V/m para campo elétrico. Dois tipos de linhas elétricas de alta tensão foram analisados: 60 kV e 220 kV. Este estudo foi realizado utilizando-se uma ferramenta de simulação numérica 3D desenvolvida pelo autor, como parte de um projeto de pesquisa financiado pela Energias de Portugal (EDP) e pela Rede Eléctrica Nacional (REN/Portugal). Os campos são calculados para as configurações padrão de linhas 3D de condutores de corrente. Até seis linhas diferentes podem ser tratadas, com até quatro torres por linha. O cálculo do campo magnético é baseado na lei de Biot-Savart. O cálculo do campo elétrico é baseado no método das imagens. Os condutores são considerados fios filamentares com configuração geométrica arbitrária e tensões aplicadas conhecidas. A influência da vegetação não é levada em consideração nos cálculos. Por fim, é apresentado um quadro esquemático das zonas de segurança para campos magnético e elétrico em torno daquelas linhas de transmissão de alta tensão.

Palavras-chave

Linhas de transmissão de alta tensão, Exposição eletromagnética, Zonas de segurança para a saúde.

Abstract

Nowadays we assist to increasing requests aiming to reduce exposure to artificial electromagnetic fields and a more careful use of electrical and wireless technologies. Particular emphasis is put on the exposure to low frequency electromagnetic fields (ELF) with the aim of discovering if they have adverse consequences for health. Computational Electromagnetics can play an extremely important role in accessing security zones around High Voltage Power Lines (HVPLs). It is presented the ELF magnetic and electric field security zones around HVPLs for the limits values set by the ICNIRP and also lower levels, i.e. 100 μT and 0.4 μT for the magnetic field, and 5 kV/m and 100 V/m for the electric field. Two types of HVPLs were analyzed: 60 kV and 220 kV. This study was carried out using a 3D numeric simulation tool developed by the author as part of a Research Project financed by the Portuguese Utilities REN and EDP. The fields are calculated for general 3D Line configurations of current carrying conductors. Up to six different lines can be dealt with, with up to four pylons for each line. The magnetic field calculator used is based on the Biot-Savart law. The electric field calculator used is based on the method of images. The conductors are considered filamentary wires of arbitrary geometric configuration with known imposed voltages. The influence of the vegetation is not taken into consideration. It is presented a schematic picture of the magnetic and electric field security zones around these HVPLs.

Keywords

High voltage power lines, Electromagnetic exposure, Health security zones.
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