1956 ORTA DOĞU TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Faks Telefon Mobile 0 312 210 12 61 0 312 210 23 57 0 532 384 78 65 XXXXX Enerji ve Ticaret A.Ş. XXXXX Hidroelektrik Santralına ait Enerji Nakil Hattından kaynaklanan Magnetik Alanın İncelenmesi Rapor XXXXX Enerji ve Ticaret A.ġ. ye sunulan Rapor Hazırlayan Prof. Dr. Osman SEVAĠOĞLU Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 06531, Balgat, Ankara. Tel: + 90 312 210 23 57, Fax: + 90 312 210 12 61, GSM: + 90 532 384 78 65, sevaiogl@metu.edu.tr, Web: http://www.eee.metu.edu.tr/~sevaiogl/ Mart 2008
XXXXX Enerji ve Ticaret A.Ş. XXXXX Hidroelektrik Santralına ait Enerji Nakil Hattından kaynaklanan Magnetik Alanın İncelenmesi Rapor XXXXX Enerji ve Ticaret A.ġ. ye sunulan Rapor Hazırlayan Prof. Dr. Osman SEVAĠOĞLU Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 06531, Balgat, Ankara. Tel: + 90 312 210 23 57, Fax: + 90 312 210 12 61, GSM: + 90 532 384 78 65, sevaiogl@metu.edu.tr, Web: http://www.eee.metu.edu.tr/~sevaiogl/ Mart 2008 1
1. Raporun Amacı ve Kapsamı Bu raporun amacı, XXXXX Enerji ve Ticaret A.Ş. XXXXXX İli sınırlarında inşa edilmekte olan XXXXX Hidroelektrik Santralına ait 154 kv enerji nakil hattından kaynaklanan magnetik alanın yakındaki eve olan etkisinin incelenmesidir. 1.1. Raporun Yaptırım Gücü: Çalışmalar sonunda varılan görüş ve kanaati ifade eden rapor XXXXX Enerji ve Ticaret A.Ş. nin kendi iç hizmet amaçlarına yöneliktir ve sadece görüş ve kanaat mahiyetindedir. 1.2. Hukuki Sorumluluk: Çalışmalar sonunda varılan görüş ve kanaatin kabul veya red edilmesi, uygulanıp, uygulanmaması, uygulandığı takdirde ortaya çıkacak sonuçları üzerindeki her türlü mali ve hukuki sorumluluk tümüyle ve sadece XXXXX Enerji ve Ticaret A.Ş. ye aittir. 2. Ġhtilaf Konusu Arazinin Tanıtımı XXXXX Enerji ve Ticaret A.Ş. ye ait 42 MW gücünde XXXXX Santrallarından çıkan 154 kv luk 954 MCM kesitli enerji nakil hattı işbu incelemenin konusu olan evin 35 metre kadar yakınından geçmektedir. Evin maliki, sözkonusu hattın yaratacağı magnetik alandan etkileceğini iddia ederek hattın inşaasına müsaade etmek istememektedir. Evin maliki ayrıca ileride evinin bahçesine sözkonusu enerji nakil hattına daha yakın bir mesafeye başka bir ev yapmayı planladığını, bu yeni evin enerji nakil hattına daha da yakın olacağını ifade etmektedir. İhtilaf konusu arazinin, evin ve mevcut projeye göre sözkonusu enerji nakil hattının durumları Şekil 1 de görülmektedir. Hattın A fazı ile ev arasındaki yatay mesafe yaklaşık olarak 35 metre, B fazı ile 34.2 metre, C fazı ile ise, 36.2, evin maliki tarafından ileride yapılacağı iddia edilen ev ile direk arasındaki yatay mesafe ise 10 metredir. 3. Magnetik Alanlara ĠliĢkin Standartlar Ülkemizde iletim sisteminden kaynaklanan magnetik alanlara ilişkin özel bir standart bulunmamakta olup, düşük frekanslar için Ġnsanların Magnetik Alanlara Maruz Kalması- DüĢük Frekanslar (0 Hz 10 khz) adlı bir TSE standardı vardır. Türk Standartları Enstitüsünün, TS ENV 50166-1.Nisan 1996 Baskı ICS 29020 sayılı ve Ġnsanların Magnetik Alanlara Maruz Kalması- DüĢük Frekanslar (0 Hz 10 2
khz) adlı standardında, iletim sistemi için geçerli olan frekansla ilgili referans değerler de yer almaktadır. Bu değerler, aşağıdaki tabloda verilmektedir. Çevre Bakanlığı koordinasyonunda, konu ile ilgili Bakanlıkların ve Kurumların oluşturduğu bir komisyon, İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyon Yönetmeliği taslağı üzerindeki çalışmaları sürdürmektedir. DüĢük Frekanslı Magnetik Akı Yoğunluğuna Maruz Kalma Referans Seviyeleri Türk Standardları Enstitüsü Maruz Kalma KoĢulları Magnetik Alan (Referans) mili Tesla Gauss ÇalıĢanlar 1,6 (1) 16.0 Halk 0, 64 (2) 6.4 E: ortamda ölçülen elektrik alan değeri (1) Kol ve bacaklar için 25 mili Tesla ya izin verilebilir. (2) Kol ve bacaklar için 10 mili Tesla ya izin verilebilir Kaynak: TS ENV 50166 1 Nisan 1996 / İnsanların magnetik Alanlara Maruz Kalması Düşük Frekanslar (0Hz-10kHz) Bu tabloda, yalnızca, elektrik alanı frekansına ait değerler sunulmaktadır. 4. Ülkemizde, elektrik iletim sisteminden kaynaklanan magnetik alanların Ģiddetinin saptanması üzerindeki çalıģmalar Ülkemizde, elektrik iletim sisteminden kaynaklanan magnetik alanların Ģiddetinin saptanması üzerindeki en kapsamlı çalıģma, Ocak, 2001 yılında TEAġ ile TUBĠTAK Ulusal Metroloji Enstitüsü tarafından yapılmıģtır. Bu çalıģmada elektrik iletim sisteminden kaynaklanan magnetik alanların Ģiddet aralığı aģağıdaki tabloda verilmiģtir. Tablo. TEAŞ ile TUBİTAK Ulusal Metroloji Enstitüsü tarafından yapılan çalışmada ölçülen değerler (Hava Hattının tam altında veya Yeraltı Kablosunun tam üzerinde, Trafo Merkezinin Çitinde) Tesis Tipi Magnetik Alan Mikro Tesla (mg) 154 kv Ġletim Sistemi 0.9 1.4 9.0 14.0 154 kv Yeraltı Ġletim Sistemi 2.5-2.7 25.0 27.0 380 kv Ġletim Sistemi 3.5-6.0 35.0 60.0 154 kv GIS Trafo Merkezi 3.5 3.9 35.0 39.0 154 kv Trafo Merkezi 3.0-1 4.0 30.0 140.0 380 kv Trafo Merkezi 2.5 6.9 25.0 69.0 3
4
5. Sözkonusu 154 kv Enerji Nakil Hattından Kaynaklanan Magnetik Alanın Ġncelenmesi Magnetik alan teoreminden bir iletkenin x (metre) kadar uzağında bulunan bir noktada magnetik alanın akı yoğunluğu; Ģeklinde hesaplanmaktadır. B x = 4 10-7 I /(2 x) Tesla Burada I hattın bir fazından akan (rms) akım, x ise hat ile ve arasındaki en kısa (hatta dikey olan) mesafedir. Hat akımı ise aģağıdaki formül kullanılarak hesaplanmaktadır; I = P / (1.732 V L Cos ) Burada, I hattan akan rms akım, 1.732 üç fazlı sistemlerde kullanılan kare-kök 3 katsayısı, V L hat gerilimi 154 kv rms, Cos yükün güç faktörü = 0.95 olarak alınmıģtır. I (Amper) x (metre) H (Amper/metre) 5
Bu noktada dikkat edilmesi gereken birkaç husus vardır; (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) Sözkonusu enerji nakil hattı aslında tek fazlı değil, üç fazlıdır. Üç fazlı bir enerji nakil hattında akan akımlar normal Ģartlar altında dengelidir. bu nedenle de, toplamları sıfırdır, Bu kabul ve düģünce altında evin direkten oldukça uzak bir noktada olması durumunda her üç fazın da birbirine çok yakın olduğu kabul edilebilir. bu durumda da, bu fazların yarattığı magnetik alanların birbirini yok edeceği ve sonunda evin bulunduğu noktada hiçbir magnetik alanın olmayacağı söylenebilir. Nitekim, raporun konusu olan mahaldeki ve bu Ģart sağlayacak kadar hatlardan uzaktadır. bu nedenle de, evin civarında bu fazların yarattığı magnetik alanların birbirini yok edeceği ve sonunda evin bulunduğu noktada hiçbir magnetik alanın olmayacağı söylenebilir. Sistemin tek fazlı olduğunun kabulü ile elde edilen sonuçlar, üç fazlı olduğunun kabulü ile elde edilen sonuçlara göre çok daha yüksektir, yani daha olumsuzdur. Bu nedenle de, eğer Sistemin tek fazlı olduğunun kabulü ile elde edilen sonuçlar kabul edilebilir düzeyde düģük çıkacak olursa, Sistemin üç fazlı olduğunun kabulü ile elde edilen sonuçlar çok daha düģük, yani kabul edilebilir olacaktır. Bununla birlikte, sistemin bazen, arıza gibi bazı nedenlerle, çok kısa bir süre için de olsa, tek faz olarak çalıģabileceği düģünülebilir. Böyle bir durumun incelenebilmesi için sistemin üç faz olarak değil de, tek olarak incelenmesi gerektiği düģünülebilir. Böyle bir duruma ve bu durumla ilgili sorulara cevap verebilmek için iģbu raporda sözkonusu hattın sadece bir tek fazının yarattığı magnetik alan incelenecektir. ĠĢbu rapor kapsamında sözkonusu hattın sadece bir tek fazının yarattığı magnetik alan incelenmesi ile elde edilecek sonuçlar, hattın üç fazının birlikte çalıģması ile ortaya çıkacak magnetik alandan çok daha büyüktür. Bu nedenle de, iģbu rapor kapsamında yapılan çalıģma sonucunda elde edilen sonuçların hattın üç fazının birlikte çalıģması ile ortaya çıkacak duruma göre çok daha fazla kötümser olduğu söylenebilir. Bir baģka ifade ile, eğer, hattın sadece bir tek fazının yarattığı magnetik alanın incelenmesi ile elde edilecek sonuçlara göre evde oturanların hiçbir Ģekilde etkilenmeyecekleri yönünde bir sonuç ortaya çıkar ise, bu sonuç, aynı zamanda ve de çok daha rahat bir Ģekilde hattın üç fazının birlikte çalıģması ile ortaya çıkacak magnetik 6
alandan evde oturanların etkilenmeyecekleri yönünde bir anlam ifade edecektir. (h) (i) Ayrıca, unutulmamalıdır ki, böyle bir enerji sisteminin hiçbir tek faz altında uzun bir süre çalıģabilmesi mümkün de değildir. Böyle bir durum en fazla birkaç 10 milisaniye kadar sürebilir ve bu sürenin ardından santralın kesicileri hattı açarak servis dıģı bırakacaklardır. Bir baģka ifade ile, evde oturanların hattın sadece bir tek fazının yarattığı magnetik alandan etkilenmenin süresi, eğer böyle bir etki olsa bile, en fazla birkaç 10 milisaniye kadar sürecektir. Tüm bunlardan baģka, hattın taģıdığı akım hesaplanırken, santralın maksimum gücünde, yani 42 MW ta yüklendiği kabul edilmiģtir. Halbuki bir santralın maksimum gücünde yükseldiği zaman süresi oldukça kısadır ve genellikle bir santral maksimum gücünün 0.67 si civarında ortalama bir yüklenme ile yüklenir. Bu nedenle de, hattın yüklenmesi, yani yarattığı manyetik akı yoğunluğu hesaplanırken, hattın maksimum yüklenme durumu değil, bir günlük ortalama yüklenme durumu alınmalıdır. Bunu yapabilmek için de hattın maksimum yüklenmesi genellikle 0.67 olarak kabul edilen diversite faktörü ile çarpılmalıdır. Sözkonusu enerji nakil hattının mevcut ve yapılması düģünülen evde yarattığı magnetik akı yoğunlukları yukarıdaki formüle göre hesaplanmıģ ve aģağıdaki tabloda verilmiģtir. Nominal Hat Gerilimi (kv) 154.0 XXXXX Santrallarının Toplam Kurulu Gücü (MW) 42.0 Santralın Güç Faktörü 0.95 Yükün Diversite Faktörü 0.67 Hat Akımı (Amper) 165.8 Mevcut Evin A Fazından Uzaklığı (Metre) 35.0 Mevcut Evin B Fazından Uzaklığı (Metre) 34.2 Mevcut Evin C Fazından Uzaklığı (Metre) 36.2 Yapılması DüĢünülen Evin Direğe Yatay Uzaklığı (Metre) 10.0 Mevcut Evde A Fazından Kaynaklanan Maksimum Magnetik Akı Yoğunluğu (Mikro Tesla) 0.95 Mevcut Evde B Fazından Kaynaklanan Maksimum Magnetik Akı Yoğunluğu (Mikro Tesla) 0.97 Mevcut Evde C Fazından Kaynaklanan Maksimum Magnetik Akı Yoğunluğu (Mikro Tesla) 0.92 Yapılması DüĢünülen Evde C Fazından Kaynaklanan Maksimum Magnetik Akı Yoğunluğu (Mikro 3.32 Tesla) Mevcut Evde A Fazından Kaynaklanan Ortalama Magnetik Akı Yoğunluğu (Mikro Tesla) 0.63 Mevcut Evde B Fazından Kaynaklanan Ortalama Magnetik Akı Yoğunluğu (Mikro Tesla) 0.65 Mevcut Evde C Fazından Kaynaklanan Ortalama Magnetik Akı Yoğunluğu (Mikro Tesla) 0.61 Yapılması DüĢünülen Evde C Fazından Kaynaklanan Ortalama Magnetik Akı Yoğunluğu (Mikro Tesla) 2.22 7
Özet olarak, sözkonusu enerji nakil hattının mevcut ve ileride yapılması düģünülen evde yarattığı; Maksimum magnetik akı yoğunlukları 0.95, 0.97, 0.92 ve 3.32 mikro Tesla, Maksimum ortalama magnetik akı yoğunlukları 0.63, 0.65, 0.61 ve 2.22 mikro Tesla olmaktadır. 6. Sonuçların Değerlendirilmesi Sözkonusu enerji nakil hattının mevcut ve ileride yapılması düģünülen evde yarattığı; Maksimum magnetik akı yoğunlukları 0.95, 0.97, 0.92 ve 3.32 mikro Tesla, Maksimum ortalama magnetik akı yoğunlukları 0.63, 0.65, 0.61 ve 2.22 mikro Tesla olmaktadır. Bu değerlerden ortalama magnetik akı yoğunlukları kullanılmalıdır, zira bunlar evde yaģayanların bir gün boyunca maruz kalacakları magnetik alanın ortalama akı yoğunluğudur. Diğeri ise, sadece belli bir kısa süre için geçerli olan maksimum değerdir. Bir baģka ifade ile, sistem bu maksimum yüklenme düzeyinde sürekli olarak günün her saatinde kalmayacak, düģecektir. IEEE Ġnsan ve Radyasyon Komitesi nin (Committee on Man Radiation - COMAR) araģtırmalarına göre, 24 saatte, ortalama, 1 mikro Tesla (10 mg) dan daha az magnetik akı yoğunluğunun insanlarda sağlık problemlerine yol açması beklenmemektedir. Sözkonusu enerji nakil hattının mevcut evde yarattığı 0.95, 0.97, 0.92 mikro Tesla düzeyindeki maksimum akı yoğunlukları ve 0.63, 0.65, 0.61 mikro Tesla düzeyindeki ortalama akı yoğunlukları IEEE Ġnsan ve Radyasyon Komitesi nin (Committee on Man Radiation - COMAR) tarafından ortaya konulan bu kriterin de altındadır. Bir baģka ifade ile, sözkonusu enerji nakil hattının mevcut evde yarattığı magnetik akı yoğunlukları IEEE Ġnsan ve Radyasyon Komitesi nin kriterini de sağlamaktadır. Öte yandan, TSE tarafından DüĢük Frekanslı Magnetik Akı Yoğunluğuna Maruz Kalma Referans Seviyeleri ile ilgili olarak belirlenen değerler aģağıdaki tabloda verilmiģtir. 8
DüĢük Frekanslı Magnetik Akı Yoğunluğuna Maruz Kalma Referans Seviyeleri Türk Standardları Enstitüsü Maruz Kalma KoĢulları Magnetik Alan (Referans) mili Tesla Gauss ÇalıĢanlar 1,6 (1) 16.0 Halk 0, 64 (2) 6.4 E: ortamda ölçülen elektrik alan değeri (1) Kol ve bacaklar için 25 mili Tesla ya izin verilebilir. (2) Kol ve bacaklar için 10 mili Tesla ya izin verilebilir Kaynak: TS ENV 50166 1 Nisan 1996 / İnsanların magnetik Alanlara Maruz Kalması Düşük Frekanslar (0Hz-10kHz) Bu tabloda, yalnızca, elektrik alanı frekansına ait değerler sunulmaktadır. Bir baģka ifade ile, Sözkonusu enerji nakil hattının Ģikayetçinin mevcut evinde yarattığı magnetik akı yoğunluklarının tümü yukarıdaki tabloda verilen limit değerlerinin altındadır. Öte yandan, sözkonusu enerji nakil hattının Ģikayetçinin evinde yarattığı magnetik akı yoğunluğu, Ocak, 2001 yılında Ülkemizde, elektrik iletim sisteminden kaynaklanan kabul edilebilir magnetik alanların Ģiddetinin saptanması üzerindeki TEAġ ile TUBĠTAK Ulusal Metroloji Enstitüsü tarafından yapılan çalıģmada ölçülen değerlerinin de altında olduğu görülmektedir. Tablo. Elektrik iletim sisteminden Kaynaklanan magnetik alan akı yoğunlukları (Hava Hattının tam altında veya Yeraltı Kablosunun tam üzerinde, Trafo Merkezinin Çitinde) Tesis Tipi Magnetik Alan Mikro Tesla (mg) 154 kv Ġletim Sistemi 0.9 1.4 9.0 14.0 154 kv Yeraltı Ġletim Sistemi 2.5-2.7 25.0 27.0 380 kv Ġletim Sistemi 3.5-6.0 35.0 60.0 154 kv GIS (*) Trafo Merkezi 3.5 3.9 35.0 39.0 154 kv Trafo Merkezi 3.0-1 4.0 30.0 140. 0 380 kv Trafo Merkezi 2.5 6.9 25.0 9
69.0 --------------------------------------- (*) GIS: Gaz İzoleli Kompakt Tip Trafo Merkezi Sonuç olarak, sözkonusu enerji nakil hattının Ģikayetçinin evinde yarattığı magnetik akı yoğunluğunun, insan sağlığı için herhangi bir risk taģımadığının kabul edilmesi gerekmektedir. 7. Kapanış ĠĢbu rapor, Prof. Dr. Osman SEVAĠOĞLU tarafından 31.03.2008 tarihinde hazırlanmıģ, imzalanmıģ ve sadece tek bir kopya halinde ve sadece XXXXX Enerji ve Ticaret A.ġ. ye teslim edilmiģtir. Ankara, 03.04.2008 Prof. Dr. Osman SEVAĠOĞLU Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 06531, Balgat, Ankara. Tel: + 90 312 210 23 57, Fax: + 90 312 210 12 61, GSM: + 90 532 384 78 65, sevaiogl@metu.edu.tr Web: http://www.eee.metu.edu.tr/~sevaiogl/ 10
Ek-1 İletim Sisteminden Kaynaklanan Magnetik Alanlarla İlgili Standartlar ve Referans Değerler Bu kısımda, iletim sisteminden kaynaklanan magnetik alanlarla ilgili ulusal ve uluslararası standartlar ve referans değerler verilmektedir. (Standartlar bağlayıcı değerler olup, referans değerler öneri niteliğindedir. ABD de Referans Değerler Düşük frekanslı magnetik alanlar için, Amerika da ulusal standartlar yoktur. Yine de, Ulusal Elektrik Güvenlik Kodu gereğince, akımlar için iletim sisteminden kaynaklanan magnetik akı yoğunluğuna bazı üst sınırlar getirilmiştir. Birçok eyalet, genellikle önerilen iletim sistemi için düzenleyici tutanaklar tutarken biyolojik etkiler konusuna değinmiştir. Altı eyalet, iletim sisteminden kaynaklanan elektrik alanları için standart veya rehber değerler belirlemiştir. Bu altı eyaletten ikisi ise magnetik alanlar için de standartlar tanımlamışlardır. Sözkonusu bu iki eyaletin (New York ve Florida) belirlediği magnetik alanlar, temelde, maksimum yüklenme koşullarında, mevcut hatların yakınındaki magnetik alan değerleridir. Bir başka ifade ile, bu eyaletlerin amacı, gelecekte inşa edilecek hatların belirlenen magnetik alan değerlerini aşmamasını sağlamaktır (Information Ventures, Inc. Questions and Answers About EMF Electric and Magnetic Fields Associated with the Use of Electrcial Power..01.1995. www. infoventures.com) Aşağıdaki tabloda bu standart ve referans değerler verilmektedir. ABD de iş ortamlarıyla ilgili referans değerler de bir sonraki tabloda verilmektedir. Eyalet Magnetik Akı Yoğunluğu (Maks. Yükte, ROW sınırında) Mikro Tesla mgauss Florida 15.0 150 * 20.0 200 ** 25.0 250 *** Minnesota - - Montana - - New Jersey - - New York 20.0 200 Oregon - - ROW: iletim sisteminin İrtifak Hakkı Güzergahı * 69-230 kv gerilimli hatlar; ** 500 kv gerilimli hatlar; *** Mevcut güzergahlar içindeki 500 kv gerilimli hatlar + Otoyol geçişleri için maksimum; + + Özel ulaşım yolu geçişleri için maksimum 11
Uluslararası Referans Değerler 1990 yılında, Radyasyondan Korunma Uluslararası Birliği-İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyon Komitesi (International Radiation Protection Association-International Nonionizing Radiation Committee - IRPA/INIRC) ve Dünya Sağlık Örgütü (WHO) Çevre Sağlığı Bölümü nün işbirliği ve Birleşmiş Milletler Çevre Programı nın (United Nations Environment Programme - UNEP) desteği ile düşük frekanslı magnetik alanlar için belirlenen sınır değerleri aşağıda verilmiştir. Daha Sonra İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyondan Korunma Uluslararası Komisyonu (International Comission on Non-Ionizing Radiation Protection ICNIRP) adını alan IRPA/INIRC, tarafından hazırlanan ve aşağıdaki tablodaki değerlerin alındığı rehberde (ICNIRP EMF Guidelines), Referans değerlerin aģılmasının sağlık zararları olacağı anlamına gelmediği, daha ayrıntılı araģtırmanın gerekeceği ifade edilmektedir. İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyondan Korunma Uluslararası Komisyonu (ICNIRP) 40 ülkeden 15.000 bilim adamını kapsayan radyasyon korunmasında uzmanlaşmış bir organizasyondur. Bunun nedeni, aynı kuruluş tarafından bu rehberin nasıl yorumlanacağıyla ilgili olarak yayınladığı bildirgede (ICNIRP Statement: Use of the ICNIRP EMF Guidelines. 31.03.1999 www. icnirp. de/use. htm), referans değerlerin, maruz kalma değerlendirmesi uygulamalarında, temel sınırlamaların aşılma eğiliminin olup, olmadığını belirlenmesi amacıyla hazırlandığı ifade edilmektedir. Bu değerler, matematiksel modeller ve belli frekanslarda yapılan laboratuvar çalışmalarının sonuçları kullanılarak, temel sınırlamalardan türetilmiştir. Alanlara maruz kalan kişiye, alanın maksimum koşulları geçerli olmakta, dolayısıyla maksimum koruma sağlamaktadır. Sınırlamalar, halk ve çalışanlar için farklıdır. ICNIRP, referans değerlerin halk ve çalışanlar için magnetik alan limitleri konusunda genel rehber olarak kullanılmasını önermektedir. İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyondan Korunma Uluslararası Komisyonu (ICNIRP) tarafından hazırlanan Guideline işbu raporun eki olan Ek-3 te verilmiştir. Avrupa Birliği nde Kullanılan Referans Değerler Avrupa Birliği nde magnetik alanlar için kullanılan referans değerler (CEI ENV 50166-1 Normu), TSE Standardı ile aynı olduğundan burada ayrıca verilmemiştir. AB nin kullandığı bu değerler için, bir sonraki sayfada yer alan Türkiye de Standartlar ve Referans Değerler başlığına bakınız. 12
DüĢük Frekanslı Magnetik Akı Yoğunluğuna Maruz Kalma Referans Değerleri ĠyonlaĢtırıcı Olmayan Radyasyondan Korunma Uluslararası Komisyonu Maruz Kalma KoĢulları ÇalıĢanlar Tam mesai günü Kısa süre a Uzuvlar (kol ve bacak gibi vücuda eklemle bağlı) Halk 24 saat/gün Günde birkaç saat Magnetik Alan 5 G (5.000 mg) 50 G (50.000 mg) 250 G (250.000 mg) 1 G (1.000 mg) 10 G (10.000 mg) a 10-30 kv/m şiddetindeki elektrik alanları için, akı yoğunluğu (kv/m) x maruz kalma süresi (saat), tüm mesai günü için 80 değerini aşmamalıdır. Vücudun tamamının günde iki saat maruz kaldığı magnetik akı yoğunluğu 50 G'u geçmemelidir. Kaynak: IRPA/INIRC 1990 İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyondan Korunma Uluslararası Komisyonu (ICNIRP) 40 ülkeden 15.000 bilim adamını kapsayan radyasyon korunmasında uzmanlaşmış bir organizasyondur. Türkiye deki Standartlar ve Yönetmelikler Magnetik Alanlara ĠliĢkin Standartlar Ülkemizde iletim sisteminden kaynaklanan magnetik alanlara ilişkin özel bir standart bulunmamakta olup, düşük frekanslar için Ġnsanların Magnetik Alanlara Maruz Kalması- DüĢük Frekanslar (0 Hz 10 khz) adlı bir TSE standardı vardır. Bu standartta, iletim sistemi için geçerli olan frekansla ilgili referans değerler de yer almaktadır. Bu değerler, aşağıdaki tabloda verilmektedir. Çevre Bakanlığı koordinasyonunda, konu ile ilgili Bakanlıkların ve Kurumların oluşturduğu bir komisyon, İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyon Yönetmeliği taslağı üzerindeki çalışmaları sürdürmektedir. DüĢük Frekanslı Magnetik Akı Yoğunluğuna Maruz Kalma Referans Seviyeleri Türk Standardları Enstitüsü Maruz Kalma KoĢulları Magnetik Alan (Referans) mili Tesla Gauss ÇalıĢanlar 1,6 (1) 16.0 Halk 0, 64 (2) 6.4 E: ortamda ölçülen elektrik alan değeri (1) Kol ve bacaklar için 25 mili Tesla ya izin verilebilir. (2) Kol ve bacaklar için 10 mili Tesla ya izin verilebilir Kaynak: TS ENV 50166 1 Nisan 1996 / İnsanların magnetik Alanlara Maruz Kalması Düşük Frekanslar (0Hz- 10kHz) Bu tabloda, yalnızca, elektrik alanı frekansına ait değerler sunulmaktadır. 13
Ek-2 Elektrik İletim Sisteminden Kaynaklanan Magnetik alanların Etkileri Üzerinde Özet Rapor Genel Sosyal ve ekonomik kalkınmaya paralel olarak gelişen hayat standardı ve teknolojik gelişmelere paralel olarak, enerji iletim sistemleri de giderek genişlemekte ve bunlardan kaynaklanan magnetik alanlar daha fazla gündeme gelmektedir. Enerji iletim sistemlerinden kaynaklanan magnetik alanların insan sağlığı üzerindeki etkileri nedeniyle ülkemiz gündemine girmiş olmasına rağmen, bu konuda yeterli bilgi birikiminin ortaya çıktığını söyleyebilmek mümkün değildir. Dolayısıyla, konu istismara oldukça açıktır. Bu çalışma son dört yılda, bu konuyla ilgili bilimsel gelişmeleri ele almakta ve teknik olmayan bir okuyucu kitlesini bilgilendirmeyi amaçlamaktadır. Bu rapordaki bilgilerin, enerji iletim sistemlerinden kaynaklanan magnetik alanlara maruz kalma hakkındaki endişeler ve belirsizliklerin giderilmesine yardımcı olması beklenmektedir. Dünyada, enerji iletim sistemlerinden kaynaklanan magnetik alanlar ve bunların insan sağlığı üzerindeki etkileri konusunda çok fazla araştırma yapılmış olmasına rağmen, istatistiklerin yetersizliği, yapılan incelemelerde diğer etkenlerin dikkate alınmaması, sonuçların kesin olmaması gibi nedenlerle, konu belirsizlikler içermektedir. İnsan sağlığı üzerinde çalışan bazı araştırmacılar, enerji iletim sistemlerinden kaynaklanan magnetik alanlara maruz kalmak ile bazı hastalıklar arasında bir ilişki kurulabileceğini iddia etmektedirler. Bazı araştırmacılar ise, bu şekilde belirgin bir ilişkinin mevcut olmadığı yönünde bir görüş ve kanaate sahiptirler. Araştırmacılar arasındaki bu görüş ayrılığının nedeni, magnetik alanlar ile bu hastalıklar arasındaki ilişkiyi biyolojik olarak açıklamanın zorluğu ve araştırma sonuçları arasındaki tutarsızlıktır. Pek çok araştırmacı, enerji iletim sistemlerinden kaynaklanan magnetik alanların, insan sağlığı üzerindeki etkilerinin belirlenebilmesi için çok daha fazla sayıda deney yapılması gerektiğini ifade etmektedir. Birçok ülkede, magnetik alanların insan sağlığı üzerindeki etkileri halen incelenmekte olup, bu çalışmaların sonuçlarının önümüzdeki yıllarda ortaya çıkması beklenmektedir. Enerji Ġletim Sistemlerinden Kaynaklanan Magnetik Alanlar Özellikler Türkiye ve Avrupa da elektrik sistemi frekansı 50 Hz tir. Bu frekans literatürde Düşük Frekans olarak bilinmektedir. 14
Magnetik alan, bir iletkenden elektrik akımının geçmesi ile oluşur. Magnetik alan birimi Tesla (T) veya Gauss (G) tur. (1 Gauss = 10-4 Tesla). 380 kv tan daha yüksek gerilimlerin uygulandığı Kuzey Amerika Ülkelerinde iletim sisteminin civarında maksimum magnetik akı yoğunluğu 2-7 mikro Tesla T (veya 20-70 miligauss, mg) olabilmektedir. Hat güzergâhının kenarında (arazinin irtifak hakkı sınırında) ise bu değerler 0,5 2,5 mikro Tesla (5-25 mg) şiddetindedir. Bu raporun Düşük frekanslı magnetik alanlar bölümünde izah edildiği üzere, Ülkemizde, iletim sisteminin (154 kv, 380 kv) hemen altında bu değer, 0.9 6.0 mikro Tesla arasında değişmektedir. Evlerdeki elektrikli aletlerden kaynaklanan magnetik alan, aletten uzaklaştıkça hızla düşmektedir. Mesela, televizyondan veya elektrikli mutfak fırınından 30 cm uzaktaki magnetik alan 4 mikro Tesla (40 mg) iken, 1-1,5 metre mesafede bu değer, sadece, 0,1 mikro Tesla dır (1 mg). Mesafeler farklı olmakla birlikte, iletim sisteminde de magnetik alanlar mesafeye göre hızla azalmaktadır. Magnetik alanların etkisi mesafe ile hızla düşmektedir. Ayrıca, hattın yerden yüksekliği, arazinin yapısı ve hattın çevresindeki iletken nesneler de magnetik alanın etkisi üzerinde büyük rol oynamaktadır. Ġletim Sisteminden Kaynaklanan Magnetik alanların Ġnsan Sağlığına Etkileri Magnetik alanlar, insanlar ve canlılarda zayıf elektrik alanları ve akımları oluştururlar. Bu alanların saçların uyarılması dışında, hissedilmeleri oldukça zordur. Magnetik alanların insan sağlığına olan etkileri üzerinde üzerine uzun yıllardan beri Birçok araştırma yapılmıştır. Bu çalışmaların en önemlilerinden biri, bu raporun Magnetik Alanların Sağlık Etkileri adlı bölümünde verilmiştir. Bu çalışmanın Magnetik Alanların Sağlık Etkileri adlı bölümünde verildiği gibi bu çalışmalarda bulunan nisbi riskler oldukça düşüktür. Bu riskler yaygın bazı çevresel etkenlerden kaynaklanan hastalık riskleri ile aynı düşük düzeydedir. Bunlara örnek olarak, yapay tatlandırıcılar, kahve ve su klorlaması sayılabilir. Bu çalışmalar sonucunda, iletim sisteminde kaynaklanan düşük şiddetli magnetik alanlar ile insan sağlığı arasında kesin bir ilişkinin mevcut olmadığı sonucuna varılmıştır. Ġnsanların Magnetik Alanları Algılama Düzeyleri Elektrik alanı içindeki bir canlının vücudunun yüzeyinde, akımlar oluşturur. Bu akımlar deri yüzeyinin altında akan akımlar şeklinde ortaya çıkar. İnsan vücudunda duyarlık yaratacak magnetik alan etkisi 100 mikro Tesladan daha fazladır. Bir başka ifade ile, iletim sisteminden kaynaklanan magnetik alanın etkisinin 0.9-1.4 mikro Tesla arasında olduğu düşünülürse, bu alanın insan vücudunda duyarlık yaratabilmesi için yaklaşık olarak 100 misli daha fazla olması gerekmektedir. 15
DüĢük Frekanslı Magnetik Alanlar Bu kısımda, ülkemizde ve dünyada yapılan ölçüm sonuçlarına dayanılarak, iletim sisteminden kaynaklanan magnetik alanların akı yoğunlukları incelenecektir. ABD de Ġletim Sisteminden Kaynaklanan Magnetik Alanlar ABD de tüm eyaletler Ulusal Elektrik Güvenlik Kodunu nu (NESC) düzenlemelerini kabul etmektedir. Amerika da iletim sistemindeki maksimum magnetik akı yoğunluğu 2-7 mikro Tesla (20-70 mg) düzeyindedir. Hat güzergâhının kenarında ise bu değerler 0,5 2,5 mikro Tesla (5-25 mg) şiddetindedir. Örnek olarak, 500 kv luk bir iletim sistemi altında yapılan bir ölçüm sonucunda, ortalama magnetik alan 38.6 mg (3.8 mikro Tesla) olarak saplanmıştır. Bu sonuç bir haftalık süre içinde her beş dakikada bir yapılan ölçümlerin ortalamasıdır. 1975 te, Amerikan Çevre Koruma Ajansı, Elektrik iletim sisteminin sağlık ve çevresel etkileri ile ilgili bir bildiri yayınlamıştır. Ajans 700 kv ve üstü iletim sisteminin elektrik alanları için bir rehber çıkarmaya gerek olup, olmadığını incelemiş ve bu hususta hazırlanan rapor, son analizde şu sonuca varmıştır; Ģu ana kadar yapılan çalıģmaların sonucunda elektrik alanına maruz kalmanın halk sağlığı ve refahı için herhangi bir tehlike arz etmediği görülmüģtür. Ülkemizdeki Ġletim Sisteminden Kaynaklanan Magnetik Alanlar Ülkemizde, elektrik iletim sisteminden kaynaklanan magnetik alanların akı yoğunluğunun saptanması için en ciddi çalışma, Ocak, 2001 yılında TEAŞ ile TUBİTAK Ulusal Metroloji Enstitüsü tarafından yürütülen ortak bir çalışma kapsamında yapılmıştır. Bu çalışmada sonucunda elde edilen magnetik alan akı yoğunlukları aşağıdaki tabloda verilmiştir. Tablo. Elektrik iletim sisteminden Kaynaklanan magnetik alan akı yoğunlukları (Hava Hattının tam altında veya Yeraltı Kablosunun tam üzerinde, Trafo Merkezinin Çitinde) Tesis Tipi Magnetik Alan Mikro Tesla (mg) 154 kv Ġletim Sistemi 0.9 1.4 9.0 14.0 154 kv Yeraltı Ġletim Sistemi 2.5-2.7 25.0 27.0 380 kv Ġletim Sistemi 3.5-6.0 35.0 60.0 16
154 kv GIS (*) Trafo Merkezi 3.5 3.9 35.0 39.0 154 kv Trafo Merkezi 3.0-1 4.0 30.0 140. 0 380 kv Trafo Merkezi 2.5 6.9 25.0 69.0 --------------------------------------- (*) GIS: Gaz İzoleli Kompakt Tip Trafo Merkezi Ġletim Sisteminden Kaynaklanan Magnetik Alanların Hesaplanması Bir iletim sistemi inşa edilmeden önce, o hattın planlanan akım ve gerilim değerlerine, kendinin ve bulunduğu ortamın fiziksel özelliklerine ve tasarım değerlerine göre ve arzu edilen değişik koşullar için magnetik alanı, matematiksel modeller kullanılarak belli bir hata payıyla hesaplanabilmektedir. Bu konuda en yaygın olarak kullanılan hesaplama yöntemi ABD Elektrik Araştırma Enstitüsü EPRI tarafından geliştirilen TLWorkstation Yazılımının ACDCLINE Modülüdür. TLWorkstation yazılımı kullanılarak yapılan hesaplama sonuçlarının ölçüm sonuçlarıyla karşılaştırması aşağıdaki şekilde görülmektedir. Görüldüğü gibi, yazılım makul bir hata ile, ölçümle belirlenen gerçek durumu doğru bir şekilde hesaplayabilmektedir. Çalışmada elde edilen modelleme sonuçları, ölçüm değerlerinden daha yüksek çıkmaktadır. Bir başka ifade ile, tesis edilecek iletim sistemi hattından kaynaklanacak magnetik alanın akı yoğunluğu modelleme ile hesaplanandan daha düşük olmaktadır. Yazılım ile hesaplanan değerler, standartlarda verilen referans değerlerden daha düşük ise, gerçek değerler daha da düşük olacağından, bu hesaplama yönteminin oldukça güvenilir olduğu rahatlıkla söylenebilir. Aşağıdaki grafik incelendiğinde, örnek olarak seçilen hattan kaynaklanan magnetik alanların ölçülen değerlerinin referans değerlerin (Bkz. Sayfa 21) altında olduğu ve bunun da modelleme ile doğrulandığı görülmektedir. 17
Magnetik alanların Ġnsan Sağlığına Etkileri İletim sisteminden kaynaklanan magnetik alanların biyolojik etkileri hakkında çeşitli ülkelerde çok sayıda araştırma yapılmıştır. 1989 yılında ABD, Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE) tarafından yayınlanan bir çalışma raporunda, DüĢük frekanslı elektrik sisteminden kaynaklanan alanlarınınsan sağlığına zararlı olduğunun ifade edilebilmesi için yeterli bilimsel kanıt olmadığı ve DüĢük frekanslı elektrik sisteminden kaynaklanan alanlardan etkilenme ile ilgili olarak insan sağlığı için güvenlik limitleri oluģturmak için daha fazla araģtırma yapılmasına gerek olduğu ifade edilmiştir. IEEE İnsan ve Radyasyon Komitesi nin (Committee on Man Radiation - COMAR) araştırmalarına göre, 24 saatte, ortalama, 1 mikro Tesla (10 mg) dan daha az magnetik akı yoğunluğunun insanlarda sağlık problemlerine yol açması beklenmemektedir. Düşük frekanslı magnetik alanların insan sağlığına zararlı olabilmesi için magnetik alan şiddetinin, iş ortamları veya evlerdeki değerlerin çok üzerinde olması gerekmektedir. Örnek olarak, 50 mili Tesla nın (500 G) üzerinde magnetik alanlar, kas ve sinirleri harekete geçirmekte, 500 mikro Tesla nın üzerindeki magnetik alanlar ise, kalpte karıncık fibrillasyonuna (lif oluşmasına) neden olabilmektedir. (1) Bununla birlikte, bu değerler, iletim sisteminden kaynaklanan ve değeri 0.9-1.4 mikro Tesla arasındaki magnetik akı yoğunluğunun sırasıyla, 50000 ve 500 katıdır. 18
Evlerde ve işyerlerinde, ve TV, fırın v.s. gibi aletlerinden kaynaklanan magnetik akı yoğunluğu genellikle 0.5 mikro Tesla nın altındadır. DüĢük Frekanslı Magnetik Alanlar Üzerinde Raporlar Düşük frekanslı magnetik alanlar ile insan sağlığı arasındaki ilişki ile ilgili bilimsel literatür, bir kaç bin makaleyi kapsayan çok geniş bir literatürdür. Tüm bu literatürde düģük frekanslı magnetik alanlar ile hastalıklar arasındaki iliģki ile ilgili kanıtları, mevcut veri setlerindeki kısıtlılıklar nedeniyle, bir etki olduğunu söylemek için yetersiz bulmuģlardır. Son iki yılda, iki saygın kuruluş tarafından desteklenen önemli çalışmalar yapılmıştır. Bunlardan birisi National Research Council (Ulusal Araştırma Konseyi) -National Academy of Sciences (Ulusal Bilimler Akademisi) (NRC/NAS) tarafından desteklenen ve 1997 de sonuçları yayınlanan çalışmadır. NRC/NAS Raporu, şu sonuca varmaktadır; Magnetik alanların hücre, doku ve organizmalara (insanlar dahil) etkisini araģtıran yayınlanmıģ çalıģmaların kapsamlı incelemesine dayanarak, komitenin vardığı sonuç, eldeki verilerin, bu alanların insan sağlığına zarar verdiğini göstermediği dir (9). Bu rapor, geniş katılımlı bir bilim adamı grubu tarafından 1998 e kadar yapılan en yeni ve detaylı çalışmadır. World Health Organization (Dünya Sağlık Teşkilatı-WHO) tarafından hazırlanan bir raporda, ilave araştırma ihtiyacı değerlendirilmekte ve yukarıdaki rapor tamamlanmaktadır (11). Sonuçlar IEEE Ġnsan ve Radyasyon Komitesi nin (Committee on Man Radiation - COMAR) çalıģmalarında, düģük frekanslı magnetik alanlar ve insan sağlığı arasında bir iliģkinin mevcut olduğunu iddia edebilmek için eldeki verilerin yetersiz olduğu ifade edilmektedir. IEEE Ġnsan ve Radyasyon Komitesi nin (Committee on Man Radiation - COMAR, 1997 NRC raporunun yayınlanmasından bu yana, bu çalıģmanın sonuçlarını değiģtirecek hiçbir inandırıcı delilin ortaya çıkmadığı sonucuna varmıģtır. DüĢük frekanslı magnetik alanları, insan sağlığı arasında somut bir iliģki ispatlanamamıģtır. Ġspatlanan iliģkiler çok yüksek düzeyde magnetik alanlara maruz kalma sonucu ortaya çıkan etkilerdir. Deneysel sonuçların tekrarlanabilmesi, birbirini desteklemesi, makul biyolojik mekanizmalara ulaģan mantıklı bir model göstermeleri ve insan 19