Elektromagnetische velden in het distributienet
Informatiebrochure
Inleiding De beheersing van elektrische stroom is een essentiële factor geweest in de ontwikkeling van de maatschappij. Elektrische energie draagt bij tot ons welzijn en ons dagelijks comfort maar gaat noodzakelijkerwijze samen met elektromagnetische velden (EMV). Deze velden zijn meestal niet waarneembaar maar toch overal aanwezig in onze omgeving, waardoor ze soms aanleiding geven tot terechte vragen. Elektriciteitstransport- en distributienetten* wekken elektromagnetische velden op. Hoe sterk zijn deze velden? Kunnen ze gevaarlijk zijn voor onze gezondheid? Wat zijn de wettelijke bepalingen in dit verband? De beheerders van onze distributienetten hebben het initiatief genomen voor deze brochure ten einde objectieve en duidelijke antwoorden te geven over de elektromagnetische velden die door hun installaties opgewekt worden. Een vergelijkbaar document over elektromagnetische velden van het elektriciteitstransportnet is beschikbaar bij de transportnetbeheerder Elia. De beheerders van de distributienetten, die een essentiële rol van openbare dienst vervullen - het bezorgen van elektriciteit aan de eindgebruikers – willen op deze manier ook bijdragen tot de verdere ontwikkeling van een duurzaam kader ten voordele van ons welzijn. Voor meer uitvoerige informatie vindt u op de laatste pagina een lijst van nuttige websites.
* Het distributienet heeft een spanning die lager ligt dan 30 kV; het transportnet bevat alle installaties boven 30 kV. 2
Inhoud Elektrische velden en magnetische velden. Wat is het verschil?
3
Elektrisch veld
3
Magnetisch veld
3
Wat zijn de voornaamste bronnen van elektromagnetische velden?
De natuur
Inbreng van de mens
Hoe reageert het menselijk lichaam op elektromagnetische velden van 50 Hz?
4-7 4 4-7
8-9
Effect van elektrische velden
8
Effect van magnetische velden
8
En in geval van langdurige blootstelling?
8
Elektromagnetische velden van 50 Hz en de wetgeving
10
10
Aanbeveling op Europees niveau
De wetgeving in België
10
Besluit
11
Interessante websites
11
Elektrische velden en magnetische velden. Wat is het verschil ? Zoals de naam doet vermoeden, bestaat een elektromagnetisch veld uit een elektrisch veld en een magnetisch veld.
Elektrisch veld Het elektrisch veld duidt de kracht aan die door een elektrische lading uitgeoefend wordt op een andere elektrische lading. Dit veld is verbonden met de elektrische spanning die de kwantiteit van deze ladingen bepaalt: hoe groter de voedingsspanning van een elektrisch toestel, hoe sterker het opgewekte elektrisch veld van dit toestel. Een elektrisch veld wordt uitgedrukt in volt per meter (V/m) Voorbeeld: Een lamp is aangesloten op een stopcontact via zijn voedingsdraad. Deze draad produceert een elektrisch veld, zelfs als de lamp niet brandt: er is een elektrische spanning aanwezig.
Magnetisch veld Een magnetisch veld duidt de kracht aan die door een elektrische lading in beweging wordt uitgeoefend op een andere lading in beweging. Dit veld is gekoppeld aan de elektrische stroom die de circulatie van de ladingen in een geleider bepaalt. Dit magnetisch veld meet men in ampère per meter (A/m) maar wordt vaker weergegeven door zijn inductie, uitgedrukt in tesla (T). Een gewone alledaagse magneet heeft een magnetisch veld van ongeveer 0,2 tot 0,4 tesla. Het magnetisch veld in een woonwijk heeft een orde van grootte van een miljoenste van een tesla, of een microtesla (µT). Voorbeeld: De voedingsdraad van een brandende lamp aangesloten op het elektrisch net produceert een magnetisch veld (bijkomend bij het elektrisch veld): er vloeit een elektrische stroom bij een bepaalde spanning.
En de frequentie van een elektromagnetisch veld ? Elektromagnetische velden veranderen voortdurend van richting: ze wisselen van positieve zin naar negatieve zin en terug. Dit noemt men oscilleren of alterneren. De frequentie drukt uit hoe snel het veld oscilleert, d.w.z. zichzelf vernieuwt. De eenheid van frequentie is hertz (Hz). Eén hertz staat voor één oscillatie per seconde. De meeste elektrische toestellen werken op wisselstroom. De hierdoor opgewekte elektrische en magnetische velden zijn dus alternerend. hun frequentie is dezelfde als die van de stroom: 50 Hz. Bij hoge frequenties zijn de elektrische en magnetische velden nauw verbonden met elkaar, zodat men van “elektromagnetische” velden spreekt. Bij lage frequenties, en meer bepaald bij 50 Hz (zoals bij huishoudelijk elektriciteitsgebruik), zijn ze onafhankelijk van elkaar.
3
Wat zijn de voornaamste bronnen van elektromagnetische velden ?
Gammastralen
Alle toestellen die elektriciteit transporteren of verbruiken – bijvoorbeeld elektrische netten en huis-
Infrarode straling
Microgolven
Radiogolven (korte golven)
De Aarde heeft haar eigen magnetisch veld. Dit wordt opgewekt door bewegingen in de hete, vloeibare kern van de Aarde. Men kan dit veld detecteren met een kompas. De veldsterkte bedraagt 30 tot 60 μT aan het aardoppervlak.
Heel lage frequenties (VLF)
l Om te beginnen, de Aarde zelf.
Extreem lage frequenties (ELF)
De meeste natuurlijke elektromagnetische velden hebben een frequentie van 0 Hz; het zijn statische velden.
De menselijke activiteit produceert tal van elektromagnetische velden waaraan we zijn blootgesteld en die op regelmatige wijze en snel variëren. De onderstaande tabel geeft een overzicht van de toepassingen en de frequenties die worden geproduceerd, van de extreem lage frequenties tot de X- en gammastralen.
X-stralen
Andere natuurlijke fenomenen produceren elektrische velden die variëren met de tijd en waarvan sommige hogere frequenties hebben (bijvoorbeeld, bliksem en kosmische straling).
Inbreng van de mens
Ultraviolette straling
De natuur
ongeveer 100 tot 150 V/m groot. Bij een onweer kan dit 10.000 tot 20.000 V/m bedragen.
Zichtbaar licht
Elektromagnetische velden zijn aanwezig in onze omgeving op natuurlijke wijze of worden opgewekt door menselijke activiteit.
l En de atmosfeer? Elektrische ladingen in de hoge lagen van de atmosfeer genereren een permanent elektrisch veld dat ook aan de oppervlakte van de aarde aanwezig is. Bij mooi weer is dit elektrisch veld 4
10
102 104 KHz
106 MHz
108 1010 GHz
Niet-ioniserende straling
1012
1014
1016
1018
1020
1022
Ioniserende straling
1024 1026 frequentie
houdtoestellen – produceren een extreem lage frequentie, namelijk 50 Hz. Niet blootgesteld worden is praktisch onmogelijk in geïndustrialiseerde landen. l Elektrische netten Men onderscheidt het middenspanningsdistribu tienet (> 1.000 V) en het laagspanningsdistributienet (≤ 1.000 V).
• Velden opgewekt door gelokaliseerde bronnen, zoals distributiecabines (cabines MS/LS). De intensiteit van het veld neemt sterk af met de afstand (1/d3). Het magnetisch veld van de transformator in een distributiecabine is heel zwak en verwaarloosbaar in vergelijking met het veld van de elektrische geleiders in de distributie cabine.
Gebundelde luchtlijn 400 V (LS)
Deze distributienetten bestaan uit distributiecabines, luchtlijnen en ondergrondse kabels die de elektriciteit naar de woonwijken brengen (middenspanning of MS) of naar de individuele huizen (laagspanning of LS). Deze netten veroorzaken elektrische velden met een orde van grootte van één volt per meter; deze velden zijn vrijwel nul in woningen of aan de buitenkant van de distributiecabines, waar ze verzwakt zijn door de obstakels (muur, wand,...).
Luchtlijn 10 kV (MS)
Wat magnetische velden met een frequentie van 50 Hz betreft, onderscheidt men twee categorieën: • Velden die ontstaan rond de geleiders van het elektriciteitsnet. De magnetische velden zijn evenredig met de stroomsterkte die in de kabels en lijnen circuleert. Hun sterkte of intensiteit neemt af met de afstand tot de geleiders (1/d2). Kabels die tegen elkaar liggen en eventueel rond elkaar gedraaid zijn vormen een interessant geval: zij verminderen het magnetisch veld tot een bijna te verwaarlozen niveau. Distributiecabine
Ondergrondse LS- kabels 5
Hoe sterk is het magnetisch veld in de nabijheid van distributienetten ?
Elementen van het distributienet
Horizontale afstand 2 0m
5m
10 m
20 m
0,12
0,09
Verwaarloosbaar
Verwaarloosbaar
Gebundeld
0,14
0,01
Verwaarloosbaar
Verwaarloosbaar
Nietgebundeld
0,11
0,08
Verwaarloosbaar
Verwaarloosbaar
Luchtlijn MS
Uit de tabel hiernaast blijkt dat de waarden van het magnetische veld in de nabijheid van distributie netten ver onder de grenzen blijven die worden aangeraden door de wetgeving in Europa en België (zie pagina 10). De tabel geeft typische waarden aan van magnetische velden van de verschillende elementen van het distributienet. Deze waarden worden in microtesla [µT] uitgedrukt1. Ze werden gemeten op een hoogte van 1,5 meter boven de grond en op verschillende horizontale afstanden tot de bron.
Luchtlijn LS
Ondergrondse kabel MS
0,06
< 0,01
Verwaarloosbaar
Verwaarloosbaar
Gebundeld
0,03
< 0,01
Verwaarloosbaar
Verwaarloosbaar
Nietgebundeld
0,6
0,03
Verwaarloosbaar
Verwaarloosbaar
6 3
0,4
0,02
Verwaarloosbaar
Ondergrondse kabel LS
Cabine MS/LS
µT = 0,001 mT = 0,000001 T 1 De horizontale afstand is gemeten vanaf de loodrechte van het midden van de centrale geleider van de luchtlijn of van de ondergrondse geleiders. 3 Waarde van het magnetische veld gemeten tegen de buitenkant van de cabine. 1 2
6
Vraag I Antwoord Er staan schotelantennes op het dak van mijn gebouw, juist boven mijn kamer. Zijn deze ook een bron van elektromagnetische velden? Schotelantennes zijn ontvangers en zenden geen elektromagnetische velden uit.
l De huishoudapparaten Kleine elektrische motoren en transformatoren van huishoudapparaten genereren, door hun ontwerp, veel sterkere magnetische velden dan de elektrische snoeren van deze toestellen. Huishoudapparaten zoals wasmachines, haardrogers of microgolfovens mogen enkel verkocht worden als ze alle mogelijke garanties bieden wat betreft de veiligheid van de opgewekte magnetische velden.
Toestellen Keukenrobot 5
Vraag I Antwoord Meestal ligt de veldsterkte ver onder de grenswaarde van 100 µT. Voor alle apparaten wordt het magnetisch veld verwaarloosbaar op een afstand groter dan één meter.
Niveau van het magnetisch veld op de gewone gebruiksafstand 4 [µT] 0,1-20
Computerscherm
< 0,2
Invertor van een fotovoltaïsche installatie (4 kW)
< 0,2
Wekkerradio
0,4 – 1
Afwasmachine
0,6 – 4
Cirkelzaag
1-25
Boor
2-10
Stofzuiger
2-80
Microgolfoven
3-8
Haardroger
6-25
Scheerapparaat
15-87
e gewone gebruiksafstanden zijn identiek aan de afstanden waarop de magnetische velden die in de normen worden vermeld, zijn D gemeten. Voor een haardroger wordt bijvoorbeeld gemeten op 10 cm van het apparaat, voor een scheerapparaat op 0 cm. 5 Tot de categorie keukenrobot horen de verschillende soorten kooktoestellen, robots, sapcentrifuges, mixers, koffiemachines, koffiemolens en vleesbraders. 4
Zijn elektrische toestellen in woningen, zoals bijvoorbeeld wekkerradio’s, een belangrijke bron van elektromagnetische velden? Het magnetisch veld van huishoudtoestellen varieert sterk, zoals blijkt uit de tabel hiernaast. We hebben gezien dat het veld vanaf één meter verwaarloosbaar wordt, maar men gaat er van uit dat het beter is om niet te slapen met het hoofd naast een wekkerradio.
Zijn elektrische apparaten gevoelig aan de velden die in een residentiële omgeving aanwezig zijn ? Over het algemeen niet. De CEmarkering op het apparaat waarborgt dit.
7
Hoe reageert het menselijk lichaam op elektromagnetische velden van 50 Hz ? Het menselijke lichaam voelt elektromagnetische velden niet onmiddellijk, behalve als het om erg hoge waarden gaat. Dit wil niet zeggen dat deze velden geen enkele invloed hebben op het lichaam. Om die reden, om de mogelijke impact van elektromagnetische velden op de gezondheid te evalueren, werd al veel wetenschappelijk werk verricht en blijft men deze materie onderzoeken.
Effect van elektrische velden Het menselijk lichaam is een geleider van elektriciteit. Als het lichaam aan een elektrisch veld wordt blootgesteld, stapelen de elektrische ladingen zich op aan de oppervlakte van het lichaam. Deze accumulatie kan zich uiten in: • beweging van haartjes, een kriebelend gevoel op de huid; • kleine vonkjes tussen de huid en de voorwerpen die men aanraakt (kledij, bril,…). De waarnemingsdrempel van elektrische velden varieert van mens tot mens: • onder de 10 kV/m voelt een minderheid de elektrische velden al als een luchtstroom langs de huid; • vanaf 20 kV/m voelen de meeste mensen prik kelingen. Zoals we hierboven hebben gezien, liggen de waarden van de elektrische velden die door elektriciteitsnetten worden geproduceerd, heel wat lager.
Effect van magnetische velden Het magnetisch veld op 50 Hz wekt elektrische stromen op in het menselijk lichaam. Alleen wanneer deze velden zeer hoge waarden bereiken, worden ze waarneembaar. De volgende limietwaarden worden aangenomen door de Wereldgezondheidsorganisatie (WGO): • voor magnetische velden van 50 Hz, boven 500 µT en tot 5.000 µT: beperkte biologische effecten. • voor magnetische velden van 50 Hz, boven 5.000 µT en tot 50.000 µT: effecten op het centrale zenuwstelsel en het gezichtsvermogen. • voor magnetische velden van 50 Hz, boven 50.000 µT en tot 500.000 µT: men stelt stimulatie van sommige weefsels vast; aantasting van de gezondheid is mogelijk. • voor magnetische velden van 50 Hz, boven 500.000 µT: ventriculaire fibrillaties werden vastgesteld.
Ter herinnering, de tabel op pagina 6 geeft typische waarden van de magnetische velden opgewekt door de Belgische elektricteitsdistributienetten. Deze liggen in alle gevallen ruimschoots onder 500 µT.
En in geval van langdurige blootstelling ? Er zijn verschillende honderden biologische en epidemiologische studies uitgevoerd over de invloed van laagfrequente magnetische velden op de gezondheid. • Geen biologische studie* heeft ooit aangetoond dat bij proefdieren blootgesteld aan laagfrequente magnetische velden, zelfs met hoge intensiteit, kanker ontstaat of bestaande kanker erger wordt. • De meeste epidemiologische studies** zijn negatief, in die zin dat zij evenmin een statistisch significant verband hebben aangetoond tussen blootstelling aan laagfrequente magnetische velden en de gezondheid in het algemeen. Nochtans hebben epidemiologische studies een verhoogd risico op leukemie vastgesteld bij kinderen, na een langdurige blootstelling aan magnetische velden van gemiddeld meer dan 0,4 µT. Leukemie bij kinderen is zeldzaam: men stelt de diagnose leukemie jaarlijks slechts vier maal per 100.000 kinderen tussen 0 en 14 jaar.
*Experimentele studie, meestal in laboratoria, op biologisch materiaal.
** Studie van gezondheidsproblemen (bv. ziekten) bij bevolkingsgroepen.
8
l De mening van het Internationaal Centrum voor Kankeronderzoek. Het Internationaal Centrum voor Kankeronderzoek of “International Agency for Research on Cancer (IARC)” maakt deel uit van de WGO. Het IARC heeft als opdracht het coördineren en uitvoeren van onderzoek naar de oorzaken van kanker en de mechanismen van het ontstaan van kanker. Het centrum ontwikkelt ook wetenschappelijk verantwoorde strategieën in de strijd tegen kanker.
Voor de andere vormen van kanker is er geen verband met laagfrequente elektromagnetische velden.
Het kankerverwekkend vermogen van talrijke substanties wordt op gestandaardiseerde wijze geëvalueerd, steunend op epidemiologische en biologische studies. Daarna wordt de substantie ondergebracht in één van de vijf categorieën in onderstaande tabel. Het IARC heeft, in 2001, de laagfrequente magnetische velden in categorie 2B geplaatst, maar uitsluitend voor het risico van leukemie bij kinderen, voor een gemiddelde constante blootstelling aan een veldsterkte hoger dan 0,4 µT.
België koploper in het onderzoek België is actief in het domein van het onderzoek naar de effecten van velden met extreem lage frequentie (ELF). De “Belgian BioElectroMagnetic Group” (BBEMG), een interuniversitaire groep die in 1995 werd opgericht, interesseert zich in het bijzonder voor de invloeden van elektrische en magnetische velden, veroorzaakt door het transport en het gebruik van elektriciteit, in ons dagelijks leven of onze werkomgeving.
Groep
Definitie
Voorbeelden
1
Kankerverwekkend voor de mens
107 stoffen (asbest, tabak, X-stralen,..)
2A
Waarschijnlijk kankerverwekkend voor de mens
58 stoffen (dieseluitstoot, UV-stralen,…)
2B
Kan kanker verwekken bij de mens
249 stoffen (koffie, lood,…)
3
Kan door zijn karakter niet worden geklasseerd als kankerverwekkend voor de mens
512 stoffen (thee, asfalt,..)
4
Waarschijnlijk niet kankerverwekkend voor de mens
1 stof (caprolactam)
Vraag I Antwoord Zijn elektromagnetische velden gevaarlijk wanneer men een pacemaker heeft? In de praktijk is er geen enkel bewezen geval van slechte werking van een hartstimulator in de buurt van een hoogspanningslijn of een distributiecabine. Nochtans moet, in een beroepsomgeving waar elektrische of magnetische velden zeer hoge waarden kunnen bereiken, het advies van een arbeidsgeneesheer gevraagd worden over het gebruik van een hartstimulator.
9
Elektromagnetische velden van 50 Hz en de wetgeving Aanbeveling op Europees niveau
De wetgeving in België
Er bestaat een referentiedocument, opgesteld door de Europese Raad, dat niveaus aanbeveelt die niet mogen worden overschreden omwille van de openbare gezondheid in het algemeen: “Council Recommendation of 12 July 1999 on the limitation of exposure of the general public to electromagnetic fields (0 Hz to 300 GHz) 1999/519/EC”.
l Elektrische velden
Dit document betreft dus uitsluitend de bevolking in het algemeen en is gebaseerd op de aanbevelingen van de ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection). Referentielimieten aanbevolen door de Europese Raad
10
Elektrische velden 50 Hz
5.000 V/m
Magnetische velden 50 Hz
100 μT
In België is er een ministerieel besluit dat een beperking oplegt voor elektrische velden opgewekt door transport of distributie van elektrische energie (Algemeen Reglement op de Elektrische Instal laties, AREI/ artikel 139). Volgens dit reglement moet het elektrisch veld opgewekt door een installatie van transport of verdeling van energie onder de hieronder vermelde waarden blijven, gemeten op 1,5 meter van de grond of van woningen. Bewoonde of voor woningbouw bestemde zones in de sectorplannen
5.000 V/m
Overhang van banen
7.000 V/m
Andere plaatsen
10.000 V/m
Deze niveaus zijn hoofdzakelijk gebaseerd op onmiddellijke invloeden van de velden waarvoor de beïnvloedingsmechanismes gekend zijn.
l Magnetische velden
En wat met eventuele gevolgen op lange termijn? Er zijn geen aanbevelingen of normen over de gevolgen op lange termijn want de wetenschappelijke theorie wordt niet aanzien als voldoende bewezen.
Op federaal niveau bestaat er geen wetgeving die zeer laagfrequente magnetische velden afkomstig van het elektriciteitstransport- en distributienet beperkt.
De referentielimieten, hierboven vermeld en aanbevolen door de Europese Raad, zijn aangenomen door diverse landen als nationale normen (onder andere in Duitsland, Frankrijk, Nederland, Zweden en Groot-Brittannië).
Op regionaal niveau heeft de Vlaamse regering kwaliteitsnormen voor binnenshuis bepaald die veel strenger zijn dan de aanbevelingen van de Europese Raad: voor magnetische velden met een frequentie van 50 Hz bedraagt de interventie waarde 10 μT.
Het besluit van de Vlaamse Regering bepaalt “binnenshuis” als woningen en gebouwen toegankelijk voor het publiek. De interventiewaarde is een “meetbare grootheid die overeenstemt met een aanvaardbaar maximaal risico dat, behalve in geval van overmacht, niet mag overschreden worden en dat, in geval van overschrijding, aanleiding geeft tot preventieve actie.” In het Brussels Hoofdstedelijk Gewest en in het Waals Gewest, bij afwezigheid van een regionale of federale wetgeving, zal men in het algemeen de aanbevelingen van de Europese Raad opvolgen.
Besluit
Interessante websites Elektromagnetische velden en gezondheid:
Zelfs al leven we in een omgeving waar elektrische en magnetische velden van 50 Hz overal aanwezig zijn, mag men stellen dat hun gemiddelde intensiteit beduidend lager is dan de normwaarden aanbevolen door de Europese Raad en andere bevoegde organisaties. Deze limietwaarden werden vastgelegd ten bate van de volksgezondheid, rekening houdend met een aanzienlijke veiligheidsmarge. Ze stemmen ook overeen met de besluiten van talrijke wetenschappelijke studies. De mogelijke gezondheidseffecten van blootstelling aan zeer laagfrequente elektromagnetische velden werden wetenschappelijk en op transparante wijze bestudeerd. Dit gebeurde door de gezamenlijke inspanningen van wetenschappers, regeringsinstellingen en elektriciteitsnetbeheerders. Deze studies hebben op beduidende wijze vele onzekerheden beantwoord en hebben ook geleid tot meer precieze beoordelingen van eventuele risico’s.
Federale Overheidsdienst Volksgezondheid, Veiligheid van Voedselketen en Leefmilieu. www.health.fgov.be BBEMG (Belgian BioElectromagnetic Group) www.bbemg.ulg.ac.be WGO: Wereldgezondheidsorganisatie www.who.int International Agency for Research on Cancer www.iarc.fr International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection www.icnirp.de Elektromagnetische velden en milieu: IBGE-BIM – Leefmilieu Brussel – Brussels Instituut voor Milieubeheer www.ibgebim.be Departement Leefmilieu, Natuur en Energie van de Vlaamse overheid (LNE) www.lne.be Elektriciteitssector Laborelec www.laborelec.be ELIA , beheerder van het Belgisch transportnet. www.elia.be
11
Verantwoordelijk uitgever : Ferdinand de Lichtervelde - Palmerstonlaan 4 - 1000 Brussel
Federatie van de netbeheerders aardgas en elektriciteit in België
