Cómo los campos electromagnéticos de las líneas eléctricas aéreas afectan a las personas, los animales y las plantas

Se ha estudiado mucho la influencia biológica de los campos eléctricos y magnéticos en el organismo de humanos y animales. Los efectos observados, si ocurren, aún no están claros y son difíciles de definir, por lo que este tema sigue siendo relevante.

Los campos magnéticos de nuestro planeta tienen un origen dual: natural y antropogénico. Los campos magnéticos naturales, las llamadas tormentas magnéticas, se originan en la magnetosfera de la Tierra. Las perturbaciones magnéticas antropogénicas cubren un territorio más pequeño que las naturales, pero su manifestación es mucho más intensa y por lo tanto trae daños más tangibles. Como resultado de la actividad técnica, el hombre crea campos electromagnéticos artificiales que son cientos de veces más fuertes que el campo magnético natural de la Tierra. Las fuentes de radiación antropogénica son: potentes dispositivos de transmisión de radio, vehículos eléctricos, líneas eléctricas.

Rango de frecuencia y longitudes de onda de algunas fuentes de radiación electromagnética

Uno de los patógenos más poderosos. ondas electromagnéticas — corrientes de frecuencia industrial (50 Hz).Entonces, la fuerza del campo eléctrico directamente debajo de la línea eléctrica puede alcanzar varios miles de voltios por metro de suelo, aunque debido a la propiedad de reducir el voltaje del suelo, ya a una distancia de 100 m de la línea, la intensidad cae bruscamente. a varias decenas de voltios por metro.

Los estudios del efecto biológico de un campo eléctrico han establecido que incluso a una fuerza de 1 kV/m, tiene un efecto adverso en el sistema nervioso humano, lo que a su vez conduce a la interrupción del aparato endocrino y el metabolismo en el cuerpo (cobre , zinc, hierro y cobalto), altera las funciones fisiológicas: frecuencia cardíaca, presión arterial, actividad cerebral, procesos metabólicos y actividad inmunológica.

Desde 1972 han aparecido publicaciones en las que se considera el efecto sobre humanos y animales de campos eléctricos con una intensidad superior a 10 kV/m.

Intensidad del campo magnético proporcional a la corriente e inversamente proporcional a la distancia; La fuerza del campo eléctrico es proporcional al voltaje (carga) e inversamente proporcional a la distancia. Los parámetros de estos campos dependen de la clase de tensión, las características de diseño y las dimensiones geométricas de la línea de alta tensión. La aparición de una poderosa y extendida fuente de campo electromagnético conduce a un cambio en aquellos factores naturales que formaron el ecosistema. Los campos eléctricos y magnéticos pueden inducir cargas superficiales y corrientes en el cuerpo humano.

Los estudios muestran que la corriente máxima en el cuerpo humano inducida por un campo eléctrico es mucho más alta que la corriente causada por un campo magnético.Por lo tanto, el efecto dañino de un campo magnético se manifiesta solo con su fuerza de aproximadamente 200 A / m, que ocurre a una distancia de 1-1,5 m de los cables de la línea de fase y es peligroso solo para el personal de servicio cuando trabaja bajo voltaje. Esta circunstancia permitió concluir que no existe un efecto biológico de los campos magnéticos de frecuencia industrial sobre las personas y los animales debajo de las líneas eléctricas. Así, el campo eléctrico de las líneas eléctricas es el principal factor biológicamente efectivo para la transmisión prolongada de energía, que puede convertirse en una barrera para el movimiento de diversas especies de fauna acuática y terrestre.

Líneas eléctricas de campos eléctricos y magnéticos que afectan a una persona que se encuentra debajo de una línea eléctrica aérea de CA

De acuerdo con las características de diseño de la transmisión de energía (hueco del conductor), la mayor influencia del campo ocurre en el medio de la sección, donde el voltaje para las líneas de súper y ultra alto voltaje a la altura de una persona es de 5 a 20 kV. / m y superiores, según la clase de tensión y el diseño de la línea.

En los soportes, donde la altura de suspensión de los cables es mayor y afecta el efecto de protección de los soportes, la intensidad de campo es menor. Dado que las personas, los animales, el transporte pueden estar bajo los cables de las líneas eléctricas, se hace necesario evaluar las posibles consecuencias de la permanencia a largo y corto plazo de los seres vivos en un campo eléctrico de diferente fuerza.

Los más sensibles a los campos eléctricos son los ungulados y las personas con zapatos que los aíslan del suelo. Las pezuñas de los animales también son buenos aislantes.En este caso, el potencial inducido puede alcanzar los 10 kV, y el pulso de corriente a través del cuerpo al tocar un objeto conectado a tierra (rama de un arbusto, brizna de hierba) es de 100-200 μA. Tales pulsos de corriente son seguros para el cuerpo, pero la incomodidad hace que los ungulados eviten las líneas eléctricas de alto voltaje en el verano.

En la acción de un campo eléctrico sobre una persona, las corrientes que fluyen a través de su cuerpo juegan un papel dominante. Esto está determinado por la alta conductividad del cuerpo humano, donde predominan los órganos en los que circula la sangre y la linfa.

En la actualidad, los experimentos en animales y voluntarios humanos han establecido que la densidad de corriente con una conductividad de 0,1 μA/cm e inferior no afecta el trabajo del cerebro, ya que las biocorrientes pulsadas, que normalmente fluyen en el cerebro, superan significativamente la densidad de tal corriente de conductividad.

A una densidad de corriente de 1 μA / cm, se observa un parpadeo de círculos de luz en los ojos de una persona, las densidades de corriente más altas ya capturan los valores umbral de estimulación de los receptores sensoriales, así como de las células nerviosas y musculares, lo que conduce a miedo y reacciones motoras involuntarias.

En el caso de que una persona toque objetos aislados del suelo en la zona de un campo eléctrico de intensidad significativa, la densidad de corriente en la zona del corazón depende fuertemente del estado de las condiciones básicas (tipo de calzado, estado del suelo, etc.), pero ya puede alcanzar estos valores.

A la corriente máxima correspondiente a Emax == 15 kV / m (6.225 mA), una cierta parte de esta corriente fluye a través del área de la cabeza (alrededor de 1/3) y el área de la cabeza (alrededor de 100 cm), la densidad de corriente < 0,1 μA / cm, lo que confirma la admisibilidad de la fuerza aceptada de 15 kV / m debajo de los conductores de líneas aéreas.

Para la salud humana, el problema es determinar la relación entre la densidad de corriente inducida en los tejidos y la inducción magnética del campo externo, V. Cálculo de la densidad de corriente

se complica por el hecho de que su trayectoria exacta depende de la distribución de la conductancia y en los tejidos del cuerpo.

Entonces, la conductancia específica del cerebro se determina en = 0,2 cm / m, y el músculo cardíaco en = 0,25 cm / m. Si el radio de la cabeza es de 7,5 cm y el radio del corazón es de 6 cm, entonces el producto yR resulta ser el mismo en ambos casos. Por lo tanto, se puede dar una representación de la densidad de corriente en la periferia del corazón y el cerebro.

Se ha determinado que la inducción magnética segura para la salud es de unos 0,4 mT a una frecuencia de 50 o 60 Hz. En los campos magnéticos (de 3 a 10 mTl, f = 10 — 60 Hz), se observa la aparición de ligeras oscilaciones, parecidas a las que se producen cuando se presiona el globo ocular.

La densidad de corriente inducida en el cuerpo humano por un campo eléctrico de valor de intensidad E se calcula de la siguiente manera:

° Con diferentes coeficientes k para las regiones del cerebro y del corazón.

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

Según científicos alemanes, la intensidad de campo a la que se siente la vibración del cabello en el 5% de los hombres evaluados es de 3 kV/m, y para el 50% de los hombres evaluados es de 20 kV/m. Actualmente no hay evidencia de que las sensaciones provocadas por la acción del campo generen algún efecto adverso. En cuanto a la relación entre la densidad de corriente y la influencia biológica, se pueden distinguir cuatro áreas, presentadas en la tabla.

J, μA/cm Efectos observados 0,1 No 1,0 Círculos de luz parpadeantes en los ojos 10-50 Síntomas neurálgicos agudos similares a los causados ​​por una descarga eléctrica más de 100 Mayor probabilidad de fibrilación ventricular, paro cardíaco, espasmo prolongado de los músculos respiratorios, quemaduras graves

La última región del valor de densidad de corriente se refiere a tiempos de exposición del orden de un ciclo cardíaco, es decir, aproximadamente 1 s por persona. Para exposiciones más cortas, los valores de umbral son más altos. Para determinar el valor umbral de la intensidad de campo, se realizaron estudios fisiológicos en personas en condiciones de laboratorio a una intensidad de 10 a 32 kV/m. Se encontró que a un voltaje de 5 kV/m, el 80% de las personas no sienten dolor durante las descargas al tocar objetos puestos a tierra. Es este valor el que se acepta como normativo cuando se trabaja en instalaciones eléctricas sin el uso de medios de protección.

La dependencia del tiempo permisible de permanencia de una persona en un campo eléctrico con una intensidad E mayor que el umbral se aproxima mediante la ecuación

La realización de este estado asegura la auto-restauración del estado fisiológico del organismo durante el día sin reacciones residuales y cambios funcionales o patológicos.

Conozcamos los principales resultados de la investigación sobre los efectos biológicos de los campos eléctricos y magnéticos realizados por científicos soviéticos y extranjeros.

Efectos de los campos eléctricos en el personal

Durante los estudios, se colocó un dosímetro integrador en la parte superior del antebrazo de cada trabajador.Se encontró que la exposición diaria promedio para los trabajadores en líneas de alto voltaje oscilaba entre 1,5 kV/(m-h) y 24 kV/(m-h). Los valores máximos se indican en casos muy raros. A partir de los datos obtenidos del estudio, se puede concluir que no existe una relación perceptible entre la exposición al campo y el estado general de la salud humana.

Líneas eléctricas aéreas y cáncer infantil

En locales residenciales campo magnético puede ser creado por equipos y cableados eléctricos domésticos, cables subterráneos exteriores y líneas eléctricas aéreas. Los sitios de estudio y control se agruparon a intervalos de 25 m junto a la línea eléctrica aérea, tomando como unidad el grado de riesgo a una distancia de más de 100 m de la línea.

Estos resultados no respaldan la hipótesis de que los campos magnéticos de frecuencia industrial influyan en la aparición de cáncer en los niños.

Efecto electrostático en el cabello humano y animal.

El estudio se realizó en relación con la hipótesis de que la influencia del campo sentido por la superficie de la piel es causada por la acción de fuerzas electrostáticas sobre el cabello. Como resultado, se encontró que a una intensidad de campo de 50 kV / m, el sujeto sintió picazón asociada con las vibraciones del cabello, que se registró con dispositivos especiales.

Efecto de campo eléctrico en las plantas.

Los experimentos se realizaron en una cámara especial en un campo no distorsionado con una intensidad de 0 a 50 kV/m. Se encontraron daños leves en el tejido de la hoja con exposiciones de 20 a 50 kV/m, según la configuración de la planta y el contenido de humedad inicial. Se observó necrosis tisular en partes de la planta con bordes afilados.Las plantas gruesas con una superficie redondeada y lisa no se dañan con un voltaje de 50 kV / m. El daño es el resultado de la corona en las partes sobresalientes de la planta. En las plantas más débiles, el daño se observa 1-2 horas después de la exposición. Es importante destacar que en las plántulas de trigo con extremos muy afilados, la corona y el daño se notaron a un voltaje relativamente bajo de 20 kV/m. Este es el umbral más bajo para el deterioro en los estudios.

El mecanismo más probable de daño al tejido vegetal es térmico. El daño tisular se produce cuando la intensidad del campo se vuelve lo suficientemente alta como para causar corona, y una corriente de corona de alta densidad pasa a través de la punta de la hoja. El calor liberado en este caso a través de la resistencia del tejido de la hoja da como resultado la muerte de una capa estrecha. de células, que pierden agua con relativa rapidez, se secan y se encogen. Sin embargo, este proceso tiene una limitación y el porcentaje de la superficie seca de la planta es pequeño.

El efecto del campo eléctrico en los animales.

La investigación se llevó a cabo en dos direcciones: investigación a nivel del biosistema e investigación de los umbrales de las influencias detectadas. Entre los pollos colocados en un campo con un voltaje de 80 kV/m, se observó ganancia de peso, viabilidad y baja mortalidad. El umbral de percepción de campo se midió en palomas mensajeras. Se ha demostrado que las palomas tienen algún mecanismo para detectar campos eléctricos de baja intensidad. No se observaron cambios genéticos. Se observa que los animales que viven en un campo eléctrico de alta intensidad pueden experimentar un mini-choque debido a factores externos, dependiendo de las condiciones del experimento, lo que puede provocar cierta ansiedad y excitación de los probados.

Varios países tienen regulaciones que limitan los límites de intensidad de campo en el área de las líneas aéreas de transmisión. En España se recomienda una tensión máxima de 20 kV/m, y actualmente se considera el mismo valor como límite en Alemania.

La conciencia pública sobre el efecto del campo electromagnético en los organismos vivos continúa creciendo, y cierto interés y preocupación por este efecto conducirá a investigaciones médicas relevantes continuas, especialmente en personas que viven cerca de líneas eléctricas aéreas.

Más información sobre este tema:

VI Chekhov "Aspectos ambientales de la transmisión de electricidad" (para descargar el libro — Zip, DjVu)

El libro proporciona una descripción general del impacto ambiental de las líneas eléctricas aéreas. Los problemas de cálculo de la fuerza máxima del campo eléctrico debajo de la línea de corriente alterna y los métodos para su reducción, rechazo de tierras debajo de la línea de ruta, el impacto del campo electromagnético en las personas, la flora y la fauna a partir de la aparición de radio y ruido acústico. son considerados. Se consideran las características del impacto ambiental de las líneas de corriente continua y líneas de cable de extra alta tensión.

Ver también sobre este tema: Protección de una persona contra la exposición a la radiación electromagnética.