Για να λυθεί το πρόβλημα της μεταφοράς της ηλεκτρικής
ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις, ο William Stanley κατασκεύασε το πρώτο
επαγωγικό πηνίο, που αποτέλεσε τον προάγγελο του σύγχρονου (ηλεκτρικού)
μετασχηματιστή καθώς και το πρώτο πλήρες σύστημα υψηλής τάσης μεταφοράς
εναλλασσόμενου ρεύματος, το οποίο αποτελείται από γεννήτριες, μετασχηματιστές
και υψηλής τάσης γραμμές μεταφοράς, που απετέλεσε τη βάση της σύγχρονης
διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Έτσι όλη η ενέργεια που παράγεται στους σταθμούς
παραγωγής, αρχικά μεταφέρεται σε κοντινούς μετασχηματιστές που μετατρέπουν την
χαμηλή τάση της ηλεκτρικής ενέργειας σε υψηλή. Με αυτό τον τρόπο, η ηλεκτρική
ενέργεια μεταφέρεται με τις γραμμές μεταφοράς σε πολύ μεγάλες αποστάσεις με
λιγότερες απώλειες, καθώς οι σταθμοί παραγωγής είναι συνήθως μακριά από μεγάλα
αστικά κέντρα. Το δίκτυο μεταφοράς, οδηγεί την ηλεκτρική ενέργεια στους
υποσταθμούς μέσης και χαμηλής τάσης, στους οποίους μετατρέπεται η τάση της
ηλεκτρικής ενέργειας από υψηλή σε μέση και χαμηλή τάση, προκειμένου με τη
βοήθεια εναέριων γραμμών να διανεμηθεί σε βιομηχανίες που χρησιμοποιούν μέση
τάση και σε σπίτια που χρησιμοποιούν χαμηλή τάση.
Έχουμε δύο τύπους δικτύου, ανάλογα με τη τάση της
ηλεκτρικής ισχύος που διακινεί, το δίκτυο (Σύστημα) Μεταφοράς και το δίκτυο
Διανομής.
Το δίκτυο Μεταφοράς, μεταφέρει την ηλεκτρική ισχύ από
τους σταθμούς παραγωγής στους υποσταθμούς μεταφοράς. Η μεταφορά γίνεται σε
υψηλή τάση, μέσω του δικτύου υψηλής τάσης (150kV) και υπερυψηλής (400kV) για να
μειωθούν οι απώλειες ισχύος, όταν οι αποστάσεις είναι μεγάλες. Οι γραμμές
Μεταφοράς δεν μπορούν να τροφοδοτήσουν άμεσα τους καταναλωτές που χρησιμοποιούν
χαμηλή τάση (220/380V) αλλά φθάνουν μέχρι ορισμένα σημεία, τους υποσταθμούς
μεταφοράς, όπου γίνεται υποβιβασμός της τάσης στη μέση τάση, δηλαδή στα 20 kV
του δικτύου. Οι υποσταθμοί αποτελούν κόμβους στο δίκτυο του ηλεκτρισμού. Από αυτά
τα σημεία όπου βρίσκονται οι υποσταθμοί μεταφοράς, αρχίζουν οι γραμμές
διανομής, που καταλήγουν στους υποσταθμούς διανομής όπου γίνεται υποβιβασμός
της τάσης στη χαμηλή τάση που χρησιμοποιούν οι περισσότεροι καταναλωτές
Τα συστατικά στοιχεία των γραμμών μεταφοράς είναι:
- Πυλώνες ή πύργοι, στους οποίους στηρίζονται οι αγωγοί των εναέριων γραμμών
- Μονωτήρες, μέσω των οποίων αναρτώνται στους πυλώνες οι αγωγοί γραμμών
- Αγωγοί, κυρίως από χαλκό και αλουμίνιο.
Το δίκτυο Διανομής, περιλαμβάνει:
- το δίκτυο διανομής μέσης τάσης (20kV) που μεταφέρει την ηλεκτρική ισχύ από τους υποσταθμούς μεταφοράς στους υποσταθμούς διανομής.
- το δίκτυο διανομής χαμηλής τάσης (220/380V) που μεταφέρει την ηλεκτρική ισχύ από τους υποσταθμούς διανομής στους καταναλωτές
Δίκτυο Ηλεκτρικής Ενέργειας
Η ηλεκτρική ενέργεια μεταφέρεται από τα εργοστάσια
παραγωγής στα κέντρα κατανάλωσης μέσω των γραμμών υψηλής τάσης (400 KV, 150 KV
& 66KV). Η τάση των 400 KV μεταφέρεται στα Κέντρα Υψηλής Τάσης (ΚΥΤ),
υποβιβάζεται σε τάση 150 KV και, στη συνέχεια, μέσω των Υποσταθμών Υψηλής Τάσης
σε τάσεις 66KV και 20KV (μέση τάση) με τις οποίες τροφοδοτούνται αντίστοιχα
βιομηχανίες και τα αστικά κέντρα ή διάφορες επαγγελματικές δραστηριότητες. Η
μέση τάση των 20KV υποβιβάζεται μέσω των Υποσταθμών Διανομής σε χαμηλές τάσεις
220V ή 380V με την οποία τροφοδοτούνται μεγάλα κτιριακά συγκροτήματα. Οι
Υποσταθμοί Διανομής τοποθετούνται εναέρια σε κολώνες ή στα υπόγεια μεγάλων
κτιρίων.
Οι γραμμές μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας
μπορεί να είναι εναέριες και υπόγειες. Από τις υπόγειες γραμμές δημιουργούνται
στον περιβάλλοντα χώρο μόνο μαγνητικά πεδία.
Όρια
έκθεσης του πληθυσμού στην Ελληνική Νομοθεσία – Συχνότης 50Hz.
Ένταση
Ηλεκτρικού Πεδίου (Ε)
|
5
KV/m
|
Mαγνητική
Επαγωγή (Β)
|
100
μΤ
|
Τιμές
ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων εναέριων γραμμών σε ύψος 1,5 μ.
(Στοιχεία
Ελληνικής Επιτροπής Ατομικής Ενέργειας)
Ένταση
Ηλεκτρ. Πεδίου
Ε
(KV/m)
|
Mαγνητική
Επαγωγή
Β
(μΤ)
|
||
Γραμμές
400 KV
|
Κάτω
από αγωγούς
|
2-4
|
1-4
|
25
μ. παραπλεύρως
|
0,2-0,5
|
0,5-2
|
|
Γραμμές
150 KV
|
Κάτω
από αγωγούς
|
0,5-2
|
0,3-2
|
25
μ. παραπλεύρως
|
0,05-0,3
|
0,05-0,2
|
|
Γραμμές
20 KV
|
Κάτω
από αγωγούς
|
0,2
|
0,2-0,5
|
25
μ. παραπλεύρως
|
0,01-0,02
|
0,01-0,05
|
Οι εναέριες γραμμές χαμηλής τάσης δημιουργούν πολύ
μικρά ηλεκτρικά πεδία. Τα μαγνητικά πεδία ανέρχονται σε μερικά μΤ πλησίον των
αγωγών και είναι αμελητέα σε απόσταση μερικών μέτρων. Τα ηλεκτρικά και
μαγνητικά πεδία γύρω από τους υποσταθμούς σχηματίζονται από τις γραμμές που
συνδέονται προς αυτούς και όχι από τους μετασχηματιστές και τον υπόλοιπο
εξοπλισμό
Επιπτώσεις
Τα μαγνητικά πεδία ιδιαίτερα χαμηλών συχνοτήτων
επάγουν ηλεκτρικά πεδία και ρεύματα στο σώμα. Εάν τα πεδία αυτά είναι ισχυρά,
προκαλείται νευρική και μυϊκή διέγερση και μεταβολή στη λειτουργία του
κεντρικού νευρικού συστήματος. Μεγάλου μεγέθους μεταλλικά αντικείμενα
ευρισκόμενα εντός του ηλεκτρικού πεδίου
μπορούν να φορτιστούν με αρκετά υψηλή τάση και, εάν δεν είναι γειωμένα, να
προκαλέσουν ένα ενοχλητικό τίναγμα κατά την επαφή. Τα όρια έκθεσης του
πληθυσμού έχουν τεθεί για να αποφευχθούν οι ανωτέρω επιπτώσεις. (ΙΝIRC/IRPA
1990)
Ηλεκτρομαγνητικά
πεδία και καρκίνος
Το 1979 αναφέρθηκε για πρώτη φορά σε επιδημιολογική
μελέτη συσχέτιση μεταξύ κινδύνου εμφάνισης παιδικού καρκίνου και απόστασης
κατοικιών από γραμμές διανομής ηλεκτρικής ενέργειας με διαμόρφωση ισχυρού
ρεύματος. Παρόλο ότι υπάρχουν πάρα πολλές ατέλειες στη μεθοδολογία, πολυάριθμες
μελέτες σχεδιασμένες πιο προσεκτικά, οι οποίες διεξήχθησαν στη συνέχεια
εμφανίζουν στατιστική συσχέτιση μεταξύ παιδικής λευχαιμίας και έκθεσης σε
μαγνητικά πεδία χαμηλών συχνοτήτων (Tenforde, 1996 & WHO, 1998).
Το 2001 η Διεθνής Υπηρεσία Έρευνας για τον καρκίνο,
της Παγκόσμιας Οργάνωσης Υγείας ταξινόμησε τα πεδία αυτά ως «ενδεχομένως
καρκινογενή». Η κατάταξη αυτή βασίζεται σε στοιχεία επιδημιολογικών μελετών τα
οποία θεωρούνται αξιόπιστα, για τα οποία όμως δεν μπορεί να δοθεί επιστημονική
εξήγηση. Βασικό ρόλο για την ταξινόμηση αυτή έπαιξαν μελέτες οι οποίες έδειξαν
ότι έκθεση σε μαγνητικά πεδία με μέση τιμή μεγαλύτερη από 0,3 έως 0,4 μΤ μπορεί
να οδηγήσει σε διπλασιασμό των περιστατικών ανάπτυξης παιδικής λευχαιμίας.
(WHO, 2001)
Δεδομένου ότι δεν είναι γνωστός ο βιολογικός
μηχανισμός ο οποίος μπορεί να προκαλεί την εμφάνιση παιδικής λευχαιμίας λόγω
της έκθεσης σε μαγνητικά πεδία χαμηλών συχνοτήτων, επικρατεί αβεβαιότης σχετικά
με το εάν τα πεδία αυτά αποτελούν την
αιτία (WHO, 2007).
Πρόσφατη ανασκόπηση (2007) των επιστημονικών ερευνών
από την Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας κατέληξε στο συμπέρασμα ότι πρόσθετες μελέτες
μετά το 2002 δεν μεταβάλουν τα κριτήρια για την ταξινόμηση αυτή. Επίσης,
επιστημονικές ενδείξεις που υποστηρίζουν σχέση μεταξύ των μαγνητικών πεδίων
χαμηλών συχνοτήτων και άλλων παιδικών καρκίνων ή καρκίνων σε ενήλικες είναι
πολύ λιγότερο ισχυρές από ότι για την παιδική λευχαιμία και δεν μπορούν να
ταξινομηθούν. Ιδιαίτερα για τον καρκίνο του στήθους τα στοιχεία δείχνουν ότι
αυτά τα πεδία δεν τον προκαλούν (WHO, 2007).
Άλλες πιθανές επιπτώσεις στην υγεία, όπως κατάθλιψη,
τάσεις αυτοκτονίας, δυσλειτουργίες στην αναπαραγωγή και την ανάπτυξη, επίδραση
στο ανοσοποιητικό σύστημα και εκφυλισμός του νευρικού συστήματος, έχουν
μελετηθεί για πιθανή συσχέτιση με την έκθεση σε μαγνητικά πεδία χαμηλών
συχνοτήτων. Η Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας θεωρεί ότι τα στοιχεία είναι ανεπαρκή.
Για την πρόκληση καρδιοαγγειακών παθήσεων οι ενδείξεις είναι αρνητικές (WHO,
2007).
Σε ανάλογα συμπεράσματα κατέληξε το 2007 η
Επιστημονική Επιτροπή SCENIHR (Scientific Committee on Emerging and Newly
Identified Health Risks), η οποία συνεστήθη από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή (EC,
2008).
Ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.
Έχει αναφερθεί επίδραση στη λειτουργία βηματοδοτών ή
άλλων ηλεκτρικών εμφυτευμάτων από την έκθεση σε ηλεκτρικά πεδία μεγαλύτερα των
2 KV και μαγνητικά πεδία μεγαλύτερα των 20 μΤ. Υπάρχει πολύ μικρή πιθανότητα
έκθεσης ασθενών σε πεδία τέτοιων τιμών. Το θέμα αντιμετωπίσθηκε με την ιατρική
παρακολούθηση ασθενών οι οποίοι πιθανόν δέχθηκαν τέτοια επίδραση (WHO, 1998).
Ήδη, οι σύγχρονοι βηματοδότες είναι σχεδιασμένοι ώστε να μην είναι δεκτικοί σε
τέτοιες παρεμβολές.
Μαγνητικά πεδία μεγαλύτερα του 1 μΤ μπορούν να
προκαλέσουν παρεμβολές στις οθόνες των υπολογιστών παλαιότερης τεχνολογίας. Τα
πεδία αυτά σχηματίζονται πλησίον καλωδίων τα οποία παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια
σε κτίρια ή γύρω από τους μετασχηματιστές των υποσταθμών χαμηλής τάσης. Μια
απλή λύση είναι η μετατόπιση του υπολογιστή (WHO, 1998). Νεώτερης τεχνολογίας
οθόνες, όπως υγρών κρυστάλλων ή πλάσματος δεν εμφανίζουν τέτοια προβλήματα.
Φαινόμενο Corona
Γύρω από τις γραμμές υψηλής τάσης σχηματίζονται
ηλεκτρικές εκκενώσεις, (Φαινόμενο Corona), οι οποίες μπορούν να παράγουν θόρυβο
και να μετατρέψουν τα μόρια του οξυγόνου σε όζον. Επίσης, βόμβος μπορεί να
ακουστεί πλησίον των μετασχηματιστών των υποσταθμών.
Ο θόρυβος μπορεί να προκαλέσει ενόχληση, ενώ η
συγκέντρωση όζοντος δεν συνιστά κίνδυνο για την υγεία (WHO, 1998).
