Pientaajuisten kenttien lähteitä teollisuudessa

Transkriptio

1 Pientaajuisten kenttien lähteitä teollisuudessa Sähkö- ja magneettikentät työpaikoilla -seminaari, Pori Sami Kännälä, STUK RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY TYÖNANTAJAN VELVOITTEET EU:N TYÖSUOJELUPERIAATTEET Direktiivit fysikaalisista haittatekijöistä työpaikoilla - Tärinä - Melu - SÄHKÖMAGNEETTISET KENTÄT TEOLLISUUDEN TYÖNANTAJAT - Selvitettävä mahdollinen altistuminen - Tarvittaessa rajoitettava altistumista LAITEVALMISTAJAT - Laitekohtaiset standardit (CENELEC) RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 2

2 Toiminta-arvot Raja-arvot RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 3 Sähkökentän lähteitä voidaan vaimentaa oikealla suojauksella Magneettikentän lähteitä on vaikea vaimentaa RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 4

3 Missä esiintyy voimakkaita pientaajuisia sähkökenttiä teollisuudessa? RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 5 VOIMAJOHDOT Voimajohdot aiheuttavat ympärilleen sähkö- ja magneettikentän Sähkökentän voimakkuus voi ylittää toiminta-arvon 400 kv voimajohdon alapuolella Magneettikentän voimakkuus ei ylitä toiminta-arvoa RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 6

4 Missä esiintyy voimakkaita pientaajuisia magneettikenttiä teollisuudessa? Kuinka voimakkaita kentät ovat? RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 7 SÄHKÖN SIIRTO Suuret muuntamot ja virtakiskot Tasasuuntaajat Kemianteollisuus Metallinjalostus RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 8

5 Suurten muuntamoiden ja virtakiskojen aiheuttama altistuminen HAITAN MAHDOLLISUUS VÄESTÖRAJA TYÖNTEKIJÄRAJA fosfeenit hermostimulaatio muuntamotilassa 0, MAGNEETTIVUON TIHEYS (µt) RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 9 Tasasuuntaajan aiheuttama altistuminen Tasasuuntaajan synnyttämät harmoniset komponentit lisäävät altistumista merkittävästi muuntamotilassa 1 Biologisen vaikuttavuuden mukaan painotettu signaali Suhteellinen amplitudispektri Hz 300 Hz Työntekijäraja Taajuus (Hz) RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 10

6 INDUKTIOKUUMENTIMET Yleinen työväline valmistavassa teollisuudessa 50 Hz - 10 khz 100 khz - 10 MHz Tehot tyypillisesti kw Suurimmat tehot 1 MW RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 11 Pyörrevirrat synnyttävät materiaaliin lämpöä Virta on tyypillisesti puhdas siniaalto Altistuminen on pienellä kelalla hyvin paikallista, isolla kelalla tasaisempaa RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 12

7 Induktiokuumentimien aiheuttama altistuminen HAITAN MAHDOLLISUUS VÄESTÖRAJA TYÖNTEKIJÄRAJA fosfeenit hermostimulaatio 0, MAGNEETTIVUON TIHEYS (µt) RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 13 VALOKAARIUUNIT Valokaariuunin avulla sulatetaan raakametallia tai valmistetaan terästä Uunien tehot jopa 100 MW Suurimmat magneettikentät elektrodeja syöttävien kaapelien lähellä raja-arvo voi ylittyä virtakiskot RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 14

8 SÄHKÖHITSAUS Yleinen työväline valmistavassa teollisuudessa Virtasilmukka aiheuttaa ympärilleen magneettikentän Useita hitsausmenetelmiä: kaarihitsaus pistehitsaus Pistehitsauksessa virta tyypillisesti ka luokkaa RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 15 Magneettikentälle altistumiseen vaikuttavat tekijät Hitsausmenetelmä Hitsausvirran voimakkuus ja taajuus Hitsaajan työasento Kaapelin sijainti hitsaajaan nähden Kaarihitsauksen aaltomuoto Mitkä työt ovat varmasti alle rajojen? Kuinka paljon työasento ja etäisyys vaikuttavat? Johdon sijainti RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 16

9 Sähköhitsauksen virta Virta ja magneettikenttä sisältävät yleensä useita taajuuksia, jolloin altistuminen on mitattava laajakaistaisella mittarilla RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 17 Sähköhitsauksen aiheuttama altistuminen HAITAN MAHDOLLISUUS VÄESTÖRAJA TYÖNTEKIJÄRAJA fosfeenit hermostimulaatio 0, MAGNEETTIVUON TIHEYS (µt) RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 18

10 Käytännön turvallisuusselvitykset Millaisiin ryhmiin altistumistilanteet voidaan jakaa? RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 19 KÄYTÄNNÖN TURVALLISUUSSELVITYKSET raja-arvo 3 2 toiminta-arvo 1 1 Työtilanteet, jotka voidaan heti sulkea pois direktiivin piiristä 2 Työtilanteet, jotka vaativat turvallisuusselvityksen, mutta joista selvitään ulkoisilla kentänvoimakkuusmittauksilla 3 Työtilanteet, jotka vaativat laajemman turvallisuusselvityksen RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 20

11 1 Laitteet, jotka voidaan heti sulkea pois direktiivin piiristä Toimistolaitteet (näyttöpäätteet ym.) Käsikäyttöiset sähkötyökalut Altistumisen arviointi Kaikki työnantajat ja työsuojelupiirit RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 21 2 Laitteet, jotka vaativat turvallisuusselvityksen, mutta joista selvitään kentänvoimakkuusmittauksilla Virtakiskot Sähkömoottorit Altistumisen arviointi Mittauksiin perehtyneet RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 22

12 3 Laitteet, jotka vaativat laajemman turvallisuusselvityksen Sähköhitsauslaitteet Tasasuuntaajat Suuret muuntamot Induktiokuumentimet Altistumisen arviointi Muutamat asiantuntijat RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 23 Laajempi turvallisuusselvitys Toiminta-arvon ylittyessä tarvitaan laajempi turvallisuusselvitys Laskennallinen altistumisen arviointi (numeerinen dosimetria) Raja-arvon ylittyessä työolosuhteita tulee muuttaa [Nadeem et al. 2004] RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 24

13 Kirjallisuuslähteitä Sähkömagneettiset kentät, säteily- ja ydinturvallisuus -sarjan 6. kirja, toimittajat H. Nyberg ja K. Jokela EU:n työsuojeludirektiivi 2004/40/EY Nadeem et al. 2004, Magnetic field from spot welding equipment - Is the basic restriction exceeded?, Bioelectromagnetics, vol. 25, RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 25 KIITOS! RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY 26