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NBR 25415 de 07/2016: os métodos de medição para exposição a campos elétricos e magnéticos

Quais os níveis de referência para o público em geral? Quais os níveis de referência em valor eficaz de exposição a campos elétricos e magnéticos para o público em geral? Quais as especificações dos instrumentos para a medição dos campos magnéticos? Quais os limites de distúrbio de tensão nos terminais da rede elétrica? Essas questões estão sendo respondidas no texto sobre a exposição a campos elétricos e magnéticos na frequência de 50 Hz e 60 Hz.

03/08/2016 - Equipe Target

A exposição a campos elétricos e magnéticos

A NBR 25415 de 07/2016 - Métodos de medição e níveis de referência para exposição a campos elétricos e magnéticos na frequência de 50 Hz e 60 Hz estabelece a metodologia de medição e níveis de referência para exposição a campos elétricos e magnéticos de 50 Hz e 60 Hz para o público geral, ao redor das instalações de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica acima de 1 kV. Os valores de referência para a população ocupacional nos ambientes de trabalho são definidos em outros documentos legais.

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Quais os níveis de referência para o público em geral?

Quais os níveis de referência em valor eficaz de exposição a campos elétricos e magnéticos para o público em geral?

Quais as especificações dos instrumentos para a medição dos campos magnéticos?

Quais os limites de distúrbio de tensão nos terminais da rede elétrica?

Esta norma fornece um guia para medição dos valores eficazes do estado permanente de campos elétricos e magnéticos quase estáticos que têm componentes de frequência de 50 Hz e 60 Hz. As fontes de campos quase estáticos incluem dispositivos que operam nas frequências industriais, produzindo campos nessas frequências e suas harmônicas.

Os limites de magnitude abordados por esta norma são de 100 nT a 100 mT e 1 V/m a 50 kV/m para campos magnéticos e campos elétricos, respectivamente. Quando medições fora desses limites são realizadas, a maioria das provisões desta norma ainda se aplica, porém algumas provisões, como especificação da incerteza e o procedimento de calibração, podem precisar de modificações.

Em especial, esta norma: define a terminologia; identifica os requisitos de especificação do medidor de campo; especifica os requisitos aplicáveis à incerteza da instrumentação; especifica as características gerais dos campos; especifica os princípios operacionais da instrumentação; especifica os métodos de medição. As fontes de incerteza durante a calibração e a medição também são identificadas, e um guia é fornecido a respeito de como devem ser combinadas, a fim de determinar a incerteza total da medição. Com respeito à medição de campo elétrico, esta norma considera apenas a medição da intensidade do campo elétrico não perturbado em um ponto no espaço (o campo elétrico antes da introdução do medidor de campo e do operador).

Esta norma aplica-se a todas as instalações de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica operadas na frequência de 50 Hz ou 60 Hz, definida conforme a NBR 5460, envolvendo: usinas geradoras de energia elétrica; subestações de energia elétrica; linhas de transmissão de energia elétrica; e circuitos de distribuição de energia elétrica acima de 1 kV.

O principal mecanismo de interação dos campos elétricos e magnéticos com as células é a indução de corrente elétrica. Os efeitos biológicos ocorrem durante o período de exposição.

Os critérios para estabelecimento dos valores de referência para os campos magnéticos são baseados em efeitos biológicos comprovados. Estes efeitos são de caráter imediato com exposição de curto prazo, como estimulação das células nervosas do cérebro, nervos periféricos, músculos, incluindo o coração. Para os campos elétricos, além de choques e queimaduras causadas por contato com objetos condutores, podendo envolver, em função da intensidade da corrente aplicada, dificuldades de respiração e fribilação ventricular (batimento cardíaco desordenado).

Os valores de referência de campos elétricos e magnéticos para exposição humana, estabelecidos pela Comissão Internacional para Proteção contra Radiações Não ionizantes (ICNIRP) e adotados por esta norma, são reconhecidos e recomendados pela Organização Mundial de Saúde (OMS).

Nos casos de potenciais efeitos em virtude de exposição a longo prazo, a ICNIRP concluiu que os resultados disponíveis das pesquisas não permitem estabelecer valores de referência com base científica. Os estudos sobre os possíveis efeitos de exposição de longa duração não encontram sustentação nos mecanismos biológicos conhecidos de interação entre campos elétricos e magnéticos com os seres vivos, bem como em estudos laboratoriais in vitro ou em animais.

A legislação brasileira, por meio de normas técnicas, regulamenta o uso do interior das faixas de linhas de transmissão e de interiores de subestações, de afastamentos mínimos dos circuitos de distribuição. Assim, a utilização destas áreas é aquela classificada como “população ocupacional” pela ICNIRP. O corpo humano na presença de campos elétricos e magnéticos está sujeito a efeitos de tensões e correntes induzidas.

O nível de restrição básica para exposição humana a campos elétricos e magnéticos está estabelecido a partir de correlações entre grandezas físicas e seus efeitos biológicos da exposição. A grandeza utilizada para especificar estas correlações é a densidade de corrente elétrica.

O valor de 100 mA/m² foi estabelecido como referência, a partir do qual são excedidos os limiares para mudanças agudas, como na excitabilidade do sistema nervoso central. Em função da pouca disponibilidade de dados relacionando as correntes transitórias com efeitos na saúde, a Organização Mundial de Saúde recomenda que o nível de restrição básica para densidades de correntes induzidas por transitórios ou campos com picos de duração muito curta sejam tomados como valores instantâneos e não como médias temporais.

Enquanto os campos elétricos estão associados à presença de cargas elétricas, os campos magnéticos estão associados ao movimento físico destas cargas elétricas (corrente elétrica), nas baixas frequências. Os modelos matemáticos disponíveis permitem verificar os níveis de campo elétrico e magnético para a exposição, respeitando a densidade de corrente do valor de referência.

Os níveis de referência para campos elétricos e magnéticos devem ser considerados separadamente e não aditivamente. Para o estabelecimento do nível de referência, as densidades de correntes induzidas por cada um destes campos são calculadas separadamente por meio de modelos matemáticos adequados, de forma a atender à restrição básica.

Os níveis de referência para o público em geral correspondem a campos com densidades de corrente inferiores a 2 mA/m², adotando-se um fator de segurança igual a 50 em relação ao nível de restrição básica. O nível de referência para exposição é fornecido para comparação com valores medidos das grandezas físicas.

A concordância com os valores de referência apresentados nestes critérios assegura o atendimento da restrição básica. Os níveis de referência são estabelecidos a partir da restrição básica por meio de modelagem matemática e por extrapolação de resultados de investigações de laboratório em frequências específicas.

Os níveis são fornecidos para a condição de acoplamento máximo do campo com o indivíduo exposto. Nos casos em que os níveis de referência forem excedidos, deve ser realizada uma análise detalhada, de modo a verificar se a densidade de corrente estabelecida na restrição básica não é excedida.

Os medidores de campos magnéticos consistem em duas partes, a sonda ou elemento sensor de campo, e o detector, que processa o sinal da sonda e indica o valor eficaz do campo magnético com display digital ou analógico. As sondas de campo magnético, constituindo uma bobina de fio eletricamente blindada (isto é, uma sonda de “eixo único”), têm sido usadas juntamente com um voltímetro como detector para medições de tipo mapeamento de campos magnéticos à frequência industrial das linhas de potência.

Para medições em ambientes onde as componentes harmônicas no campo magnético podem não ser desprezíveis (como em locais residenciais e industriais, sistemas de transporte), um estágio de integração (ativo ou passivo) transforma-se em parte do circuito detector, com a finalidade de preservar a forma da onda do campo magnético. Para caracterizar o conteúdo harmônico no campo magnético, o sinal do detector (que reflete a forma da onda do campo magnético) pode ser examinado por meio do uso de analisadores de espectros disponíveis comercialmente para obter as amplitudes das componentes fundamental e harmônicas. Os medidores de campo magnético de três eixos também estão disponíveis, os quais podem ser chaveados ou sintonizados para indicar os valores eficazes da frequência industrial ou uma ou mais componentes de campo harmônico.

FONTE: Equipe Target

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