Aktualizované: 23.10.2021

Vedenie vysokého napätia

  Charakteristické stožiare a vedenia elektrickej rozvodnej siete nájdeme rozosiate po celej krajine. Pretínajú husté lesy, rozľahlé polia, vodné plochy a častokrát i väčšie mestá. Umožňujú prenášať elektrickú energiu na veľké vzdialenosti s čo najmenším odporom a tepelnými stratami v kábloch. Podľa napätia na vedení delíme rozvody na VVN (veľmi vysoké napätie), VN (vysoké napätie) a NN (nízke napätie).
   Na Slovensku sú zastúpené 3 typy rozvodov VVN: 400 kV (kilovolt), 220 kV a 110 kV.
400 kV linky zväčša prenášajú elektrickú energiu z elektrární do lokálnych rozvodní a navzájom tieto rozvodne prepájajú. 110 kV linky majú najväčšiu hustotu: z rozvodní napájajú okresy, mestá, mestské časti a menšie rozvodne. 220 kV linky sú využité len sporadicky na niekoľkých lokalitách a slúžia ako doplnkové napájacie trasy popri 400 kV linkách. V lokálnych rozvodniach v blizkosti obcí sa VVN transformuje na nižšie napätia a ďalej sa rozvádza po menších linkách až ku koncovému spotrebiteľovi (22 kV, 230/400 V).
Na obrázkoch nižšie nájdete typické príklady stožiarov rozvodnej siete pre rôzne napätia. Sú to len príklady a niektoré vo Vašom okolí môžu vyzerať trochu inak. Tu treba podotknúť, že niektoré typy vedení nemusia ísť len vzduchom, ale môžu byť zakopané i pod povrch zeme (110 kV, 22 kV, 230/400 V).

  Na to, aby sa dala elektrická energia prenášať na veľké vzdialenosti s najmenšími stratami, je vhodné ju transformovať. Nakoľko transformácia nie je možná v prípade jednosmerného napätia, používa sa v rozvodnej sieti striedavé napätie frekvencie 50 Hz (50x za sekundu dôjde k zmene polarity napätia tam a späť). Zmeny polarity produkujú striedavé elektrické polia v okolí každého zdroja striedavého napätia. Po pripojení a zapnutí ľubovoľného spotrebiča na striedavé napätie začne rozvodmi a spotrebičom tiecť striedavý prúd (tok elektrónov), ktorý, podobne ako napätie, 100x za sekundu zmení svoj smer na základe polarity elektrického napätia. Podľa základných fyzikálnych pravidiel, elektrický prúd vytvára v okolí každého vodiča magnetické pole, ktorého intenzita je priamo úmerná veľkosti pretekajúceho prúdu. Keďže sa jedná o striedavý prúd, vytvárané magnetické pole bude tiež premenlivé a zmení smer siločiar 100x za sekundu. Hovoríme teda o striedavom magnetickom poli.

  Elektromagnetické pole sa vytvára v okolí vodičov, nie stožiarov, tie slúžia len ako opora a od vodičov bývajú izolované tzv. izolátormi. Vodiče bývajú zložené z niekoľkých vodičov s menším prierezom, navzájom stočených. Najvyššia intenzita polí je v okolí vnútorných vodičov. Veľkosť intenzity je závislá od napätia na vodičoch (elektrické pole) a prúdu, ktorý vodičmi preteká (magnetické pole). Čím vyššie napätie alebo prúd, tým väčšie intenzity polí sú v okolí vodičov.

  Pokiaľ je intenzita elektrického poľa konštantná a daná veľkosťou napätia, intenzita magnetického poľa sa mení v priebehu času. Najvyššia býva vo vrchole dopytu po elektrine. V lokálnej časti obce to môže to byť napríklad medzi 7 až 9 hod. rannou, alebo medzi 6 a 10 hod. večernou. Tiež sa intenzity môžu dlhodobo meniť v závislosti na ročnom období. V zime môžu byť intenzity vyššie než v lete, kvôli dlhšej dobe svietenia alebo vykurovania elektrinou.
 Živé vodiče, vedúce priamo ponad dom alebo v blízkosti nehnuteľností, môžu byť spojené so zvýšeným rizikom závažných chorôb. Niekedy sú vodiče v obci vedené priamo pred domami, obzvlášť ak domy nemajú predzáhradky. Je vysoko pravdepodobné, že v miestnostiach na poschodí domu budú intenzity elektromagnetických polí omnoho väčšie, než na prízemí:

Rozvody umiestnené v blízkosti striech sú zdrojom pomerne intenzívnych magnetických polí, ktoré nie je možné ľahko eliminovať

Orientačné pravidlo, ktoré možno občas použiť
 Intenzita magnetického poľa klesá pod 200 nT vo vzdialenosti 120 metrov od 400 kV a 220 kV rozvodu, 100 metrov od 110 kV rozvodu, 50 metrov od 22 kV rozvodu a 15 m od 230/400 V rozvodu. Intenzity sa však výrazne odlišujú vzhľadom na odber z rozvodov v určitom čase dňa alebo roka.

 Meranie intenzít je jediným spoľahlivým spôsobom pre získanie predstavy o úrovniach elektromagnetických polí z vysokonapäťových rozvodov. Z dôvodu vysokej variability pretekajúceho prúdu je pomerne náročné matematicky určiť minimálnu a maximálnu intenzitu magnetických polí. 

 Lokálne rozvody elektrickej energie v obciach sú umiestnené väčšinou na drevených alebo betónových stĺpoch. Vodiče bývajú 3 alebo 4 spravidla individuálne uložené na keramických izolátoroch, ale môžeme nájsť aj vodiče stočené do jedného kábla. Stočené vodiče predstavujú určitý benefit v úrovniach intenzít magnetických polí v porovnaní so samostatne uloženými vodičmi - malá vzdialenosť živých a spätných vodičov totiž neutralizuje časť elektromagnetických polí.

  Mnohé elektrické rozvody pretínajú veľké vzdialenosti od zdroja elektrickej energie. Z estetického hľadiska to nepredstavuje veľkú výhru. Niektoré rozvody je možné viesť aj zemou, podobne, ako sú zemou bežne vedené NN rozvody 230/400 V vo väčších mestách. Problémom však môže byť finančná stránka. Rozvody vedené v zemi predstavujú 20x väčšiu investíciu než vedenie vzduchom.

  Podzemné rozvody nevytvárajú nad zemou žiadne elektrické polia. To však neplatí pre magnetické polia, ktoré "cestujú" cez takmer čokoľvek. Pre menšiu vzdialenosť k nehnuteľnostiam môže byť podzemné vedienie dokonca masívnejším zdrojom magnetických polí ako vzdušné vedenie. Ak je napr. podzemný rozvod uložený v tesnej vzdialenosti od stavby, magnetické pole v miestnostiach bezprostredne pri kabeláži môže byť pomerne intenzívne.

  Je tu však i ďalší faktor v súvislosti so vzdialenosťou od rozvodov vysokého napätia. Ukázalo sa, že veľké elektrické pole okolo vodičov VVN doslova "priťahuje" všetky druhy vzdušných znečisťujúcich častíc, vrátane toxických. Tieto častice môžu získať náboj z elektrických polí a "prilepiť sa" v pľúcnych alveolách, infiltrovať sa do epidermy, apod. Rizikové je to najmä v oblastiach vyššieho priemyselného znečistenia alebo v prítomnosti frekventovaných komunikácií.

  Prítomnosť stožiarov a rozvodov VN a VVN ovplyvňuje hodnotu nehnuteľností v ich susedstve. Vo vlhkom prostredí počuť "hučanie" alebo "praskanie" v okolí vodičov, čo môže byť pre niekoho nepríjemné.

 V nasledujúcom videu sme zhrnuli základné informácie o silových elektrických rozvodoch, vedení vysokého a nízkeho napätia. Zmeriame veľkosť intenzity elektrického a magnetického poľa v rôznych vzdialenostiach od vodičov. Ukážeme si rozdiely v expozícii pre jednotlivé druhy rozvodov.

Čo môžeme urobiť na ochranu pred elektrickým a magnetickým poľom z rozvodov VN a VVN?

 Intenzita elektrického poľa klesá so švorcom vzdialenosti od zdroja. Naviac, zemský povrch funguje ako spätný vodič, preto má vždy opačný potenciál vzhľadom na živý vodič. Intenzita striedavých elektrických polí je však pri zemskom povrchu vždy nulová. Výrazne sa tiež eliminuje viac alebo menej elektricky vodivými stavebnými materiálmi, resp. materiálmi s určitým obsahom vlhkosti, s výnimkou tých absolútne elektricky nevodivých. Uzemnenie elektricky vodivého materiálu napomôže k mohutnejšej eliminácii. Hustá zeleň s vysokým obsahom vody predstavuje rovnako vhodnú prekážku pre striedavé elektrické polia. Moderné plastové okná s termoizolačnými sklami odrazia veľkú časť elektrických polí. Plot z pletiva do výšky 2 m uprostred stromoradia môže tiež výrazne prispieť k lepšiemu výsledku.

 Magnetické polia tak ľahko eliminovať nie je možné. Olovené platne ani ocelové plechy nie sú účinné. Dostupný materiál nazývaný MU-metal môže z veľkej časti eliminovať, ale nedokáže úplne odstrániť magnetické polia, navyše je veľmi drahý. Alternatívou môže byť špeciálna zliatina kobaltovo-niklových kovov, upravená v podobe fólie. Tento materiál nemá vplyv na statické magnetické pole, ale dokáže brániť zmenám polarity magnetického poľa. Celoplošné opatrenia sú však veľmi nákladné, častokrát je preto jediné možné riešenie dodržiavať maximálnu možnú vzdialenosť od VN a VVN rozvodov elektrickej energie.

Súhrn dôležitých faktov

• Elektromagnetické polia VN pochádzajú z vodičov, nie zo stožiarov. Čím väčšie napätie rozvodu a pretekajúci prúd, tým väčšia intenzita elektromagnetických polí v okolí. Úrovne sa môžu líšiť v závislosti na dennej alebo ročnej dobe.
• Magnetické polia s úrovňou indukcie väčšou ako 300 nT sú pri dlhodobej expozícii podľa IARC spájané s onkologickými ochoreniami, depresiami, potratmi, Alzheimerovou chorobou, apod., IARC ich klasifikuje do kategórie 2B, "možný karcinogén".
• Rozvody VN môžu byť uložené aj v zemi, takže ich nie je vidieť. Premeranie na pozemku môže odhaliť skryté rozvody.
• Prítomnosť stožiarov a rozvodov VN a VVN môže znížiť hodnotu nehnuteľností, resp. zmenšiť počet potenciálnych záujemcov o kúpu nehnuteľnosti.
• Elektrické rozvody VVN môžu byť hlučné, a to najmä v daždivom / vlhkom počasí.
• Normované stavebné materiály a hustá zeleň eliminujú elektrické pole, ale voči magnetickému poľu sú neúčinné

Frekvencie, časový priebeh, modulácia:

Elektrické domové rozvody a rozvody vysokého napätia
ZDROJ	FREKVENČNÁ DOMÉNA	ČASOVÁ DOMÉNA
ELEKTRICKÉ POLE 50 Hz Elektrické pole bežného domového elektrického rozvodu. Vzniká v okolí každého fázového vodiča. Amplitúda sa zmení 100x za sekundu. Malé pokrivenie sínusového priebehu majú na svedomí vyššie parazitné frekvencie, tzv. "špinavá elektrina"
ELEKTRICKÉ POLE 50 Hz Elektrické pole bežného domového elektrického rozvodu. Vzniká v okolí každého fázového vodiča. Amplitúda sa zmení 100x za sekundu. Malé pokrivenie sínusového priebehu majú na svedomí vyššie parazitné frekvencie, tzv. "špinavá elektrina"
MAGNETICKÉ POLE 50 Hz Magnetické pole bežného domového elektrického rozvodu. Amplitúda sa zmení 100x za sekundu. Na rozdiel od elektrického poľa, magnetické pole vo vertikálnej rovine častokrát nemá pekný sínusový priebeh, môže byť značne skreslený
MAGNETICKÉ POLE 50 Hz Magnetické pole bežného domového elektrického rozvodu. Amplitúda sa zmení 100x za sekundu. Na rozdiel od elektrického poľa, magnetické pole vo vertikálnej rovine častokrát nemá pekný sínusový priebeh, môže byť značne skreslený

Normy a limitné úrovne expozície pre bežné obyvateľstvo:

Veľkosť intenzity elektrického poľa [E] sa udáva v jednotkách Volt na meter (V/m).
Veľkosť hustoty magnetického toku / magnetickej indukcie [B] sa udáva v jednotkách Tesla (T).
Tesla je však príliš veľká jednotka, častejšie sa preto používa jednotka menšia -
mikrotesla (1 T = 1 000 000 µT), resp. nanotesla (1 µT = 1000 nT).
Na americkom kontinente sa používa aj jednotka Gauss (G), resp. miliGauss (mG), pre ktorú platí vzťah 1 mG = 100 nT.

Chcete si premerať úrovne u Vás doma alebo na pracovisku?
Z našej požičovne si môžete prenajať:

EMFIELDS PPF 5  - malý a citlivý merač NF polí v rozsahu 20 Hz - 50 kHz Šikovný do ruky, úroveň intenzity zobrazená pomocou farebných LED, merania elektrických aj magnetických striedavých polí. Rozsah merania: E: 0 - 200 V/m; M: 0 - 2 µT Zmeria:  bytové el. rozvody, vysoké napätie, železničnú trakciu, čiernu a bielu techniku, indukčné varné dosky, napájacie zdroje Zapožičanie: 25 €/24 hodín, vratná kaucia 200 € (+ poštovné)

V našom eshope nájdete:

Merače NF polí

Tienenie magnetických polí

Odpojovače okruhu

Káble a predlžovacie šnúry

Produkty pre "Earthing"

Uzemňovacie pomôcky

Súvisiace články: