Voimajohdot aiheuttavat sähkö- ja magneettikentän

Voimajohdot aiheuttavat sähkö- ja magneettikentän

Voimajohto synnyttää ympärilleen sähkökentän, jonka suuruus riippuu johdon jännitteestä. Sähkökenttä vaimenee nopeasti sivulle päin mentäessä. Lisäksi kasvillisuus ja rakennusten materiaalit vaimentavat sitä tehokkaasti. Sähkökenttä ei siten tunkeudu rakennusten sisätiloihin. Voimajohdossa kulkeva sähkövirta luo ympärilleen magneettikentän, jonka suuruus riippuu johdon kuormituksesta eli siitä, paljonko voimajohdossa kulkee virtaa sillä hetkellä. Kasvillisuus ja rakennusten materiaalit eivät juuri vaimenna magneettikenttää, joka siten tunkeutuu myös rakennusten sisälle.

Sähkökentän voimakkuuden yksikkönä käytetään volttia metriä kohti (V/m) ja voimajohtojen tapauksessa yleensä kilovolttia metriä kohti (kV/m). Maan pinnalla voimajohdon läheisyydessä sähkökentän voimakkuus riippuu jännitteen lisäksi vaihejohtimien keskinäisestä sijainnista ja korkeudesta maasta. Mitä lähempänä maata johtimet ovat sitä suurempi on sähkökentän voimakkuus samalla johtimien jännitteellä. Sähkökentän voimakkuudet ovat 400 kV johdon alla enimmillään noin 10 kV/m ja pienenevät nopeasti sivulle päin mentäessä ollen reunavyöhykkeellä aina alle 5 kV/m. Sähkökentän voimakkuus on 110 kV voimajohdon alla enimmillään noin 3 kV/m. Johtojen jännitteet ja siten myös niiden aiheuttamat sähkökentät pysyvät lähes vakioina kuormituksesta riippumatta.

Magneettikentän voimakkuuden yksikkö on ampeeria per metri (A/m), mutta yleensä sen sijasta käytetään suureena magneettivuon tiheyttä, jonka yksikkö on tesla (T). Käytännössä puhutaan teslan miljoonasosista eli mikrotesloista (µT). Magneettivuon tiheys riippuu virrasta ja vaihejohtimien keskinäisestä sijainnista sekä korkeudesta maasta. Suurimmat magneettivuon tiheydet ovat  400 kV voimajohtojen alla 10-20 µT ja 110 kV voimajohtojen alla 5-8 µT. Magneettivuon tiheys pienenee nopeasti sivulle päin mentäessä ja on alle 1 µT yli 60 m etäisyydellä 400 kV voimajohdosta. Magneettivuon tiheydet ovat voimajohtojen läheisyydessä yleensä paljon pienempiä kuin edellä esitetyt maksimivirroilla lasketut, koska johtojen virrat vaihtelevat paljon. Siten magneettivuon tiheys voi olla pienempi kuin 1 µT jo 30 m etäisyydellä 400 kV voimajohdosta.
 
Voimajohtojen sähkö- ja magneettikenttiä sanotaan pientaajuisiksi, koska niiden taajuus on sama kuin johtimissa kulkevan vaihtovirran taajuus (50 Hz). Yleisesti pientaajuisilla kentillä tarkoitetaan kenttiä, joiden taajuus on alle 100 kHz, ja näistä alle 300 Hz kenttiä kutsutaan hyvin pientaajuisiksi.

Haittavaikutusten estämiseksi pientaajuisille sähkö- ja magneettikentille on sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa (1045/2018) vahvistettu väestöä koskevat altistuksen raja-arvot ja toimenpidetasot. Raja-arvot on annettu kehon sisäisinä suureina, joita ei voi mitata. Toimenpidetasot on sitä vastoin annettu mitattavina ulkoisen kentän suureina: sähkökentän voimakkuutena ja magneettivuon tiheytenä. Sähkölaitteiden ja –johtojen käyttötaajuudella 50 Hz toimenpidetasot ovat 5 kV/m sähkökentälle ja 200 µT magneettikentälle. Asetusta ei kuitenkaan sovelleta voimajohtojen sähkökenttään, koska sähköturvallisuuslain (1135/2016) vaatimukset rajoittavat niiden sähkökentän turvalliselle tasolle.

Yleisesti pientaajuiset sähkö- ja magneettikentät suomalaisissa kodeissa ja useimmilla työpaikoilla alittavat väestön altistusta koskevat kenttien toimenpidetasot reilusti. Sähkö- magneettikentät kodeissa ja työpaikoilla eivät aiheudu pelkästään voimajohdoista vaan myös muista sähkölaitteista ja -johdoista. Tehtyjen mittausten perusteella asunnoissa esiintyvien magneettikenttien keskiarvo on vähän alle 0,1 µT ja työpaikoilla vähän päälle 0,1 µT, joka on yksi kahdestuhannesosa väestön altistusta koskevasta toimenpidetasosta.

Onko sinulla kysyttävää?

Ota yhteyttä:
Jätä soittopyyntö +358 9 759 882 59

Yhteyshenkilö

Yhteyshenkilö

  • Lauri Puranen / Johtava asiantuntija
    puh. +358975988457