RAPPORT
4005000
2011-09-23
JÄMTKRAFT ELNÄT AB
Magnetfält från ledningar mellan Odensala och Brunflo
Anna Karin Renström
4005000
1
Dokumenttyp
Dokumentidentitet
RAPPORT
AE-WPS 2011-02
Rev. nr.
Rapportdatum
Uppdragsnummer
2011-08-10
4005000
Författare
Uppdragsnamn
Anna Karin Renström
Magnetfält Odensala-Brunflo
Beställare
Granskad av
Jämtkraft Elnät AB
Jessica Raftsjö-Lindberg
Godkänd av
Christer Fihn
Delgivning
Antal sidor
Antal bilagor
6
-
Magnetfält längs ledningar mellan Odensala och Brunflo
Sammanfattning
Jämtkraft Elnät AB ansöker om ny koncession för 145 kV-ledning mellan Odensala och Brunflo.
Ansökan gäller en befintlig ledning och inga nya arbeten skall utföras. Den tidigare koncessionen för
ledningen gick ut 1996-10-08.
I samband med detta gör en beräkning av magnetfältet från den aktuella ledningen samt de
ledningar som på en sträcka om 2,2 km går parallellt med denna.
För den ensamma 145 kV ledningen blir det högst magnetfält mitt under ledningen, 7,5 μT vid max
ström respektive 3,5 μT vid medelström, för att snabbt sjunka ner till 0,75 μT (0,35 μT vid
medelström) 20 m ut från ledningens centrum.
På den sträcka där 145 kV ledningen går parallellt med en 40 kV och en 20 kV ledning blir
motsvarande siffror, 7 μT(3,3 μT) under 145 kV ledningen, samt 0,85 μT (0,4 μT) 20 meter ut från
145 kV ledningens centrum samt 0,38 μT (0,18 μT) 20 m ut från 40 kV ledningens centrum.
4005000
1
1
INLEDNING
2
1.1
1.2
Syfte
Bakgrund
2
2
2
BESKRIVNING AV ELEKTRISKA- OCH MAGNETISKA FÄLT
2
2.1
2.2
2.3
Vad är ett fält?
Vad är ett elektriskt fält?
Vad är ett magnetiskt fält?
2
2
3
3
LEDNINGSDATA
4
3.1
3.2
Ledningens sträckning
Ledningens konfiguration
4
5
4
MAGNETFÄLT
6
4.1
4.2
Endast 145 kV ledning
145 kV parallellt med 20 och 40 kV ledningar
6
7
5
RESULTAT
8
6
KOMMENTARER
8
4005000
2
1
1.1
INLEDNING
Syfte
Rapporten skall vara en bilaga till Koncessionsansökan vad gäller magnetfält kring den 145 kV
ledning som går från Odensala till Brunflo.
1.2
Bakgrund
Jämtkraft Elnät AB ansöker om ny koncession för 145 kV-ledning mellan Odensala och Brunflo.
Ansökan gäller en befintlig ledning och inga nya arbeten skall utföras. Den tidigare koncessionen för
ledningen gick ut 1996-10-08. Jämtkraft Elnät AB ansökte 1997-09-29 om tillfällig förlängning, vilket
beviljades i ett beslut från Nätmyndigheten.
Därefter har Jämtkraft Elnät AB ansökt om områdeskoncession, där även denna ledning
inkluderades i ansökan. I beslutet om områdeskoncession framgick det dock att den gäller för en
spänningsnivå upp till 40 kV, vilket medför att 145 kV – ledningen inte omfattas av
områdeskoncessionen och en ny ansökan om linjekoncession krävs.
Koncessionen gäller en 145 kV luftledning med driftspänning på 130 kV. Ledningen är ca 15 km lång
med en 40 meter bred ledningsgata. Inga ändringar vad det gäller sträckning eller spänningsnivåer
planeras.
2
2.1
BESKRIVNING AV ELEKTRISKA- OCH MAGNETISKA FÄLT
Vad är ett fält?
Ett fält beskriver den inverkan ett objekt har på sin omgivning. Till exempel kan ett temperaturfält
finnas runt ett hett föremål. Elektromagnetiska-fält (EMF) finns naturligt i naturen. Jorden i sig själv
är en naturlig magnet med de magnetiska polerna i närheten av de geografiska polerna.
2.2
Vad är ett elektriskt fält?
Ett elektriskt fält uppkommer kring ett föremål som kopplas till spänning t.ex. lampsladden till en
lampa som inte är tänd men ansluten till vägguttaget.
Figur 1: Elektriskt fält, sladden är inkopplad men lampan avslagen
4005000
3
Precis som omgivningen, eller väggarna, på en varmvattenledning påverkas av temperaturen i röret,
påverkas omgivningen kring en elektrisk ledare av dess spänning. Styrkan av det elektriska fältet
beror av två faktorer, den spänningsnivå som ansätts ledaren och avståndet till ledaren.
2.3
Vad är ett magnetiskt fält?
Magnetfält uppkommer där det finns en elektrisk ström, alltså när elektriciteten flödar genom en
ledning.
Figur 2: Elektriskt och magnetiskt fält- Kabeln är inkopplad och lampan påslagen
Styrkan på magnetfältet beror på storleken på strömmen och avståndet från ledaren. Magnetfält
benämns oftast i storheten Tesla (T) Detta är en relativt stor enhet varför man oftast använder sig av
uttrycket µT (microtesla, en miljondels tesla). Jordens magnetfält varierar mellan 30 µT vid ekvatorn
till 60 µT vid polerna.
För att göra en jämförelse kan man titta på några vanliga hushållsapparater som finns i våra hem
vilka alstrar samma typ av magnetfält som växelströmsledningar gör.
Källa
0,1 m
0,5 m
1,0 m
1,5-4 μT
0,2-1 μT
0,1-0,2 μT
1-3 μT
0,1-0,6 μT
0,05-0,2 μT
Hårtork
0,5-12 μT
0,1-0,3 μT
0,05-0,1 μT
Dammsugare
15-35 μT
0,4-1,5 μT
0,1-0,5 μT
TV
Spis
Källa: Magnetfält och eventuella hälsorisker, Arbetarskyddsstyrelsen, Boverket, Elsäkerhetsverket,
Socialstyrelsen, Statens Stålningsinstitut.
4005000
4
3
LEDNINGSDATA
Samtliga antaganden om strömmar, spänningar och avstånd härrör från uppgifter erhållna från
Jämtkraft Elnät AB.
3.1
Ledningens sträckning
Ledningen går från fördelningsstationen i Odensvik, där den sträcker sig parallellt med järnväg, 20
kV och 40 kV-ledningar i ca 2.2 kilometer. Ledningen passerar här även genom ett Natura-2000
område, kolonilotter för odling, samt nedanför intilliggande bostadsområden. Därefter byter
ledningen rikting, och passerar då genom ett kolonilottområde, för att fortsätta över Opevägen och
passera bostadsområdet i Fjällmon och vidare in i skogsmark. Då ledningen når E14 svänger den av
mot Brunflo vid ”ÖP-huset”. Därefter följer ledningen E14 förbi ett antal fastigheter innan den
återigen viker av in till skogsmark och viss åkermark. Ungefär 3 kilometer senare korsar ledningen
E14 för att fortsätta in i skogen och passera områden med skogs- och åkermark samt genom en
grustäckt för att slutligen nå ställverket i Södergård, Brunflo. Längs stora delar av ledningsgatan
finns frekvent använda stigar.
Figur 3 visar en översikt över sträckningen på den aktuella 145 kV- ledningen. Heldragen cerise linje avser
aktuell luftledning.
4005000
5
3.2
Ledningens konfiguration
Under de 2,2 km där 145 kV ledningen går parallellt med andra ledningar har ledningen ett tvärsnitt
som visas i Figur 4. Då 145 kV ledningen är i drift används inte 40 kV då den är en reservledning till
145 kV ledningen. Denna ledning är därför inte inkluderad i beräkningarna. Enligt uppgift finns det
bebyggelse i närheten av kraftledningarna. Då ledningarna går parallellt antas de ligga ca 20 m ut
från centrum av 145 kV på den högra sidan respektive 20 m ut från centrum av 40 kV ledningen.
För den ensamma 145 kV ledningen antas bebyggelse finna ca 20 m ut från centrum åt båda hållen.
I beräkningarna har antagits att fasläget på ledningarna är det samma för både 20 kV och 145 kV.
Figur 4 Ledningskonfiguration då 145 kV ledningen går parallellt med en 40 kV och en 20 kV ledning sett mot
Brunflo
De strömvärden som använts i beräkningarna är de historiskt högsta som uppmätts. För 145 kV
ledningen är det 225 A med strömriktning mot Brunflo och för 20 kV ledningen 160 A med samma
riktning. Dessa värden inträffar endast vid något enstaka tillfälle på årsbasis. Medelvärdet på
strömmen ligger för 145 kV ledningen på 105 A, för 20 kV ledningen antas den vara ca 80 A.
4005000
6
4
4.1
MAGNETFÄLT
Endast 145 kV ledning
Då 145 kV ledningen går ensam kommer magnetfälten från ledningen att bli symmetrisk. Här blir det
starkast magnetfält vid centrum av145 kV ledningen ca 7,5 μT(3,5 μT vid medel ström).
Figur 5 visar styrkan på magnetfältet 1,5 m upp från marken i ett tvärsnitt under de parallella ledningarn.
Figur 6 visar ett tvärsnitt på magnetfältet runt de parallella ledningarna. Där origo representerar markytan
under mittfasen i 145 kV ledningen.
4005000
7
Magnetfältet kommer att ha styrkan 0,4 μT 27,5m (18,5 m) ut från centrum av 145 kV ledningen på
båda sidorna om kraftledningen.
4.2
145 kV parallellt med 20 och 40 kV ledningar
Då 145 kV ledningen går parallellt med 20 och 40 kV ledningarna kommer magnetfälten från de
båda strömförande ledningarna att påverka varandra. Här blir det starkast magnetfält vid 145 kV
ledningen men det är något lägre än för bara 145 kV ledningen ca 7 μT(3,3 μT vid medel ström) .
Figur 7 visar styrkan på magnetfältet 1,5 m upp från marken i ett tvärsnitt under de parallella ledningarn.
Figur 8 visar ett tvärsnitt på magnetfältet runt de parallella ledningarna. Där origo representerar markytan
under mittfasen i 145 kV ledningen.
4005000
8
På den vänstra sidan kommer magnetfältet att ha styrkan 0,4 μT 19 m (10,5 m) från centrum av 40
kV ledningen, på den högra 30 m (20 m) ut från centrum av 145 kV ledningen.
5
RESULTAT
Resultatet från beräkningarna sammanställs här i tabellform .
Lednings
konfiguration
145 kV ensam
145 kV ensam
145//20 kV
145//20 kV
0,4 μT inträffar
Ström (A)
Magnetfält (μT)
Max fält
20 kV 145 kV
(μT) Vänster (m) Höger (m) 20 m Vänster 20 m Höger
160
225
7,5
27,5
27,5
0,75
0,75
80
105
3,5
18,5
18,5
0,35
0,35
160
225
7
19
30
0,38
0,85
80
105
3,3
10,5
20
0,18
0,4
Avstånden mäts från mittenfasen i 40 kV respektive 130 kV ledningarna enligt Figur 4.
6
KOMMENTARER
I samtliga beräkningar har fasläget för ledningarna satts lika. Detta därför att det blir det högsta
magnetfältet med denna konfiguration. Om fasläget på ledningarna är olika är magnetfältet något
lägre än vad som visas här.
I dag finns inga gränsvärden för kraftfrekventa magnetfält, varken i arbetsmiljön eller för
allmänheten. Men både Arbetarskyddsstyrelsen och Strålskyddsmyndigheten håller på att förbereda
föreskrifter och allmänna råd för sådana gränsvärden. Tillsvidare gäller försiktighetsprincipen, här
har angetts avstånd till 0,4 μT.
