Strålebelastning i sammenheng med bruk av strøm og mobiltelefoner

Startside > Geobiologi > Artikler om geobiologi og stråling > SS-info. om strålebelastning

 

Fra Strålevern Hefte 22, utgitt av Statens Strålevern i mai 2000, har jeg sakset litt bakgrunnsinformasjon som viser hvilke strålebelastninger vi utsettes for i tilknytning til vår bruk strøm og mobiltelefoner. Dette dreier seg kun om den tekniske siden av strålingen, og konklusjonene som står i heftet omkring hva som kan betraktes som skadelig eller ikke, er ikke tatt med. Dette er gjort bevisst fordi jeg mener at de offisielle grenseverdiene for hvilke feltverdier mennesker kan utsettes for er satt absurd høyt. Ut fra disse grenseverdiene blir det konkludert med at problemene er små, noe jeg personlig mener ikke stemmer med virkeligheten. Er du interessert i konklusjonene og de offisielle retningslinjene for hvordan man skal forholde seg til problemene omkring strålepåvirkning, finner du en lenke til Statens strålevern nederst på denne siden.

Elektriske og magnetiske felt - hva er det og hvordan virker de?

I dagens samfunn benytter vi oss daglig av utstyr som omgis av elektriske og magnetiske felt. Det kan være alt fra kjøkkenmaskiner i hjemmet, dataskjermer på kontoret, sikkerhetssystemer i butikkene, kraftledninger, radio- og TV- antenner og mobiltelefoner. Rundt alle elektriske installasjoner og strømførende ledninger finnes det elektriske og magnetiske felt. Det er vanlig å bruke betegnelsen elektromagnetiske felt som en kortform om elektriske og magnetiske felt selv om det ikke er korrekt ved de lave. Generelt er feltene sterkest nærmest kilden og avtar med avstanden fra kilden. Hvis strømmen skifter retning et gitt antall ganger per sekund, vil de tilhørende feltene også skifte retning med samme frekvens. Frekvens er antall svingninger per sekund og gis i Hertz (Hz). Slike felt kalles tidsvariable i motsetning til statiske felt som har samme retning hele tiden. Strømnettet i Norge benytter en frekvens på 50 Hz. Derfor benyttes her begrepet nettfrekvente felt om disse feltene. Mobiltelefoni benytter betraktelig høyere frekvenser, i radiofrekvens-området; rundt 900 MHz og 1800 MHz. Den høyeste frekvensen benyttes også for trådløse telefoner.

Elektriske felt oppstår der det finnes elektriske ladninger, eller gjenstander med forskjellig ladning. Mellom elektriske ladninger virker det elektriske krefter. Begrepet elektrisk felt brukes for å beskrive den kraften som vil virke på en elektrisk ladning som kommer inn i feltet. Elektrisk feltstyrke, E, gis i enheten Volt per meter, forkortet til V/m. Et elektrisk apparat som er tilkoblet strømnettet, vil omgis av et elektrisk felt selv når apparatet er avslått og det ikke går noen strøm. Styrken på feltet øker når spenningen øker. Elektriske felt kan lett skjermes.

Magnetfelt oppstår når elektriske ladninger er i bevegelse, dvs. når det går en strøm. Magnetfeltets styrke kan angis i form av flukstetthet, B, og måles i Tesla (T). En Tesla er en stor enhet, derfor er en mer passende enhet for nettfrekvente magnetfelt mikrotesla (µT), 1T = 1 million µT. Høyfrekvente magnetfelt beskrives med feltstyrke (H) og enheten er Ampere per meter, forkortet til A/m. Sammenhengen mellom B og H er 1 A/m » 1.26 µT i luft. For å danne et magnetfelt må apparatet ikke bare være koblet til, men også være påslått slik at det går en strøm. Feltet øker når strømmen gjennom lederen øker. Magnetfeltene er vanskelige å skjerme; de går relativt uhindret gjennom de fleste materialer.

*  Frekvens, Hz = antall svingninger per sekund

*  Nettfrekvens = 50 Hz

*  1 MHz = 1 000 000 Hz

*  Radiofrekvente felt dekker frekvensområdet 0,1 MHz - 300 000 MHz

*  For å beskrive et elektrisk felt brukes enheten Volt /meter (V/m).

*  For å beskrive et magnetfelt brukes enhetene Tesla (T) eller Ampere/meter (A/m).

*  For nettfrekvente felt brukes vanligvis enheten mikrotesla (µT) (1T = 1 000 000 µT).

*  For radiofrekvente magnetfelt brukes enheten A/m.

Du finner mer informasjon om måleenheter for elektromagnetiske felt på siden Måleenheter.  

      Til toppen av siden

Hvilke felt forekommer ved kraftledninger?

Felt fra luftledninger

Styrken på magnetfeltet ved en kraftledning avhenger av strømmen i ledningen og varierer derfor med belastningen på strømnettet. Magnetfeltet fra kraftledninger vil kunne være av størrelsesorden 10-20 µT rett under ledningen. I hus nær kraftledninger slik byggeforbudssonen er i dag, kan feltene komme opp i 5 µT. Til sammenligning er typiske felt i norske hjem langt fra kraftledninger og uten varmekabler ca. 0,01-0,1 µT. (For varmekabler er gjennomsnittsverdier målt 0,5 meter over gulvet typisk ca. 1,5 µT for enleder og 0,05 µT for toleder varmekabel). De elektriske feltene er avhengig av spenningen på ledningen. Denne varierer fra 230 V til 420 kV. Elektrisk feltstyrke fra kraftledninger kan komme opp i maksimalt 10 kV/m rett under ledningene for de høyeste spenningene. Normalt innendørs i norske boliger er elektrisk feltstyrke mindre enn 100 V/m, i gjennomsnitt 1-10 V/m.

Feltstyrkene er i tillegg avhengig av ledningsopphenget og avstanden mellom fasene. Videre avtar feltet raskt med avstand fra ledningene. Eksempelvis vil feltene fra en kraftledning reduseres til en fjerdedel når avstanden fra ledningen dobles. Ledningenes høyde over bakken blir derfor også av betydning for feltstyrken nær ledningene.

Felt fra jordkabler

Enkelte steder velger man å legge kraftledningene i bakken. Magnetfeltet rett over en jordkabel vil som regel være sterkere enn feltet ved bakken under en tilsvarende luftledning. Nivået kan være opptil 10 ganger høyere. Feltstyrken er avhengig av hvordan fasene er lagt. Feltet fra en jordkabel avtar raskere med avstanden enn for en luftledning. På jordoverflaten over en jordkabel vil man normalt ikke kunne registrere noe elektrisk felt. Oppladningsfenomener som man kan oppleve tett inntil en luftledning vil derfor ikke forekomme ved en jordkabel.

Tabellen viser omtrentlig avstand fra en høyt belastet ledning til der magnetfeltet er på nivå med feltstyrken i en vanlig norsk bolig, dvs. mindre enn 0,1 µT (100 nT). Forskjellig ledningsoppheng forklarer noe av de store variasjonene av feltstyrkenivå.

Ledningstype Spenningsnivå på ledningen    
  230 V -  22 kV 33 – 132 kV 300 – 420 kV
Jordkabel 2 – 5 m 4 – 15 m 10 – 40 m
Luftledning 10 – 50 m 30 – 150 m 80 – 200 m

     Til toppen av siden

Elektromagnetiske felt fra transformatorstasjoner

Transformatorstasjoner benyttes for å forandre spenningen opp eller ned slik at energioverføringen fra produksjon til forbruk blir mest mulig effektiv. Forutsatt lik effekt, er strøm ganger spenning tilnærmet konstant. Det vil si at høyere spenning (og dermed høyere elektrisk felt) gir lavere strøm (og tilsvarende lavere magnetfelt). Typiske overføringspenninger i Norge er 132, 300 og 420 kV, typiske distribusjonspenninger er 11, 22, 33 og 47 kV mens forbrukerspenning er 230 eller 400 V. De fleste store transformatorstasjoner er egne bygninger eller er plassert i avgrensede områder. Feltet avtar raskt med avstanden fra kilden. Fysiske hindringer (naturlig beliggenhet, låste dører, gjerder) gjør at magnetfeltnivået der publikum kan ferdes ved en slik stasjon sjelden er særlig høyere enn det nivået man finner i en vanlig norsk bolig, dvs. mindre enn 0,1 mikrotesla (µT). Disse stasjonene representerer sjelden noe problem for befolkningen.

Elektromagnetiske felt fra nettstasjoner

Nettstasjoner er siste leddet i energioverføringskjeden. I disse reguleres spenningen ned til forbrukernivå (230 V eller 400 V). Disse stasjonene kan være plassert i frittstående kiosker, i en mast, innendørs i avlåste rom eller under bakkenivå. Magnetfeltet rundt disse kan bli forholdsvis høyt, noe som skyldes en kombinasjon av høye strømmer og små avstander til feltkilden. Dominerende feltkilder er oftest strømføringen mellom transformator og tavlerom, men kan også være selve transformatoren eller selve tavlearrangementet. Ved nettstasjoner vil magnetfeltet som regel være nede på det nivået man finner i en vanlig norsk bolig, i en avstand på 5-10 meter, avhengig av strømbelastningen. Til sammenligning ligger internasjonale forslag til grenseverdier for 50 Hz magnetfelt på 100 µT eller høyere.

Hvordan redusere feltet?

Feltstyrken avtar raskt med avstand. Ved å øke avstand mellom person eller forstyrret objekt og feltkilde vil feltene reduseres.

Det er relativt enkelt å skjerme elektriske felt. Alle bygningsstrukturer (vegg, gulv osv.) vil normalt gi tilstrekkelig skjerming. Inne i et hus vil det elektriske feltet derfor normalt være avskjermet av huset.

Lavfrekvente magnetfelt kan passere gjennom det meste og skjerming er vanskelig og kostbart. Det anbefales ikke å prøve å gjøre dette selv.  

      Til toppen av siden

Varmekabler og husholdningsapparater

Spørsmålet om hvorvidt elektriske og magnetiske felt fra elektriske installasjoner, deriblant varmekabler, kan ha helsemessig betydning har de siste 20 årene fått stor oppmerksomhet.

Enleder eller toleder-kabel?

Varmekabler og varmefolier i gulv og tak er i dag vanlige varmekilder. Der slike kilder er installert kan magnetfeltene være høyere enn i rom uten. Feltene fra en varmekabel avhenger av om det er såkalt enleder eller toleder kabel. En enleder-varmekabel består av en leder der strømstyrken er avhengig av lengden og effekten på kabelen. I en toleder-kabel ligger to ledere med noen millimeters avstand i samme kabel. Strømmen gjennom de to lederne er like stor og går i hver sin retning. Magnetfeltene fra de to lederne vil til en viss grad oppheve hverandre. Feltene fra en tolederkabel er derfor svært lave, rundt 1/20 eller mindre enn fra enleder-kabel, og gir lite bidrag til det generelle feltet i en bolig. Feltene helt nede på gulvet ved en enleder-kabel kan komme opp i 30 µT. Feltene avtar med avstand fra gulvet og gjennomsnittsverdier målt 0,5 meter over gulvet er typisk henholdsvis ca. 1,5 µT for enleder og ca. 0,05 µT for toleder-kabel. Feltene avtar raskt med avstand til kilden. En dobling av avstanden reduserer feltet til omtrent en fjerdedel. Magnetfeltene forsvinner når varmekablene er slått av eller når termostaten slår ut. Felt fra varmefolier ligger som regel mellom felt fra enleder- og toleder-kabler. Som et varsomhetsprinsipp bør man i valgsituasjoner tilstrebe å velge løsninger som gir lavest mulig feltstyrke. Det kan innebære å legge toleder varmekabel framfor enleder der det er mulig. (Toleder-kabel er ikke generelt tillatt i tregulv). Varmekablene kan eventuelt holdes avslått så lenge rommet er i bruk. Dersom varmekabelen er nedstøpt i betong vil gulvet likevel holde lenge på varmen.

Felt i vanlige boliger

Elektriske og magnetiske felt i boliger avhenger av flere faktorer, som avstand til kraftledning, antall og typer elektriske apparater og varmekabler. Elektrisk feltstyrke rundt de vanligste husholdningsapparater overskrider sjelden 500 V/m. Apparater tilkoblet jordet stikkontakt vil ha lavere elektrisk felt enn ujordet utstyr. I norske boliger uten varmekabler og langt fra kraftledninger er normalt nivå for magnetfeltet 0,01-0,1 µT (10-100 nT). En rekke husholdningsmaskiner forårsaker felt mellom 1-10 µT (1000-10 000 nT) i arbeids-og oppholdsavstand.

I tabellen nedenfor vises noen eksempler på magnetfeltnivå rundt enkelte typer husholdningsapparater. Dette kan variere fra modell til modell. Her vises kun noen eksempler.

Kilde

Avstand

Magnetfelt, µT  (nT)

Barbermaskin, 1

5 cm

250  (250 000)

Barbermaskin, 2

5 cm

10   (10 000)

Mikrobølgeovn

30 cm

4-8   (4 000-8 000)

Støvsuger

5 cm

75   (75 000)

      

20 cm

15   (15 000)

Varmekabler, enleder 2200W

0 cm fra gulvflaten

30   (30 000)

                         

40 cm

1-2  (1 000-2 000)

Varmekabler, toleder 2200W

0 cm fra gulvflaten

2   (2 000)

         

40 cm

0,05  (50)

Klokkeradio

5 cm

20   (20 000)

       

40 cm

0,2  (200)

Lyspære, 60 W

40 cm

0,03  (30)

Lysstoffrør, 40 W

5 cm

75   (75 000)

       

40 cm

2   (2 000)

420 kV kraftledning

10 meter

1-10   (1 000-10 000)

       

30 meter

0,1-1   (100-1 000)

       

65 meter

0,02-0,2   (20-200)

      Til toppen av siden

Helse-effekter ved bruk av mobiltelefoner

Frekvens og effekt for bærbare telefonsystemer

I tabellen nedenfor vises effekt og frekvens for de mobiltelefonsystemene vi har i Norge og for de nye trådløse hustelefonene, DECT. Som det fremgår av tabellen, kan gjennomsnitts-effekten en mobiltelefon sender ut være lav selv om maksimal utgangseffekt oppgis å være 1 eller 2 Watt. Dette gjelder særlig i tettbebygde strøk der basestasjonene står tett. Da vil mobiltelefonen automatisk nedregulere utsendt effekt til det nivå som er nødvendig for å nå nærmeste tilgjengelige basestasjon og det radiofrekvente feltet rundt antennen blir dermed svakere.

Modell

Frekvens MHz

Utgangseffekt (W)

Gjennomsnittseffekt (W)

NMT 450

450

1,5

0,15 – 1,5

NMT 900

900

1

0,1 – 1

GSM 900

905

2

0,0003 – 0,25

GSM 1800

1800

1

0,0002 – 0,25

DECT

1900

0,25

0,01

*  1 MHz ~ 1 000 000 svingninger per sekund
*  W ~ Watt
*  GSM: Global System for Mobile Communications
*  DECT: Digital Enhanced Cordless Telecommunications
 
Mulige helse-effekter av radiofrekvente felt

Normal anvendelse av bærbare mobiltelefoner medfører at senderantennen vil komme svært nær brukerens hode, normalt bare noen få centimeters avstand. Under samtale sender antennen ut signaler og det oppstår et radiofrekvent felt rundt antennen. Deler av den radiofrekvente energien absorberes i kroppsvev nær antennen. For å beskrive eventuelle helseeffekter som kan ha en termisk årsak, undersøker man hvordan energien absorberes i kroppen. Ved tilstrekkelig sterk eksponering vil dette føre til en oppvarming av kroppsvev. Studier så langt har vist at man må ha en temperaturstigning på mer enn 1 grad C i kroppsvevet før skadelig effekt kan påvises. Biologiske effekter som skyldes temperaturøkning i kroppsvev som følge av eksponering for radiofrekvente felt, kalles termiske effekter. Effekter som kan ha andre årsaker enn temperaturøkning, kalles ikketermiske effekter. Ved mobiltelefoner regner man ikke med at termiske effekter kan oppstå.

Absorbert energi i hodet er svært avhengig av avstanden mellom antenne og hode. Som eksempel kan nevnes at denne verdien reduseres til en tiendedel når avstanden økes fra 1 cm til 5-6 cm. Ved 30 cm avstand er absorbert energi 1/100 av det den vil være om man holder telefonen tett ved hodet.

Det finnes ingen særskilte forskrifter for eksponering for radiofrekvente felt i Norge. Internasjonalt er det gitt anbefalte retningslinjer for eksponering for slike felt. Hensikten med disse er å begrense eksponering som kan føre til kjente skadelige akutte helseeffekter forårsaket av oppvarming i kroppen, dvs. en lokal temperaturøkning begrenset til mindre enn 1° C. For vurdering av eventuelle langtids-effekter ved svakere felt som fra mobiltelefoner, er forskningsresultatene foreløpig for ufullstendige til å gi grunnlag for å sette eksponeringsrestriksjoner. Det finnes en internasjonal standard som gir kriterier for hvordan vurdering av eksponering for felt fra bærbart telekommunikasjonsutstyr skal utføres.  

      Til toppen av siden

Stråling fra basestasjoner for mobiltelefoni  

Basestasjoner for mobiltelefoner er i løpet av de siste årene installert over hele landet. Mange oppleverer en usikkerhet for hva de utsettes for og Statens strålevern mottar daglig  henvendelser om eventuell helserisiko forbundet med disse.

En basestasjon består av flere antenneelementer og selve senderen. Senderen er plassert i en egen utstyrshytte eller i et eget rom og er så godt skjermet at feltstyrkenivået i omgivelsene er neglisjerbart sammenlignet med retningslinjene. Basestasjonenes antenner er som regel montert i master 10-50 meter over bakken, på fasader eller tak på bygninger. Hver antenne sender ut radiofrekvente signaler i en bestemt retning. Signalene sendes ut nesten horisontalt. Det innebærer at feltets intensitet på bakken under antennene blir lav. Feltet avtar dessuten raskt med avstanden fra antennen. Feltstyrken i antennens hovedstråleretning kan innenfor ca. 5 meters avstand overskride internasjonale normer anbefalt for befolkningen generelt. For å befinne seg i hovedstråleretningen, må man være rett foran antennen i høyde med selve antenneelementet og i den retningen antennen sender. Antenner plassert på tak kan innebære at opphold foran antennene kan forekomme. Slike områder skal ikke være tilgjengelige for normal ferdsel uten advarselsskilt eller inngjerding. Fordi antennene sender signalene ut nesten horisontalt, vil feltstyrken i etasjen under takmonterte antenner være svært lav. Feltstyrken bak antennene er kraftig dempet i forhold til foran. Det betyr at utenfor ca. en halv meters avstand bak antennen vil feltstyrkenivåene være lavere enn internasjonale normer anbefalt for befolkningen. I de tilfeller hvor små antenner er montert innendørs for å gi bedre dekning i f.eks. kontorlokaler, vil antennens effekt være så lav at de resulterende feltstyrkene er svært lave. Disse vurderingene er basert på full sendeeffekt på antennen, noe som sjelden forekommer. Antenner plassert lavt i forhold til bakkenivå sender som regel med redusert effekt, typisk ned i 1-2 Watt sammenlignet med 30 Watt som er absolutt maksimal effekt. Innendørsantenner for DECT og GSM sender med effekt i milliWatt-området (1 mW = 0.001 W). 

Det finnes ingen særskilte forskrifter for eksponering for radiofrekvente felt i Norge. Internasjonalt er det gitt anbefalte retningslinjer. Hensikten med retningslinjene er å begrense eksponering som kan føre til kjente skadelige akutte helseeffekter forårsaket av oppvarming i kroppen. Felt fra basestasjoner kommer sjelden opp i slike nivåer i områder der befolkningen normalt befinner seg. For vurdering av eventuelle langtids-effekter ved svakere felt, er forskningsresultatene foreløpig for ufullstendige til å gi grunnlag for å sette  eksponeringsrestriksjoner. Retningslinjene er veiledende slik at de forskjellige land kan bruke dem som grunnlag hvis man beslutter å utforme egne forskrifter med grenseverdier. Statens strålevern legger de internasjonale retningslinjene til grunn ved vurdering av situasjoner der slik eksponering forekommer.

Til toppen av siden

  ©  Rolv Hjelmstad, Fagerhaug, 7340 Oppdal.  Tel. 72 42 46 72