מיגון קרינה – מיגון קרינה אקטיבי ופאסיבי

adminמידע שימושי1 Comment

הקדמה – תקנים והמלצות לרמות חשיפה בתחום רשת החשמל

מרביתנו נחשפים מידי יום למגוון מקורות קרינה בדמות מכשירי חשמל, קווי מתח, לוחות חשמל ותחנות השנאה המצויים סביבנו כחלק מההתפתחות הטכנולוגית והתגברות השימוש במוצרים צורכי חשמל. בשנים האחרונות הולכת וגוברת בקהילה המדעית הדאגה מהאפשרות לפגיעה בבריאות כתוצאה מהשפעת הקרינה הנפלטת מרשת החשמל על גוף האדם. בהתבסס על עמדת ארגון הבריאות העולמי (WHO), קבע המשרד להגנת הסביבה סף חשיפה בריאותי לשדה מגנטי של mG 2000 ולשדה חשמלי V/m 5000. סף זה מתייחס לחשיפה קצרת מועד ואינו מתייחס לסיכונים אפשריים בעקבות חשיפה ממושכת.

עם זאת יצוין, כי הוועדה הבינלאומית לחקר הסרטן (IARC) קבעה ב-2001 כי מתקני חשמל החושפים את הציבור לאורך זמן לשדה מגנטי העולה על 2 מילי גאוס הם "גורם אפשרי לסרטן" (Possible Carcinogenic). המשרד להגנת הסביבה פועל על פי עיקרון הזהירות המונעת שהוגדר על-ידי WHO ולפיו פועלות מדינות שונות בעולם: גם בהעדר הוכחות מדעיות מספקות כיום לקיום נזק בריאותי מגורם מסוים ו/או במצב בו ההוכחות לקיום הנזק הן חלשות מאוד, עדיין יש להפחית ככל האפשר, באמצעות הטכנולוגיות הקיימות ובעלות סבירה, את חשיפת הציבור לשדות מגנטיים מרשת החשמל ולצמצם את השטח שבו חלות מגבלות בניה בגלל הקרינה.

כיום כן קיימת המלצה של המשרד להגנת הסביבה לתכנון של מתקני חשמל לפי סף של חשיפה ממושכת של 2 מילי גאוס ממוצעת ע"פ שנה, או 4 מילי גאוס ממוצע ביום בו החשיפה היא הגבוהה ביותר.

אחת השיטות הנפוצות להפחתת החשיפה לשדות מגנטיים (במילים אחרות קרינה מחשמל) היא ביצוע מיגון קרינה  פסיבי מפני מקורות הקרינה בסביבת האזורים בהם שוהים אנשים, וציוד רגיש לשדות אלקטרומגנטיים.

מיגון קרינה

ישנן שתי שיטות מיגון בסיסיות מפני שדות מגנטיים בתדר רשת החשמל (Hz50):

ProtectionFromRadiation
  • מיגון קרינה פסיבי  – הפחתת השדה המגנטי ע"י ביצוע מיסוך בין מקור השדה המגנטי לבין האזור בו אנו מעוניינים לצמצם את רמות השדה המגנטי. המיסוך יתבצע ע"י חומרים בעלי מוליכות חשמלית ו/או מגנטית גבוהה מאד שיותקנו בתווך בין המקור הקורן לבין האזור עליו אנו רוצים להגן. סוג נוסף של מיגון פסיבי עושה שימוש בתילים מוליכים המותקנים בקרבת קווי תמסורת ויוצרים שדות מנוגדים כתוצאה מההשראה האלקטרומגנטית – פחות נפוץ.
  • מיגון קרינה אקטיבי  – הפחתת השדה המגנטי ע"י שימוש באמצעי חישה המנטרים את השדה המגנטי בסביבה המועדת למיגון כל הזמן ומפעילים משוב חשמלי בסלילי ביטול היוצרים שדות מנוגדים בתוך השטח הממוגן. על שיטה זו יינתן הסבר נרחב בהמשך.

בתמונה ניתן לראות שימוש למיגון גומחה של ארון חשמל בבניין מגורים

מתי כדאי וצריך להשתמש במיגון קרינה פסיבי?

ישנם שלושה פתרונות מעשיים כדי להקטין את החשיפה לשדות מגנטיים הנובעים ממערכות חשמל:

  1. להרחיק את האנשים (או הציוד) ממקור השדה,
  2. לבצע מיגון פסיבי על מקור השדה או
  3. לבצע מיגון פסיבי על היעד בו שוהים האנשים או הציוד.

בדרך כלל לא רצוי, במיוחד אם שטח המשרד או מרחב המחיה מוגבל, לפנות חדר שלם או מספר חדרים שנחשפו לרמות שדה מגנטיים גבוהות מאוד. לכן, כאשר השטח הוא יקר הברירה היחידה היא לבצע מיגון קרינה  פסיבי. בדרך כלל, כאשר הדבר מעשי, מיגון פסיבי של המקור היוצר את הבעיה היא החלופה היעילה והזולה ביותר. עם זאת, לעיתים, ובפרט במידה ויש מקורות שדה מגנטיים מרובים זה לא כלכלי לבצע מיגון קרינה  פסיבי על כל מקור בנפרד, ובמקרה כזה מיגון פסיבי של החדר בו שוהים האנשים (או הציוד) הוא הפתרון המועדף. מיגון פסיבי הינו אפקטיבי ביותר ככל שמבצעים אותו קרוב למקור הקורן, ויעילותו של המיגון הפסיבי דועכת עם ההתרחקות ממקור השדה המגנטי. כמובן שככל שנהיה קרובים למקור היוצר את השדה, כך יקטן שטח המיגון הדרוש!

דוגמאות נפוצות למקרים בהם נעדיף להשתמש במיגון הפסיבי כנגד קרינה בתחום החשמל (שדות מגנטיים):

  • גומחת ארון חשמל שמאחוריו משרד.
  • גומחת ריכוז מוני חשמל בגב דירת מגורים.
  • תעלת כבלים הסמוכה לדירת מגורים.
  • תקרה ו/או קירות ו/או רצפת חדר שנאים הגובלים בדירה/משרד.

מיגון קרינה פסיבי – מתי לא כדאי ולא צריך להשתמש?

למרות יתרונותיו הרבים, ישנם מספר מקרים בהם השימוש לא מומלץ ולא ייתן מענה הולם להפחתת רמות השדה המגנטי באזורים הרצויים. כפי שציינו קודם, יעילות המיגון הפסיבי הינה מיטבית בצמוד למקור השדה המגנטי, והולכת ודועכת ככל שמתרחקים ממנו. אחת הסיבות העיקריות לדעיכת יעילות המיגון הפסיבי עם ההתרחקות ממקור השדה הינה תופעת העקיפה המתרחשת מעבר לגבולות התקנת המיגון הפסיבי, ויכולה לנטרל את השפעתו כליל, ולכן ככל שנתרחק ממקור השדה נאלץ להתקין שטח גדול יותר של מיגון פסיבי בכדי להגן על אותו תא שטח.

סיבה נוספת לדעיכת יעילות המיגון עם ההתרחקות ממקור השדה טמונה בעקרון העבודה של המיגון הפסיבי – ככל שהוא נחשף לרמות שדה מגנטי גבוהות יותר, הפרש השדות מלפניו ומאחוריו יהיה גדול ומשמעותי יותר.

דוגמה קלאסית למקרה בו אין טעם לבצע   מיגון קרינה פסיבי הינה מקרה בו רמות השדה המגנטי בבניין נובעות מתשתיות הולכת חשמל של חח"י המרוחקות מטרים עד עשרות מטרים מהבניין, במקרה זה מיגון פסיבי כלפי מקור הקרינה לא יהיה אפקטיבי כלל, אלא אם כן ימגנו את הבניין לחלוטין בעלות כלכלית גבוהה מאד (ובל נשכח את הפגיעה האסתטית). סיבה נוספת לא להשתמש במיגון פסיבי (או בכל מיגון אחר) היא במקרים בהם רמות השדות המגנטיים הגבוהות נובעות כתוצאה מתקלה ברשת החשמל או מתכנון/ביצוע לקוי של תשתיות החשמל. במקרים אלו עדיף "לתקוף" את הבעיה ולתת פתרון ברמה התשתיתית (פתרון שיכול להיות זול ויעיל עשרות מונים ממיגון פסיבי או מיגון אחר כלשהו) ולא לרוץ לבצע מיגון בצורה עיוורת – מה גם שייתכן והמיגון לא ייתן פתרון מספק במקרים אלו.

דוגמה למקרה בו ייתכנו שדות מגנטיים גבוהים ולא מומלץ לבצע בו מיגון קרינה פסיבי (או בכלל) הוא מקרה בו אין הארקה תקינה או שההארקה אינה מחוברת כיאות. במקרה כזה ייתכנו זרמים גבוהים במוליך ההארקה שיתבטאו בשני מקורות עיקריים לשדות מגנטיים גבוהים – מוליך ההארקה וכבל הזינה של החשמל. הפתרון למקרה זה יכול להיות פשוט, זול ואפקטיבי – תיקון וחיווט ההארקה כיאות, בניגוד לפתרון מסובך, יקר ולא יעיל – ביצוע מיגון פסיבי. במקרה זה מומלץ ורצוי ראשית לתקן את הבעיה בחשמל ע"י חשמלאי מוסמך ולאחר מכן לטפל בבעיית הקרינה.

מהסיבות שהוזכרו לעיל ניתן להבין כי מתן ייעוץ מקצועי ומקיף ע"י יועץ קרינה  מומחה הינו חשוב מאד בהתמודדות עם בעיות קרינה ואין לוותר עליו – פעמים רבות הנטייה לחסוך בגורם מקצועי יביא לבזבוז משאבים רבים שלא לצורך. חשוב ביותר כי ליועץ הקרינה ניסיון רב בהיבט של חזוי אל מול מצוי.

עקרון העבודה של מיגון קרינה פסיבי

בניגוד לדעה הרווחת, לא ניתן למגן מפני שדות מגנטיים בתדר הרשת (Hz50) באמצעי הבנייה המקובלים כגון בטון, גבס, ברזל בניין וכדומה. המיגון הפסיבי בפני השדות המגנטיים מתבצע ע"י שתי משפחות חומרים עיקריות שיכולות לעבוד כל אחת בנפרד או באופן משולב בכדי לתת תוצאה מיטבית ומיגון יעיל יותר:

  • חומרים בעלי מוליכות חשמלית גבוהה כגון נחושת ואלומיניום.
  • חומרים בעלי מוליכות מגנטית גבוהה (פרמביליות) כגון פלדת סיליקון.

תכונת המוליכות החשמלית מביאה לידי ביטוי את "חוק לנץ", לפיו במוליך הנמצא בשדה אלקטרומגנטי משתנה בזמן יתפתחו זרמים שמצידם יחוללו שדה מגנטי מנוגד לשדה המקורי, ובכך ישאפו לבטל את השדות המגנטיים בסביבת המוליך. תכונת המוליכות המגנטית (פרומגנטיות) של החומר "מאלצת" את קווי הכוח של השדה המגנטי לעבור דרך הלוח הפרומגנטי, במקום בתווך שסביבו/מאחוריו. וזאת ע"י מתן תווך עדיף לסגירת לולאות קווי הכוח של השדה המגנטי.

כאשר משלבים מיגון קרינה פסיבי במספר חומרים שונים, מקבלים בנוסף לתכונות הייחודיות לכל חומר, תופעה נוספת של גל אלקטרומגנטי החוזר משכבה גבולית בין חומרים שאינם אחידים ובכך מפחיתים עוד יותר את רמות השדה המגנטי מעברו השני של המיגון הפסיבי. ככלל נשאף להתקין במיגון הפסיבי את השכבה בעלת המוליכות החשמלית הטובה (אלומיניום בד"כ) בצד הקרוב למקור השדה המגנטי ואת השכבה בעלת המוליכות המגנטית הגבוה (פלדת סיליקון בד"כ) בצד הקרוב לאזור הממוגן. הסיבה לכך היא שאנו מעוניינים בהיווצרות זרמים גבוהים ככל הניתן בשכבה המוליכה בכדי ליצור שדות נגדיים גדולים ככל הניתן, ומצד שני איננו מעוניינים להכניס את השכבה הפרומגנטית לרוויה מוקדמת עקב שדות מגנטיים גבוהים מדי.

יש להקפיד שלא להשאיר רווחים בין לוחות המיגון כדי לא לפגוע ביעילות ולמנוע "בריחה" של שטף מגנטי ברווחים אלו. יש להקפיד להאריק את הלוחות בהתאם לחוק החשמל, וזאת כדי למנוע אפשרות של התחשמלות.

נקודה נוספת לה יש לשים לב בעת ההתקנה היא התקנת בידוד בין החומרים השונים המשמשים אותנו כדי למנוע הגבה של חומרים אלו אחד עם השני וע"י כך שחיקה מואצת שתסתכם בירידת היעילות לאורך זמן. נקודה שמפתיעה הרבה אנשים היא העובדה שלמרות כל הדרישות והמורכבות של התקנת המיגון הפסיבי, מדובר על שכבת מיגון בעובי מילימטרים בודדים בלבד (בד"כ 4-5 מ"מ).

RadiationProtection

 

 

 

 

בתמונה ניתן לראות שימוש במיגון קרינה כלפי התקרה 

יעילות מיגון קרינה פאסיבי

יש לזכור כי אנו לא מבטלים או "חותכים" את קווי השטף של השדה המגנטי אלא מעוותים אותם ומכווינים אותם לאזורים אחרים מאלו עליהם אנו מעוניינים להגן. לפיכך יעילות המיגון הפסיבי תלויה במספר רב של גורמים:

  • עצמת השדה המגנטי
  • צורתו וגודלו הפיזי של מקור השדה המגנטי
  • מרחק התקנת המיגון הפסיבי ממקור השדה המגנטי
  • המרחק בין המיגון הפסיבי לאזור עליו אנו רוצים להגן
  • חומרי המיגון הפסיבי
  • מספר השכבות של חומרי המיגון במיגון הפסיבי
  • הגדרה נכונה של אזורי התקנת המיגון הפסיבי
  • מקצועיות ההתקנה של המיגון הפסיבי
  • חומרי הבניה בסביבה הממוגנת
  • מבנה החדר/המבנה אותו מעוניינים למגן
  • גודל וכיוון (קיטוב) השדה המגנטי של כדור הארץ במיקום התקנת המיגון (יכול ליצור רוויה בשכבות הפרומגנטיות)

למרבה הצער, מיגון פסיבי מפני שדה מגנטי הוא יותר אמנות, ובמילים אחרות – ניסיון, מאשר מדע, במיוחד כאשר מעוניינים למגן אזורים גדולים מאוד עם ריבוי מקורות שדה מגנטי. בשלב זה אין תוכנות סימולציה אמינות המציעות הנחיות מעשיות למיגון אזורים מורכבים עם ריבוי מקורות שדה מגנטי. מסיבה זו חשוב להסתמך על חברות מקצועיות בעלות וותק וניסיון רב בביצוע עבודות מיגון. כאשר כל הליך העבודה יפוקח ע"י יועץ קרינה.

היעילות הסופית תיבדק כמובן אל מול מבחן התוצאה, הווה אומר ביצוע בדיקת קרינה מקצועית תוך התחשבות בנתוני צריכה של מערכת החשמל ובדיקה לעמידה ביעדים שהוגדרו

מחיר מיגון קרינה

מחירי המיגון הפסיבי ירדו בשנים האחרונות באופן ניכר מסדר גודל של אלפי שקלים למ"ר מיגון פסיבי בעבר הרחוק ועד למאות שקלים למ"ר מיגון פסיבי בימינו. הגורמים המשפיעים על מחיר המיגון הפסיבי הינם בין השאר מחירי חומרי הגלם המשמשים בהתקנת המיגון הפסיבי, מורכבות השטח עליו יותקן המיגון הפסיבי, הגימור המבוקש על פני המיגון הפסיבי, כמות המיגון הפסיבי הנדרשת לפרויקט ומקצועיות החברה המתקינה (הזול לאו דווקא עדיף…).

המחירים לחומרים איכותיים ועמידים לאורך זמן נעים כיום בין 750 ₪ ל- 950 ₪ למ"ר  בהתאם למפרט שהופק ע"פ יועץ הקרינה תוך התייחסות ליעילות המיגון והשטח הדרוש. בשוק ניתן למצא מחירים נמוכים יותר, אך מומלץ לא להתפתות לכך, מאחר והזול יעלה בסופו של דבר ביוקר רב, ובמיוחד בעבודות מסוג זה, כאשר לפעמים נדרש לבצע את המיגון כאשר המקום אינו מחושמל ובשלבי בנייה.

המחירים מתייחסים לתצורת המיגון הסטנדרטי. לגבי חומרים אחרים לבעיות מורכבות יותר המחירים גבוהים יותר.כמו כן לגבי דרישות שונות ומחמירות לגבי עמידה ביעדים נמוכים מהמקובל.

מפרט מיגון קרינה פסיבי

המפרט הינו מסמך המפרט את רמות השדה המגנטי הצפויות/קיימות באזורים השונים בסביבת מקורות הקרינה, ומגדיר את דרכי הפעולה הנדרשות להורדת רמות אלו אל הרמות הרצויות ע"י מיגון פסיבי.

יועץ הקרינה הכותב את מפרט המיגון הפסיבי צריך להיות מקצועי ובעל ניסיון עבר בתכנון וביצוע מעקב אחרי התקנות דומות של מיגון פסיבי, כדי שיוכל לתכנן ולהתאים את המיגון הפסיבי הנדרש לצרכי הלקוח, כך שבסופו של דבר המיגון הפסיבי יעמוד ביעד הנדרש להנחתת השדה המגנטי לרמה הרצויה.

מפרט המיגון הפסיבי מפרט את האזורים בהם יש להתקין את המיגון הפסיבי, את סוגי החומרים בהם יש להשתמש ואת העקרונות להתקנתם. בסיכום מפרט המיגון הפסיבי, ירוכזו בטבלה שטח הכיסוי הכולל הנדרש בחלוקה לאזורים היישום השונים (תקרות, קירות, רצפות, דלתות…), כמויות ומפרטי החומרים הנדרשים לביצוע המיגון הפסיבי (עובי, שטח כיסוי, תכונות חשמליות ומגנטיות וכו')

המבחן החשוב ביותר של המיגון הפסיבי הינו מבחן התוצאה, ולכן חשוב להגדיר מראש את היעדים הנדרשים מהמיגון הפסיבי. עמידה ביעדים אלו חייבת להופיע בהסכם העבודה עם קבלן המיגון ועל פיהם בין השאר תקבע איכות העבודה ועמידתו בתנאי העבודה שהוגדרו לו.

יש לזכור כי במקרים רבים לא ניתן לבצע "סבב תיקונים" לאחר ביצוע העבודה, במקרים אלו במיוחד ישנה חשיבות עילאית לתכנן ולבצע את מפרט המיגון הפסיבי בצורה המיטבית כך שהמיגון הפסיבי יעמוד ביעדים שהוגדרו לו. לדוגמה במרכז מסחרי בו מתוכנן חדר שנאים בסמיכות לחנות, ברוב המקרים לא ניתן יהיה לבדוק את יעילות המיגון הפסיבי לפני שהמרכז המסחרי יהפוך לפעיל מפני שצריך לבצע את הבדיקה כשהשנאים ומערכות הולכת האנרגיה עובדות בתפוקה אופיינית, ובשלב זה מתן פתרון לבעיה ידרוש ככל הנראה את השבתת החנות ו/או חדר השנאים עד לסיום ביצוע העבודה – מעשה שיכול לגרור אחריו תביעות לתשלומי כספי פיצויים ניכרים לנפגעים מכך.

לסיכום, מיגון קרינה פסיבי  יכול לשמש כפתרון הולם להפחתת רמות שדה מגנטי כתוצאה מתשתיות חשמל סמוכות, אך יש לזכור כי מדובר לעיתים בנושא מורכב ובעייתי שמצריך טיפול של יועץ קרינה מומחה בעל ניסיון שמקרים רבים יידע גם לחסוך בעלויות ולתת את הפתרונות המיטביים לכל מצב.

מיגון קרינה אקטיביProtectionFromRadiation

מיגון קרינה אקטיבי פועל על עקרון של יצירת שדה מגנטי הפוך : התקנת כבלים מוליכים המחוברים למערכת מתוחכמת המנטרת את השדה המגנטי ("רמות הקרינה") ומזרימה בכבלים זרם ליצירת שדה מגנטי הפוך ועל-ידי כך מורידה במידה רבה מאוד את רמת הקרינה באזור אותו מעוניינים למגן. כאשר האזור אותו מעוניינים למגן יכול להיות מבנה קיים או מבנה בתהליך בנייה/תכנון בלבד.

שיטה זו הינה אופיינית למיקרים בהם לא ניתן לפתור את בעיית השדות המגנטיים בעזרת מיגון קרינה פאסיבי או טיפול במערכת החשמל , כאשר הגורם היוצר את השדה הינו חיצוני למקום בו אנו מעוניינים להפחית את צפיפות השטף המגנטי ("רמות הקרינה").

מיגון קרינה אקטיבי יעיל במיוחד למבנים הנמצאים בקרבת קווי חשמל חיצוניים השייכים לרוב לחברת חשמל. שיטת מיגון קרינה אקטיבי הינה דינאמית כך שהיא בעצם מבצעת "תיקונים" כל הזמן עד להגעה ליעדים הדרושים בנקודות הבוחן שנבחרו מראש.

השיטה עצמה יקרה, אם כי מאוד יעילה ומתאימה בעיקר ל – ארגונים, מוסדות גדולים, מוסדות חינוך,  בתי קרקע בתוואי מקביל לקווי חשמל של חח"י וכדומה.שיטה זו לא תתאים בד"כ למבנה יחיד קטן. 

באירופה ובארה"ב ישנם מס' רב של פרויקטים מסוג זה. בארץ קיימים פרויקטים כאלו באזור פארק אפק ובת"א בשכונת המשתלה. ישנם מס' מקומות נוספים בהם נבחנה כבר אפשרות של שימוש בפתרון זה ונמצאת בשלבי תכנון מתקדמים וחלקם אף בתהליך ביצוע.

מיגון קרינה אקטיבי יכול להתבצע רק לאחר בחינת המקום ובדיקת התאמתו לפיתרון זה ע"י יועץ קרינה בעל ניסיון רב ביותר בתחום.

חשוב לציין כי לא כל מקום הינו פתיר באמצעות שיטת מיגון זו. הגעה למסקנה חד משמעית יכולה להינתן אך ורק לאחר ביצוע סקר קרינה מקיף מתשתיות חיצוניות של חח"י וכלל המקורות באזור. הסקר הינו ייחודי ומבוצע ע"פ נתונים של תשתיות חברת חשמל תוך השלכה על המיקום העתידי/הקיים של הפרויקט.

חברתנו מלווה מספר פרויקטים בשלבים שונים ברחבי הארץ בהם פתרון של מיגון קרינה אקטיבי הינו האפשרות היחידה להפחתת רמות השדה המגנטי במקום המבוקש. במספר מקומות המדובר בפרויקט שהינו בשלב תיכנון והודות לסיור מקדים ובחינת השטח בסמוך למקום הקמת המבנה נמצאו תשתיות חח"י מסוגים שונים.

לקבלת פרטים נוספים ניתן לפנות אלינו דרך עמוד צור קשר .

כמו כן ניתן לקראה חומר נוסף באתר : http://www.emfservices.com/afcs.htm

תגובה אחת על ““מיגון קרינה – מיגון קרינה אקטיבי ופאסיבי”

  1. רמי חסון

    חברת הארגז תעשיות בע"מ אז' התעשיה ב' רמלה רח' הר עצמון 15
    בדיקה קרינה למשרדים של החברה נתגלתה חריגה המשרדים נמצאים מעל חדר השנאים
    אנו מעוניינים בהצעה למיגון הקרינה

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *