הסבר על מיגון קרינה מרשת החשמל

למה צריך מיגון קרינה מרשת החשמל ?

הצורך במיגון קרינה מרשת החשמל נובע מהמצאות שדות מגנטים בעלי עוצמה גבוהה בתדר של 50 הרץ (לרוב מעל 2 מיליגאוס)  באזורי שהייה. שדות אלו מופיעים תמיד כאשר ישנה קרבה לארונות חשמל, קווי חשמל ושנאים. שהייה ממושכת באזורים שאינם ממוגנים עלולה לסכן את הבריאות ואף לגרום למחלת הסרטן. ארגון הבריאות העולמי (WHO) והמרכז לחקר הסרטן (IARC) מתריאים מפני השלכות בריאותיות של חשיפה ממושכת לשדות מגנטיים במיוחד אצל ילדים.

מיגון קרינה מרשת החשמל שונה מהותית מתהליך מיגון קרינה סלולרית בתדרים גבוהים כגון תדרי הסלולר, רדיו, מיקרוגל ועוד. מיגון קרינה מרשת החשמל הוא מורכב ומסובך יותר וזאת משום שגלים בתדרי רשת החשמל הם גלים אלקטרומגנטים "בשדה הקרוב" ואינם בעלי יכולת החזרה (reflective) כמו גלים בתדר גבוה "בשדה הרחוק".

תהליך מיגון קרינה מרשת החשמל הינו תהליך מורכב שדורש ידע נרחב, ונסיון רלוונטי על מנת לבצע  מיגון קרינה בצורה טובה. התכנון דורש לרוב חיזויי קרינה (סימולציות מחשב) נעשות ע"י מהנדסי חשמל המומחים בתחום האלקטרומגנטי.  את מיגון הקרינה מומלץ לבצע לפני התקנת תשתיות החשמל (לוחות חשמל, כבלי חשמל ועוד…) וזאת על מנת להשיג יעילות מיגון אופטימלית ועלויות נמוכות עבור אותו פרוייקט מיגון קרינה.

ברוב המקרים, ימצא אפשרות למגן אזורים בהם כבר קיימת תשתית חשמל, מיפוי מקורות הקרינה מצריך מדידות קרינה מפורטות, גילוי כל מקורות הקרינה מהשדות המגנטיים, כולל כיוון השדה המגנטי בחדר אותו מעוניינים למגן מקרינה.

מיגון קרינה הלכה למעשה, נעשה על ידי קיבוע מושכל של לוחות ויריעות מחומרים מתכתיים על קירות המבנה אותו רוצים למגן מקרינה. ישנן שתי שיטות הפחתת שדה מגנטי וזאת מכיוון שאת השדה המגנטי כווקטור ניתן לחלק לשני מרכיבים (רכיב ניצב למישור המיגון ורכיב משיקי למישור המיגון). שיטות הפחתת הקרינה הם:

הפחתת קרינה ע"י הפסדי חשל ושדות מגנטיים משניים– את רכיבי השדה המגנטי הניצבים למישור המיגון מנחיתים ע"י הצבת לוחות מחומר מוליך (לרוב סגסוגת אלומונים בהרכב המתאים לשיטת המיגון), כאשר השדה המגנטי "פוגש" את הלוח המוליך נוצרים זרמי לולאה (eddy currents) לפי חוק אמפר המתואר ע"י משוואות מקסוול. זרמי הלולאה הללו יוצרים הפסדים בחומר ובכך מושגת הנחתה. בנוסף, לפי חוק לנץ, זרמי הלולאה יוצרים שדות מגנטיים משניים בכוון הפוך לשדה המגנטי שיצר אותם ובכך נוצרת הפחתה נוספת בעוצמת השדה המגנטי הראשוני.

הפחתת קרינה ע"י הולכת השטף המגנטי – הטיפול ברכיבים המשיקיים של השדה המגנטי מתבצע בעזרת לוחות או יריעות של מתכות בעלות תכונות פרומגנטיות (חומר מוגדר כ"פרומגנטי" כאשר כל היונים המגנטיים שלו מוסיפים תרומה חיובית למגנטיזציה). מתכות אלו מתנהגות כ "מוליכי שטף מגנטי" רוב השטף המגנטי ירוכז סביבם ולמעשה לא יתאפשר לשדה המגנטי להתקדם לאזור הממוגן. בד"כ החומרים הפרומגנטים הם סגסוגות שונות של ברזל ניקל וקובלט.

שילוב שיטות אלו יביאו להפחתת עוצמת השדה המגנטי עד 90% וזאת לפי סוג המיגון וכמות שכבות המיגון.

להלן תאור תהליך מיגון קרינה מרשת החשמל:

מיגון קרינה שלב ראשון  – מבצעים בדיקת קרינה מקיפה על מנת לזהות את כל מקורות הקרינה ולבצע מיפוי של מקורות קרינה אלו. את הנתונים שהתקבלו מהמדידות אנו מזינים לתוכנות מחשב המבצעות סימולציות אלקטרומגנטיות.

מיגון קרינה שלב שני – לאחר קבלת תוכנית המיגון שלב הביצוע מתחיל עם התקנת חומר מתכתי מוליך (בד"כ סגסוגת אלומוניום מתאימה) שדואג להנחית את השדות המגנטים הניצבים לאזור הממוגן. בשלב זה ישנה חשיבות להקפדה על ישום עקרונות מתורת האלקטרומגנטיות.

מיגון קרינה שלב שלישי  – לאחר התקנת הלוחות שתוארו בשלב הקודם יש לדאוד להפחתת השדות המשיקים לאזור אותו רוצים למגן וזאת בעזרת חומרים פרומגנטים, גם בשלב זה ישנה חשיבות גבוהה לישום והקפדה על יסודות התורה האלקטרומגנטית. ישנם מקרים (בהתאם לשיטת המיגון שיושמה) בהם נחוץ להתקין שכבה נוספת של יריעות PVC או חומר אחר מבודד בין שתי שכבות בעלות מוליכות גבוהה.

מיגון קרינה שלב רביעי – בשלב זה מתבצעת בדיקת קרינה מקיפה סופית, וזאת בכדי לבדוק את תוצאות יעילות המיגון. לעיתים, יש צורך בביצוע ניטור קרינה בכדי לבדוק כי מיגון הקרינה יעיל בכל שעות היממה.

מיגון קרינה שלב סופי – במקומות כגון חדרים בבית או במשרד בהם נדרשת הסתרה של המיגון לצורך שמירה על האסטטיקה, יתבצע חיפוי קירות גבס ברמת גימור גבוהה כך שמיגון הקרינה לא יראה. לאחר עבודת המיגון והחיפוי האסטטי איזור המיגון נראה כפי שהיה לפני מיגון הקרינה ולפעמים אפילו יפה יותר.

תהליך מיגון קרינה

תהליך מיגון קרינה מרשת החשמל

היישומים השכיחים במיגון קרינה מרשת החשמל הם:

מיגון קרינה ארונות חשמל .

מיגון קרינה חדר שנאים (חדר טרפו) .

מיגון מקרינה של לוחות חשמל.

מיגון מקרינה של כבלי חשמל.

מיגון מקרינה של ממכשירי חשמל.

מיגון מקרינה של קווי מתח גבוה.

מיגון קרינה מתשתית חשמל תת רצפתית.

מיגון קרינה מחימום תת רצפתי.

האם מיגון קרינה מרשת החשמל מתאים גם למיגון קרינה סלולר וRF ?

למעשה כן, מכיוון שהחומרים המשמשים למיגון קרינה מרשת החשמל הינם חומרים מתכתיים, הם בעלי מוליכות גבוהה שגורמת להחזרי (reflection)  גלים אלקטרומגנטיים בתדר גבוה. כלומר, גל אלקטרומגנטי בתדר גבוה שיגיע מאנטנה שמחוץ למבנה הממוגן, יוחזר ולא יחדור לאיזור שמוגן מקרינת רשת החשמל.

מהו מחיר מיגון קרינה מרשת החשמל ?

עלות המיגון מושפעת בעיקר לפי מידות השטח במ"ר שדרוש למיגון, נתון נוסף חשוב הוא יעילות מיגון קרינה (SE-Shielding Efficiency), כלומר מהי מטרת היעד להפחתת עוצמת הקרינה וזה היחס ביו השדה המגנטי ההתחלתי לשדה המגנטי הרצוי. ככל שהמספר הזה יגדל מחיר המיגון יעלה בהתאם, וזה בגלל שידרשו חומרי מיגון קרינה יקרים יותר ומספר שכבות גדול יותר. מחיר מיגון הקרינה יכול להיות מאות שקלים בפרוייקטים קטנים ולהגיע לאלפי שקלים בפרוייקטים גדולים יותר.

פורסם ב- מאמרים

סגור לתגובות.