50 Hz elektromanyetik alanlar ve biyolojik etkileri
50 Hz electromagnetic fields and their biological effects
Yazar: GÜNEŞ GÜLŞEN GÜÇLÜ
Danışman: PROF. DR. ADNAN KAYPMAZ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Enerji Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü / Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy
Dizin: Elektrik mühendisliği = Electricity engineering ; Elektriksel yükler = Electrical charges ; Elektromanyetik alanlar = Electromagnetic fields ; Elektromanyetik kirlilik = Electromagnetic pollution ; Elektromanyetik teori = Electromagnetic theory ; Elektromanyetik yayılma = Electromagnetic propagation ; Elektromanyetik özellikler = Electromagnetic properties

Özet:
Teknolojinin gelişimi ve nüfusun hızla artması ile birlikte, yaşamın her alanında kullanımı artan elektrik enerjisinin zararlı etkileri olup olmadığı bir merak konusudur. Elektrik enerjisinin iletilmesi ve kullanımı sırasında çevreyi ve insanları etkileyebilecek elektromanyetik alanlar oluşmaktadır.Çağdaş yaşamın bir gerçeği olarak evlerde, işyerlerinde ya da okulda elektriğin üretimi iletimi ve kullanılmasından kaynaklanan elektromanyetik alanlara (EMA elektrik ve manyetik alanlar ya da kısaca elektromanyetik alanlar) maruz kalırız. Biyomanyetolojinin prensipleri gereği, insan vücudunun manyetik özellikleri vardır. Tıpkı su ve hava gibi manyetik alan insan vücudunun gerekli bir parçasıdır. Dünyanın manyetik alanı ile insan vücudunun manyetik alanı arasında uyumlu bir iletişim mevcuttur. Fakat bu harmoni yüksek gerilim, cep telefonları, her türlü iletim ve yayın istasyonları gibi kaynaklar ile sık sık bozulan ve elektrosmog denilen elektromanyetik kirliliğin etkisindedir.Enerji iletim hatlarının çevresinde, akımdan dolayı manyetik alanlar meydana gelmektedir. 50 Hz frekanslı bu alanların çevredeki insanlar, hayvanlar ve bitki örtüsü üzerindeki biyolojik etkilerinin belirlenebilmesi için araştırmalar yapılmaktadır. Bu konuda yapılan araştırmalardan elde edilen sonuçlardan yararlanılarak, manyetik alanlara sınır değerler getirilmiştir. Enerji iletim hatlarının planlanmasında en uygun düzenin belirlenmesi için manyetik alan hesabının yapılması büyük önem taşımaktadır.Günümüzde elektromanyetik alanların hücre ve doku sistemleri üzerindeki biyolojik etki mekanizmasını incelemek üzere pek çok çalışma yapılmaktadır. 50-60 Hz'de kuvvetli alanlar içerisinde uzunca bir süre yaşamak zorunda olan insan, hayvan ve bitkilerdeki olası fizyolojik ve biyolojik etkileri belirlemek amacı ile hem deneysel hem de epidemiyolojik çalışmalar yapılmaktadır. Elektrik tesislerinden kaynaklanan elektromanyetik alanların civardaki canlılar üzerindeki olası olumsuz etkileri konusunda çalışmalar halen devam etmektedir.Bu konuda bazı hükümetler önemli ulusal çalışmalar başlatmıştır ve ilerleyen birkaç yılda önemli çalışma sonuçları elde etmeyi beklemektedirler. Dünya ve canlılar arasında kendiliğinden var olan (orijinal) elektromanyetik alanların bir dengesi ve bazı faydaları olmalarına karşın günümüzde EMA'ya maruz kalmanın sağlık yönünden ters etkilerinin olduğuna dair bazı bilgiler ve araştırmalar vardır. Bu tezdeki bilgiler 50 Hz elektromanyetik alana maruz kalmanın canlılara etkisi yönünden kaygıları ve belirsizlikleri anlamada bilimsel bir katkı sağlayabilecek bilgiler içermektedir.Bu tezin birinci bölümünde tezde geçen ve anlaşılmayı kolaylaştıracak bazı temel kavramlara yer verilmiştir.İkinci bölümde, manyetik alanlar ve insan sağlığı sorunları hakkında bilgi verilmiştir.Üçüncü bölümde, manyetik alan hesaplamasında kullanılan bir yöntem olan Biot-Savart Yasasından söz edilmiştir. Bu yöntem ile 34,5 kV'luk üç fazlı bir orta gerilim hattı çevresindeki manyetik dağılımların hattan akan akım değerleri ile, hattan uzaklıkta ve yerden yükseklikte değişimi hesaplanarak incelenmiştir.Dördüncü bölümde, Yüksek gerilim iletim hattı altında elektrik ve manyetik ölçüm deneyleri yapılmıştır.Beşinci bölümde, çeşitli ülkelerdeki elektromanyetik alan güvenlik standartları verilmiştir. Türkiye'deki durum değerlendirilmiş ve güvenlik seviyeleri belirtilmiştir.Son bölümde ise konu ile ilgili genel değerlendirmeler yapılmıştır.

Abstract:
Nowadays, the usage of electricity increases together with the improving technology and increasing population. It becomes a questionmark whether the electric energy has dangerous impacts on people health or not. During the usage and transmission of the electricity, electromagnetic fields are formed which will effect the enviroment and humanbeingst.It is a modern fact of life that whether we are at work, at home, or at school, we are all exposed to Electromagnetic Field (EMF?s-electric and magnetic fields or electromagnetic field) produced by the generation, transmission, and use of electricity. According to the biomagnetology principles, human body has magnetic properties. Such as water and air, magnetic field is an essential part of human body. The earth magnetic field and human body magnetic field comminicate to each other in harmony. But this harmony can be frequently destroyed by source of EMF pollution like high voltage, cellular phones, every types of transmission and broadcasting stations which is called electrosmog.Magnetic fields occur around energy transmission lines because of currents. Researchers have been studying to determine the biological effects on human, animals and plants of these power frequency fields. By using th results obtained from the studies on this subjects, the limitation of the magnetic fields are determined. In the stage of the planning of the power transmission lines, the calculation of magnetic fields is very important to determine the most convenient configuration.Currently, there are many studies to understand how the electromagnetic fields effect cells and tissues of biological systems. There are a lot of experimental and epidemiological studies about possible physiologic and biologic effects of 50-60 Hz power frequency fields on the human, animal and plants that are exposed to those fields, for a long time. Studies about possible negative effects of electromagnetic fields due to electrical installations on living creature have just gone on. Some governments have initiated a national EMF research effort and important study results are expected in the next few years. Although the original EMF between the earth and the alives has a balance and some advantages, at present, we have some informations and research to determine if EMF exposure causes adverse health effects. The information in this thesis should help to understand the scientific basis for the concerns and the uncertainties about EMF exposure on alives.In the first chapters of this thesis, the basic concept used in the thesis and will make understanding simple will be mentioned.In the second chapter has been given an information about magnetic fields and human health issues.Biot-Savart Law is used a method of calculating of magnetic field which has been mentioned in the third chapter. Magnetic disributions of 34,5 kV medium voltage line have been examined by this methods detailed as below. Current rates of magnetic distributions, alternation of within line and alternation of ground altitude.In the fourth chapter, electric and magnetic field measurements performed under high-voltage transmission line are explained.In the fifth chapter the standards in many countries are given. The situation in Turkey is summed up and security limits are presented.The last chapter covers general evalutions about the power frequency magnetic fields.