Projekty krajowe

Celem głównym zadania było rozpoznanie, zbadanie i ocena zagrożeń elektromagnetycznych związanych z użytkowaniem różnego rodzaju pojazdów samochodowych o napędzie elektrycznym lub hybrydowym (PS-EH) oraz wykorzystywanej przez nie infrastruktury technicznej – z zastosowaniem badań środowiskowych i modelowania numerycznego – w kontekście warunków stosowania środków ochronnych do ograniczania tych zagrożeń.

Przeprowadzone prace analityczne, obejmujące m.in. przegląd stanu technologii napędu elektrycznego (e-mobility) oraz parametrów technicznych i warunków użytkowania PS-EH potwierdziły zwiększającą się systematycznie liczbę PS-EH (pojazdów samochodowych osobowych i dostawczych oraz autobusów o napędzie całkowicie elektrycznym, o napędzie hybrydowym i o napędzie hybrydowym z możliwością ładowania z sieci elektroenergetycznych) oraz punktów i stacji ładowania pokładowych źródeł energii elektrycznej w pojazdach. Powoduje to zwiększanie się liczby źródeł pola elektromagnetycznego i narastanie emisji elektromagnetycznych w środowisku, co ze względu na zróżnicowane skutki oddziaływania pola elektromagnetycznego na bezpieczeństwo i zdrowie ludzi (zależnie m.in. od częstotliwości pola elektromagnetycznego, poziomu i okoliczności narażenia oraz indywidualnej wrażliwości narażonych osób) uzasadnia potrzebę rozpoznania charakterystyki ekspozycji na pole elektromagnetyczne emitowane w środowisku pracy, a także stosowania odpowiednich środków ochronnych.

Opracowano metodę badań i oceny zagrożeń elektromagnetycznych w środowisku pracy, związanych z użytkowaniem PS-EH i wykorzystywanej przez nie infrastruktury technicznej, która obejmuje m.in. doświadczalne rozpoznanie parametrów widmowych wytwarzanego pola elektromagnetycznego (w dziedzinie częstotliwości, w paśmie do 6 GHz), zmienności jego poziomu w czasie, determinowanego warunkami użytkowania PS-EH (np. trybem jazdy, wpływającym na poziom pola magnetycznego quasi-statycznego czy zachowaniem pasażerów, rzutującym na poziom pola elektrycznego wielkiej częstotliwości i mikrofalowego). Z wykorzystaniem tej metody przeprowadzono badania charakterystyki (dynamicznej i widmowej) pola elektromagnetycznego w PS-EH (pojazdach osobowych oraz autobusach transportu publicznego). Przeprowadzone badania podczas różnych trybów jazdy (ruszanie, jazda ze stałą prędkością, przyspieszanie i hamowanie) wykazały m.in. ponad 10-krotnie zróżnicowane poziomy ekspozycji na pole elektromagnetyczne osób podróżujących w różnych częściach przestrzeni pasażerskiej autobusów.

Przeprowadzono symulacje numeryczne biofizycznych skutków oddziaływania pola elektromagnetycznego, związanego z użytkowaniem PS-EH, z wykorzystaniem komputerowych modeli scenariuszy ekspozycji i wysokorozdzielczych, anatomicznych fantomów pracowników. Symulacje numeryczne dotyczyły zagrożeń elektromagnetycznych pochodzących od typowych kasowników zbliżeniowych kart komunikacji miejskiej, działających w technologii RFID HF (Radio-Frequency Identification High Frquency), które rozpoznano jako źródło najbardziej istotnych z punktu widzenia skutków oddziaływania pola elektromagnetycznego w PS-EH. Modelowanie komputerowe objęło współczynnik SAR, charakteryzujący skutki termiczne oddziaływania pola elektromagnetycznego z pasma częstotliwości 100 kHz – 6 GHz, obejmującego emisje z kasowników RFID HF przy częstotliwości 13,56 MHz. Symulacje objęły realistyczne modele scenariuszy ekspozycyjnych, zróżnicowane ze względu na sposób korzystania z kasownika oraz warunki emisji pola elektromagnetycznego.

Zadanie 2.SP.08. Parametry statystyczne składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego quasi-statycznego w pojazdach samochodowych o napędzie elektrycznym podczas różnych trybów jazdy (unormowane do wartości IPNp-H, przy najwyższej rozpoznanej częstotliwości, tj. 300 Hz, w widmie badanego pola – ocena najgorszego przypadku)

Uzyskane dane badawcze (wyniki pomiarów i symulacji numerycznych) posłużyły do analizy ekspozycji na pole elektromagnetyczne i zagrożeń elektromagnetycznych podczas użytkowania PS-EH i wykorzystywanej przez nie infrastruktury technicznej. Stwierdzono m.in. możliwość występowania pola elektromagnetycznego stref ochronnych i konieczność stosowania zgodnych z wymaganiami prawa pracy środków ochronnych: bezpośrednio w otoczeniu układów zasilania i napędowych w PS-EH (zależnie od częstotliwości i trybu jazdy) i w otoczeniu stacji ładowania PS-EH (prądem prostowanym DC lub AC, o natężeniu kilkuset amperów).

Na podstawie wyników badań i analiz opracowano poradnik „Elektromagnetyczne oddziaływanie elektromobilności w środowisku pracy – ocena i ograniczanie” (wydany drukiem). Opracowano także materiały informacyjne dotyczące oceny i ograniczania ekspozycji na promieniowanie elektromagnetyczne, związane z użytkowaniem infrastruktury technicznej do ładowania PS-EH, które zweryfikowano na szkoleniu pilotażowym i opublikowano je w załączniku do publikacji w specjalistycznym czasopiśmie (dostępne open access na stronie internetowej CIOP-PIB).

Wyniki zadania przedstawiono w 4 publikacjach naukowych i 1 popularnonaukowej oraz zaprezentowano na 2 konferencjach krajowych i 1 międzynarodowej, a także podczas szkoleń specjalistycznych (8 prezentacji).

Jednostka: Pracownia Zagrożeń Elektromagnetycznych

Okres realizacji: 01.01.2020 – 31.12.2022