Magneettikenttien vaikutukset ja hallinta sairaalassa
Saar, Ago-Henri (2017)
Saar, Ago-Henri
2017
Sähkötekniikka
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2017-10-04
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201708241797
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201708241797
Tiivistelmä
Tämän diplomityön tarkoituksena oli selvittää laskennallisesti magneettivuon tiheyksiä, joita esiintyy Jyväskylään rakennettavassa uudessa Sairaala Novassa. Laskentojen apuna käytettiin numeeriseen laskentaan tarkoitettua tietokoneohjelmistoa MATLAB. Lisäksi kiinnitettiin huomioita suunnitteluvaiheessa laitevalintojen ja tilasuunnittelun tärkeyteen magneettikenttien pienentämiseksi sekä henkilöiden magneettikenttien altistumisaikojen vähentämiseksi.
Magneettivuon tiheyksien selvitys tarvittiin, koska sairaaloissa tarvittavien sähköjärjestelmien määrien ja tehon tarve on jatkuvassa kasvussa. Täten myös sairaaloissa esiintyvät magneettikentät ovat yleisempiä ja myös entistä voimakkaampia. Magneettikentille on määritelty väestön osalta suositusarvot ja työntekijöille velvoittavat raja-arvot, joita ei sairaalan tiloissa saa poikkeustapauksia lukuun ottamatta ylittää.
Sairaala Novassa sijaitsee neljä muuntamoa. Kolme näistä ovat käytännössä identtisiä ja yksi muuntamo hieman kolmea muuta muuntamoa pienempi. Jo Muuntamoiden suunnitteluvaiheessa otettiin magneettikentät huomioon. Muuntamoiden isoimpien magneettikenttien lähteiden keskinäisissä sijoitteluissa pyrittiin siihen, että niistä ympärilleen leviävät magneettikentät jäisivät mahdollisimman suppealle alueelle ja etteivät ne pääsisi vahvistamaan liikaa toistensa magneettikenttiä. Lisäksi muuntamoiden viereisiksi tiloiksi valittiin tiloja, joissa ei oleskeltaisi. Näin henkilöiden altistumiset magneettikentille olisivat vähäisempiä.
Laskennoissa tarkasteltiin muuntamoista aiheutuvia magneettikenttiä nimenomaan muuntamoiden viereisten tilojen osalta. Laskennoissa käytettyjen tarkastelupisteiden magneettivuon tiheydet eivät ylittäneet niille annettuja suositusarvoja. Kohteen ollessa vielä kesken, jouduttiin laskennoissa tekemään tiettyjä oletuksia ja yksinkertaistuksia. Tästä johtuen tuloksia ei voida pitää täysin absoluuttisina, mutta tuloksien suuruusluokat tulevat selville. Laskennat toistettiin muuntamoihin lisättävän 5 mm alumiinisuojan kanssa. Laskennoista nähtiin alumiinisuojauksella olevan todella suuri vaikutus muuntamoiden viereisten tilojen magneettivuon tiheyksiin.
Muuntamoiden lisäksi tarkasteltiin kiskosilloista, jakelukiskoista ja suojaerotusmuuntajista aiheutuvia magneettikenttiä. Mitkään näistä eivät aiheuttaneet ympärilleen suositusarvoja ylittäviä magneettikenttiä. Suojaerotusmuuntajien tapauksessa on kuitenkin kiinnitettävä huomiota niiden etäisyyteen sähkölaitteista, jotka ovat herkkiä magneettikentille. Liian lähellä oleva suojaerotusmuuntaja saattaa aiheuttaa hoidettavan potilaan terveydelle välillistä vaaraa.
Magneettivuon tiheyksien selvitys tarvittiin, koska sairaaloissa tarvittavien sähköjärjestelmien määrien ja tehon tarve on jatkuvassa kasvussa. Täten myös sairaaloissa esiintyvät magneettikentät ovat yleisempiä ja myös entistä voimakkaampia. Magneettikentille on määritelty väestön osalta suositusarvot ja työntekijöille velvoittavat raja-arvot, joita ei sairaalan tiloissa saa poikkeustapauksia lukuun ottamatta ylittää.
Sairaala Novassa sijaitsee neljä muuntamoa. Kolme näistä ovat käytännössä identtisiä ja yksi muuntamo hieman kolmea muuta muuntamoa pienempi. Jo Muuntamoiden suunnitteluvaiheessa otettiin magneettikentät huomioon. Muuntamoiden isoimpien magneettikenttien lähteiden keskinäisissä sijoitteluissa pyrittiin siihen, että niistä ympärilleen leviävät magneettikentät jäisivät mahdollisimman suppealle alueelle ja etteivät ne pääsisi vahvistamaan liikaa toistensa magneettikenttiä. Lisäksi muuntamoiden viereisiksi tiloiksi valittiin tiloja, joissa ei oleskeltaisi. Näin henkilöiden altistumiset magneettikentille olisivat vähäisempiä.
Laskennoissa tarkasteltiin muuntamoista aiheutuvia magneettikenttiä nimenomaan muuntamoiden viereisten tilojen osalta. Laskennoissa käytettyjen tarkastelupisteiden magneettivuon tiheydet eivät ylittäneet niille annettuja suositusarvoja. Kohteen ollessa vielä kesken, jouduttiin laskennoissa tekemään tiettyjä oletuksia ja yksinkertaistuksia. Tästä johtuen tuloksia ei voida pitää täysin absoluuttisina, mutta tuloksien suuruusluokat tulevat selville. Laskennat toistettiin muuntamoihin lisättävän 5 mm alumiinisuojan kanssa. Laskennoista nähtiin alumiinisuojauksella olevan todella suuri vaikutus muuntamoiden viereisten tilojen magneettivuon tiheyksiin.
Muuntamoiden lisäksi tarkasteltiin kiskosilloista, jakelukiskoista ja suojaerotusmuuntajista aiheutuvia magneettikenttiä. Mitkään näistä eivät aiheuttaneet ympärilleen suositusarvoja ylittäviä magneettikenttiä. Suojaerotusmuuntajien tapauksessa on kuitenkin kiinnitettävä huomiota niiden etäisyyteen sähkölaitteista, jotka ovat herkkiä magneettikentille. Liian lähellä oleva suojaerotusmuuntaja saattaa aiheuttaa hoidettavan potilaan terveydelle välillistä vaaraa.