Come scegliere la frequenza di misura nelle valutazioni CEM

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Di seguito si riporta una tabella dove sono indicate le sorgenti CEM e le relative frequenze e la tipologia di grandezza da misurare ovvero campo elettrico o induzione magnetica o tutti e due. Ovviamente si accettano suggerimenti o integrazioni. Nelle situazioni in cui la misura del campo elettrico non è prevista significa che è trascurabile e che i valori rilevabili sono molto inferiori ai limiti di esposizione per la popolazione.

 

Tabella sorgenti CEM

 

Sorgente

Range Frequenza

Campo elettrico

Induzione magnetica

Cabina MT 15kV/400V

50 Hz

NO

SI

Sottostazione 132 kV/15kV

50 Hz

SI

SI

Motori elettrici industriali

 

50....200 Hz

NO

SI

Puntatrici

50....2000 Hz

NO

SI

Saldatrice a elettrodo

50....1000 Hz

NO

SI

Saldatrice a elettrodo inverter

50....10 kHz

NO

SI

Saldatrice TIG

50....20 kHz

SI

SI

Saldatrice MIG

50.....10 kHz

NO

SI

Barriera antitaccheggio 58 kHz

58 kHz

NO

SI

Wifi

2,45 GHz

SI

NO

Fusione alluminio a induzione

 

50....500 Hz

NO

SI

Tempra superficiale a induzione

 

50....10 kHz

NO

SI

Riscaldamento a induzione stampaggio a caldo

50.....1000 Hz

NO

SI

Inverter impianti fotovoltaici

50.....1000 Hz

NO

SI

UPS di potenza

50.....8 kHz

NO

SI

Calettatrice a induzione

50..... 1000 Hz

NO

SI

Scalda cuscinetti a induzione

50.....1000 Hz

NO

SI

Raddrizzatori impianti galvanici

50..... 2000 Hz

NO

SI

Alternatore centrale

50 Hz

NO

SI

RFID

400..... 2000 MHz

SI

NO

 

 

 

 

 

Valutazione CEM - Metodo standard o Picco Ponderato?

Valutazione attuale: 4 / 5

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La nota A3-3 del Dlgs 159/2016 specifica che nel caso di campi non sinusoidali, la valutazione  dell'esposizione effettuata ai sensi dell'articolo 209 e' di norma basata sul metodo del picco  ponderato, come descritto negli strumenti tecnici e specialistici per la riduzione dei livelli di rischio di cui all'articolo 28, comma 3-ter. In tale ambito potranno altresì  essere indicate  procedure alternative di valutazione scientificamente provate e validate, che conducano a risultati comparabili. Nella guida europea  si riporta inoltre la seguente nota :

Semplificando un po, nel caso siano presenti più componenti in frequenza ovvero escludendo cabine di trasformazione, barriere antitaccheggio a 58 kHz, motori elettrici trifase ecc che sono a singola componente in frequenza, i due metodi più accreditati e utilizzabili (comparabili) per la verifica dei valori di azione (popolazione e professionali) sono i seguenti :

  • Metodo standard con determinazione dell'indice IMS (Metodo detto anche delle frequenze diverse)
  • Metodo dei picchi ponderati con l'indice IWP

Metodo standard

Il metodo standard, anch'esso metodo dei picchi ponderati,  si basa sul fatto che, poichè le componenti spettrali che costituiscono una forma d'onda non coerente sono tra loro indipendenti per definizione, non si può escludere che si realizzi la condizione in cui esse raggiungono il valore picco tutte nello stesso istante: in quell'istante, il valore del campo è effettivamente uguale alla somma dei valori di picco delle singole componenti spettrali e quindi si impone che tale somma sia inferiore al valore limite. Nel caso in cui si abbia invece a che fare con una forma d'onda coerente, la condizione di coincidenza dei valori di picco delle varie componenti spettrali è del tutto eccezionale e quindi imporre una limitazione basata su di essa è altamente cautelativa. Il metodo standard passa attraverso l'utilizzo della seguente formula formulata attraverso i valori di picco :

 

Per essere soddisfatti tutti i valori di azione l'indice IMS deve essere minore di 1.

Per esempio nello spettro riportato di seguito sono presenti 4 picchi ma solo due sono significativi ovvero il picco A e il picco B in quanto i picchi C e D pesano per frazioni inferiori all'1% (Scala logaritmica).

 

Picco A : 33 µT  50 Hz  Limite popolazione 100 µT percentuale 33/1,41*100= 0,23

Picco B : 0,60 µT 150 Hz Limite popolazione 33,3 µT percentuale 0,60/1,41*33=0,016

Sommando i termini si ottiene

IMS = 0,23 + 0,016 = 0,25  ( = 25 %).

Come si era anticipato, il metodo standard dà  luogo ad indici che possono essere molto cautelativi rispetto, per esempio, al picco ponderato. Inoltre, il valore dell'indice dipende da alcuni parametri, come la risoluzione spettrale, che devono essere fissati in funzione della particolare forma d'onda osservata. La scelta di una risoluzione insufficiente può portare a trascurare componenti spettrali significative e causare quindi risultati errati, mentre risoluzioni elevate portano a valutazioni estremamente cautelative.

 

Picco ponderato in frequenza e nel tempo

 

Come il metodo standard, anche il metodo del picco ponderato conduce alla determinazione di un indice (simbolo IWP), il cui valore deve restare al di sotto dell'unità  (o del 100%, se espresso in percentuale) per garantire il rispetto delle prescrizioni. Per determinare questo indice sono a disposizione tre approcci: nel dominio della frequenza (via software), in hardware, in software nel dominio del tempo. Per la sua applicazione, occorre disporre non solo delle ampiezze efficaci delle componenti spettrali del campo rilevato, ma anche delle rispettive fasi  rispetto ad un riferimento arbitrario. Si devono poi ricombinare le varie componenti spettrali del segnale considerato, dopo averne pesato le ampiezze in funzione del valore limite L(fi) preso a riferimento e averne aumentato le fasi di un opportuno termine (dipendente dalla frequenza)  il valore assoluto massimo della funzione così ottenuta costituisce l'indice cercato:

Si nota subito che ponendo l'argomento del coseno uguale a 0° l'indice IWP coincide con IMS (dopo aver aggiustato i picchi) mentre per valori dell'argomento del coseno uguali a  n¶ i valori si sottraggono. I valori dell'indice IWP risultano quindi in generale inferiori all'indice IMS in quanto tiene conto di eventuali sottrazioni di componenti sfasate tra di loro. L'indice IWP viene calcolato in automatico dallo strumento di misura istante per istante ovvero nel tempo.

La criticità  principale utilizzando il metodo del picco ponderato può nascere nel caso delle forme d'onda non coerenti, in cui non è sempre possibile stabilire a priori quanto tempo sia necessario aspettare affinchè si verifichi la condizione di coincidenza di fase tra le componenti spettrali del segnale che dà  luogo al massimo valore dell'indice stesso. D'altra parte, non è detto che questa debba necessariamente verificarsi, se l'esposizione ha una durata breve. In ogni caso però, è impossibile stabilire quando l'indice IWP possa risultare rappresentativo, se non si ha la garanzia di aver considerato la condizione più sfavorevole, e quindi la più cautelativa, tra tutte quelle possibili. Detto in altri termini nel caso di più sorgenti indipendenti gli indici rilevati potrebbero essere diversi a ogni campionamento in quanto funzione degli sfasamenti tra le componenti che non sono necessariamente costanti nel tempo e indipendenti dalla posizione.

  

Osservazioni conclusive

Scusandoci per la semplicità , si osserva che nessuno dei due indici rasenta la perfezione in particolare:

 

  • Il metodo standard dà  luogo ad indici che possono essere molto cautelativi. Inoltre, il valore dell'indice dipende da alcuni parametri, come la risoluzione spettrale, che devono essere fissati in funzione della particolare forma d'onda osservata, e in questo ambito è fondamentale l'esperienza del Valutatore. La scelta di una risoluzione insufficiente può portare a trascurare componenti spettrali significative e causare quindi risultati errati, mentre risoluzioni elevate portano a valutazioni estremamente cautelative risolvibili però con l'esperienza dell'operatore addetto alla misurazione.
  • La difficoltà  principale col metodo del picco ponderato può nascere nel caso delle forme d'onda non coerenti, in cui non è sempre possibile stabilire a priori quanto tempo sia necessario aspettare (con il rischio di tempi di misurazione estremamente lunghi) affinchè si verifichi la condizione di coincidenza di fase tra le componenti spettrali del segnale che dà luogo al massimo valore dell'indice stesso. D'altra parte, non è detto che questa debba necessariamente verificarsi, se l'esposizione ha una durata breve. In ogni caso però, è impossibile stabilire quanto l'indice IWP possa risultare rappresentativo, se non si ha la garanzia di aver considerato la condizione più sfavorevole tra tutte quelle possibili. Detto in altri termini nel caso di più sorgenti indipendenti gli indici rilevati potrebbero essere diversi a ogni campionamento, e quindi con il rischio di risultare contestabili, in quanto funzione degli sfasamenti tra le componenti che non sono necessariamente costanti nel tempo e indipendenti dalla posizione.

Quale indice utilizzare ?

Glob Tek suggerisce di riferirsi in prima istanza al metodo standard, anch'esso è un metodo "picchi ponderati". Se l'indice IMS risulta minore di 1, l'esposizione può ritenersi sicuramente consentita. In caso contrario, occorre valutare l'impatto dell'eventuale messa in atto di interventi volti ad impedire o mitigare l'esposizione stessa. Se questo dovesse risultare eccessivamente oneroso o penalizzante, potrà  essere presa in considerazione l'applicazione del metodo del picco ponderato in frequenza e nel tempo.

 

Rif. - Bibliografici  Relazione Ispra Ifac v3

 

 

 

 

Reti wifi ed esposizione ai campi elettromagnetici

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Le sedi aziendali con presenza continuativa di personale possono essere cablate, oltre che con una rete fissa di collegamento delle postazioni di lavoro (computer e telefoni), anche con una rete di tipo wireless (senza fili) dove l'utilizzatore accede via radio al punto di collegamento (Access Point) alla rete LAN, che copre la propria area (ufficio o zona dell'edificio). Nella predisposizione di tali reti vengono seguite apposite specifiche di progettazione, realizzazione e installazione (in particolare i criteri di installazione degli AP - Access Point) che, unitamente al rispetto del vincolo di non superamento dei +20 dBm di potenza irradiata (c.d. EIRP - Equivalent Isotropically Radiated Power, che equivale alla Potenza in uscita dall'Access Point più il Guadagno dell'Antenna), consentono di escludere esposizioni per i lavoratori a livelli CEM superiori ai limiti più cautelativi previsti per la popolazione (6 V/m) indipendentemente dal tipo di antenna utilizzato. Nelle ultime campagne di misura abbiamo rilevato valori di campo elettrico a contatto con le antenne pari a circa 6 V/m. Ovvero già a una distanza dell'ordine della decina di centimetri i valori di campo elettrico sono sensibilmente inferiori a 6 V/m.

Esposizione ai campi elettromagnetici microcelle SRB e ponti radio Iperlan

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Per i ripetitori in radiofrequenza o micro celle si applica il  Decreto Legge 98 del 2011 convertito in Legge 111 del 15 luglio 2011 - Decreto legge 6 luglio 2011, n. 98 “ Disposizioni urgenti per la stabilizzazione finanziaria - (G.U. 6 luglio 2011, n. 155) con le modifiche apportate dalla legge di conversione 15 luglio 2011, n. 111 (G.U. 16 luglio 2011, n. 167).il D.L. 98/2011 come convertito in legge 111/2011.

 

Il decreto permette di ritenere trascurabili le emissioni elettromagnetiche di impianti telefonici (ripetitori) con potenza in antenna inferiore o uguale a 10 W con superficie radiante non superiore a 0,5 metri quadrati.

 

Per i ponti radio (Reti Radio Iperlan) si applica il D.Lgs.vo 259/03 art.105  "Codice delle comunicazioni elettroniche"

 

Fanno parte di questa categoria le comunicazioni che avvengono anche all'esterno del proprio fondo e si avvalgono di apparecchiature che usano onde radio sotto la condizione vincolante che le apparecchiature radio utilizzate soddisfino i seguenti requisiti:

 

  • Che le apparecchiature radio utilizzate siano del tipo HIPERLAN nella banda 5470 - 5725 MHz.
  • Che le comunicazioni avvengano fra entità  della stessa ragione sociale cioè l'attività sia ad uso privato.
  • Che siano del tipo SRD (a corto raggio)

 

Questa categoria di impianti  non necessitano di autorizzazioni particolari. Si precisa che le trasmissioni avvengono con antenne direttive di conseguenza il campo elettromagnetico è presente esclusivamente fronte antenna, area normalmente, per come concepito il sistema non accessibile.

Utilizzo di telefoni cellulari e dect ed esposizione ai campi eletromagnetici

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Il telefono cellulare è un dispositivo che genera ed irradia segnali di CEM (tramite una piccola antenna incorporata) nella gamma di frequenza compresa tra circa 800 MHz e 2500 MHz, per instaurare collegamenti di comunicazione con la centrale di telecomunicazione (Stazione Radio Base - SRB) più vicina. L'apparecchio (dispositivo portatile) ai fini della pericolosità  delle emissioni rientra tra le tipologie escluse della Norma CEI EN 50499, anche se in tutto il mondo sono in corso studi alla ricerca di evidenze scientifiche che possano certificare l'insorgenza di danni alla salute dell'utilizzatore anche per l'uso a lungo termine. Tuttavia, considerando, la molteplicità  di studi scientifici in corso e l'estrema variabilità  della durata potenziale di esposizione ai campi elettromagnetici (dove variabile può essere sia la necessità  operativa che le abitudini comportamentali di ciascun lavoratore), ancorchè di bassa intensità ; considerando inoltre che l'apparecchio potrebbe essere utilizzato anche da personale sensibile ai campi elettromagnetici, si raccomanda, anche ai fini del miglioramento aziendale in ambito salute e sicurezza dei lavoratori, di applicare alcuni principi di cautela mettendo in atto come minimo le seguenti azioni:

  • Scelta di apparecchi di tipo commerciale (comuni anche per la popolazione), ma con valori del SAR (Specific Absorption Rate) dichiarato dai produttori tra i più bassi;
  • La fornitura in dotazione a tutti i dipendenti in possesso del telefono cellulare aziendale anche dell'apposito auricolare a filo, per consentire una ulteriore riduzione del SAR attraverso l'allontanamento dal corpo durante l'uso dell'apparecchio e quindi della sorgente CEM associata (antenna);
  • La predisposizione di appositi kit viva-voce per i veicoli aziendali utilizzati dai lavoratori.

Misure dei valori di SAR relative ai telefoni cordless (DECT) non sono generalmente disponibili, ma è possibile ricavarli scalando dai valori tipici riportati per i telefoni cellulari quando questi funzionano a piena potenza (0,2-1,4 W/kg). Assumendo che i fattori fisici (come il tipo di antenna e la posizione rispetto alla testa) siano simili a quelli dei telefoni cellulari, questa procedura suggerisce che i valori di SAR dei cordless DECT debbano situarsi nell'intervallo 0,008-0,06 W/kg: almeno 30 volte al di sotto dei limiti (2 W/kg relativi al SAR localizzato) dettati dalle linee guida ICNIRP relative alla popolazione.

Sottocategorie

  • Banca Dati Glob-Tek Campi Elettromagnetici

    Si riportano le misure effettuate su varie sorgenti in ambito lavorativo e civile. La banca dati è in continuo aggiornamento. Per eventuali commenti, giudizi, o miglioramenti da voi effettuati non esitate a contattarci.