CAPITOLO 10
NORMATIVE CEI - 95
( COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO )

10.1 Definizioni
        10.1.1 Assorbimento specifico (SA)
        10.1.2 Tasso di assorbimento specifico (SAR)
        10.1.3 Esposizione breve
        10.1.4 Lavoratori
        10.1.5 Popolazione

10.2 Limiti di esposizione
        10.2.1 Applicazione dei limiti di base e valori derivati
        10.2.2 Criteri per la definizione dei limiti

10.3 Protezione dai rischi diretti

        10.3.1 Limiti di base (grandezze primarie)
                10.3.1.1 Densita' di corrente nell'intervallo 10 KHz - 10 MHz
                10.3.1.2. Tasso di assorbimento specifico (SAR) e assorbimento specifico (SA) nell'intervallo: 10 KHz - 300 GHz
                10.3.1.3 Caso di esposizioni brevi
        10.3.2 Limiti derivati di riferimento
                10.3.2.1 Grandezze secondarie
                10.3.2.2. Esposizione a radiazione pulsata
                10.3.2.3. Esposizione simultanea a una o piu’ sorgenti
                10.3.2.4 Corrente indotta nel corpo umano
        10.3.3. Protezione da rischi indiretti
                10.3.3.1. Limiti di base per le correnti di contatto
 

10.1 Definizioni

10.1.1 Assorbimento specifico (SA)

Quoziente dell'energia elementare (dW) assorbita da (dissipata in) una massa elementare (dm) contenuta in un volume elementare (dV) di densità ()

(12)

10.1.2 Tasso di assorbimento specifico (SAR)

E' la derivata rispetto al tempo dell'energia elementare (dV) assorbita da (dissipata in) una massa elementare (dm) contenuta in un volume elementare (dV) di densità ( ):

(13)

il SAR viene espresso in watt per Kg (W/Kg)
 

10.1.3 Esposizione breve

Tempi di esposizione più brevi del corrispondente tempo di media.

10.1.4 Lavoratori

Vengono considerati lavoratori, le persone che lavorano alle dipendenze o autonomamente, durante lo svolgimento della loro attività lavorativa (otto/dieci ore su ventiquattro).

10.1.5 Popolazione

Rimanente parte di persone che non vengono considerate lavoratori.

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10.2 Limiti di esposizione

Nel caso di interesse, le frequenze prese in considerazione, vanno da 10 KHz fino a 300 GHz.

10.2.1 Applicazione dei limiti di base e valori derivati

I limiti di base, definiti nelle pagine seguenti, così come i limiti per le correnti di contatto, dovranno essere rispettate in tutti i casi.
I limiti di base, si considerano rispettati, quando non vengono superati i livelli di riferimento delle intensità di campo elettrico e magnetico, considerate separatamente, dalla densità di potenza, dalla densità di energia e dalla corrente indotta nel corpo umano.
I livelli di riferimento relativi alle intensità di campo elettrico e campo magnetico considerate separatamente o sommati tra loro o , i livelli di potenza possono essere superati se è possibile dimostrare che i limiti di base non vengono superati.

10.2.2 Criteri per la definizione dei limiti

Si faranno come al solito delle differenziazioni tra i limiti da applicare alla popolazione ed ai lavoratori.
Questo in dipendenza del differente tempo di esposizione (8/10 ore per i lavoratori).
Quindi il metodo seguito per la definizione dei limiti (che costituiscono poi la struttura delle normative) è quello di mostrare i vari criteri adottati per la definizione dei limiti stessi, estendendo in seguito la trattazione al caso di classe dei lavoratori e classe della popolazione.

NOTA: Si indicherà questa specifica con la sigla LAVORATORI/ POPOLAZIONE.
 
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10.3 Protezione dai rischi diretti

10.3.1 Limiti di base (grandezze primarie)

10.3.1.1 Densita' di corrente nell'intervallo 10 KHz - 10 MHz

 

Esposizione continua :

J=f/x     (14)

x = valore da definire
dove j è la densità di corrente in ; e f è la frequenza in Hz.
La densità di corrente deve essere mediata in periodi di 100 ms e su sezioni di 100 nm2; perpendicolari alla direzione della corrente.
Le varie componenti devono essere sommate secondo la seguente formula:

(15 )

dove Ji è la densità di corrente alla i-esima frequenza e Jref,i è il limite della densità di corrente alla i-esima frequenza.
Come già preannunciato si evidenziano di seguito le differenze fra i limiti per popolazione e per lavoratori.
 

LAVORATORI/POPOLAZIONE

- Densità di corrente nell'intervallo: 10KHz - 10 MHz

Esposizione continua

 J=f/x     (16 )

Lavoratori x = 100
Popolazione x = 250

Esiste quindi un fattore 2,5 di differenza tra lavoratori e popolazione.
 

10.3.1.2. Tasso di assorbimento specifico (SAR) e assorbimento specifico (SA) nell'intervallo: 10 KHz - 300 GHz

I valori SAR e SA riportati si riferiscono all'insieme del SAR e del SA prodotti dall'assorbimento di energia dal corpo umano durante l'esposizione a campi elettromagnetici compresi tra 10 KHz e 300 GHz.
Per i limiti del tasso di assorbimento specifico (SAR) (esposizione continua) e assorbimento specifico (SA), si può utilizzare una tabella che indichi:

a) limite per il SAR mediato su ogni intervallo di tempo di 6 min e su tutto il corpo;
b) SAR mediato su ogni intervallo di tempo di 6 min e su ogni 10 g* di tessuto, esclusi mani, polsi, piedi e caviglie;
c) SAR mediato su ogni intervallo di tempo di 6 min e su ogni 10 g* di tessuto di mani, polsi, piedi e caviglie;
d) SA max mediato su ogni 10 g di tessuto**.

* la massa di 10 g andrà considerata di forma cubica e non laminare in superficie.
** per impulsi di durata inf. ai 30 microsec e frequenza sup. a 300 MHz.
 
LAVORATORI/POPOLAZIONE

- Tasso di assorbimento specifico (SAR) e assorbimento specifico (SA) nell'intervallo 10 KHz - 300 GHz.

Si ottengono le seguenti tabelle:
 

Limiti del tasso di assorbimento specifico (SAR) (esposizione continua) ed assorbimento specifico (SA)
 
SAR mediato su ogni intervallo di tempo di 6 min. e su tutto il corpo
SAR mediato su ogni intervallo di tempo di 6 min. e su ogni 10g di tessuto esclusi mani , polsi, piedi e caviglie
SAR mediato su ogni intervallo di tempo di 6 min. e su ogni 10 g di tessuto di mani, polsi, piedi e caviglie
SA massimo mediato su ogni 10g di tessuto
Lavoratori
0.4W/Kg
10 W/Kg
20 W/Kg
10 mJ/Kg
 
Limiti del tasso di assorbimento specifico (SAR) (esposizione continua) ed assorbimento specifico (SA)
 
SAR mediato su ogni intervallo di tempo di 6 min. e su tutto il corpo
SAR mediato su ogni intervallo di tempo di 6 min. e su ogni 10g di tessuto esclusi mani , polsi, piedi e caviglie
SAR mediato su ogni intervallo di tempo di 6 min. e su ogni 10 g di tessuto di mani, polsi, piedi e caviglie
SA massimo mediato su ogni 10g di tessuto
Popolazione
0.08W/Kg
2 W/Kg
4 W/Kg
2 mJ/Kg
In questo caso si vede che esiste tra le due classi un coefficiente moltiplicativo 5.
 

 

10.3.1.3 Caso di esposizioni brevi

Nel caso di esposizioni brevi si può applicare il seguente limite per il SAR :

(17 )

dove SARi è il SAR durante l'esposizione i-esima espresso in W/Kg e ti è la durata dell'esposizione i-esima, espressa in minuti.
 

10.3.2 Limiti derivati di riferimento

10.3.2.1 Grandezze secondarie

Le grandezze prese in considerazione sono:
intensità dei campi, densità di potenza, densità di energia.
I livelli di riferimento dell'intensità del campo elettrico e magnetico e della densità di potenza, si riferiscono ai campi in assenza di persone, per determinate frequenze, ed in corrispondenza di esposizioni di durata maggiore, uguale di 6 min. ( esposizione continua ).
Alcune parti del corpo possono essere esposte a livelli di riferimento superiori purché vengano rispettati i limiti di base riportati nella sezione precedente.
Per rispettare il limite di base per l'assorbimento di picco specifico derivante da impulsi di durata minore o uguale di 30 microsec viene indicato un valore derivato di densità di energia pari a y J/m2 .

y = valore da definire

LAVORATORI/POPOLAZIONE
 

Livelli di riferimento delle intensità dei campi elettrico e magnetico e della densità di potenza per esposizione continua (f in MHz)
Frequenza (MHz)
Valore efficace del campo elettrico (V/m)
Valore efficace del campo magnetico (A/m)
Densità di potenza media (W/m2)
0.01 - 0.038
1000
42
 
0.038 - 0.61
1000
1.6/f
 
0.61 - 10
614/f
1.6/f
 
10 - 400
61.4
0.16
10
400 - 2000
307 f0.5
8.14 10-3  f0.5
f/40
2000 - 150000
137
0.364
50
150000 - 300000
0.354 f0.5
9.410-4  f0.5
3.334 10-4 f
 

Livelli di riferimento delle intensità dei campi elettrico e magnetico e della densità di potenza per esposizione continua (f in MHz)
Frequenza (MHz)
Valore efficace del campo elettrico (V/m)
Valore efficace del campo magnetico (A/m)
Densità di potenza media (W/m2)
0.01 - 0.038
400
16.8 
 
0.038 - 0.61
400
 07/f
 
0.61 - 10
275/f
 0.7/f
 
10 - 400
27.5
 0.07
 2
400 - 2000
1.37 f0.5 
 3.6410-3  f0.5
 f/200
2000 - 150000
 61.4
 0.163
 10
150000 - 300000
 0.158 f0.5
 4.21 10-4  f0.5
6.67 10-5  f 
 
Il valore derivato di densità di energia assume i seguenti valori:

LAVORATORI Y=0,1
POPOLAZIONE Y=0,02
 

Ancora una volta si vede come il fattore moltiplicativo tra le due classi sia 5, ovvero i valori consentiti per i lavoratori sono 5 volte più alti di quelli consentiti per la popolazione, come era da aspettarsi.
Nel caso di esposizioni brevi, è possibile calcolare i livelli di riferimento in base alle seguenti formule:
 

a) Frequenze superiori a 610kHz (E) /38 Khz (H) ed esposizioni di durata inferiori a 6 min :

 
        (V/m)2   *  min     (18 )

 

    (V/m)2   *  min    (19 )

 

 

    (W/m)2   *  min    (20 )
 

b) Frequenze fino a 610 KHz (E ) / 38 KHz ed esposizioni di durata inferiore ai 100 ms

(V/m)   *  S    (21)

 

    (A/m)   *  S   (22)
 

Dove

Ei : è il valore efficace dell’ intensità del campo elettrico durante l’ esposizione i-esima , espresso in V/m ;
Hi : è il valore efficace del campo magnetico durante l’ esposizione i-esima espresso in A/m ;
Si : é la densità di potenza durante l’esposizione, espressa in W/m2 ;
LE,i , LH,i , LS,i : sono i livelli di riferimento del campo elettrico, del campo magnetico e della densità media di potenza per esposizioni di durata 6min , come riportato nelle tabelle ;
ti : è la durata dell’ esposizione i-esima in minuti o secondi , come richiesto nei vari casi .
Questi dati risultano essere gli stessi sia per la classe dei lavoratori, che per quella della popolazione.

10.3.2.2. Esposizione a radiazione pulsata

In questo caso si utilizzano i seguenti valori max:
(Si costruisce una tabella con i valori di picco di: campo elettrico, campo magnetico e densità di potenza.)

LAVORATORI/POPOLAZIONE

 

Livelli di riferimento dei valori di picco dei campi elettrico e magnetico e della densità di potenza (f in MHz)
Frequenza (MHz)
Valore di picco massimo del campo elettrico (V/m)
Valore del picco massimo del campo magnetico (A/m)
Valore del picco della densità di potenza (W/m2)
0.01 - 0.23
4760
200
 
0.23 - 3.73
4760
46/f
 
3.73 - 10
17750/f
46/f
 
10 - 400
1775
4.6
8160
400 - 2000
88.8  f0.5
0.23  f0.5
20.4 f
2000 - 150000
3970
10.3
40890
150000 - 300000
10.3  f0.5
2.66 10-2  f0.5
0.274 f
 

Livelli di riferimento per valori di picco delle intensità dei campi elettrico e magnetico e della densità di potenza (f in MHz)
Frequenza (MHz)
Valore di picco del campo elettrico (V/m)
Valore di picco del campo magnetico (A/m)
Massima densità di potenza media (W/m2)
0.01 - 0.25
1936
80 
 
0.25 - 4.16
1936
20 /f
 
4.16 - 10
7940/f
 20/f
 
10 - 400
794
 2
 1588
400 - 2000
39.7  f0.5
 0.1  f0.5
 3.97 f
2000 - 150000
 1775
4.17 
 7934
150000 - 300000
4.58  f0.5
 0.0115  f0.5
0.053 f 
 

In questa situazione si nota ancora una differenza tra popolazione e lavoratori di un fattore di circa 5.

10.3.2.3. Esposizione simultanea a una o piu’ sorgenti

In accordo con quanto esposto, nei fondamenti sul fenomeno, si applicano le seguenti formule:

per 

(23 )

 

 

inoltre per 700

 

        e (24)
 
 

dove il significato dei simboli è quello specificato in precedenza .
Come si vede, quindi, al crescere della frequenza, i contributi in potenza, vengono analizzati separatamente.
E' possibile utilizzare il rapporto delle densità di potenza nella gamma di frequenze adeguata. Qualsiasi componente che si trovi 10 dB al di sotto della componente maggiore della sorgente può essere trascurato.

Per valori di picco dei campi elettrico e magnetico e per frequenze da 10 KHz a 300GHz si ha :

 
         e (25 )

 

dove i parametri del campo si riferiscono ai valori di picco e i corrispondenti livelli di riferimento sono riportati nella tabella relativa.
Anche in questo caso non si hanno variazioni nel passare tra la classe dei lavoratori e quella della popolazione.
 

10.3.2.4 Corrente indotta nel corpo umano

Nell'intervallo di frequenza 10-100 MHz il livello di riferimento della corrente indotta nel corpo da campi elettrici e magnetici e che fluisce attraverso uno qualsiasi degli arti, non deve superare h mA.

LAVORATORI/POPOLAZIONE
 

LAVORATORI h=100
POPOLAZIONE h= 45
 

10.3.3. Protezione da rischi indiretti

10.3.3.1. Limiti di base per le correnti di contatto

I limiti per le correnti di contatto si basano su risultati di studi scientifici fino a 3 MHz. Si raccomanda comunque di estendere il limite di K mA fino a 100 MHz.

LAVORATORI/POPOLAZIONE

LAVORATORI K= 35
POPOLAZIONE K= 20

si ottengono le seguenti tabelle per popolazione e lavoratori rispettivamente
 

Limiti per le correnti di contatto
Frequenza (MHz)
Corrente (mA)
0.01 - 0.1
350 f (MHz)
0.1 - 3
35
 
 

Limiti per le correnti di contatto
Frequenza (MHz)
Corrente (mA)
0.01 - 0.1
200 f (MHz)
0.1 - 3
20
 

 
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