Gilbert Decat (BSc, MSc) GD-EMF-Consulting (bvba/sprl/Ltd) Mombeekdreef 41, 3500 Hasselt...
-
Upload
ferdinand-geerts -
Category
Documents
-
view
214 -
download
1
Transcript of Gilbert Decat (BSc, MSc) GD-EMF-Consulting (bvba/sprl/Ltd) Mombeekdreef 41, 3500 Hasselt...
Gilbert Decat (BSc, MSc)GD-EMF-Consulting (bvba/sprl/Ltd)Mombeekdreef 41, 3500 HasseltBelgië/Belgique/BelgiumTel. & Fax: +32(0)11272687GSM: +32(0)473757853 E-mail: [email protected]
GD-EMF-Consulting 1
ELEKTROMAGNETISCHE VELDEN EN
GEZONDHEID
BRONNENENKELE BELANGRIJKE BASISBEGRIPPEN
BIO-FYSISCHE INTERACTIESBLOOTSTELLINGSNORMENBLOOTSTELLING IN HET WERKMILIEU
GEZONDHEIDSEFFECTENALGEMEEN BESLUIT
GD-EMF-Consulting 2
INHOUD
NATUUR ⇛laag EMV-niveau LEEFMILIEU ⇛mediaan
WERKMILIEU ⇛hoogGD-EMF-Consulting 3
VOORKOMEN VANELEKTROMAGNETISCH
E VELDEN (EMV)
SOORT VELD FREQ. VELD-STERKTE
STATISCH ELEKTRISCH 0 Hz 130 V/m
STATISCH MAGNETISCH 0 Hz 40 – 50 µT
ELF (Extreme Low Frequency)ELEKTRISCH
0 – 300 Hz 10-4 V m-1
ELF MAGNETISCH 0 – 300 Hz 10-6 µT
GD-EMF-Consulting 4
NATUURLIJKE ELEKTROMAGNETISHCE VELDEN
SOORT VELD
FREQUENTIE
BRONNEN
STATISCH 0 Hz BEELDSCHERMEN, MRI, LASUITRUSTING, INDUSTRIELE ELEKTROLYSE
ELF(Extreme Low Frequency)
0 Hz tot 300 Hz
ELEKTRICITEITSVOORZIENINGENLASUITRUSTINGBOOGOVENS EN INDUCTIEOVENMAGNETISCHE REACTIVATORS
IF (Intermediate Frequency)
300 Hz tot 100 kHz
BEELDSCHERMEN, ANTIDIEFSTALSYSTEMENMETAALDETECTORSKAARTLEZERSMRI & LASUITRUSTING
RF (Radio Frequency)
100 kHz tot300 GHz
ELEKTROCHIRURGIEDRAADLOZE SYSTEMEN & ZENDMASTENMRI, MICROGOLFOVENS, RADARRF-PLASTIEK LASSEN
GD-EMF-Consulting 5
KUNSTMATIGE EMV-BRONNEN
DEFINITIE VANELEKTROMAGNETISCH
VELD
GD-EMF-Consulting 6
WAT IS EEN ELEKTROMAGNETISCH VELD?
VERZAMELNAAM Elektrisch veld Magnetisch
veld
- Verre veld : E/H = 377Ώ RF GSM- Nabije veld: E/H ≠ 377Ώ E & H
ELEKTRISCH VELD
+
-
d(m)
F (M) = q E(M)
d
VE
Magnetisch veld geassocieerd met stroom:
GD-EMF-Consulting 9
Magnetisch veld
meterAmperer
IH /,
2
I
Hr
22 r
dIH pair
I
Hrd
• I = stroom, r = afstand, H= magnetisch veldsterkte.
• d = afstand tussen de heen en weerkomende geleider :
GD-EMF-Consulting10
ELEKTROMAGNETISCH FREQUENTIESPECTRUM
INTERACTIETUSSEN EMF-VELDEN BIO-SYSTEMEN
GD-EMF-Consulting 11
STATISCHE ELEKTRISCHE VELDEN: 0 Hz dringen niet in het lichaam induceren oppervlakteladingen op de menselijke huid E-veld > 25 kVm-1: hinderlijke sensatie bij mens
STATISCHE MAGNETISCHE VELDEN: 0 Hz induceren elektrisch veld in vloeistoffen en weefsels
beweging induceert AC-stroom in het lichaam TIJDSVARIERENDE E- en B-VELDEN < 100 kHz
induceren stroom in het lichaam geïnduceerde stroom evenredig met de frequentie
RF-velden > 100 kHz tot 300 GHz) induceren lichaamswarmte SAR = E²/ [ = conductiviteit (Sm-1) & = weefseldichtheid kgm-3 ]GD-EMF-Consulting 12
INTERACTIEMECHANISMEN
BELANGRIJKSTE ACTIEMECHANISMENSoort Veld Interaction Effect
Statisch Elektrisch veld
Elektrische lading op oppervlakte Hinderlijk oppervlakte-effect
Statisch Magn. veld
Inductie van E-veld in vloeistoffen & weefsels
Op cardiovasculair & centraal zenuwstelsel
AC Elekt. Veld tot 10 MHz
1. Elektrische lading op oppervlakte
2. Inductie van E-veld & sroom
1. Hinderlijk oppervlakte-effect, E-schok & brandwonde
2. Stimulatie v. zenuw- & spiercellen, effecten op funties v. zenuwstelsel
AC Magn. veld up to 10 MHz
Inductie van E-veld & sroom Stimulatie v. zenuw- & spiercellen, effecten op funties v. zenuwstelsel
Person 1
Richting B
-veld
Stroomlus
GD-EMF-Consulting 14
Stroominductie door Magnetisch veld
Person 1
Richting B-veldStroomlus
J = RfσB > 10 mA.m-2
GD-EMF-Consulting 15
Opwarmingsmechanisme door RF
RESULTS
ICNIRP(1998) & 2004/40/ECrichtlijnen voor beroepsbevolking
BASISRESTRICTIE & GRENSWAARDEN: rekenparameters
Freq. > 10 MHz: SAR bepalende parameter - SAR van 4 W/kg/10 = 0.4 W/kg voor beroepsbevolking
Freq. < 10 MHz: stroomdichtheid (Ј) bepalende parameter - 100 mA/m²/10 = 10 mA/m² voor beroepsbevolking
REFERENTIE- & ACTIEWAARDEN: meetbare parameters- VERMOGEN FLUXDICHTHEID : S (W/m2) - ELEKTRISCHE VELDSTERKTE : E (V/m) - MAGNETISCHE VELDSTERKTE : H (A/m) - MAGNETISCHE FLUXDICHTHEID: B (T)
STATISCH Elektrisch veld: geen richtlijn STATISCH Magnetisch veld: 200 mT
Interferentie: 0,5 mT Demagnetizering : 1 mT Kwetsuren metalen projectielen: 3 mT
GD-EMF-Consulting 18
BLOOTSTELLINGSRICHTLIJN STATISCH VELD (ICNIRP, 1994)
GD-EMF-Consulting 19
ELF MAGNETISCH VELD (ICNIRP 1998 geen Belg. regelgeving)
50 Hz = 500 µT (werkers)
GD-EMF-Consulting 20
ELF ELEKTRISCH VELD (ICNIRP 1998 + Belg. regelgeving)
50 Hz = 25 kV/m (werkers)
GD-EMF-Consulting 21
ELEKTRISCH BOOGLASSEN ⇛
WEERSTANDS- of PUNTLASSEN ⇛
GD-EMF-Consulting 22
BLOOTSTELLING VAN LASSERS
BOOGLASSEN: GOLFVORM & HARMONISCHEN
Las-machine
Stroom- type Lasprocess
Fundamentele frequentie
&(Actiewaarde)
Afstand tot kabel[cm]
B-veld
Breedband[µT]
Bt in %
Van AW
Merk XMIG/MAG
Kortsluitboog81 Hz
(AW = 309 µT)
0 172 115010 106 65320 60 427
Pulsboog met lage parameters
84 Hz(AW = 298 µT)
0 310 89510 161 50120 108 343
Pulsboog met hoge
parameters
198 Hz(AW = 126 µT)
0 350 91310 196 47520 125 307
GD-EMF-Consulting 24
MAGNETISCH INDUCTIEVELD VAN KABEL
WEERSTANDSLASSEN: GOLFVORM & HARMONISCHEN
Karakteristieken lasmachine: AWL 65 kVA P = 45% and I = 7.9 Ka 50 Hz
Stroommeting AWL 63 kVA 50 Hz
-15000
-10000
-5000
0
5000
10000
15000
0 50 100 150 200
Tijd (ms)
Str
oo
mste
rkte
(A
)
MAGNETISCH INDUCTIEVELD BIJ PUNTLASSEN
Measurement Position
Percentage of action value
Angle of measurement axe [°]
0 45 90 Distance to electrode
[cm Measurement height [cm]
20 109 175 109 109
5 0,69 1766 110 overload overload 10 0,6 670 91 overload 1867 20 0,44 192 58 1197 544 40 0,32 82 38 341 222 60 / 44 / 145 / 80
/ 27 / 79 / (source Belgian EMF welding report 2008)
Magnetisch veld van boog- en puntlassen overschrijden actiewaarden tot op bepaalde afstand van respectievelijk de de kabel en de elektrode
Breedband- en sommatiebenaderingen leiden tot verschillende resultaten t.o.v. de actiewaarden. BV welke benadering is verantwoord in termen van comformiteit van het meetresultaat met de actiewaarde?
Geïnduceerde stroom (J) booglassen altijd < 10 mW/m².
Bij puntlassen is J uitzonderlijk > 10 mW/m²: actie vergroten van afstand tot elektrode
Blootstelling door kabelcontact is 3 to 5 keer groter dan op afstand van 20 cm CENELEC exposure:
BV: is CENELEC protocol (meetwaarde op 20 cm van de kabel) aanvaardbaar voor comformiteitstesting of moeten de 0 afstand hiervoor genomen worden
GD-EMF-Consulting 27
Conclusies & blijvende vragen (BV) bij lassen
PRODUCTIE VAN ALUMINIUM
PRODUCTIE VAN CHLOOR
GD-EMF-Consulting 28
STATISCHE MAGNETISCH VELDBIJ ELEKTROLYSCHE
110 kA stroom, bij rectificatie ontstaat ELF component
Source: Mild, K.H.
Statisch Magnetisch veld in Aluminiumfabriek 1 – 20 mT
GD-EMF-Consulting 29
C83AC83B
C83CMid
C84AC84B
C84C
C83-84
C63-64C41-42
MidC39-40
C19-20C1-2
468
101214161820
B-f
ield
(m
T)
West
South
18-20
16-18
14-16
12-14
10-12
8-10
6-8
4-6
GD-EMF-Consulting 30
Operatoren van electrolyse-eenheden kunnen blootgesteld worden aan een statisch magnetisch inductieveld dat schommelt tussen 1 en 20 mT. Wanneer de operator beweegt in een 20 mT veld (worst case situatie) wordt de geïnduceerde stroom na berekening geschat op 10 mA/m²: dit is in overeenstemming met de 40 mA/m² basisrestrictie voor hoofd en romp.
Dragers van pacemakers of andere elektronische implantaten zijn op deze eenheden niet toegelatenBV: wat is de kans op interferentie tussen magentisch veld en implantaat wanneer de interferentiedrempel van 0.5 mT overschreden wordt?
GD-EMF-Consulting 31
Conclusies & blijvende vragen (BV)
ELEKTRISCHE BOOGOVENS (50 Hz) VOOR METAALSMELTING
INDUCTIEOVENS VOOR SMELTEN VAN EDELE METALEN (50 Hz – 10 kHz)
GD-EMF-Consulting 32
AC MAGNETISCH VELDBIJ BOOG- en INDUCTIEOVENS
GD-EMF-Consulting 33
BLOOTSTELLING AAN HET 50 Hz MAGNETISCH VELD VAN ELEKTRISCHE BOOGOVENS
electrisch onderstation oven 1 in werking
500 .. 545454 .. 500409 .. 454364 .. 409319 .. 364273 .. 319228 .. 273183 .. 228138 .. 183
93 .. 13847 .. 93
2 .. 47
GD-EMF-Consulting 34
3D-KAART VAN MAGNETISCH VELD IN ELEKTRISCH ONDERSTATION VAN BOOGOVENINSTALLATIE: ALGEMEEN BEELD
GD-EMF-Consulting 35
MAGNETISCH INDUCTIEVELD (B-veld) IN SCHAKELBORD BUREEL VAN DE BOOGOVEN
Door to switch room
Door
Elekt. schakelborden
B-VELD > 0.5 mT action value
Bureel operator
GD-EMF-Consulting 36
Persoonlijke blootstelling van bediende aan bureel van schakelborden
300
100
500
700
06:00 PM 12:00 AM 06:00 AM 12:00 PM
Mag
net
ic
Fie
ld
(µT
)
Time
500
83,350 30,7 30,7 30,7 30,7
050
100150200250300350400450500
B-f
ield
(µ
T)
50 Hz 300 Hz 500 Hz 1 kHz 1 kHz 3 kHz 9 kHz
Oven operating frequency
ICNIRP Observed
GD-EMF-Consulting 37
INDUCTIEOVENS: Gemeten magnetisch veld van versus
ICNIRP-referentieniveaus
Comformiteitstesting t.o.v. de basisrestrictions
Person 1
Richting B
-veld
Stroomlus
25%50%
100%
Gverm
AW
BP
AZ
302
461
520
428
142
200 226
189
3333
3333
0
100
200
300
400
500
600
B-v
eld
(µ
T)
Vermogen (%)
Person 1
Richting B-veldStroomlus
J = RfσB > 10 mA.m-2
MITIGATION
Grote variatie in blootstelling bij beweging van de operator t.o.v. de ovens
BV1: moet met de geïnduceerde beweginsstroom van de operator in het magnetisch veld rekening gehouden worden voor een effect (cfr. MRI problem)?
BV2: Hoe moeten oude installaties aangepakt worden om operator eventueel te beschermen tegen te hoge EMV-en?
GD-EMF-Consulting 39
Conclusies & blijvende vragen (BV) i.v.m. risico van
inductieoven
MRI-scanner
MRI VELDEN & LIMIETENVELDTYPE FREQUENTIE Basis-
restrictieReferentie
niveau
RF 10 – 400 MHz 0.4 W/kg(head)
0.2 µT
Schakel-gradient 500 Hz 10 mA/m² 50 µT
Beweging in Statisch velddB/dT (T/s)
< 20 Hz 40 mA/m² 200 mT
0,22
GD-EMF-Consulting 42
BESCHERMINGSTUNNEL VOOR OPERATOR (µ-metaal = (B-veld/10)
> 200 mT
0100200300400
500600700800900
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
B-v
eld
(m
T)
CIOP
Vito
ICNIRP
GD-EMF-Consulting 43
Piekreferentiewaarde: 0,22 T/s
LocationElectric field (V/m)
Mean Maximum
Bore level - 32
50 cm from bore 3,2 8
130 cm from bore 0,3 0,54
GD-EMF-Consulting 45
Meer info over beroepsmatige MRI blootstelling: EC-report Project 04/03/08
SCENIHR RAPPORT 2007 (Scientific Committee on Emerging and Newly
Identified Health Risks) OPINION ON THE POSSIBLE EFFECTS OF EMF ON HUMAN HEALTH
GD-EMF-Consulting 46
GEZONDHEIDSEFFECTEN
Adequate gegevens for risicoschatting van statische magnetische velden zijn zeer schaars.
Onderzoek i.v.m. de beweging van de medische staf in het statisch magnetisch veld van MRI’s of andere technologieën brengt misschien nieuwe mogelijkheden tot risico-evaluatie met zich mee.
GD-EMF-Consulting 47
GEZONDHEID &STATISCH MAGNETISCHE VELDEN
ELF werd als mogelijk kankerverwekkend geklasseerd op basis van het eventueel epidemiologisch verband en kinderleukemia maar niet op basis van beroepsmatige blootstellingen van volwassenen
Geen verband tussen oorzaak en gevolg: geen biologische veklaring voor epidemiologisch effect
Waarschijnlijk geen associatie tussen ELF-blootstelling en borstkanker of cardiovasculaire ziekten
Onzeker verband tussen ELF-blootstelling en neurodegeneratieve zieken en/of hersentumoren
Associatie tussen ELF-velden en elektrische hypergevoeligheid werd niet aangetoond
GD-EMF-Consulting 48
GEZONDHEID & ELF-VELDEN (ELF = Extremely Low frequency)
Experimentele en epidemiologische gegevens zijn schaars.
Schatting van het acute blootstellingsrisico’s zijn nog gebaseerd op lager en hogere frequenties dan die van IF-velden
Meer onderzoek nodig in het IF-gebied
GD-EMF-Consulting 49
GEZONDHEID & IF-VELDEN (IF = Intermediate Frequency )
GEEN GEZONDHEIDSEFFECTEN WERDEN AANGETOOND BIJ BLOOTSTELLINGSNIVEAUS LAGER DAN DE ICNIRP-LIMIETEN(1998). Het gegevensbestand is echter beperkt zeker voor wat lange termijn lage blootstellingen betreft
GD-EMF-Consulting 50
GEZONDHEID & RF-VELDEN (RF = Radio Frequency )
WERKNEMERS KUNNEN BLOOTGESTELD WORDEN AAN STERKE EMV-en
GEBREK AAN GEGEVENS IN ALLE FREQUENTIE- DOMEINEN
MEER ONDERZOEK NODIG IN VERBAND MET LANGE TERMIJNBLOOTSTELLINGEN AAN REELE EMV-NIVEAUS OP BASIS VAN IN VIVO STUDIES
ONDERZOEK NAAR OORZAAK EN GEVOLG OP BASIS VAN IN VIVO STUDIES
ALGEMENE CONCLUSIES
GD-EMF-Consulting52
Bedankt