Elektromagnetiska fält AFS 2016:3 Janez Marinko Arbetsmiljöverket www.av.se
Presentation Direktiv 2013/35/EU och transponering Kommissionens vägledning AFS 2016:3 Elektromagnetiska fält Bilagor Källor Exponeringsbedömning Frågor
Ramdirektiv och särdirektiv Rådets direktiv 89/391/EEG av den 12 juni 1989 om åtgärder för att främja förbättringar av arbetstagarnas säkerhet och hälsa i arbetet Europaparlamentets och rådets direktiv 2013/35/EU av den 26 juni 2013 om minimikrav för arbetstagares hälsa och säkerhet vid exponering för risker som har samband med fysikaliska agens (elektromagnetiska fält) i arbetet (20:e särdirektivet enligt artikel 16.1 i direktiv 89/391/EEG) och om upphävande av direktiv 2004/40/EG. Gränsvärden och insatsnivåer bygger på ICNIRPs rekommendationer och bör beaktas i enlighet med ICNIRPs principer, om inte annat anges i direktivet.
Direktivets omfattning direkta effekter Skydd mot alla kända, akuta och transienta, biofysikaliska effekter Akuta, transienta effekter Icke-termiska 0 Hz 10 MHz Påverkan på PNS (perifera nervsystemet) Nerv- och muskelstimulering Påverkan på CNS (centrala nervssystemet) Magnetofosfener, yrsel, illamående, beteendepåverkan Termiska 100 khz 300 GHz Negativ värmebelastning Helkropp, huvud, bål, extremiteter: SAR @ (100 khz 6 GHz) Kropp: S @ (6 300 GHz) Hörseleffekter Huvud: SA @ (0,3-6 GHz)
Direktivets omfattning indirekta effekter Interferens med aktiva och passiva medicinska implantat, medicinsk utrustning Påverkan på ferromagnetiska föremål i starka statiska magnetiska fält, piercing, tatuering Initiering av elektroexplosiva ämnen Risk för brand/explosion vid antändning av brännbara ämnen pga. gnistor, urladdningar, kontaktströmmar. Kontaktströmmar
Effekter Termiska effekter Icke-termiska effekter Långtidseffekter Indirekta effekter Direkta effekter Uppvärmning Hud Kroppsdelar Inre organ Projektilrisk Halsband Kroppspiercing Granatsplitter Interferens Aktiva implantat Passiva implantat Medicinsk elektronik Antändning av brännbara, brandfarliga eller explosiva varor genom gnistbildning eller kontaktströmmar Sensoriska effekter Yrsel Illamående Metallsmak Magnetofosfener (ljusblixtar) Hörseleffekter (klickande, surrande) Hälsoeffekter Muskelpåverkan Stickningar i huden Hjärtarytmi Strömmar i extremiteter Kontaktström Inducerad ström
EU-kommissionens vägledningar Icke-bindande va gledning fo r god praxis vid tilla mpningen av direktiv 2013/35/EU om elektromagnetiska fa lt, Va gledning fo r sma och medelstora fo retag, ISBN 978-92-79-45957-3 (tryck), ISBN 978-92-45963-4 (online), 2014. Icke-bindande va gledning till god praxis vid tilla mpningen av direktiv 2013/35/EU Elektromagnetiska fa lt, Volym 1: Praktisk va gledning, ISBN 978-92-79-45905-4 (PDF), 2014. Praktisk va gledning fo r god praxis vid tilla mpningen av direktiv 2013/35/EU Elektromagnetiska fa lt, Volym 2: Fallstudier, ISBN 978-92-79-45950-4, 2015. http://ec.europa.eu/social/main.jsp?catid=82&langid=en&furtherpubs=yes
Biologisk effekt vs. hälsoeffekt A biological effect occurs when exposure to electromagnetic waves causes some noticeable or detectable physiological change in a biological system. An adverse health effect occurs when the biological effect is outside the normal range for the body to compensate, and thus leads to some detrimental health condition. (WHO Fact Sheet N 182, 1998)
Exponering E [V/m] Inducerat fält E in [V/m] S [W/m 2 ] H [A/m] SAR [W/kg]
Skilj på emission och exponering Emissionen av EMF beror på märkdata, dimensioner, form, material etc. märkdata ström, spänning, frekvens, varvtal, Exponering för EMF beror på Källan Avstånd Modell Elektriska egenskaper Märkdata
Intermediära fält Högfrekventa fält Lågfrekventa fält 50 Hz 100 khz 10 MHz 900 MHz 1800 MHz våglängd 6000 km 3000 m 30 m 33 cm 17 cm frekvens
Lågfrekventa elektromagnetiska fält
Lågfrekventa fält Elektriskt fält Kvasistatisk approximation Magnetiskt fält j = s x E där j = ström s = konduktivitet E = inducerat fält
Påverkan Påverkan på CNS (sensorisk påverkan) Värmepåverkan Påverkan på PNS (hälsopåverkan)
Påverkan Inducerade elektriska fält E ind påverkar nervceller (CNS, PNS) PNS-tröskelvärde: 6-7 V/m CNS-tröskelvärde: 20-40 ggr lägre än PNS Magnetiska fält vissa kemiska reaktioner magnetit
Lågfrekventa fält
Gränsvärden STYRKA PÅ EMF OBSERVERBAR EFFEKT GRÄNSVÄRDEN (yrke) REKOMMENDATION (allm) 10 ggr 5 ggr
Basen för gränsvärden för icke-termiska effekter BMAS 2009 ICNIRP 2010 2004/40/EC
Gränsvärden för icke-termiska effekter
Högfrekventa fält + - + + - - + - + - + + - - + - + - + + - - + - VÄRME SAR µ s E 2 r s = konduktivitet E = inducerat fält r = densitet
Basen för gränsvärden för termiska effekter Helkropp SAR > 4 W/kg 4 W/kg@30 min 1 0 C höjning av kroppstemperaturen Lokal SAR > 100 W/kg 100-140 W/kg@2-3 h 41-43 0 C i linsen -> katarakt Beteendepåverkan, jmf feber
Högfrekventa fält: Några jämförelsedata från vår egen metabolism Sömn, vila Sittande Lätt trädgårdsarbete Skidåkning Vasalopp Sprinter 100 m 4 W/kg 1 W/kg 1,5 W/kg 6 W/kg 8 W/kg 20 W/kg
Inducedfield E in INSATSNIVÅER
Calculation of Exposure Limit Values Average SAR: 0.02336 W/kg Maximum local SAR: 2.575 W/ kg Tower Simulation => model => Results for average and local SAR
Calculation of Action Values E max = 142 V/m Tower Simulation => => model Result for E-field
E [V/m] Insatsnivåer elektriska fält (bilaga 5) 10 5 10 4 1000 E låg E hög 100 1 10 100 1000 10 4 10 5 10 6 10 7 frekvens [Hz]
B [µt] Insatsnivåer magnetiska fält (bilaga 6) 10 6 10 5 10 4 B hög 1000 100 B låg B extr 10 1 10 100 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 frekvens [Hz]
Gränsvärden och insatsnivåer @ f=50 Hz Exponeringsgränsvärden EGV hälsoeffekter = 1.1 V/m (topp) EGV sensoriska effekter = 0.14 V/m (topp) Insatsnivå elektriskt fält E E låg = 10 kv/m E hög = 20 kv/m Insatsnivå magnetisk flödestäthet B B låg = 1 mt B hög = 6 mt B extr = 18 mt Insatsnivå kontaktström i kontakt = 1 ma
0 Hz 1 Hz 100 khz 10 MHz 6 GHz 300 GHz
Direktiv och transponering
2013/35/EU -> Elektromagnetiska fält (AFS 2016:3) Ordagrann transponering Undvika ett överträdelseförfarande En del oklarheter pga. transponering Säkerhetsrisk Praxis eller process Tillfälligt överskridande Behörig instans eller personer Hur ge undantag?
Effekter Termiska effekter Icke-termiska effekter Långtidseffekter Indirekta effekter Direkta effekter Uppvärmning Hud Kroppsdelar Inre organ Projektilrisk Halsband Kroppspiercing Granatsplitter Interferens Aktiva implantat Passiva implantat Medicinsk elektronik Antändning av brännbara, brandfarliga eller explosiva varor genom gnistbildning eller kontaktströmmar Sensoriska effekter Yrsel Illamående Metallsmak Magnetofosfener (ljusblixtar) Hörseleffekter (klickande, surrande) Hälsoeffekter Muskelpåverkan Stickningar i huden Hjärtarytmi Strömmar i extremiteter Kontaktström Inducerad ström
Särskilt utsatta arbetstagare
Hej! Tack för din fråga. De gränsvärden som finns i AFS 2016:3 gäller för alla arbetstagare. Dessa gränsvärden bygger på en samlad bedömning av de risker som finns vid exponering för elektromagnetiska fält. Vad gäller speciellt gravida arbetstagare finns idag inte belägg för att yrkesmässig exponering innebär en risk för fostret. Det finns enstaka studier som pekar på en ökad risk för missfall, WHO skriver t.ex. I sin Monografi N 238"On the whole, epidemiological studies have not shown an association between adverse human reproductive outcomes and maternal or paternal exposure to ELF fields. There is some evidence for an increased risk of miscarriage associated with maternal magnetic field exposure, but this evidence is inadequate. Overall, the evidence for developmental and reproductive effects is inadequate." Då det inte är möjligt att helt avfärda en viss ökad risk för missfall, på gruppnivå, kan en åtgärd vara att, i syfte att minska oron hos den gravida, att sysselsätta den gravida med arbetsuppgifter som innebär en mindre exponering t.ex. i nivå med de värden som finns för allmänhetens exponering, se SSMs allmänna råd för allmänhetens exponering för elektromagnetiska fält.
AFS 2016:3 Elektromagnetiska fält
Föreskrifterna om elektromagnetiska fält AFS 2016:3 Överför direktiv 2013/35/EU Gränsvärden skyddar mot alla kända, omedelbara och övergående, direkta biofysiska effekter Insatsnivåer används för att enkelt visa att gränsvärden inte överskrids vidta skyddsåtgärder vidta förebyggande åtgärder Förebygger indirekta effekter Skydd för särskilt utsatta arbetstagare Insatsnivåer kan ge otillräckligt skydd
Gränsvärden och insatsnivåer Gränsvärden Hälsoeffekter Sensoriska effekter Insatsnivåer Elektriska fält Skyddsåtgärder Förebyggande åtgärder Magnetiska fält Låga sensoriska effekter Höga - hälsoeffekter
Gränsvärden (1 10 MHz) (10 ) Gränsvärden Ges som inducerat fält Sensoriska effekter (1 400 Hz) CNS Magnetofosfener, yrsel, irritation Hälsoeffekter PNS nerv- och muskelstimulering Gränsvärden får inte överskridas (10 ) Undantag: MRI (allmänt undantag) (34 ) Gränsvärden för sensoriska effekter (11-12 ) tillfälligt vissa villkor uppfyllda Ansökan om undantag
Insatsnivåer (1 10 MHz) (11 ) Elektriska fält Låga insatsnivåer Inga gränsvärden överskrids Förhindrar störande gnisturladdningar Höga insatsnivåer Gränsvärden kan överskridas Åtgärder mot gnisturladdningar Magnetiska fält Låga insatsnivåer Härledda ur gränsvärden för sensoriska effekter Höga insatsnivåer Gränsvärden för hälsoeffekter: Gränsvärden för sensoriska effekter: Ja Extremiteter Gränsvärden för hälsoeffekter Gäller enbart ben, armar, händer
Riskbedömning, åtgärder och uppföljning (14 30 ) Alla risker för arbetstagare som uppstår pga. elektromagnetiska fält Risker pga. av exponering ska elimineras eller minskas Alla risker ska förebyggas för särskilt utsatta Alla risker pga. indirekta effekter Individuella risker ska bedömas Passiva eller aktiva implantat och enheter Gravida
Exponeringsbedömning (15 20 ) EU-kommissions vägledning Nationella normer, riktlinjer Exponeringsdatabaser Uppgifter från tillverkare, distributör Mätningar Beräkningar
Skilj på emission och exponering Emissionen av EMF beror på märkdata, dimensioner, form, material etc. märkdata ström, spänning, frekvens, varvtal, Exponering för EMF beror på Källan Avstånd Modell Elektriska egenskaper Märkdata
Bedömning av exponering Bedömning av exponering Åtgärder Insatsvärden Val av metod NEJ Under skrids? NEJ Gränsvärden Åtgärder JA Bedömning klar JA Under skrids? NEJ
STATISKA FÄLT LÅGFREKVENTA FÄLT HÖGFREKVENTA FÄLT Elektrolys (DC) Magnet (MRT) Ljusbågssvetsning (DC) Elektrolys (rippel) Generering och överföring av elektricitet Båg och motståndssvetsning Ljusbågssvetsning (AC) Ljusbågsugnar AM/FM radio Induktionsugnar Handhållna induktionsvärmare Handhållna elektriska maskiner Elektriska bilar, tåg Gradientfält (MRT) Spolar (MRT) Radio och TV antenner Radar Diatermi Dielektrisk uppvärmning och smältning Mikrovågstorkning Stöld- och larmbågar
INSATSNIVÅ GRÄNSVÄRDEN Stora elektriska maskiner, transformatorer Radar, TV/radiosändare Elektrolysanläggningar Elektriska smältugnar Induktionsugnar RF-diatermi, MRI-utrustning RF-uppvärmning, -svetsning, -torkning, -belysning Utrustning för spricksökning Avmagnetiseringsutrustning Larmbågar, stöldskyddsutrustning Svetsutrustning Basstationer Kontorsutrustning, trådlös överföring Handhållna verktyg, allmänna kommunikationsmedel EXPONERING
1 Maximum magnetic flux density measured at the workplace or at a standardized distance to the source for workers involved in welding (A), induction heating (B), the electricity supply sector (C), and hospital work, including MRI (D). TMS, transcranial magnetic stimulation. See Table 1 for details of the data sources.
2 Maximum induced electric field calculated at the workplace for workers involved in welding (A), the electricity supply sector (B), and near equipment for MRI (C). CNS, central nervous system; ELV, exposure limit value; PNS, peripheral nervous system. See Table 1 for details of the data sources.
Mätbara storheter Strålningstäthet S [W/m 2 ] Kontaktström i kontakt [A] Elektrisk fältstyrka E [V/m] Magnetisk flödestäthet B [T] Ström i extremiteter i inducerad [A]
Komplex kurvform (system för spricksökning)
Komplex kurvform (princip)
Weighted peak (shared time domain) Princip: mätsignal viktas med tillämplig kurva för insatsnivåer (inversen) Buller: signal x örats känslighetskurva Ljus: synlig strålning x ögats känslighetskurva Kräver instrument som har denna viktning inbyggd Summationsregel överskattar exponering Signaler i fas
Gången för analys med WPM (tidsdomän)
Weighted Peak Method (Shared Time Domain)
Jämförelse mellan olika metoder Punktsvets (50 kv@50 Hz, 0,3 m från maskin) MFR (summation) WPM (tidsdomän) STD (frekvensdomän)
Undvika eller minska risker (22 28 ) Om insatsnivåer överskrids men inte gränsvärden och säkerhetsrisker kan uteslutas ska handlingsplan göras och genomföras för att förhindra att gränsvärden överskrids Riskanalys Riskidentifiering Riskuppskattning Riskbedömning Riskanalys Riskvärdering Riskhantering Riskbedömning Åtgärder Handlingsplan
Information och utbildning ( 31 ) Arbetsgivare ska säkerställa att de arbetstagare som som sannolikt kan komma att utsättas för risker på grund av elektromagnetiska fält på arbetsplatsen ges nödvändig information och utbildning Resultatet av riskbedömning Information om bl.a. effekter, risker, symptom, hälsoundersökning
Hälsoundersökning (33 ) Om exponering sker över gränsvärden Om oönskad eller oväntad hälsoeffekt rapporteras av arbetstagare Att diskutera Hur upptäcker man exponering över gränsvärden? Hur särskilja EMF-inducerad effekt från andra effekter i arbetet?
Bedömning: Mätning och beräkning Arbetsgivare Myndighet
+/- 7 db = - 80 % to + 500 %
Grunden för gränsvärden och rekommendationer Alla hittills väldokumenterade hälsoeffekter vid exponering för radiofrekventa fält är tydligt kopplade till uppvärmning av exponerad vävnad. Uppvärmningen beror på att molekyler rör sig och ger upphov till värme i exponerad vävnad. För att beskriva denna uppvärmning används storheten SAR [W/kg]. Om SAR ligger under gränsvärden bedöms skadlig uppvärmning ej ske. A review of the extensive literature on RF biological effects, consisting of well over 1300 primary peer reviewed publications published as early as 1950, reveals no adverse health effects that are not thermally related (except for electrostimulation discussed in B.2.4). (IEEE Std C95.1 TM 2005)
Vad är SAR? Då människor exponeras för högfrekventa elektromagnetiska fält (HF-fält) kommer en del av den utsända energin att absorberas i kroppen. SAR (Specific Absorption Rate) är ett mått på med vilken hastighet RF-energin absorberas i kroppsvävnad. Vid mycket höga exponeringsnivåer kan absorptionen ge upphov till en negativ termisk belastning i kroppen. SAR används för att förutsäga termiska effekter.
Magnetiskt fält H Inducerat fält E SAR µ s E 2 r s = konduktivitet E = inducerat fält r = densitet Elektriskt fält E
Basen för gränsvärden för termiska effekter Förhindra negativa värmeeffekter microwave hearing Helkropp SAR > 4 W/kg (0,4 W/kg) 4 W/kg@30 min ger 1 0 C höjning av kroppstemperatur Beteendepåverkan, jmf feber Lokal SAR > 100 W/kg (10 W/kg) 100-140 W/kg@2-3 h ger 41-43 0 C i linsen Kataraktstudier
Gränsvärden för termiska effekter SAR (extremiteter) 20 W/kg SAR (huvud, bål) 10 W/kg SAR (helkropp) 0,4 W/kg 300 MHz 6 GHz 300 GHz 100 khz 10 MHz 1 GHZ 100 GHz SA = 10 mj/kg S = 50 W/m 2
Jag arbetar som arbetsmiljöingenjör på XXXXX och man önskar att utöka antalet kontorsplatser i ett öppet kontorslandskap på vån 2. Platsen som dem nya arbetsplatserna är tänkt att placeras över finns ett ställverk på plan 1. Därför hyrde jag är en bärbar magnetfältslogger ML-1 av AMM i Örebro för att mäta magnetfälten. Instrumentet som jag hurde (ML-1) visar magnetfält mellan 30-2 KHz och i den uppdaterade föreskriften av Arbetsmiljöverket är uppdelade i olika frekvensintervall. Så problemet är att jag inte vet hur jag ska referera min mätvärden till föreskriften eller om jag ska hålla mig till försiktighetsprincipen. Mätvärdena är vid golvnivå är mellan 0,23-5,22 µt och 2 m upp 0,21-2,66 µt. Idag används denna golvyta till tavelmöte och fika plats. Tacksam för all hjälp jag kan få till att göra en bedömning.
Numeriskt Datorberäkningar Olika modeller Helkropp Huvud Bål Olika positioner Etc.
STRÅLNING FÄLT f l [m] några l par l l Kraft ledning 50 Hz 6 000 000 E/H =? Plastsvets 27 MHz 10 E/H = Z 0 E/H Z 0 Radar 6 GHz 0,05 S = E 2 / 377 E & H E el. H E el. H FJÄRRFÄLT NÄRFÄLT