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Champs électromagnétiques
« Evaluer le risque sans mesure » Préventica Strasbourg Europe 2017
Le 08 novembre 2017
Moureaux Patrick Expert d’assistance & Conseil
INRS
30/10/2017 2
• SOMMAIRE
– Quelques notions sur les champs électromagnétiques
– La réglementation / les limites d’exposition
– Analyse des risques et prévention
SOMMAIRE
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RAPPELS PHYSIQUES
Le champ électromagnétique est créé par la présence de CHARGES ELECTRIQUES - Naturelles - Artificielles
Titre de la présentation 30/10/2017 4
RAPPELS PHYSIQUES
Orages
3 à 20 kV/m
+
-
Ionosphère
+
- +
Champ électrique Beau temps
0.1 à 0.5 kV/m
Origine naturelle
Champ magnétique
30 à 60 µT
Titre de la présentation 30/10/2017 5
SOURCES ARTIFICIELLES
RAPPELS PHYSIQUES
Médical
Ferroviaire Énergie
Industrie
Telecom/GSM
Militaire
Domestique
Titre de la présentation 30/10/2017 6
RAPPELS PHYSIQUES
Les champ électromagnétiques sont organisés
Selon un SPECTRE en FREQUENCE
fréquence du champ = fréquence de la source
Ex: Le réseau électrique 230V/50Hz émet un champ électrique et magnétiques
à la fréquence de 50Hz
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SPECTRE ELECTROMAGNETIQUE
FREQUENCE DE L’ONDE
Champs Electromagnétiques ; f Lumière
λ=c/f Rayonnements
Ionisants ; E=h.f
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CHAMP ELECTRIQUE / CHAMP MAGNETIQUE
- TENSION CHAMP ELECTRIQUE
- COURANT CHAMP MAGNETIQUE
RAPPELS PHYSIQUES
I(A)
H (A/m) ou induction B (T)
B = µ0 . H avec µ0 = 4. ∏ . 10 -7
D (m)
H (A/m)
V E(V/m)
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- HAUTE TENSION FORT CHAMP E ex : lignes THT
- COURANT FORT CHAMP H ELEVE ex: Inducteurs, Soudage à l’arc ou par points…
- COURANT CONTINU CHAMP STATIQUE ex: électrolyse…
- CAS ARTICULIER DES AIMANTS CHAMP STATIQUE (matériau magnétique) ex: IRM, électroaimants
RAPPELS PHYSIQUES
Titre de la présentation 30/10/2017 10
RAPPELS PHYSIQUES
TENSION
Champ
électrique E
(V/m)
Off
On
E E
E
H
ON
OFF
COURANT
Champ
magnétique
H(A/m)
Titre de la présentation 30/10/2017 11
CARACTERISTIQUES
PROFONDEUR DE PENETRATION DANS LES TISSUS quand FREQUENCE
INTENSITE DU CHAMP
quand DISTANCE
RAPPELS PHYSIQUES
Source: Guide non contraignant pour la mise en œuvre de la directive 2013/35/UE
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CARACTERISTIQUES
RAPPELS PHYSIQUES
LES EFFETS
des
CHAMPS ELECTROMAGNETIQUES
13
14
2 CATEGORIES D’EFFETS
EFFETS BIOPHYSIQUES DIRECTES Effets sensoriels Effets sur la Santé
EFFETS SUR LES OBJETS / INDIRECTES
Attraction/répulsion d’objets ferromagnétiques Echauffement d’objets conducteurs Perturbation des Dispositifs Médicaux Génération d’étincelles Déclenchements d’explosifs
LES EFFETS
15
EFFETS BIOPHYSIQUES DIRECTES
• EFFETS A SEUIL
• SEUILS VARIABLES AVEC LA FREQUENCE DE LA SOURCE
• PLUSIEURS TYPES D’EFFETS: SENSORIELS en BF et en HF
STIMULATION DU SYSTÈME NERVEUX en BF
THERMIQUE en HF
COURANTS INDUITS
LES EFFETS
16
LES EFFETS SENSORIELS EN BASSES FREQUENCES
• CHAMP STATIC - 0 Hz Nausées, vertiges, gout métallique dans la bouche
Apparaissent quand on se déplace dans le champ (>1m/s)
Exposition de la tête
• CHAMP MAGNETIQUE et ELECTRIQUE – 1 à 400 Hz
Magnétophosphènes
Modifications passagères et mineures de certaines
fonctions cérébrales
Exposition de la tête
LES EFFETS vs LA FREQUENCE
17
EFFET SUR LA SANTE EN BASSES FREQUENCES
• 1 Hz à 10 MHz STIMULATION ELECTRIQUE DES TISSUS (muscles,
nerfs) du système nerveux central et périphérique
Exposition de toute partie du corps
LES EFFETS vs LA FREQUENCE
18
EN HAUTES FREQUENCES – 100 KHz à 6 GHz • ECHAUFFEMENT DES TISSUS en PROFONDEUR • DEBIT D’ABSORPTION SPECIFIQUE – DAS en W/Kg
EFFET SANITAIRE pour +1°C ( Corps Entier )
DAS = 4 W/Kg
► EN TRES HAUTES FREQUENCES – 6 GHz à 300 GHz
• ECHAUFFEMENT des TISSUS en SURFACE ( profondeur de pénétration décroit quand la fréquence
augmente) • DENSITE DE PUISSANCE SURFACIQUE – W/m²
LES EFFETS vs LA FREQUENCE
19
EFFET SENSORIEL EN HAUTES FREQUENCES
• ABSORPTION SPECIFIQUE D’ENERGIE LOCALE - 300 MHz à 6 GHz EFFETS AUDITIF / CLIC
PERCEPTIBLE en CHAMP PULSE (ex : RADAR)
LES EFFETS vs LA FREQUENCE
20
LES EFFETS vs LA FREQUENCE
AUTRES EFFETS
COURANTS INDUITS
Dans le corps ou les organes Sous l’effet d’un champ E ou H Entre 10 et 110 MHz
COURANTS DE CONTACT
Contact avec une installation isolée de la terre et soumise à un champ Décharge à travers le corps Risque de brulure au point de contact En général: désagrément / gène
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AUTRES EFFETS: INDIRECTS
ATTRACTION/PROJECTION D’OBJET CONDUCTEURS Sous l’effet d’un champ STATIC INTENSE
DECHARGE D’ETINCELLES
Entre 2 parties d’installation dont une est isolée Entre une installation isolée de la terre et une personne Risques divers:
Avec une personne: gène / brulure localisée Incendie / explosion (site ATEX)
LES EFFETS vs LA FREQUENCE
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CAS DES PORTEURS DE DISPOSITIFS MEDICAUX PASSIFS
Risque de déplacement (vis, broches, clips,…) Si ceux-ci sont FERROMAGNETIQUE et soumis à un CHAMP STATIC intense
Risque d’échauffement (vis, stents, DIU cupro
contraceptif…)
Si ceux-ci sont CONDUCTEURS et soumis à un CHAMP ELECTROMAGNETIQUE intense
LES EFFETS vs LA FREQUENCE
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CAS DES PORTEURS DE DISPOSITIFS MEDICAUX ACTIFS
Risque de dysfonctionnement par perturbation électromagnétique
Inhibition ou déclenchement intempestif ou modification
des réglages
Concerne les DM implantés ou portés près du corps
Stimulateurs cardiaques, pacemakers, pompes à insuline, implants cochléaires…
LES EFFETS vs LA FREQUENCE
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CAS DES FEMMES ENCEINTES
Risque sur le développement du système nerveux de l’enfant à naitre: pour des champs Basses Fréquences
Risque d’hyperthermie pour les champs Hautes Fréquences
Pas de risque pour une exposition < Limites PUBLIQUES
(tableau des limites publiques, voir la REC 1999/519/CE)
Pas de risque connu en champ STATIC (IRM,…)
LES EFFETS vs LA FREQUENCE
LA REGLEMENTATION
25
26
DIRECTIVE EUROPEENNE 2013/35/UE
Transposée par
LE DECRET 2016-1074 du 3 août 2016 L’ARRETE du 5 décembre 2016 : Grandeurs physiques
D'AUTRES ARRÊTÉS À VENIR…
Arrêté sur le mesurage des champs EM
Arrêté sur l’accréditation des laboratoires de mesure
LA REGLEMENTATION
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Se LIMITE AUX EFFETS BIOPHYSIQUES DIRECTS et INDIRECTS
EXCLUSIONS
• EFFETS À LONG TERME / CANCER
PAS DE RELATION PROBANTE de CAUSE à
EFFET
A noter: l’OMS a classé 2B (peut-être cancérogène) les champ de très basses fréquences et les champ radio fréquences
LE DECRET DU 3 AOUT 2016
Titre de la présentation 30/10/2017 28
Basses fréquences
VLE hautes (K=5) (effets santé) VLE Basses (K=1) (effets sensoriels) Champs E interne
VLE (effets santé) (K=10) Echauffement DAS (W/Kg)
Hautes fréquences
Calcul
LE DECRET DU 3 AOUT 2016
FIXE DES SEUILS DIVERS
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VALEURS DECLENCHANT L’ACTION - VA Champ ELECTRIQUE (V/m)
2GHz 400MHz 10MHz
50Hz 100KHz
Effets sensoriels
Limites Publiques 61
28
140
61
Champ E ambiant bureau, lieux publics < 0,3 V/m en HF
Risque d’étincellage
LE DECRET DU 3 AOUT 2016
2GHz 400MHz 10MHz 50Hz 100KHz
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VA induction MAGNETIQUE - µT
Effets sensoriels
Effets Stimulation
Effets Thermique Champ B ambiant bureau, lieux publics < 0,2 µT à 50 Hz
LE DECRET DU 3 AOUT 2016
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EVALUATION DES RISQUES: R4453-6 à R4453-12
- Evaluation à partir des données documentaires - Si les données ne permettent pas de statuer sur le non
dépassement des VA ou des VLE
Mesures ou Calcul
- Evaluation effectuée avec l’aide du SALARIE COMPETENT (PREVENTEUR-L4644-1) ou IPRP ou CARSAT
- SI Exposition > VA Mesures de prévention / protection Sauf si : - Dépassement concerne une VA effets directs ET VLE non dépassée ET Pas de risque pour la SECURITE DANS TOUS LES CAS (sauf IRM) LES VLE SANTE NE DOIVENT JAMAIS ETRE DEPASSEES
LE DECRET DU 3 AOUT 2016
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RISQUES pour la SECURITE
Exemple : CHAMP STATIC
EFFET SENSORIEL = VERTIGE
Si travail avec outil dangereux ou en hauteur….
RISQUES pour la SECURITE
LE DECRET DU 3 AOUT 2016
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LE TEXTE PRÉVOIE AUSSI DES DISPOSITIONS:
Cas de dépassement des VLE sensorielles Cas d’exposition accidentelle Information et formation des travailleurs Cas particulier des IRM (dérogations) …
LE DECRET DU 3 AOUT 2016
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APPLICABLE depuis le 1er JANVIER 2017
LE DECRET DU 3 AOUT 2016
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ANALYSE DES RISQUES
SANS MESURE
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Documentaire / Outils (Guide Européen, outils INRS « OSERAY », …)
Devrait couvrir 90% des situations de travail ATTENTION: les réponses OUI/NON sont en référence
aux limites fixées pour le public
Si besoin d’analyse complémentaire : Mesures ou Calcul
Matériel spécifique – cher Compétences Méthodes ( normes, protocoles…)
S’adresser à un LABORATOIRE de MESURE
ANALYSE DES RISQUES
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PREVENTION & PROTECTION : si VA ou VLE dépassées
ELOIGNEMENT = Le plus efficace
ECRAN : efficacité variable selon la fréquence, B ou E
REDUCTION A LA SOURCE :
Dépend du process (courant, tension, durée)
Fabricant
LIMITATION DES ACCES Signalisation Barrières matérielles
PREVENTION & PROTECTION
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Documents INRS série ED 4200 et suivantes
Dossier WEB
Guide non contraignant de bonnes pratiques pour la mise en œuvre de la directive 2013/35/UE
POUR EN SAVOIR PLUS …
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MERCI DE VOTRE ATTENTION