EXPOSITION AUX RAYONNEMENTS ......Remarque : ce rapport ne peut être reproduit, sinon en entier, sauf accord de l’Institut. Rapport n 542/2016, p. 1 / 100 Liège, le 19 avril 2016

Remarque : ce rapport ne peut être reproduit, sinon en entier, sauf accord de l’Institut.

Rapport n° 542/2016, p. 1 / 100

Liège, le 19 avril 2016.

EXPOSITION AUX RAYONNEMENTS ELECTROMAGNETIQUES

PRODUITS PAR LE SMART METERING

Rapport n° 542/2016

Etude réalisée à la demande de la société ORES

Paul BERNARD,

Ingénieur industriel en Electronique,

Attaché à la Cellule

Champs électromagnétiques

Benjamin VATOVEZ,

Ingénieur civil physicien,

Attaché à la Cellule

Champs électromagnétiques

Willy PIRARD,

Ingénieur civil en Electronique,

Responsable de la Cellule Champs électromagnétiques

Siège social et site de Liège : Rue du Chéra, 200 B-4000 Liège Tél : +32(0)4 229 83 11 Fax : +32(0)4 252 46 65 Site web : http://www.issep.be

Site de Colfontaine : Zoning A. Schweitzer Rue de la Platinerie B-7340 Colfontaine Tél : +32(0)65 61 08 11 Fax : +32(0)65 61 08 08


Rapport n° 542/2016, p. 2 / 100

SOMMAIRE

SOMMAIRE ................................................................................................................................. 2

UNITÉS ET SYMBOLES ................................................................................................................. 4

INTRODUCTION .............................................................................................................................. 5

CHAPITRE 1 CARATERISTIQUES DES INTERCONNEXIONS ENTRE COMPTEURS,

CONCENTRATEURS ET SYSTEME DE GESTION ...................................... 6 1.1. Schéma de connexion ............................................................................................................ 6

CHAPITRE 2 NOTIONS D’ELECTROMAGNETISME ........................................................ 10 2.1. Champs électriques et champs magnétiques ........................................................................ 10

2.2. Ondes et champs électromagnétiques .................................................................................. 12 2.3. Spectre des champs électromagnétiques .............................................................................. 13 2.4. Sources de champs électromagnétiques ............................................................................... 17

CHAPITRE 3 MECANISMES CONNUS D’ACTION DES CHAMPS .................................. 18 3.1. Champs électriques de fréquence comprise entre 1 Hz et 10 MHz ..................................... 18

3.2. Champs magnétiques de fréquence comprise entre 1 Hz et 10 MHz .................................. 19

3.3. Champs électromagnétiques de fréquence comprise entre 100 kHz et 300 GHz ................ 20 3.4. Résumé des mécanismes d’action en fonction de la fréquence des champs ....................... 22

CHAPITRE 4 AVIS DES INSTANCES SANITAIRES ET D’ASSOCIATIONS

CONCERNANT CERTAINS EFFETS CONTROVERSES ........................... 23 4.1. Avis relatifs aux fréquences entre 5 et 500 kHz .................................................................. 23

4.2. Avis relatifs aux fréquences allouées à la téléphonie mobile .............................................. 24 4.3. Avis relatif à l’hypersensibilité électromagnétique ............................................................. 30

4.4. Avis relatif à l’utilisation du téléphone portable ................................................................. 31 4.5. Avis relatif aux rayonnements générés par le smart metering ............................................. 34

CHAPITRE 5 NORMES ET RECOMMANDATIONS............................................................ 35 5.1. Recommandations du Conseil de l’Union européenne et de l’ICNIRP (1998) ................... 35

5.2. Législation en Wallonie ....................................................................................................... 38 5.3. Recommandations de diverses associations ........................................................................ 40

CHAPITRE 6 MESURES DES RAYONNEMENTS GENERES PAR LE SMART

METERING UTILISANT LES COURANTS PORTEURS ........................... 41 6.1. Analyse du problème ........................................................................................................... 41 6.2. Références des compteurs utilisés lors des mesures ............................................................ 45 6.3. Appareillages utilisés pour les mesures ............................................................................... 46

6.4. Résultats des mesures du champ magnétique ...................................................................... 46 6.5. Résultats des mesures du champ électrique ......................................................................... 57 6.6. Synthèse des résultats des mesures et comparaison avec les normes d’exposition ............. 58 6.7. Profil des variations temporelles du champ magnétique dû aux courants porteurs ............. 60

CHAPITRE 7 MESURES DES RAYONNEMENTS GENERES PAR LES LIAISONS

HERTZIENNES UTILISEES POUR LE SMART METERING ................... 62 7.1. Références du matériel utilisé lors des mesures .................................................................. 62 7.2. Appareillages de mesure utilisés .......................................................................................... 63

7.3. Résultats des mesures .......................................................................................................... 64 7.4. Synthèse des résultats des mesures et comparaison avec les niveaux de référence ............ 73


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CHAPITRE 8 SOURCES EMETTANT AUX MEMES FREQUENCES QUE LE SMART

METERING ......................................................................................................... 77 8.1. Bande comprise entre 5 et 500 kHz ..................................................................................... 77 8.2. Fréquences allouées à la téléphonie mobile et 169 MHz ..................................................... 84

CHAPITRE 9 RESUME ET CONCLUSIONS .......................................................................... 86 9.1. Champs électriques et magnétiques générés par les courants porteurs ............................... 87 9.2. Champs électromagnétiques générés par les liaisons hertziennes ....................................... 90

ANNEXE ............................................................................................................................... 93

REFERENCES ............................................................................................................................... 99


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UNITÉS ET SYMBOLES

Grandeurs Symboles Unités Abréviations

Charge électrique Q coulomb Cb

Courant électrique I ampère A

Densité de courant J ampère par mètre carré A/m²

Champ électrique E volt par mètre V/m

Tension électrique V volt V

Résistance R ohm Ω

Impédance Z ohm Ω

Masse magnétique - weber Wb

Champ magnétique H ampère par mètre A/m

Champ d’induction magnétique B

tesla

millitesla

microtesla

gauss

milligauss

T

mT

µT

G

mG

Champ électromagnétique C.E.M. volt par mètre

ou ampère par mètre

V/m

ou A/m

Densité de puissance S

watt par mètre carré

milliwatt par mètre carré

microwatt par centimètre carré

W/m²

mW/m²

µW/cm²

Fréquence f

hertz

kilohertz

mégahertz

gigahertz

Hz

kHz

MHz

GHz

Longueur d’onde mètre m

Taux d’Absorption Spécifique

(ou Specific Absorption Rate) SAR

watt par kilogramme

milliwatt par kilogramme

W/kg

mW/kg

Notes

1 mW/m² = 0,001 W/m² 1 µW/cm² = 10 mW/m²

1 kHz = 1 000 Hz 1 MHz = 1 000 000 Hz 1 GHz = 1 000 000 000 Hz

1 µT = 10-6

T 1 mT = 10-3

T

1 G = 10-4

T 1 mG = 10-7

T = 0,1 µT

Dans un milieu non magnétique, un champ magnétique de 1A/m correspond à une induction magnétique

égale à 1,256 µT.


Rapport n° 542/2016, p. 5 / 100

INTRODUCTION

Le présent document constitue le rapport relatif à l’étude que la société ORES a commandée à l’ISSeP et

ayant pour objectifs :

- de mesurer l’exposition électromagnétique générée par les différents appareils (compteurs,

concentrateurs, relais…) utilisés dans les réseaux de distribution d’électricité et de gaz en vue de réaliser

le comptage intelligent (également appelé « smart metering ») ;

- d’évaluer les résultats au regard des normes ou recommandations en vigueur ;

- de comparer cette exposition avec celles d’autres sources produisant des champs de nature semblable.

Ce document est structuré de la manière suivante :

- le chapitre 1 décrit les trois solutions examinées dans la présente étude et qui permettent la transmission

des données de comptage depuis le compteur installé chez le client jusqu’au système de gestion d’ORES

en passant éventuellement par un concentrateur situé dans une cabine. Dans ces trois solutions, la

transmission utilise généralement une combinaison de plusieurs moyens qui comprennent les courants

porteurs, les réseaux de téléphonie mobile et des liaisons radioélectriques à la fréquence de 169 MHz ;

- le chapitre 2 rappelle quelques notions d’électromagnétisme essentielles à la compréhension du

document, entre autres les notions de champ électrique, champ magnétique et champ électromagnétique ;

- les mécanismes d’action connus des divers types de champs sur les tissus vivants sont décrits au

chapitre 3. Ces mécanismes sont ceux qui sont pris en compte dans les normes de protection contre les

effets des champs électromagnétiques. Cette question des normes est traitée au chapitre 5 ;

- le chapitre 4 intitulé : « Avis des instances sanitaires et d’associations concernant certains effets

controversés » reprend les avis les plus récents de quelques instances sanitaires mais aussi les points de

vue opposés de certains scientifiques. Ce chapitre donne un aperçu de la polémique dont font l’objet ce

que l’on appelle « les effets non-thermiques ». Précisons que l’ISSeP n’effectue actuellement aucune

étude sur les effets sanitaires ou biologiques des champs électromagnétiques et que, dès lors, notre Institut

ne prend pas position dans ce débat ;

- les résultats des mesures des champs générés par les courants porteurs et par les liaisons hertziennes sont

présentés, respectivement, dans les chapitres 6 et 7 ;

- le chapitre 8 précise les niveaux d’exposition dus à diverses sources qui génèrent des champs

électromagnétiques dans les mêmes bandes de fréquences que le smart metering. Ce chapitre 8 fournit

également des résultats de mesures qui ont été effectuées pour la présente étude ;

- le chapitre 9 présente un résumé des principaux résultats ainsi que les conclusions qui en découlent.

Le lecteur possédant une bonne connaissance du domaine peut éventuellement se limiter à la lecture des

chapitres 6 à 9.


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CHAPITRE 1

CARATERISTIQUES DES INTERCONNEXIONS ENTRE COMPTEURS,

CONCENTRATEURS ET SYSTEME DE GESTION

1.1. Schéma de connexion

Les figures 1.1 à 1.3 présentent trois solutions permettant la transmission entre un compteur (électrique ou

gaz) installé chez le client, un concentrateur situé dans une cabine d’ORES et le système de gestion d’ORES.

La figure 1.1 décrit la solution dans laquelle la transmission entre le compteur électrique et le concentrateur

(appelé « concentrateur PLC » dans la suite) s’effectue via le réseau de distribution électrique par la

technique dite « des courants porteurs » dont le principe consiste à superposer, à la tension du réseau

électrique (220-230 V à 50 Hz), un autre signal de faible puissance mais de fréquence plus élevée.

Figure 1.1 : Liaison entre compteur et système de gestion d’ORES

(la transmission entre le compteur et le concentrateur s’effectue via le réseau électrique)

Il existe différentes normes de transmission par courants porteurs. Celle qui a été testée dans le cadre de la

présente étude est définie par la norme G3-PLC1. On sera attentif au fait que les résultats des mesures et

conclusions exposés dans ce rapport ne sont pas nécessairement applicables aux transmissions par courants

porteurs répondant à d’autres normes.

La transmission selon la norme G3-PLC utilise la bande de fréquences comprises entre 5 et 150 kHz (dite

« bande CENELEC ») ou bien de celle comprise entre 150 et 500 kHz (dite « bande FCC »).

La norme G3-PLC permet toutefois l’utilisation d’une partie de ces bandes de fréquences. Ainsi, les bandes

CENELEC et FCC sont elles-mêmes divisées comme suit :

la sous-bande CENELEC-A, entre 35,9375 kHz et 90,625 kHz ;

la sous-bande CENELEC-B, entre 98,4375 kHz et 120,3125 kHz ;

la sous-bande CENELEC-CD entre 125 kHz et 143,75 kHz ;

1 Les caractéristiques de la transmission G3-PLC répondent entre autres aux deux normes ITU suivantes :

o ITU-T G9901 (11/2012) - Narrowband orthogonal frequency division multiplexing power line communication

transceivers – Power spectral density specification;

o ITU-T G.9903 (02/2014) - Narrowband orthogonal frequency division multiplexing power line

communication transceivers for G3-PLC networks.


Rapport n° 542/2016, p. 7 / 100

la sous-bande FCC-1, entre 34,375 kHz et 137,5 kHz ;

la sous-bande FCC-2, entre et 150 kHz et 478,125 kHz.

Dans le cadre de la présente étude, les mesures ont été effectuées avec des compteurs fonctionnant dans la

bande CENELEC-A et FCC-2.

La transmission par « courants porteurs » génère, autour des câbles dans lesquels ils circulent, un champ

électrique et un champ magnétique aux mêmes fréquences que celles de ces courants.

Pour la transmission entre le concentrateur PLC et le système de gestion, ORES exploite en priorité ses

moyens de télécommunication propres (fibre optique, ligne ADSL…). A défaut, il aura recours aux liaisons

sans fil des opérateurs de téléphonie mobile. Dans le cas étudié, la transmission utilise un réseau de

téléphonie mobile de 2e génération (2G

2), de 3

e ou de 4

e génération (3G ou 4G).

La figure 1.2 décrit un autre cas de figure dans lequel la transmission entre le compteur « gaz » (le plus

souvent installé dans la cave du client) et le concentrateur s’effectue par ondes hertziennes à la fréquence de

169 MHz. Cette solution est essentiellement utilisée lorsque le compteur est relativement éloigné du

concentrateur, ce qui rend impossible la transmission via le réseau de distribution électrique (par « courants

porteurs »).


(transmission entre le compteur et le concentrateur par des ondes hertziennes à 169 MHz)


(transmission entre le compteur et le système de gestion ORES via un réseau de téléphonie mobile)

2Lorsque un réseau 2G est utilisé, c’est généralement en mode GPRS (« General Packet Radio Services ») ou bien,

EDGE (« Enhanced Data Rates for GSM Evolution ») afin d’accélérer la vitesse de transmission.


Rapport n° 542/2016, p. 8 / 100

Une autre solution au problème de l’éloignement entre le compteur électrique G3-PLC et le concentrateur

G3-PLC est décrite à la figure 1.3. Elle consiste à utiliser un réseau de téléphonie mobile 2G, 3G ou 4G pour

transmettre directement les données du compteur électrique au système de gestion ORES.

Le tableau 1.1 fournit les gammes de fréquences d’émission dans le cas des transmissions sans fil.

Tableau 1.1 : Fréquences pour la transmission par ondes hertziennes

Standards de

communication Bandes de fréquences

VHF 169 MHz

2G 880 – 915 MHz ou 1710 – 1785 MHz

3G 1920 – 1980 MHz

4G 832 – 862 MHz ou 1710 – 1785 MHz ou 2500 – 2570 MHz

Les tableaux 1.2 et 1.3 concernent des appareils (compteurs) se trouvant chez les clients. Les caractéristiques

des équipements placés dans les cabines ORES (concentrateurs) sont reprises dans le tableau 1.4. Ces

tableaux mentionnent les débits théoriques, les volumes journaliers de données à transmettre, les durées

journalières de transmission ainsi que le taux d’utilisation d’un compteur et d’un concentrateur en fonction

du type de liaison. Le contenu des tableaux 1.2 à 1.4 a été déduit de données communiquées par la société

ORES qui sont reprises en annexe.

Tableau 1.2 : Caractéristiques de la transmission des compteurs et répéteurs G3-PLC

Appareils et standards

de communication

(fréquences)

Débit

théorique

(kbits/s)

Volume

journalier de

données3

(octets/24h)

Durée

journalière de

transmission

(s/24h)

Taux d'utilisation

Compteur G3-PLC

(CENELEC-A)

de 4,4 à 45

126 220 de 224 à 22 de 2,59 x 10-3

à 2,54 x 10-4

Compteur G3-PLC en

mode relais

(CENELEC-A)

1 388 420 de 2 465 à 241 de 2,85 x 10-2

à 2,79 x 10-3

Compteur G3-PLC

(FCC-2)

de 20,5 à 228,8

126 220 de 48,1 à 4,3 de 5,57 x 10-4

à 4,99 x 10-5

Compteur G3-PLC en

mode relais

(FCC-2)

1 388 420 de 529 à 47 de 6.12 x 10-3

à 5.49 x 10-4

Tableau 1.3 : Caractéristiques des compteurs utilisant une transmission hertzienne


de communication

(fréquences)

Débit

théorique

(kbits/s)

Volume

journalier de

données3

(octets/24h)

Durée

journalière de

transmission

(s/24h)

Taux d'utilisation

Compteur 2G de 10 à 40 8631 de 6,7 à 1,7 de 7,8 x 10-5

à 1,95 x 10-5

Compteur 3G de 30 à 2000 8631 de 2,2 à 0,034 de 2,60 x 10-5

à 3,9 x 10-7

Compteur 169 MHz - - de 9,6 à 0,2 de 5,56 x 10-6

à 1,11 x 10-5

3 Le volume calculé prend en compte un relevé de 10 index, un relevé de 2 courbes de charge, un test ping par 24 heures

ainsi qu’une lecture « date et heure ».


Rapport n° 542/2016, p. 9 / 100

On mentionnera que le taux d’utilisation de la transmission G3-PLC d’un compteur est très variable. Certains

compteurs peuvent en effet relayer les messages d’autres compteurs situés en amont. Il en découle qu’un

compteur situé en bout de réseau émettra moins fréquemment qu’un autre qui serait situé près du

concentrateur si ce concentrateur sert de relais. De même, un compteur émettra d’autant plus souvent que le

nombre de compteurs en amont est grand puisqu’il devra répéter davantage de messages. Les lignes

intitulées « compteurs G3-PLC » et « relais G3-PLC » signalent cette distinction.

La colonne intitulée « Débit théorique » figurant dans les tableaux 1.2 à 1.4 reprend la valeur la plus faible et

la plus élevée. Par exemple, dans le cas d’une transmission 2G – GPRS, le débit minimum dans la voie

montante (c’est-à-dire vers la station de base) est au minimum de 10 kbits/s. Si les conditions de

transmission sont favorables, en mode 2G – EDGE, le débit peut atteindre 40 kbits/s. Les durées journalières

de transmission peuvent dès lors varier dans un rapport de 1 à 4 en fonction du débit réel.

La variabilité du débit est encore plus grande avec les réseaux 3G et 4G étant donné les différentes

évolutions de ces technologies.

Tableau 1.4 : Caractéristiques de la liaison entre concentrateur et système de gestion ORES


de communication

(fréquences)

Débit

théorique

(kbits/s)

Volume

journalier de

données

(octets/24h)

Durée

journalière de

transmission

(s/24h)

Taux d'utilisation

Concentrateur 2G de 10 à 40 888 959 de 695 à 174 de 7,089 x 10-5

à 1,95 x 10-5

Concentrateur 3G de 30 à 2000 888 959 de 232 à 3,5 de 2,68 x 10-3

à 4,02 x 10-5

Concentrateur 169 MHz - - de 2880 à 288 de 3,33 x 10-3

à 3,33 x 10-2


Rapport n° 542/2016, p. 10 / 100

CHAPITRE 2

NOTIONS D’ELECTROMAGNETISME

2.1. Champs électriques et champs magnétiques

Les phénomènes électromagnétiques sont décrits par deux composantes qui sont le champ électrique et le

champ magnétique.

Le champ électrique (représenté par le symbole E ) résulte de la présence de charges électriques (constituées

d’électrons, de protons ou d’ions) qui exercent une force d’attraction ou de répulsion sur d’autres charges

comme illustré à la figure 2.1.

Figure 2.1 : Force (dans cet exemple, de répulsion) entre deux charges positives

L’intensité du champ électrique est définie comme étant la force qui s’exerce sur une charge électrique

unitaire (égale à 1 coulomb) ; elle s’exprime en V/m (volt par mètre).

La force d’attraction existant devant un téléviseur à écran cathodique4 en fonctionnement (ou juste après son

extinction) est un exemple de champ électrique ; ce champ est responsable du dépôt de poussières à la

surface d’un tel écran ainsi que de l’attraction des poils de la main (phénomène de pilo-érection) à proximité

de celui-ci.

La force d’attraction qu’exerce un aimant sur d’autres aimants ou sur des matériaux ferromagnétiques est un

exemple de manifestation du champ magnétique. Un autre exemple est celui du champ magnétique terrestre

qui oriente l’aiguille des boussoles vers le nord géographique.

Le champ magnétique peut être produit par un aimant permanent ou par le déplacement de charges

électriques (électrons ou ions).

Ce champ magnétique (représenté par le symbole H ), est donc une force qui s’exerce sur des masses

magnétiques (aimant, pièce en matériau ferromagnétique) ainsi que sur des charges électriques en

mouvement comme exposé dans la suite.

L’intensité du champ magnétique5 est, par définition, la force qui s’exerce sur une masse magnétique nord

unitaire (égale à 1 weber) ; elle s’exprime en A/m (ampère par mètre)6.

Le champ électrique et le champ magnétique sont des grandeurs vectorielles représentées par un ou plusieurs

caractères surmontés d’une flèche. Le même symbole sans flèche représente l’intensité du champ.

Il existe des champs statiques et des champs variables. Les champs statiques ont une direction fixe et une

intensité constante au cours du temps. Le champ produit par un aimant permanent et le champ magnétique

terrestre sont des exemples de champs magnétiques statiques. De même, le champ électrostatique obtenu,

entre autres, par frottement de deux objets l’un contre l’autre est un exemple de champ électrique statique.

4 Les nouveaux téléviseurs à écran plat ne génèrent pas ce type de champ.

5 Le champ magnétique peut également être exprimé par son induction B qui lui est directement proportionnelle ; dans

le cas des matériaux non magnétiques, elle est donnée par :

HμB 0

où µ0 représente la perméabilité magnétique du vide qui est égale à 4 x 10-7

henry/m. L’induction s’exprime en T

(tesla).

6 On notera le « parallélisme » entre la définition de l’intensité du champ électrique et celle du champ magnétique.


Rapport n° 542/2016, p. 11 / 100

Inversement, l’intensité et la direction d’un champ variable changent au cours du temps. Les champs produits

par les réseaux de distribution d’électricité et par les antennes de radiocommunication sont des champs

variables.

Généralement, les variations d’intensité d’un champ présentent un caractère répétitif avec des cycles d’une

durée constante. La fréquence est le nombre de fois qu’un cycle se produit pendant une seconde ; elle est

exprimée en Hz (hertz) et par ses multiples. Dans l’exemple de la figure 2.2 la fréquence est de 4 Hz,

puisqu’on dénombre quatre cycles sur une durée d’une seconde.

030301D2 .WMF

1 cycle

1 seco n d e

F

240303d1.W MF

t (s )

Figure 2.2 : Représentation d’un champ alternatif en fonction du temps.

(dans cet exemple, la fréquence est de 4 Hz)

La fréquence des champs produits par les réseaux de transport et de distribution d’électricité est de 50 Hz

(60 Hz aux USA) ; celle des réseaux de téléphonie mobile dits de « 2e génération » est située autour de 900 et

1 800 MHz. Les réseaux de 3e et 4

e générations utilisent des bandes de fréquences situées autour de 800, 900,

1800, 2100 et 2600 MHz.

Comme mentionné ci-dessus, un champ magnétique peut être produit par le déplacement de charges

électriques, ce qui constitue un courant électrique. La figure 2.3 illustre le cas d’un conducteur rectiligne

parcouru par un courant électrique I . Ce courant génère un champ magnétique dont les lignes de force sont

des cercles concentriques contenus dans un plan perpendiculaire à la direction de ce courant. L’intensité de

ce champ magnétique est proportionnelle à l’intensité du courant et inversement proportionnelle au rayon du

cercle.

Figure 2.3 : Champ magnétique généré par un conducteur rectiligne

parcouru par un courant électrique


Rapport n° 542/2016, p. 12 / 100

2.2. Ondes et champs électromagnétiques

Les champs électriques et magnétiques se propagent dans l’espace sous la forme d’ondes7. En vertu des lois

de l’électromagnétisme, champs électrique et magnétique sont indissociables, d’où l’expression « champs

électromagnétiques » (C.E.M.).

Figure 2.4 : Onde électromagnétique plane

En général, les sources de champ produisent dans leur voisinage immédiat, selon leur géométrie et leur mode

de fonctionnement, une composante dominante qui est, soit électrique, soit magnétique. En vertu des lois de

l’électromagnétisme, si à l’origine (c’est-à-dire au voisinage immédiat de la source), le champ généré n’a

qu’une composante électrique, un champ magnétique va prendre naissance au fur et à mesure que l’onde

s’éloigne. De la même manière, un champ qui serait purement magnétique à l’origine, va engendrer, en

s’éloignant de la source, un champ électrique. A une certaine distance de la source, champs électrique et

magnétique sont dans un rapport constant ; ce rapport ne dépend plus des caractéristiques de la source, mais

est fonction des propriétés électriques et magnétiques du milieu dans lequel l’onde se propage. La zone où

les deux composantes du champ sont dans un rapport constant est appelée : « zone de champ lointain ». La

relation de proportionnalité liant les deux composantes du champ électromagnétique s’écrit :

ZH

E (2.1)

dans laquelle Z est l’impédance caractéristique du milieu où l'onde se propage ; elle est égale à 377 (ohm)

dans le cas de l'air et du vide.

La zone de champ lointain débute à une certaine distance de la source qui est de l’ordre de la longueur

d’onde ; cette distance dépend de la géométrie de la source. Entre la source et la zone de champ lointain se

trouve la « zone de champ proche ».

Dans la zone de champ lointain :

- les composantes électrique et magnétique. sont perpendiculaires entre elles, ainsi qu’à la direction de

propagation, comme illustré à la figure 2.4. Dans un tel cas, on dit que l’onde est plane et transversale ;

7 Les exemples ci-après permettent de comprendre la notion d’onde. La chute d’un caillou sur un plan d’eau produit des

ondulations qui partent du point d’impact et se dirigent vers l’extérieur. Le phénomène est similaire à celui du son qui

correspond aux vibrations des molécules d’air se propageant depuis le point où il a été produit. Dans ces deux exemples,

il s’agit d’ondes matérielles (c’est de la matière qui vibre).

Dans le cas des ondes électromagnétiques, ce sont les variations du champ électrique et du champ magnétique qui se

propagent.


Rapport n° 542/2016, p. 13 / 100

- l’intensité du champ électromagnétique est exprimée par celle d’une de ses composantes8, l’autre pouvant

être déduite au moyen de la relation de proportionnalité (2.1). Aux fréquences les plus utilisées en

radiocommunication, c’est l’intensité du champ électrique (exprimée en V/m) qui est habituellement

utilisée ;

- on peut également y déterminer la densité de puissance S exprimée en W/m² (watt par mètre carré). Cette

grandeur représente la puissance traversant une surface d’un mètre carré perpendiculaire à la direction de

propagation (figure 2.5) ; cette densité de puissance est donnée par :

377H²377

E²S (2.2)

Figure 2.5 : Notion de densité de puissance

Rappelons également que toute onde électromagnétique se propage à la vitesse de la lumière (c) c’est-à-dire

3 x 108 m/s dans le vide et dans l’air. La longueur d’onde représente la distance (en m) séparant deux

points vibrant en phase (figure 2.4). Fréquence et longueur d’onde sont liées entre elles par la relation :

f

103

f

cλ

8

(2.3)

En basse fréquence, la longueur d’onde étant très grande (à la fréquence de 50 Hz, = 6 000 km et à

500 kHz, λ = 600 m), la relation de proportionnalité (2.1) n’est généralement plus applicable. Si le champ

électrique et le champ magnétique doivent être déterminés, il n’est plus possible de déduire l’une des deux

composantes à partir de l’autre. Les deux gammes de fréquences (de 5 à 150 kHz et de 150 à 500 kHz)

utilisées pour la transmission par courants porteurs sont dans ce cas. Nous y reviendrons au chapitre 6.

A contrario, la fréquence des réseaux de téléphonie mobile (supérieure à 700 MHz) et vu la taille des

antennes qui équipent les compteurs, on peut considérer que l’on est dans la zone de champ lointain9 si l’on

se trouve à plus d’une petite dizaine de cm de la source. L’intensité du rayonnement peut donc être

déterminée en mesurant seulement une des deux composantes, l’autre étant déduite par calcul à partir de la

relation (2.1). Aux fréquences allouées à la téléphonie mobile, c’est la composante électrique (exprimée en

V/m) qui se mesure le plus aisément.

2.3. Spectre des champs électromagnétiques

Les champs électromagnétiques couvrent un domaine de fréquences très vaste qui comprend, notamment

(figure 2.6) :

- les champs statiques et ceux présentant de très lentes variations (fréquence comprise entre 0 et 1 Hz) ;

8 En pratique, on exprime l’intensité du C.E.M par la composante qui, compte tenu de la fréquence, est la plus facile à

mesurer. Aux fréquences peu élevées, typiquement jusqu’à quelques dizaines de MHz, la composante magnétique est

plus facile à mesurer que la composante électrique. Au-dessus de 1 GHz, c’est l’inverse. 9 Dans le cas des antennes de petite taille par rapport à la longueur d’onde (antennes quart d’onde, demi ondes, etc.), on

peut considérer qu’on se trouve dans la zone de champ lointain à partir d’une distance égale à λ/2 . A la fréquence de

700 MHz, λ = 42,8 cm et λ/2 = 6,8 cm.


Rapport n° 542/2016, p. 14 / 100

- les champs d’extrêmement basse fréquence10

(fréquence comprise entre 1 Hz et 300 Hz) tels que ceux

générés par les réseaux de transport et de distribution d’électricité (50 ou 60 Hz) ou par la plupart des

appareils qu’ils alimentent ;

- les champs de fréquence intermédiaire (300 Hz à 100 kHz) qui sont surtout présents dans certaines

applications industrielles et médicales ;

- les champs dans la gamme des radiofréquences (100 kHz à 300 GHz) ;

- le rayonnement infra-rouge ;

- la lumière visible ;

- le rayonnement ultra-violet ;

- les rayons X, les rayons gamma et les rayons cosmiques.

Tous ces rayonnements se distinguent par leur fréquence et, en vertu de la relation (2.1) par leur longueur

d’onde ; leur vitesse est celle de la lumière, c’est-à-dire 300 000 km/s dans le vide ou dans l’air. La figure 2.7

illustre le type de rayonnement utilisé dans diverses applications.

Remarques concernant la terminologie et les limites entre gammes de rayonnements

L’appellation « champs électromagnétiques », au sens strict, ne devrait être utilisée que lorsque la condition

de proportionnalité (2.1) est satisfaite, c’est-à-dire quand on se situe dans la zone de champ lointain.

Aux très basses fréquences et aux fréquences intermédiaires, on se trouve généralement dans la zone de

champ proche et l’on doit alors considérer que les composantes électrique et magnétique ne sont pas liées

l’une à l’autre. Il est alors plus correct de parler de champ électrique et de champ magnétique. Cependant,

l’appellation « champs électromagnétiques » est de plus en plus souvent utilisée pour désigner tous les types

de champs, même lorsque la relation (2.1) n’est pas satisfaite. C’est par exemple le cas, probablement dans

un souci de concision, de la directive 2013/35/UE relative à l’exposition des travailleurs [Dir 2013/35/UE]

qui, dans son article 2, définit les champs électromagnétiques comme étant des champs électriques statiques,

des champs magnétiques statiques et des champs électriques, magnétiques et électromagnétiques variant dans

le temps dont les fréquences vont jusqu’à 300 GHz.

Les appellations « onde E.M. » et « rayonnement E.M. » sont synonymes. Elles englobent les champs

électromagnétiques dans la zone de champ lointain, les rayonnements infrarouges, visibles, ultraviolets, les

rayons X et les rayons cosmiques. Les notions d’ondes et de rayonnements sont associées à l’idée d’une

propagation d’une forme d’énergie. Dans la zone de champ proche, une part importante des champs

électriques et magnétiques qui y sont présents constitue une énergie qui reste confinée au voisinage de la

source (cette énergie ne se propage pas dans l’espace).

Certaines des limites entre gammes de rayonnements sont relativement arbitraires car elles ne correspondent

à aucun phénomène particulier. On mentionnera, entre autres, que :

- l’annexe 2 de la directive 2013/35/UE englobe dans l’appellation « champs statiques » ceux dont la

fréquence est comprise entre 0 et 1 Hz ;

- la frontière entre les fréquences intermédiaires et les radiofréquences est parfois située à 10 kHz plutôt

qu’à 100 kHz.

10

Cette gamme de fréquences est souvent désignée par l’abréviation E.L.F. (pour « extremely low frequency »).


Rapport n° 542/2016, p. 15 / 100

Figure 2.6 : Spectre des champs et rayonnements électromagnétiques

Figure 2.7 : Rayonnements électromagnétiques dans diverses applications


Rapport n° 542/2016, p. 16 / 100

Tableau 2.1 : Principales sources de champs radiofréquences

Télécommunications

Antennes de radiodiffusion en ondes longues, moyennes et courtes - de 130 kHz à quelques MHz

Antennes de télévision analogique et numérique - de 50 à 850 MHz

Antennes de radiodiffusion en fréquence modulée (FM) - de 87,5 à 108 MHz

Antennes des radioamateurs - plusieurs bandes de fréquences

Antennes des services de secours (ambulances, police, pompiers) - autour de 150 et 400 MHz

Antennes des chemins de fer, métro, entreprises de construction, flottes de véhicules (taxis, Touring Secours,

SPW, …) - autour de 150 et 400 MHz

Antennes des réseaux de téléphonie mobile GSM (2e génération) - autour de 900 et 1800 MHz, UMTS (3

e

génération) - autour de 2100 MHz et LTE (4e génération) - autour de 800 et 2600 MHz ainsi qu’aux fréquences

déjà allouées aux réseaux GSM et UMTS

Points d’accès Wi-Fi - autour de 2400 et 5500 MHz

Antennes des réseaux WiMAX pour l’accès à Internet - autour de 3500 MHz

Radars et balises utilisés pour l’aide à la navigation aérienne, civile ou militaire – de quelques MHz à quelques

GHz

Antennes de la Défense nationale - plusieurs bandes de fréquences

Applications médicales

Diathermie - à 13,56 MHz, 27,12 MHz, 433 MHz, 915 MHz et 2450 MHz

Bistouri électrique - à 300 kHz et 1 MHz

Applications industrielles

Chauffage diélectrique - quelques MHz

Fours à micro-ondes industriels - autour de 2,4 GHz

Canon à micro-ondes pour le séchage de différentes matières, de murs humides, etc. - autour de 2,4 GHz

Applications domestiques

Fours à micro-ondes - autour de 2,4 GHz

Rayonnements ionisants et non-ionisants

Lorsque l’on considère le processus d’ionisation de la matière, l’énergie W du photon associé au

rayonnement électromagnétique est proportionnelle à la fréquence et est donnée par la relation

fhW (2.4)

dans laquelle h = 6,625 x 10-34

joules x seconde est la constante de Planck.

On sait par ailleurs que les tissus vivants sont essentiellement constitués d’eau, de carbone, d’hydrogène,

d’oxygène et d’azote. L’énergie d’ionisation de ces différents constituants est comprise entre 10 et 24 eV

(électron-volt). Pour qu’un photon possède une énergie11

de 10 eV (c’est-à-dire 1,602 x 10-18

joules), il faut,

compte tenu de la relation (2.4), que la fréquence du rayonnement soit supérieure à 2,4 x 1015

MHz. Cette

fréquence correspond à une longueur d’onde de 125 nm et se situe dans la plage du rayonnement ultraviolet.

Parmi les rayonnements qui peuvent être émis par les différents éléments utilisés pour le smart metering

(voir figures 1.1 et 1.2), les liaisons 4G à 2,6 GHz sont celles qui sont susceptibles de produire des photons

dont l’énergie est la plus élevée et qui est tout au plus égale à 1,1 x 10-6

eV, c’est-à-dire environ 6 millions de

fois moins que l’énergie d’ionisation des molécules qui constituent les tissus vivants.

11

1 eV correspond à 1,602 x 10-19

joules.


Rapport n° 542/2016, p. 17 / 100

A la fréquence de 900 MHz, l’énergie d’un photon correspond à 3,7 x 10-7

eV. En présence d’un rayonnement

très intense, l’absorption simultanée, par un même atome, de 2,7 x 107 photons pourrait en principe produire

une ionisation. La probabilité d’un tel événement est considérée comme faible (v. [ICNIRP 2009] p. 49).

En conclusion, tous les champs ou rayonnements émis par les différents dispositifs utilisés pour le

« comptage intelligent » appartiennent à la catégorie des rayonnements non-ionisants, ce qui signifie que leur

énergie est insuffisante pour briser les liaisons chimiques et ioniser les molécules qui constituent les tissus

vivants.

2.4. Sources de champs électromagnétiques

Tout appareil parcouru par un courant électrique génère un champ électrique et un champ magnétique. Des

champs électriques et magnétiques à la fréquence de 50 Hz (60 Hz aux USA) sont donc présents, tant sur les

lieux de travail que dans les habitations. L’intensité de ces champs dépend très fortement du type d’appareils

mais elle décroit très rapidement quand on s’en éloigne.

Les champs magnétiques dans la gamme des fréquences intermédiaires (300 Hz à 100 kHz) sont surtout

utilisés dans certaines applications industrielles (par exemple les fours à induction qui utilisent généralement

des fréquences de quelques kHz). Le même principe est utilisé dans les cuisinières électriques domestiques à

induction. La fréquence des champs qu’elles génèrent se situe entre 20 et 60 kHz.

En ce qui concerne les champs radiofréquences, c’est à la fin du 19e siècle que le physicien allemand Hertz a

réussi, pour la première fois, à produire des ondes électromagnétiques dans la gamme des radiofréquences ;

depuis cette époque, elles ont été utilisées pour leur capacité à transmettre des signaux (sons, images,

données,…) à distance. Leur utilisation dans le domaine des télécommunications s’est surtout développée

après la Seconde Guerre mondiale. Le tableau 2.1 dresse une liste non exhaustive des principales

applications ; on notera que certaines d’entre elles existent depuis plusieurs dizaines d’années. Ce tableau

mentionne également quelques applications médicales, industrielles et domestiques des champs

radiofréquences.

Le chapitre 8 mentionne les niveaux d’exposition générés par diverses sources de rayonnements dans les

mêmes bandes de fréquences que celles produites par le smart metering.


Rapport n° 542/2016, p. 18 / 100

CHAPITRE 3

MECANISMES CONNUS D’ACTION DES CHAMPS

Afin de simplifier l’exposé, le présent chapitre est limité aux bandes de fréquences utilisées pour le smart

metering, c’est-à-dire entre 5 et 500 kHz, autour de 169 MHz, 800, 900, 1800 et 2600 MHz.

Ne sont abordés ici que les effets que l’ICNIRP12

(ainsi que les instances sanitaires qui se sont prononcées à

ce sujet) considèrent comme avérés ; si l’on se réfère aux différents rapports émis par cette commission sur

base de l’analyse de l’ensemble des études réalisées, il est admis :

- que les champs électriques, magnétiques et électromagnétiques dont la fréquence est comprise entre 1 Hz

et 10 MHz induisent des courants électriques dans les tissus vivants. A partir d’un certain niveau, ces

courants induits peuvent produire la stimulation des organes sensoriels (pouvant occasionner des

symptômes passagers tels que des phosphènes rétiniens) ainsi que la stimulation des nerfs et des muscles ;

- que les champs électromagnétiques dont la fréquence est comprise entre 100 kHz et 300 GHz peuvent

produire une élévation de la température des tissus vivants.

Ces mécanismes sont brièvement décrits ci-après.

3.1. Champs électriques de fréquence comprise entre 1 Hz et 10 MHz

Un matériau conducteur de l’électricité comporte des charges libres. Ce sont en principe des électrons dans le

cas des métaux et essentiellement des ions dans les tissus vivants. Ces charges libres sont susceptibles de se

déplacer sous l’action d’un champ électrique. La direction de ce courant (appelé « courant de conduction13

»)

est parallèle à celle du champ électrique (figure 3.1). La densité de courant est la grandeur dosimétrique

utilisée pour quantifier les courants électriques induits dans les tissus vivants.

Rappelons que l’intensité du courant électrique s’exprime en A (ampère). Un courant de 1 A correspond au

passage, à un endroit donné d’un circuit (figure 3.2), d’une charge unitaire égale à un coulomb. Lorsque l’on

considère les effets des courants induits, la surface de la section dans laquelle ces courants se répartissent

doit être prise en compte, d’où la notion de densité de courant (représentée par le symbole J) qui est donnée

par la relation (3.1) et qui s’exprime en A/m² (ampères par mètre carré).

S

IJ (3.1)

Des effets sur le système visuel apparaissent pour des densités de courant comprises entre 10 et 100 mA/m².

Ces phénomènes appelés « phosphènes rétiniens » ou « magnétophosphènes » se manifestent par la

perception de scintillements lumineux dans le champ visuel et seraient dus aux courants induits au niveau de

la rétine.

12

International Committee for Non Ionising Radiation Protection - L’ICNIRP est une commission scientifique

indépendante instaurée au départ de l'Association Internationale de Radioprotection (IRPA) dans le but de favoriser la

progression de la protection contre les rayonnements non ionisants dans l'intérêt du public et de l'environnement. Pour

établir ces recommandations, l'ICNIRP s’appuie sur les résultats d'études scientifiques et travaille en collaboration avec

l'OMS. 13

Les tissus vivants peuvent également être le siège de courants de déplacement qui sont caractéristiques des

diélectriques. Ces courants de déplacement ne sont pas décrits ici étant donné leur faible importance aux fréquences

utilisées pour le smart metering.


Rapport n° 542/2016, p. 19 / 100

Des densités de courant du même ordre peuvent également influencer l’activité électrique cérébrale sans

atteindre le seuil de stimulation nerveuse. Des modifications mineures et passagères de certaines fonctions

cérébrales peuvent se manifester.

Le seuil de stimulation des nerfs et des muscles se situe entre 100 et 1000 mA/m². Ce niveau de densité de

courant représente un danger potentiel au niveau du fonctionnement mental.

Figure 3.1 : Courants dus à un champ électrique

de basse fréquence

Figure 3.3 : Courants induits par un champ

magnétique de basse fréquence

Figure 3.2 : Intensité du courant et densité de courant

L’effet des courants induits a fait l’objet de très nombreuses études de tout type (in vitro, in vito, sur des

volontaires, épidémiologiques, etc.). Elles ont été analysées, en autres, dans les divers rapports publiés par

l’ICNIRP [ICNIRP 1998], [ICNIRP 2009a] et [ICNIRP 2010]. Sur la base de ces analyses, l’ICNIRP ainsi

d’ailleurs que la plupart des instances sanitaires considèrent qu’en ce qui concerne les courants induits, le seul

effet à court terme avéré est la stimulation des nerfs et des muscles.

Il convient d’insister sur le fait que des densités de courant de plusieurs mA/m², et a fortiori, celles requises

pour stimuler les organes sensoriels, les nerfs ou les muscles, n’apparaissent qu’en présence de champs de

très forte intensité ; ceux auxquels nous sommes exposés dans notre vie quotidienne ne produisent, dans le

corps, que des courants très faibles.

3.2. Champs magnétiques de fréquence comprise entre 1 Hz et 10 MHz

En vertu de lois de l’électromagnétisme, un champ magnétique variable engendre, dans toute boucle

transversale par rapport à la direction du champ, un courant électrique proportionnel à l’intensité et à la

fréquence du champ. De la même manière, un organisme vivant, exposé à un champ magnétique variable,

sera parcouru par des courants induits ; ces courants parcourent des boucles contenues dans des plans

perpendiculaires à la direction du champ magnétique (figure 3.3). Ces courants (appelés « courants de

FOUCAULT ») ont une densité proportionnelle au rayon de la boucle considérée, à la conductibilité du tissu

et à la fréquence du champ magnétique. Il est à noter que le trajet emprunté par les courants dépend de la

conductivité des tissus exposés. En effet, les courants circulent, préférentiellement, dans les tissus présentant


Rapport n° 542/2016, p. 20 / 100

la meilleure conductivité. Les trajets suivis par les courants induits ne sont donc pas nécessairement

circulaires.

Les effets à court terme avérés (v. [ICNIRP 2009a]) des courants induits par un champ magnétique variable

(de fréquence comprise entre 1 Hz et 10 MHz), sont les mêmes que ceux résultant d’un champ électrique et

qui ont été cités au paragraphe précédent.

3.3. Champs électromagnétiques de fréquence comprise entre 100 kHz et 300 GHz

On sait que le passage d’un courant électrique, dans tout matériau présentant une certaine résistance

électrique peut produire un échauffement. C’est ce que l’on appelle « l’effet JOULE » ; il permet la

production de la chaleur en faisant circuler un courant dans une résistance électrique.

Lorsque des tissus sont exposés à un champ électrique ou magnétique de relativement basse fréquence

(inférieure à 100 kHz), l’intensité des courants induits est trop faible pour produire cet effet JOULE.

Le fait que les molécules d’eau, qui sont de type polaire, constituent une proportion importante de la plupart

des tissus vivants peut donner lieu à un autre phénomène. Sous l’action d’un champ électrique alternatif, ces

molécules d’eau pivotent sur elles-mêmes (figure 3.4). Les frottements intermoléculaires qui en résultent

peuvent produire un échauffement des tissus si la rotation des dipôles est suffisamment rapide, ce qui est le

cas au-dessus de 100 kHz si l’intensité du rayonnement atteint un niveau suffisant.

Figure 3.4 : Orientation des molécules d’eau sous l’action d’un champ électrique

L’effet thermique des rayonnements radiofréquences est le principe qui est mis en œuvre dans les fours à

micro-ondes. Il est également utilisé dans certaines thérapies (c’est le cas pour la diathermie aux fréquences

de 13,56 MHz, 27,12 MHz, 433 MHz, 915 MHz et 2450 MHz).

Contrairement à ce qui se passe avec une source de chaleur conventionnelle (qui émet un rayonnement

infrarouge), le danger de l’effet thermique généré par les rayonnements radiofréquences réside dans le fait

que des lésions internes graves, atteignant des organes profonds, peuvent être causées bien avant que la

sensation de chaleur ne soit perçue par le sujet et ne déclenche alors une réaction de recul (les récepteurs

thermiques étant localisés au niveau de la peau).

Il est à noter que l’énergie n’est pas absorbée de manière uniforme au sein du corps ; le caractère non

uniforme de cette absorption dépend très fortement de la fréquence de l’onde et des caractéristiques

électriques des tissus.


Rapport n° 542/2016, p. 21 / 100

Taux d’Absorption Spécifique

Le Taux d’Absorption Spécifique, souvent désigné par l’abréviation SAR (pour Specific Absorption Rate14

)

est la grandeur qui permet de quantifier l’énergie absorbée par unité de temps et de masse. Le SAR

représente l’énergie électromagnétique absorbée par 1 kg de tissus pendant une seconde ; il s’exprime en

W/kg (watt par kilogramme) ; ce SAR est proportionnel au carré de l’intensité du champ électromagnétique

ou proportionnel à la densité de puissance S. Le SAR dépend, notamment :

- des caractéristiques du champ électromagnétique (fréquence, intensité, polarisation, champ proche ou

lointain,…) ;

- des caractéristiques du corps (taille, orientation par rapport à la polarisation du champ et son angle

d’incidence, conductivité et constante diélectrique des tissus,…) ;

- de l’influence du sol et des objets réflecteurs proches du corps exposé.

Lorsqu’un être humain est exposé à un rayonnement radiofréquence, une élévation de température n’est

observée que lorsque l’intensité est relativement élevée, car l’apport de chaleur est neutralisé, jusqu’à une

certaine limite, par le mécanisme de thermorégulation. Des données expérimentales (v. entre autres [ICNIRP

1998]) indiquent que, dans le cas d’une exposition totale d’un être humain, il faut absorber une puissance de

4 W/kg pour que la température augmente de 1 °C. La durée d’exposition doit être suffisamment longue pour

que l’augmentation soit stabilisée ; en pratique, on considère que c’est le cas après 6 minutes.

On mentionnera également la donnée expérimentale suivante (v. [ICNIRP 1998] – page 2415

) :

« L’exposition d’une personne au repos durant 30 minutes à un SAR compris entre 1 et 4 W/kg conduit à une

élévation de t° inférieure à 1 °C. Le seuil d’apparition d’effets irréversibles varie largement selon les tissus

(entre 1 et 2 °C), mais même pour les plus sensibles, ce seuil est supérieur à 4 W/kg dans des conditions

normales. »

Afin de donner un ordre de grandeur, on mentionnera qu’un champ d’au moins 300 V/m à la fréquence de

900 MHz (la plus utilisée en téléphonie mobile) est nécessaire pour produire un SAR de 4 W/kg.

Considérons, à titre d’exemple, le cas d’une personne pesant 60 kg et dont l’entièreté du corps est exposée à

un champ électromagnétique. Selon le résultat mentionné ci-dessus, il faut que cette personne absorbe une

puissance de 240 W (60 kg x 4 W/kg) pour que sa température s'élève de 1 °C (dans cet exemple, nous

faisons l’hypothèse que l’absorption est uniforme dans tout le corps, ce qui n’est vrai qu’aux fréquences

inférieures à 300 MHz). Le même raisonnement conduit à une puissance de 120 W pour une personne qui ne

pèserait que 30 kg.

14

Les appellations « Débit d’Absorption Spécifique » (DAS) et « Taux d’Absorption Spécifique » (TAS) sont

également couramment utilisées. 15

Le texte complet du paragraphe concerné est le suivant: “Available experimental evidence indicates that the exposure

of resting humans for approximately 30 minutes to EMF producing a whole-body SAR of between 1 and 4 W kg-1

results

in a body temperature increase of less than 1 °C. Animal data indicate a threshold for behavioral responses in the same

SAR range. Exposure to more intense fields, producing SAR values in excess of 4 W kg-1

, can overwhelm the

thermoregulatory capacity of the body and produce harmful levels of tissue heating. Many laboratory studies with

rodent and non-human primate models have demonstrated the broad range of tissue damage resulting from either

partial-body or whole-body heating producing temperature rises in excess of 1–2 °C. The sensitivity of various types of

tissue to thermal damage varies widely, but the threshold for irreversible effects in even the most sensitive tissues is

greater than 4 W kg-1

under normal environmental conditions. These data form the basis for an occupational exposure

restriction of 0.4 W kg-1

, which provides a large margin of safety for other limiting conditions such as high ambient

temperature, humidity, or level of physical activity.”


Rapport n° 542/2016, p. 22 / 100

3.4. Résumé des mécanismes d’action en fonction de la fréquence des champs

La figure 3.5 indique les plages de fréquences qui correspondent aux deux mécanismes d’action qui ont été

décrits aux paragraphes 3.1 et 3.2, à savoir :

- des courants induits sous l’effet de champs électriques et magnétiques jusqu’à 10 MHz ;

- une élévation de température due à l’absorption de champs électromagnétiques au-dessus de 100 kHz.

courants induits

effet thermique

10 H

z

100 H

z

1 k

Hz

10 k

Hz

100 k

Hz

1 H

z

1 M

Hz

10 M

Hz

100 M

Hz

10 G

Hz

100 G

Hz

1 G

Hz

300 G

Hz

050405d2.wmf

Figure 3.5 : Mécanismes d’action en fonction de la fréquence des divers champs

Comme exposé de manière détaillée au chapitre 5, c’est sur ces trois effets qu’est fondée la majorité des

normes d’exposition, lesquelles fixent des limites qui dépendent de la fréquence :

- entre 1 Hz et 10 MHz : la limitation porte sur la densité de courant dans les tissus, l’objectif étant

d'éviter des densités de courants induits susceptibles de produire des effets sur le système nerveux

central dans la tête, c’est-à-dire des phosphènes rétiniens et des modifications mineures passagères de

certaines fonctions cérébrales ;

- entre 100 kHz et 10 GHz : la limitation porte sur la puissance absorbée (SAR global et SAR localisé) ,

l’objectif étant d’éviter toute augmentation de température, globale ou localisée, susceptible de

produire des effets irréversibles (< 1 °C );

- entre 10 GHz et 300 GHz : la limitation porte sur la densité de puissance, l’objectif étant d’éviter toute

augmentation de température, à la surface du corps, susceptible de produire des effets irréversibles.


Rapport n° 542/2016, p. 23 / 100

CHAPITRE 4

AVIS DES INSTANCES SANITAIRES ET D’ASSOCIATIONS

CONCERNANT CERTAINS EFFETS CONTROVERSES

Outre les effets avérés exposés au chapitre 3, certaines études ont révélé d’autres effets pour lesquels il n’y a

pas, actuellement, de consensus dans la communauté scientifique pour diverses raisons qui vont de

l’insuffisance de données statistiques, de l’absence de relation « dose – effet » ou de résultats contradictoires

lors des réplications. On ne peut non plus exclure que les effets constatés soient dus à un ou plusieurs autres

facteurs que les champs électromagnétiques. Les résultats de certaines études ont néanmoins amené l’OMS à

classer certains champs dans la catégorie « peut-être cancérigène pour l’homme ».

Il est impossible d’évoquer dans le présent rapport les nombreuses études consacrées à ce que nous avons

appelé « les effets controversés » et nous nous limiterons donc à résumer les conclusions des principales

instances sanitaires. Le rapport du BioInitiative Working Group qui a été rédigé par des scientifiques en

désaccord avec les instances sanitaires officielles est également abordé au paragraphe 4.2.e.

Ce chapitre 4 ne concerne que les bandes de fréquences utilisées pour le smart metering, c’est-à-dire entre 5

et 500 kHz, autour de 169 MHz, 800, 900, 1800 et 2600 MHz.

Comme mentionné au chapitre 1, la durée de l’exposition aux champs électromagnétiques générés par les

compteurs intelligents est relativement courte. Il est en général de quelques secondes par jour, mais pourrait

atteindre quelques minutes dans le cas des compteurs agissant comme relais et lorsque la transmission est

peu efficace. En outre, les mesures effectuées (voir chapitres 6 et 7) montrent que l’intensité des

rayonnements générés est très nettement en deçà des limites légales ou de celles recommandées par les

différentes instances sanitaires.

Les effets des champs électromagnétiques sur la santé sont étudiés depuis plus de 40 ans et ils ont fait l’objet

de nombreux travaux ; ceux-ci ont toutefois essentiellement concerné les fréquences utilisées en téléphonie

mobile ainsi que les champs magnétiques de fréquence extrêmement basse (ELF). Il y a, par contre, peu de

recherches récentes concernant les champs dans la gamme entre 5 et 500 kHz. Ces fréquences sont pourtant

très largement utilisées et une part importante de la population y est exposée depuis plus de soixante ans

comme nous le verrons au chapitre 8.

Ce chapitre 4 est structuré comme suit :

- le paragraphe 4.1 concerne les fréquences comprises entre 5 et 500 kHz. Il reprend trois avis récents

d’instances sanitaires ;

- des avis récents relatifs aux fréquences allouées à la téléphonie mobile figurent dans le paragraphe 4.2. Ils

sont applicables, dans une certaine mesure, à la fréquence de 169 MHz. Ce paragraphe concerne surtout

les expositions chroniques de faible intensité ;

- le paragraphe 4.3 traite la question de l’électrosensibilité ;

- les risques liés à l’utilisation des téléphones portables est abordée au paragraphe 4.4.

Le smart metering ne produisant pas de champ magnétique de fréquence extrêmement basse, la question de

l’éventuelle influence de ce type de champ sur la leucémie infantile n’est pas abordée.

4.1. Avis relatifs aux fréquences entre 5 et 500 kHz

Les quelques avis récents concernant les champs dans la gamme entre 5 et 500 kHz ne remettent pas en

question ce qui a été exposé au chapitre 3.

Dans [ICNIRP 2010] (pp 818 et 819), on peut lire que :


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« The restrictions in these guidelines were based on established evidence regarding acute effects;

currently available knowledge indicates that adherence to these restrictions protect workers and

members of the public from adverse health effects from exposure to low frequency EMF. The

epidemiological and biological data concerning chronic conditions were carefully reviewed and it was

concluded that there is no compelling evidence that they are causally related to low-frequency EMF

exposure. »

« … the only well established effects in volunteers exposed to low frequency magnetic fields are the

stimulation of central and peripheral nervous tissues and the induction in the retina of phosphenes, a

perception of faint flickering light in the periphery of the visual field »

Selon [SCENIHR 2015] (pp 6 et 7), concernant les fréquences dites « intermédiaires »:

« There are few new studies on health effects from IF exposures in general, and no epidemiological

studies have been conducted in particular. Some in vivo studies report on the absence of effects on

reproduction and development of IF fields up to 0.2 mT in a frequency range of 20-60 kHz.

As in the previous SCENIHR Opinion, there are still too few studies available, and furthermore no

epidemiological studies have been conducted. In view of the expected increase of occupational exposure

to IF, studies on biomarkers and health outcomes in workers are recommended. This could be

supplemented with experimental studies. »

Le document [SSM 2013] (p. 35) aborde brièvement la question des fréquences intermédiaires. On y lit que :

« The intermediate frequency (IF) region of the EMF spectrum is defined as being between the ELF and

RF ranges. Only few experimental studies are available on health effects of IF electromagnetic fields.

Additional studies would be important because human exposure to such fields is increasing due to new

and emerging technologies, for example surveillance systems. Studies on possible effects associated with

chronic exposure at low exposure levels are particularly relevant for confirming adequacy of current

ELF and RF exposure limits. There are few papers published relevant to this frequency range.

In a Japanese study (Sakurai et al., 2012), the authors evaluated the effects of intermediate frequency (IF)

magnetic fields generated by induction heating cookers on gene expression profiles. Human fetus-derived

astroglia cells were exposed to magnetic fields at 23 kHz and 100 μT for 2, 4, and 6 h and gene

expression profiles assessed using cDNA microarrays. There were no effects of exposure on the gene

expression profile, whereas the positive controls (heat treatment at 43 °C for 2 h), affected gene

expression including inducing heat shock proteins (HSP). »

Commentaire :

Le champ d’induction magnétique de 0,2 mT dans l’étude citée dans [SCENIHR 2015] et celui de 100 µT

dans l’étude japonaise citée dans [SSM 2013] correspondent respectivement à un champ magnétique (v.

paragraphe 2.1) égal à 159 et 79,5 A/m.

Comme le montreront les résultats des mesures présentés au chapitre 6, de tels niveaux sont environ un

million de fois plus élevés que ceux générés par le smart metering.

4.2. Avis relatifs aux fréquences allouées à la téléphonie mobile

N.B. : A l’échelle du spectre des radiofréquences (de 100 kHz à 300 GHz), la fréquence de 169 MHz

(utilisée par certains compteurs pour la transmission vers le concentrateur) n’est guère éloignée de

la bande utilisée en téléphonie mobile, laquelle débute entre 700 et 800 MHz pour les réseaux de 4e

génération. Il n’est donc pas déraisonnable de considérer que la plupart des conclusions d’études

relatives aux fréquences allouées à la téléphonie mobile puissent être également appliquées, aux

rayonnements à la fréquence de 169 MHz.


Rapport n° 542/2016, p. 25 / 100

L’effet thermique décrit au chapitre 3 est connu depuis longtemps et est exploité dans divers domaines.

Néanmoins, selon certains scientifiques, les rayonnements radiofréquences produiraient également des effets

appelés « non-thermiques » qui apparaîtraient à des niveaux nettement plus faibles que ceux produisant un

échauffement corporel. L’existence de ces effets est controversée. Selon certaines interprétations, ils

résulteraient d'une interaction directe avec les tissus et auraient, entre autres, une influence sur le système

nerveux. Sont souvent cités, des symptômes subjectifs, tels que : problèmes de concentration, irritabilité,

troubles du sommeil, fatigue, … Certaines études font également état d'effets sur les systèmes de

reproduction, cardio-vasculaire, immunitaire, hormonal, ainsi que sur le matériel génétique (ADN).

Il faut cependant préciser que les recherches relatives aux effets athermiques conduisent souvent à des

conclusions divergentes, non reproductibles, ou qui ne sont pas statistiquement significatives. De plus, il y a

lieu de faire la distinction entre effet biologique et effet sanitaire. Selon le point de vue de diverses instances

internationales, un effet biologique désigne un changement d’ordre physiologique, biochimique ou

comportemental qui est induit dans un organisme, un tissu ou une cellule, en réponse à une stimulation

extérieure. Tout effet biologique ne présente pas nécessairement une menace pour la santé, il peut

simplement manifester la réponse normale de la cellule, du tissu ou de l’organisme à cette stimulation. A

contrario, un effet sanitaire est un effet biologique qui peut mettre en danger le fonctionnement normal d’un

organisme.

Les antennes-relais de téléphonie mobile et les bornes Wi-Fi produisent, dans les zones accessibles au public,

des expositions qui dépassent rarement 1 ou 2 V/m, ce qui correspond à un SAR de quelques centièmes de

mW/kg qui est tout à fait insuffisant pour produire le moindre échauffement. Certains scientifiques

considèrent que ces sources seraient à l’origine d’effets non-thermiques. C’est notamment le point de vue du

Bioinitiative Working Group qui est abordé en fin de chapitre.

A l’inverse, les instances officielles émettent des avis tout à fait rassurants en ce qui concerne les

rayonnements d’intensité aussi faible que ceux générés par les antennes-relais de téléphonie mobile et les

bornes Wi-Fi. Les avis les plus récents des quelques instances importantes sont repris ci-dessous.

a) Organisation mondiale de la Santé (OMS)

En mai 2006, l’OMS [OMS 2006], déclarait dans son aide-mémoire n° 304 : « Compte tenu des très faibles

niveaux d'exposition et des résultats des travaux de recherche obtenus à ce jour, il n'existe aucun élément

scientifique probant confirmant d'éventuels effets nocifs des stations de base et des réseaux sans fil pour la

santé. »

Il convient de rappeler la distinction qu’il y a lieu de faire entre le champ, de très faible intensité, produit par

une antenne-relais et celui, beaucoup plus important, auquel est soumis l’utilisateur d’un téléphone portable

et qui peut donner lieu à un échauffement localisé. C’est effectivement ce second cas qui justifie les

importants efforts de recherches comme le réaffirme l’OMS dans son aide-mémoire : « Si l'on peut s'attendre

à ce que l'exposition aux champs RF16

des stations de base et des réseaux sans fil n'ait aucun effet sur la

santé, l'OMS préconise néanmoins des recherches pour déterminer si l'exposition plus intense aux

radiofréquences des téléphones mobiles pourrait avoir des effets sur la santé. »

Comme exposé au paragraphe 4.4, les réserves émises par rapport à l’usage des téléphones mobiles ont été

rappelées en mai 2011 lorsque le CIRC a classé les champs électromagnétiques de radiofréquences comme

peut‐être cancérogènes pour l’homme (Groupe 2B), sur la base d’un risque accru de gliome, un type de

cancer malin du cerveau, qui pourrait être associé à l’utilisation du téléphone mobile.

16

RF est l’abréviation de radiofréquence.


Rapport n° 542/2016, p. 26 / 100

Précisons que le classement par le CIRC dans la catégorie 2B concerne l’utilisation du téléphone mobile et

non pas les rayonnements des antennes relais et des bornes Wi-Fi dont on sait que l’exposition qu’elles

produisent est beaucoup plus faible.

b) AFSSE, AFSSET et ANSES (France)

A plusieurs reprises, le gouvernement français a chargé une agence sanitaire de constituer une commission

d’experts afin d’examiner l’ensemble des données scientifiques disponibles sur le sujet. Ce travail fut

successivement confié à :

- l’Agence française de Sécurité sanitaire environnementale (AFSSE) en 2005, [AFSSE 2005] ;

- l’Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail (AFSSET) en 2009 [AFSSET

2009] ;

- l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail en 2013

[ANSES 2013].

Nous nous limiterons ici aux conclusions du rapport de 2013, lequel est particulièrement bien documenté.

Avant d’aborder ces conclusions, il convient de préciser qu’elles s’appliquent à des expositions qui sont

beaucoup plus élevées que celles produites par les compteurs intelligents. A la page 24 du rapport, il est en

effet bien précisé que : « Toutes les études montrant des effets ont été menées à des niveaux d’exposition

comparables à ceux résultant de l’usage d’un téléphone mobile, à l’exception d’une (relative à la

modification de paramètres particuliers du sommeil), conduite à des niveaux d’exposition

environnementaux »

Les conclusions du rapport [ANSES 2013] (pp 18 à 20) sont reproduites in extenso ci-dessous :

« Conclusions de l’expertise collective

L’analyse des résultats de la présente expertise et la prise en compte des données du précédent rapport

d’expertise [Afsset, 2009], permettent d’émettre les conclusions ci-après.

De nombreuses études, tant dans le domaine biologique qu’en épidémiologie, sont parues depuis le

rapport de 2009. Parmi les études biologiques, de nombreuses études bien menées ne montrent pas

d’effet. Quelques études montrent des effets biologiques dans des voies peu étudiées pour l’instant et dont

les résultats doivent être validés (ADN mitochondrial, co-cancérogénicité, signaux modulés, etc.). À ce

jour, la plupart des effets semblent transitoires ou correspondre à une simple variation biologique

démontrant une capacité de réparation ou de rétablissement de l’homéostasie des systèmes biologiques.

Il est donc impossible de conclure que les effets biologiques observés sont générateurs d’effets sanitaires.

Concernant l’étude des effets non cancérogènes, on distingue les études sur le système nerveux central

(SNC) et les autres.

S’agissant des études sur les effets sur le SNC, dans les conditions expérimentales testées (sur modèles

cellulaires et animaux d’une part et dans les études cliniques d’autre part), le niveau de preuve est

insuffisant pour conclure qu’une exposition aux radiofréquences a un effet chez l’Homme :

- sur les fonctions cognitives ;

- à court terme sur le sommeil (après une exposition aiguë) ;

- sur les rythmes circadiens (sur la base d’un nombre limité d’études) ;

- à court terme sur les fonctions auditives (après une exposition aiguë) ;


Rapport n° 542/2016, p. 27 / 100

- sur les maladies neurodégénératives (sclérose amyotrophique et maladie d’Alzheimer notamment)

et sur d’autres maladies neurologiques (sclérose en plaques et épilepsie par exemple) (sur la base

d’un nombre limité d’études).

Les éléments suivants émergent de la présente expertise :

O chez l’Homme, un effet physiologique à court terme a été observé sur le sommeil. Il s’agit d’une

augmentation de la puissance spectrale de l’électroencéphalogramme (EEG) dans la fréquence des

fuseaux de sommeil, avec une modulation autour de 14 Hz. Cet effet est reproductible, mais le

mécanisme explicatif n’est pas connu et nécessite d’être investigué. De plus, des diminutions

significatives de la durée du sommeil de stade 2 et des augmentations de la durée du sommeil

paradoxal dans le 3ème quart de la nuit ont été observées (une augmentation du nombre de

périodes de sommeil paradoxal a également été rapportée dans la seule étude disponible chez le

rat). Pour ces deux effets, les modifications physiologiques ne s’accompagnent ni de modifications

subjectives du sommeil, ni de perturbations des tâches cognitives associées aux enregistrements

polysomnographiques. Ceci suggère qu’il s’agit vraisemblablement d’un effet sans conséquences

pathologiques à court terme ;

O chez l’animal, les 4 études du groupe Arendash et al. sur des souris normales et des souris

transgéniques modèles de la maladie d’Alzheimer ont fait l’objet de mesures du stress oxydant, de

la fonction mitochondriale, du débit sanguin cérébral et des fonctions cognitives. Elles confirment

des observations antérieures en mettant en évidence le fait qu’une exposition chronique aux

radiofréquences pourrait induire une amélioration des performances cognitives et de la mémoire,

notamment chez des populations de souris âgées. Ces résultats méritent d’être vérifiés et explorés

chez l’Homme ;

Concernant les autres effets non cancérogènes à l’exclusion de ceux sur le SNC, le niveau de preuve est

insuffisant pour conclure qu’une exposition aux radiofréquences aurait chez l’Homme un effet sur :

- la fertilité masculine ;

- la taille, le poids et la viabilité de la descendance (sur la base d’un nombre limité d’études ;;

- la tératogénèse ou le développement in utero ;

- le système immunitaire ;

- le système endocrinien (sur la base d’un nombre limité d’études) ;

- le système cardio-vasculaire, en particulier les paramètres hématologiques, la vaso-dilatation, le

rythme cardiaque et la tension artérielle (sur la base d’un nombre limité d’études) ;

- le bien-être (en population générale) ;

- la santé globale (mortalité toutes causes, sur la base de deux études) ;

- le système oculaire (sur la base d’un nombre limité d’études, toutes analysées dans le rapport

Afsset de 2009) ;

À noter qu’un seul article de qualité suffisante a cherché à évaluer un effet éventuel des radiofréquences

sur la fertilité féminine.

Deux observations se dégagent de l’analyse de la littérature parue depuis 2009 :

- La plupart des données in vitro sur spermatozoïdes humains et in vivo chez le rat ne montrent pas

d’effet sur la fertilité mâle. Un niveau de preuve limité est cependant attribué par les experts sur la

base de deux études qui soulèvent des questions. Des recherches complémentaires méritent d’être

conduites dans ce domaine. Au final, les éléments de preuve disponibles pour laisser penser qu'il


Rapport n° 542/2016, p. 28 / 100

existerait un effet sur la fertilité mâle chez l’animal sont limités et ne permettent pas de faire une

évaluation définitive ;

- Certaines études sur le bien-être (en population générale) mettent en évidence une association

entre les symptômes perçus et la distance à l’antenne relais estimée par les riverains, plutôt que le

niveau d’exposition réel, conduisant à penser à l’existence d’un possible effet nocebo.

Concernant les effets cancérogènes potentiels des radiofréquences, le niveau de preuve est insuffisant

pour conclure qu’une exposition aux radiofréquences aurait un effet chez l’Homme sur la survenue de :

- gliomes en population générale ;

- méningiomes ;

- tumeurs des glandes salivaires ;

- tumeurs (adénomes) de l’hypophyse (sur la base de deux études analysées dans le rapport Afsset de

2009) ;

- leucémies (sur la base d’un nombre limité d’études) ;

- mélanomes cutanés (sur la base d’un nombre limité d’études) et oculaires ;

- et sur l’incidence et la mortalité par cancer (tous types confondus).

Deux observations se dégagent de l’analyse de la littérature parue depuis 2009 :

- Le niveau de preuve est « limité » pour conclure à un risque de gliomes associé aux

radiofréquences pour les utilisateurs « intensifs » du téléphone mobile, c’est-à-dire ceux ayant

cumulé plus de 1 640 heures d’exposition. Ne peut être exclue une augmentation du risque de

gliome :

1) faible (moins de 20 % d’augmentation de l’incidence des gliomes) ;

2) limitée à de petits sous-groupes d’utilisateurs (utilisateurs très intensifs par exemple) ;

3) associée uniquement à un ou des types rares de tumeurs gliales ;

4) pour des durées d’induction supérieures à 15 ans (aucune donnée n’étant disponible au-delà) ;

- Le niveau de preuve est « limité » pour conclure à un risque de neurinome du nerf vestibulo-

acoustique, sur la base d’une étude récente (Benson et al., 2013). »

c) Commission européenne - Direction de la Santé et de la Protection des Consommateurs

En mars 2007, un comité scientifique17

constitué par la Direction de la Santé et de la Protection des

Consommateurs de la Commission européenne et comprenant dix experts européens a rendu ses conclusions

dans un rapport intitulé : « Possible Effects of Electromagnetic Fields on Human Health » [SCENIHR 2007].

A la page 4 du résumé de ce rapport, en ce qui concerne les radiofréquences, on peut lire : « Since the

adoption of the 2001 opinion, extensive research has been conducted regarding possible health effects of

exposure to low intensity RF fields, including epidemiologic, in vivo, and in vitro research. In conclusion, no

health effect has been consistently demonstrated at exposure levels below the limits of ICNIRP (International

Committee on Non Ionising Radiation Protection) established in 1998. However, the data base for

evaluation remains limited especially for long-term low-level exposure. »

Le même comité scientifique a publié de nouveaux rapports en 2009 [SCENIHR 2009] et en 2015

[SCENIHR 2015]. En ce qui concerne les radiofréquences, ces deux rapports traitent essentiellement des

17

Comité scientifique sur les risques émergents et nouvellement identifiés pour la santé (SCENIHR)


Rapport n° 542/2016, p. 29 / 100

risques qui pourraient résulter de l’utilisation du téléphone portable (voir paragraphe 4.4) ainsi que de

l‘hypersensibilité électromagnétique (voir paragraphe 4.3). En ce qui concerne spécifiquement les

expositions faibles mais de longues durées, le rapport de 2015 conclut (page 6) que : « For symptoms

associated with longer-term exposures (measured in days to months), the evidence from observational

studies is broadly consistent and weighs against a causal effect. However, it has gaps, most notably in terms

of the objective monitoring of exposure. »

d) Rapport de l’ICNIRP de 2009

Dans le dernier rapport de l’ICNIRP [ICNIRP 2009a] relatif aux radiofréquences, on peut lire aux pages 273

et 274, les conclusions suivantes concernant les études expérimentales :

- Les mécanismes par lesquels l’exposition aux ondes radiofréquences provoque un échauffement des

tissus biologiques sont bien connus. L’échauffement est l’effet dominant lors de l’exposition de sujets

humains volontaires et animaux de laboratoire et pourrait être un effet confondant lors d’études in vitro.

- Concernant les expositions d’intensité plus faible habituellement rencontrées en téléphonie mobile, bien

qu’il soit en principe impossible de démontrer l’inexistence d’interactions athermiques, l’existence de

mécanismes athermiques supposés est peu plausible.

- Les récentes études in vitro et sur l’animal, relatives à la carcinogenèse et la génotoxicité sont

globalement cohérentes et indiquent que de tels effets sont improbables jusqu’à un SAR de 4 W/kg.

- De faibles modifications physiologiques du cerveau sont observables, avec des conséquences

fonctionnelles limitées; aucun changement des fonctions cognitives n’est observé. Il n’y a pas non plus

d’effets athermiques sur la physiologie du corps (physiologie cardiovasculaire, niveaux d’hormones dans

la circulation, fonction auditive et vestibulaire) à l’exception de la perception auditive d’ondes radar.

- Les études faites en double aveugle suggèrent que des symptômes subjectifs, par exemple des maux de

tête, identifiés par certaines personnes comme la conséquence d’une exposition à un champ

radiofréquence, ne sont pas liés à l’exposition aux ondes électromagnétiques de façon causale.

- Jusqu’à présent et en l’absence d’études menées de façon concluante, les données expérimentales ne

suggèrent pas que les enfants soient plus sensibles aux ondes radio que les adultes.

- Les études diverses quant aux effets d’impulsions dont la puissance de crête est élevée ne révèlent pas

d’autres effets que les effets thermiques et de perception auditive connus.

e) Rapport du BioInitiative Working Group

Un groupe informel appelé « The BioInitiative Working Group » a publié, en août 2007, un rapport

[BIOINIT 2007] de plusieurs centaines de pages sur les effets des champs magnétiques de basse fréquence et

des champs électromagnétiques radiofréquences.

En lui-même, ce rapport ne contient aucune autre donnée scientifique que celles sur lesquelles se fondent les

autres instances citées dans le paragraphe 4.2, mais reflète les interprétations de chacun des auteurs.

Dans les conclusions, le groupe BioInitiative considère que les limites de la recommandation de l’ICNIRP

n’apportent pas une protection suffisante contre les effets sanitaires des champs électromagnétiques. En

conséquence, le groupe préconise une limite de 0,6 V/m (correspondant à une densité de puissance de

1 mW/m² et un SAR de l’ordre de 0,05 mW/kg) pour les champs radiofréquences, ce qui équivaudrait à une

réduction d’un facteur compris entre 2000 et 10 000 selon la fréquence.

Notons que le rapport BioInitiative ne fait guère de distinction entre les champs auxquels sont soumis les

utilisateurs de GSM et ceux, beaucoup plus faibles, auxquels sont exposés les riverains d’antennes.


Rapport n° 542/2016, p. 30 / 100

En outre, pour la plupart des aspects, les résultats d’études cités ne semblent pas justifier l’abaissement de la

limite à 0,6 V/m que préconise le groupe.

On mentionnera que plusieurs instances sanitaires officielles ont émis un avis critique sur la qualité

scientifique de ce rapport. A titre d’exemple, le Health Council of the Netherlands, dans les conclusions de

son avis publié en 2008 [NL 2008], écrit que « … the Committee concludes that the BioInitiative report is

not an objective and balanced reflection of the current state of scientific knowledge. Therefore, the report

does not provide any grounds for revising the current views as to the risks of exposure to electromagnetic

fields. »

4.3. Avis relatif à l’hypersensibilité électromagnétique

L’hypersensibilité électromagnétique est caractérisée par divers symptômes non spécifiques qui diffèrent

d'un individu à l'autre et que les personnes touchées attribuent à l'exposition aux champs électromagnétiques.

Il peut s’agir de champs de basse fréquence, électriques ou magnétiques tels que ceux générés par des

appareils domestiques ou bien de champs radiofréquences tels que ceux rayonnés par des téléphones

portables ou des antennes de télécommunication.

Parmi les symptômes les plus fréquemment cités, il y a des symptômes dermatologiques (rougeurs,

picotements et sensations de brûlure), des symptômes neurasthéniques et végétatifs (fatigue, lassitude,

difficultés de concentration, étourdissements, nausées, palpitations cardiaques et troubles digestifs).

L’hypersensibilité électromagnétique est étudiée depuis de nombreuses années. Certaines études consistent à

exposer, en laboratoire, des individus présentant une hypersensibilité à des champs similaires à ceux

auxquels ils attribuent leurs symptômes, l'objectif étant de provoquer l'apparition de ces symptômes en

conditions contrôlées. La majorité de ces études indique que les personnes se plaignant d’hypersensibilité ne

sont pas davantage capables de détecter une exposition à des champs électromagnétiques que des individus

ordinaires. Des études bien contrôlées et menées en double aveugle ne semblent pas confirmer que ces

symptômes soient corrélés avec l'exposition aux champs électromagnétiques.

L’OMS fournit, dans son aide-mémoire 196 [OMS 2005], certains conseils, entre autres à l’attention des

médecins et qui sont repris ci-dessous.

« La HSEM18

est caractérisée par divers symptômes non spécifiques qui diffèrent d'un individu à l'autre.

Ces symptômes ont une réalité certaine et peuvent être de gravité très variable. Quelle qu'en soit la

cause, la HSEM peut être un problème handicapant pour l'individu touché. Il n'existe ni critères

diagnostiques clairs pour ce problème sanitaire, ni base scientifique permettant de relier les symptômes

de la HSEM à une exposition aux CEM. En outre, la HSEM ne constitue pas un diagnostic médical. Il

n'est pas non plus évident qu'elle corresponde à un problème médical unique. »

L’AFSSET rejoint l’avis de l’OMS et du SCENIHR dans son rapport d’octobre 2009 [AFSSET 2009]

puisqu’on peut y lire : « sans contester la réalité des symptômes subjectifs, l’AFSSET rappelle l’absence de

relation de causalité entre l’exposition aux radiofréquences et l’apparition de ces symptômes. Sur le plan

thérapeutique, les thérapies comportementales et les prises en charge globales donnent actuellement les

meilleurs résultats ».

Le Comité scientifique constitué par la Direction de la Santé et de la Protection des Consommateurs de la

Commission européenne (SCENIHR) a réexaminé la question de l’hypersensibilité électromagnétique dans

son rapport de 2015 [SCENIHR 2015]. Ce Comité scientifique conclu que (page 6) :

« Symptoms that are attributed by some people to various RF EMF exposure can sometimes cause serious

impairments to a person’s quality of life. However, research conducted since the previous SCENIHR

18

HSEM est l’abréviation utilisée par l’OMS pour désigner l’hypersensibilité électromagnétique.


Rapport n° 542/2016, p. 31 / 100

Opinion adds weight to the conclusion that RF EMF exposure is not causally linked to these symptoms.

This applies to the general public, children and adolescents, and to people with idiopathic environmental

intolerance attributed to electromagnetic fields (IEI-EMF). Recent meta-analyses of observational and

provocation data support this conclusion. »

4.4. Avis relatif à l’utilisation du téléphone portable

Les éventuels effets sur la santé qui pourraient résulter de l’utilisation du téléphone portable font l’objet de

plusieurs études de cohorte et de type cas-témoins.

L’étude cas-témoins la plus importante est l’étude INTERPHONE [INTERPHONE] qui a été coordonnée par

le CIRC. Elle a été menée dans 13 pays de manière à inclure plus de 2700 cas de gliomes et 2500 cas de

méningiomes. Elle portait également sur les tumeurs de la glande parotide et les neurinomes de l’acoustique.

Cette étude a conclu à une association statistiquement significative entre l’augmentation du risque de gliome

chez les plus gros utilisateurs de téléphones portables (au-delà de 1640 heures d’exposition cumulée). Le

risque est plus élevé pour les gliomes du lobe temporal situé du même côté que celui du port du téléphone.

Trois études menées antérieurement en Suède (par la même équipe de recherche) avaient abouti à des

conclusions semblables.

Ces résultats ont fait l’objet de critiques, notamment en raison des nombreux biais qui peuvent affecter les

études cas-témoins, entre autres le biais d’anamnèse puisque, l’exposition a été estimée rétrospectivement à

partir d’indications fournies, par le sujet lui-même, de son usage de téléphone dans les années qui ont

précédé le diagnostic de la tumeur. De même, le côté de la tête où le sujet tenait le plus souvent son

téléphone est une information dont la fiabilité pose question.

Des études de cohortes, effectuées en Grande-Bretagne et au Danemark, qui portaient sur la fréquence des

tumeurs de la tête chez des utilisateurs de téléphones portables n’ont par contre pas montré d’augmentation

du risque par rapport aux personnes faiblement exposées.

Néanmoins, compte tenu de la période de latence de certains cancers et vu que l’utilisation intensive du

téléphone portable remonte seulement au milieu des années nonante, la plupart des experts s’accordent sur le

fait qu’il est prématuré de se prononcer sur cette question.

C’est donc essentiellement sur base des résultats de l’étude INTERPHONE et des études suédoises que le

CIRC a classé, en 2011, les champs électromagnétiques de radiofréquences comme peut‐être cancérogènes

pour l’homme (groupe 2B), sur la base d’un risque accru de gliome, associé à l’utilisation du téléphone

portable.

Dans son communiqué de presse du 31 mai 2011 [OMS 2011], le CIRC déclare :

« Les données ont été passées en revue de façon critique, et évaluées dans leur ensemble comme étant

limitées chez les utilisateurs de téléphones sans fil pour le gliome et le neurinome de l’acoustique, et

insuffisantes19

pour être concluantes pour les autres types de cancers. Les données des expositions

professionnelles et environnementales mentionnées plus haut ont également été jugées insuffisantes. Le

19

Dans son communiqué, l’OMS précise la signification de :

« Indications de cancérogénicité limitées : une association positive a été établie entre l'exposition à l'agent considéré

et la survenue de cancers et le groupe de travail estime qu'une interprétation causale de cette association est crédible,

mais il n'a pas été possible d'exclure avec suffisamment de certitude que le hasard, des biais ou des facteurs de

confusion aient pu jouer un rôle. »

« Indications de cancérogénicité insuffisantes : les études disponibles ne sont pas d'une qualité, d'une concordance ou

d'une puissance statistique suffisantes pour permettre de conclure à l'existence ou non d'une relation de cause à effet

entre l'exposition et le cancer, ou bien aucune donnée sur le cancer chez l'homme n'est disponible. »


Rapport n° 542/2016, p. 32 / 100

Groupe de Travail n’a pas quantifié ce risque ; cependant, une étude rétrospective de l’utilisation du

téléphone portable (jusqu’en 2004), a montré un risque accru de 40% de gliome chez les plus grands

utilisateurs (moyenne rapportée : 30 minutes par jour sur une période de 10 ans). »

Dans son Aide-mémoire N°193 [OMS 2011] publié en juin 2011, l’OMS apporte quelques précisions

reprises ci-dessous.

« Y a-t-il des effets sur la santé?

Un grand nombre d’études ont été menées au cours des deux dernières décennies pour déterminer si les

téléphones portables représentent un risque potentiel pour la santé. À ce jour, il n’a jamais été établi que

le téléphone portable puisse être à l’origine d’un effet nocif pour la santé.

Effets à court terme

Le principal mécanisme d’interaction entre l’énergie des radiofréquences et le corps humain est

l’échauffement des tissus. Aux fréquences utilisées par les téléphones mobiles, la majeure partie de

l’énergie est absorbée par la peau et les autres tissus superficiels, ce qui se traduit par une augmentation

négligeable de la température dans le cerveau ou tout autre organe du corps.

Un certain nombre d’études ont recherché les effets des champs de radiofréquences sur l’activité

électrique du cerveau, les fonctions cognitives, le sommeil, le rythme cardiaque et la pression artérielle

des volontaires examinés. À ce jour, la recherche n’a apporté aucun élément de preuve significatif

d’effets néfastes pour la santé provoqués par l’exposition aux champs de radiofréquences à des niveaux

inférieurs à ceux qui induisent un échauffement des tissus. En outre, la recherche n’a pu fournir de

données étayant une relation de cause à effet entre l’exposition aux champs électromagnétiques et des

symptômes rapportés par l’utilisateur, ou une «hypersensibilité électromagnétique».

Effets à long terme

La recherche épidémiologique qui examine les risques potentiels à long terme de l’exposition aux

radiofréquences a essentiellement recherché un lien entre les tumeurs cérébrales et l’utilisation du

téléphone portable. Toutefois, du fait que de nombreux cancers ne peuvent être décelés que de

nombreuses années après les interactions qui ont conduit à la tumeur, et que les téléphones mobiles

étaient peu utilisés avant le début des années 1990, à l’heure actuelle, les études épidémiologiques ne

sont en mesure d’évaluer que les cancers qui apparaissent dans un laps de temps plus court. Cependant,

les résultats des études portant sur des animaux montrent invariablement qu’il n’y a aucune

augmentation du risque de cancer du fait d’une exposition prolongée aux champs de radiofréquences.

Plusieurs études épidémiologiques multinationales de grande envergure ont été menées à bien ou se

poursuivent, y compris des études cas-témoins et des études de cohortes prospectives examinant un

certain nombre de paramètres sanitaires chez les adultes. La plus grande étude cas-témoins à ce jour,

INTERPHONE, coordonnée par le Centre international de Recherche sur le Cancer (CIRC), a été conçue

pour déterminer s’il existe des liens entre l’utilisation des téléphones portables et les cancers de la tête et

du cou chez l’adulte. À partir de l’analyse internationale regroupant les données recueillies dans treize

pays participants, aucune augmentation du risque de gliome ou de méningiome n’a pu être établie en

relation avec l’utilisation du téléphone portable sur une période supérieure à 10 ans.

Il existe quelques signes d’un risque accru de gliome pour les 10% d’usagers dont le nombre d’heures

cumulées d’utilisation était le plus élevé, bien qu’aucune tendance systématique de risque accru n’ait été

établie pour une plus longue durée d’utilisation. Les chercheurs ont conclu que les biais et les erreurs

limitent la validité de ces conclusions et ne permettent pas une interprétation de causalité. Se fondant en

grande partie sur ces données, le CIRC a classé les champs électromagnétiques de radiofréquences dans

la catégorie des cancérogènes possibles pour l’homme (Groupe 2B), catégorie utilisée lorsqu’on


Rapport n° 542/2016, p. 33 / 100

considère comme crédible un lien de cause à effet, mais sans qu’on puisse éliminer avec une certitude

raisonnable le hasard, un biais ou des facteurs de confusion.

Tandis que les données tirées de l'étude INTERPHONE ne permettent pas d'établir qu'il existe un risque

accru de tumeurs cérébrales, l'augmentation de l'utilisation des téléphones mobiles et l'absence de

données concernant cette utilisation sur des périodes dépassant 15 ans justifient que de nouvelles

recherches soient menées sur l'utilisation des téléphones mobiles et les risques de cancer du cerveau. En

particulier, compte tenu de la popularité récente du téléphone mobile chez les jeunes, et par conséquent

d'une durée potentielle d'exposition plus longue au cours de la vie, l'OMS a encouragé de nouvelles

recherches pour ce groupe d'âge. Plusieurs études portant sur les effets potentiels sur la santé des enfants

et des adolescents sont en cours. »

Le dernier rapport [SCENIRH 2015] est en bonne partie consacré aux risques liés à l’utilisation du téléphone

portable. Dans ses conclusions relatives aux radiofréquences, on peut lire que :

« Overall, the epidemiological studies on mobile phone RF EMF exposure do not show an increased risk

of brain tumours. Furthermore, they do not indicate an increased risk for other cancers of the head and

neck region. Some studies raised questions regarding an increased risk of glioma and acoustic neuroma

in heavy users of mobile phones. The results of cohort and incidence time trend studies do not support an

increased risk for glioma while the possibility of an association with acoustic neuroma remains open.

Epidemiological studies do not indicate increased risk for other malignant diseases, including childhood

cancer.

The earlier described evidence that mobile phone RF EMF exposure may affect brain activities as

reflected by EEG studies during wake and sleep is further substantiated by the more recent studies. With

regard to these findings, studies which aim at investigating the role of pulse modulation and which use

more experimental signals, indicate that although effects on the sleep EEG are neither restricted to

NREM sleep (one study also indicates effects in REM sleep) nor to the spindle frequency range. It seems

that depending on the EMF signal, the theta and delta frequency range in NREM sleep can also be

affected. Furthermore, half of the experimental studies looking at the macrostructure of sleep (especially

those with a longer duration of exposure) also found effects, which, however, are not consistent with

regard to the affected sleep parameters. Therefore, given the variety of applied fields, duration of

exposure, number of considered leads, and statistical methods it is presently not possible to derive more

firm conclusions.

For event-related potentials and slow brain oscillations, results are inconsistent. Furthermore, there is a

lack of data for specific age groups. One study indicates that children and adolescents seem to be less

affected. The previous evidence that RF exposure may affect brain activity as reported by EEG studies

during both wake and sleep appears also in recent studies. However, the relevance of the small

physiological changes remains unclear and mechanistic explanation is still lacking.

Overall, there is a lack of evidence that mobile phone RF EMF affects cognitive functions in humans.

Studies looking at possible effects of RF fields on cognitive function have often included multiple outcome

measures. While effects have been found in individual studies, these have typically been observed only in

a small number of endpoints, with little consistency between studies. »

For symptoms triggered by short-term exposure to RF fields (measured in minutes to hours), the

consistent results from multiple double-blind experiments give a strong overall weight of evidence that

such effects are not caused by RF exposure.

For symptoms associated with longer-term exposures (measured in days to months), the evidence from

observational studies is broadly consistent and weighs against a causal effect. However, it has gaps, most

notably in terms of the objective monitoring of exposure.


Rapport n° 542/2016, p. 34 / 100

Human studies on neurological diseases and symptoms show no clear effect, but the evidence is limited.

The previous SCENIHR Opinion concluded that there were no adverse effects on reproduction and

development from RF fields at non-thermal exposure levels. The inclusion of more recent human and

animal data does not change this assessment. Human studies on child development and behavioural

problems have conflicting results and methodological limitations. Therefore, the evidence of an effect is

weak. Effects of exposure on foetuses from mother’s mobile phone use during pregnancy are not plausible

owing to extremely low foetal exposure.

Studies on male fertility are of poor quality and provide little evidence.

4.5. Avis relatif aux rayonnements générés par le smart metering

Certaines agences sanitaires ont publié des avis concernant les rayonnements générés par les « compteurs

intelligents ». Ces avis concernent essentiellement les compteurs qui utilisent une transmission hertzienne,

soit via un réseau de téléphonie mobile, soit par une liaison radio à une fréquence donnée. Parmi ces agences,

on peut citer :

- l’Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency [ARPANSA] qui conclut, en décembre

2013, que : « … the low levels and short transmission times make any effects highly unlikely »;

- le Vermont Public Service Department [VERMONT] conclut, en janvier 2013, que : « …any potential

exposure to the investigated smart meters will comply with the FCC exposure rules by a wide margin »;

- l’avis de IEEE Engineering in Medicine and Biology Society’s Committee on Man and Radiation [IEEE]

dans lequel on peut lire que : « The RF exposure levels from Smart Meters are far below U.S. and major

international limits. Such exposures are typically below levels of RF exposure from a multitude of RF

emitting appliances found in modern homes. »

On note que ces différents avis ne reposent pas sur des résultats d’études menées sous une exposition aux

rayonnements générés par le smart metering mais plutôt sur le constat que leur intensité et la durée

d’exposition son extrêmement faibles.


Rapport n° 542/2016, p. 35 / 100

CHAPITRE 5

NORMES ET RECOMMANDATIONS

Dans un souci de simplification, nous nous limitons volontairement au cas de la population générale exposée

à des rayonnements dans les bandes de fréquences allouées aux compteurs intelligents, c’est-à-dire entre 5 et

500 kHz, autour de 169 MHz, 800, 900, 1800 et 2600 MHz. Nous ne considérerons également que les cas où

l’entièreté du corps est exposée aux rayonnements20

.

5.1. Recommandations du Conseil de l’Union européenne et de l’ICNIRP (1998)

Au niveau européen, la recommandation du Conseil de l’Union européenne [Rec 1999/519/CE] et la

directive [Dir 2013/35/UE] s’appliquent, respectivement, à la population générale et aux travailleurs.

La recommandation 1999/519/CE fixe des limites pour les champs dont la fréquence est comprise entre 0 Hz

et 300 GHz. Comme la plupart des normes internationales visant à protéger le public des champs

électromagnétiques, elle est fondée sur la recommandation de l’ICNIRP de 1998 [ICNIRP 1998]. Cette

recommandation a fourni la base scientifique pour l’établissement de plusieurs normes nationales par la

plupart des pays industrialisés (Allemagne, France, Espagne, Portugal, Pays-Bas, pays scandinaves, …) et est

également appuyée par l’OMS.

C'est sur la base des effets avérés décrits au chapitre 3 que la recommandation de l’ICNIRP a été établie. En

ce qui concerne les éventuels effets à long terme, tel qu’un accroissement du risque de cancer, l’ICNIRP a

conclu que les données scientifiques disponibles ne permettaient pas de fixer des limites d’exposition.

Signalons, néanmoins, que le Conseil de l'Union européenne ajoute, dans sa recommandation, que le

coefficient de sécurité d'environ 50 entre les valeurs-seuils pour l'apparition d'effets aigus et les valeurs des

restrictions de base, couvre implicitement les effets éventuels à long terme dans la totalité de la gamme de

fréquences.

La recommandation de l’ICNIRP se base sur des modèles biophysiques et sur les effets biologiques de

l'exposition aux champs électromagnétiques observés en laboratoire (in vitro et in vivo) ou sur les résultats

d’études épidémiologiques. Elle couvre la gamme de fréquences depuis 0 Hz (champ statique) jusqu’à 300

GHz (limite supérieure des radiofréquences). Cette recommandation inclut un facteur de sécurité destiné à

prendre en compte l'incertitude liée à la sensibilité personnelle, aux conditions environnementales, à la

diversité de l'âge et de l'état de santé du public.

La recommandation de l’ICNIRP définit :

- des limites applicables aux travailleurs pouvant être exposés dans le cadre de leur activité

professionnelle ;

- des limites applicables à la population générale (public). Celles-ci ont été reprises dans la

recommandation 1999/519/CE. Ces limites sont cinq fois plus sévères que celles qui concernent la

population exposée professionnellement.

Cette distinction repose sur le fait que les travailleurs sont des adultes, en principe, informés des risques

potentiels et des moyens de protection à adopter, suivis médicalement et exposés moins de 8 heures par jour.

A contrario, la population générale peut être exposée à son insu, éventuellement en permanence, ne prend

pas nécessairement les précautions pour réduire ou éviter l'exposition et comporte des personnes de tout âge

dont l’état de santé diffère et parmi lesquelles il peut exister des groupes particulièrement sensibles.

Le facteur de sécurité appliqué à la population générale est, par conséquent, plus important.

On mentionnera que l’ICNIRP a émis une nouvelle recommandation en 2010 [ICNIRP 2010] qui ne

concerne que les courants induits et ne s’applique donc qu’aux fréquences comprises entre 1 Hz et 10 MHz.

20

Des limites moins sévères sont permises s’il n’y a que la tête ou les membres qui sont exposés.


Rapport n° 542/2016, p. 36 / 100

Aux fréquences comprises entre 5 et 500 kHz, les limites de la recommandation de 2010 sont un peu plus

élevées que celles de 1998. La recommandation 1999/519/CE n’a toutefois pas été modifiée. Ce sont celles-

là qui sont reprises dans le présent chapitre. Elles peuvent, par conséquent, s’écarter de celles actuellement

recommandées par l’ICNIRP.

La recommandation 1999/519/CE fixe diverses limites (celles-ci sont appelées restrictions de base) selon la

gamme de fréquences :

- entre 1 Hz et 10 MHz : la restriction de base porte sur la densité de courant dans les tissus ; elle varie

avec la fréquence et est de 2 mA/m², entre 4 Hz et 1 kHz, pour la population générale. L’objectif est

d'éviter que la densité des courants induits n’atteigne le seuil de stimulation nerveuse. Celle-ci peut se

produire à partir de 100 mA/m2 ;

- entre 100 kHz et 10 GHz : les restrictions de base concernent l’échauffement global du corps ainsi que

l’échauffement localisé ; elles sont exprimées par le « SAR moyen global » et le « SAR localisé » ; ces

restrictions ont pour but de maintenir l’augmentation de température bien en deçà de 1 °C ;

Pour la détermination de la restriction de base concernant le SAR global, la recommandation s’appuie

sur l’observation citée au § 2.4, à savoir qu’il faut, en moyenne, une puissance de 4 W/kg pour

produire une élévation de température de 1 °C. En ce qui concerne la population générale (exposition

totale), l’ICNIRP recommande une limite maximale de 0,08 W/kg (moyenne sur tout le corps durant

une période quelconque de 6 minutes) ;

- entre 10 et 300 GHz : la restriction de base porte sur la densité de puissance (en W/m²), afin de limiter

l’échauffement à la surface du corps. Elle est de 10 W/m² pour la population générale.

On trouvera dans [ICNIRP 1998] et [Rec 1999/519/CE] l’exposé complet de ces recommandations.

Il faut préciser que la densité de courant et le SAR ne peuvent être mesurés que de manière invasive. Des

modèles biophysiques21

permettent néanmoins d’établir des relations qui les lient à l’intensité des champs

électrique et magnétique ; à partir de ces relations, on en déduit ce que l’on appelle des « niveaux de

référence » exprimés en termes de champ électrique (E), de champ magnétique (H) ou d’induction

magnétique (B).

Les niveaux de référence sont fournis de manière à évaluer l'exposition dans la pratique et pour déterminer si

les restrictions de base risquent d'être dépassées. Les niveaux de référence permettent une mesure directe et

sont exprimés en grandeurs électriques. Dans une situation d'exposition particulière, des valeurs mesurées ou

calculées de ces grandeurs peuvent être comparées avec le niveau de référence approprié. Le respect du

niveau de référence garantira le respect de la restriction de base correspondante, du fait que la démarche

suivie pour la détermination des niveaux de référence inclut « implicitement » un facteur de sécurité

supplémentaire. Si la valeur mesurée est supérieure au niveau de référence, cela ne signifie pas

nécessairement un dépassement de la restriction de base. Dans de telles circonstances, il est cependant

nécessaire d'établir, par une méthode appropriée, si la restriction de base est respectée. Les niveaux de

référence applicables à la population générale sont repris, dans le tableau 5.1 ainsi que sur le graphique de la

figure 5.1.

21

Les modèles biophysiques sont basés sur des modèles mathématiques et physiques qui décrivent les relations

dosimétriques entre les champs électrique et magnétique externes et les densités de courant à l'intérieur de l'organisme

ou l’augmentation de température.


Rapport n° 542/2016, p. 37 / 100

Tableau 5.1 : Niveaux de référence de la recommandation 1999/519/CE

Gammes de

fréquences

Champ

électrique

E

(Vm-1

)

Champ

magnétique

H

(Am-1

)

Champ

d’induction

magnétique

B

(µT)

Densité de puissance

équivalente

Seq

(Wm-2

) 3–150 kHz

87

5

6,25

—

0,15–1 MHz

87

0,73/f

0,92/f

—

10–400 MHz

28

0,073

0,092

2

400–2 000 MHz

1,375f

1/2

0,0037f

1/2

0,0046f

1/2

f/200

2–300 GHz

61

0,16

0,20

10

N.B :

1. Dans les diverses formules, f est exprimé dans la même unité que dans la 1ère

colonne de gauche.

2. Entre 100 kHz et 10 GHz, Seq, E2, H

2 et B

2 doivent être moyennées sur une durée de 6 minutes.

0,0

01

0,0

1

0,1

1 10

10

0

10

00

10

.00

0

10

0.0

00

1.0

00

.00

0

1 0 0 0

1 0 0

1 0

1

0,1

0,01

1 0 0 0

1 0 0

1 0

1

0,1

1 0 . 0 0 0

H (A/m)

E (/Vm)

f (MHz)

S (W/m²)

S

E

H

131003d2.WMF

A

B

61 V/m

87 V/m

28 V/m

Figure 5.1 : Niveaux de référence de la recommandation 1999/519/CEentre 3 kHz et 300 GHz

Les niveaux de référence repris dans le tableau 5.1 sont applicables lorsqu’il s’agit d’expositions totales et

continues. Lorsque l’exposition n’est que partielle, d’autres restrictions de base sont applicables.

Ajoutons également qu’en ce qui concerne l’effet thermique entre 100 kHz et 10 GHz, il y a lieu de calculer

un SAR moyen sur une durée de 6 minutes.


Rapport n° 542/2016, p. 38 / 100

Précisons bien que les niveaux de référence ne sont applicables que dans les cas d’exposition à une seule

bande de fréquences. Dans les cas d’exposition à un champ composé22

, il faut cumuler les SAR des

différentes composantes afin de s’assurer que le SAR total respecte bien la restriction de base.

Limites aux fréquences allouées aux smart metering

Le tableau 5.2 fournit les niveaux de référence de la recommandation 1999/519/CE aux fréquences allouées

au smart metering. Ils ont été déduits du tableau 5.1.

Si le niveau de référence décroit lorsque la fréquence augmente (indiqué par un simple astérisque), il a été

calculé pour la fréquence la plus élevée de la bande allouée. C’est le cas pour le champ magnétique dans la

bande FCC qui est comprise entre 150 et 500 kHz. En principe, le niveau de référence varie entre 4,9 A/m (à

150 kHz) et 1,5 A/m (à 500 kHz). A contrario, lorsque le niveau de référence croît avec la fréquence (indiqué

par un double astérisque), il a été calculé pour la fréquence la plus faible de la bande allouée. De cette

manière, c’est toujours le niveau de référence le plus bas qui figure dans le tableau 5.2.

Tableau 5.2 : Niveaux de référence de la recommandation 1999/519/CE

aux fréquences du smart metering

Standard de

communication

(fréquences)

Champ électrique

(V/m)

Champ magnétique

(A/m)

CENELEC

(5 – 150 kHz) 87 5

FCC

(150 – 500 kHz) 87 1,5*

VHF

(169 MHz) 28 0,073

2G

(880 – 915 MHz)

(1710 – 1785 MHz)

40,8**

56,9**

0,11**

0,15**

3G

(1920 – 1980 MHz) 60,2** 0,16**

4G

(832 – 862 MHz)

(1710 – 1785 MHz)

(2500 – 2570 MHz)

39,7**

56,9**

61

0,1**

0,15**

0,16

5.2. Législation en Wallonie

En ce qui concerne l’exposition du public, la protection contre les éventuels effets des champs

électromagnétiques est, depuis janvier 2009, une compétence régionale.

En Wallonie, les émissions électromagnétiques dans la gamme des radiofréquences (de 100 kHz à 300 GHz)

sont régies par le décret du 3 avril 2009 (M.B. du 06/05/2009) relatif à la protection contre les éventuels

effets nocifs et nuisances provoqués par les rayonnements non ionisants générés par des antennes émettrices

stationnaires.

L’article 4 de ce décret stipule que, dans les lieux de séjour, l’intensité du rayonnement électromagnétique

généré par toute antenne émettrice stationnaire ne peut pas dépasser la limite d’immission de 3 V/m. Cette

limite d’immission est une valeur efficace moyenne calculée et mesurée durant une période quelconque de

6 minutes et sur une surface horizontale de 0,5 × 0,5 m², par antenne.

22

On appelle « champ composé » un champ comportant plusieurs composantes de différentes fréquences.


Rapport n° 542/2016, p. 39 / 100

Le décret précise également :

- que l’intensité du rayonnement électromagnétique dans les lieux de séjour est calculée et mesurée aux

niveaux suivants :

dans les locaux : 1,50 m au-dessus du niveau du plancher ;

dans les autres espaces : 1,50 m au-dessus du niveau du sol ;

- que la limite d’immission s’applique à toute antenne émettrice stationnaire sans que soient pris en compte

les rayonnements électromagnétiques générés par d’autres sources de rayonnements électromagnétiques

éventuellement présentes.

Selon l’article 2, on entend par :

- antenne émettrice stationnaire : élément monté sur un support fixe de manière permanente, qui génère un

rayonnement électromagnétique dans la gamme de fréquences comprise entre 100 kHz et 300 GHz et

dont la PIRE maximale est supérieure à 4 W, et qui constitue l’interface entre l’alimentation en signaux

haute fréquence par câble ou par guide d’onde et l’espace, et qui est utilisée dans le but de transmettre des

télécommunications ;

- lieux de séjour : les locaux d’un bâtiment dans lesquels des personnes peuvent ou pourront séjourner

régulièrement tels que les locaux d’habitation, école, crèche, hôpital, home pour personnes âgées, les

locaux de travail occupés régulièrement par des travailleurs, les espaces dévolus à la pratique régulière du

sport ou de jeux à l’exclusion, notamment, des voiries, trottoirs, parkings, garages, parcs, jardins, balcons,

terrasses ;

- Puissance Isotrope Rayonnée Equivalente (PIRE) : la PIRE est égale au produit de la puissance fournie à

l’entrée de l’antenne par son gain maximum (c’est-à-dire le gain mesuré par rapport à une antenne

isotrope dans la direction où l’intensité du rayonnement est maximale).

Limites aux fréquences allouées aux smart metering

La législation wallonne n’est pas applicable à la transmission via le réseau de distribution d’électricité.

En effet, même si on considérait ce support de transmission comme étant une antenne émettrice stationnaire,

le rayonnement émis est très faible comme l’indique les résultats des mesures et le calcul de la PIRE

conduirait à un résultat très nettement inférieur à 4 W, ce qui exclurait cette source de rayonnements du

champ d’application du décret du 3 avril 2009. En outre, la limite supérieure de la bande de fréquences

CENELEC-A (90,625 kHz) est inférieure à 100 kHz, ce qui constitue un critère d’exclusion supplémentaire

pour cette bande de fréquences.

Dans le cas de la transmission par ondes hertziennes via les réseaux de communication mobile 2G, 3G ou

4G, la PIRE est également inférieure à 4 W puisque la puissance rayonnée maximale est inférieure ou égale à

250 mW et que le gain linéaire de l’antenne utilisée est inférieur à 1, que ce soit au niveau des compteurs ou

de celui des concentrateurs. Ces appareils sont donc également exclus du champ d’application du décret du

3 avril 2009.

Pour la station émettrice du « concentrateur 169 MHz », par contre, la puissance rayonnée maximale est

égale à 500 mW. Pour que la PIRE soit supérieure à 4 W, le gain linéaire de l’antenne doit donc être

supérieur à 8, ce qu’on ne peut exclure en toute généralité. Nous considérerons donc que le décret peut

s’appliquer dans ce cas. Remarquons cependant que, contrairement aux compteurs utilisés par le smart

metering, ce type d’émetteur n’est jamais installé chez le client (à l’intérieur des lieux de séjour).


Rapport n° 542/2016, p. 40 / 100

5.3. Recommandations de diverses associations

Signalons qu’une limite de 0,6 V/m est préconisée de longue date par certaines associations (TESLABEL,

Inter Environnement Wallonie, …). La même limite de 0,6 V/m est également recommandée par un groupe

informel appelé « The BioInitiative Working Group » déjà cité au paragraphe 4.1.e. Dans le cas des réseaux

de communication mobile (2G, 3G, 4G, …), atteindre un tel objectif, sans nuire à la qualité de la couverture,

imposerait une importante augmentation du nombre d’antennes-relais. C’est sans doute une des raisons pour

lesquelles cette limite n’est appliquée dans aucun pays. Il nous a néanmoins paru intéressant de la

mentionner afin de la comparer à ce que produit un compteur ou un concentrateur utilisant une transmission

hertzienne, que ce soit à la fréquence de 169 MHz23

ou bien via les réseaux de communication mobile.

23

On mentionnera que les revendications pour une limite de 0,6V/m ne sont pas toujours précises mais elles visent au

minimum la téléphonie mobile, voire 0,6 V/m cumulé toutes sources confondues.


Rapport n° 542/2016, p. 41 / 100

CHAPITRE 6

MESURES DES RAYONNEMENTS GENERES

PAR LE SMART METERING UTILISANT LES COURANTS PORTEURS

Ce chapitre 6 présente les résultats des mesures des champs générés par les courants porteurs utilisés pour la

transmission entre le compteur et le concentrateur PLC.

6.1. Analyse du problème

La figure 6.1 représente une petite partie d’un réseau de distribution d’électricité sur lequel apparaît le

compteur CEn relié à une énième installation. Sont également représentés les compteurs CEn-1 et CEn+1 de

deux installations voisines.

Dans ce qui suit, l’appellation « installation électrique » désigne l’ensemble des connexions (câbles, fils et

appareils) alimentés par un compteur donné. Le cas le plus simple est celui de l’installation électrique d’une

habitation unifamiliale, mais elle pourrait également être celle d’un appartement dans un building ou encore

celle d’un bâtiment (ou d’une partie de bâtiment), quel qu’en soit l’usage (résidentiel, commercial, industriel,

...).

Figure 6.1 : Répartition des courants porteurs générés par un compteur

Le schéma unifilaire de la figure 6.1 représente les trajets des courants porteurs correspondant aux messages

émis par le compteur CEn à destination du concentrateur. Comme le montre cette figure, les courants

électriques (symbolisés par les flèches rouges) sont émis aussi bien vers le réseau de distribution que vers

l’installation électrique du bâtiment. Le courant émis vers le réseau (noté Iréseau sur la figure 6.1) se

décompose en deux parties : l’une d’elle (notée Iréseau-amont) prend la direction du concentrateur ; l’autre (notée

Iréseau-aval) se propage en direction opposée24

.

24

On mentionnera que Iréseau-amont et Iréseau-aval sont susceptibles de traverser les compteurs des autres installations

alimentées par le même réseau. Cette question est abordée dans la suite.


Rapport n° 542/2016, p. 42 / 100

Le courant émis en direction de l’installation électrique du bâtiment (noté Iinstallation) se répartit quant à lui

entre les différents circuits qui la constitue. Les courants correspondants sont représentés sur la figure 6.1

(notés Icircuit 1, Icircuit 2…).

On sait par expérience que le champ électrique généré dans de telles configurations est très faible, voire

négligeable, ce que confirment d’ailleurs les résultats de certaines mesures exposés à la fin de ce chapitre.

Les considérations développées dans la suite du présent paragraphe ne concernent dès lors que le champ

magnétique.

En tout point du bâtiment relié au compteur CEn, l’intensité du champ magnétique résulte des courants

porteurs circulant dans le réseau de distribution et dans les différents circuits constituant l’installation

électrique (notés Iréseau, Iréseau-amont, Iréseau-aval, Icircuit 1, Icircuit 2…), voire même dans les installations des bâtiments

voisins. En effet, en vertu du principe rappelé au paragraphe 2.1 (et décrit par la figure 2.3), chacun de ces

courants produit un champ magnétique identifié par l’un des symboles

réseauH

,amont-réseauH

, aval-réseauH

, 1circuit H

, 2circuit H

, etc. Chacune de ces composantes est une grandeur

vectorielle (donc orientée dans l’espace), ce qu’indique la flèche surmontant chacun de ces symboles. Le

champ magnétique total en tout point P est la somme vectorielle de toutes ces composantes.

Le fait que le champ soit une grandeur vectorielle implique que la résultante de la somme de deux

composantes dépend de leur orientation relative comme l’illustre l’exemple de la figure 6.2 qui représente

deux conducteurs parallèles A et B parcourus, respectivement, par un courant IA et IB. C’est deux courants

sont orientés dans la même direction comme l’indiquent les flèches. Considérons un point P1 situé à droite

des deux conducteurs. En ce point, les champs magnétiques dus à chacun des conducteurs sont dirigés (par

convention25

) vers le bas. Le champ résultant est, à cet endroit, égal à la somme des deux contributions. On

note également que HA est plus petit que HB étant donné que c’est le conducteur A qui est plus éloigné du

point P1.

Figure 6.2 : Sommes vectorielles des champs magnétiques

générés par deux conducteurs parallèles parcourus par des courants de même sens

Si le point P2 est situé approximativement à mi-distance entre les deux conducteurs, le courant IA y produit

un champ magnétique dirigé vers le bas et IB un champ magnétique dirigé vers le haut. Il en résulte que ces

deux composantes se soustraient. Aux endroits où elles sont égales et parfaitement opposées, le champ

magnétique résultant est nul. Si IA est égal à IB et de même direction comme c’est le cas sur la figure 6.2, le

champ magnétique résultant sera nul le long d’une ligne située à mi-distance entre les deux conducteurs et

dans le même plan que ceux-ci.

Dans les situations où plusieurs conducteurs sont orientés dans différentes directions et parcourus par

différents courants, il découle de ce qui précède que l’intensité et la direction du champ magnétique

présentent une grande variabilité spatiale. Le fait que le champ électrique et le champ magnétique soient des

25

La direction du champ magnétique est donnée par la règle dite du « tire-bouchon ». Le sens de rotation du tire-

bouchon qui le fait se déplacer dans la même direction que le courant indique le sens du champ magnétique.


Rapport n° 542/2016, p. 43 / 100

grandeurs vectorielles a pour conséquence que l’ajout d’une contribution supplémentaire n’augmente pas

nécessairement le champ total.

Figure 6.3 : Champ magnétique généré par deux conducteurs parallèles parcourus

par des courants en sens opposés

Considérons maintenant le cas de deux conducteurs parallèles parcourus par un même courant, mais dirigés

en sens opposés comme le décrit la figure 6.3. Il s’agit du cas fréquent des conducteurs d’aller et retour dans

lesquels circule un courant électrique. Les lois de l’électromagnétisme permettent de calculer l’intensité du

champ magnétique (en A/m) qui est donnée par la relation26

)sinθ(sinθd4

eIH 122

(6.1)

Dans laquelle :

I est l’intensité du courant dans les deux conducteurs (en A) ;

d est la distance moyenne entre le point P et les deux conducteurs (en m) ;

e est l’écart entre les deux conducteurs (en m) ;

Ө1 et Ө2 sont les angles tels que représentés sur la figure 6.3.

Précisons que la relation (6.1) n’est applicable qui si les deux conducteurs sont parallèles ; s’ils sont torsadés,

le champ magnétique est beaucoup plus faible que celui donné par cette relation.

Les configurations donnant lieu au champ magnétique le plus élevé découlent de la relation (6.1) :

a) l’intensité du champ est proportionnelle à l’écart e entre les deux conducteurs. S’ils sont jointifs, leurs

contributions se neutralisent pratiquement. A contrario, tous les autres paramètres restant inchangés,

des conducteurs « aller et retour » fortement écartés produisent un champ magnétique beaucoup plus

élevé. C’est le cas pour les lignes aériennes comme le confirmerons d’ailleurs les mesures ;

b) l’intensité du champ est proportionnelle à l’intensité du courant I. Les conducteurs parcourus par de

faibles courants n’ont dès lors d’influence que s’ils sont très proches ;

c) l’intensité du champ décroit en fonction du carré de la distance d. Pour un même courant I, l’impact

des conducteurs éloignés est négligeable par rapport à ceux qui sont proches.

La figure 6.1 identifie les différents courants qui participent à la production du champ magnétique. Le

schéma simplifié de la figure 6.4 permet de cerner leur importance relative. Les courants porteurs sont

produits par une source de tension G (partie intégrante du compteur) qui alimente plusieurs impédances

connectées en parallèle. La première et la deuxième impédances correspondent respectivement à la partie du

26

Cette relation découle de la loi de Biot et Savart.


Rapport n° 542/2016, p. 44 / 100

réseau située en aval et à la partie en amont ; la troisième et les suivantes sont celles des différents circuits de

l’installation électrique qu’alimente le compteur.

Il va de soi que les impédances du réseau en aval et en amont sont faibles27

; elles correspondent à un très

grand nombre de charges électriques et de transformateurs branchés, « en parallèle », sur le réseau.

A contrario, les impédances des différents circuits de l’installation sont en principe nettement plus élevées

que celles de l’ensemble des charges qu’alimente le réseau, en amont et en aval.

Le courant dans chacune des impédances de la figure 6.4 est donné par la relation

i

iZ

VI (6.2)

Dans laquelle :

Ii est le courant dans l’impédance identifiée par la lettre i (en A) ;

Zi est l’impédance identifiée par la lettre i (en ohm) ;

V est la tension aux bornes du générateur du courant porteur (en V) ;

i est l’indice identifiant de l’impédance (réseau aval, réseau amont, circuit 1, circuit 2, …)

L’impédance d’un circuit dont toutes les charges sont hors-tension est infinie. Compte tenu de la relation

(6.2), le courant porteur est nul dans un tel circuit. De même, l’impédance d’un circuit ne comportant que des

charges de faible puissance est grande. Le courant porteur y est par conséquent faible.

Figure 6.4 : Impédances des différents circuits « vues » par le générateur de courants porteurs

On déduit de ces quelques considérations que c’est à proximité des câbles dans lesquels circulent les

courants Iréseau, Iréseau-amont et Iréseau-aval (figure 6.1) que le champ magnétique sera le plus élevé.

Les courants Iréseau-amont et Iréseau-aval circulent dans le réseau de distribution, souvent via un câble à conducteurs

isolés et torsadés de type BAXB. Ce câble est soit tendu entre des poteaux (généralement en béton), soit

attaché aux façades des maisons. Ces courants peuvent également être véhiculés par un câble enfoui sous la

voirie ou via une ligne aérienne constituée de fils nus. Cette dernière solution, très répandue dans le passé, a

quasiment disparu pour des raisons de sécurité. Les anciennes lignes de ce type encore en service sont

d’ailleurs progressivement remplacées par des câbles de type BAXB.

Le courant Iréseau circule dans le câble qui relie le compteur au réseau de distribution. Il s’agit également d’un

câble isolé de type EXVB 4x10 et dont les conducteurs sont torsadés entre eux en usine.

27

Pour une même tension à ses bornes, une impédance faible laisse passer un courant important. Inversement, une

impédance élevée ne laisse passer qu’un faible courant. Un circuit ouvert correspond à une impédance infinie et donc à

un courant nul.


Rapport n° 542/2016, p. 45 / 100

La figure 6.5 décrit un exemple de raccordement d’une habitation au réseau de distribution dont le câble

BAXB est fixé le long de la façade. Le compteur (généralement installé dans un garage ou au sous-sol) est

relié au réseau au moyen d’un câble EXVB 4x10 qui descend le long de la façade. Dans cet exemple, les

câbles BAXB et EXVB 4x10 étant parcourus par les courants Iréseau, Iréseau-amont et Iréseau-aval, c’est en principe

autour d’eux que le champ magnétique dû aux courants porteurs est le plus élevé.

Figure 6.5 : Exemple de raccordement du compteur au réseau de distribution électrique

Figure 6.6 : Exemple de raccordement des compteurs d’un immeuble à appartements au réseau

de distribution électrique

La figure 6.6 décrit l’exemple d’un immeuble à appartements raccordé au réseau de distribution électrique

dont le câble est enfoui sous la voirie. Dans de tels immeubles, les compteurs sont regroupés dans un local

prévu à cet effet. On signalera que le concentrateur ne communique qu’avec un seul compteur à la fois. La

présence de plusieurs compteurs dans un même local n’entraîne dès lors pas d’augmentation de l’intensité du

champ magnétique dû aux courants porteurs. Ce champ magnétique est par contre présent pendant une durée

plus longue puisque les différents compteurs doivent être successivement « interrogés » par le concentrateur.

6.2. Références des compteurs utilisés lors des mesures

Les mesures du champ magnétique dans les bandes CENELEC-A et FCC-2 dû aux courants porteurs

répondant à la norme G3-PLC ont été effectuées sur le matériel suivant :

- pour la bande de fréquences CENELEC-A : un compteur SAGEMCOM modèle CX1000-6 ;


Rapport n° 542/2016, p. 46 / 100

- pour la bande de fréquences FCC-2 : un modem FCC de MAXIM INTEGRATED : G3-PLC

MAC/PHY Powerline Transceiver modèle MAX2992EVKIT

(https://www.maximintegrated.com/en/products/comms/powerline-communications/MAX2992.html).

Remarque concernnant le matériel utilisé dans la bande de fréquences FCC-2

Actuellement, la majorité des compteurs électriques intelligents déployés en Europe sont conformes aux

normes G1-PLC ou G3-PLC. En ce qui concerne cette dernière, les compteurs disponibles ne fonctionnent

que dans la bande de fréquences CENELEC-A. Ceux qui exploitent la bande FCC (150 kHz à 500 kHz) sont

encore en cours de développement chez certains constructeurs et ne sont pas encore disponibles sur le

marché.

Les compteurs intelligents sont toutefois composés de deux parties : l’une mesure les transferts d’énergie et

l’autre transmet les données de comptage. Cette seconde partie existe déjà sous la forme de modem G3-PLC

fonctionnant dans la bande FCC. La disponibilité de cette partie a permis de mesurer le champ magnétique

que généreront les compteurs fonctionnant dans cette bande.

6.3. Appareillages utilisés pour les mesures

Les équipements utilisés comprennent :

- un mesureur sélectif de champ (« Selective Radiation Meter ») NARDA de type SRM-3006 couvrant

la bande de fréquences comprise entre 9 kHz et 6000 MHz ;

- pour le champ magnétique, une sonde triaxiale (« Three-Axis-Antenna, H Field ») NARDA de type

P/N 3581/02 couvrant la bande de fréquences comprise entre 9 kHz et 250 MHz ;

- pour le champ électrique, une sonde uni axiale (« Single-Axis-Antenna, E Field ») NARDA de type

BN 3531/04 couvrant la bande de fréquences comprise entre 9 kHz et 300 MHz.

Le mesureur de champ SRM-3006 fournit directement la résultante du champ magnétique calculée d’après la

formule suivante:

2z

2y

2xres H H H H (6.3)

dans laquelle :

- Hx, Hy, Hz désignent les composantes du champ magnétique mesurées suivant les axes orthogonaux x,

y et z respectivement.

Ces appareils sont en ordre d’étalonnage ou sont régulièrement vérifiés par rapport à une référence.

6.4. Résultats des mesures du champ magnétique

Les champs magnétiques dans les bandes CENELEC-A et FCC-2 ont été mesurés dans des conditions où les

courants jouant un rôle prépondérant (Iréseau, Iréseau-amont et Iréseau-aval) sont les plus élevés.

Les mesures ont été prises le long d’un trajet horizontal perpendiculaire à la section de câble ou de ligne

analysée. La première mesure de ce trajet était prise en plaçant la sonde sensible au champ magnétique (dont

le diamètre est de 12 cm) contre le câble (ou un des conducteurs de la ligne aérienne). Ce premier point est

identifié par une distance (fictive) égale à 1 cm dans les tableaux et courbes de résultats. Les mesures

suivantes sont prises tous les 10 cm jusqu’à 1 m, et puis en général tous les 100 cm jusqu’à une distance de

5 m, voire de 10 m dans certains cas.

Les mesures ont été effectuées au Centre de Formation d’ORES à Aye (Marche en Famenne) dans la halle

représentée sur la photographie ci-dessous, à droite.

https://www.maximintegrated.com/en/products/comms/powerline-communications/MAX2992.html


Rapport n° 542/2016, p. 47 / 100

Vue du câble BAXB (à gauche) et de la halle (à droite) où les mesures

des champs générés par les courants porteurs ont été effectuées

6.4.1. Câble BAXB

Le premier cas examiné est celui où les courants circulent dans un câble de type BAXB (représenté sur la

photographie à gauche ci-dessus). Le schéma unifilaire de la figure 6.7a représente la configuration dans

laquelle ces mesures ont été réalisées. Le compteur CE est relié à l’extrémité A d’un câble BAXB (en bleu)

d’une longueur totale de 12,40. Ce câble est tendu, sur une longueur de 7,80 m entre deux poteaux en béton à

environ 2 m du sol. La longueur restante (4,60 m) va du compteur au premier poteau en béton.

L’extrémité B du câble est reliée au réseau de distribution au travers d’un transformateur « moyenne tension

– basse tension28

» via un second câble BAXB. De cette manière, le générateur de courants porteurs (partie

intégrante du compteur) est relié à la très faible impédance que constitue le réseau de distribution électrique

auquel s’ajoutent (en parallèle) toutes les charges branchées sur l’installation électrique du bâtiment (en vert)

dans lequel les mesures ont été effectuées. Cette configuration garantit que les mesures du champ

magnétique sont effectuées lorsque le courant dans le câble BAXB est le plus élevé possible.

La figure 6.7a montre également que l’extrémité B du câble BAXB était reliée à un câble EXVB 4x10 (en

rouge), auquel une charge de 8,4 kW pouvait être branchée au point C en actionnant un interrupteur I.

Le champ magnétique a été mesuré le long d’un trajet de mesure perpendiculaire au câble, à mi-distance

entre les points A et B et situés à la même hauteur que celui-ci.

28

Si n désigne le rapport de la tension aux bornes du primaire divisée par celle aux bornes du secondaire, l’impédance

du réseau « vue » depuis le secondaire est égale à l’impédance du réseau connectée entre les bornes du primaire divisée

par n². L’impédance « vue » depuis le secondaire du transformateur est par conséquent beaucoup plus faible que celle

du réseau, ce qui devrait entrainer une augmentation de Iréseau. Cet effet est toutefois en partie compensé par l’inductance

du transformateur qui constitue un obstacle pour les courants porteurs. Néanmoins, la comparaison des intensités du

champ magnétique mesurée sans et avec la charge de 8,4 kW indique que cette dernière n’a qu’une influence limitée, ce

qui confirme que les mesures ont été effectuées avec le compteur chargé par une faible impédance.


Rapport n° 542/2016, p. 48 / 100

Le tableau 6.1 et la figure 6.8 fournissent, pour les bandes de fréquences CENELEC-A et FCC-2, les

résultats relatifs au câble BAXB connecté au réseau de distribution et à l’installation électrique du bâtiment,

la charge de 8,4 kW étant déconnectée. On note une décroissance rapide de champ magnétique. A très courte

distance (moins de 20 cm), le champ magnétique aux fréquences CENELEC-A est nettement plus élevé

qu’aux fréquences FCC-2. Au-delà d’une cinquantaine de centimètres, la décroissance du champ est plus

lente et son intensité est d’environ 100 µA/m aux deux bandes de fréquences.

Le tableau 6.2 et la figure 6.9 fournissent, pour les deux bandes de fréquences, les résultats relatifs au câble

BAXB connecté au réseau de distribution et à l’installation électrique du bâtiment, la charge de 8,4 kW étant

également connectée. On note que les résultats et le profil de décroissance sont semblables à ceux du

tableau 6.1 et de la figure 6.8. On en déduit que l’augmentation des courants porteurs dans le câble BAXB

dus à la charge de 8,4 kW n’a qu’une influence limitée sur le champ magnétique.

Figure 6.7a : Configuration lors de la mesure du champ magnétique généré par le câble BAXB

Figure 6.7b : Configuration lors de la mesure du champ magnétique aux fréquences « CENELEC-A »

généré par le câble BAXB connecté à une charge de 8,4 kW via une ligne aérienne


Rapport n° 542/2016, p. 49 / 100

Tableau 6.1 : Champ magnétique (en µA/m) généré par un câble BAXB connecté au réseau

et à l’installation électrique du bâtiment, la charge de 8,4 kW étant débranchée

Distance (cm) CENELEC A FCC-2

1 77.010 13.750

10 13.030 3.624

20 829 247

30 111 183

40 89 127

50 91 111

60 93 108

70 93 93

80 95 94

90 96 87

100 94 92

150 92 74

200 89 72

300 84 58

400 79 53

500 80 65

1

10

100

1.000

10.000

100.000

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Cha

mp

mag

nétiq

ue (ù

A/m

)

Distance (cm)

CENELEC A FCC-2

Figure 6.8 : Champ magnétique (en µA/m) généré par un câble BAXB connecté au réseau et à

l’installation électrique du bâtiment, la charge de 8,4 kW étant débranchée


Rapport n° 542/2016, p. 50 / 100

Tableau 6.2 : Champ magnétique (en µA/m) généré par un câble BAXB connecté au réseau,

à l’installation électrique du bâtiment, ainsi qu’à une charge de 8,4 kW

Distance (cm)

CENELEC A

(voir remarque

ci-dessous)

FCC-2

1 77.930 23.150

10 21.590 3.886

20 1.002 283

30 144 112

40 108 83

50 108 70

100 141 60

200 150 43

300 154 41

400 146 42

500 139 39

1

10

100

1.000

10.000

100.000

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Cha

mp

mag

nétiq

ue (ù

A/m

)

Distance (cm)

CENELEC A FCC-2

Figure 6.9 : Champ magnétique (en µA/m) généré par un câble BAXB connecté au réseau,

à l’installation électrique du bâtiment, ainsi qu’à une charge de 8,4 kW

Remarque : Les mesures du champ magnétique produit par le câble BAXB aux fréquences CENELEC-A ont

été effectuées lorsque la charge de 8,4 kW était branchée, dans une configuration décrite à la figure 6.7b.

Cette configuration diffère de celle de la figure 6.7a puisque la charge est reliée au câble BAXB via une

ligne aérienne. On note une décroissance rapide du champ magnétique. A une cinquantaine de centimètres,

l’intensité du champ magnétique est d’environ 100 µA/m. Au-delà de cette distance, on observe une

remontée du champ magnétique due à la proximité de la ligne aérienne.


Rapport n° 542/2016, p. 51 / 100

Figure 6.10 : Configuration lors de la mesure du champ magnétique généré par la ligne aérienne

6.4.2. Ligne aérienne

Le deuxième cas examiné est celui où les courants porteurs circulent dans une ligne aérienne. La figure 6.10

décrit la configuration dans laquelle les mesures ont été réalisées. Une ligne aérienne de 8,10 m de longueur

constituée de quatre fils nus est tendue horizontalement à environ 4 m du sol (en rouge). Parmi ces quatre

fils, deux (distants de 34 cm et situés à la même hauteur) transmettent les courants porteurs. Une extrémité A

est reliée à un compteur CE tandis que l’autre (B) est reliée au réseau de distribution au travers d’un

transformateur « moyenne tension – basse tension » via un second câble BAXB. De cette manière, le

générateur de courants porteurs est relié à la très faible impédance que constitue le réseau de distribution

électrique auquel s’ajoutent (en parallèle) toutes les charges branchées sur l’installation électrique (en vert)

du bâtiment. Cette configuration garantit que les mesures du champ magnétique sont effectuées lorsque le

courant dans la ligne aérienne est le plus élevé possible.

L’extrémité B de la ligne aérienne était reliée à un câble BAXB (en bleu) auquel une charge de 8,4 kW

pouvait être branchée au point C en actionnant un interrupteur I.

Le champ magnétique a été mesuré le long d’un trajet de mesure perpendiculaire à la ligne aérienne, à mi-

distance entre les points A et B, et à la même hauteur que celle-ci.

Le tableau 6.3 et la figure 6.11 fournissent les résultats relatifs à la configuration de la figure 6.10, la charge

de 8,4 kW étant déconnectée. On note que la décroissance du champ magnétique est nettement moins rapide

que dans le cas du câble BAXB. Son intensité descend sous les 100 µA/m à une distance de :

- 8,50 m dans le cas de la bande de fréquences CENELEC-A ;

- 4,50 m dans le cas de la bande de fréquences FCC-2.

On constate également que le champ magnétique aux fréquences CENELEC-A est nettement plus élevé

qu’aux fréquences FCC-2.


Rapport n° 542/2016, p. 52 / 100

Figure 6.11 : Champ magnétique (en µA/m) généré par une ligne aérienne connectée au réseau

électrique et à l’installation du bâtiment, la charge de 8,4 kW étant débranchée

Tableau 6.3 : Champ magnétique (en µA/m) généré par une ligne aérienne connectée au réseau

électrique et à l’installation du bâtiment, la charge de 8,4 kW étant débranchée


1 571.200 60.630

10 250.600 34.850

20 101.800 17.570

30 56.580 9.863

40 37.150 6.341

50 26.610 5.765

60 19.920 3.562

70 15.190 2.705

80 12.570 2.052

90 9.940 1.802

100 8.443 1.367

150 3.857 552

200 2.426 372

250 1.583 244

300 1.193 189

350 829 126

400 640 111

450 506 87

500 417 70

550 309 60

600 246 54

650 206 50

700 174 47

750 139 49

800 122 45

850 100 44

900 91 45


Rapport n° 542/2016, p. 53 / 100

Le tableau 6.4 et la figure 6.12 fournissent les résultats relatifs à la configuration de la figure 6.10, la charge

de 8,4 kW étant également branchée à l’extrémité C du câble BAXB. On note que les résultats et le profil de

décroissance sont semblables à ceux du tableau 6.4 et de la figure 6.11. Comme pour le câble BAXB,

l’augmentation des courants porteurs dans la ligne aérienne dus à la charge de 8,4 kW n’a qu’une influence

limitée sur le champ magnétique.

Tableau 6.4 : Champ magnétique (en µA/m) généré par une ligne aérienne connectée au réseau,

à l’installation électrique et à la charge de 8,4 kW


1 678.900 86.760

10 329.900 54.890

20 120.400 20.990

30 84.940 13.790

40 54.540 8.510

50 35.880 5.800

60 29.400 4.395

70 21.140 3.441

80 17.290 2.645

90 13.230 1.890

100 10.620 1.486

150 5.316 792

200 3.193 474

250 2.105 308

300 1.499 225

350 1.106 163

400 835 131

450 631 100

500 509 83

550 392 68

600 305 58

650 255 51

700 215 45

750 172 41

800 147 39

850 119 35

900 110 37


Rapport n° 542/2016, p. 54 / 100

1

10

100

1.000

10.000

100.000

1.000.000

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Cha

mp

mag

nétiq

ue (ù

A/m

)

Distance (cm)

CENELEC A FCC-2

Figure 6.12 : Champ magnétique (en µA/m) généré par une ligne aérienne connectée au réseau, à

l’installation électrique et à la charge de 8,4 kW

6.4.3. Câble EXVB 4x10

Le troisième cas examiné est celui où les courants porteurs circulent dans un câble EXVB 4x10. Ce type de

câble est utilisé pour relier le compteur au réseau de distribution électrique comme illustré à la figure 6.5. La

figure 6.13 décrit la configuration dans laquelle les mesures ont été réalisées. Un câble EXVB 4x10

d’environ 2 m de longueur (en rouge) descend le long d’un poteau en béton. Une extrémité B est reliée à un

câble BAXB venant du compteur CE et à un autre câble BAXB relié au réseau de distribution (au travers

d’un transformateur « moyenne tension – basse tension ») et à l’installation électrique du bâtiment (en vert).

L’autre extrémité A du câble EXVB 4x10 peut être connectée à une charge de 8,4 kW via un interrupteur I.

Cette configuration permet de mesurer le champ magnétique autour du câble EXVB 4x10 qui est dû aux

courants porteurs provenant du réseau de distribution électrique (par exemple ceux générés par les

installations voisines ou par le concentrateur). La charge de 8,4 kW correspond approximativement à la

puissance contractuelle maximale de base que peut délivrer un compteur monophasé chez un client.

Ce niveau de charge garantit que les courants porteurs dans le câble EXVB 4x10 sont maximums.

Le champ magnétique a été mesuré le long d’un trajet de mesure horizontal et perpendiculaire au câble

EXVB 4x10, à mi-hauteur entre les points A et B.

Le tableau 6.5 et la figure 6.14 présentent les résultats relatifs au champ magnétique produit par un câble

EXVB 4x10 lorsqu’il n’est connecté à aucune charge. On constate que les valeurs sont faibles, ce qui est tout

à fait normal étant donné que le courant est nul dans le câble en absence de charge. Le champ mesuré est en

fait celui produit par les câbles BAXB dont les extrémités connectées au point B sont proches des points où

les mesures ont été prises. Ajoutons également qu’il n’était pas utile de mesurer le champ à une distance

supérieure à 1m puisque la faible contribution du câble EXVB 4x10 était « masquée » par celle, plus

importante, du câble BAXB.


Rapport n° 542/2016, p. 55 / 100

Figure 6.13 : Configuration lors de la mesure du champ magnétique autour d’un câble EXVB 4x10

Tableau 6.5 : Champ magnétique (en µA/m) autour d’un câble EXVB 4x10

connecté au réseau à une extrémité, l’autre étant déconnectée


1 202 194

10 201 154

20 195

50 165 125

100 136 112

200 123

400 109

1

10

100

1.000

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Cha

mp

mag

nétiq

ue (ù

A/m

)

Distance (cm)

CENELEC A FCC-2

Figure 6.14 : Champ magnétique (en µA/m) généré par un câble EXVB 4x10

connecté au réseau à une extrémité, l’autre étant déconnectée


Rapport n° 542/2016, p. 56 / 100

Tableau 6.6 : Champ magnétique (en µA/m) généré par un câble EXVB 4x10 connecté au réseau à une

extrémité, l’autre étant connectée à une charge de 8,4 kW


1 17.790 10.210

10 6.304 3.258

20 1.732 935

30 867 433

40 608 328

50 452 225

60 374 189

70 302 174

80 251 141

90 214 124

100 184 100

150 113 64

200 89 58

250 83 56

300 77 55

350 74 53

400 74 50

450 70

500 72

1

10

100

1.000

10.000

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Cha

mp

mag

nétiq

ue (ù

A/m

)

Distance (cm)

CENELEC A FCC-2

Figure 6.15 : Champ magnétique (en µA/m) généré par un câble EXVB 4x10 connecté au réseau à une

extrémité, l’autre étant connectée à une charge de 8,4 kW

Le tableau 6.6 et la figure 6.15 présentent les résultats relatifs au champ magnétique produit par un câble

EXVB 4x10 lorsque son extrémité A est connectée à la charge de 8,4 kW.


Rapport n° 542/2016, p. 57 / 100

On note que la décroissance du champ magnétique est très rapide. Son intensité descend sous les 100 µA/m à

une distance de :

- 2 m dans le cas de la bande de fréquences CENELEC-A ;

- 1 m dans le cas de la bande de fréquences FCC-2.

On constate également que le champ magnétique aux fréquences CENELEC-A est environ le double de celui

mesuré aux fréquences FCC-2.

6.4.4. Mesures en divers endroits du bâtiment

Les commentaires relatifs à la figure 6.1 mentionnent le fait que les courants porteurs générés par un

compteur peuvent également se propager dans les différents circuits de l’installation électrique du bâtiment.

C’est également le cas avec les diverses configurations dans lesquelles les mesures ont été réalisées et qui

sont décrites par les figures 7.7, 7.10 et 7.13.

Quelques mesures ont été effectuées en divers endroits du bâtiment. L’intensité du champ magnétique variait

entre 70 et 120 µA/m quelle que soit la bande de fréquences (CENELEC-A ou FCC-2). On mentionnera que

le bruit de fond ambiant, dans ces bandes de fréquences, était d’environ 30 à 40 µA/m.

6.5. Résultats des mesures du champ électrique

Comme mentionné plus haut, le champ électrique autour d’un câble de type BAXB ou EXVB 4x10 est

négligeable. Les mesures effectuées tout près d’une ligne aérienne (entre les deux conducteurs, 50 cm en

dessous et 1 m en dessous comme décrit à la figure 6.16) sont résumées dans le tableau 6.7. Toutes ces

valeurs sont également très faibles par rapport aux niveaux de référence de la recommandation 1999/519/CE.

On constate que le champ est partout inférieur à 3 V/m qui est la limite du décret du 3 avril 2009, sauf entre

deux conducteurs où aucune personne du public n’est censée se trouver. Rappelons que le décret n’est pas

applicable dans le cadre de l’exposition générée par les courants porteurs. En outre, aux fréquences des

standards CENELEC et FCC, tous les points de mesure se trouvent dans la zone de champ proche, de sorte

que le champ magnétique et la composante électrique ne sont pas proportionnels et doivent être mesurés

séparément. Or, c’est le champ magnétique qui est la grandeur physique significative pour mesurer

l’exposition due à ces sources, alors que la norme wallonne se réfère au champ électromagnétique.

Figure 6.16 : Points de mesure du champ électrique

entre et sous les conducteurs d’une ligne aérienne


Rapport n° 542/2016, p. 58 / 100

Tableau 6.7 : Champ électrique (en V/m) dû à une ligne aérienne

Prise de la mesure CENELEC A FCC-2

P1: Entre 2 conducteurs 3,5 2,5

P2: 50 cm en dessous 0,4 0,25

P3: 1 m en dessous 0,06 0,09

6.6. Synthèse des résultats des mesures et comparaison avec les normes d’exposition

Les tableaux 7.1 à 7.6 rassemblent les résultats des mesures prises jusqu’à des distances de plusieurs mètres.

Dans la présente synthèse, nous ne considérons ci-dessous que les valeurs mesurées :

- contre les câbles ou la ligne aérienne ;

- à 1 m des câbles et à 2 m de la ligne aérienne.

Le niveau de champ magnétique au contact des câbles n’a d’intérêt qui si des personnes sont amenées à les

manipuler lors de travaux effectués sur le réseau de distribution d’électricité et lorsque celui-ci est sous

tension. Hormis le cas de ces travailleurs et compte tenu de la localisation habituelle des câbles BAXB et

EXVB 4x10, on peut considérer que le public se trouve rarement à moins d’un mètre de ceux-ci.

L’intensité du champ magnétique au contact d’une ligne aérienne est uniquement donnée pour information.

En effet, ces lignes n’étant pas isolées, elles doivent obligatoirement être mises hors tension avant de les

manipuler. En outre, afin d’éviter tout risque d’électrocution, tous les conducteurs d’une ligne aérienne

doivent se trouver à au moins un mètre des bâtiments. Etant donné l’épaisseur des murs, on peut

raisonnablement admettre que le public se trouve, la plupart du temps, à plus de 2 m d’une ligne aérienne.

Compte tenu de ces remarques, le tableau 6.8 reprend :

- en 2e ligne : les niveaux de référence extraits du tableau 5.2 applicables dans les bandes de fréquences

CENELEC et FCC. Ils ont été convertis en µA/m ;

- en 4e, 6

e et 8

e lignes : les intensités maximales du champ magnétique mesurées contre le câble ou

contre la ligne aérienne dans les bandes de fréquences CENELEC-A et FCC-2. Ces valeurs

correspondent aux maxima des tableaux 7.1 à 7.6 éventuellement arrondis vers le haut ;

- en 5e, 7

e et 9

e lignes : les intensités maximales du champ magnétique mesurées à 1 m des câbles

BAXB et EXVB 4x10 et à 2 m de la ligne aérienne dans les bandes de fréquences CENELEC-A et

FCC-2. Ces valeurs correspondent aux maxima des tableaux 7.1 à 7.6 (à 1 ou 2 m selon le cas)

éventuellement arrondis vers le haut. Ces valeurs étant les plus significatives, elles figurent en gras

dans le tableau.

Le tableau 6.8 révèle que le champ magnétique mesuré est très nettement en deçà des niveaux de référence

de la recommandation 1999/519/CE. Le tableau 6.9 fournit le rapport entre l’intensité mesurée et le niveau

de référence correspondant.

L’analyse du tableau 6.9 indique que :

- le cas le plus défavorable est celui de la ligne aérienne dans la bande de fréquence CENELEC-A.

A son contact (cas purement théorique étant donné les risques d’électrocution que cela impliquerait),

le champ mesuré est 7 fois sous le niveau de référence ;


Rapport n° 542/2016, p. 59 / 100

- à 2 m d’une ligne aérienne, l’intensité du champ magnétique se situe 1560 et 3125 fois sous le niveau

de référence, respectivement dans les bandes de fréquences CENELEC-A et FCC-2. Comme

mentionné précédemment, les lignes aériennes ne sont plus guère utilisées et elles sont

progressivement remplacées par des câbles BAXB ;

- à 1 m d’un câble BAXB, l’intensité du champ magnétique se situe 50 000 et 15 000 fois sous le niveau

de référence, respectivement dans les bandes de fréquences CENELEC-A et FCC-2.

Tableau 6.8 : Synthèse des résultats des mesures et comparaison

avec les niveaux de référence de la recommandation 1999/519/CE

Bandes de fréquences CENELEC FCC

Niveaux de référence de la recommandation

1999/519/CE

(en µA/m)

5 000 000 1 500 000

Types de câble

ou ligne

Distance Maximum mesuré

(en µA/m)

Maximum mesuré

(en µA/m)

Câble BAXB

contre 77 000 23 000

à 1 m 100 100

Ligne aérienne

contre 679 000 87 000

à 2 m 3200 480

Câble EXVB 4x10

contre 18 000 10 200

à 1 m 200 100

Tableau 6.9 : Rapports (valeurs mesurées / niveaux de référence de la recommandation 1999/519/CE)

Bandes de fréquences CENELEC FCC

Types de câble

ou ligne Distance Rapports

Câble BAXB

contre 1/67 1/65

à 1 m 1/50 000 1/15 000

Ligne aérienne contre 1/7 1/17

à 2 m 1/1560 1/3125

Câble EXVB 4x10 contre 1/278 1/147

à 1 m 1/25 000 1/15 000


Rapport n° 542/2016, p. 60 / 100

Les résultats des mesures du champ magnétique produit par des émetteurs de radiodiffusion tels que celui de

RTL en ondes longues ou de celui de la RTBF en ondes moyennes sont présentés au chapitre 8. La

comparaison avec ces résultats de mesure révèle que le champ magnétique à 1 m d’un câble BAXB ou

EXVB 4x10 (dans les bandes de fréquences CENELEC-A et FCC-2) est comparable à celui que produisent

l’émetteur de RTL et celui de la RTBF à plusieurs dizaines de kilomètres.

6.7. Profil des variations temporelles du champ magnétique dû aux courants porteurs

La transmission d’une onde peut être continue ou pulsée. Une transmission est continue si l’onde est toujours

présente durant la période d’émission, même si son amplitude varie.

Les émetteurs de radiodiffusion en fréquence modulée (F.M.) transmettent une onde continue dont

l’amplitude est constante (on parle d’ailleurs d’un signal à « enveloppe constante »).

Un émetteur peut transmettre une onde continue mais dont l’intensité varie. C’est le cas des émetteurs qui

fonctionnent en modulation d’amplitude utilisée de longue date pour la radiodiffusion en ondes longues et

moyennes par exemple.

Bien qu’il n’y ait pas de définition précise, on considère, dans le langage des télécommunications, qu’une

transmission est « pulsée » lorsque l’émission de l’onde comporte des périodes d’interruption plus ou moins

longues. Les périodes d’émission et d’interruption se répètent à une cadence régulière comme illustré à la

figure 6.17.

Figure 6.17 : Exemple de champ pulsé

Bien que la question soit très controversée, certaines études sembleraient indiquer que les rayonnements

présentant un caractère pulsé généreraient davantage d’effets biologiques que ceux dont l’émission est

continue. Des enregistrements des variations temporelles du champ magnétique généré par les courants

porteurs selon la norme G3-PLC ont donc été effectués afin de déterminer si ceux-ci présentaient un

caractère continu ou pulsé.

La figure 6.18 représente l’enregistrement de l’enveloppe du champ dans la bande CENELEC-A. Elle

montre que le champ ne présente aucun caractère pulsé. Ce champ présente bien des interruptions se

produisant à intervalles variables, mais la cadence est lente et irrégulière.


Rapport n° 542/2016, p. 61 / 100

Figure 6.18 : Mesure de l’enveloppe du champ dans la bande CENELEC-A

(fréquence centrale : 65 kHz – filtre : 80 kHz – résolution : 12,5 ms)

Par contre, les courants porteurs produits par le modem FCC-2 utilisé pour les tests présentent effectivement

un caractère pulsé puisque la figure 6.19 indique clairement des interruptions se produisant à intervalles

constants de 7,5 ms. Signalons toutefois que les modems de ce type peuvent être configurés de différentes

manières et il n’est peut-être pas exclu qu’ils puissent également fonctionner dans un mode non pulsé.

Figure 6.19 : Mesure de l’enveloppe du champ dans la bande FCC-2

(fréquence centrale : 300 kHz – filtre : 400 kHz – résolution : 2,5 ms)


Rapport n° 542/2016, p. 62 / 100

CHAPITRE 7

MESURES DES RAYONNEMENTS GENERES PAR LES LIAISONS HERTZIENNES

UTILISEES POUR LE SMART METERING

Ce chapitre présente les résultats des mesures des rayonnements générés par une transmission s’effectuant

via les réseaux de téléphonie mobile ou bien à la fréquence de 169 MHz.

De telles liaisons peuvent être utilisées (figure 1.1) :

- entre un concentrateur PLC et le système de gestion ORES (via un réseau de téléphonie mobile) ;

- entre un compteur et le système de gestion ORES (via un réseau de téléphonie mobile) (figure 1.3) ;

- entre un compteur et un concentrateur à la fréquence de 169 MHz (figure 1.2).

Remarque :

Au même titre que pour les compteurs G3-PLC, les compteurs 2G et 3G installés dans un local à l’intérieur

d’un immeuble à appartements communiquent tour à tour vers le système de gestion d’ORES. L’intensité du

champ électromagnétique n’est donc pas supérieure au champ généré par un compteur individuel, cependant

la durée totale d’émission est plus longue.

7.1. Références du matériel utilisé lors des mesures

Les mesures ont été effectuées sur le matériel suivant :

- un concentrateur PLC LANDYS + GYR modèle DC450 PEGA0 comportant :

soit un modem 2G type WG2G-Actaris (v. photo ci-dessous à gauche) équipé d’un module

CENTERION MC 55i capable d’émettre une puissance crête de :

o 2 W (classe 4) dans les bandes de fréquences proches de 900 MHz (EGSM 850 et EGSM 900) ;

o 1 W (classe 1) dans les bandes de fréquences proches de 1800 MHz (GSM 1800 et GSM 1900) ;

soit un modem 3G type WG0105-A11 3G-UART (v. photo ci-dessous à droite) équipé d’un

module TELIT UE910-EUD capable d’émettre une puissance de 250 mW (classe 3) dans les

bandes de fréquences de la 3G ;


Rapport n° 542/2016, p. 63 / 100

- un compteur électrique LANDYS + GYR29

type ZCF120CCtFs2 (v. photo ci-dessous à gauche)

avec modem 2G type AD-CG91D14B (V3.2) équipé d’un module CENTERION BGS3 GPRS Classe 12 ;

- un compteur électrique LANDYS + GYR30

modèle ZCF120ABdF2 (v. photo ci-dessous à droite)

avec modem 3G type AD-CU11G150 (V3.4) équipé d’un module TELIT UE910-EUD capable d’émettre

une puissance de 250 mW (classe 3) dans les bandes de fréquences de la 3G ;

- un modem radio 169 MHz KERLINK type WIRGRID RF Module 169 (v. photo ci-dessous à gauche) ;

- un concentrateur radio 169 MHz KERLINK type WIRGRID Station (v. photo ci-dessous à droite).

7.2. Appareillages de mesure utilisés

Les équipements utilisés comprennent :

- un mesureur sélectif de champ (« Selective Radiation Meter ») NARDA de type SRM-3006 couvrant la

bande de fréquences comprise entre 9 kHz et 6000 MHz ;

29

Date de fabrication : 2012. 30

Date de fabrication : 2011.


Rapport n° 542/2016, p. 64 / 100

- une sonde triaxiale (« Three-Axis-Antenna, E Field ») NARDA de type P/N 3501/03 couvrant la bande de

fréquences comprise entre 27 et 3000 MHz ;

Le mesureur de champ SRM-3006 fournit directement la résultante du champ électromagnétique calculée

d’après la formule suivante :

2z

2y

2xres E E E E (7.1)

dans laquelle Ex, Ey, Ez désignent les composantes du champ mesurées suivant les axes orthogonaux x, y et z.

Ces appareils sont en ordre d’étalonnage ou sont régulièrement vérifiés par rapport à une référence.

7.3. Résultats des mesures

Etant donné la fréquence des réseaux de téléphonie mobile (supérieure à 700 MHz) et la taille des antennes

qui équipent les modems des appareils testés, on peut considérer que l’on est dans la zone de champ

lointain31

si l’on se trouve à plus d’une petite dizaine de centimètres de la source. L’intensité du rayonnement

peut donc être déterminée en mesurant seulement une des deux composantes, l’autre étant déduite par calcul

à partir de la relation (2.1). Aux fréquences allouées à la téléphonie mobile, c’est la composante électrique

(exprimée en V/m) qui se mesure le plus aisément.

L’intensité du rayonnement produit par les modems utilisés pour les différents types de connexions ont été

mesurés le long d’un trajet rectiligne jusqu’à une distance de 5 ou 10 m selon le cas. La première mesure de

ce trajet fut prise en plaçant le centre de la sonde sensible au champ électrique (dont le diamètre est de

12 cm) à 10 cm de l’antenne du modem analysé. Les mesures suivantes sont prises tous les 10 cm jusqu’à

1,50 m, et puis au minimum tous les 100 cm jusqu’à une distance de 10 m.

Les mesures ont été effectuées dans un bâtiment occupé par ORES à Gosselies. La transmission 4G n’a pas

été testée car ORES ne dispose pas de tels équipements actuellement.

En chaque point, c’est le champ électrique moyenné sur une durée d’une seconde32

qui était mesuré. Avec les

modems 2G et 3G, il a été observé que ce champ moyenné sur une seconde présentait de très fortes

variations temporelles. Ces variations sont dues au fait que les ressources allouées à une transmission

changent constamment. Par exemple dans le cas d’un réseau 2G permettant une transmission de type GPRS

ou EDGE, le nombre de time slots33

et de porteuses utilisés lors de l’envoi d’un même message n’est pas

constant.

Afin que le rayonnement soit présent pendant le laps de temps nécessaire pour en mesurer l’intensité,

l’émission de chaque modem était « forcée » par l’envoi d’un très long message. Les intensités minimale et

maximale observées pour chaque distance sont reprises dans les tableaux et courbes ci-après. De telles

fluctuations n’ont pas été observées avec les « modems 169 MHz » et seule l’intensité moyenne est reprise

dans les tableaux et courbes.

31

Dans le cas des antennes de petite taille par rapport à la longueur d’onde (antennes quart d’onde, demi onde, etc.), on

peut considérer qu’on se trouve dans la zone de champ lointain à partir d’une distance égale à λ/2 . A la fréquence de

700 MHz, λ = 42,8 cm et λ/2 = 6,8 cm. 32

Plus précisément, 16 spectres successifs étaient mesurés avec un sweep time entre 54 et 65 ms. 33

Les réseaux 2G sont basés sur un multiplexage temporel. Dans la configuration la plus élémentaire, une fréquence

porteuse permet la transmission de huit communications simultanées. Le temps est divisé en trames dont la durée est de

4,815 ms comportant chacune huit time slots de 577 µs. A chaque communication vocale est allouée un time slot toutes

les 4,815 ms. Lorsqu’il s’agit de transmettre des données, l’attribution, à une même communication, de plusieurs time

slots et/ou porteuses permet d’augmenter le débit.


Rapport n° 542/2016, p. 65 / 100

On rappellera que selon le tableau 5.2, le niveau de référence de la recommandation 1999/519/CE

(applicable dans le cas d’une exposition permanente de la totalité du corps) est :

- au minimum égal 40,8 V/m dans le cas de la 2G ;

- égal à 60,2 V/m pour la 3G ;

- égal à 28 V/m à la fréquence de 169 MHz.

7.3.1. Transmission d’un concentrateur PLC vers le réseau de téléphonie 2G

Le tableau 7.1 et la figure 7.1 fournissent l’évolution de l’intensité du rayonnement en fonction de la

distance. Comme précisé ci-dessus, le champ électrique a été moyenné sur une durée d’une seconde. Les

différents tableaux et courbes mentionnent donc les valeurs minimale et maximale du champ moyenné

pendant plusieurs périodes successives d’une seconde.

On note que le champ moyen maximum atteint le double ou le triple du champ moyen minimum.

A 10 cm du modem, le champ moyen est au maximum égal à 3 V/m. Toutes ces valeurs sont bien en deçà du

niveau de référence de 40,8 V/m. A 1 m, le champ est très nettement inférieur à 1 V/m.


Rapport n° 542/2016, p. 66 / 100

Tableau 7.1 : Champ électrique (en V/m) généré par la transmission 2G d’un concentrateur PLC

Distance

(cm)

Champ moyen minimum

(V/m)

Champ moyen maximum

(V/m)

10 1 3

20 1 2

30 0,6 1,1

40 0,3 0,6

50 0,2 0,7

60 0,2 0,5

70 0,2 0,70

80 0,2 0,60

90 0,075 0,5

100 0,2 0,75

150 0,1 0,5

200 0,2 0,4

250 0,1 0,4

300 0,05 0,5

1000 0,1 0,6

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

10 100 1000

E (

V/m

)

Distance (cm)

Transmission 2G d'un concentrateur PLC

Champ moyen maximum Champ moyen minimum

Figure 7.1 : Champ électrique (en V/m) généré par la transmission 2G d’un concentrateur PLC

7.3.2. Transmission d’un concentrateur PLC vers le réseau de téléphonie 3G

Les résultats sont fournis dans le tableau 7.2 et la figure 7.2. Les commentaires et conclusions sont similaires

à ceux du paragraphe 7.1 relatif à la transmission vers le réseau 2G.


Rapport n° 542/2016, p. 67 / 100

Tableau 7.2 : Champ électrique (en V/m) généré par la transmission 3G d’un concentrateur PLC

Distance

(cm)

Champ moyen minimum

(V/m)

Champ moyen maximum

(V/m)

10 2,1 4,6

20 0,9 2,1

30 0,6 1,7

40 0,4 1,3

50 0,5 1

60 0,2 0,4

70 0,2 0,8

80 0,3 0,7

90 0,2 0,7

100 0,09 0,25

150 0,12 0,32

200 0,08 0,17

250 0,12 0,17

300 0,08 0,17

350 0,05 0,06

400 0,06 0,06

500 0,05 0,3

1000 0,02 0,05

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

10 100 1000

E (

V/m

)

Distance (cm)

Transmission 3G d'un concentrateur PLC


Figure 7.2 : Champ électrique (en V/m) généré par la transmission 3G d’un concentrateur PLC

7.3.3. Transmission d’un compteur vers le réseau de téléphonie 2G

Les résultats sont fournis dans le tableau 7.3 et la figure 7.3. A 10 cm du modem, le champ moyen est au

maximum égal à 14 V/m, ce qui est toujours bien en deçà du niveau de référence de 40,8 V/m. A 1 m, le

champ moyen maximum est de l’ordre de 1,4 V/m.


Rapport n° 542/2016, p. 68 / 100

Tableau 7.3 : Champ électrique (en V/m) généré par la transmission 2G d’un compteur

Distance

(cm)

Champ moyen minimum

(V/m)

Champ moyen maximum

(V/m)

10 7 14

20 2,2 8,3

30 1,9 4,6

40 1 5

50 1,4 5,7

60 1,8 2,8

70 0,9 2,4

80 0,8 1,6

90 0,7 1,3

100 0,5 1,4

110 0,25 1,46

120 0,3 1

130 0,3 1

140 0,3 1

150 0,5 1

200 0,5 1,3

250 0,24 1,27

300 0,19 1

350 0,17 0,6

400 0,3 1

450 0,17 0,46

500 0,18 0,4

600 0,14 0,33

700 0,12 0,4

800 0,16 0,36

900 0,13 0,2

1000 0,14 0,26

0

2

4

6

8

10

12

14

16

10 100 1000

E (V

/m)

Distance (cm)

Transmission 2G d'un compteur


Figure 7.3 : Champ électrique (en V/m) généré par la transmission 2G d’un compteur

Remarque : La transmission d’un terminal (téléphone portable ou modem) vers un réseau de téléphonie

mobile (2G, 3G ou 4G) s’effectue toujours avec le minimum de puissance garantissant la réception correcte

par la station de base. Lorsqu’un terminal se trouve dans une zone où cette transmission s’effectue dans de

mauvaises conditions (parce que la distance est grande ou à cause de la présence d’obstacles), la puissance

émise est élevée. A contrario, la puissance est faible si les conditions de transmission sont bonnes. Le fait

que les mesures du rayonnement émis vers le réseau 2G par un compteur électrique aient été réalisées dans


Rapport n° 542/2016, p. 69 / 100

des conditions de couverture radioélectrique plus défavorables (dans une cave) que pour la transmission du

concentrateur PLC explique l’écart entre les résultats des tableaux 7.1 et 7.3.

7.3.4. Transmission d’un compteur vers le réseau de téléphonie 3G

Les résultats sont repris dans le tableau 7.4 et la figure 7.4. Les commentaires sont les mêmes qu’aux

paragraphes 7.1 et 7.2 relatif à la transmission du concentrateur PLC vers les réseaux 2G et 3G.

Tableau 7.4 : Champ électrique (en V/m) généré par la transmission 3G d’un compteur

Distance

(cm)

Champ moyen minimum

(V/m)

Champ moyen maximum

(V/m)

10 0,58 2,00

20 0,60 1,50

30 0,30 0,70

40 0,10 0,40

50 0,12 0,24

60 0,12 0,28

70 0,14 0,25

80 0,08 0,17

90 0,18 0,23

100 0,09 0,16

110 0,15 0,18

120 0,19 0,21

130 0,17 0,21

140 0,09 0,11

150 0,13 0,15

200 0,21 0,22

250 0,10 0,12

300 0,10 0,11

400 0,09 0,10

450 0,03 0,04

500 0,06 0,07

600 0,07 0,08

750 0,07 0,09

1000 0,04 0,04

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

10 100 1000

E (V

/m)

Distance (cm)

Transmission 3G d'un compteur


Figure 7.4 : Champ électrique (en V/m) généré par la transmission 3G d’un compteur


Rapport n° 542/2016, p. 70 / 100

7.3.5. Transmission d’un concentrateur 169 MHz vers le réseau de téléphonie 2G

Le tableau 7.5 et la figure 7.5 rassemblent les résultats. A 10 cm du modem, le champ moyen est au

maximum égal à 7 V/m, ce qui est toujours bien en deçà du niveau de référence de 28 V/m. A 1 m, le champ

moyen maximum est de l’ordre de 1,5 V/m.

Tableau 7.5 : Champ électrique (en V/m) généré par la transmission 2G d’un concentrateur 169 MHz

Distance

(cm)

Champ moyen minimum

(V/m)

Champ moyen maximum

(V/m)

10 4 7

20 1 3,39

30 1,5 4

40 1 2,45

50 1,1 2,2

60 0,7 1,46

70 0,6 1,2

80 1,2 1,85

90 0,6 0,7

100 1,2 1,51

110 1,04 1,3

120 1,2 1,34

130 1,15 1,2

140 0,75 1,7

150 0,6 1,2

200 1 1,22

250 0,7 0,83

300 0,4 0,7

400 0,3 0,4

500 0,2 0,3

1000 0,12 0,14

0

1

2

3

4

5

6

7

8

10 100 1000

E (V

/m)

Distance (cm)

Transmission 2G d'un concentrateur 169 MHz


Figure 7.5 : Champ électrique (en V/m) généré par la transmission 2G d’un concentrateur 169 MHz


Rapport n° 542/2016, p. 71 / 100

7.3.6. Transmission à 169 MHz d’un concentrateur vers les compteurs

Les résultats sont fournis dans le tableau 7.6 et la figure 7.6. A 10 cm du modem, le champ atteint

pratiquement 40 V/m, ce qui est supérieur au niveau de référence de 28 V/m. Il est toutefois exclu que cette

situation corresponde à un dépassement puisqu’il est impossible que le corps entier puisse se trouver à moins

de 10 cm de la source de rayonnement. En outre, l’émission étant brève34

, une moyenne calculée sur une

période de 6 minutes conduirait à une valeur plus faible. A 1 m, le champ maximum est de l’ordre de

2,8 V/m.

Précisons également que ce type d’équipement ne se trouve pas chez les clients, mais bien sur le réseau

d’ORES et à un minimum de 10 m de hauteur, généralement sur un poteau en béton.

Tableau 7.6 : Champ électrique (en V/m) généré par la transmission à 169 MHz d’un concentrateur

Distance

(cm)

Champ

(V/m)

10 39,86

20 12,07

30 5,99

40 5,35

50 5,51

60 5,54

70 4,61

80 4,01

90 3,12

100 2,90

110 3,65

120 2,94

130 2,26

140 2,94

150 2,80

200 1,41

250 1,51

300 1,68

350 1,65

400 1,76

450 1,86

500 0,78

600 0,97

700 0,85

800 0,94

900 0,54

1000 0,58

34

720 ms au maximum.


Rapport n° 542/2016, p. 72 / 100

0

5

10

15

20

25

30

35

40

10 100 1000

E (V

/m)

Distance (cm)

Transmission à 169 MHz d'un concentrateur

Champ

Figure 7.6 : Champ électrique (en V/m) généré par la transmission à 169 MHz d’un concentrateur

7.3.7. Transmission d’un « compteur 169 MHz »

Les résultats sont fournis dans le tableau 7.7 et la figure 7.7. A 10 cm du modem, le champ est légèrement

inférieur au niveau de référence de 28 V/m. Cette situation ne constitue toutefois pas un dépassement étant

donné qu’il est impossible que le corps entier puisse se trouver à moins de 10 cm de la source de

rayonnement. En outre, l’émission étant très brève35

, une moyenne calculée sur une période de 6 minutes

conduirait à une valeur très nettement inférieure à 28 V/m. A 1 m, le champ est inférieur à 1 V/m.

Ce type de compteur est destiné à être installé chez les clients.

35

Environ 120 ms.


Rapport n° 542/2016, p. 73 / 100

Tableau 7.7 : Champ électrique (en V/m) généré par la transmission à 169 MHz d’un compteur

Distance

(cm)

Champ

(V/m)

10 27,37

20 8,94

30 7,66

40 5,83

50 4,71

60 2,61

70 1,25

80 0,80

90 0,64

100 0,89

110 0,85

120 0,19

130 0,25

140 0,16

150 0,38

200 0,47

250 0,83

300 0,45

400 0,30

500 0,32

0

5

10

15

20

25

30

10 100 1000

E (

V/m

)

Distance (cm)

Transmission à 169 MHz d'un compteur

Champ

Figure 7.7 : Champ électrique (en V/m) généré par la transmission à 169 MHz d’un compteur

7.4. Synthèse des résultats des mesures et comparaison avec les niveaux de référence

Les tableaux 7.8 et 7.9 concernent, respectivement, les appareils installés chez le client (trois types de

compteurs) et ceux installés en cabine ou sur le réseau d’ORES (trois types de concentrateurs dont un émet

deux types de rayonnement : un vers un réseau de téléphonie mobile et un autre vers les compteurs à la

fréquence de 169 MHz).


Rapport n° 542/2016, p. 74 / 100

Ces deux tableaux mentionnent :

- en 2e colonne, le champ moyen maximum à 10 cm de de l’antenne de l’appareil ;

- en 3e colonne, le champ moyen maximum à 1 m de l’antenne de l’appareil ;

- en 4e colonne, la durée journalière maximale de transmission extraite des tableaux 1.2 et 1.3 ;

- en 5e colonne, le niveau de référence selon la recommandation 1999/519/CE ;

- en 6e colonne, le rapport entre le niveau de référence selon la recommandation 1999/519/CE et le

champ moyen maximum à 1 m. Ce rapport est calculé au moyen de la relation (7.2) qui prend en

compte le fait que l’exposition est fonction du carré du champ et de sa durée par rapport à 6 minutes

(c’est-à-dire 360 secondes) :

ontransmissimesure

ref

tE

E 360²

²

(7.2)

dans laquelle :

Emesure est le champ maximum mesuré à 1 m (en V/m) ;

Eref est le niveau de référence selon la recommandation 1999/519/CE (en V/m) ;

ttransmission est la durée de la transmission (en secondes).

Si la durée dépasse 6 minutes (cela pourrait éventuellement être le cas pour la transmission 2G d’un

concentrateur PLC ainsi que celui de la transmission à 169 MHz d’un « concentrateur 169 MHz » connecté à

plus de 62 compteurs) l’exposition est alors considérée comme étant permanente et le rapport est calculé

comme suit :

²

²

mesure

ref

E

E (7.3)

- en 7e colonne, le rapport entre le champ moyen maximum à 1 m et la limite wallonne de 3 V/m.

L’immission étant mesurée sur une quelconque période de 6 minutes, le rapport est calculé au moyen

des relations (7.2) et (7.3) dans lesquelles Eref est remplacé par la valeur 3. Rappelons que le décret ne

s’applique pas aux antennes émettrices dont la PIRE est inférieure à 4 W et qu’en outre, elle ne fixe de

limite d’immission que dans les lieux de séjour. Pour cette raison, la transmission à 169 MHz du

« concentrateur 169 MHz » est le seul cas où le décret peut s’appliquer. Dans tous les autres cas, les

valeurs indiquées dans la 7e colonne ne sont données qu’à titre d’information.

En ce qui concerne les appareils destinés à être installés chez les clients, le tableau 7.8 indique que, dans le

pire des cas, l’exposition à 1 m d’un « compteur 169 MHz » est au minimum 37 000 fois sous le niveau de

référence de la recommandation 1999/519/CE. Pour rappel, compte tenu que la PIRE est inférieure à 4 W,

ces appareils sont exclus du champ d’application du décret wallon du 3 avril 2009 qui limite l’immission

dans les lieux de séjour à 3 V/m par antenne émettrice stationnaire. Les résultats de la 7e colonne du

tableau 7.8 ne sont donc donnés qu’à titre de comparaison. On constate que l’immission est au moins

247 fois plus petite que la limite du décret dans le pire des cas qui est la transmission 2G d’un compteur. Le

fait que le pire des cas du tableau 7.8 ne soit pas identique pour la recommandation 1999/519/CE et pour le

décret est dû au fait que la valeur seuil de la recommandation dépend de la fréquence alors qu’elle est

identique pour tous les émetteurs pour lesquels le décret s’applique.

Dans le cas des appareils destinés à être installés en cabine ou sur le réseau d’ORES, la même analyse du

tableau 7.9 indique que, dans le pire des cas, l’exposition à 1 m d’un « concentrateur 169 MHz » est au

minimum 93 fois sous le niveau de référence de la recommandation 1999/519/CE. Ce cas de figure pourrait

se produire pour autant que le concentrateur communique avec plus de 62 compteurs, ce qui nécessiterait un

temps de transmission dépassant 6 minutes.


Rapport n° 542/2016, p. 75 / 100

L’antenne émettrice du « concentrateur 169 MHz » est le seul cas pour lequel le décret wallon pourrait

s’appliquer, la condition étant que le gain linéaire de l’antenne soit supérieur ou égal à 8. On constate que

c’est également le seul cas où le champ électromagnétique peut dépasser la limite de 3 V/m à 1 m de

distance. Cependant, ce type de concentrateur est toujours situé à l’extérieur des lieux de séjour, ce qui

garantit une distance suffisante pour que la limite ne soit dépassée en aucun cas.

Si la transmission s’effectue via un réseau de téléphonie mobile, le pire des cas est celui de la transmission

2G d’un concentrateur PLC avec une exposition à 1 m qui reste encore au moins 3000 fois sous le niveau de

référence de la recommandation 1999/519/CE et au moins 16 fois sous la limite de 3 V/m.

Tableau 7.8

Résumé des mesures relatives aux appareils installés chez le client

Appareillages

et type de

transmission

Champ

électrique

maximum

à 10 cm

(V/m)

Champ

électrique

maximum

à 1 m

(V/m)

Durée

journalière de

transmission

(s)

Niveau de

référence

selon

Rec.

1999/519/CE

Rapport

niveau de

référence /

mesure à

1 m

Rapport

limite de

3 V/m /

mesure à

1 m

Transmission

2G d’un

compteur

14 1,40 de 6,7 à 1,7 40,8 de 4,6 x 10

4

à 1,8 x 105

de 247

à 972

Transmission

3G d’un

compteur

2 0,16 de 2,2 à 0,034 60,2 de 2,3 x 10

7

à 1,5 x 109

de 5,8 x

104

à 3,7 x 106

Transmission

à 169 MHz

d’un compteur

27,40 0,89 de 9,6 à 0,2 28 de 3,7 x 10

4

à 1,8 x 106

de 426

à 2,0 x 104


Rapport n° 542/2016, p. 76 / 100

Tableau 7.9

Résumé des mesures relatives aux appareils installés en cabine ou sur le réseau d’ORES

Appareillages

et type de

transmission

Champ

électrique

maximum

à 10 cm

(V/m)

Champ

électrique

maximum

à 1 m

(V/m)

Durée

journalière de

transmission

(s)

Niveau de

référence

selon

Rec.

1999/519/CE

Rapport

niveau de

référence /

mesure à

1 m

Rapport

limite de

3 V/m /

mesure à

1 m

Transmission

2G d’un

concentrateur

PLC

3 0,75 de 695 à 174 40,8 de 3,0 x 10

3

à 6,1 x 103

de 16 à 33

Transmission

3G d’un

concentrateur

PLC

4,60 0,25 de 232 à 3,5 60,2 de 9,0 x 10

4

à 6,0 x 106

de 223 à

1,5 x 104

Transmission

2G d’un

« concentrateur

169 MHz »

7 1,51 -36

40,8 - -

Transmission à

169 MHz d’un

« concentrateur

169 MHz »

39,86 2,90 de 2880 à 288 28 de 93

à 117

de 1,1 à

1,3

36

ORES dispose d’un logiciel permettant l’analyse des messages envoyés par les transmissions 2G et 3G des

compteurs. Ce logiciel n’est par contre pas disponible pour la transmission 2G d’un concentrateur 169 MHz.


Rapport n° 542/2016, p. 77 / 100

CHAPITRE 8

SOURCES EMETTANT AUX MEMES FREQUENCES

QUE LE SMART METERING

Ce chapitre donne un aperçu des niveaux du champ magnétique et électromagnétique atteints à proximité de

sources qui émettent aux mêmes fréquences ou à des fréquences proches de celles allouées au smart

metering. Le paragraphe 8.1 fournit des exemples dans la bande de fréquences allouées à la transmission par

courants porteurs (de 5 à 500 kHz). Le paragraphe 8.2 concerne la transmission à 169 MHz ou via les

réseaux de téléphonie mobile.

8.1. Bande comprise entre 5 et 500 kHz

Cette bande est utilisée dans certaines applications industrielles, domestiques et surtout dans le domaine des

télécommunications.

Fours industriels à induction

Le principe du chauffage par induction est utilisé dans certains fours rencontrés dans l’industrie des

fabrications métalliques. Ces fours génèrent un champ magnétique à une fréquence comprise entre quelques

kHz et quelques dizaines de kHz. L’intensité du champ magnétique à proximité de ces fours est très variable

et dépend de la conception de l’installation. Il est parfois très élevé et peut dépasser localement, les niveaux

de référence applicables aux travailleurs.

Cuisinières à induction

Les plaques de cuisson à induction à usage domestique reposent sur le même principe que les fours

industriels cités ci-dessus. Le rapport [AGNIR 2012] mentionne (pp 57 et 58) que la puissance d’une

cuisinière équipée de telles plaques varie entre 1 et 3 kW selon le modèle. La fréquence est généralement

située entre 20 et 60 kHz. A une distance de 25 à 30 cm, le champ électrique est compris entre 4,3 et 50 V/m

et le champ magnétique entre 0,7 à 3,8 A/m.

La figure 8.1 et le tableau 8.1 illustrent les variations du champ magnétique produit par une cuisinière à

induction de la marque BOSCH en fonction de la distance. Les mesures ont été effectuées à 15 cm de

hauteur par rapport à la plaque. A puissance maximale, la cuisinière génère un champ dont les fréquences

dominantes sont la fondamentale 40 kHz et ses harmoniques.

Comme l’indique le tableau 8.1, l’intensité du champ magnétique atteint des valeurs proches de 2 A/m à

10 cm de la cuisinière en fonctionnement. Le niveau de référence de la recommandation 1999/519/CE pour

le public étant de 5 A/m à ces fréquences (cf. tableau 5.1), l’exposition respecte les restrictions de base de

ladite recommandation.


Rapport n° 542/2016, p. 78 / 100

Tableau 8.1 : Champ magnétique (en mA/m) généré par une cuisinière à induction (fréquence : 40 kHz)

Distance (cm) Champ magnétique (mA/m)

10 1892

20 642,9

30 231,4

40 131,8

50 81,12

60 49,26

70 34,22

80 22,93

90 15,72

100 11,99

110 8,566

120 8,412

130 6,257

140 5,177

150 3,443

160 4,378

170 3,051

180 3,115

190 2,793

200 1,809

250 1,271

300 0,9115

Figure 8.1 : Champ magnétique (en mA/m) généré par une cuisinière à induction (fréquence : 40 kHz)


Rapport n° 542/2016, p. 79 / 100

Télécommunications et radio diffusion en ondes longues et moyennes

Des fréquences dans la bande comprise entre 5 et 500 kHz ou proches de celles-ci sont utilisées en

télécommunication depuis près d’un siècle. C’est entre autres le cas pour des systèmes de radionavigation

maritime et aéronautique ainsi que pour la radiodiffusion en ondes longues (de 150 à 300 kHz) et moyennes

(de 525 à 1605 kHz)37

. Des émetteurs de radiodiffusion émettant dans ces bandes de fréquences sont présents

partout dans le monde.

L’émetteur de radiodiffusion en ondes longues le plus proche de nos frontières est celui de RTL qui est situé

à Beidweiler (à une dizaine de kilomètres au nord-ouest de Luxembourg). Cet émetteur est aisément capté

partout en Belgique. Dans sa configuration actuelle, il émet une puissance de 1500 kW à la fréquence de

234 kHz. Il fut mis en service en 1972 et remplaçait celui situé à Junglinster (localité proche de Beidweiler)

dont la construction datait des années trente.

Un autre émetteur du même type est celui d’EUROPE 1 situé dans la commune d’Überhem en territoire

allemand, tout près de la frontière française, à une trentaine de kilomètres à l’est de Metz. Sa construction

remonte aux années cinquante. Il émet une puissance de 1500 kW à la fréquence de 183 kHz et est

parfaitement capté en Belgique.

37

La gamme des ondes longues est comprise entre 30 à 300 kHz et celles des ondes moyennes entre 300 à 3000 kHz,

mais il n’y a qu’une partie de ces bandes qui est réservée pour la radiodiffusion.


Rapport n° 542/2016, p. 80 / 100

Figure 8.2 : Champs magnétiques produits au Grand-Duché de Luxembourg

par les émetteurs en ondes longues de RTL et d’EUROPE 1


Rapport n° 542/2016, p. 81 / 100

Des mesures du champ magnétique dû aux émissions en ondes longues de l’émetteur de RTL et de celui

d’Europe 1 ont été effectuées pour la présente étude38

. Les figures 8.2 et 8.3 présentent respectivement les

résultats des mesures prises au Grand-Duché et dans la Province de Luxembourg.

Figure 8.2 : Champs magnétiques dans la Province de Luxembourg

produits par les émetteurs en ondes longues de RTL et d’EUROPE 1

L’émetteur de RTL produit, sur le territoire grand-ducal, un champ magnétique qui va de 200 µA/m au nord

du pays jusqu’à plus de 9000 µA/m à environ 2 km de Beidweiler39

. A Luxembourg-Ville et dans ses

faubourgs, il varie entre 1600 et 4500 µA/m. La figure 8.2 montre également que l’émetteur d’EUROPE 1

produit, selon les endroits, un champ magnétique compris entre 80 et 400 µA/m.

La figure 8.2 relative aux mesures effectuées en différentes localités situées dans la province de Luxembourg

indique que le champ magnétique produit par :

- l’émetteur de RTL y varie entre 122 et 1355 µA/m ;

- celui d’EUROPE 1 y varie entre 98 et 353 µA/m.

L’émetteur en ondes moyennes de la RTBF à Wavre assure la diffusion de La PREMIERE à 621 kHz sur la

quasi-totalité de la Belgique. Ce pylône fut également utilisé par la VRT (à la fréquence de 540 kHz) durant

de nombreuses années, mais ce n’est plus le cas actuellement. Bien que ces fréquences soient en dehors de la

bande comprise entre 5 et 500 kHz, elles n’en sont guère éloignées et le champ magnétique que cet émetteur

produit peut être comparé à celui généré par le smart metering. La figure 8.4 présente les résultats de

mesures prises à plusieurs endroits en Wallonie. On constate que le champ magnétique atteint plusieurs

centaines de µA/m dans le Brabant wallon. Il est d’environ 100 µA/m à une cinquantaine de kilomètres de

l’émetteur.

38

Les appareillages de mesure sont les mêmes que ceux utilisés pour le champ magnétique produits par le smart

metering. Ils sont décrits au paragraphe 7.3. 39

Naturellement, le champ est encore plus élevé à plus courte distance de l’émetteur.


Rapport n° 542/2016, p. 82 / 100

Figure 8.4 : Champ magnétique produit en Wallonie par l’émetteur de la RTBF (ondes moyennes)


Rapport n° 542/2016, p. 83 / 100

Onduleurs pour panneaux photovoltaïques

Les panneaux photovoltaïques produisent un courant continu qui doit être transformé en courant alternatif à

la fréquence de 50 Hz afin de pouvoir être réinjecté sur le réseau de distribution d’électricité. Un onduleur est

utilisé à cette fin. Il est bien connu que de tels onduleurs génèrent un champ magnétique dans une bande de

fréquences qui s’étend jusqu’à quelques centaines de kilohertz.

La figure 8.5 représente le spectre du champ magnétique mesuré à environ 10 centimètres du câble de sortie

d’un onduleur où l’intensité atteint 47 mA/m. La figure 8.6 représente le même spectre à proximité du

coffret électrique40

d’une habitation équipée de cet onduleur. L’intensité y atteint 31 mA/m.

Figure 8.5 : Champ magnétique à quelques cm du câble de sortie d’un onduleur

Figure 8.6 : Champ magnétique à proximité d’un coffret électrique d’une habitation équipée

de panneaux photovoltaïques

40

Il y avait environ 15 m de câble entre ce coffret et l’onduleur.


Rapport n° 542/2016, p. 84 / 100

8.2. Fréquences allouées à la téléphonie mobile et 169 MHz

Comme exposé au paragraphe 2.4, il existe un très grand nombre de sources de champs électromagnétiques

radiofréquences. Nous ne fournirons que des données d’exposition relatives aux téléphones portables, aux

téléphones sans fil, aux antennes-relais de téléphonie mobile et à diverses sources dont la fréquence est

proche de 169 MHz.

Antennes-relais de téléphonie mobile

À l’extérieur (cas le plus défavorable puisqu’il n’y a aucun obstacle pour atténuer le rayonnement), à une

quinzaine de mètres sous les antennes, le champ électromagnétique dépasse rarement 2 ou 3 V/m.

À l’intérieur des bâtiments, le champ est en principe plus faible du fait qu’une part importante du

rayonnement est réfléchie ou absorbée par les murs et les toits. Aux fréquences utilisées en téléphonie

mobile, un mur extérieur réduit le champ d'un facteur compris entre 2,5 et 5, voire davantage selon son

épaisseur, sa composition et la fréquence du rayonnement. Le champ peut toutefois atteindre quelques volts

par mètre dans les habitations en face d’une antenne-relais et situées à des hauteurs proches de ces antennes.

Les téléphones portables

La puissance émise par un téléphone portable dépend des conditions de propagation du rayonnent entre ce

téléphone et l’antenne-relais qui est la mieux captée. C’est, en général, la plus proche de l’endroit où l’on se

trouve, sauf si son rayonnement est bloqué par des obstacles. Si les conditions de propagation sont

mauvaises, c’est-à-dire si le rayonnement est fortement atténué parce que la distance à parcourir est grande

ou que des obstacles sont présents sur le trajet de l’onde (collines, bâtiments, …), le téléphone doit émettre

une puissance maximale pour être capté par l’antenne-relais. Inversement, lorsque le rayonnement est

faiblement atténué, le téléphone portable émet une puissance beaucoup plus faible. Tous les téléphones

portables actuels (de 2e, 3

e et 4

e générations) contrôlent automatiquement la puissance qu’ils émettent ; celle-

ci est en permanence réglée au niveau requis pour une bonne communication entre le téléphone et l’antenne-

relais.

Dans le cas des téléphones de 2e génération, la puissance crête émise varie entre quelques mW et 2 W, selon

les conditions de propagation. Ce téléphone n’émettant que pendant un huitième du temps41

, la puissance

moyenne émise varie donc entre quelques dixièmes de mW et 250 mW.

Ces téléphones de 2e génération produisent, au niveau de la tête, un champ moyen (RMS

42) variant entre

quelques V/m lorsque la puissance émise est faible et environ43

100 V/m lorsqu’elle est maximale. Le SAR

produit dans la tête, lorsque la puissance rayonnée est maximale, est une donnée qui doit être disponible pour

tout téléphone mobile offert à la vente44

. Selon le modèle de téléphone, le SAR varie entre 0,3 et 1,5 W/kg.

41

Le portable émet au maximum 2 W crête pendant un time slot de 577 µs et puis plus rien pendant 7 time slots, ce qui

donne une puissance moyenne maximale de 0,25 W. 42

L’abréviation RMS (pour « root mean squarre » correspond à l’intensité du champ en valeur efficace. Il s’agit, à peu

de chose près, du champ moyen. 43

Le champ maximum atteint au niveau de la tête étant notamment fonction de la distance entre celle-ci et le portable,

de l’orientation de ceui-ci ainsi que des caractéristiques de son antenne. 44

Cette obligation découle de l’arrêté royal du 30 juillet 2013 relatif à la disponibilité d'informations à l'attention des

consommateurs concernant le débit d’absorption spécifique des téléphones mobiles.


Rapport n° 542/2016, p. 85 / 100

Téléphone sans fil

Le téléphone sans fil est l’appareil qui comporte une station de base reliée à la prise du téléphone et un

combiné utilisable dans un rayon généralement compris entre 100 et 300 m. Les modèles actuels répondent à

la norme DECT ; ils émettent dans une bande de fréquences proche de 1900 MHz.

Le téléphone sans fil émet une puissance moyenne de 10 mW, avec une émission pulsée d’un type assez

voisin de celle d’un téléphone portable de 2e génération. De tels appareils produisent, au niveau de la tête, un

champ moyen (RMS) d’environ 20 V/m.

Émetteurs de radiodiffusion et de télévision de fortes puissances

Il existe de nombreux émetteurs de radiodiffusion en fréquence modulée (fréquences d’émission comprises

entre 87,5 et 108 MHz) et de télévision (fréquences d’émission comprises entre 50 et 850 MHz). En

Belgique, comme dans tous les pays industrialisés, plusieurs émetteurs de télévision rayonnent une PIRE45

comprise entre 500 et 1000 kW dans une bande de fréquences qui varie de quelques dizaines à plusieurs

centaines de MHz. L’intensité du champ électromagnétique au sol reste relativement basse (grâce à la

hauteur des pylônes) et dépasse rarement 2 ou 3 V/m.

Émetteurs radio portables (type talkie-walkie)

Des émetteurs radio portables sont utilisés depuis plusieurs dizaines d’année par les policiers, les pompiers,

les ambulanciers ainsi que sur certains chantiers de constructions. La fréquence d’émission se situe entre 140

et 170 MHz ainsi qu’aux environs de 400 MHz. la puissance d’émission est généralement de 2 W.

L’intensité du champ au niveau de la tête de l’utilisateur est d’environ 140 V/m. le SAR maximum permis

pour ce type d’appareil est de 2 W/kg.

45

La PIRE désigne la Puissance Isotrope Rayonnée Équivalente ; elle est égale au produit de la puissance injectée par le

gain de l’antenne.


Rapport n° 542/2016, p. 86 / 100

CHAPITRE 9

RESUME ET CONCLUSIONS

Les figures 1.1 à 1.3 présentent le principe général des trois solutions examinées pour la transmission des

informations entre les compteurs (électriques ou « gaz ») installés chez le client, un concentrateur situé dans

une cabine ou sur le réseau d’ORES et le système de gestion d’ORES.

Dans la solution décrite à la figure 1.1, la transmission entre le compteur électrique et le concentrateur

(appelé « concentrateur PLC ») s’effectue via le réseau de distribution électrique par la technique dite « des

courants porteurs » dont le principe consiste à superposer à la tension du réseau (220 - 230 V à 50 Hz) un

autre signal de faible puissance mais de plus haute fréquence. Dans la solution envisagée, la transmission

entre le concentrateur et le système de gestion d’ORES utilise un réseau de téléphonie mobile 2G, 3G ou 4G.

Cependant, ORES utilisera en priorité ses moyens propres de télécommunication (fibre optique, ligne

ADSL…) pour ces transmissions.

Les solutions illustrées aux figures 1.2 et 1.3 sont employées pour répondre à la problématique des

compteurs isolés par rapport à d’autres compteurs sur le réseau électrique et pour lesquels une transmission

par courants porteurs est impossible.

La figure 1.2 décrit une solution dans laquelle la transmission entre le compteur « gaz » et le concentrateur

s’effectue par ondes hertziennes à la fréquence de 169 MHz.

La solution décrite à la figure 1.3, quant à elle, consiste à utiliser un réseau de téléphonie mobile 2G, 3G ou

4G pour transmettre directement les données du compteur au système de gestion ORES.

Ces trois solutions sont susceptibles de générer des champs électriques, magnétiques ou électromagnétiques

dans les bandes de fréquences reprises dans le tableau 9.1.

Tableau 9.1 : Fréquences générées par les différentes solutions

Standards de communication Bandes de fréquences

CENELEC 5 à 150 kHz

FCC 150 à 500 kHz

VHF 169 MHz

2G 880 – 915 MHz ou 1710 – 1785 MHz

3G 1920 – 1980 MHz

4G 832 – 862 MHz ou 1710 – 1785 MHz ou 2500 – 2570 MHz

Les mécanismes d’action connus des champs dans ces différentes bandes de fréquences ont été décrits au

chapitre 3. Ce chapitre n’aborde que les effets que l’ICNIRP (ainsi que les instances sanitaires qui se sont

prononcées à ce sujet) considèrent comme avérés. Il s’agit :

- des courants électriques produits dans les tissus par les champs électriques, magnétiques et

électromagnétiques dont la fréquence est comprise entre 1 Hz et 10 MHz. A partir d’un certain niveau,

ces courants induits peuvent produire la stimulation des organes sensoriels (pouvant occasionner des

symptômes passagers tels que des phosphènes rétiniens) ainsi que la stimulation des nerfs et des muscles ;

- de l’élévation de la température des tissus par les champs électromagnétiques dont la fréquence est

comprise entre 100 kHz et 300 GHz.

C'est sur la base de ces effets avérés que la recommandation de l’ICNIRP a été établie. Cette

recommandation fixe des limites pour les champs dont la fréquence est comprise entre 0 Hz et 300 GHz.


Rapport n° 542/2016, p. 87 / 100

Elle a fourni la base scientifique pour l’établissement de la recommandation 1999/519/CE du Conseil de

l’Union européenne (exposée au chapitre 5). Les limites recommandées par l’ICNIRP ont également été

adoptées par la plupart des pays industrialisés (Allemagne, France, Espagne, Portugal, Pays-Bas, pays

scandinaves, …) et sont appuyées par l’OMS.

En ce qui concerne les éventuels effets à long terme, tel qu’un accroissement du risque de cancer, l’ICNIRP

a conclu que les données scientifiques disponibles ne permettaient pas de fixer des limites d’exposition.

Signalons, néanmoins, que le Conseil de l'Union européenne ajoute, dans sa recommandation, que le

coefficient de sécurité d'environ 50 entre les valeurs-seuils pour l'apparition d'effets aigus et les valeurs des

restrictions de base, couvre implicitement les effets éventuels à long terme dans la totalité de la gamme de

fréquences.

Bien que la toute grande majorité des instances sanitaires nationales ou internationales considèrent que les

niveaux recommandés par l’ICNIRP (reprises dans la recommandation 1999/519/CE) offrent une protection

suffisante, un certain nombre de scientifiques ont un avis diamétralement opposé, de même des associations

qui militent pour un abaissement considérable des normes d’exposition. Cette controverse est brièvement

abordée au chapitre 4 intitulé : « Avis des instances sanitaires et d’associations concernant certains effets

controversés ». Précisons que l’ISSeP n’effectue actuellement aucune étude sur les effets sanitaires ou

biologiques des champs électromagnétiques et que, dès lors, notre Institut n’a pas à prendre position dans ce

débat.

On rappellera à ce propos que l’objectif principal de la présente étude se limitait à la mesure des champs

électromagnétiques dus au smart metering, à l’évaluation des résultats au regard des normes ou

recommandations en vigueur et à la comparaison de cette exposition avec celles produites par d’autres

sources. En Wallonie, les émissions électromagnétiques dans la gamme des radiofréquences (de 100 kHz à

300 GHz) sont régies par le décret du 3 avril 2009 (M.B. du 06.05.2009) relatif à la protection contre les

éventuels effets nocifs et nuisances provoqués par les rayonnements non ionisants générés par des antennes

émettrices stationnaires. Cependant, cette norme ne s’applique pas aux technologies de télécommunication

utilisées dans le cadre du smart metering, à l’exception éventuelle du concentrateur qui émet à la fréquence

de 169 MHz. Les valeurs seuils prises en compte dans la présente étude sont donc :

- la limite du décret qui est de 3 V/m (champ moyen sur 6 minutes) pour la transmission à 169 MHz du

« concentrateur 169 MHz » ;

- les niveaux de référence de la recommandation 1999/519/CE pour toutes les autres sources.

Les résultats des mesures relatifs aux différents types de champs produits par les solutions décrites aux

figures 1.1 à 1.3 sont traités séparément ci-après.

9.1. Champs électriques et magnétiques générés par les courants porteurs

Il existe différentes normes de transmission par courants porteurs. Celle qui a été testée dans le cadre de la

présente étude est définie par la norme G3-PLC. Celle-ci utilise une partie de la bande de fréquences

comprise entre 5 et 150 kHz (dite « bande CENELEC ») ou bien de celle comprise entre 150 et 500 kHz (dite

« bande FCC »). Dans le cas des mesures effectuées pour la présente étude, les compteurs fonctionnaient

dans la bande CENELEC-A (comprise entre 35,9375 kHz et 90,625 kHz) et FCC-2 (comprise entre et

150 kHz et 478,125 kHz).

Dans la présente étude, la transmission entre le concentrateur et le système de gestion d’ORES utilise un

réseau de téléphonie mobile 2G, 3G ou 4G.


Rapport n° 542/2016, p. 88 / 100

La solution décrite à la figure 1.1 génère deux types de champs :

- la transmission par « courants porteurs » génère, autour des câbles dans lesquels ils circulent, un champ

électrique et un champ magnétique aux mêmes fréquences que celles de ces courants. Ces champs

peuvent donc être présents autour des câbles et des lignes constituant le réseau de distribution électrique

et à proximité des cabines ORES. Ils sont également véhiculés par les installations électriques des

bâtiments. La fréquence de ces champs se situe entre 5 et 150 kHz ou bien entre 150 et 500 kHz ;

- un champ électromagnétique, aux fréquences allouées aux réseaux de téléphonie mobile (2G, 3G ou 4G)

qui est émis au niveau du concentrateur. Les résultats relatifs à ces rayonnements sont résumés au

paragraphe 9.2.

Ces champs ont été mesurés dans les cas de figure les plus défavorables et les résultats ont été comparés aux

limites (appelées « niveaux de référence ») de la recommandation 1999/519/CE exposée au chapitre 5.

En ce qui concerne les champs générés par les courants porteurs :

- le champ électrique est tout à fait négligeable dans tous les cas de figure. La valeur la plus élevée a été

observée entre les conducteurs d’une ligne aérienne. Elle atteignait 3,5 V/m alors que le niveau de

référence selon la recommandation 1999/519/CE est de 87 V/m aux fréquences concernées. A 1 m sous

une ligne aérienne, le champ électrique n’est plus que de 0,09 V/m ;

- le champ magnétique est également faible dans tous les cas. Des mesures ont été prises à différentes

distances d’une ligne aérienne, d’un câble BAXB et d’un câble EXVB 4x10. Les résultats sont détaillés

dans le chapitre 6. Ils montrent que le niveau de référence de la recommandation 1999/519/CE est très

largement respecté, même au contact des câbles ou des conducteurs d’une ligne.

Si l’on considère l’exposition chronique à laquelle les résidents d’un immeuble équipé d’un compteur

intelligent sont soumis, on peut admettre qu’ils se trouvent rarement à moins d’un mètre d’un câble de type

BAXB ou EXVB 4x10 étant donné l’épaisseur des murs extérieurs des bâtiments. Dans le cas des lignes

aériennes, compte tenu de la règle qui impose qu’elles soient placées à au moins un mètre des bâtiments, on

peut raisonnablement considérer que cette distance minimale serait plutôt d’environ 2 m.

Les tableaux 6.8 et 6.9 résument les principaux résultats. Ils reprennent les valeurs mesurées contre le câble

ou la ligne ainsi que celles mesurées à 1 m d’un câble et à 2 m d’une ligne.

A 2 m d’une ligne aérienne, l’intensité du champ magnétique se situe 1560 et 3125 fois sous le niveau de

référence de la recommandation 1999/519/CE, respectivement dans les bandes de fréquences CENELEC-A

et FCC-2. Signalons cependant que les lignes aériennes ne sont plus guère utilisées et qu’elles sont

progressivement remplacées par des câbles BAXB.

Hormis le cas des lignes aériennes, l’exposition chronique des occupants d’un bâtiment ne devrait guère

dépasser 100 µA/m qui est atteint à 1 m d’un câble BAXB ou EXVB 4x10. Une telle valeur se situe entre

50 000 et 15 000 fois sous le niveau de référence de la recommandation 1999/519/CE, respectivement dans

les bandes de fréquences CENELEC-A et FCC-2.

Les résultats suggèrent que l’intensité du champ magnétique généré dans la bande CENELEC-A est

supérieure à celle du champ généré dans la bande FCC-2 lorsque que les compteurs concernés délivrent

approximativement la même tension. L’explication la plus plausible est que l’impédance des câbles (ou des

lignes) et des charge qu’elles alimentent est inductive, c’est-à-dire qu’elle augmente avec la fréquence.

Le champ magnétique étant proportionnel au courant, celui-ci doit décroître lorsque la fréquence augmente,

ce que confirment les mesures effectuées.

La durée d’exposition aux champs magnétiques générés par les courants porteurs est en principe assez courte

même si chaque habitation est partiellement exposée aux champs magnétiques dus aux courants porteurs

produits par tous les compteurs situés en amont et en aval et alimentés par le même réseau de distribution.


Rapport n° 542/2016, p. 89 / 100

L’exposition aux courants porteurs de ces compteurs en amont et en aval est toutefois inférieure à celle due

au compteur de l’habitation considérée. En effet, les courants porteurs circulant dans un câble BAXB

(ou dans une ligne aérienne) étant déviés dans les charges alimentées par le réseau, leur intensité ne peut que

diminuer avec la distance. Selon le tableau A3 en annexe qui fournit la durée journalière d’émission d’un

concentrateur, l’exposition journalière aux champs dus au smart metering ne devrait guère dépasser

30 secondes dans le pire des cas et serait même généralement bien plus courte.

Le cas des immeubles à appartements comportant un local où les compteurs sont regroupés soulève la

question du cumul des champs générés par ceux-ci. On rappellera qu’un concentrateur ne communique

qu’avec un seul compteur à la fois. La présence de plusieurs compteurs dans un même local n’entraîne dès

lors pas d’augmentation de l’intensité du champ magnétique dû aux courants porteurs. Ce champ magnétique

est par contre présent pendant une durée plus longue puisque les différents compteurs doivent être

successivement « interrogés » par le concentrateur.

Compte tenu de la controverse dont font l’objet les champs électromagnétiques, il n’est toutefois pas certain

que les faibles niveaux constatés suffisent à rassurer les plus sceptiques. Un argument que certains

avanceront probablement est l’absence d’études récentes concernant les bandes de fréquences utilisées pour

la transmission par courants porteurs (entre 5 et 500 kHz). Néanmoins, le fait que des champs dans les

bandes de fréquences utilisées pour les courants porteurs soient utilisés depuis de très nombreuses années

sans que l’on ait constaté d’effets sanitaires est un élément rassurant. Le chapitre 8 cite plusieurs applications

parmi lesquelles les cuisinières à induction qui produisent une exposition très élevée, mais choisie et de

courte durée.

Afin d’illustrer notre propos, la figure 9.1 reprend quelques intensités mesurées du champ magnétique généré

par différentes sources étudiées dans les chapitres 6 et 8. On voit notamment que l’intensité du champ

magnétique à 10 cm de la cuisinière à induction (où les mains sont susceptibles de se trouver durant

l’utilisation) est plus de 13 000 fois supérieure au champ généré à 1 m de distance par les courants porteurs

dans un câble BAXB. Dans le pire des cas (courants porteurs dans une ligne aérienne), ce rapport est au

minimum égal à 600 à 2 m de distance. Rappelons que les lignes aériennes sont progressivement remplacées

par des câbles BAXB.

La comparaison la plus intéressante est sans doute celle qui peut être faite avec les émetteurs de

radiodiffusion en ondes longues ou en ondes moyennes. Les champs produits par l’émetteur de RTL en

ondes longues et celui de la RTBF en ondes moyennes ont été mesurés dans le cadre de la présente étude et

les résultats ont été présentés au chapitre 8. Il apparaît que le champ magnétique à 1 m d’un câble BAXB ou

EXVB 4x10 (dans les bandes de fréquences CENELEC-A et FCC-2) est comparable à celui que produisent

l’émetteur de RTL et celui de la RTBF à plusieurs dizaines de kilomètres. Dans un rayon de 10 km autour de

ces émetteurs, le champ magnétique est au minimum dix fois plus élevé que dans un bâtiment équipé d’un

compteur intelligent.

L’émetteur de RTL est en service depuis les années trente et celui de la RTBF depuis les années cinquante.

Il existe, de par le monde, une multitude d’émetteurs de ce type qui sont utilisés depuis 60, 70 voire 80 ans.

On signalera en outre que ces émetteurs de radiodiffusion émettent pratiquement toute la journée, voire

vingt-quatre heures sur vingt-quatre pour certains. A contrario, comme l’indiquent le tableau A3 en annexe,

la durée de l’exposition journalière aux champs dus au smart metering dépasse à peine 30 secondes dans le

pire des cas et est même généralement inférieure.


Rapport n° 542/2016, p. 90 / 100

Figure 9.1 : Champ magnétique généré par des émetteurs de radiodiffusion en ondes longues et moyennes

(à gauche), par quelques cas d’exposition domestique (au milieu) et par les courants porteurs utilisés en

smart metering (à droite). La distance estimée entre la source et le lieu de mesure est indiquée entre

parenthèses.

9.2. Champs électromagnétiques générés par les liaisons hertziennes

Des liaisons hertziennes sont utilisées :

- pour la transmission entre un concentrateur PLC et le système de gestion d’ORES (figure 1.1) via un

réseau de téléphonie mobile (2G, 3G ou 4G) ;

- pour la transmission à la fréquence de 169 MHz entre les « compteurs 169 MHz » et un « concentrateur

169 MHz » (figure 1.2) ;

- pour la transmission entre un « concentrateur 169 MHz » et le système de gestion d’ORES (figure 1.2) via

un réseau de téléphonie mobile (2G, 3G ou 4G) ;

- pour la transmission entre des compteurs et le système de gestion d’ORES (figure 1.3) via un réseau de

téléphonie mobile (2G, 3G ou 4G).

A titre de comparaison, la figure 9.2 reprend les intensités caractéristiques du champ électromagnétique

généré (valeur RMS instantanée46

) par les différentes sources mentionnées dans ce paragraphe 8.2 ainsi que

l’intensité du champ à proximité des sources 2G, 3G et le concentrateur « 169 MHz » utilisés pour le smart

metering.

On voit clairement sur la figure 9.2 que le talkie-walkie et le téléphone portable sont les sources qui

produisent les champs les plus intenses lors de l’émission, tandis que l’immission qui est générée par les

liaisons 2G et à 169 MHz à 1 m de distance (donc plus près de la source que toute habitation) est du même

ordre de grandeur que celle due à une antenne-relais de téléphonie mobile ou un émetteur de

radiocommunication ou de télévision. A noter que les valeurs reprises ne tiennent pas compte de la durée de

46

C’est-à-dire « non moyennée » sur 6 minutes.


Rapport n° 542/2016, p. 91 / 100

l’exposition et du fait que les valeurs seuils dépendent de la fréquence. D’après les mesures effectuées, la

liaison 3G est la transmission qui génère l’immission la plus faible à 1 m de distance.

Figure 9.2 : Champ électromagnétique (RMS) généré par différentes sources radiofréquences. Pour les

sources qui émettent aux mêmes fréquences que le smart metering (à gauche), la partie du corps

considérée est indiquée entre parenthèses ; pour les sources utilisées en smart metering (à droite), les

intensités reprises sont celles qui ont été mesurées à 1 m de l’émetteur

Les rayonnements produits par ces différentes liaisons ont été mesurés dans les cas de figure les plus

défavorables et les résultats ont été comparés aux niveaux de référence de la recommandation 1999/519/CE

exposée au chapitre 5.

Les résultats sont résumés dans les tableaux 7.8 et 7.9 qui concernent, respectivement, les appareils installés

chez le client (trois types de compteurs) et ceux installés en cabine ORES (trois types de concentrateurs dont

un émet deux types de rayonnements : un vers un réseau de téléphonie mobile et un autre vers les compteurs

à la fréquence de 169 MHz).

Dans le cas des appareils destinés à être installés chez le client, le tableau 7.8 indique que, dans le pire des

cas, c’est-à-dire avec une transmission vers le réseau 2G, le champ moyen maximum à 1 m d’un compteur

est d’environ 1 V/m pendant l’émission. C’est au minimum 37 000 fois moins que le niveau de référence de

la recommandation 1999/519/CE.

A titre de comparaison, 1 V/m est le champ moyen atteint à 2 ou 3 m d’un téléphone portable utilisé dans de

mauvaises conditions de couverture (v. paragraphe 8.2). La durée de la transmission quant à elle n’excède

pas quelques secondes.

Ce même tableau 7.8 indique un champ moyen maximum de 0,16 V/m si la transmission s’effectue vers un

réseau 3G et sa durée devrait même être inférieure à une seconde dans la plupart des cas.

Dans le cas des appareils installés en cabine ou sur le réseau d’ORES, la même analyse du tableau 7.9

indique que l’exposition, dans le pire des cas, est au minimum 93 fois sous le niveau de référence de la

recommandation 1999/519/CE. Elle correspond à la transmission des « concentrateurs 169 MHz » dans

l’hypothèse où ils communiqueraient avec plus de 62 compteurs. Bien que la norme wallonne puisse

s’appliquer pour ce type d’antenne, elle est suffisamment éloignée des lieux de séjour pour garantir le respect


Rapport n° 542/2016, p. 92 / 100

de la limite d’immission : le champ électromagnétique est inférieur à 3 V/m si la distance est supérieure ou

égale à 1 m.

La limite d’immission de 3 V/m par antenne ne s’applique pas aux compteurs faisant l’objet de la présente

étude car leur PIRE est inférieure à 4 W (la puissance rayonnée est inférieure à 250 mW et le gain linéaire de

l’antenne est inférieur à 1). Remarquons cependant que le champ électromagnétique mesuré sur 6 minutes

est, dans le pire des cas (transmission 2G d’un compteur installé chez le client), 247 fois inférieure à la limite

de 3 V/m.

Si la transmission s’effectue via un réseau de téléphonie mobile, le pire des cas est celui de la transmission

2G d’un concentrateur PLC avec une exposition qui reste encore au moins 3000 fois sous le niveau de

référence de la recommandation 1999/519/CE. Selon le tableau 9.1, le champ moyen maximum d’une

transmission 2G ou 3G à 1 m d’un concentrateur est tout à fait comparable à celui mesuré à 1 m d’un

compteur. La durée journalière d’émission est évidemment plus longue (quelques minutes par jour), mais on

signalera qu’hormis le cas des personnes effectuant des travaux à proximité de concentrateurs, on peut

considérer que le public ne se trouve jamais à moins d’un mètre de ceux-ci. Le champ diminuant en raison

inverse de la distance, il est deux fois plus faible à 2 m, trois fois plus faible à 3 m et ainsi de suite.

En conclusion, toutes les expositions générées par le smart metering examinées dans la présente étude sont

très faibles, ce qui confirme d’ailleurs les résultats des études antérieures citées au paragraphe 4.1.


Rapport n° 542/2016, p. 93 / 100

ANNEXE

Cette annexe fournit les caractéristiques des différents types de transmissions examinés dans la présente

étude. Elles permettent le calcul de la durée journalière de transmission ainsi que le facteur d’utilisation.

Ces données ont été fournies par la société ORES.

Tableau A1 : Transmission d’un compteur vers le système de gestion d’ORES

via un réseau de téléphonie mobile

R12

10 In

de

x

/24h

(oct

ets

)

R33

2 C

ou

rbe

s d

e c

har

ge

(96

po

ints

*2)/

24h

(oct

ets

)

Test

pin

g/24

h

(oct

ets

)

Dat

e &

tim

e r

ead

(oct

ect

)

Test

RSS

I 10s

4

/24h

(o

cte

ts)

Tota

l/24

h

(oct

ets

)

2G -

GP

RS

1045

775

7210

028

621

686

316,

743

1,87

E-02

7,80

E-05

2G -

ED

GE

1045

775

7210

028

621

686

316,

743

1,87

E-02

7,80

E-05

3G -

UM

TS30

457

7572

100

286

216

8631

2,24

86,

24E-

032,

60E-

05

3G+

1000

457

7572

100

286

216

8631

0,06

71,

87E-

047,

80E-

07

4G -

LTE

6000

457

7572

100

286

216

8631

0,01

13,

12E-

051,

30E-

07

R12

10 In

de

x

/24h

(oct

ets

)

R33

2 C

ou

rbe

s d

e c

har

ge

(96

po

ints

*2)/

24h

(oct

ets

)

Test

pin

g/24

h

(oct

ets

)

Dat

e &

tim

e r

ead

(oct

ect

)

Test

RSS

I 10s

4

/24h

(o

cte

ts)

Tota

l/24

h

(oct

ets

)

2G -

GP

RS

2045

775

7210

028

621

686

313,

371

9,36

E-03

3,90

E-05

2G -

ED

GE

4045

775

7210

028

621

686

311,

686

4,68

E-03

1,95

E-05

3G -

UM

TS64

457

7572

100

286

216

8631

1,05

42,

93E-

031,

22E-

05

3G+

2000

457

7572

100

286

216

8631

0,03

49,

36E-

053,

90E-

07

4G -

LTE

5000

045

775

7210

028

621

686

310,

001

3,75

E-06

1,56

E-08

1 So

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Pro

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me

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son

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tab

lis

sur

bas

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12

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Selo

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ré

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vora

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har

ges

actu

ell

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term

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lon

un

te

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ctiv

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d'u

ne

du

rée

de

10s

Min. Upload Max. Upload

Fact

eu

r

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tili

sati

on

/24h

(FU

)

Tech

no

logi

eD

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it

(kb

it/s

)1

Vo

lum

e d

e d

on

né

e

Tem

ps

de

tran

smis

sio

n/2

4h

(s)

Fact

eu

r

d'u

tili

sati

on

/6m

in

(FU

)

Fact

eu

r

d'u

tili

sati

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/24h

(FU

)

Tech

no

logi

eD

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it

(kb

it/s

)1

Vo

lum

e d

e d

on

né

e

Tem

ps

de

tran

smis

sio

n/2

4h

(s)

Fact

eu

r

d'u

tili

sati

on

/6m

in

(FU

)


Rapport n° 542/2016, p. 94 / 100

Tableau A2 : Transmission d’un concentrateur vers le système de gestion d’ORES

via un réseau de téléphonie mobile

2G -

GP

RS

1086

3110

388

8959

694,

499

1,00

E+00

8,04

E-03

2G -

ED

GE

1086

3110

388

8959

694,

499

1,00

E+00

8,04

E-03

3G -

UM

TS30

8631

103

8889

5923

1,50

06,

43E-

012,

68E-

03

3G+

1000

8631

103

8889

596,

945

1,93

E-02

8,04

E-05

4G -

LTE

6000

8631

103

8889

591,

157

3,22

E-03

1,34

E-05

2G -

GP

RS

2086

3110

388

8959

347,

249

9,65

E-01

4,02

E-03

2G -

ED

GE

4086

3110

388

8959

173,

625

4,82

E-01

2,01

E-03

3G -

UM

TS64

8631

103

8889

5910

8,51

53,

01E-

011,

26E-

03

3G+

2000

8631

103

8889

593,

472

9,65

E-03

4,02

E-05

4G -

LTE

5000

086

3110

388

8959

0,13

93,

86E-

041,

61E-

06

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Rapport n° 542/2016, p. 95 / 100

Tableau A3 : Transmission par courants porteurs du concentrateur G3-PLC vers les compteurs

R12

10 In

de

x

/24h

(oct

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)

R33

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1257

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023,

87E-

04

Typ

DB

PSK

14,3

270

682

100

205

1257

1518

855

10,3

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86E-

021,

19E-

04

Typ

DQ

PSK

28,6

270

682

100

205

1257

1518

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025,

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05

Typ

D8P

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E-03

3,97

E-05

Max

D8P

SK45

270

682

100

205

1257

1518

855

3,27

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09E-

033,

79E-

05

R12

10 In

de

x

/24h

(oct

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)

R33

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RO

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205

1257

1518

855

7,18

62,

00E-

028,

32E-

05

Typ

DB

PSK

60,8

270

682

100

205

1257

1518

855

2,42

36,

73E-

032,

80E-

05

Typ

DQ

PSK

121,

727

068

210

020

512

5715

1885

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210

3,36

E-03

1,40

E-05

Typ

D8P

SK18

2,5

270

682

100

205

1257

1518

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0,80

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24E-

039,

34E-

06

Max

D8P

SK22

8,8

270

682

100

205

1257

1518

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79E-

037,

45E-

06

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(FU

)

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smis

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tes4


Rapport n° 542/2016, p. 96 / 100

Tableau A4 : Transmission par courants porteurs d’un compteur G3-PLC vers le concentrateur

R12

10 In

de

x

/24h

(oct

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)

R33

2 C

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E-01

2,59

E-03

Typ

DB

PSK

14,3

457

7572

100

286

8415

1512

6220

68,9

581,

92E-

017,

98E-

04

Typ

DQ

PSK

28,6

457

7572

100

286

8415

1512

6220

34,4

799,

58E-

023,

99E-

04

Typ

D8P

SK42

,945

775

7210

028

684

1515

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,986

6,38

E-02

2,66

E-04

Max

D8P

SK45

457

7572

100

286

8415

1512

6220

21,9

136,

09E-

022,

54E-

04

R12

10 In

de

x

/24h

(oct

ets

)

R33

2 C

ou

rbe

s d

e c

har

ge

(96

po

ints

*2)/

24h

(oct

ets

)

Test

pin

g/24

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Dat

e &

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ect

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Tota

l/24

h

(oct

ets

)

Typ

RO

BO

20,5

457

7572

100

286

8415

1512

6220

48,1

021,

34E-

015,

57E-

04

Typ

DB

PSK

60,8

457

7572

100

286

8415

1512

6220

16,2

194,

51E-

021,

88E-

04

Typ

DQ

PSK

121,

745

775

7210

028

684

1515

1262

208,

103

2,25

E-02

9,38

E-05

Typ

D8P

SK18

2,5

457

7572

100

286

8415

1512

6220

5,40

31,

50E-

026,

25E-

05

Max

D8P

SK22

8,8

457

7572

100

286

8415

1512

6220

4,31

01,

20E-

024,

99E-

05

1 So

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2 in

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x (f

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ctio

n f

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st))

3 Se

lon

le r

égi

me

de

co

mp

tage

R3

: Cas

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favo

rab

le d

e 2

co

urb

es

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ch

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me

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rme

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6 c

ou

rbe

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Mo

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on

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tes4


Rapport n° 542/2016, p. 97 / 100

Tableau A5 : Transmission par courants porteurs d’un relais G3-PLC vers le concentrateur

R12

10 In

de

x

/24h

(oct

ets

)

R33

2 C

ou

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(96

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E-02

Typ

DB

PSK

14,3

457

7572

100

286

8415

1115

1388

420

758,

534

1,00

E+00

8,78

E-03

Typ

DQ

PSK

28,6

457

7572

100

286

8415

1115

1388

420

379,

267

1,00

E+00

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E-03

Typ

D8P

SK42

,945

775

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684

1511

1513

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2,84

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02E-

012,

93E-

03

Max

D8P

SK45

457

7572

100

286

8415

1115

1388

420

241,

045

6,70

E-01

2,79

E-03

R12

10 In

de

x

/24h

(oct

ets

)

R33

2 C

ou

rbe

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(96

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*2)/

24h

(oct

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Test

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RO

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20,5

457

7572

100

286

8415

1115

1388

420

529,

123

1,00

E+00

6,12

E-03

Typ

DB

PSK

60,8

457

7572

100

286

8415

1115

1388

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178,

405

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E-01

2,06

E-03

Typ

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PSK

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775

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E-01

1,03

E-03

Typ

D8P

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Rapport n° 542/2016, p. 98 / 100

Tableau A6 : Transmission à la fréquence de 169 MHz d’un compteur vers le concentrateur

Par trame1

(s)

Total/24h

(s)

R1 1 1 0,2 0,2 5,56E-04 2,31E-06

R3 1 24 0,2 4,8 1,33E-02 5,56E-05

R1 critique 12 1 0,2 2,4 6,67E-03 2,78E-05

R3 critique 2 24 0,2 9,6 2,67E-02 1,11E-04

1 Valeur moyenne d'une transmission d'index avec une pondération supplémentaire de 40 % de la valeur nominale

Nbr. index

/24h

Facteur

d'utilisation/6min

(FU)

Facteur d'utilisation/24h

(FU)

Régime de

comptage

Temps de transmissionFréquence de

communication

/24h

Tableau A7 : Transmission à la fréquence de 169 MHz du concentrateur vers les compteurs

Par trame1

(s)

Total/24h

(s)

R1 1 1 50 0,12 6 1,67E-02 6,94E-05

R3 1 24 50 0,12 144 4,00E-01 1,67E-03

R1 critique 12 1 50 0,12 72 2,00E-01 8,33E-04

R3 critique 2 24 50 0,12 288 8,00E-01 3,33E-03

1 Valeur moyenne d'une transmission de relevé d'index2 Selon le nombre moyen de modules connectés à une même station suivant notre pilote 169 MHz.

Le nombre maximum peut atteindre 500 modules.

Facteur d'utilisation/24h

(FU)

Nbr. de

module

associés2

Régime de

comptage

Fréquence de

communication

/24h

Nbr. index

/24h

Temps de transmission Facteur

d'utilisation/6min

(FU)


Rapport n° 542/2016, p. 99 / 100

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Documents

EXPOSITION AUX RAYONNEMENTS ......Remarque : ce rapport ne peut être reproduit, sinon en entier, sauf accord de l’Institut. Rapport n 542/2016, p. 1 / 100 Liège, le 19 avril 2016