L’esposizione umana ai campi elettromagnetici – PARTE 2

L’evoluzione delle norme per la misurazione dei campi elettromagnetici

Nicola Pasquino, Presidente CEI CT 106

Davide Capra, Segretario CEI CT 106

Introduzione

Questo articolo fa seguito alla precedente Parte 1 pubblicata su CEI Magazine ottobre 2024 nella quale sono stati descritti gli aggiornamenti relativi ad alcuni Gruppi di lavoro del CT 106.

Come anticipato nella Parte 1, il CT 106 è uno dei Comitati Tecnici più numerosi del CEI, con 144 esperti, anche per il particolare interesse che la popolazione, l’industria e il mondo della ricerca mostrano per l’esposizione ai campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici.

Il CT 106 del CEI svolge la propria attività in due macrocategorie di sistemi relativi a tecnologie in bassa e in alta frequenza, tra i quali troviamo ad esempio: le reti di trasmissione e distribuzione dell’energia, i cellulari, i sistemi di comunicazione mobile (ad esempio, stazioni radio base 5G) e i sistemi radio locali (access point Wi-Fi), i sistemi per il broadcast audio e video, il WPT (Wireless Power Transfer) e i sistemi di mobilità elettrica, iI RADAR, ecc.

La lista dei settori non è ovviamente esaustiva, ma rappresenta gli ambiti di maggior impegno delle attività normative del CT 106. A questi, che riguardano principalmente l’esposizione umana di tutta la popolazione, si aggiunge un settore specifico che si occupa della sicurezza relativa all’esposizione umana ai CEM per i lavoratori.

Per sviluppare il proprio programma di lavoro nazionale ed internazionale, il CT 106 del CEI si è organizzato in Gruppi di Lavoro (GdL) ai quali partecipano esperti provenienti dai settori accademico, industriale, istituzionale e degli enti di controllo. I GdL attualmente attivi sono:

• GdL “Esposizione dei lavoratori”
• GdL “Revisione Guida CEI 211-6”
• GdL “Revisione Guida CEI 106-12”
• GdL “Wireless Power Transfer (WPT)” (v. Parte 1 CEI Magazine ottobre 2024)
• GdL “Broadcast” (v. Parte 1 CEI Magazine ottobre 2024)
• GdL “Radar”
• GdL “Revisione Guida CEI 211-7”
• GdL “Stazioni Radio Base (SRB) e IoT” (v. Parte 1 CEI Magazine ottobre 2024)
• GdL “Valutazione SAR”.

In questa seconda parte dell’Osservatorio sul CT 106 si riportano gli aggiornamenti sulle attività svolte nell’ultimo triennio dai Gruppi di Lavoro evidenziati e sulle altre attività rilevanti del CT 106 e progetti futuri.

Per i GdL non evidenziati si rimanda al precedente numero del CEI Magazine (numero 7).

Gruppi di lavoro all’opera su specifiche normative

Attività del Gruppo di Lavoro Revisione della Guida CEI 211-6 per la misura e per la valutazione dei campi elettrici e magnetici nell’intervallo di frequenza 0 Hz 10 kHz, con riferimento all’esposizione umana

Coordinatrice: Dr.ssa Gabriella Crotti (INRIM)

La Guida CEI  211-6, pubblicata nel 2001, costituisce il documento di riferimento nazionale per coloro che operano nell’ambito delle misure di campi elettrici e magnetici a bassa frequenza finalizzate alla valutazione dell’esposizione umana.

La guida si basa sulla prima edizione della norma internazionale IEC 61786, che indica i requisiti per la strumentazione ed i metodi di misura per i campi elettrici e magnetici alternati, e ne estende i contenuti includendo informazioni sui principi fisici e sulle caratteristiche delle sorgenti di campo, concetti di base sull’interazione dei campi con l’organismo umano e indicazioni sulle modalità di calcolo dei campi generati da linee elettriche e da stazioni elettriche.

Il Gruppo di lavoro (GdL) Revisione della Guida 211-6 nasce successivamente all’entrata in vigore del decreto ministeriale “Approvazione delle procedure di misura e valutazione dell’induzione magnetica” (DM 29/05/2008), con il mandato in primis di integrare il contenuto della Guida 211-6 con un’appendice dedicata alla misura di campi elettrici e magnetici in prossimità di elettrodotti.

Scopo dell’appendice è la definizione di tecniche e procedure di misura specifiche per la misura dei livelli di campo elettrico e magnetico generati da elettrodotti operanti alla frequenza di rete (50 Hz), finalizzate alla valutazione dell’esposizione umana. Le sorgenti di campo considerate includono, oltre alle linee aeree e interrate per il trasporto e la distribuzione dell’energia elettrica, le stazioni elettriche e le cabine elettriche.

A supporto degli utilizzatori dell’Appendice (operatori che effettuano la misura, costruttori di strumentazione e sistemi di misura, laboratori di misura e taratura, operatori nel campo del trasporto e distribuzione dell’energia, ecc.) l’Appendice fornisce, per ogni sorgente analizzata, indicazioni sui misuratori di campo e sulle procedure di misura da utilizzarsi in relazione alle caratteristiche del campo generato. L’Appendice riporta inoltre indicazioni su possibili contributi da considerare nel processo di valutazione dell’incertezza di misura, sulle metodologie per la valutazione dei livelli di campo elettrico e magnetico rappresentativi dell’esposizione, sui risultati di misura e sulle informazioni associate da includere nel rapporto di misura.

Alla redazione dell’Appendice alla Guida 211-6, attualmente in fase di revisione finale, hanno contribuito esperti che operano nell’ambito della protezione ambientale e della sicurezza, della ricerca e innovazione tecnologica e della metrologia, unitamente ad operatori della trasmissione e della distribuzione elettrica.

Completata l’Appendice, le attività del GdL proseguiranno con una revisione generale finalizzata a un aggiornamento della Guida 211-6, che in particolare estenderà il suo campo di applicazione ai campi elettrici e magnetici sino a 100 kHz, in accordo con l’evoluzione della normativa internazionale (IEC 61786 – parte 1 e parte 2), e all’utilizzo di strumentazione di misura di più recente generazione.

Attività del Gruppo di Lavoro Revisione sulla revisione della guida CEI 211-7 per la misura e la valutazione dei campi elettromagnetici ad alta frequenza  

Contributo realizzato da dott.ssa S. Adda (Arpa Piemonte), dott.ssa V. Bottura (Arpa Valle d’Aosta), dott.ssa L. Pattini (Arpa Lombardia) e ing. A. Schiavoni (Fibercop S.p.A.)

Il tema della misurazione e valutazione dei campi elettromagnetici nell’intervallo delle alte frequenze (>100 kHz) è stato soggetto a rapida evoluzione negli ultimi anni, sia in relazione alle novità circa le sorgenti ed i segnali generati (in particolare nelle telecomunicazioni), sia allo sviluppo della strumentazione di misura e dei metodi di valutazione.

Per questo motivo, il CT 106 ha deciso di aggiornare la Guida CEI 211-7, pubblicata nel 2001, dando l’incarico ad un ampio e molto competente Gruppo di Lavoro coordinato dal compianto collega dott. Domenico Festa. Il Gruppo di Lavoro ha licenziato una proposta di revisione, distribuita in inchiesta pubblica nell’estate del 2023. Sono state già in parte analizzate le osservazioni raccolte e, a valle delle necessarie verifiche e rettifiche, il documento sarà presumibilmente pubblicato entro i primi mesi del 2025.

Risulta importante sottolineare che il Gruppo di Lavoro ha esaminato, discusso ed approfondito temi di assoluta attualità, alcuni dei quali sono stati anche recepiti nei processi di revisione della normativa internazionale. Di particolare rilievo, in questo senso, risulta il dialogo biunivoco con il complesso della normativa internazionale, ed in particolare con il Comitato mirror IEC TC 106, attraverso contributi ed elaborati preparati durante la revisione della Guida 211-7.

I temi di maggiore novità trattati nella revisione della Guida CEI 211-7 sono di seguito sintetizzati:

• descrizione e requisiti degli strumenti di misura di ultima generazione: inserimento di nuove specifiche su velocità di acquisizione, risposta a segnali modulati e pulsati, componenti di incertezza
• risposta dei misuratori in banda larga ai segnali 5G: in quest’ambito il gruppo di lavoro ha dato impulso ad un lavoro di ricerca successivamente pubblicato su rivista internazionale [1]
• revisione dell’obsoleta Appendice A (Centraline di monitoraggio dei campi elettromagnetici a radiofrequenza: procedure e finalità di utilizzo) e sua integrazione come Allegato alla Guida CEI 211‑7
• predisposizione dell’Allegato B (normativo) sulla valutazione del bilancio di incertezza, compresa un’analisi del ruolo dell’incertezza di misura nella verifica di conformità
• predisposizione dell‘Allegato C (normativo) sulle verifiche intermedie e di funzionalità.

In conclusione, vale la pena sottolineare come questa guida, rivista nel periodo di dispiegamento del 5G, racchiude in sé anche una risposta alle sfide dettate dalle più recenti tecnologie. L’impostazione seguita, inoltre, la rende applicabile anche a valle del recente adeguamento, a livello nazionale, dei limiti di esposizione.

Riferimenti

[1] S. Adda, L. Anglesio, F. Bogo, N. Pasquino, S. Trinchero, “How 5G NR Signals Impact on the Response of Broadband Electric Field Probes” in IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 72, pp. 1-8, 2023, doi: 10.1109/TIM.2022.3227979.

Altre attività rilevanti del CT 106 e progetti futuri

L’ampiezza del panorama delle sorgenti di campo elettromagnetico di interesse del CT 106, determinato dalla competenza assegnata al Comitato per le esposizioni che vanno da 0 Hz a 300 GHz, fa sì che oltre a quelli menzionati in precedenza siano attivi altri Gruppi di Lavoro che si occupano di argomenti che rivestono interesse per specifici settori industriali. Tra di essi vi è l’attività relativa alla protezione dei lavoratori.

Nel 2020 è stata pubblicata la revisione della Norma CEI EN 50499 “Procedura per la valutazione dell’esposizione ai campi elettromagnetici” che, insieme alla CEI EN 50413 “Norma di base sulle procedure di misura e di calcolo per l’esposizione umana ai campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici (CEM)” pubblicata a marzo 2020, costituiscono i riferimenti normativi europei in questa tematica. Le due norme, redatte dal TC 106X del CENELEC, sono ora armonizzate con la Direttiva 2013/35/UE riguardante la protezione dei lavoratori dall’esposizione ai campi elettromagnetici, i cui limiti sono stati recepiti all’interno del D.Lgs. 81/08.

A livello nazionale, il Gruppo di Lavoro del CT 106 “Esposizione dei lavoratori”, avvalendosi della collaborazione di numerosi esperti italiani nel campo, ha portato a gennaio 2021 sotto il coordinamento di Laura Filosa di INAIL, alla pubblicazione della Guida CEI 106-45 “Guida CEM – Guida alla valutazione dei rischi per la salute e la sicurezza derivante dall’esposizione ai campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici (CEM) fra 0 Hz e 300 GHz nei luoghi di lavoro”. La Guida ha lo scopo di fornire un supporto operativo per l’identificazione, la valutazione dell’esposizione e dei rischi per la salute e la sicurezza dei lavoratori derivanti dall’esposizione ai campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici (CEM) nel campo di frequenze comprese tra 0 Hz e 300 GHz, in conformità alla Direttiva 2013/35/EU recepita dal D.Lgs. 81/08 e s.m.i., integrando i contenuti della Norma CEI EN 50499:2020. La Guida CEM intende fornire chiarimenti interpretativi agli operatori per la valutazione dell’esposizione e del rischio CEM nei luoghi di lavoro, rivolgendosi anche a coloro che non hanno specifiche conoscenze e competenze tecniche in materia. La Guida è corredata anche di alcune schede sinottiche di supporto alla valutazione del rischio relative a specifiche tipologie di sorgenti in ambiti lavorativi specifici. Il gruppo sta già lavorando ad un progetto di parte seconda che integri valutazioni in ulteriori settori specifici non compresi nella prima edizione. Il nuovo progetto di guida CEM 2.0 prevederà approfondimenti specifici sulla valutazione del rischio in strutture sanitarie, ospedaliere, centri estetici, aspetti relativi alla mobilità elettrica, colonnine di ricarica e altro ancora.

Il GdL “Stesura 2° parte 106-11: Cabine secondarie”, coordinato da Aldo Canova del Politecnico di Torino, ha invece completato il compito che si era prefisso con la pubblicazione a giugno 2023 della Guida CEI 106-11/2 “Guida per la determinazione delle fasce di rispetto per gli elettrodotti secondo le disposizioni del DPCM 8 luglio 2003 (Art. 6) Parte 2: Distanza di prima approssimazione per cabine media-bassa tensione” che fornisce metodologie semplificate, ma basate su una rigorosa modellazione tridimensionale dei conduttori e delle apparecchiature, per la determinazione delle distanze dalle cabine elettriche secondarie (MT/BT) oltre le quali si rispetta l’obiettivo di qualità per il campo magnetico definito dal DPCM 8 luglio 2003. Il Gruppo di Lavoro, raggiunto tale obiettivo, si è rinnovato per affrontare un nuovo progetto normativo che riguarda la revisione della Guida CEI 106-12 “Guida pratica ai metodi e criteri di riduzione dei campi magnetici prodotti dalle cabine elettriche MT/BT” pubblicata nel 2006. La Guida si propone di fornire criteri progettuali generali e di indicare soluzioni tecniche realizzative per contenere i campi magnetici a 50 Hz prodotti da elettrodotti e da cabine secondarie MT/BT nelle aree abitative circostanti.

Un altro ulteriore importante progetto è attualmente in corso di sviluppo da parte del GdL Radar coordinato da Alessandro Brancaccio che ha l’obiettivo di aggiornare l’appendice B alla Guida CEI 211-7 “Guida per la misura e per la valutazione dei campi elettromagnetici nell’intervallo di frequenza 10 kHz – 300 GHz, con riferimento all’esposizione umana. Appendice B: Misura e valutazione del campo elettromagnetico emesso dagli impianti radar di potenza” pubblicata nel 2016. Lo scopo dell’Appendice B alla Guida 211-7 è di fornire una metodologia per la misura delle grandezze fisiche correlate ai campi elettromagnetici emessi dagli impianti radar di potenza e di valutare i livelli di esposizione in un determinato ambiente in vista della protezione della popolazione e dei lavoratori esposti.
Infatti, i radar rientrano in quella categoria di apparecchiature e sistemi il cui corretto funzionamento è strettamente legato alla presenza di forti campi elettromagnetici, con la conseguenza che si ha un’alterazione delle condizioni elettromagnetiche ambientali che, in quanto tale, deve essere monitorata.

A livello internazionale (IEC), esperti del CEI contribuiscono in modo fondamentale allo sviluppo di norme riguardanti le problematiche connesse con la valutazione dell’esposizione ai campi elettromagnetici in ambiti tecnologicamente avanzati. Una menzione importante in tal senso riguarda la problematica relativa al SAR che riguarda un vasto ambito tecnologico che va dai terminali di telefonia mobile, ai dispositivi wireless, IoT e dispositivi indossabili. Le normative in tale ambito sono varie e sono sviluppate a livello internazionale congiuntamente da IEC e IEEE. In Europa vi sono alcune discussioni ancora aperte. La prima riguarda l’equivalenza tra le Norme EN 50566 (misurazione del SAR nel tronco e gli arti) e EN 50360 (testa) attualmente armonizzate e le Norme di recente pubblicazione EN IEC/IEEE 62209-1528:2020 (ex 62209-1/2) e EN IEC 62209-3:2019. A seguito di una revisione di tali norme da parte the Joint Research Centre europeo, la CE ha determinato che entrambe le norme, emendate con l’inclusione del metodo vettoriale (62209-3), siano da includere tra quelle armonizzate.

Una seconda tematica riguarda la distanza del dispositivo “under test” dal corpo rispetto al quale misurare il SAR. Per alcuni dispostivi, tipicamente cellulari che hanno l’antenna posta nella parte bassa del dispositivo, è stato riscontrato che il valore più elevato del SAR è misurato ad una distanza di qualche mm dalla superfice del fantoccio e non a contatto.

Il CT 106 del CEI è quindi sempre attivo in ambio nazionale ed internazionale per aggiornare la normativa relativa all’esposizione umana ai campi elettromagnetici al fine di garantire per ogni settore tecnologico consolidato o innovativo in lenta o rapida evoluzione uno sviluppo sul mercato che garantisca da un lato servizi sempre più evoluti e dall’altro la sicurezza dei lavoratori e della popolazione.