Campos Electromagneticos

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CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES

Parte Común MÓDULO 3. TÉCNICAS DE PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES: HIGIENE INDUSTRIAL U.D. 3.12: Campos electromagnéticos INDICE PROFESOR RESPONSABLE OBJETIVOS ESQUEMA DE LA UNIDAD CAPÍTULO 1: CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS DE 0 Hz a 300 GHz CAPÍTULO 2: CONCEPTOS BÁSICOS, UNIDADES Y MAGNITUDES DE MEDIDA CAPÍTULO 3: EFECTOS SOBRE LA SALUD CAPÍTULO 4: CRITERIOS DE VALORACIÓN: NORMAS EUROPEAS CAPÍTULO 5: LA EXPOSICIÓN LABORAL A CEM CAPÍTULO 6: MEDIDAS PREVENTIVAS FRENTE A CEM DE 0 Hz A 10 kHz CAPÍTULO 7: MEDIDAS DE CONTROL FRENTE A RF Y MO (10 kHz A 300 GHz) BIBLIOGRAFÍA

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PROFESOR RESPONSABLE Nombre: Darío San Martín Ferrer, Natalia Lavín Ortíz Domicilio: Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo.Centro Nacional de Nuevas Tecnologías.Torrelaguna, 73. 28027 Madrid.

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OBJETIVOS Objetivos 1. Identificar las distintas clases de REM 2. Conocer los efectos generales a que da lugar cada una de ellas 3. Conocer a normativa aplicable 4. Conocer las medidas de protección más generales

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ESQUEMA DE LA UNIDAD

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CAPÍTULO 1: CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS DE 0 Hz a 300 GHz En este capítulo vamos a estudiar las radiaciones electromagnéticas cuya frecuencia de oscilación está comprendida entre 0 Hz y 300 GHz, conocidas también como Campos y Ondas. Son radiaciones No Ionizantes y la energía que pueden transportar es baja. Abreviadamente se conocen como CEM, y es conveniente añadir la frecuencia para evitar confusiones. Dentro de éste grupo tenemos los Campos Estáticos eléctricos y magnéticos, las Frecuencias Extremadamente Bajas, las Radiofrecuencias y las Microondas. Corresponden a la zona del espectro marcada en la figura 1.

Figura 1:Clasificación de los CEM en el espectro electromagnético Dentro de los CEM, las radiaciones de frecuencias comprendidas entre 0 Hz y 100 kHz, se denominan radiaciones de baja frecuencia y especialmente de 0 Hz a 30 kHz reciben el nombre de radiaciones de frecuencia extremadamente baja ó ELF. El caso más típico de exposición es la red eléctrica, a 50 Hz. La frecuencia "0 Hz" corresponde a los campos estáticos. La energía que transportan es muy pequeña, del orden de 10-10 a 10-13 eV. Sus longitudes de onda son muy grandes (miles de km a 3 km). A la frecuencia de la red eléctrica, 50 Hz, λ es de 6000 km. De 100 kHz a 300 GHz es la región de las radiofrecuencias y microondas. Teóricamente, las radiofrecuencias propiamente dichas se encuentran entre 100 kHz y 300 MHz y tienen longitudes de onda en el aire comprendidas entre 3 km y 1 m. Las microondas tienen frecuencias de 300 MHz a 300 GHz y unas longitudes de onda en el aire comprendidas entre 1 m y 1 mm. Estas regiones espectrales se subdividen a su vez en otros intervalos de frecuencias dependiendo de sus múltiples aplicaciones. Las energías por fotón en las radiofrecuencias están comprendidas de 10-9 a 10-6 eV y para las microondas la

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energía por fotón va de 10-6 hasta 10-3 eV.

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CAPÍTULO 2: CONCEPTOS BÁSICOS, UNIDADES Y MAGNITUDES DE MEDIDA Para explicar la naturaleza de las radiaciones, ya en el siglo XVII, se desarrollaron dos teorías: La ondulatoria y la corpuscular. Según la primera, la radiación es una perturbación de tipo ondulatorio que se propaga desde el foco; mientras que, la segunda dice que la radiación debe estar constituida por la proyección o emisión de pequeños corpúsculos por el foco. Actualmente, el comportamiento de las radiaciones electromagnéticas se explica asignándoles una doble naturaleza: cuando se propagan se comportan como ondas, pero sus interacciones con la materia son fenómenos de tipo corpuscular. Desde esta perspectiva, la emisión de energía en forma de radiación electromagnética sería el resultado de la transmisión por el espacio de un campo eléctrico oscilante, asociado a un campo magnético, que viaja a su través mediante ondas, asignándosele una doble naturaleza onda-partícula; es decir, en su transmisión por el espacio se comporta como una onda, pero sin embargo su energía se concentra en pequeños paquetes o cuantos de energía en lugar de estar distribuida por toda la onda de forma uniforme. En su propagación, esta energía, constituida por paquetes elementales o fotones, puede ser depositada en los objetos irradiados, dando lugar en función de las características de las ondas, a : polarización, calentamiento, iluminación, excitación molecular, ionización, etc. En el caso de los CEM entre 0 Hz y 300 GHz no existe la energía necesaria para provocar fenómenos de excitación ni de ionización, siendo las consecuencias principales de su interacción con la materia, la polarización y el calentamiento. Así pues, las ondas electromagnéticas se componen de un campo eléctrico oscilante asociado a un campo magnético también oscilante, que oscilan en planos perpendiculares a la dirección de propagación. Su intensidad viene dada por los vectores E y H que se definene más adelante (ver figura 4.2).

Fig. 2:Onda electromagnética. Vectores E y H 1. Unidades y magnitudes de medida Los campos eléctricos están asociados con la presencia de una carga eléctrica, mientras que los campos magnéticos son el resultado del movimiento físico de una carga eléctrica, es decir, del paso de la corriente eléctrica. Intensidad de campo eléctrico E: Define el campo eléctrico. Es la fuerza que ejerce el campo eléctrico en un punto del espacio sobre una carga positiva. Se trata por lo tanto de un vector, con un módulo y una dirección en el

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espacio, definida por los ejes x, y, z. El campo eléctrico resultante en un punto es la raíz de la suma de los cuadrados de la intensidad de campo eléctrico en cada dirección:

Se usa para medir la exposición a campo eléctrico. Su unidad es el voltio/metro (V/m). Inducción magnética o Densidad de flujo magnético B: Describe el campo magnético. Es la fuerza ejercida sobre una partícula cargada q que se mueve con una velocidad v en un conductor.

B es un vector cuyo módulo en un punto es la resultante de sus tres componentes espaciales x, y, z. La dirección de aplicación del campo magnético (F) es resultado de un producto vectorial, por lo tanto es perpendicular a los vectores v y B , y su sentido se rige por la regla de la mano derecha. B es la magnitud más utilizada para la exposición a campo magnético de baja frecuencias, entre 0 Hz y 10 kHz . Su unidad en el sistema internacional de unidades es el Tesla (T) y sus correspondientes submúltiplos: militesla (mT) y microtesla (µT). Otra unidad utilizada es el Gauss (G) junto con el miligauss (mG). 1 T equivale a 104 G Intensidad de campo magnético H: Es otra magnitud para expresar el campo magnético. También es un vector, definido por sus componentes x, y, z. El campo magnético resultante en un punto es la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de la intensidad de campo magnético en cada dirección: HR = ( Hx2 + Hy2 + Hz2 )1/2. Su unidad es el amperio/metro (A/m). Relación entre B y H B=µxH siendo µ la permeabilidad magnética. En el vacío µ0 = 4 p x 10-7 V·s/A·m Las equivqlencias entre las tres unidades que se emplean para medir campos magnéticos (A/m, T, G) son las siguientes: 1 T < > 800 kA/m 1 G< > 80 A/m 1 T < > 104 G Teniendo en cuenta estas relaciones podemos pasar de unas a otras para establecer las comparaciones con los valores de referencia que se adopten en cada caso. Densidad de potencia S: Se define como la potencia radiante incidente por unidad de superficie perpendicular a la dirección de propagación. Se mide en W/m2 y sus submúltiplos. Se usa para valorar la exposición en la gama de microondas. Empleando esta magnitud, se está efectuando una valoración conjunta de los campos eléctrico y magnético. Cuando nos encontramos a una distancia suficientemente lejana de la fuente (entre 1 y 3 longitudes de onda) como para que la transmisión se realice en campo libre, es decir, sin interferencias se cumple la condición de onda plana. Esto quiere decir que el campo eléctrico y el magnético están en fase (se transmiten por el espacio oscilando en planos perpendiculares entre sí), y que la relación entre ellos es: S= E x H

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Como en estas condiciones el cociente E/H = 120 π Ω = 377 Ω se puede medir S en función de E o de H, ya que: S = E2/377 ó bien S = H2 x 377 En campo próximo, estas relaciones no son aplicables y deberán calcularse separadamente la intensidad del campo eléctrico y del campo magnético En cercanías de fuentes de microondas y en radiofrecuencias con mayores longitudes de onda, así como en ELF (50 Hz), donde las medidas siempre se hacen en campo próximo, deben medirse siempre E y H ya que la densidad de potencia no es una magnitud apropiada. (Ver figura 3).

Figura 3:Campo próximo/campo lejano en función de la distancia, frecuencia y longitud de onda 2. Magnitudes dosimétricas Son las magnitudes usadas para determinar el daño biológico producido en el cuerpo humano y establecer límites de exposición a CEM. Entre ellas las más importantes son: Densidad de corriente inducida, J, (A/m2) para las frecuencias de hasta 10 MHz Corriente de contacto, I (A) Tasa específica de absorción de energía, SAR (W/kg), en el intervalo 100 kHz-10 GHz Absorción específica de energía, SA, (julios/kg), para campos pulsados entre 300 MHz y 10 GHz. Densidad de potencia, S, en el rango de frecuencias de 10 - 300 GHz (W/m2).

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CAPÍTULO 3: EFECTOS SOBRE LA SALUD 1. Efectos Directos Se han establecido tres mecanismos básicos de acoplamiento por los cuales los CEM alternos interaccionan con la materia viva: z

z

Acoplamiento a un campo eléctrico de baja frecuencia.- La interacción de campos eléctricos alternos con el cuerpo humano origina un flujo de corriente eléctrica , la formación de dipolos eléctricos, y la reorientación de los dipolos eléctricos ya presentes en el tejido. La magnitud relativa de estos efectos depende de las propiedades eléctricas del cuerpo, esto es, de su conductividad eléctrica (que determina el flujo de la corriente eléctrica) y de su permitividad (que rige la magnitud de los efectos de polarización). La conductividad y permitividad eléctricas varían con el tipo de tejido corporal y también dependen de la frecuencia del campo aplicado, Los campos eléctricos externos inducen una carga superficial en el cuerpo humano; como consecuencia se producen corrientes inducidas en el cuerpo humano, cuya distribución depende de las condiciones de exposición, del tamaño o forma del cuerpo y de la posición del cuerpo dentro del campo. Acoplamiento a un campo magnético de baja frecuencia .- La interacción física de campos magnéticos alternos con el cuerpo humano induce campos eléctricos y corrientes eléctricas. Las magnitudes del campo inducido y de la densidad de corriente son proporcionales al radio del objeto, a la conductividad eléctrica del tejido y a la velocidad de cambio y magnitud de la densidad de flujo magnético B.

El cuerpo no es eléctricamente homogéneo, por eso las densidades de corriente inducidas pueden calcularse usando modelos con las características anatómicas y eléctricas del cuerpo humano, y métodos informáticos de gran potencia. El cuerpo humano puede considerarse magnéticamente homogéneo y su permeabilidad magnética es aproximadamente igual a la del vacío µ.0 z

Absorción de energía procedente de campos electromagnéticos.- La exposición a campos eléctricos y magnéticos de baja frecuencia genera una absorción de energía despreciable, y un aumento de temperatura corporal no medible. Sin embargo, la exposición a CEM a frecuencias superiores a 100 kHz puede llevar a una absorción de energía y un aumento de la temperatura significativos. En general, la exposición a un CEM uniforme (onda plana) genera una absorción y distribución de energía no uniforme en el cuerpo, que debe ser valorada mediante mediciones y cálculos. Los órganos humanos más sensibles a los efectos del calentamiento son aquellos con más dificultad para disipar el calor, los ojos y los testículos. En la bibliografía puede encontrarse una amplia descripción.

Teniendo en cuenta la absorción de energía por el cuerpo humano, los CEM pueden dividirse en cuatro categorías (ver Tabla1):

Cuando el eje longitudinal del cuerpo humano es paralelo al vector campo eléctrico, y en condiciones de onda plana (campo lejano), la absorción de energía por el cuerpo humano es máxima. La cantidad de energía absorbida depende de ciertos factores, entre los que se incluye el tamaño del cuerpo expuesto. El "Hombre Standard de

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Referencia", si no está puesto a tierra, tiene una frecuencia de resonancia próxima a 70 MHz. Para individuos más altos la frecuencia de resonancia es algo más baja, y para adultos más bajos, niños, e individuos sentados, puede superar los 100 MHz. En algunos dispositivos que operan a frecuencias superiores a 10 MHz (por ejemplo calentadores dieléctricos o teléfonos móviles) la exposición humana puede tener lugar en condiciones de campo próximo. En estas condiciones, la variación de la absorción de energía con la frecuencia es muy diferente a la descrita para campo lejano. Por ejemplo, en los teléfonos móviles, en determinadas condiciones de exposición, puede predominar el campo magnético. Se ha demostrado la utilidad de los procedimientos numéricos de cálculo, así como de las medidas de la densidad de corriente inducida en el cuerpo y de la intensidad de campo en los tejidos, en la evaluación de exposiciones en campo próximo a teléfonos móviles, radioteléfonos, torres de emisoras, antenas de navegación, y calentadores dieléctricos. La importancia de estos estudios es la de haber demostrado que la exposición en campo próximo puede originar una alta SAR local (en la cabeza, muñecas, tobillos) y que las SAR del cuerpo completo y local son fuertemente dependientes de la distancia de separación entre la fuente de alta frecuencia y el cuerpo humano. A frecuencias mayores de los 10 GHz, la profundidad de penetración del campo en los tejidos es pequeña, y la SAR no es la magnitud adecuada para evaluar la energía absorbida , es más apropiado utilizar la densidad de potencia incidente como magnitud dosimétrica. Efectos auditivos de las Microondas - La absorción de energía produce una expansión termoelástica del tejido cerebral, que origina una onda de presión acústica que es detectada por vía ósea por las células del órgano de Corti. 2. Efectos indirectos Son aquellos que resultan del acoplamiento de un campo eléctrico o magnético a algún objeto, tal como una estructura metálica, y de ahí a la persona que lo toca. Un caso especial de acoplamiento es el de los implantes biológicos y los marcapasos, donde además de la naturaleza del material, intervienen el voltaje y la corriente del aparato y aparece el riesgo de interferencias. Corrientes de contacto - Cuando un objeto conductor se carga como consecuencia de un CEM, se originan corrientes eléctricas que pasan a través del cuerpo humano en contacto con el objeto. La magnitud y distribución espacial de estas corrientes depende de la frecuencia, el tamaño del objeto, el tamaño de la persona y la superficie de contacto. Si la persona no está aislada del suelo, la corriente total deriva a tierra siguiendo una trayectoria, en el interior del organismo, que será aquella a través de la cual encuentra menos resistencia eléctrica. Dependiendo de su magnitud, puede ocasionar estimulación de músculos y nervios, incomodidad, choque eléctrico y quemaduras. Descargas - Pueden producirse descargas transitorias cuando un individuo y un objeto conductor expuesto a un fuerte campo se encuentran muy próximos.

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CAPÍTULO 4: CRITERIOS DE VALORACIÓN: NORMAS EUROPEAS Desde la entrada en vigor de la Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales, los CEM de frecuencia entre 0 Hz y 300 GHz se agrupan en la categoría de riesgos generales que hay que prevenir, que no disponen de legislación específica que regule los niveles de exposición, pero sí de Normas para la evaluación del riesgo De forma general, a la exposición laboral a CEM puede se le puede aplicar la misma legislación general que a las radiaciones ópticas, para proteger la salud y seguridad de los trabajadores (Ley 31/1995, RD 39/1997 "Servicios de Prevención", RD 1215/1997 "equipos de trabajo"), y también la legislación de seguridad aplicable a la comercialización de equipos (RD 1435/1992 "máquinas"). En todo lo relacionado con el transporte y distribución de energía eléctrica existe la obligación de cumplir el Reglamento de líneas eléctricas de alta tensión (MINER D 3151/68 de 28 de nov., BOE 8/3/69 (ver NTP - 73 en la bibliografía). Todavía no hay, legislación española sobre niveles de exposición laboral para CEM de 0 Hz-300 GHz, al menos hasta que no se publiquen los valores que proponga la UE para los Agentes Físicos en la futura Directiva. 4.1.- Criterios de valoración para campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos alternos variables con el tiempo( hasta 300 GHz). ICNIRP (98) El ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) es una comisión internacional de expertos creada en 1992, procedente del IRPA (International Radiation Protection Association). En 1998 el ICNIRP publicó una guía para limitar la exposición a CEM alternos que incluye todas las frecuencias hasta 300 GHz, y sustituye a las anteriores guías publicadas para cada intervalo de frecuencias. En ella propone continuar con valores similares excepto para las frecuencias típicas de la red eléctrica (50 Hz), para las que propone rebajar los valores de referencia; esta propuesta puede influir en la modificación de las normas de la UE. Las normas UNE-ENV 50166 – 1 “Exposición humana a CEM de baja frecuencia (0 Hz a 10 kHz )” y UNE-ENV 50166-2 “Exposición humana a CEM de alta frecuencia (10 kHz a 300 GHz)” que establecían niveles de referencia, fueron retiradas en Junio del 2000, por lo que actualmente los valores que aplica el INSHT para valorar la exposición a CEM son los contenidos en las guías publicadas por el ICNIRP; “Directrices para limitar la exposición a los campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos variables con el tiempo (hasta 300 GHz)” 1998, “Directrices para limitar la exposición a campos magnéticos estáticos” 1994. A continuación se presentan los niveles de referencia tanto para protección del público en general como exposición laboral y su representación gráfica en las figuras 1 y 2 contemplados en las guías del ICNIRP que se estudiarán en profundidad en la Unidad Didáctica 3.3. Campos Electromagnéticos correspondiente a la especialidad de higiene. Tabla 1. Niveles de referencia para exposición laboral a campos eléctricos y magnéticos (0 Hz a 300 GHz, valores RMS imperturbados).

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Tabla 2. Niveles de referencia para exposición de la población a campos eléctricos y

magnéticos (0 Hz a 300 Hz, valores RMS imperturbados). Notas (para ambas tablas): 1.f según se indica en la columna de gama de frecuencia. 2.Para frecuencias de 100 kHz a 10 GHz, el promedio de Seq, E2, H2 y B2, ha de calcularse a lo largo

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de un período cualquiera de seis minutos. 3.Para frecuencias superiores a 10 GHz, el promedio de Seq, E2, H2 y B2 ha de calcularse a lo largo de un período cualquiera de 68/f1,05 minutos (f en GHz). 4.No se ofrece ningún valor de campo E para frecuencias menor de 1 Hz. La mayor parte de as personas no percibirá las cargas eléctricas superficiales con resistencias de campo inferiores a 25 kV/m. En cualquier caso, deben evitarse las descargas de chispas, que causan estrés o molestias. fig 1. Niveles de Referencia para el Campo Eléctrico (V/m)

fig 2. Niveles de Referencia para el Campo Magnético (mT)

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Destacar que recientemente se ha publicado el Real Decreto 1066/2001, de 28 de Septiembre, por el que se aprueba el “Reglamento que establece condiciones de dominio público radioeléctrico, restricciones a las emisiones radioeléctricas y medidas de protección sanitaria frente a emisiones radioeléctricas” (corrección de errores de 16 y 18 de Abril de 2002) así como la Orden CTE/23/2002, de 11 de Enero, por la que se establecen condiciones para la presentación de determinados estudios y certificaciones por operadores de servicios de radiocomunicaciones (corrección de errores BOE 16/04/2002). Dicho Real Decreto determina los requisitos que han de cumplir los operadores y titulares de determinadas instalaciones para la autorización, criterios de planificación e instalación de estaciones radioeléctricas. Entre ellos está la elaboración de un estudio detallado, realizado por técnico competente, que indique los niveles de exposición radioeléctricas en áreas cercanas a sus instalaciones en las que pueda permanecer habitualmente personas. En el Anexo II se establecen los límites de exposición a las emisiones radioeléctricas producidas por estaciones radioeléctricas de radiocomunicaciones o recibidas por estaciones del servicio de radioastronomía con el fin de garantizar la adecuada protección de la salud del público en general. Los límites establecidos en el mismo, se cumplirán en las zonas en las que puedan permanecer habitualmente las personas y en la exposición a las emisiones de los equipos terminales, sin perjuicio de los dispuesto en otras disposiciones específicas en el ámbito laboral. Señalar que dichos límites son exclusivamente para la protección del público en general y coinciden con los valores propuestos por las guías de ICNIRP para el mismo tipo de exposición, y que a su vez, son los mismos niveles de referencia establecidos en la Recomendación del Consejo Europeo (1999/519/CE), de 12 de julio de 1999, relativa a la exposición del público en general a campos electromagnéticos (0 Hz a 300 GHz). DOCE L 199 de 30.7.1999, p. 59-70. 4.2. - Criterios de valoración para exposición a campos magnéticos estáticos

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En España no se dispone de legislación específica para valorar los riesgos asociados a la exposición de campos electromagnéticos estáticos. El INSHT utiliza los límites de exposición que propone la Comisión Internacional para la protección frente a las Radiaciones No Ionizantes (ICNIRP) para campo magnético estático, en el documento “Directrices para limitar la exposición a campos magnéticos estáticos” de 1994. Señalar que estos criterios de valoración que a continuación se indican en la siguiente tabla, no consideran niveles límite de exposición especiales para las trabajadoras embarazadas. ICNIRP 1994 Límites de exposición para campo magnético estático a,b,c,d

a: Precaución: Las personas con marcapasos cardíacos o dispositivos eléctricamente activos, o con implantes ferromagnéticos, pueden no estar protegidos adecuadamente por estos límites. b: Cuando la densidad de flujo magnético supera 3 mT, se deben adoptar precauciones para prevenir los objetos metálicos voladores. c: Los relojes analógicos, tarjetas de crédito, cintas magnéticas, discos de ordenador, etc, pueden verse afectados por exposiciones a 1 mT pero no afecta a la seguridad de las personas. d: Se puede permitir el acceso ocasional de miembros del público a instalaciones especiales donde la densidad de flujo magnético supere 40 mT en condiciones controladas, siempre que no se supere el límite de exposición laboral. Exposición laboral: La exposición del cuerpo completo durante la jornada de trabajo se limita a un CME medio ponderado en el tiempo de 200 mT. Esta restricción es conservadora, debido a la falta de conocimientos sobre los efectos a largo plazo. El valor techo es 2 T para el cuerpo completo y 5 T para las extremidades, ya que en brazos y piernas no hay órganos vitales ni grandes vasos sanguíneos. Exposición de la población: Por las razones apuntadas anteriormente, se añade un factor de seguridad adicional de 5, resultando un valor límite de exposición continua de 40 mT, permitiéndose el acceso ocasional a instalaciones donde el campo sea mayor, bajo condiciones controladas y siempre que no se sobrepasen los límites de exposición laboral. Este criterio ha servido de base (en lo que se refiere a CME) a una Recomendación del Consejo de la Unión Europea, relativa a la exposición de la población a CEM de 0Hz - 300 GHz, de fecha 12.07.99 en la que se establece como restricción básica para CME, un valor de inducción magnética de 40 mT.

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CAPÍTULO 5: LA EXPOSICIÓN LABORAL A CEM Aparte de los campos electromagnéticos de ELF naturales, producidos por la acción del sol, las tormentas, separación de carga entre la atmósfera y el suelo, campo magnético interno de la tierra, etc., que no son de interés en relación con la exposición laboral, hay que considerar la existencia de campos artificiales, emitidos por equipos diseñados por el hombre con diversos fines. Se trata siempre de dispositivos eléctricos, que trabajan a diferentes frecuencias, con distintas intensidades de corriente y potencias de emisión, que dependen del objetivo final a que se destine el equipo. Estos datos van cambiando con el tiempo, como consecuencia del desarrollo tecnológico. 1. CEM estáticos Cuando los equipos utilizan corriente continua , los CEM emitidos son campos estáticos, con una frecuencia teórica de 0 Hz. Ejemplos de potencial exposición a campos estáticos son los trabajos en: z

z z

Células electrolíticas (exposiciones entre 4 y 10 mT, máximo 30 mT). Funcionan con intensidades de corriente relativamente elevadas, del orden de 100 kA Aceleradores de partículas (del orden de 300 mT, máximo de 2000 mT) Resonancia Magnética Nuclear en centros de investigación y Resonancia magnética de Imagen en hospitales.

Trabajos con equipos de resonancia magnética nuclear, RMN Teniendo en cuenta que el nivel de exposición a campos magnéticos estáticos además de depender de la intensidad del campo magnético externo creado por un electroimán, que decrece rápidamente con la distancia y de las especificaciones técnicas del mismo (intensidad del campo central, diámetro del solenoide…etc.), el factor clave para determinar la exposición a CME es el tiempo de permanencia cerca del imán y su estimación debe realizarse en base a las mediciones de la intensidad de campo magnético y a la observación de la práctica laboral. Otro factor a tener en cuenta es la relativa frecuencia con la que los trabajadores pueden apartarse de los protocolos de trabajo, especialmente en el caso de la RMN con pacientes muy nerviosos o niños, en cuyo caso aumentaría el tiempo de permanencia junto al paciente y, por tanto, junto al imán. 2. CEM alternos hasta 10 kHz Emitidos por los equipos que funcionan con corriente alterna a un gran número de frecuencias dependiendo del tipo de aplicación. Dentro de ellos un grupo especial son los equipos eléctricos que funcionan a 50 Hz, que es la frecuencia de la red eléctrica en Europa (60 Hz en EEUU). Son ejemplos de exposición con riesgo potencial los puestos de trabajo siguientes: z

z

z z

Transformación y distribución de energía eléctrica a 50/60 Hz (personal de subestaciones y centros de transformación). Hornos de calentamiento por inducción, en la industria del acero, procesado de metales y de semiconductores. Trabajan a frecuencia variable, 50 Hz, 600 Hz....10 kHz. Onda corta clínica, hacia 200 Hz. Sistemas electrónicos de navegación, en puestos de mantenimiento, hacia 70 kHz

El trabajo en las proximidades de líneas de alta tensión (50 Hz).Es un caso especial dentro de la transmisión de energía eléctrica . Las líneas de alto voltaje pueden operar a 750 kV e incluso en algunos países llegan a más de1500 kV. En España el voltaje más común en líneas de transmisión es 440 kV (otros son 132, 220 y 400 kV). Las subestaciones eléctricas suelen operar con voltajes comprendidos entre 123 y 800 kV. La misión de este tipo de instalaciones es transportar y distribuir la energía eléctrica a los consumidores. Las líneas más utilizadas son de corriente alterna trifásica. Cuando se utilizan en el transporte de energía en el interior de grandes núcleos de población suelen ser subterráneas y cuando se transportan a larga distancia se utilizan las líneas aéreas de transmisión en las cuales los cables desnudos van suspendidos mediante aislantes de torres cuya altura

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respecto al suelo depende de su voltaje, y está establecida por la legislación nacional. La exposición depende de la distancia a los cables. La proximidad a cables de distribución de corriente dentro de un edificio suele originar disfunciones e interferencias en equipos electrónicos, cuando no se ha previsto un apantallamiento suficiente. La solución de este tipo de problemas es misión de los instaladores del equipo o del servicio de mantenimiento, ya que suele producirse a niveles de campo muy inferiores a los niveles de referencia para exposición laboral. 3. CEM alternos de 10 kHz a 300 GHz Las aplicaciones de altas frecuencias implican la utilización de energías más altas. Entre los puestos de trabajo más típicos con potencial riesgo de exposición laboral se pueden citar: z

z

z

z

z

Calentamiento dieléctrico por RF, en moldeo y soldadura de plásticos, curado de colas y resinas, secado de madera, papel y textiles, etc., con frecuencias de 11 a 50 MHz, siendo la frecuencia más común 27,12 MHz. Las potencias de emisión son muy variables. Diatermia clínica, en departamentos de Fisioterapia (cuando se está cerca de los electrodos). Los equipos empleados suelen operar a frecuencias de 27,12 MHz y 2450 MHz. Las potencias de emisión suelen variar entre 150 W y 1400 W. Antenas de RF (reparación de antenas FM, bajo el cebador de alta frecuencia, etc). El intervalo de frecuencias son de300 kHz a 3 GHz, en las bandas HF, UHF, VHF. Hornos de microondas, de 915 a 2450 MHz. Las potencias de emisión varían bastante, suelen estar entre 1 o 2 kW y 50 kW. Radares de microondas, desde 100 MHz a 300 GHz. En determinados radares se emplean frecuencias de 2900 MHz, 3100 MHz, 3.900 MHz y hasta 10.900 MHz. Las potencias de emisión en radares pueden ser bastante altas llegando a 4,7 kW y en emisiones pulsadas, puede haber picos de 2,8 MW de potencia RECUERDA Para considerar un potencial riesgo por CEM es necesario que el campo sea intenso, y que haya un puesto de trabajo cerca. El riesgo dependerá de la frecuencia de emisión del equipo, su potencia de salida, la distancia a la fuente, el tiempo de exposición, el tamaño y orientación del cuerpo respecto a la dirección del campo, etc.

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CAPÍTULO 6: MEDIDAS PREVENTIVAS FRENTE A CEM DE 0 Hz A 10 kHz La naturaleza del campo electromagnético de frecuencia extremadamente baja y las condiciones en las cuales se produce, hacen difícil, la mayor parte de las veces, una actuación sobre la fuente emisora. En cuanto a campo eléctrico se refiere, existe una forma de aislar una zona del espacio de tal modo que la zona aislada no influya en el exterior ni el exterior influya en la zona aislada. Se trata de la llamada "Jaula de Faraday" y consiste en encerrar la zona que se quiere aislar en un recinto de paredes metálicas puesto a tierra.

Figura 6 - Jaula de Faraday Evidentemente, este método de aislar una fuente de campo sólo es viable en algunos casos en los cuales las dimensiones lo permitan, por ejemplo transformadores. No es así para el caso de línea de transporte. El campo magnético es difícil de confinar y penetra fácilmente en el cuerpo humano. Para aislar el campo magnético pueden utilizarse materiales ferromagnéticos, pero este aislamiento normalmente es una medida de control cara y de uso limitado a instrumentación científica. Por ello el método más económico y recomendable es el distanciamiento de la fuente emisora. En el caso particular de líneas de transmisión, y para algunas configuraciones, existe una forma de disminuir el riesgo debido al campo magnético actuando sobre el foco. Por ejemplo, alternando las fases, el campo magnético resultante es menor y las configuraciones de la columna derecha reducen sustancialmente el campo magnético en las proximidades (figura 7). Incluso, para líneas subterráneas, el hecho de compactar las tres fases y encerrarlas en una tubería de acero rellena con un medio oleoso (fig. 8) permite reducir el campo magnético en las proximidades.

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Figura 7

Figura 8 Como medidas de control generales, se recomienda: 1. Evaluar cualquier proyecto u operación que implique campos electromagnéticos elevados para determinar los riesgos y medidas correspondientes . 2. El diseño adecuado del equipo para reducir las grandes diferencias de potencial o las corrientes inducidas elevadas. 3. No exponerse innecesariamente a campos electromagnéticos de frecuencia extremadamente baja. 4. El acceso a zonas de campos magnéticos potentes y de altos voltajes debe estar estrictamente controlado. 5. Las zonas afectadas estarán convenientemente señalizadas. 6. Reducir la duración de la exposición diaria en proporción al grado de disconfort experimentado. 7. Uso de dispositivos o ropas que reduzcan las intensidad de campos eléctricos actuando sobre el cuerpo 8. Llevar un control médico del personal expuesto.

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En cuanto a trabajadores con marcapasos implantados , la tecnología ha reducido considerablemente la susceptibilidad a las influencias eléctricas externas al cuerpo. De todas formas debe buscarse el consejo del fabricante del dispositivo y de la autoridad médica que lo implantó. Existe una norma CENELEC sobre interferencias y marcapasos cardíacos (EN 50061:1988/A1:1995). En el caso particular de exposición a campos magnéticos estáticos (0 Hz) con equipos de resonancia magnética nuclear RMN, se debería evaluar el puesto de trabajo teniendo en cuenta la información del fabricante del equipo, realizando mediciones o, en su defecto, aplicar medidas preventivas tales como: z z z z

Mantener una distancia suficiente entre las áreas de trabajo comunes y el imán. Utilizar monitores de control remoto Limitar la duración de la exposición a un campo intenso Instalar blindaje ferromagnético entre las áreas de trabajo comunes y el imán, aunque esto no protegerá al personal que deba trabajar junto al imán.

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CAPÍTULO 7: MEDIDAS DE CONTROL FRENTE A RF Y MO (10 kHz A 300 GHz) En condiciones de campo lejano, la exposición en un punto determinado, es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia de ese punto al foco emisor. Por tanto, siempre que sea posible, una medida barata, sencilla y fácil de aplicar, es alejarse de la fuente emisora. Esto se consigue mediante el marcado de distancias de seguridad. Cuando el distanciamiento a la fuente no sea posible, se pueden construir habitáculos para proteger a las personas frente a la radiación. Están construidos con láminas de madera contrachapada entre láminas de metal. Todas las aberturas están apantalladas para absorber cualquier radiación que pueda ser reflejada. Cuando no se puede utilizar este sistema, se han de atenuar los niveles de densidad de potencia mediante un adecuado apantallamiento. Estos pueden consistir en planchas metálicas o estar constituidos por paneles de malla metálica de distinto número de hilos por centímetro cuadrado, ventanas de cristal, revestimiento de madera, bloques de hormigón etc. Existen tablas que dan los distintos factores de atenuación según las diversas pantallas y frecuencia de las radiaciones. También se puede proteger a los individuos expuestos, mediante trajes absorbentes y protectores de ojos. Las gafas protectoras utilizan una malla muy fina embutida en el cristal y materiales absorbentes a los lados. La visión queda poco afectada y se consiguen atenuaciones importantes para radiaciones de hasta 40 GHz de frecuencia. Tienen el gran inconveniente de ser voluminosas e incómodas. Los trajes absorbentes, reducen los campos de altos niveles y a la vez sirven como protección frente al alto voltaje. El operario puede estar seguro con ellos en campos electromagnéticos con una densidad de potencia hasta 10.000 veces mayor que el límite de seguridad (unos 100 W/cm2).

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BIBLIOGRAFÍA 1.- Publicaciones del INSHT sobre Campos electromagnéticos INSHT. (1988). Radiaciones No Ionizantes. Prevención de riesgos. Madrid: Ed. INSHT, serie Estudios Técnicos ET011. MALDONADO J. y LANCHAS I. "Efectos de los campos electromagnéticos de extremadamente baja frecuencia". Salud y Trabajo, nº 88 (1991). MESTRE J. (1983) Distancias a líneas eléctricas de baja tensión y alta tensión (suelo/línea) Madrid: INSHT Nota Técnica de Prevención 73. SAN MARTÍN D., GUDINO C. (1993) Campos electromagnéticos de frecuencia extremadamente baja Madrid:. INSHT, Serie: Documentos Técnicos nº 73:1993. SAN MARTÍN D .(1991) Radiaciones electromagnéticas, microondas y radiofrecuencias en hornos industriales. Madrid: INSHT, Serie : Documentos Técnicos nº 67 : 91. SAN MARTÍN D.- "Estudio sobre la aplicación de radiofrecuencias y microondas a la Diatermia Clínica." Salud y Trabajo, nº 117, 31-34 (1996) 2.- Criterios para valorar la exposición ICNIRP. "Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz)". Health Physics, 74, 4, (1998), 494 -522. Reglamento de líneas eléctricas aéreas de alta tensión. MINER D 3151/68 de 28 de Noviembre (BOE 3.3.69) ICNIRP. "Guidelines on limits of exposure to static magnetic fields." Health Physics 66,1,1994, 100-106. CEN/CENELEC (1995) Exposición humana a campos electromagnéticos de baja frecuencia (0 Hz a 10 kHz). Norma europea ENV 50166-1 :95 CEN/CENELEC (1995) Human exposure to electromagnetic fields, high frecuency (10 kHz to 300 GHz).Norma Europea ENV 50166-2 :95

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