CALCOLO DEI LIVELLI DI INDUZIONE MAGNETICA PRODOTTI DALLE LINEE DI DISTRIBUZIONE DELL’ENERGIA ELETTRICA S.Verità * L.Bruzzi*, S.Dezi*, P.Bevitori**, S.R.De Donato**, R. Monti** *Università di Bologna, Dipartimento di Fisica ** ARPA, Agenzia Regionale Prevenzione e Ambiente dell’Emilia Romagna, Sezione Provinciale di Rimini UTILIZZO DEI CODICI DI CALCOLO permette di stimare la distribuzione spaziale estesa dei valori di campo per le situazioni in essere permette di effettuare valutazioni previsionali di grande utilità per gli studi di impatto ambientale permette di progettare interventi di risanamento per gli impianti elettrici esistenti che producono livelli indebiti di esposizione PROGETTO: “Analisi dei modelli previsionali per la valutazione dell’esposizione ai campi ELF nelle aree urbane dell’Emilia Romagna: il caso specifico del Comune di Bologna, quale sperimentazione e validazione di riferimento regionale”. Finanziato da Regione Emilia Romagna, in collaborazione con Enel Distribuzione, Comune di Bologna ed ARPA. (2002) Analisi di tre codici (Stema, Campi, EFC-400) Validazione del software EFC-400 (mediante confronto tra valori stimati dal codice e valori misurati direttamente sul campo) Linea aerea in conduttore nudo (linea aerea a singola terna, 132 kV, Colunga, C.S. Pietro, BO) Linea in cavo cinturato per posa sotterranea (campo prove Casalecchio di Reno, BO) Linea in cavo ad elica visibile per posa sotterranea (campo prove Casalecchio di Reno, BO) LINEA AEREA Singola terna a 132 kV Griglia di misura 8 A Misure puntuali dei livelli d’induzione magnetica 10 9 B C D E Misure in continuo dei livelli d’induzione magnetica 11 B(µT) SIMULAZIONI DELLA LINEA AEREA B(µT) misurato B(µT) EFC-400 B(µT) CAMPI B(µT) SteMa B(µT) misurato+16.4% B(µT) misurato-16.4% 0,88 0,83 0,78 0,73 0,68 0,63 0,58 0,53 0,48 0,43 0,38 0,33 0,28 0,23 0,18 0,13 0,08 0,03 70 80 90 100 110 Y(m) 120 130 140 150 SIMULAZIONI DELLA LINEA AEREA (EFC-400) SIMULAZIONI DELLA LINEA AEREA (EFC-400), ISOLINEE SIMULAZIONE CAVO INTERRATO Cavo cinturato, 15 kV, 272.8 A, Casalecchio (Bo) Confronto dei profili verticali di induzione magnetica alla distanza di 80 cm dall'asse del cavo lungo il terreno B (µT) B simulato p.e.=1.474m B misurato +6% B misurato B simulato p.e.=1.621m B misurato -6% B simulato p.e.=1.327m 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 20 40 60 80 100 h (cm) 120 140 160 180 200 CAVO INTERRATO MT 95 mm2 y 1 o 2 x 3 Caratteristiche tecniche: - Tensione: 15 kV - Portata per posa interrata: 185 A - Materiale: Al - Passo elica: 1,014 m - Profondità d’interramento: 0,80 m CONFRONTO TRA VALORI DI INDUZIONE MAGNETICA GENERATA DA CAVI DI DIVERSA TIPOLOGIA Cavo rettilineo Passo elica di avvolgimento 1,5 m Passo elica di avvolgimento 1,0 m Quartiere Reno, Comune di Bologna Linea interrata 15 kV ENEL Linee aeree ENEL 132 kV Linea aerea F.S. 132 kV RAGGRUPPAMENTO CAVI IN VIA D.MARTINELLI, Bologna TIPOLOGIE INDIVIDUATE: Cavi MT a 15 kV, di sezione pari a 150 mm2 Cavi MT a 15 kV, di sezione pari a 240 mm2 Quota di simulazione 1.5 m sul piano di campagna Il valore di induzione magnetica presente alla quota di 1.5 m sul piano di campagna è notevolmente inferiore agli 0.5 T Quartiere Reno, Bologna QUOTA DI SIMULAZIONE 1.5 m VALUTAZIONE DELL’ESPOSIZIONE CLASSI D’ESPOSIZIONE: CLASSE I: CLASSE II: B < 0.2 T; 0.2 T < B < 0.5 T; CLASSE III: 0.5 T < B < 3 T; CLASSE IV: B > 3 T; Collaborazione con Comune di Bologna: 1) Importati i risultati ottenuti con EFC-400 su supporto G.I.S. 2) Sovrapposti i due tematismi –induzione magnetica prodotta dagli impianti, densità demografica- Tot. 12 2 RESIDENTI 10 RESIDENTI COMUNE DI CERVIA Il rilievo dei tracciati delle linee elettriche ha permesso di riportare attraverso il sistema GIS i valori di induzione magnetica. IPOTESI DI RISAMENTO Tratto di linea individuato: Linea aerea a 132 kV n. 758-737, Martignone-Battiferro Tralicci 34, 35, 36 IPOTESI: Interramento dei cavi; Innalzamento dei tralicci; Compattamento delle fasi sul traliccio INTERRAMENTO DEI CAVI Cavo rettilineo trifoglio Sezione: 1600 mm2 Materiale: alluminio Effettuando tale sostituzione si ha un totale abbattimento dell’induzione magnetica prodotta alla quota di simulazione di 1.5 m sul piano di campagna INNALZAMENTO DEI TRALICCI +3m +6m INNALZAMENTO DEI TRALICCI Risanamento (h tral.+3m) B(T) Risanamento (h tral. + 6m) B(T) Spostame nto da asse della linea (Dm) Y(m) Non Risanato B(T) 0 fissa 1.507 1.261 1.059 10 fissa 0.989 0.876 0.775 20 fissa 0.647 0.595 0.548 30 fissa 0.441 0.415 0.392 40 fissa 0.311 0.300 0.288 50 fissa 0.230 0.225 0.219 60 fissa 0.177 0.174 0.170 70 fissa 0.140 0.138 0.136 80 fissa 0.113 0.112 0.111 Gli effetti dovuti all’innalzamento dei tralicci sono evidenti solo per i punti che si trovano in prossimità dell’asse della linea. Tali effetti diventano nulli già per distanze superiori ai 60 m dall’asse della linea COMPATTAMENTO FASI LINEE COMPATTE Per ridurre i campi ELF si può tentare di compattare la linea stessa riducendo la distanza tra le fasi (tipologie di linee dette "compatte"). Tramite l’impiego di mensole e di sostegni isolanti i cavi sono notevolmente ravvicinati rispetto agli elettrodotti tradizionali. A tali soluzioni, di costo comunque largamente superiore, si potrà ricorrere in situazioni particolari derivanti dalle problematiche di inserimento proprie delle zone densamente popolate o paesaggisticamente pregiate. LINEA IN CAVO AEREO Utilizzato da diverso tempo per linee a bassa tensione e da qualche anno anche nelle medie tensioni in alternativa al cavo interrato nelle aree rurali. Si tratta di un cavo sospeso su pali che permette il passaggio in corridoi stretti. I pali sono di altezza ridotta e non ci sono isolatori. Hanno un costo maggiore rispetto alle linee in conduttori nudi. CONCLUSIONI Esistono numerose tipologie impiantistiche che possono essere utilizzate per il trasporto e la distribuzione dell’energia elettrica. La modellistica previsionale rappresenta un valido strumento per effettuare valutazioni d’impatto ambientale e per stimare i livelli d’induzione magnetica prodotta. Al momento è l’unico strumento per poter valutare i valori di campo attesi per interventi di risanamento e realizzazione di nuove opere. Per essere attendibile, la modellistica deve essere affidabile e soprattutto validata scientificamente. Grazie per l’attenzione Simona Verità, [email protected]