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]