ANALISI E MONITORAGGIO DI CAMPI ELETTRICI E MAGNETICI

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI
CATANIA
REGIONE SICILIANA
Assessorato Regionale dell'Istruzione
e della Formazione Professionale
Dipartimento Regionale dell'Istruzione
e della Formazione Professionale
Unione Europea
Fondo Sociale Europeo
Ministero del Lavoro
e delle Politiche Sociali
SICILIA
FONDO SOCIALE EUROPEO
PROGRAMMA OPERATIVO 2007-2013
"Investiamo per il vostro futuro"
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CATANIA
FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
DIPARTIMENTO DI FISICA ED ASTRONOMIA
Master Universitario di II livello in
MONITORAGGIO DELLE RADIAZIONI IONIZZANTI E NON IONIZZANTI
E RISCHIO AMBIENTALE
PROGETTO CIP n. 2007.IT.051.PO.003/IV/12/F/9.2.14/1368 - CUP n. E65C10000850009
Direttore: Prof. Antonio Triglia
ANALISI E MONITORAGGIO DI CAMPI ELETTRICI
E MAGNETICI INDOTTI DA ELETTRODOTTI
IN SITI URBANI DESTINATI AD EDILIZIA SANITARIA
ANDREA FRANCESCO PITRONE
Tutor:
Dott. C. La Mela
Azienda Sanitaria Provinciale Catania
Prof.ssa G. Immè
Università degli Studi di Catania
A.A. 2010-2011
Catania - luglio 2012
ANALISI E MONITORAGGIO DI CAMPI ELETTRICI
E MAGNETICI INDOTTI DA ELETTRODOTTI
IN SITI URBANI DESTINATI AD EDILIZIA SANITARIA
ANDREA FRANCESCO PITRONE
alla mia piccola Martina
semper… ad maiora!
… scoprire significa
vedere quello che tutti vedono
e pensare quello che
nessuno ha ancora pensato
Albert von Szent-Gyotgyi
INDICE
INDICE
1. INTRODUZIONE
1
1.1. Premessa ...................................................................................... 1
1.2. Obiettivi ....................................................................................... 3
1.3. Articolazione della tesi ................................................................ 4
2. RICHIAMI TEORICI
7
2.1. Onde elettromagnetiche e funzioni armoniche …
un po’ di matematica ......................................................................... 7
2.1.2. Concetto di analisi e di sintesi: analisi di Fourier................... 11
2.2. Onde elettromagnetiche ed equazioni di Maxwell…
un po’ di storia ................................................................................. 15
2.3. Caratteristiche del campo elettrico (E), e del campo
magnetico (H) ................................................................................... 20
2.4. Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche ...................... 23
2.4.1. Il vettore di Poynting .............................................................. 30
2.5. Le sezioni NIR e IR dello spettro elettromagnetico .................. 33
3. EFFETTI BIOLOGICI......................................................................... 37
3.1. Effetti biologici dei campi elettromagnetici .............................. 39
3.2. Interazione dei campi ELF con il corpo umano ........................ 42
3.3. Linee guida dell’ICNIRP ........................................................... 44
3.4. Leucemia Infantile ed esposizioni a campi magnetici
a 50/60Hz ......................................................................................... 51
4. NORMATIVA
NAZIONALE: CAMPI ELETTRICI E MAGNETICI
GENERATI DA ELETTRODOTTI (50 HZ) ................................................. 57
4.1. Introduzione ............................................................................... 57
4.2. R.D. 1775/33 ............................................................................. 59
4.3. D.I. n.449/88 .............................................................................. 64
4.4. D.P.C.M. 23/04/1992 (abrogato) ............................................... 71
4.5. L. n.36 del 22/02/2001............................................................... 75
4.6. D.P.C.M. n.200 08/07/2003....................................................... 93
4.7. D. 29/05/2008 (G.U. 02/07/08 n.153) ....................................... 98
4.8. D. 29/05/2008 (G.U. 05/07/08 n.156) ..................................... 108
v
INDICE
4.8.1 Metodologia di calcolo della DPA ........................................ 111
5.
CONCETTO DI “BONIFICA” DI UN SITO DA CAMPI ELETTRICI E
MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI AI SENSI DELLA
L.36/2001 ....................................................................................... 117
5.1. Perché la “bonifica” .............................................................. 117
5.2. Modalità di risanamento dall’esposizione ai campi elettrici e
magnetici in prossimità di elettrodotti............................................ 121
6. METODOLOGIA DI ANALISI E MONITORAGGIO DI CAMPI ELETTRICI
E MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI IN SITI URBANI ....... 123
6.1. Introduzione ............................................................................ 123
6.2. Metodologia adottata ............................................................. 124
6.3. Modello matematico per il calcolo e la rappresentazione del
campo magnetico B ai sensi della CEI 211-4 ............................... 126
6.3.1. Introduzione ......................................................................... 126
6.3.2. Schematizzazione della linea elettrica ................................. 127
6.3.3 Calcolo dell’induzione magnetica ........................................ 128
6.4. Strumentazione utilizzata ........................................................ 130
7. ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA
UN
ELETTRODOTTO
PRESSO
IL
POLIAMBULATORIO
DI
SAN GIORGIO - LIBRINO ...................................................................... 133
7.1. Inquadramento geografico ...................................................... 136
7.2. Corografia con indicazione dell’elettrodotto ................................ 137
7.3. Documentazione fotografica......................................................... 139
7.4. Rilievo geometrico descrittivo ..................................................... 141
7.5. DPA............................................................................................... 144
7.6. Acquisizione dati e costruzione curva di B................................... 152
7.7. Modello geometrico e costruzione teorica della curva di B ......... 156
7.8. Conclusioni .................................................................................... 158
8. ANALISI
E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI
SANT’AGATA LI BATTIATI.................................................................. 161
8.1. Inquadramento geografico ...................................................... 162
8.2. Corografia con indicazione dell’elettrodotto ................................ 163
8.3. Documentazione fotografica ........................................................ 165
vi
INDICE
8.4. Rilievo geometrico descrittivo ..................................................... 167
8.5. DPA............................................................................................... 170
8.6. Acquisizione dati e costruzione curva di E................................... 177
8.7. Acquisizione dati e costruzione curva di B................................... 180
8.8. Conclusioni .................................................................................... 184
9. CONCLUSIONI ................................................................................ 185
187
BIBLIOGRAFIA
APPENDICE
130 ANNI DI STORIA PER LA TRASMISSIONE
DELL’ELETTRICITA’
vii
189
CAPITOLO 1
INTRODUZIONE
INTRODUZIONE
1.1.
Premessa1
Sulla Terra è da sempre presente un fondo elettromagnetico
naturale, le cui sorgenti principali sono la terra stessa, l´atmosfera ed il
sole, che emette radiazioni infrarossa, luce visibile e radiazione
ultravioletta. Gli esseri viventi hanno da sempre convissuto con tali
radiazioni, evolvendosi in modo da adattarsi ad esse, proteggersi o
utilizzare
al
meglio
questi
agenti
fisici.
Al naturale livello di fondo si è poi aggiunto, al passo con il progresso
tecnologico, un contributo sostanziale dovuto alle sorgenti legate alle
attività umane. L´uso crescente delle nuove tecnologie, soprattutto nel
campo delle radio telecomunicazioni, ha infatti portato, negli ultimi
decenni, ad un continuo aumento della presenza di sorgenti di campi
elettromagnetici (cem), rendendo la problematica dell´esposizione della
popolazione a tali agenti di sempre maggiore attualità.
Termini come “inquinamento elettromagnetico” o “elettrosmog”, benché
usati in modo improprio, compaiono frequentemente tra le notizie
riportate dai mezzi d´informazione e sono motivo di forte
preoccupazione per l´opinione pubblica, sia per la rapida crescita del
numero delle sorgenti, sia per l´assenza di una percezione acustica,
olfattiva e visiva del fenomeno propagativo e di conoscenze certe in
merito ai possibili effetti a lungo termine dei campi elettromagnetici
sulla
salute
umana.
L´ "elettrosmog" è una forma anomala di inquinamento ambientale,
poiché non si ha una vera e propria "immissione" di sostanze
nell´ambiente: gli agenti fisici implicati (campi elettrici, magnetici ed
elettromagnetici) sono presenti solo finché le sorgenti che li hanno
generati rimangono accese e non danno luogo a processi di accumulo
nell´ambiente. Si tratta inoltre di un fenomeno localizzato in zone più o
meno ampie nell´intorno delle sorgenti, senza un´effettiva diffusione, o
meglio di permanenza o di irreversibilità, su scala territoriale.
Tra le principali sorgenti artificiali di campi elettromagnetici
nell´ambiente vanno annoverati gli apparati per il trasporto e la
1
Siti web consultati: http://www.arpa.emr.it/pubblicazioni/cem/notizie_20.asp
1
CAPITOLO 1
INTRODUZIONE
distribuzione dell´energia elettrica o elettrodotti, costituiti da linee
elettriche ad altissima, alta, media e bassa tensione, da centrali di
produzione e da stazioni e cabine di trasformazione dell´energia
elettrica, che producono campi detti a bassa frequenza e gli impianti per
radiotelecomunicazione, che generano campi ad alta frequenza e
comprendono i sistemi per diffusione radio e televisiva, gli impianti per
la telefonia cellulare o mobile o stazioni radio base, gli impianti di
collegamento radiofonico, televisivo e per telefonia mobile e fissa (ponti
radio) ed i radar.
La Terra risulta quindi avvolta da un’immensa ragnatela di onde
elettromagnetiche che trasportano energia di diversa intensità e diversa
lunghezza d’onda che è sicuramente rappresentativo di sviluppo e di
progresso , ma sul quale non possiamo fare a meno di interrogarci.
2
CAPITOLO 1
1.2.
INTRODUZIONE
Obiettivi
I casi di studio di questo lavoro di tesi realizzato durante il
periodo di stage presso l’Azienda Sanitaria Provinciale 33 di Catania –
Dipartimento di prevenzione medica – U.O. di Radioprotezione, sotto la
guida del Dott. Cristoforo La Mela, dirigente della rispettiva Unità
Operativa (tutor aziendale) e della Prof.ssa Giuseppina Immè, docente
del Master di II livello in “Monitoraggio delle radiazioni ionizzanti e
non ionizzanti e rischio ambientale” e professore ordinario presso
l’Università degli Studi di Catania, ha come scopo di verificare se
sussistano o meno le condizioni tali da giustificare interventi urgenti di
bonifica dei due complessi edilizi destinati ad attività sanitarie,
rispettivamente il poliambulatorio di San Giorgio – Librino ed il
poliambulatorio sito nel comune di Sant’Agata li Battiati, mediante
un’opportuna metodologia di calcolo e di monitoraggio dei campi
elettrici E e di induzione magnetica B generati da elettrodotti. La scelta è
ricaduta su questi due esempi di edilizia sanitaria, in quanto il primo
caso trattato, ossia, il poliambulatorio di San Giorgio – Librino risulta
essere sotto fascia di rispetto dell’elettrodotto denominato “Misterbianco
– Zia Lisa 2”; l’altro caso, relativo al poliambulatorio di Sant’Agata li
Battiati presenta una caratteristica in più rispetto al precedente caso,
ossia l’intero lotto di terreno su cui ricade l’edificio in questione risulta
essere attraversato da due elettrodotti a 150kV ovvero del gestore
TERNA e del gestore delle RFI.
Nel capitolo 6 descriveremo la metodologia di studio applicata ai due
precedenti casi con l’obiettivo principale di verificare il rispetto dei
valori di attenzione e degli obiettivi di qualità e la conformità con quanto
stabilito dalla L.36/2001 ed il DPCM n199 08/07/2003.
.
3
CAPITOLO 1
1.3.
INTRODUZIONE
Articolazione della tesi
Il lavoro si articola in nove capitoli, compresa la presente
introduzione, ed un’appendice.
Nel secondo capitolo vengono richiamati i concetti base della
teoria delle onde elettromagnetiche attraverso un percorso che partendo
dalle teorie matematiche, quali le funzioni armoniche, l’analisi di
Fourier, l’evoluzione storica riguardo le scoperte del mondo scientifico
riguardo i campi elettrico, magnetico ed elettromagnetico, la teoria fisica
nella quale si inseriscono le equazioni di Maxwell, ci conduce alla
definizione del vettore di Poynting e quindi ai concetti di trasporto e
deposito di energia delle onde elettromagnetiche nei corpi da esse
incontrate e quindi con particolare riguardo al corpo umano e ai possibili
effetti biologici, che risulta essere l’argomento a cui sarà dedicato il
capitolo successivo.
Il terzo, come anticipato, riguarda gli effetti biologici dei campi
elettromagnetici, le interazioni dei campi ELF con il corpo umano alla
luce sia delle teorie scientifiche più attuali e alla luce delle linee guida
dell’ICNIRP. Nell’ultimo paragrafo del capitolo, si riportano le
motivazioni che hanno portato lo IARC (International Agency for
Research on Cancer) a classificare l’esposizione ai campi magnetici nel
gruppo 2B, ossia possibilmente cancerogeni per l’uomo, ed uno stralcio
di un articolo su uno studio condotto in Italia riguardo la possibilità di
aumento del rischio di leucemia linfoblastica acuta in soggetti in età
pediatrica che sono stati maggiormente esposti a campi magnetici
generati da elettrodotti nei comuni di Modena e Reggio Emilia.
Nel quarto capitolo vengono esaminate le principali normative sugli
elettrodotti, considerando la prima legge risalente al R.D. 1775/33
riguardante il concetto di servitù di elettrodotto e del rapporto in termini
legali amministrativi intercorrente tra il proprietario del fondo e l’ente
gestore nonché del fondo stesso intermini di legge.
Il D.I. n.449/88 sull’ approvazione delle norme tecniche per la
progettazione, l’esecuzione e l’esercizio delle linee elettriche aeree
esterne.
Il D.P.C.M. 23/04/1992 che fissa i limiti massimi di esposizione,
relativamente all'ambiente esterno ed abitativo, ai campi elettrico e
4
CAPITOLO 1
INTRODUZIONE
magnetico generati alla frequenza industriale nominale (50Hz),
successivamente abrogato dal D.P.C.M. dell’08/07/2003.
La legge. n.36 del 22/02/2001 detta anche legge quadro sulla protezione
dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici.
Il D.P.C.M. dell’08/07/2003 che fissazione, al momento in maniera
univoca, i limiti di esposizione, e i valori di attenzione e gli obiettivi di
qualità per la protezione della popolazione dalle esposizioni ai campi
elettrici e magnetici alla frequenza di rete (50Hz) generati dagli
elettrodotti.
In fine i due decreti D. 29/05/2008 pubblicato in G.U. il 02/07/08 n.153
e il D. 29/05/2008 pubblicato in G.U. il 02/07/08 n.156, rispettivamente
sull’ approvazione delle procedure di misura e valutazione
dell’induzione magnetica e sull’ approvazione della metodologia di
calcolo per la determinazione delle fasce di rispetto per gli elettrodotti.
Nel quinto capitolo viene definito il concetto di “bonifica” di un
sito urbano da campi lettrici e magnetici generati da elettrodotti ai sensi
della L.36/2001 e vengono quindi indicati i possibili metodi tecnici per
raggiungere l’obiettivo della bonifica.
Nel sesto capitolo viene presentata la metodologia di analisi di
studio applicata in generale per i siti urbani in cui sono presenti
elettrodotti con lo scopo di permettere di verificare se sussistano o meno
le condizioni tali da giustificare interventi urgenti di bonifica in uno dei
due complessi edilizi destinati ad attività sanitarie, rispettivamente il
poliambulatorio di San Giorgio – Librino ed il poliambulatorio sito nel
comune di Sant’Agata li Battiati, mediante un’opportuna metodologia di
calcolo e di monitoraggio dei campi elettrici E e di induzione magnetica
B.
Nel settimo e nell’ottavo capitolo si riportano i due casi di studio,
sui quali è stata la metodologia di analisi e monitoraggio del capitolo
precedente, riguardanti due siti urbani destinati ad edilizia sanitaria su
cui gravano rispettivamente un elettrodotto per il caso del
poliambulatorio San Giorgio-Librino e due elettrodotti disposti in
parallelo per il caso del poliambulatorio di Sant’Agata li Battiati.
5
CAPITOLO 1
INTRODUZIONE
Nel nono ed ultimo capitolo si riportano le conclusioni del lavoro
svolto.
Infine, nell’appendice, è riportato un articolo che presenta i 130
anni di storia per la trasmissione dell’elettricità.
6
CAPITOLO 2
2.
RICHIAMI TEORICI
RICHIAMI TEORICI
2.1. Onde elettromagnetiche e funzioni armoniche…
un po’ di matematica
Importanti grandezze periodiche alternate sono le funzioni
armoniche sinusoidali, ad esempio:
a(t) = AM sin (t + ) = AM cos (t + 1)
con 1 = – /2
dove:
AM = ampiezza o valore di picco della funzione armonica;
= fase, valore dell’argomento della funzione seno per t=0;
1 = fase, valore dell’argomento della funzione seno per t=0;
= 2f = 2/T, pulsazione della funzione armonica.
Figura 1.2. Esempio di diagramma di una funzione armonica
7
(1.2)
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
Le caratteristiche fondamentali che distinguono in genere
un’onda e che ne determinano le proprietà sono:
-
Periodo, T
Frequenza, f o lunghezza d’onda, ampiezza d’onda, AM
Dai grafici a seguire (Figg. 1.2 e 2.2) è possibile desumere il
significato fisico delle caratteristiche sopraddette e di seguito ne
verranno esposti i concetti fondamentali che le caratterizzano.
Figura 2.2. Lunghezza d’onda, ampiezza e frequenza in un diagramma di
un’onda sinusoidale.
Periodo: una grandezza a(t), funzione del tempo t, è detta
periodica se assume lo stesso valore dopo un certo intervallo di tempo T,
detto periodo; ovvero, quando a(t+T) = a(t). Nei casi da noi tratti il
periodo si misura in secondi [s]
Frequenza: indicata sia con la lettera f sia con la lettera greca è
strettamente legata al concetto di periodo, infatti, la frequenza,
8
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
rappresenta il numero di oscillazioni effettuate dall’onda in un secondo
(unità di tempo), che si misura in Hertz [Hz=s-1] e vale la seguente
relazione:
f = 1/T
[Hz]
(2.2)
Lunghezza d’onda: indicata con la lettera greca (lambda),
rappresenta, fissato il tempo t, la distanza percorsa dall’onda durante un
tempo di oscillazione e corrisponde alla distanza tra due massimi o due
minimi dell’onda, questa viene misurata in metri [m] e vale, posto c la
velocità della luce nel vuoto e f la frequenza, la seguente relazione:
= c/f [m]
(3.2)
Ampiezza o valore di picco di un onda, indicato con AM, si
intende il valore massimo che viene raggiunto dall’oscillazione in un
determinato tempo di osservazione e si misura in metri [m]. Inoltre,
come verrà mostrato a seguire, al concetto di ampiezza è strettamente
associato quello di intensità.
La funzione periodica a(t) può essere rappresentata dal valore
medio a0. Il valore medio è dato dalla somma delle diverse variazioni di
a in funzione del tempo, divisa per il tempo durante il quale la somma
viene eseguita. Così possiamo scrivere la seguente relazione che
rappresenta il valor medio della funzione periodica sinusoidale nel
periodo T:
ଵ
்
ܽ଴ ൌ ‫׬‬଴ ܽሺ‫ݐ‬ሻ݀‫ݐ‬
்
(4.2)
Il prodotto a0T è uguale all’area compresa fra il grafico di a(t) e
l’asse delle ascisse, nell’intervallo di tempo T.
Il valor medio così trovato, per come rappresentato nei due grafici a
seguire (Figg. 3.2 e 4.2), potrà essere diverso da zero o anche uguale a
zero, allora in questo caso, la grandezza è detta alternata.
9
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
Figura 3.2. valore medio a0 della funzione a(t) diverso da zero.
Figura 4.2. valore medio a0 della funzione a(t) uguale a zero.
Ma il valore che meglio esprime e rappresenta il contenuto
energetico dell’onda di una grandezza periodica a(t) è A il valore
efficace (RMS: Root Mean Square), definito dalla relazione seguente:
ଵ
்
‫ ܣ‬ൌ ට ‫׬‬଴ ܽଶ ሺ‫ݐ‬ሻ݀‫ݐ‬
்
10
(5.2)
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
Con ovvio significato dei simboli, dalla (5.2) A è il valore
efficace di una data grandezza variabile nel tempo a(t) è una quantità il
cui quadrato è uguale al valor medio del quadrato di a(t).
2.1.2. Concetto di analisi e di sintesi: Analisi di Fourier
In base al teorema di Fourier ogni grandezza periodica a(t) di
periodo T e frequenza f=1/T, può essere sviluppata come somma di
funzioni sinusoidali (in generale, in numero infinito), ciascuna
caratterizzata da una frequenza multipla della frequenza f (frequenza
fondamentale), secondo l’espressione:
ܽሺ‫ݐ‬ሻ ൌ ‫ܣ‬଴ ൅ σ௡ ‫ܣ‬௡ •‹ሺ݊߱‫ ݐ‬൅ ߶௡ ሻ
Figura 5.2. Forma d’onda risultante, fondamentale e le armoniche
11
(6.2)
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
dove Ao è il valor medio di a(t). La funzione sinusoidale con n = 1 ha
frequenza f = 1/T ed è detta la prima armonica o componente
fondamentale di a(t), mentre quelle con n = 2, 3,.. sono dette le
componenti armoniche (2a, 3a,.. ) o, semplicemente, le armoniche di a(t)
e hanno frequenze multiple della fondamentale (2f, 3f,… ).
E’ quindi possibile ricavare lo spettro di qualsiasi funzione periodica,
attraverso il processo di analisi.
Il metodo e' reversibile e consente di ricomporre il segnale a partire dalla
serie di sinusoidi, attraverso il processo di sintesi.
Effettuare l’analisi in frequenza significa partire da una rappresentazione
della forma d’onda, e arrivare a definire lo spettro di frequenza.
Figura 6.2. Nel primo grafico è illustrato il concetto di “sintesi” che consente di
ricomporre il segnale (onda blu) a partire da una serie di onde sinusoidali.
Nel secondo grafico, viceversa, è illustrato il concetto di “analisi”.
Si può notare, come illustrato precedentemente (Fig. 6.2), che il
grafico sia di tipo armonico, in quanto le frequenze sono equispaziate
ovvero, sono tutte in rapporto armonico con la fondamentale, infatti sono
presenti le frequenze: .1f0, .2f0, .3f0. Questo tipo di spettro dà luogo a
12
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
un’onda periodica, è infatti ben visibile la ripetizione della forma
d’onda.
Le componenti possono però essere in rapporti non armonici,
(Fig. 7.2) e questo lo si può notare dal fatto che le frequenze non sono
più equispaziate, e i rapporti di frequenza con la più bassa non sono
interi. L’onda risultante non è quindi periodica, e infatti nella
rappresentazione dell’onda non si notano periodicità.
Figura 7.2. Grafico di un’onda non periodica
13
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
2.2. Onde elettromagnetiche ed equazioni di Maxwell…
un po’ di storia2
Lo sviluppo delle’elettromagnetismo come scienza secondo gli
schemi che intendiamo oggi è assai recente. Seppur solo a partire dal
XVIII si incominciano a studiare i fenomeni dell’elettrostatica della
magnetostatica solo nell’Ottocento si riesce a giungere ad una
formulazione teorica dei fenomeni elettromagnetici.
Ma nella storia dell’umanità, certi fenomeni dovuti alle cariche
elettriche e/o ai dipoli magnetici, hanno attratto le attenzioni di grandi
uomini che hanno contribuito certamente alla magnifica teoria di sintesi
che Maxwell enunciò riguardo l’elettromagnetismo.
Ricordiamo in particolare, senza alcuna pretesa di citare tutti:
- 600 a.c. Talete di Mileto descrive le proprietà dell’ambra che
-
-
attrae pezzetti di piume quando viene strofinata con un panno, e
del magnete che ha la capacità di attrarre il ferro.
1200 Pierre de Maricourt 3‹marikùur›, scienziato francese,
maestro di Ruggero Bacone. Studiò i fenomeni fondamentali del
magnetismo, riconoscendo l'esistenza di poli magnetici Sud e
Nord inseparabili. Scrisse, nel 1269, un trattato epistolare sul
magnete (De magnete), stampato per la prima volta nel 1558: si
tratta di un documento molto importante per la storia delle
conoscenze magnetiche nel Medioevo.
1600 William Gilbert: osserva che altre sostanze, come lo zolfo,
il vetro, la resina, ecc. si comportano come l'ambra quando
vengono strofinate (Gilbert usa il nome latino electrum per
l'ambra e chiama electrica le altre sostanze che si comportano
come l'ambra). Inoltre Gilbert introduce una distinzione tra
2
Siti web consultati:
http://wwwusers.ts.infn.it/~milotti/Didattica/Fisica3Matematica/Introduzione%20storica.pdf
http://www.fondazionetonolini.org/files/leOndeElettromagnetiche.pdf
3
Sito web consultato: http://www.treccani.it/enciclopedia/pierre-de-maricourt/
15
CAPITOLO 2
-
-
-
RICHIAMI TEORICI
l'ambra – che attrae solo quando viene strofinata – e la magnetite
– che invece attrae il ferro senza che sia necessaria alcuna azione
meccanica. Tale distinzione tra fenomeni elettrici e magnetici
sopravvive fino alla metà del 19° secolo. Nella sua opera
fondamentale, il "de Magnete", Gilbert scrive che poli magnetici
opposti si attraggono mentre poli omologhi si respingono, mostra
come evidenziare un campo magnetico per mezzo della limatura
di ferro ed infine dimostra – con l'aiuto di un magnete sagomato
a forma di sfera – che la terra si comporta come un grande
magnete. Gilbert costruì anche il primo strumento rivelatore di
elettricità, costituito da un sottile ago su un perno, che si
muoveva come una bussola.
1660 Otto von Guericke costruisce la prima macchina
elettrostatica.
1665 Robert Hooke studia le figure di interferenza prodotte da
pellicole sottili.
1690 Huygens formula matematicamente la teoria ondulatoria
della luce.
1729 Stephen Gray introdusse il concetto di sostanze isolanti e
conduttrici.
1745 E. von Kleist e A. Cunaeus inventano indipendentemente la
bottiglia di Leida, una primitiva forma di condensatore elettrico
1746 Benjamin Franklin inizia il suo studio dell'elettricità e
propone l'idea che l'elettricità sia un fluido che può passare da
una parte all'altra dei corpi. Secondo Franklin la presenza di
questo fluido produce una carica positiva, e la sua assenza una
carica negativa. Franklin suppone che nel suo passaggio da una
parte all'altra di un corpo il fluido si conservi.
1750 Franklin dimostra che i fulmini sono un fenomeno elettrico
facendo volare un aquilone trattenuto da un filo metallico durante
un temporale, e osservando le piccole scariche elettriche in
prossimità dell'estremità inferiore del filo di seta in grado di
condurre l'elettricità fino ad una chiave metallica sospesa usata
per caricare una bottiglia di Leida.
1775 Alessandro Volta inventa l’elettrofero
1780 Luigi Galvani scopre gli effetti dell'elettricità sulla
muscolatura di una rana.
16
CAPITOLO 2
-
-
-
RICHIAMI TEORICI
1782 A.Volta scopre la relazione tra capacità di un condensatore,
carica e tensione : Q=CV.
1789 Charles Augustin de Coulomb effettua misure precise e
conferma la legge del quadrato della distanza egli è considerato il
fondatore della teoria matematica dell'elettricità e del
magnetismo: l'unità di misura della carica elettrica, il coulomb, fa
riferimento al suo nome.
1800 Alessandro Volta pubblica una memoria nella quale
annuncia l'invenzione della pila. Per la prima volta è disponibile
una sorgente di corrente, e questa invenzione dà il via al
progresso in elettrodinamica.
1801 Thomas Young dimostra il "principio di interferenza", lo
utilizza per spiegare i colori che appaiono sulle pellicole sottili e
calcola le lunghezze d'onda associate a vari colori.
1808 Étienne Louis Malus scopre la polarizzazione della luce.
1810-20 Fresnel e Arago esplorano il comportamento della luce
polarizzata e scoprono che la luce è assimilabile ad un'onda
polarizzata trasversalmente.
1819 Hans Christian Oersted scopre che una corrente elettrica
produce un campo magnetico e riesce a spostare l'ago di una
bussola.
1820 André-Marie Ampère dimostra la completa equivalenza tra
un magnete e una spira percorsa da corrente.
1825 W. Sturgeon inventa l'elettromagnete: diventa così possibile
produrre un'azione meccanica a distanza per mezzo di una
corrente elettrica.
1827 W. Sturgeon inventa l'elettromagnete: diventa così possibile
produrre un'azione meccanica a distanza per mezzo di una
corrente elettrica.
1831 Faraday, Neumann e Lenz formulano la legge
sull’induzione.
1834 Heinrich Lenz riesce a precisare il verso in cui scorre la
corrente prodotta da un campo magnetico variabile.
1840 James Prescott Joule scopre gli effetti termici della corrente
elettrica.
1845 Faraday scopre che la direzione di polarizzazione di un
fascio di luce che attraversa un mezzo può venire alterata da un
17
CAPITOLO 2
-
RICHIAMI TEORICI
campo magnetico, e in questo modo stabilisce un collegamento
diretto tra elettromagnetismo e luce.
1851 Joseph Henry suggerisce l'esistenza di onde
elettromagnetiche sulla base di esperienze da lui effettuate con
scariche elettriche già nel 1842.
1861-65 James Clerk Maxwell utilizza i risultati di Ampere,
Faraday ed Henry, unifica le leggi dell'elettromagnetismo e
deduce l'esistenza delle onde elettromagnetiche.
Introdusse i seguenti concetti di campo:
“Il campo elettromagnetico è quella parte di spazio che contiene
e circonda i corpi in condizioni elettriche e magnetiche.” …
“L’energia dei fenomeni elettromagnetici risiede nel campo
elettromagnetico, nello spazio circondante i corpi elettrizzati e
magnetizzati.”
“La materia ponderabile non è indispensabile all’esistenza delle
linee di forza”
-
-
1888 Il fisico tedesco Heinrich Rudolf Hertz (1857 - 1894) riuscì
a generare onde elettromagnetiche e a verificare le previsioni
teoriche di Maxwell. Con questi strumenti Hertz poté misurare la
lunghezza
d'onda
della
radiazione
elettromagnetica,
dimostrandone la natura ondulatoria.
1895 Wilhelm K. Röngten scopre i raggi X.
1895 Marconi Inventa il sistema antenna-terra; arrivando a
coprire la distanza di 2400 m.
1897 Joseph John Thomson scopre gli elettroni
1900 Max Karl Ernest Ludwig Planck introduce la teoria dei
quanti
1901 Vengono ricevuti i primi segnali attraverso l'Atlantico, da
Poldhu a St.John's (Terranova) 3400km
1905 Albert Einstein utilizza le idee di Planck e spiega l'effetto
fotoelettrico.
…
18
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
Sono ben 25 secoli di ricerche dalle prime osservazioni
fenomenologiche (Talete, VI secolo a.C.) alla formalizzazione teorica
(Maxwell 1865), alla estensione relativistica (Einstein, 1965) e a quella
quantistica (Dirac) .
L'elettromagnetismo rappresenta nel suo insieme, uno dei
massimi raggiungimenti della mente umana:
teoria di grande eleganza,
grande forza di sintesi
grande capacità di predizione
applicazioni in tutti i settori tecnologici.
19
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
2.3. Caratteristiche del campo elettrico E
e del campo magnetico H
In questo paragrafo, prima di affrontare la parte prettamente
teorica delle equazioni di Maxwell, si presenteranno i concetti, le
definizioni e le caratteristiche fisico-naturali del campo elettico e del
campo magnetico.
Le onde elettromagnetiche sono il fenomeno fisico attraverso il
quale l’energia elettromagnetica può trasferirsi da luogo a luogo per
propagazione. Tale fenomeno di trasferimento di energia, che avviene
lungo la direzione di propagazione, può avvenire nello spazio libero (via
etere) oppure può essere confinato e facilitato utilizzando appropriate
linee di trasmissione come guide d’onda, cavi coassiali, ecc…
Le onde elettromagnetiche, sono fenomeni oscillatori, generalmente di
tipo sinusoidale, e sono costituite da due grandezze che variano
periodicamente nel tempo: il campo elettrico E ed il campo magnetico
H.
Brevemente riassumiamo i concetti di campo elettrico e magnetico [1]
[2]:
-
Il campo elettrico E si definisce come una proprietà o
perturbazione dello spazio, prodotta dalla presenza di cariche
elettriche, positive o negative. Tale perturbazione si può
verificare constatando che ponendo una carica elettrica nella
regione perturbata questo risulta soggetto ad una forza.
L´intensità del campo elettrico si misura in Volt per metro
(V/m). Qualsiasi conduttore elettrico produce un campo
elettrico associato, che esiste anche quando nel conduttore
non scorre alcuna corrente. Più alta è la tensione, più intenso
è il campo ad una certa distanza dal conduttore; mentre per
una data tensione l´intensità diminuisce al crescere della
distanza.
Conduttori come i metalli, i materiali edili e gli alberi hanno
proprietà schermanti. Quindi i campi elettrici prodotti
all’esterno delle linee ad alta tensione sono attenuati dalle
20
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
pareti, dagli edifici e dagli alberi, quando ad esempio, gli
elettrodotti sono interrati, il campo elettrico in superficie è a
malapena misurabile.
-
Il campo magnetico H può essere definito come una
proprietà o perturbazione dello spazio prodotta dal
movimento delle cariche elettriche ossia dalla presenza di
correnti elettriche oppure da magneti permanenti (calamite).
Tale perturbazione si può verificare constatando che ponendo
un corpo magnetizzato nella regione perturbata, questo risulta
soggetto ad una forza. L´intensità del campo magnetico si
esprime in Ampère per metro (A/m), anche se solitamente si
preferisce riferirsi ad una grandezza correlata, la densità di
flusso magnetico o induzione magnetica B, misurata in
microtesla (μT). Il campo magnetico viene generato soltanto
quando viene acceso un apparecchio elettrico e quindi scorre
corrente. La sua intensità dipende proporzionalmente
dall´intensità della corrente elettrica. I campi magnetici sono
più intensi in prossimità della sorgente e diminuiscono
rapidamente all´aumentare della distanza, inoltre non sono
schermati dai materiali comuni, come le pareti degli edifici.
Nella successiva tabella cercheremo di schematizzare le caratteristiche
peculiari dei campi elettrici e magnetici:
21
CAPITOLO 2
Campi Elettrici
I C.E. derivano da una
differenza di potenziale o
tensione
La loro intensità si misura
inV/m
RICHIAMI TEORICI
Campi Magnetici
I C.M. derivano dalla corrente elettrica
La loro intensità si misura in A/m.
Anche se più in generale viene usata B
induzione magnetica misurata in T
(Tesla)
Un campo elettrico può I campi magnetici esistono solo quando
essere presente anche se un vi è circolazione di corrente.
apparecchio è spento
L’intensità
del
campo L’intensità del campo magnetico
elettrico diminuisce con la diminuisce con la distanza dalla sorgente
distanza dalla sorgente
La maggior parte dei I campi magnetici non sono schermati
materiali scherma in qualche dalla maggior parte dei materiali.
misura i campi elettrici.
Tabella 2.I Differenze ed analogie tra i campi E e H (fonte O.M.S.)
22
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
2.4. Equazioni di Maxwell ed onde elettromagnetiche [3]
“La spesso menzionata 'armonia prestabilita' tra ciò che è
matematicamente interessante e ciò che è fisicamente importante
si incontra ad ogni passo e conferisce un'attrazione estetica
- mi piacerebbe dire metafisica - al nostro soggetto"
Arnold Sommerfield
L’equazione differenziale risultante dalle modifiche che Maxwell
apportò al teorema di Ampère:
”‘–۰ ൌ ߤ଴ ቀ‫ ܒ‬൅ ߝ଴
డ۳
డ௧
ቁ
(7.2)
Ovvero l’aggiunta del termine 00 ߲E/߲t che fu originariamente
suggerita proprio da Maxwell per rispettare la legge di conservazione
della carica elettrica in condizioni non stazionarie. Questa relazione così
scritta rappresenta una delle equazioni di Maxwell e dice che ad ogni
campo elettrico variabile nel tempo è sempre associato un campo
magnetico.
Insieme alle seguenti tre equazioni differenziali:
‫ݐ݋ݎ‬۳ ൌ െ
డ۰
డ௧
(8.2)
che esprime in forma differenziale la legge di Faraday dell’induzione
elettromagnetica e che costituisce un’altra delle equazioni di Maxwell,
tale relazione dice che nelle regioni di spazio dove esiste un campo
23
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
magnetico variabile col tempo esiste necessariamente un campo
elettrico non conservativo.
†‹˜۳ ൌ ய
கబ
(9.2)
Questa relazione esprime il teorema di Gauss in forma
differenziale, costituisce anche essa una delle equazioni fondamentali
dell’elettromagnetismo di Maxwell, e dice che la divergenza di E in un
punto è uguale alla densità volumetrica di carica in quel punto divisa
per 0 ed è valida per un campo elettrico qualsiasi anche non statico.
Infine, anche la seguente la relazione fa parte delle equazioni di
Maxwell, ovvero:
†‹˜۰ ൌ Ͳ
(10.2)
In particolare, tutti i campi vettoriali che hanno tale proprietà,
cioè divergenza nulla in tutti i punti dello spazio, sono chiamati campi
solenoidali. Ancora da questa relazione è possibile dire che il flusso
magnetico concatenato ad una linea chiusa è indipendente dalla
particolare superficie avente come contorno.
Tutte le relazioni soprascritte, riassumono le relazioni tra i campi
vettoriali E e B , la densità complessiva Ԓ della carica elettrica e la
densità complessiva di corrente j , queste furono poste da Maxwell alla
base di una teoria coerente riguardante l’elettromagnetismo e per tali
ragioni sono note col nome di equazioni di Maxwell.
Vediamo di ricavare alcune proprietà delle onde
elettromagnetiche proprio a partire dalle equazioni di Maxwell, in
particolare questo ci porterà a studiare le soluzioni delle equazioni di
Maxwell in una regione dello spazio vuoto, quindi non contenente né
cariche né correnti elettriche. In queste condizioni le soluzioni che se ne
derivano sotto tali condizioni possono essere considerate come
rappresentative di onde elettromagnetiche che nel vuoto si propagano
con la velocità c della luce. Tuttavia, queste rimasero delle ipotesi, e
24
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
dovettero passare più di vent’anni prima che Heinrich Hertz, nel 1888,
potesse stabilire su una base sperimentale precisa l’esistenza delle onde
elettromagnetiche e confermare direttamente con delle esperienze di
laboratorio le previsioni teoriche di Maxwell. Hertz stesso, osservò,
successivamente, i fenomeni della riflessione, rifrazione e diffrazione di
tali onde e poté constatare la completa similitudine tra le proprietà delle
onde elettromagnetiche e le proprietà delle radiazioni luminose.
Le equazioni di Maxwell nel vuoto assumono la seguente forma:
”‘–۰ ൌ ߝ଴ ߤ଴
”‘–۳ ൌ െ
డ۳
డ௧
డ۰
(11.2)
(12.2)
డ௧
†‹˜۳ ൌ Ͳ
(13.2)
†‹˜۰ ൌ Ͳ
(14.2)
Dalla prima equazione segue che a un campo elettrico variabile
nel tempo è sempre associato un campo magnetico e viceversa per la
seconda delle equazioni associato ad un campo magnetico variabile nel
tempo c’è sempre un campo elettrico. Per determinare, adesso, le
soluzioni non statiche delle equazioni sopra scritte sarà conveniente
ricavare le equazioni soddisfatte in generale da E e da B nel vuoto.
Dalla seconda delle equazioni si ha:
”‘–ሺ”‘–۳ሻ ൌ െ”‘–
డ۰
డ௧
డ
ൌ െ ሺ”‘–۰ሻ
డ௧
(15.2)
se si usa la seguente identità, ossia:
”‘–ሺ”‘–۳ሻ ൌ ‰”ƒ†ሺ†‹˜۳ሻ െ ‫׏‬ଶ ۳
25
(16.2)
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
per la terza delle equazioni di Maxwell ovvero div E = 0 dopo opportuni
sostituzioni si ottiene la seguente relazione:
ଵ డమ ۳
௖
మ
డమ ۳
ൌ ߝ଴ ߤ଴
డ௧ మ
డ௧ మ
ൌ ‫׏‬ଶ ۳
(17.2)
Tale relazione si può scrivere anche in coordinate cartesiane assumendo
la seguente forma:
ଵ డమ ۳
డమ۳
డమ۳
డమ۳
௖
డ௫
డ௬
డ௭ మ
మ
డ௧
మ െ
మെ
మ െ
ൌͲ
(18.2)
Da queste due ultime relazioni è possibile ricavare la costante:
ଵ
ܿ ൌ
(19.2)
ඥఌబ ఓబ
che altro non è che il modulo della velocità dell’onda lungo la sua
direzione di propagazione e tale velocità viene identificata con la
velocità della luce nel vuoto pari a 299 792 458 m/s.
Ritornando alle equazioni differenziali precedenti, come abbiamo
fatto per il campo E, è possibile determinare anche per B un’equazione
analoga:
ଵ డమ ۰
௖మ
డ௧ మ
ൌ ‫׏‬ଶ ۰
(20.2)
anche questa relazione, come fatto in precedenza per E, può essere
scritta in coordinate cartesiane nella seguente forma:
ଵ డమ ۰
௖
మ
డ௧ మ
െ
డమ ۰
డమ۰
డమ ۰
డ௫
డ௬
డ௭ మ
మ െ
మ െ
ൌͲ
(21.2)
Queste due equazioni scritte in forma cartesiana altro non sono
che un insieme di sei equazioni differenziali nelle incognite Ex , Ey , Ez ,
26
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
Bx , By , Bz e descrivono la propagazione nel vuoto delle onde
elettromagnetiche.
Per determinare una particolare soluzione, ovviamente non
statica, possiamo considerare una soluzione, che in un arbitrario istante,
assuma lo stesso valore in tutti i punti di un qualunque piano
perpendicolare ad un dato asse, che possiamo assumere, come asse x del
sistema di riferimento usato: in una tale situazione i vettori E e B non
devono dipendere dalle coordinate y e z ma soltanto dal tempo e dalla
coordinata x.
Sotto queste condizioni sia E sia B sono funzioni solo di x e di t e
la soluzione delle equazioni di Maxwell rappresenta un’onda
elettromagnetica piana perpendicolare all’asse delle x perché a
qualunque istante E e B hanno gli stessi valori in tutti i punti di ogni
piano perpendicolare all’asse x.
Inoltre, l’onda risulta essere trasversale perché sia il campo
elettrico sia il campo magnetico in ogni punto dello spazio variano col
tempo ma si mantengono sempre perpendicolari all’asse x , cioè alla
direzione di propagazione. In generale, l’onda in questione, è costituita
da due onde che si propagano in versi opposti lungo l’asse x con modulo
della velocità, come trovato in precedenza, pari a c ovvero la velocità di
propagazione della luce nel vuoto (19.2)
Detto I il versore dell’asse x insieme ai campi E e B formano una
terna ortogonale levogira.
Il vettore E×B è diretto nel verso in cui si propaga l’onda e tra i
moduli dei campi E e B , punto per punto e in qualunque istante vale la
relazione:
ȁ۳ȁ ൌ ܿ ȁ۰ȁ
(22.2)
Un’onda piana si dice polarizzata linearmente quando il campo
elettrico E i ogni punto dello spazio varia col tempo mantenendosi però
sempre parallelo a una stessa direzione sotto tale condizione i vettori E
e B sono costantemente diretti secondo due direzioni fisse,
perpendicolari tra di loro e alla direzione di propagazione dell’onda.
27
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
In pratica, uno dei casi più importanti di un’onda piana polarizzata
linearmente è quello in cui la funzione f è sinusoidale (si ricordi che
grazie al teorema di Fourier, qualunque funzione f periodica può essere
rappresentata come somma di onde sinusoidali) la si può esprimere come
somma di onde sinusoidali e si ha allora un’onda monocromatica
caratterizzata dalle seguenti equazioni:
۳ ൌ ۳଴ •‹ሺ݇‫ ݔ‬െ ܿ‫ݐ‬ሻ
൜
۰ ൌ ۰଴ •‹ሺ݇‫ ݔ‬െ ܿ‫ݐ‬ሻ
(23.2)
In questo caso la funzione f sinusoidale:
݂ሺ‫ ݔ‬െ ܿ‫ݐ‬ሻ
(24.2)
Altro non è che un’onda progressiva che si propaga con velocità c nella
direzione e nel verso positivo dell’asse delle x e che mantiene inalterata
la sua forma traslandosi di un tratto d=ct verso destra.
Ritornando al sistema di equazioni precedenti si ha che i vettori costanti
E0 e B0 sono perpendicolari tra di loro e all’asse x , direzione lungo la
quale si propaga l’onda; inoltre, per quanto già detto, vale:
E0 = cB0
(25.2)
La quantità k viene chiamata numero d’onda , mentre
ߣ ൌ
ଶగ
௞
(26.2)
È la lunghezza d’onda: fissato t, rappresenta la distanza tra
due massimi successivi dell’onda.
La funzione sinusoidale:
•‹ሺ݇‫ ݔ‬െ ܿ‫ݐ‬ሻ
28
(27.2)
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
Può scriversi in una delle forme seguenti:
•‹
ଶ஠
஛
ሺ‫ ݔ‬െ ܿ‫ݐ‬ሻ
(28.2)
௫
െ •‹ ߱ ቀ‫ ݐ‬െ ቁ
(29.2)
௖
Dove si è usato il fatto che l’onda si propaga con velocità c e quindi, in
particolare, risulta che:
௖
ଶగ
ఒ
்
߱ ൌ ʹߨ ൌ ʹߨߥ ൌ
(30.2)
In quest’ultima relazione e T rappresentano la frequenza (indicata
come già detto anche con la lettera f ) ed il periodo dell’onda e rappresenta la pulsazione dell’onda.
Come conseguenza delle equazioni di Maxwell per un’onda
elettromagnetica armonica che si propaga nel vuoto campo elettrico e
campo magnetico sono sempre in fase tra loro e quindi il campo
magnetico B possiede la stessa pulsazione e lo stesso numero d’onda del
campo elettrico E.
29
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
2.4.1 Vettore di Poynting: trasporto di Energia e Densità di potenza
Consideriamo le seguenti affermazioni:
-
Se una regione dello spazio è sede di un campo elettrostatico
si ha una densità di energia potenziale associata al campo
data dalla seguente relazione, essendo D vettore induzione
elettrica ed E il vettore campo elettrico:
ଵ
‫ ݑ‬ൌ ۲ ȉ ۳
ଶ
-
Ad ogni punto dello spazio sede di un campo magnetico resta
associata una densità di energia data dalla seguente
relazione, essendo H vettore induzione magnetica e B il
vettore campo magnetico:
ଵ
‫ ݑ‬ൌ ۶ ȉ ۰
ଶ
-
(31.2)
(32.2)
Quando in una regione dello spazio è presente sia un campo
elettrico sia un campo magnetico, la densità di energia
elettromagnetica è:
ଵ
ଵ
ଶ
ଶ
‫ ݑ‬ൌ ۲ ȉ ۳ ൅ ۶ ȉ ۰
(33.2)
Tale relazione che esprime la densità di energia elettromagnetica
ha validità generale, ossia è valida sia per campi statici, sia per i campi
elettrici e magnetici variabili nel tempo.
Considerando il campo elettromagnetico nel vuoto, poiché:
۲ ൌ ɂ଴ ۳
30
(34.2)
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
e
۰ ൌ ρ଴ ۶
(35.2)
La densità di energia u la si può scrivere nella seguente forma:
ଵ
ଵ
ଶ
ଶఓబ
‫ ݑ‬ൌ ߝ଴ ‫ ܧ‬ଶ ൅
‫ܤ‬ଶ
(36.2)
Se consideriamo il caso di onde piane propagantesi nel verso positivo
dell’asse delle x e ricordando la (19.2) e la (22.2):
Allora la densità di energia magnetica è uguale a quella di energia
elettrica ed in considerazione di quanto scritto sopra possiamo scrivere:
‫ ݑ‬ൌ ߝ଴ ‫ ܧ‬ଶ
(37.2)
L’onda si sposta con velocità c ed anche l’energia ad essa
associata si sposta con la stessa velocità; poiché nel tempo dt l’onda si
sposta di un tratto cdt , l’energia che in tale tempo attraversa una
superficie S perpendicolare alla direzione di propagazione dell’onda è
l’energia uScdt contenuta nel volume di base S e altezza cdt.
L’energia che nell’unità di tempo attraversa una superficie
unitaria risulta quindi:
‫ ܫ‬ൌ
௨ௌ௖ୢ௧
ௌୢ௧
ൌ ܿ‫ݑ‬
(37.2)
Definiamo così l’irradianza I di un’onda elettromagnetica
come l’energia che attraversa nell’unità di tempo una superficie
unitaria disposta perpendicolarmente alla direzione di propagazione
dell’onda.
Nel caso di un’onda piana unidirezionale è:
‫ ܫ‬ൌ ܿ‫ ݑ‬ൌ ܿߝ଴ ‫ ܧ‬ଶ ൌ
31
ாమ
௓
(38.2)
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
Dove si posto
ఓ
ܼ ൌ ට బ ൌ ͵͹͸Ǥ͹π
ఌ
(39.2)
బ
Quantità alla quale si da il nome di impedenza nel vuoto.
L’onda che si propaga nella direzione e nel verso del vettore
E×B, risulta avere, inoltre, il modulo di E×B e per tanto vale la seguente
relazione:
ଵ
ଵ
௖
௖ మ ఌబ
ȁ۳ ൈ ۰ȁ ൌ ‫ ܤܧ‬ൌ ‫ ܧ‬ଶ ൌ
‫ ܫ‬ൌ ߤ଴ ‫ܫ‬
(40.2)
Per tanto, sono valide le seguenti relazioni:
‫ ܫ‬ൌ ‫ ܪܧ‬ൌ
ଵ
ఓబ
‫ܤܧ‬
(41.2)
Di conseguenza, il flusso di energia, ovvero la densità di corrente
energetica, può essere descritto per mezzo del vettore S, introdotto da
John Henry Poynting, nelle seguenti forme:
‫܁‬ൌ۳ൈ۶
‫܁‬ൌ
ଵ
ఓబ
۳ൈ۰
(42.2)
(43.2)
S è il vettore di Poynting , l’unità di misura per S è W/m2 . Per
un’onda sinusoidale E e H variano sinusoidalmente col tempo: il valore
medio del flusso di energia mediando S su di un intero periodo ed è
uguale:
ܵ௠ ൌ ܿߝ଴
ாబమ
ଶ
Dove E0 indica l’ampiezza del campo elettrico.
ad esempio, gli
32
(44.2)
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
2.5. Le sezioni NIR e IR dello spettro elettromagnetico
La caratteristica fondamentale che distingue i vari campi
elettromagnetici e ne determina le proprietà è la frequenza , che si
misura in Hertz (Hz) e che rappresenta il numero di oscillazioni
effettuate dall’onda in un secondo (unità di tempo). Strettamente
connessa con la frequenza è la lunghezza d’onda che rappresenta la
distanza percorsa dall’onda durante un tempo di oscillazione e
corrisponde alla distanza tra due massimi o due minimi dell’onda, come
già esposto nei paragrafi precedenti.
Queste due grandezze , oltre ad essere tra loro legate, sono a loro
volta connesse con l’ energia trasportata dall’onda : l’energia associata
alla radiazione elettromagnetica è infatti direttamente proporzionale
alla frequenza dell’onda stessa.
Quando un’onda elettromagnetica incontra un ostacolo
penetra nella materia depositando la propria energia e ciò produce
una serie di effetti che variano a seconda della frequenza.
Sulla base di questo lo spettro elettromagnetico, (Fig. 8.2) viene
suddiviso in due sezioni e rispettivamente:
Figura 8.2. Sezioni NIR (Non Ionizing Radiation) e IR (Ionizing Radiation) dello
spettro elettromagnetico
33
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
-
Radiazioni Ionizzanti (IR) le cui radiazioni elettromagnetiche
possono alterare i legami chimici delle molecole organiche in
quanto dotati di un’energia sufficiente per ionizzare atomi e
molecole, e coprono la parte dello spettro dalla luce ultravioletta
ai raggi gamma ed hanno frequenze superiori ai 10 milioni di Hz.
-
Radiazioni Non Ionizzanti (NIR), le cui radiazioni non
trasportano un quantitativo di energia sufficiente a produrre la
rottura dei legami chimici e quindi a produrre ionizzazione.
Le NIR oggetto della nostra attenzione in quanto sorgenti di CEM sono
quelle aventi frequenze che vanno da 0 a 300 GHz e che possono a loro
volta essere suddivise in:
-
ELF campi elettrici e magnetici a frequenze estremamente basse
RF radiofrequenze
MO microonde.
Ricordando la relazione che lega tra di loro lunghezza d’onda (m) e la
frequenza f (Hz) vale la seguente relazione definita come = c/f dove
c è la velocità della luce nel vuoto (300.000 km/s), f = frequenza (in
kHz), quindi minore è la frequenza, più grande sarà la lunghezza
d’onda, così possiamo facilmente costruire la seguente tabella (2.II):
34
CAPITOLO 2
RICHIAMI TEORICI
Denominazione
frequenze estremamente basse
Radiofrequenze: freq. basse
Radiofrequenze: medie freq.
“
R.F.: alte frequenze
R.F.: frequenze altissime
Microonde: onde decimetriche
“
Microonde: onde centimetriche
Sigla Frequenza
ELF
50 Hz
LF
100 kHz
MF
300 kHz
MF
1 MHz
HF
10 MHz
VHF 100 MHz
UHF 300 MHz
UHF
1 GHz
SHF
3 GHz
Lunghezza d’onda
6000 km
1 km
300 m
100 m
30 m
3m
1m
30 cm
10 cm
Tabella 2.II Lunghezza d’onda associata alle frequenze e alle rispettive
denominazioni.
Nel nostro caso di studio affronteremo i campi elettrici ed i
campi magnetici prodotti da elettrodotti con frequenza stabilita di 50 Hz.
In questo caso tutte le misure che andremo ad eseguire in prossimità dei
tralicci dei conduttori risulteranno avere una distanza d< 2 e per tale
ragione siamo nella condizione di campo vicino.
In tale condizione campo elettrico e campo magnetico assumono
rapporti variabili con la distanza, ovvero costituiscono due grandezze
indipendenti e per tale ragione quando si eseguono le misure bisognerà
misurare separatamente il campo elettrico ed il campo magnetico.
35
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
3. EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI
ELETTROMAGNETICI
Il corpo umano è costituito da circa il 65% di acqua, la quale ha
un’alta densità di cariche elettriche libere. Le onde magnetiche che
penetrano all’interno di un tessuto interagiscono con esso trasferendogli
energia. Anche se questo tipo di radiazioni sono non ionizzanti (NIR) e
per tanto non provocano la ionizzazione della materia, possono avere,
però, altri effetti biologici come:
-
riscaldamento dei tessuti,
alterazione delle reazioni chimiche,
induzioni di correnti elettriche nei tessuti e nelle cellule (con
possibilità di indurre neoplasie e leucemie).
Queste alterazione del normale funzionamento del corpo umano
sono normalmente compensate dalle difese del corpo stesso: quando ,
però, il sistema biologico non riesce più ad attuare tale compensazione
si ha un danno per la salute e tale danno può essere irreversibile.
Le radiazioni non ionizzanti ad alta frequenza sono responsabili dei
fenomeni di riscaldamento dei tessuti, per l’ incrementata agitazione dei
dipoli elettrici e magnetici, ed in genere si può avere inoltre, un effetto di
stimolazione di cellule muscolari e nervose. Ancora, altri disturbi di tipo
non termico, associabili alle radiazioni NIR ad alta frequenza sono:
cefalea, astenia, irritabilità, insonnia, alterazioni del ritmo cardiaco.
Per quanto riguarda la bassa frequenza, l’azione indotta dal
campo elettrico è quasi nulla alle correnti circolanti tipicamente
all’interno delle abitazioni. L’induzione magnetica penetra
facilmente il corpo umano e può alterare l’equilibrio cellulare
quando i valori di campo superano le densità di corrente
comparabili con quelle endogene del corpo.
37
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
La valutazione dei rischi sanitari dei campi elettromagnetici è un
processo estremamente complesso, sia per il grande numero di
pubblicazioni scientifiche molto eterogenee e quasi sempre non
esaustive che afferiscono alla tematica, sia per il carattere
multidisciplinare della tematica stessa. Rispetto alle valutazioni di
singoli ricercatori o di gruppi specialistici (ad esempio di biologi, o
fisici, o epidemiologi), che pure abbondano in letteratura, assumono
quindi particolare rilevanza le valutazioni espresse da commissioni e
gruppi di lavoro interdisciplinari, sia perché un´analisi collettiva
consente di confrontare e contemperare giudizi che altrimenti
comporterebbero inevitabilmente un notevole grado di soggettività, sia
perché in queste sedi collegiali confluiscono competenze diverse, come
quelle biologiche, mediche, epidemiologiche, fisiche e tecnologiche.
Gruppi di studio sono stati costituiti da diversi governi nazionali e
organizzazioni internazionali; tra queste ultime rivestono particolare
importanza l´Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) e la
Commissione Internazionale per la Protezione dalle Radiazioni Non
Ionizzanti (ICNIRP). Quest´ultima ha emanato nel 1998 delle linee
guida per la protezione dei lavoratori e della popolazione
dall´esposizione a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici
nell´intervallo di frequenze tra 0 Hz (campi statici) e 300 GHz.
Verranno trattati, di seguito, quegli argomenti riguardanti le conoscenze
ormai consolidate sull’interazione dei campi elettrici e magnetici con il
corpo umano e i conseguenti effetti sanitari a breve termine,
successivamente, sarà descritto lo stato delle conoscenze scientifiche
sugli effetti a lungo termine nonostante l’elevato grado di incertezza
scientifica che ancora caratterizza questo campo di ricerca.
38
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
3.1. Interazione con il corpo umano dei campi elettrico e
magnetico generati nell’intervallo delle ELF: effetti
biologici
I campi elettrici e magnetici interagiscono con il corpo umano in
quanto quest’ultimo è costituito da particelle dotate di carica elettrica
(elettroni e protoni). Tali interazioni, in primo luogo di natura fisico
chimica, possono indurre alterazioni su livelli di complessità crescente
( cellula, tessuto, organo, apparato e organismo), i cosiddetti effetti
biologici.
In particolare, i neuroni sono le cellule del sistema nervoso
centrale che generano, ricevono, elaborano e conducono gli stimoli
nervosi sottoforma di stimoli elettrici. I neuroni sono costituiti da un
corpo cellulare e da vari prolungamenti rappresentati dai dendriti, che
ricevono gli stimoli nervosi da altre cellule, e da un unico assone, che
trasporta gli stimoli nervosi verso la periferia.
L’impulso nervoso passa da una cellula all’altra attraverso le sinapsi.
Gli assoni sono avvolti dalla mielina, una sorta di isolante che permette
all’impulso nervoso di essere condotto lungo la fibra nervosa .
La mielina protegge l’assone, lo nutre e assicura che la trasmissione
degli impulsi nervosi avvenga lungo la giusta direzione e con la giusta
velocità. La mielina non e una guaina continua ma e interrotta in punti
che vengono detti nodi.
Figura 9.3. Neurone mielinizzato.
39
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
Tra la superficie esterna e quella interna della membrana
cellulare esiste una differenza di potenziale elettrico, detta potenziale di
membrana a riposo: l'interno della cellula e caricato negativamente
rispetto all'esterno.
Questa differenza e dovuta alla diversità nella concentrazione di
ioni, in particolare ioni sodio (Na+) e ioni potassio (K+), a sua volta
dovuta soprattutto a meccanismi di trasporto attivo degli ioni attraverso
la membrana: la pompa sodio-potassio.
Il potenziale di membrana a riposo e pari a -70 milliVolt.
I neuroni sono collegati tra loro e con altre cellule o elementi (ad
es. con le fibre muscolari) mediante particolari giunzioni, le SINAPSI,
che si stabiliscono tra la terminazione di un assone di un neurone e un
dendrite, un altro assone o il pirenoforo di un altro neurone. A livello
della sinapsi l’impulso nervoso viene trasmesso da un neurone
all’elemento successivo, in una sola direzione, cioè senza che possa
ritornare al primo neurone.
Esistono due tipi di sinapsi: le sinapsi elettriche e le sinapsi
chimiche. Nella sinapsi elettrica, due cellule stimolabili sono tra loro
connesse mediante delle giunzioni comunicanti che consentono il
passaggio diretto di correnti elettriche da una cellula all’altra. In questo
modo l'impulso nervoso passa da una cellula alla successiva
direttamente, senza la necessità di passaggi intermedi.
La figura successiva (Fig. 10.3) illustra lo schema che dalla causa, che
può anche essere esterna e che chiameremo “stimolo” e giunge fino alla
generazione di un impulso nervoso propagato.
40
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
Figura 10.3. Schema della generazione di un impulso nervoso
La sinapsi chimica e costituita da tre componenti:
1) la membrana presinaptica;
2) la fessura sinaptica;
3) la membrana postsinaptica.
Quando arriva l'impulso nervoso alla sinapsi, determina l'apertura dei
canali del Ca+, che entra all'interno della membrana e determina la
fuoriuscita nella fessura sinaptica delle vescicole presenti nel bottone
sinaptico e la conseguente liberazione dei neurotramettitori contenuti
(acetilcolina, adrenalina,...). Questi si legano ai recettori presenti sulla
membrana postsinaptica e ne provocano la depolarizzazione, facendo
quindi ripartire l'impulso nervoso.4
4
Materiale didattico fornito durante il corso di “Fondamenti di Biologia Cellulare” ,
dott.ssa Michelanna Trovato
41
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
3.2. Interazione con il corpo umano dei campi elettrico e
magnetico generati nell’intervallo delle ELF: effetti
sanitari [1]
Quando si parla di effetti biologici bisogna, assolutamente, tener
presente che alcuni di essi non hanno nessuna influenza sullo stato di
salute dell’organismo, altri effetti possono avere conseguenze benefiche,
edi infine, altri effetti biologici, se non compensati dai meccanismi di
omeostatici dell’organismo possono condurre ad una situazione di danno
per la salute: solo in quest’ultimo caso si parla di effetti sanitari. Il
meccanismo su cui si basano gli effetti biologici sanitari noti dei campi
elettrici e magnetici ELF5 è l’induzione dei campi elettrici e correnti
elettriche all’interno del corpo esposto. Di seguito verrà brevemente
descritto questo meccanismo nei due casi distinti di campo elettrico e
campo magnetico:
Campo elettrico: quando il corpo umano si trova all’interno di
una regione di spazio in cui è presente un campo elettrico (che
inizialmente confideremo statico, ovvero, le cui intensità, direzione e
verso non variano col tempo) quest’ultimo esercita delle forze sui
portatori di carica elettrica liberi di muoversi all’interno del corpo. Le
cariche elettriche così si dispongono quindi sulla superficie del corpo
fino a quando non viene raggiunta una situazione di equilibrio
elettrostatico in cui la nuova disposizione superficiale delle cariche
elettriche (che a loro volta generano un campo elettrico) fa sì che il
campo elettrico totale all’interno del corpo sia nullo, per cui cessa ogni
movimento delle cariche elettriche. Se il campo elettrico oscilla, cioè
cambia verso al passare del tempo con una determinata frequenza si avrà
una continua ridistribuzione di cariche sulla superficie del corpo, e
quindi un continuo passaggio di cariche, ossia una corrente elettrica
all’interno del corpo, questa oscillerà con la stessa frequenza di
oscillazione del campo. All’aumentare della frequenza le cariche si
5
ELF: Extremely Low Frequencies, comprese tra 0 e 300 Hz. Comprendono la
frequenza di rete (50 Hz in Italia e in quasi il resto di tutto il mondo, 60 Hz negli Stati
Uniti ed in altri paesi) utilizzata per il trasporto, la distribuzione e l’utilizzo dell’energia
elettrica.
42
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
spostano sempre più velocemente, per cui la corrente elettrica indotta
all’interno del corpo umano aumenta con la frequenza.
Campo magnetico: un campo magnetico statico non induce correnti
elettriche nel corpo umano. Quando, invece, il campo magnetico varia
nel tempo si attiva un nuovo meccanismo, basato sull’induzione
elettromagnetica: un campo magnetico variabile nel tempo genera nello
spazio circostante un campo elettrico variabile nel tempo (legge di
Faraday-Neumann). Questo campo elettrico prodotto dal campo
magnetico direttamente all’interno del corpo umano genera una corrente
elettrica, secondo la legge di Ohm in forma locale:
۸ ൌ ɐ۳
(45.3)
Dove ۸ è la densità di corrente elettrica (ossia la corrente elettrica che
attraversa una superficie unitaria posta perpendicolarmente alla corrente
stessa) generata dal campo elettrico E in un mezzo di conducibilità
elettrica . Il campo elettrico, generato da un campo magnetico variabile,
ha una distribuzione spaziale che possiamo visualizzare tramite linee di
forze chiuse su se stesse, a differenza delle linee di forza del campo
elettrico generato da cariche elettriche, e concatenate con le linee di
forza del campo magnetico.
Inoltre, il campo elettrico e la densità di corrente indotti sono tanto più
intensi quanto più è ampia la superficie concatenata, quindi in un corpo
umano immerso in un campo magnetico variabile le densità di corrente
più elevate sono quelle superficiali.
Riassumendo, in generale, possiamo affermare che:
-
Anche nel caso di esposizione a campo magnetico variabile nel
tempo la corrente indotta all’interno del corpo umano aumenta
con la frequenza;
-
La corrente indotta è proporzionale all’intensità dell’induzione
magnetica B;
-
La corrente indotta dipende dalle caratteristiche del corpo
esposto, sia di tipo fisico (la conducibilità elettrica) che di tipo
geometrico (le dimensioni del corpo).
43
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
3.3. Linee guida dell’ ICNIRP [4]
L’ICNIRP è l’istituzione, internazionalmente riconosciuta, che
definisce linee guida per la protezione contro gli effetti nocivi per la
salute delle radiazioni non ionizzanti. Essa ha recentemente pubblicato
delle linee guida per la limitazione dell’esposizione a campi elettrici e
magnetici variabili nel tempo (da 1 Hz a 100 kHz); questo promemoria
descrive il contenuto di tali linee guida e le loro basi scientifiche.
Le linee guida sostituiscono le raccomandazioni fornite in precedenza
dall’ICNIRP per questo intervallo di frequenze. Esse derivano dalle
attuali conoscenze scientifiche come descritte in ampie rassegne, tra cui
in particolare quelle dell’Organizzazione Mondiale della Sanità e
dell’ICNIRP. Alcune delle raccomandazioni fornite in questo nuovo
documento si discostano dalle precedenti.
Ove opportuno, le differenze sono spiegate in dettaglio.
La principale interazione dei campi elettrici e magnetici variabili
a bassa frequenza con il corpo umano è l’induzione, nei tessuti, di campi
elettrici e di correnti elettriche a questi associate. Inoltre, l’esposizione a
campi elettrici a bassa frequenza può provocare effetti di carica
superficiale. Le risposte dei tessuti nervosi e muscolari, elettricamente
eccitabili, a stimoli elettrici compresi quelli indotti dall’esposizione a
campi elettrici e magnetici a bassa frequenza sono state chiaramente
accertate. Usando un modello eterogeneo del corpo umano ed i dati
forniti dall’esposizione di volontari ai campi di gradiente usati in
risonanza magnetica, si è calcolato che occorre un campo elettrico
minimo di circa 4-6 V/m per stimolare i nervi periferici.
L’effetto più solidamente stabilito dei campi elettrici, al di sotto della
soglia per l’eccitazione diretta di nervi o muscoli, è l’induzione di
magnetofosfeni, cioè la percezione di leggeri lampi luminosi alla
periferia del campo visivo. Si ritiene che essi derivino dall’interazione
del campo elettrico indotto con le cellule elettricamente eccitabili della
retina. Questa costituisce una protrusione della parte anteriore del
cervello e può considerarsi come un buon modello, anche se
conservativo, dei processi che hanno luogo nel sistema nervoso centrale
in generale. Si è stimato che la soglia, in termini d’intensità del campo
44
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
elettrico indotto nella retina, si collochi tra circa 50 e 100 mV/m a 20
Hz. L’evidenza di effetti neurocomportamentali sull’attività elettrica del
cervello, sulla cognizione, sul sonno e sull’umore di volontari esposti a
campi elettromagnetici a bassa frequenza è molto meno chiara.
I dati scientifici finora disponibili non indicano che i campi elettrici e/o
magnetici a bassa frequenza influenzino il sistema neuroendocrino in
modo tale da produrre un impatto negativo sulla salute umana.
Non ci sono sostanziali evidenze di un’associazione tra l’esposizione a
campi di bassa frequenza e patologie quali il morbo di Parkinson, la
sclerosi multipla e malattie cardiovascolari. I dati relativi a
un’associazione tra esposizione a campi di bassa frequenza e morbo di
Alzheimer, sclerosi laterale amiotrofica non sono conclusivi.
Le evidenze di un’associazione tra esposizione a campi di bassa
frequenza ed effetti sullo sviluppo e sulla riproduzione sono molto
deboli.
Un numero considerevole di studi epidemiologici, pubblicati soprattutto
negli anni ’80 e ’90, ha indicato che l’esposizione di lungo periodo a
campi magnetici a 50 Hz potrebbe essere associata ad un aumento del
rischio di leucemia infantile. Due analisi di dati aggregati indicano che
potrebbe esistere un eccesso di rischio per esposizioni medie al di sopra
di 0,3-0,4T. Tuttavia, una combinazione di distorsioni di selezione, un
certo grado di confondimento e casualità potrebbe spiegare i risultati.
Inoltre, non si è identificato nessun meccanismo biofisico e gli studi
sperimentali su animali e cellule non sostengono l’idea che l’esposizione
a campi magnetici a 50-60 Hz sia una causa di leucemia infantile.
È opinione dell’ICNIRP che le attuali evidenze scientifiche di una
relazione causale tra esposizione prolungata a campi magnetici a bassa
frequenza ed aumenti di rischio di leucemia infantile siano troppo deboli
per costituire la base delle linee guida di esposizione.
Quindi, la percezione di cariche elettriche superficiali, la stimolazione
diretta dei tessuti nervosi e muscolari e l’induzione di fosfeni nella retina
sono gli unici effetti nocivi ben stabiliti e servono come basi per le linee
guida.
Sulla base della rassegna dei dati scientifici sopra riassunti, l’ICNIRP
raccomanda i seguenti limiti di esposizione:
45
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
-
Esposizioni professionali. Nell’intervallo di frequenze tra 10 e 25
Hz, l’esposizione professionale dovrebbe essere limitata a campi che
inducano nei tessuti del sistema nervoso centrale della testa (cioè nel
cervello e nella retina) campi elettrici di intensità inferiore a 50
mV/m, al fine di evitare l’induzione di fosfeni nella retina. Questa
restrizione dovrebbe anche prevenire tutti i possibili effetti transitori
sulle funzioni cerebrali. Questi non sono considerati effetti nocivi per
la salute; tuttavia l’ICNIRP riconosce che possono costituire un
disturbo in alcune situazioni lavorative e dovrebbero quindi essere
evitati, ma per essi non si applica nessun fattore di riduzione
aggiuntivo. A frequenze più basse il valore limite per l’intensità del
campo elettrico indotto aumenta in misura inversamente
proporzionale alla frequenza. A frequenze più alte, fino a 400 Hz, il
valore limite aumenta proporzionalmente alla frequenza. A
frequenze comprese nell’intervallo 400 Hz – 3 kHz l’esposizione
professionale dovrebbe essere limitata a campi che inducano in
qualunque parte del corpo campi elettrici inferiori a 800 mV/m, al
fine di evitare la stimolazione dei nervi mielinizzati del sistema
nervoso centrale e di quello periferico. A frequenze superiori a 3
kHz, il valore limite aumenta proporzionalmente alla frequenza. In
ambienti controllati, dove i lavoratori sono informati dei possibili
effetti transitori, l’esposizione nell’intervallo di frequenze tra 1 e 400
Hz dovrebbe essere limitata a campi esterni che inducano nella testa
e nel corpo campi elettrici di intensità inferiore a 800 mV/m, al fine
di evitare la stimolazione dei nervi mielinizzati dei sistemi nervosi
centrale e periferico. Questo valore è stato ottenuto applicando un
fattore di riduzione pari a 5 alla soglia di 4 V/m per la stimolazione
dei nervi periferici, per tener conto delle incertezze sopra descritte. Il
valore di queste restrizioni aumenta in misura proporzionale alla
frequenza al di sopra di 3 kHz.
-
Esposizioni del pubblico generico. Nell’intervallo di frequenze tra
10 e 25 Hz, l’esposizione del pubblico generico dovrebbe essere
limitata a campi che inducano nei tessuti del sistema nervoso
centrale della testa (cioè nel cervello e nella retina) campi elettrici di
intensità inferiore a 10 mV/m, al fine di evitare l’induzione di fosfeni
nella retina. Questa restrizione dovrebbe anche prevenire tutti i
possibili effetti transitori sulle funzioni cerebrali. Si è applicato un
46
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
fattore di riduzione pari a 5 alla soglia di 50 mV/m per l’induzione di
fosfeni, al fine di tener conto delle incertezze. Al di sopra e al di
sotto di questo intervallo di frequenze la restrizione di base aumenta.
A 1000 Hz essa interseca le restrizioni di base che proteggono dalla
stimolazione dei nervi mielinizzati del sistema nervoso centrale e di
quello periferico. Qui, un fattore di riduzione pari a 10 rispetto ala
suddetta soglia di stimolazione di 4 V/m porta ad una restrizione di
base di 400 mV/m, da applicare a qualunque parte del corpo. Le basi
razionali dei limiti forniti da queste linee guida sono descritte in
dettaglio in “Guidelines for limiting exposure to time varying
electric and magnetic fields (1 Hz to 100 kHz). Health Physics
99(6):818-836, 2010”.
I principali cambiamenti rispetto alle precedenti raccomandazioni
dell’ICNIRP sono (Fig.11.3):
-
Le restrizioni di base si fondano sui campi elettrici indotti
internamente al corpo, anziché sulle correnti indotte, perché questa è
la grandezza fisica che determina l’effetto biologico. Le precedenti
valutazioni di rischio sanitario si basavano sulla corrente elettrica
indotta perché all’epoca la maggior parte dei dati sperimentali era
basata su questa metrica. Oggi sui campi elettrici indotti
internamente sono disponibili informazioni sufficienti per usare
questa metrica nelle linee guida.
-
Le precedenti linee guida erano state definite per prevenire effetti
sul sistema nervoso e si raccomandava soltanto una limitazione alla
densità di corrente indotta nei tessuti del sistema nervoso centrale. I
fosfeni non erano considerati come un effetto nocivo. L’ICNIRP
considera ora questi effetti sulla retina come un modello di effetti nel
cervello e la soglia per l’induzione di fosfeni fornisce una base per
limitare le esposizioni, come sopra specificato. Ciò porta a una
limitazione dell’esposizione in qualunque tessuto del corpo. I valori
limite sono basati sulle conoscenze scientifiche attuali e non
semplicemente convertiti, in base alla conducibilità dei tessuti, dalle
precedenti limitazioni in termini di densità di corrente indotta.
47
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
Tabella 3.I Valori di campo elettrico in funzione delle nuove restrizioni dell’ICNIRP
Note:
f è la frequenza in hertz.
Tutti i valori sono valori quadratici medi
I Livelli di riferimento sono stati determinati mediante modelli
matematici, per condizioni di esposizione tali che le variazioni del
campo elettrico o del campo magnetico entro lo spazio occupato dal
corpo siano relativamente piccole, cioè per esposizioni uniformi. Essi
sono calcolati in condizioni di massimo accoppiamento del campo con il
soggetto esposto, in modo da fornire la massima protezione. Si sono
tenute in considerazione la dipendenza dalla frequenza e le incertezze
nella dosimetria. Alla frequenza di rete (50 Hz) i livelli di riferimento
per l’esposizione professionale sono di 10 kV/m per il campo elettrico e
di 1 mT per l’induzione magnetica. Per quanto riguarda l’esposizione del
pubblico, i livelli di riferimento sono di 5 kV/m per il campo elettrico e
di 200 T per l’induzione magnetica.
48
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
I principali cambiamenti rispetto alle precedenti raccomandazioni
dell’ICNIRP sono:
-
Mentre nel 1998 le considerazioni dosimetriche si basavano su
semplici modelli geometrici, le nuove linee guida utilizzano i dati di
simulazioni numeriche basate su modelli anatomici dettagliati del
corpo umano.
-
Le restrizioni di base revisionate ed i modelli dosimetrici usati
portano a livelli di riferimento che si discostano da quelli precedenti.
I livelli di riferimento per il campo magnetico tendono ad essere
meno conservativi, mentre quelli per il campo elettrico sono, salvo
poche eccezioni, sostanzialmente immutati.
Vengono fornite ulteriori indicazioni su come applicare le linee guida
nel caso di esposizioni simultanee a campi elettrici e magnetici, a campi
a frequenze multiple e a campi non sinusoidali. Non vi sono modifiche
sostanziali rispetto alle precedenti raccomandazioni.
-
Misure protettive. L’ICNIRP nota che la protezione delle persone
esposte a campi elettrici e magnetici può essere assicurata dal
rispetto di tutti gli aspetti di queste linee guida. Misure protettive
adeguate devono essere adottate quando l’esposizione sui posti di
lavoro dia luogo a un superamento delle restrizioni di base. Si
dovrebbero adottare congiuntamente controlli tecnici e
amministrativi. Sui posti di lavoro si possono usare ulteriori mezzi di
protezione personale, ma questi dovrebbero essere visti come
soluzione ultima. È anche essenziale adottare regole che prevengano
l’interferenza con apparati medici elettronici, l’innesco di sistemi
elettro-esplosivi, incendi ed esplosioni per effetto di scintille,
provocate da campi indotti, da correnti di contatto o da scariche
elettriche, su materiali infiammabili. Tutto ciò è in linea con le
raccomandazioni precedenti.
-
Effetti a lungo termine. Come sopra osservato, gli studi
epidemiologici hanno indicato che l’esposizione cronica a campi
magnetici a frequenza industriale di bassa intensità è associata a un
49
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
aumento del rischio di leucemia infantile. Tuttavia, gli studi di
laboratorio non hanno fornito supporto a questa associazione, né si è
stabilita una relazione causale tra campi magnetici e leucemia
infantile, né si è appurato alcun altro effetto a lungo termine. La
mancanza di prove di causalità costituisce il motivo per cui, per
definire le restrizioni di base, non si sono considerati gli studi
epidemiologici.
L’ICNIRP è ben consapevole che questi dati epidemiologici hanno
suscitato preoccupazioni nella popolazione di molti paesi. È opinione
dell’ICNIRP che queste preoccupazioni possano fronteggiarsi nel modo
migliore in un ambito nazionale di gestione del rischio. La gestione del
rischio si basa generalmente su diversi fattori, compresi quelli sociali,
economici e politici. In questo contesto, l’ICNIRP fornisce solamente
pareri scientifici. Ulteriori consigli per la gestione del rischio,
comprendenti anche considerazioni su misure precauzionali, è fornita, ad
esempio, dall’Organizzazione Mondiale della Sanità e da altre
istituzioni.
50
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
3.4. Leucemia infantile ed esposizione a campi magnetici a
50/60 Hz. [5]
La possibilità di effetti cancerogeni dei campi magnetici a
bassissima frequenza (ELF), per esposizioni ad intensità inferiori alle
unità di micro tesla (T), è stata sollevata per la prima volta nel 1979 da
uno studio caso-controllo sui tumori infantili realizzato a Denver, USA.
In questo studio si osservavano eccessi di rischio per tutti i tumori e, in
particolare per la leucemia, tra i bambini che avevano vissuto in case
situate in prossimità a linee ed installazioni elettriche definite “ad alta
configurazione di corrente”. Da allora sono stati realizzati molti altri
studi epidemiologici, caratterizzati da un progressivo miglioramento
delle procedure di valutazione dell’esposizione, nei limiti in cui ciò era
possibile.
L’argomento è connotato da un grado molto elevato di incertezza
scientifica. L’incertezza scientifica è comune alla valutazione del
possibile impatto sanitario di molte esposizioni ambientali ad agenti
chimici, fisici e biologici. Tutte le valutazioni di cancerogenicità, infatti,
implicano la sintesi di evidenze scientifiche che derivano da diversi
ambiti di ricerca e ciascun insieme di evidenze è caratterizzato da limiti
intrinseci al proprio sistema di osservazione. Tuttavia, nel caso della
possibile cancerogenicità dei campi ELF, si osserva un inusuale livello
di contraddizione tra le osservazioni sull’uomo e le evidenze
sperimentali.
Lo spettro della radiazione elettromagnetica non ionizzante è ampio e
contempla bande di frequenza molto diverse sia per applicazioni
tecnologiche, sia per meccanismi d’interazione con i tessuti biologici.
Ciò che, tuttavia, accomuna le onde elettromagnetiche di frequenza
inferiore alla banda dell’ultravioletto è l’energia fotonica insufficiente a
provocare rotture dei legami chimici molecolari. Infatti, le evidenze
raccolte in ripetuti studi sperimentali, depongono contro una
mutagenicità diretta dei campi magnetici sinusoidali a 50 o 60 Hz.
Per quanto riguarda le evidenze epidemiologiche, invece, numerose
revisioni della letteratura concordano nel ritenere che esse depongano
per un’associazione, sia pure di lieve entità, tra esposizione a campi
magnetici a 50/60 Hz e leucemia infantile. Esamineremo queste
51
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
interpretazioni alla luce di alcuni casi che verranno di qui a breve
esposti.
Nel 1998 sono stati anche pubblicati i risultati di una valutazione
condotta nell’ambito del programma EMFRAPID, coordinato dal
National Institute for Environmental Health Sciences (NIEHS) degli
Stati Uniti. Obiettivi e risultati delle attività di ricerca ed informazione
condotte nel quadro del “Electric and magnetic fields research and
public information dissemination program” (EMF-RAPID) sono
disponibili sul sito: www.niehs.nih.gov/emfrapid/home.htm. Nell’ambito
di tale attività, è stato riunito un panel internazionale di esperti che ha
valutato le evidenze scientifiche relative all’eventuale cancerogenicità
dei campi elettrici e magnetici a 50/60 Hz, esaminando nel dettaglio i
risultati prodotti in numerosi ambiti disciplinari [6]. Per la valutazione
delle evidenze, è stato utilizzato il sistema di classificazione elaborato
dalla International Agency for Research on Cancer (IARC), che prevede
le seguenti cinque categorie di cancerogenicità per l’uomo:
-
1: cancerogeno;
2A: probabile cancerogeno;
2B:possibile cancerogeno;
3: evidenze inadeguate ad esprimere un giudizio;
4: non cancerogeno.
L’esposizione a campi magnetici a 50/60 Hz è stata classificata nel
gruppo 2B (possibili cancerogeni per l’uomo) con votazione a
maggioranza (19/28). Gli altri 9 partecipanti al gruppo di lavoro
ritenevano che il giudizio più appropriato fosse di inadeguatezza delle
evidenze - gruppo 3 - (8/28), ovvero di non cancerogenicità
- gruppo 4 - (1/28).
52
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
Nel giudizio complessivo espresso dal gruppo di lavoro si legge:
-
“La maggioranza dei partecipanti ritiene che la classificazione dei
campi elettrici e magnetici ELF come possibili cancerogeni (gruppo
2B) sia una decisione conservativa di sanità pubblica, basata su una
limitata evidenza di incremento del rischio di leucemia infantile
associato all’esposizione residenziale e di aumento dell’incidenza di
leucemia linfatica cronica in relazione all’esposizione professionale.
Per queste specifiche neoplasie, i risultati degli studi in vivo, in vitro
e sui meccanismi d’azione non confermano né smentiscono i risultati
degli studi epidemiologici. L’insieme delle evidenze costituisce la
base su cui sviluppare ulteriori ricerche…” [6].
Nel marzo del 2001 il National Radiological Protection Board inglese ha
pubblicato il rapporto di un gruppo di esperti, presieduto da Sir Richard
Doll, sul rischio di tumori in relazione ai campi elettromagnetici a
bassissima frequenza [7]. Il rapporto consiste in una rassegna dettagliata
della letteratura scientifica pertinente, con particolare riferimento alle
acquisizioni più recenti riguardo alle sorgenti e ai metodi di misura dei
campi magnetici a 50 Hz, agli studi su sistemi cellulari in vitro attinenti
alla cancerogenesi, agli studi di mutagenesi in vivo, di cancerogenesi e
di cocancerogenesi nei roditori, agli studi epidemiologici sulle
esposizioni residenziali e professionali.
Nelle conclusioni generali, il gruppo di esperti afferma:
-
“Gli esperimenti di laboratorio non hanno fornito alcuna buona
dimostrazione che i campi elettromagnetici a bassissima frequenza
siano in grado di provocare tumori, né gli studi epidemiologici
sull’uomo suggeriscono nel complesso che essi causino il cancro.
C’è tuttavia una qualche evidenza epidemiologica che l’esposizione
prolungata ai livelli più elevati di campi magnetici a frequenza
industriale sia associata con un piccolo rischio di leucemia nei
bambini. Da un punto di vista pratico, la popolazione generale nel
Regno Unito sperimenta molto raramente tali livelli di esposizione.
In assenza di una chiara evidenza di un effetto cancerogeno negli
adulti, o di un plausibile meccanismo d’azione sostenuto da evidenze
sperimentali sugli animali o su sistemi cellulari, l’evidenza
epidemiologica non è al momento abbastanza forte per concludere
53
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
con certezza che tali campi siano una causa di leucemia nei bambini.
D’altra parte, fino a quando ulteriori ricerche non indicheranno che
l’osservazione è dovuta al caso o a qualche artefatto attualmente
non riconosciuto, resta aperta la possibilità che l’esposizione
intensa e prolungata a campi magnetici possa aumentare il rischio
di leucemia nei bambini” [7].
Di seguito, riportiamo un articolo tratto dal sito italiano di ematologia
riguardo lo studio condotto nei comuni di Modena e Reggio Emilia
riguardo l’aumento del rischio di leucemia linfoblastica acuta 6.
Dopo l’osservazione originale di Wertheimer e Leeper nel 1979, diversi
studi epidemiologici hanno suggerito un’associazione tra esposizione a
campi magnetici, come quella che caratterizza la residenza vicino a
linee elettriche ad alta tensione, e leucemia infantile. Altri studi hanno
però negato un’associazione positiva o contestato la validità dei risultati
degli studi positivi per bias dovuti a fattori di confondimento non
valutati o misurati in modo inappropriato. Inoltre, non esiste consenso
sui valori soglia dell’esposizione ai campi magnetici di sopra del quale
il rischio di leucemia potrebbe effettivamente aumentare, e scarsi sono i
risultati disponibili sul rischio di altre neoplasie ematologiche in età
pediatrica, suggerendo la necessità di nuovi approcci metodologici al
problema
da
parte
del
servizio
sanitario
nazionale.
Malagoli e i suoi collaboratori hanno studiato la possibile associazione
tra esposizione campi magnetici e rischio di leucemia e altri tumori
ematologici nella popolazione pediatrica di Modena e Reggio Emilia,
prendendo in considerazione lo status socioeconomico dei genitori come
un
potenziale
fattore
confondente.
Gli autori hanno individuato tutti i casi di tumori ematologici di nuova
diagnosi nel periodo 1986-2007, nei bambini residenti nei due comuni.
Hanno identificato le linee ad alta tensione ( 132 kilovolt) attive nel
periodo 1986-2007 nei territori comunali di Modena e Reggio Emilia e
calcolato l’induzione del campo magnetico in prossimità di queste linee
6
Sito web consultato: http://www.emopatie.it/?p=6115
54
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
con due modelli, http://www.ifac.cnr.it/pcemni/manuale.pdf Campi e
http://www.fgeu.de/html/demos EFC400. htm, per definire la distanza
alla quale, ad un’altezza di 8 metri, l’intensità dei campi magnetici
raggiungeva i valori di 0,1, 0,2 e 0,4 microTesla (microtesla).
Sono stati identificati 64 casi di neoplasie maligne ematologiche
infantili di nuova diagnosi durante il periodo di studio, ai quali sono
stati abbinati 256 controlli di popolazione estratti a caso dalla
popolazione generale. Di queste malattie, 46 erano casi di leucemia, 36
dei quali erano del sottotipo leucemia linfoblastica acuta, e le restanti
18 sono state incluse in tre diverse entità nosologiche.
Nessuno di questi soggetti, aveva soggiornato per meno di sei mesi in
uno dei tre corridoi esposti prima della diagnosi, né era stato residente
in più di uno di questi corridoi. Tutti i bambini esposti erano stati
continuativamente residenti in uno di questi corridoi per più di un anno,
a partire dai 13 mesi fino ai 6,5 anni. Un caso e tre controllo erano stati
residenti nel corridoio tra 0,1 <0,2 microtesla, mentre l'altro caso e gli
altri due controlli risiedevano nel corridoio con un'esposizione 0,4 T.
Il rischio di neoplasie ematologiche associate con un'antecedente
esposizione a campi magnetici generati dalle linee elettriche era di 1,7
all'analisi non aggiustata e 2.4 , dopo aggiustamento per la condizione
socio-economica. Limitando l'analisi ai casi di leucemia e ai controlli
appaiati, il rischio relativo associato alla esposizione a campi magnetici
era del 3,2 , che aumentava a 6,7 , dopo aggiustamento per gli
indicatori di stato socioeconomico. I valori di RR per la leucemia
linfoblastica acuta sono 6.0 all'analisi grezza e 5,3 per la stima
multivariata.
Il maggior limite di questo studio, che limita l'interpretazione dei nostri
dati, è il basso numero di casi e in particolare il numero limitato di casi
osservati negli esposti, limitando così il valore statistico delle stime di
rischio nonché la possibilità d' individuare piccole variazioni nel rischio
e
di
valutare
relazioni
dose-risposta.
In conclusione, i risultati dello studio hanno mostrato un eccesso di
rischio di leucemia, ma non di altre neoplasie ematologiche, nei bambini
esposti ai campi magnetici generati dalle linee elettriche, e questa
55
CAPITOLO 3
EFFETTI BIOLOGICI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI
conclusione appare in linea con la maggior parte degli studi condotti su
questo argomento, anche se l'instabilità statistica delle stime di rischio e
la mancanza di relazioni dose-risposta non consentono di escludere
sicuramente l'ipotesi alternativa nulla, cioè di nessun effetto sul rischio
di neoplasie ematologiche derivante dall'esposizione dei campi
magnetici. In effetti, un maggior rischio di leucemia infantile in
prossimità di linee elettriche ad alta tensione è stata rilevata non solo in
un recente studio caso-controllo di grandi dimensioni ma anche in due
piccoli studi effettuati in Italia e in Tasmania. Degne di nota sono anche
le conclusioni di recenti studi di laboratorio che hanno aumentato la
plausibilità biologica degli effetti negativi sulla salute dell'esposizione a
campi magnetici di frequenza estremamente bassa.
Pertanto, lo studio effettuato nei due comuni del Nord Italia, conferma
l'ipotesi che l'esposizione ai campi magnetici aumenta il rischio di
leucemia infantile, anche se probabilmente rappresenta un fattore di
rischio per una minoranza di casi, in accordo con i risultati di
precedenti studi epidemiologici.
Riferimenti bibliografici
Carlotta Malagoli, Sara Fabbi, Sergio Teggi, Mariagiulia Calzari, Maurizio Poli, Elena
Ballotti, Barbara Notari, Maurizio Bruni, Giovanni Palazzi, Paolo Paolucci, and Marco
Vinceti Environ Health. 2010; 9: 16. Published online 2010 March 30. doi:
10.1186/1476-069X-9-16.
PMCID: PMC2856548
56
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
4. Normativa nazionale: limiti dei valori
di campo elettrico e magnetico alle frequenze
50 Hz
4.1 Introduzione
L’iter che si sta seguendo, dopo aver trattato nei capitoli
precedenti richiami di teoria in senso lato, dalla fisica alla matematica,
nonché gli effetti biologici sul corpo umano, approda al capitolo
riguardante esclusivamente la normativa in materia dei “limiti massimi
di esposizione ai campi elettrico e magnetico generati alla frequenza dei
50/60 Hz”. Quindi , immediatamente la nostra attenzione si focalizza
principalmente sui grandi sistemi di trasporto e distribuzione di energia e
corrente elettrica, ovvero gli elettrodotti, intendendo non solo il sistema
di conduttori e tralicci ma tutto l’organismo più complesso
comprendente le stazioni primarie, le sottostazioni, le cabine. (Fig.11.4)
Figura 10.3. Struttura generale di un sistema elettrico
57
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
Se consideriamo che le prime legiferazioni in materia risalgono
al Regio Decreto, è comprensibile come e quanto risulta essere
complesso districarsi tra le numerose leggi , decreti, norme che sono
state emanate fino ai nostri giorni.
Di seguito riportiamo un breve elenco delle principali normative
ivi tratte:
-
-
-
-
-
R.D. 1775/33: riguarda il concetto di servitù di elettrodotto e del
rapporto in termini legali amministrativi intercorrente tra il
proprietario del fondo e l’ente gestore nonché, e del fondo stesso
intermini di leggi urbanistiche.
D.I. n.449/88: Approvazione nelle norme tecniche per la
progettazione, l’esecuzione e l’esercizio delle linee elettriche aeree
esterne. La presente norma si applica alle linee di nuova costruzione
nonché alle varianti di tracciato ed alle trasformazioni radicali di
quelle già esistenti.
D.P.C.M. 23/04/1992: Il presente decreto fissa i limiti massimi di
esposizione, relativamente all'ambiente esterno ed abitativo, ai campi
elettrico e magnetico generati alla frequenza industriale nominale
(50Hz), ma è stato successivamente abrogato dal D.P.C.M.
dell’08/07/2003.
L. n.36 del 22/02/2001: Legge quadro sulla protezione dalle
esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici.
D.P.C.M. dell’08/07/2003: Fissazione dei limiti di esposizione, dei
valori di attenzione e degli obiettivi di qualità per la protezione della
popolazione dalle esposizioni ai campi elettrici e magnetici alla
frequenza di rete (50Hz) generati dagli elettrodotti.
D. 29/05/2008 pubblicato in G.U. il 02/07/08 n.153: Approvazione
delle procedure di misura e valutazione dell’induzione magnetica.
D. 29/05/2008 pubblicato in G.U. il 02/07/08 n.153: Approvazione
della metodologia di calcolo per la determinazione delle fasce di
rispetto per gli elettrodotti.
58
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
4.2 R.D. 11 dicembre 1933, n.1775: Capo II – la servitù
di un elettrodotto.
Cosa si intende per servitù di un elettrodotto secondo l’attuale
giurisprudenza?
Presupposto necessario per la nascita della servitù è comunque sempre
l'autorizzazione amministrativa alla quale seguiranno o un contratto o
una sentenza costitutiva.. In più, se venga dichiarata la pubblica utilità
dell'opera, sarà possibile la costituzione coattiva di elettrodotto
mediante decreto di espropriazione7.
Cosa vuol dire “elettrodotto coattivo”?
L’elettrodotto coattivo, invece, è la servitù che spetta all'ente o alla
società che gestisce il servizio di erogazione al pubblico di energia
elettrica, acqua potabile, metano, reti radio e, per analogia, televisive
ecc. su tutti i fondi che sono situati lungo il percorso della linea
elettrica, dell'acquedotto o, più in generale, delle dotazioni strumentali
del caso. Il titolare del diritto potrà far passare sul fondo gravato le
necessarie condutture elettriche o simili e potrà anche compiere sui
terreni interessati tutte le costruzioni e le opere di manutenzione
indispensabili.
I primi concetti di “servitù di elettrodotto” li ritroviamo fin dal 1933, nel
Regio Decreto n.1775 e di seguito, si riportano gli articoli di maggiore
interesse, che trattano dei diritti e doveri del proprietario del fondo e
dell’ente gestore, delle indennità e delle opere di manutenzione
ordinarie, quali il mantenimento dell’area oggetto della servitù e delle
possibilità di eseguire anche nuove costruzioni e/o opere in genere
all’interno del fondo assoggettato alla servitù di elettrodotto.
7
Si confrontino Paternò , La servitù di elettrodotto, Milano, 1988, p.163 e ss.; De
Nigris, La servitù di elettrodotto, in N. rass. legislazione dottr. e giur., 1963, pp.2360 e
ss.
59
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
119. Ogni proprietario è tenuto a dar passaggio per i suoi fondi alle
condutture elettriche aeree o sotterranee che esegua chi ne abbia
ottenuto permanentemente o temporaneamente l'autorizzazione
dall'autorità competente.
120. Le condutture elettriche che debbono attraversare zone dichiarate
militarmente importanti, fiumi, torrenti, canali, miniere e foreste
demaniali, zone demaniali marittime e lacuali, strade pubbliche,
ferrovie, tramvie, funicolari, teleferiche, linee telegrafiche o telefoniche
di pubblico servizio o militari, linee elettriche costruite
dall'amministrazione delle ferrovie dello Stato in servizio delle linee
ferroviarie da essa esercitate, o che debbono avvicinarsi a tali linee o ad
impianti radio-telegrafici o radio-telefonici di Stato, o che debbono
attraversare zone adiacenti agli aeroporti o campi di fortuna ad una
distanza inferiore ad un chilometro dal punto più vicino del perimetro
dei medesimi, o quelle che debbono passare su monumenti pubblici o
appoggiarsi ai medesimi e quelle che debbono attraversare beni di
pertinenza dell'autorità militare o appoggiarsi ad essa non possono
essere autorizzate in nessun caso se non si siano pronunciate in merito
le autorità interessate.
Per le modalità di esecuzione e di esercizio delle linee e degli impianti
autorizzati, l'interessato deve stipulare appositi atti di sottomissione con
le competenti autorità.
121. La servitù di elettrodotto conferisce all'utente la facoltà di:
a) collocare ed usare condutture sotterranee od appoggi per conduttori
aerei e far passare conduttori elettrici su terreni privati e su vie e piazze
pubbliche, ed impiantare ivi le cabine di trasformazione o di manovra
necessarie all'esercizio delle condutture;
b) infiggere supporti o ancoraggi per conduttori aerei all'esterno dei
muri o facciate delle case rivolte verso le vie e piazze pubbliche, a
condizione che vi si acceda dall'esterno e che i lavori siano eseguiti con
60
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
tutte le precauzioni necessarie sia per garantire la sicurezza e
l'incolumità, sia per arrecare il minimo disturbo agli abitanti.
Da tale servitù sono esenti le case, salvo le facciate verso le vie e piazze
pubbliche, i cortili, i giardini, i frutteti e le aie delle case attinenti:
c) tagliare i rami di alberi, che trovandosi in prossimità dei conduttori
aerei, possano, con movimento, con la caduta od altrimenti, causare
corti circuiti od arrecare inconvenienti al servizio o danni alle
condutture ed agli impianti;
d) fare accedere lungo il tracciato delle condutture il personale addetto
alla sorveglianza e manutenzione degli impianti e compiere i lavori
necessari.
L'impianto e l'esercizio di condutture elettriche debbono essere eseguiti
in modo da rispettare le esigenze e l'estetica delle vie e piazze pubbliche
e da riuscire il meno pregiudizievole possibile al fondo servente, avuto
anche riguardo all'esistenza di altri utenti di analoga servitù sul
medesimo fondo, nonché alle condizioni dei fondi vicini e all'importanza
dell'impianto stesso.
122. L'imposizione della servitù di elettrodotto non determina alcuna
perdita di proprietà o di possesso del fondo servente.
Le imposte prediali e gli altri pesi inerenti al fondo rimangono in tutto a
carico del proprietario di esso.
Il proprietario non può in alcun modo diminuire l'uso della servitù o
renderlo più incomodo. Del pari l'utente non può fare cosa alcuna che
aggravi la servitù.
Tuttavia, salvo le diverse pattuizioni che si siano stipulate all'atto della
costituzione della servitù, il proprietario ha facoltà di eseguire sul suo
fondo qualunque innovazione, costruzione o impianto, ancorché essi
obblighino l'esercente dell'elettrodotto a rimuovere o collocare
diversamente le condutture e gli appoggi, senza che per ciò sia tenuto ad
alcun indennizzo o rimborso a favore dell'esercente medesimo.
In tali casi il proprietario, deve offrire all'esercente, in quanto sia
possibile, altro luogo adatto all'esercizio della servitù.
61
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
Il cambiamento di luogo per l'esercizio della servitù può essere
parimenti richiesto dall'utente, se questo provi che esso riesce per lui di
notevole vantaggio e non di danno al fondo.
123. Al proprietario del fondo servente è dovuta una indennità la quale
deve essere determinata tenendo conto della diminuzione di valore che
per la servitù subiscono il suolo e il fabbricato in tutto od in parte. Tale
indennità è corrisposta prima che siano intrapresi i lavori d'imposizione
della servitù. L'aggravio causato dalla servitù va considerato nelle
condizioni di massimo sviluppo previsto per l'impianto.
Il valore dell'immobile gravato dalla servitù è computato nello stato in
cui esso trovasi all'atto dell'occupazione e senza detrazione per
qualsiasi carico che lo colpisca e col soprappiù del quinto.
In ogni caso, per l'area su cui si proiettano i conduttori, viene
corrisposto un quarto del valore della parte strettamente necessaria al
transito per il servizio delle condutture, e per le aree occupate dai
basamenti dei sostegni delle condutture aeree o da cabine o costruzioni
di qualsiasi genere, aumentate, ove occorra, da un'adeguata zona di
rispetto, deve essere corrisposto il valore totale.
Cessando l'uso pel quale fu imposta la servitù, tali aree ritorneranno
gratuitamente nella piena disponibilità del proprietario.
Al proprietario debbono inoltre essere risarciti i danni prodotti durante
la costruzione della linea, anche per le necessarie occupazioni
temporanee.
Del pari debbono essere risarciti i danni prodotti col servizio della
conduttura elettrica, esclusi quelli derivanti dal normale e regolare
esercizio della conduttura stessa.
Nell'atto col quale si fissa l'indennità prevista al presente articolo
debbono essere determinati l'area delle zone soggette a servitù
d'elettrodotto e il numero degli appoggi e dei conduttori.
124. (omissis)
62
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
125. Per gli oneri costituiti sui beni indicati nell'art. 120 ed in genere su
tutti i beni dello Stato, delle province e dei comuni, che siano d'uso
pubblico o destinato ad un pubblico servizio, la corresponsione
dell'indennità è sostituita dal pagamento di un canone annuo.
Anche per i beni patrimoniali di diritto comune è in facoltà delle
amministrazioni dello Stato, delle province e dei comuni di chiedere il
canone annuo anziché l'indennità.
La misura dell'indennità e dei canoni dovuti alle amministrazioni dello
Stato, delle province e dei comuni è determinata con decreto reale da
emanarsi su proposta del Ministro dei lavori pubblici, sentiti le
amministrazioni interessate ed il Consiglio superiore dei lavori pubblici.
Il pagamento delle indennità e dei canoni non pregiudica il diritto alla
rivalsa dei danni prodotti dalla costruzione degli impianti.
126-127: (Omissis)
128. L'esistenza di vestigia di opere delle condutture elettriche non è di
ostacolo alla prescrizione della servitù. Per impedire la prescrizione
occorrono l'esistenza e la conservazione dell'impianto in istato di
esercizio.
63
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
4.3 Decreto Interministeriale 21 marzo 1988, n.449:
approvazione delle norme tecniche per la progettazione,
l’esecuzione e l’esercizio delle linee elettriche aeree esterne
[8].
Il decreto in oggetto sarà pubblicato sulla G.U. il 5 aprile del
1988, n.79. In particolar modo , tali norme si applicano a tutti quei casi
di nuova progettazione e costruzione di elettrodotti, nonché alle varianti
di tracciato e a tutte quelle modifiche di elettrodotti esistenti che per
complessità e grado di intervento possano considerarsi come
trasformazioni “radicali”. Ovviamente, questo decreto, può non
applicarsi in tutti quei casi si proceda alla modifica o sostituzione dei
sostegni o dei loro armamenti.
Nella sezione n.2 del presente decreto sono riportate le
definizioni di seguito anticipate:
-
Tensione nominale di una linea elettrica
-
Linee elettriche aeree esterne
-
Linee di telecomunicazione
-
Linee di classe zero
-
Linee di prima classe
-
Linee di seconda classe
-
Linee di terza classe
-
Zona di sovraccarico
-
Attraversamento
-
Conduttori, corde di guardia, cavi aerei
-
Attacco rinforzato
-
Sostegni
64
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
-
Angoli
-
Abitato
CAPITOLO I GENERALITA’
Sezione 1 - Oggetto e scopo delle norme
1.1.01. Oggetto. - Le presenti norme, nel quadro generale delle norme
impianti in quanto non modificate dalle presenti norme, riguardano le
linee elettriche aeree esterne, come definite in 1.2.02, ad esclusione delle
linee di contatto per trazione elettrica e dei relativi alimentatori in sede.
Esse si applicano altresì alle linee situate in zone sismiche e tengono
luogo integralmente delle disposizioni tecniche ed amministrative di cui
alle leggi n. 1684 del 25/11/1962 e n. 64 del 2/2/1974.
Le presenti norme si applicano alle linee di nuova costruzione nonché
alle varianti di tracciato ed alle trasformazioni radicali di quelle già
esistenti. Nel caso in cui le trasformazioni si limitano alla modifica o alla
sostituzione di alcuni sostegni e loro armamenti, possono essere
applicate anche le norme secondo cui la linea è stata costruita.
1.1.02. Scopo. - Le presenti norme hanno lo scopo di fissare le
prescrizioni fondamentali che devono essere osservate nel progetto e
nella costruzione delle linee elettriche di cui in 1.1.01.
Tali prescrizioni riguardano l’intero percorso della linea compresi gli
attraversamenti di opere, quali ad esempio ferrovie, tranvie, filovie,
funicolari, strade, linee elettriche o di telecomunicazione.
Per quanto riguarda le interferenze con le linee di telecomunicazione si
applicano le norme CEI.103 - 6
65
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
Sezione 2 – Definizioni
1.2.01. Tensione nominale di una linea elettrica. - E’ il valore
convenzionale della tensione con il quale la linea è denominata ed al
quale sono riferiti i dati di funzionamento fatta astrazione
dall’isolamento. Nel seguito delle presenti norme la tensione nominale,
espressa in kV, viene indicata con la lettera U.
1.2.02. Linee elettriche aeree esterne. - Sono, agli effetti delle presenti
norme, le linee definite da 1.2.04 a 1.2.07 impiantate all’aperto, al di
sopra del suolo e costituite dai conduttori o dai cavi con i relativi
isolatori, sostegni ed accessori.
1.2.03. Linee di telecomunicazione. - Sono considerate tali, agli effetti
delle presenti norme, le linee telefoniche, telegrafiche, per segnalazione
e comando a distanza in servizio pubblico o privato, con esclusione di
quelle definite come linee di classe zero (1.2.04). Le linee di
telecomunicazione sono citate solo in quanto possono venire attraversate
da linee elettriche; ad esse non si applicano le presenti norme.
1.2.04. Linee di classe zero. - Sono, agli effetti delle presenti norme,
quelle linee telefoniche, telegrafiche, per segnalazione e comando a
distanza in servizio di impianti elettrici, le quali abbiano tutti o parte dei
loro sostegni in comune con linee elettriche di trasporto o di
distribuzione o che, pur non avendo con queste alcun sostegno in
comune, siano dichiarate appartenenti a questa categoria in sede di
autorizzazione.
1.2.05. Linee di prima classe. - Sono, agli effetti delle presenti norme,
le linee di trasporto o distribuzione di energia elettrica, la cui tensione
nominale è inferiore o uguale a 1000 V e le linee in cavo per
illuminazione pubblica in serie la cui tensione nominale è inferiore o
uguale a 5000 V.
1.2.06. Linee di seconda classe. - Sono, agli effetti delle presenti norme,
le linee di trasporto o distribuzione di energia elettrica la cui tensione
nominale è superiore a 1000 V ma inferiore o uguale a 30.000 V e quelle
66
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
a tensione superiore nelle quali il carico di rottura del conduttore di
energia sia inferiore a 3434 daN (3500 kgf).
1.2.07. Linee di terza classe. - Sono, agli effetti delle presenti norme, le
linee di trasporto o distribuzione di energia elettrica, la cui tensione
nominale è superiore a 30.000 V e nelle quali il carico di rottura del
conduttore di energia non sia inferiore a 3434 daN (3500 kgf).
1.2.08. Zona di sovraccarico. - Agli effetti delle presenti norme per il
calcolo delle linee elettriche, l’Italia è suddivisa nelle seguenti zone:
- Zona A comprendente le località ad altitudine non superiore
agli 800 m s.l.m. dell’Italia centrale, meridionale ed insulare;
- Zona B comprendente tutte le località dell’Italia settentrionale e
le località ad altitudine superiore a 800 m s.l.m. dell’Italia
centrale, meridionale ed insulare.
1.2.09. Attraversamento. - Agli effetti delle presenti norme si ha
attraversamento di una data opera allorché la proiezione verticale di
almeno uno dei conduttori della linea elettrica, nelle condizioni indicate
nell’ipotesi 3) di 2.2.04 e con piano della catenaria supposto inclinato di
30° sulla verticale, interseca l’opera stessa. L’attraversamento è
costituito dalla campata di linea che attraversa l’opera.
1.2.10. Conduttori, corde di guardia, cavi aerei. - Agli effetti delle
presenti norme si intendono:
-
conduttori: le corde e i fili, nudi o rivestiti, tesi fra i sostegni
delle linee elettriche e destinati a trasportare o a distribuire
l’energia elettrica (fra essi compreso il conduttore neutro dei
sistemi trifasi a quattro fili) o destinati, per le linee di classe zero,
alla trasmissione di segnali e comunicazioni;
-
corde (o fili) di guardia o di terra: le corde e i fili tesi fra i
sostegni delle linee elettriche, permanentemente collegati a terra
e destinati a proteggere i conduttori dagli effetti delle
67
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
sovratensioni di origine atmosferica ed a migliorare il
collegamento a terra dei sostegni;
-
cavi aerei: cavi, comprese le eventuali funi portanti, tesi fra
sostegni e costituiti da uno o più conduttori dotati di un
rivestimento che assicuri l’isolamento e la protezione durevole
nei confronti delle condizioni ambientali e meccaniche della posa
all’aperto, e muniti per le linee di seconda e terza classe di uno
schermo metallico, continuo, messo a terra. I cavi aerei possono
essere autoportanti o non, intendendosi come autoportanti quelli
nei quali la funzione portante è assicurata da tutti i (o parte dei)
conduttori costituenti il cavo stesso e che risultano quindi privi di
fune portante apposita, interna o esterna al cavo.
1.2.11. Attacco rinforzato. - Il dispositivo di attacco dei conduttori di
energia ai sostegni viene definito attacco rinforzato quando è predisposto
in modo da evitare la caduta dei conduttori nel caso di rottura di un
isolatore.
Nelle linee con isolatori rigidi, l’attacco rinforzato può essere effettuato:
-
con disposizione a losanga, cioè fissando il conduttore a due
isolatori distinti mediante uno spezzone di conduttore ausiliario;
-
con altro dispositivo, approvato dall’autorità competente, che
offra garanzie di sicurezza equivalenti a quelle delle disposizioni
a losanga.
Nelle linee con isolatori sospesi, l’attacco rinforzato può essere
effettuato:
-
con sospensione a doppia catena, cioè con due catene disposte
parallelamente o a V, solo per i sostegni in corrispondenza dei
quali l’angolo di deviazione della linea non supera i 60°;
-
con amarro a doppia catena di isolatori dal lato della campata di
attraversamento;
68
CAPITOLO 4
-
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
con altro dispositivo, approvato dall’autorità competente, che
offra garanzie di sicurezza equivalenti a quelle dei dispositivi
precedenti.
1.2.12. Sostegni. - Agli effetti delle presenti norme per sostegni si
intendono i pali, le paline, le mensole e in genere tutte le strutture,
solidali col terreno e con manufatti, alle quali vengono fissati i
conduttori esclusi gli accessori di attacco ed i perni degli isolatori.
1.2.13. Angoli. - Nelle presenti norme le misure degli angoli sono
espresse in gradi sessagesimali.
1.2.14. Abitato. - Nel seguito si intende per abitato un aggregato di case
contigue o vicine con interposte strade, piazze o simili, o comunque
brevi soluzioni di continuità. L’abitato si deve considerare delimitato da
una linea che segue il margine esterno delle case oltre le quali ha inizio
una notevole soluzione di continuità (spazio senza case); l’ampiezza di
detto spazio va commisurata all’importanza dell’abitato in esame (per
abitati minori e medi ci si può orientare su una settantina di metri).
CAPITOLO II
ESECUZIONI DELLE LINEE ELETTRICHE
Sezione 1 – Disposizioni generali (Omissis)
Sezione 2 – Conduttori e corde di guardia (Omissis)
Sezione 3 – Isolatori ed accessori (Omissis)
Sezione 4 – Sostegni (Omissis)
Sezione 5 – Fondazioni (Omissis)
69
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
CAPITOLO III
disposizioni finali e transitori
3.1.01. Vigilanza. – La verifica e la vigilanza tecnica ed amministrativa
sulla esecuzione delle prescrizioni delle presenti norme sono affidate
esclusivamente, anche per le zone sismiche, alle Amministrazioni che
hanno competenza autorizzativa, ai sensi delle vigenti leggi, alla
costruzione ed all’esercizio degli elettrodotti.
3.1.02. Attraversamenti di linee di telecomunicazione. – Gli
attraversamenti di linee elettriche sovra passanti autostrade, strade
statali, provinciali e comunali, costruiti seconde le Norme stabilite dagli
art. da 37 a 46 del R.D. 26 novembre 1940, n. 1969, sono ritenuti
regolari, a tutti gli effetti, nei confronti di eventuali linee di
telecomunicazione sottopassanti la stessa campata di attraversamento,
purché siano rispettate le distanze minime di cui agli art. 2.1.06 e 2.1.07
delle presenti Norme.
3.1.03. Collaudo. – Dopo un periodo di esercizio della durata di tre anni,
durante il quale non siano state presentate opposizioni all’Autorità che
ha competenza autorizzativa da parte del Ministero PP.TT. in merito ad
interferenze elettromagnetiche con linee di telecomunicazione, gli
elettrodotti saranno sottoposto a collaudo:
-
-
-
da parte degli uffici dell’Amministrazione che ha rilasciato
l’autorizzazione alla costruzione per quelli con tensione inferiore
a 220 kV;
da parte di apposita commissione nominata dal Ministero dei
Lavori Pubblici, Direzione Generale delle Acque e degli Impianti
Elettrici, per quelli con tensione uguale o superiore a 220 kV.
Le spese per il collaudo ed i compensi spettanti ai collaudatori
sono a carico del titolare dell’autorizzazione all’impianto e
all’esercizio dell’elettrodotto.
70
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
4.4 D.P.C.M. 23 Aprile 1992 [9], (abrogato)
E’ il primo decreto che tratta specificamente i limiti di
esposizione ai campi elettrico e magnetico generati alla frequenza
nominale dei 50Hz negli ambienti abitativi e nell’ambienti esterni, in
virtù di quanto stabilito all’art.4 della L. n.833 del 23/12/78 di assicurare
condizioni e garanzie di salute uniformi sull’intero territorio nazionale.
Per tale ragione erano stati fissati dei limiti di esposizione secondo dei
criteri di applicazione (vedi art.4), e ancora le DPA (Distanze di Prima
Approssimazione) ma in particolar modo è il primo documento in cui si
incomincia a trattare di Risanamenti (art.7) per tutte quelle situazioni
esistenti che non risultano rispettare i limiti di cui all’art. 4 del presente
decreto.
Il presente decreto è stato abrogato dal D.P.C.M. 08/07/2003
1. Campo di applicazione.
Il presente decreto fissa i limiti massimi di esposizione, relativamente
all'ambiente esterno ed abitativo, ai campi elettrico e magnetico generati
alla frequenza industriale nominale (50Hz).
Non si applica alle esposizioni professionali sul luogo di lavoro ed alle
esposizioni intenzionali di pazienti sottoposti a diagnosi e cure mediche.
2. Definizioni.
Ai fini dell'applicazione del presente decreto si assumono le seguenti
definizioni:
a) intensità di campo elettrico è: il valore quadratico medio delle tre
componenti mutuamente perpendicolari in cui si può pensare scomposto
il vettore campo elettrico nel punto considerato, misurato in volt al metro
(V/m);
b) intensità di induzione magnetica è: il valore quadratico medio delle tre
componenti mutuamente perpendicolari in cui si può pensare scomposto
il vettore campo magnetico nel punto considerato, misurato in tesla (T);
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
c) elettrodotto è l'insieme delle linee elettriche propriamente dette,
sottostazioni e cabine di trasformazione.
3. Misure.
Le misure dei campi elettrico e magnetico di cui all'art. 1 dovranno
essere effettuate secondo gli specifici standard internazionali
riconosciuti.
Gli aggiornamenti eventualmente necessari circa i metodi e le condizioni
di riferimento per le misure, nonché gli standard per la strumentazione,
saranno definiti, su proposta della commissione di cui al successivo art.
8, con decreto del Ministro dell'ambiente.
4. Limiti di esposizione e criteri di applicazione.
Sono definiti i seguenti limiti:
-
5 kV/m e 0,1 mT, rispettivamente per l'intensità di campo
elettrico e di induzione magnetica, in aree o ambienti in cui si
possa ragionevolmente attendere che individui della
popolazione trascorrano una parte significativa della
giornata;
-
10 kV/m e 1 mT, rispettivamente per l'intensità di campo
elettrico e di induzione magnetica, nel caso in cui
l'esposizione sia ragionevolmente limitata a poche ore al
giorno.
I valori di campo elettrico sono riferiti al campo elettrico imperturbato,
intendendosi per tale un campo elettrico misurabile in un punto in
assenza di persone, animali e cose non fisse.
5. Distanze di rispetto dagli elettrodotti.
Con riferimento alle linee elettriche aeree esterne a 132 kV, 220 kV e
380 kV, si adottano, rispetto ai fabbricati adibiti ad abitazione o ad altra
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
attività che comporta tempi di permanenza prolungati, le seguenti
distanze da qualunque conduttore della linea:
-
linee a 132 kV = 10 m
-
linee a 220 kV = 18 m
-
linee a 380 kV = 28 m
Per linee a tensione nominale diversa, superiore a 132 kV e inferiore a
380 kV, la distanza di rispetto viene calcolata mediante proporzione
diretta da quelle sopra indicate.
Per linee a tensione inferiore a 132 kV restano ferme le distanze previste
dal decreto interministeriale 16 gennaio 1991.
Per eventuali linee a tensione superiore a 380 kV le distanze di rispetto
saranno stabilite dalla commissione di cui al successivo art. 8.
La distanza di rispetto dalle parti in tensione di una cabina o da una
sottostazione elettrica deve essere uguale a quella prevista, mediante
i criteri sopra esposti, per la più alta tra le tensioni presenti nella
cabina o sottostazione stessa.
6. Autorizzazioni.
Per gli elettrodotti di nuova costruzione, ai fini autorizzativi, rimangono
ferme le disposizioni di cui alla legge 9 gennaio 1991, n. 9, e la
normativa che regolamenta i rischi da elettrocuzione.
7. Risanamenti.
Nei tratti di linee elettriche esistenti dove non risultano rispettati i limiti
di cui all'art. 4 e le condizioni di cui all'art. 5 dovranno essere
individuate azioni di risanamento. Entro diciotto mesi dall'entrata in
vigore del presente decreto, gli esercenti degli elettrodotti dovranno
presentare al Ministero dell'ambiente una relazione contenente i criteri
generali di intervento e i criteri di priorità scelti, basati anche su
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
parametri oggettivizzabili quali individui esposti per km, valori di dosi
cumulative e simili.
Nei successivi dodici mesi gli esercenti dovranno presentare i progetti
delle tratte di elettrodotti interessate al risanamento.
Entro sessanta giorni dalla pubblicazione del presente decreto, i
Ministeri dell'ambiente, della sanità, dell'industria, del commercio e
dell'artigianato e dei lavori pubblici dovranno definire un accordo
procedimentale per la valutazione dei suddetti progetti di risanamento ai
fini del rilascio delle autorizzazioni alla costruzione così come
disciplinate dal testo unico 11 dicembre 1933, n. 1175.
Nel progetto di risanamento oltre agli interventi necessari va indicato il
programma cronologico.
I programmi di risanamento debbono essere completati entro il
31 dicembre 2004.
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
4.5 L. n.36 del 22 febbraio 2001 [10]
La legge n.36 del 22/02/2001 anche nota come legge quadro sulla
protezione dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed
elettromagnetici. Pubblicata sulla G.U., parte I, n.55 del 7 marzo 2001.
Tale legge si applica in particolare agli elettrodotti (50 Hz) e a
tutti quei sistemi ed apparecchiature, non solo per usi civili, ma anche
per le forze armate nonché dell’esercito, che possano comportare
l’esposizione dei lavoratori e della popolazione, nel senso più generale, a
campi elettrici , magnetici ed elettromagnetici con frequenze comprese
nell’intervallo tra gli 0 Hz fino a 300 GHz.
Oltre, tutta ad una serie di definizioni e applicazioni il passo
ulteriore, compiuto in questa legge, rispetto a quelle precedenti , è che
oltre a parlare di interventi di bonifica e/o risanamento, che sono a carico
dei titolari degli impianti (art.9) si parla di sanzioni (art.15).
All’art.9 comma 2 si specifica che le priorità stabilite dal citato
decreto, riguardo i piani di risanamento , devono considerare come
prioritarie le situazioni sottoposte a piú elevati livelli di inquinamento
elettromagnetico, in prossimità di destinazioni residenziali, scolastiche,
sanitarie, o comunque di edifici adibiti a permanenze non inferiori a
quattro ore.
A riguardo di quelle sanitarie, nel lavoro della tesi faremo
riferimento a due presidi sanitari poliambulatoriali, quello di San
Giorgio-Librino nel comune di Catania e al poliambulatorio del
comune di Sant’Agata li Battiati in provincia di Catania.
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
Di seguito si riportano i commenti agli articoli di legge.
Art. 1 Finalità della legge:
1. La presente legge ha lo scopo di dettare i princìpi fondamentali diretti
a:
-
a) assicurare la tutela della salute dei lavoratori, delle lavoratrici
e della popolazione dagli effetti dell’esposizione a determinati
livelli di campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici ai sensi e
nel rispetto dell’articolo 32 della Costituzione;
-
b) promuovere la ricerca scientifica per la valutazione degli
effetti a lungo termine e attivare misure di cautela da adottare in
applicazione del principio di precauzione di cui all’articolo 174,
paragrafo 2, del trattato istitutivo dell’Unione Europea;
-
c) assicurare la tutela dell’ambiente e del paesaggio e
promuovere l’innovazione tecnologica e le azioni di risanamento
volte a minimizzare l’intensità e gli effetti dei campi elettrici,
magnetici ed elettromagnetici secondo le migliori tecnologie
disponibili.
2. Le regioni a statuto speciale e le province autonome di Trento e di
Bolzano provvedono alle finalità della presente legge nell’ambito delle
competenze ad esse spettanti ai sensi degli statuti e delle relative norme
di attuazione e secondo quanto disposto dai rispettivi ordinamenti.
Art. 2 Ambito di applicazione:
1. La presente legge ha per oggetto gli impianti, i sistemi e le
apparecchiature per usi civili, militari e delle forze di polizia, che
possano comportare l’esposizione dei lavoratori, delle lavoratrici e della
popolazione a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici con
frequenze comprese tra 0 Hz e 300 GHz.
In particolare, la presente legge si applica agli elettrodotti ed agli
impianti radioelettrici, compresi gli impianti per telefonia mobile, i radar
e gli impianti per radiodiffusione.
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
2. Le disposizioni della presente legge non si applicano nei casi di
esposizione intenzionale per scopi diagnostici o terapeutici. Agli
apparecchi ed ai dispositivi di uso domestico, individuale e lavorativo si
applicano esclusivamente le disposizioni di cui agli articoli 10 e 12 della
presente legge.
3. Nei riguardi delle Forze armate e delle Forze di polizia le norme della
presente legge sono applicate tenendo conto delle particolari esigenze al
servizio espletato, individuate con il decreto di cui all’articolo 4, comma
2, lettera a).
4. Restano ferme le competenze in materia di sicurezza e salute dei
lavoratori attribuite dalle disposizioni vigenti ai servizi sanitari e tecnici
istituiti per le Forze armate e per le Forze di polizia; i predetti servizi
sono competenti altresì per le aree riservate od operative e per quelle che
presentano analoghe esigenze individuate con il decreto di cui al comma
3.
Art. 3 Definizioni:
1. Ai fini dell’applicazione della presente legge si assumono le seguenti
definizioni:
-
a) esposizione: è la condizione di una persona soggetta a campi
elettrici, magnetici, elettromagnetici, o a correnti di contatto, di
origine artificiale;
-
b) limite di esposizione: è il valore di campo elettrico, magnetico
ed elettromagnetico, considerato come valore di immissione,
definito ai fini della tutela della salute da effetti acuti, che non
deve essere superato in alcuna condizione di esposizione della
popolazione e dei lavoratori per le finalità di cui all’articolo 1,
comma 1, lettera a);
-
c) valore di attenzione: è il valore di campo elettrico, magnetico
ed elettromagnetico, considerato come valore di immissione, che
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
non deve essere superato negli ambienti abitativi, scolastici e nei
luoghi adibiti a permanenze prolungate per le finalità di cui
all’articolo 1, comma 1, lettere b) e c). Esso costituisce misura di
cautela ai fini della protezione da possibili effetti a lungo termine
e deve essere raggiunto nei tempi e nei modi previsti dalla legge;
-
d) obiettivi di qualità sono:
1) i criteri localizzativi, gli standard urbanistici, le
prescrizioni e le incentivazioni per l’utilizzo delle migliori
tecnologie disponibili, indicati dalle leggi regionali
secondo le competenze definite dall’articolo 8;
2) i valori di campo elettrico, magnetico ed
elettromagnetico, definiti dallo Stato secondo le
previsioni di cui all’articolo 4, comma 1, lettera a), ai fini
della progressiva minimizzazione dell’esposizione ai
campi medesimi;
-
e) elettrodotto: è l’insieme delle linee elettriche, delle
sottostazioni e delle cabine di trasformazione;
-
f) esposizione dei lavoratori e delle lavoratrici: è ogni tipo di
esposizione dei lavoratori e delle lavoratrici che, per la loro
specifica attività lavorativa, sono esposti a campi elettrici,
magnetici ed elettromagnetici;
-
g) esposizione della popolazione: è ogni tipo di esposizione ai
campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici, ad eccezione
dell’esposizione di cui alla lettera f) e di quella intenzionale per
scopi diagnostici o terapeutici;
-
h) stazioni e sistemi o impianti radioelettrici: sono uno o più
trasmettitori, nonchè ricevitori, o un insieme di trasmettitori e
ricevitori, ivi comprese le apparecchiature accessorie, necessari
in una data postazione ad assicurare un servizio di
radiodiffusione, radiocomunicazione o radioastronomia;
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
-
i) impianto per telefonia mobile: è la stazione radio di terra del
servizio di telefonia mobile, destinata al collegamento radio dei
terminali mobili con la rete del servizio di telefonia mobile;
-
l) impianto fisso per radiodiffusione: è la stazione di terra per il
servizio di radiodiffusione televisiva o radiofonica.
Art. 4 Funzioni dello Stato:
1. Lo Stato esercita le funzioni relative:
- a) alla determinazione dei limiti di esposizione, dei valori di
attenzione e degli obiettivi di qualità, in quanto valori di campo
come definiti dall’articolo 3, comma 1, lettera d), numero 2), in
considerazione del preminente interesse nazionale alla
definizione di criteri unitari e di normative omogenee in
relazione alle finalità di cui all’articolo 1;
-
b) alla promozione di attività di ricerca e di sperimentazione
tecnico-scientifica, nonché al coordinamento dell’attività di
raccolta, di elaborazione e di diffusione dei dati, informando
annualmente il Parlamento su tale attività; in particolare il
Ministro della sanità promuove, avvalendosi di istituzioni
pubbliche e private senza fini di lucro, aventi comprovata
esperienza nel campo scientifico, un programma pluriennale di
ricerca epidemiologica e di cancerogenesi sperimentale, al fine di
approfondire i rischi connessi all’esposizione a campi
elettromagnetici a bassa e alta frequenza;
-
c) all’istituzione del catasto nazionale delle sorgenti fisse e
mobili dei campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici e delle
zone territoriali interessate, al fine di rilevare i livelli di campo
presenti nell’ambiente;
-
d) alla determinazione dei criteri di elaborazione dei piani di
risanamento di cui all’articolo 9, comma 2, con particolare
riferimento alle priorità di intervento, ai tempi di attuazione ed
alle modalità di coordinamento delle attività riguardanti piú
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CAPITOLO 4
-
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
regioni nonché alle migliori tecnologie disponibili per quanto
attiene alle implicazioni di carattere economico ed impiantistico;
e) all’individuazione delle tecniche di misurazione e di
rilevamento dell’inquinamento elettromagnetico;
-
f) alla realizzazione di accordi di programma con i gestori di
elettrodotti ovvero con i proprietari degli stessi o delle reti di
trasmissione o con coloro che ne abbiamo comunque la
disponibilità nonché con gli esercenti di impianti per emittenza
radiotelevisiva e telefonia mobile, al fine di promuovere
tecnologie e tecniche di costruzione degli impianti che
consentano di minimizzare le emissioni nell’ambiente e di
tutelare il paesaggio;
-
g) alla definizione dei tracciati degli elettrodotti con tensione
superiore a 150 kV;
-
h) alla determinazione dei parametri per la previsione di
fasce di rispetto per gli elettrodotti; all’interno di tali fasce di
rispetto non è consentita alcuna destinazione di edifici ad uso
residenziale, scolastico, sanitario ovvero ad uso che comporti
una permanenza non inferiore a quattro ore.
2. I limiti di esposizione, i valori di attenzione e gli obiettivi di qualità, le
tecniche
di
misurazione
e
rilevamento
dell’inquinamento
elettromagnetico e i parametri per la previsione di fasce di rispetto per
gli elettrodotti, di cui al comma 1, lettere a), e) e h), sono stabiliti, entro
sessanta giorni dalla data di entrata in vigore della presente legge:
-
per la popolazione, con decreto del Presidente del Consiglio dei
ministri, su proposta del Ministro dell’ambiente, di concerto con
il Ministro della sanità, sentiti il Comitato di cui all’articolo 6 e
le competenti Commissioni parlamentari, previa intesa in sede di
Conferenza unificata di cui all’articolo 8 del decreto legislativo
28 agosto 1997, n. 281, di seguito denominata "Conferenza
unificata";
80
CAPITOLO 4
-
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
b) per i lavoratori e le lavoratrici, ferme restando le disposizioni
previste dal decreto legislativo 19 settembre 1994, n. 626, e
successive modificazioni, con decreto del Presidente del
Consiglio dei ministri, su proposta del Ministro della sanità,
sentiti i Ministri dell’ambiente e del lavoro e della previdenza
sociale, il Comitato di cui all’articolo 6 e le competenti
Commissioni parlamentari, previa intesa in sede di Conferenza
unificata. Il medesimo decreto disciplina, altresí, il regime di
sorveglianza medica sulle lavoratrici e sui lavoratori
professionalmente esposti.
3. Qualora entro il termine previsto dal comma 2 non siano state
raggiunte le intese in sede di Conferenza unificata, il Presidente del
Consiglio dei ministri entro i trenta giorni successivi adotta i decreti di
cui al comma 2, lettere a) e b).
4. Alla determinazione dei criteri di elaborazione dei piani di
risanamento, ai sensi del comma 1, lettera d), si provvede, entro
centoventi giorni dalla data di entrata in vigore della presente legge, con
decreto del Presidente del Consiglio dei ministri, su proposta del
Ministro dell’ambiente, sentito il Comitato di cui all’articolo 6 e la
Conferenza unificata.
5. Le regioni adeguano la propria legislazione ai limiti di esposizione, ai
valori di attenzione e, limitatamente alla definizione di cui all’articolo 3,
comma 1, lettera d), numero 2), agli obiettivi di qualità previsti dai
decreti di cui al comma 2 del presente articolo.
6. piano economico … omissis
Art. 5 Misure di tutela dell’ambiente e del paesaggio. Procedimento
di autorizzazione alla costruzione e all’esercizio di elettrodotti:
1. Al fine di tutelare l’ambiente e il paesaggio, con apposito regolamento
adottato, entro centoventi giorni dalla data di entrata in vigore della
presente legge, ai sensi dell’articolo 17, comma 2, della legge 23 agosto
1988, n. 400, e dell’articolo 29, comma 2, lettera g), del decreto
81
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
legislativo 31 marzo 1998, n. 112, su proposta dei Ministri dei lavori
pubblici e per i beni e le attività culturali, previo parere del Comitato di
cui all’articolo 6 e sentite le competenti Commissioni parlamentari, sono
adottate misure specifiche relative alle caratteristiche tecniche degli
impianti e alla localizzazione dei tracciati per la progettazione, la
costruzione e la modifica di elettrodotti e di impianti per telefonia
mobile e radiodiffusione.
Con lo stesso regolamento vengono indicate le particolari misure atte ad
evitare danni ai valori ambientali e paesaggistici e possono essere
adottate ulteriori misure specifiche per la progettazione, la costruzione e
la modifica di elettrodotti nelle aree soggette a vincoli imposti da leggi
statali o regionali, nonché da strumenti di pianificazione territoriale ed
urbanistica, a tutela degli interessi storici, artistici, architettonici,
archeologici, paesaggistici e ambientali, fermo restando quanto disposto
dal testo unico delle disposizioni legislative in materia di beni culturali e
ambientali, approvato con decreto legislativo 29 ottobre 1999, n. 490, e
fermo restando il rispetto dei predetti vincoli e strumenti di
pianificazione.
2. Con il medesimo regolamento di cui al comma 1 sono adottate misure
di contenimento del rischio elettrico degli impianti di cui allo stesso
comma 1, ed in particolare del rischio di elettrolocuzione e di collisione
dell’avifauna.
3. Con il medesimo regolamento di cui al comma 1 é definita una nuova
disciplina dei procedimenti di autorizzazione alla costruzione e
all’esercizio degli elettrodotti con tensione superiore a 150 kV, in modo
da assicurare il rispetto dei princìpi della presente legge, ferme restando
le vigenti disposizioni in materia di valutazione di impatto ambientale.
Tale disciplina si conforma inoltre ai seguenti criteri e princìpi:
-
a) semplificazione dei procedimenti amministrativi;
b) individuazione delle tipologie di infrastrutture a minore
impatto ambientale, paesaggistico e sulla salute dei cittadini;
c) concertazione con le regioni e gli enti locali interessati
nell’ambito dei procedimenti amministrativi di definizione dei
tracciati;
82
CAPITOLO 4
-
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
d) individuazione delle responsabilità e delle procedure di
verifica e controllo;
e) riordino delle procedure relative alle servitù di elettrodotto e ai
relativi indennizzi.
f) valutazione preventiva dei campi elettromagnetici preesistenti.
4. Le norme, anche di legge, che disciplinano i procedimenti indicati al
comma 3, individuate dal regolamento di cui al medesimo comma, sono
abrogate con effetto dalla data di entrata in vigore del regolamento
medesimo.
Art. 6 Comitato interministeriale per la prevenzione e la riduzione
dell’inquinamento elettromagnetico (Omissis)
Art. 7 Catasto nazionale:
1. Il catasto nazionale di cui all’articolo 4, comma 1, lettera c), é
costituito, entro centoventi giorni dalla data di entrata in vigore della
presente legge, dal Ministro dell’ambiente, sentiti il Ministro della sanità
ed il Ministro dell’industria, del commercio e dell’artigianato,
nell’ambito del sistema informativo e di monitoraggio di cui all’articolo
8 del decreto del Presidente della Repubblica 4 giugno 1997, n. 335. Il
catasto nazionale opera in coordinamento con i catasti regionali di cui
all’articolo 8, comma 1, lettera d). Le modalità di inserimento dei dati
sono definite dal Ministro dell’ambiente, di concerto con il Ministro
delle comunicazioni, per quanto riguarda l’inserimento dei dati relativi a
sorgenti fisse connesse ad impianti, sistemi ed apparecchiature
radioelettrici per usi civili di telecomunicazioni, con il Ministro dei
lavori pubblici e con il Ministro dell’industria, del commercio e
dell’artigianato, per quanto riguarda l’inserimento dei dati relativi agli
elettrodotti, con il
Ministro dei trasporti e della navigazione, per quanto riguarda
l’inserimento dei dati relativi agli impianti di trasporto, e con i Ministri
della difesa e dell’interno, per quanto riguarda l’inserimento dei dati
relativi a sorgenti fisse connesse ad impianti, sistemi ed apparecchiature
per usi militari e delle forze di polizia.
83
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
Art. 8 Competenze delle regioni, delle province e dei comuni:
1. Sono di competenza delle regioni, nel rispetto dei limiti di
esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità nonchè
dei criteri e delle modalità fissati dallo Stato, fatte salve le competenze
dello Stato e
delle autorità indipendenti:
-
a) l’esercizio delle funzioni relative all’individuazione dei siti di
trasmissione e degli impianti per telefonia mobile, degli impianti
radioelettrici e degli impianti per radiodiffusione, ai sensi della
legge 31 luglio 1997, n. 249, e nel rispetto del decreto di cui
all’articolo 4, comma 2, lettera a), e dei princìpi stabiliti dal
regolamento di cui all’articolo 5;
-
b) la definizione dei tracciati degli elettrodotti con tensione non
superiore a 150 kV, con la previsione di fasce di rispetto secondo
i parametri fissati ai sensi dell’articolo 4 e dell’obbligo di
segnalarle;
-
c) le modalità per il rilascio delle autorizzazioni alla installazione
degli impianti di cui al presente articolo, in conformità a criteri di
semplificazione amministrativa, tenendo conto dei campi
elettrici, magnetici ed elettromagnetici preesistenti;
-
d) la realizzazione e la gestione, in coordinamento con il catasto
nazionale di cui all’articolo 4, comma 1, lettera c), di un catasto
delle sorgenti fisse dei campi elettrici, magnetici ed
elettromagnetici, al fine di rilevare i livelli dei campi stessi nel
territorio regionale, con riferimento alle condizioni di
esposizione della popolazione;
-
e) l’individuazione degli strumenti e delle azioni per il
raggiungimento degli obiettivi di qualità di cui all’articolo 3,
comma 1, lettera d), numero 1);
84
CAPITOLO 4
-
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
f) il concorso all’approfondimento delle conoscenze scientifiche
relative agli effetti per la salute, in particolare quelli a lungo
termine, derivanti dall’esposizione a campi elettrici, magnetici ed
elettromagnetici.
2. Nell’esercizio delle funzioni di cui al comma 1, lettere a) e c), le
regioni si attengono ai princìpi relativi alla tutela della salute pubblica,
alla compatibilità ambientale ed alle esigenze di tutela dell’ambiente e
del paesaggio.
3. In caso di inadempienza delle regioni, si applica l’articolo 5 del
decreto legislativo 31 marzo 1998, n. 112.
4. Le regioni, nelle materie di cui al comma 1, definiscono le
competenze che spettano alle province ed ai comuni, nel rispetto di
quanto previsto dalla legge 31 luglio 1997, n. 249.
5. Le attività di cui al comma 1, riguardanti aree interessate da
installazioni militari o appartenenti ad altri organi dello Stato con
funzioni attinenti all’ordine e alla sicurezza pubblica sono definite
mediante specifici accordi dai comitati misti paritetici di cui all’articolo
3 della legge 24 dicembre 1976, n. 898, e successive modificazioni.
6. I comuni possono adottare un regolamento per assicurare il corretto
insediamento urbanistico e territoriale degli impianti e minimizzare
l’esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici.
Art. 9 Piani di risanamento:
1. Entro dodici mesi dalla data di entrata in vigore del decreto di cui
all’articolo 4, comma 2, lettera a), la regione adotta, su proposta dei
soggetti gestori e sentiti i comuni interessati, un piano di risanamento al
fine di adeguare, in modo graduale, e comunque entro il termine di
ventiquattro mesi, gli impianti radioelettrici già esistenti ai limiti di
esposizione, ai valori di attenzione ed agli obiettivi di qualità stabiliti
secondo le norme della presente legge. Trascorsi dodici mesi dalla data
di entrata in vigore del decreto di cui all’articolo 4, comma 2, lettera a),
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
in caso di inerzia o inadempienza dei gestori, il piano di risanamento è
adottato dalle regioni, sentiti i comuni e gli enti interessati, entro i
successivi tre mesi. Il piano, la cui realizzazione è controllata dalle
regioni, può prevedere anche la delocalizzazione degli impianti di
radiodiffusione in siti conformi alla pianificazione in materia, e degli
impianti di diversa tipologia in siti idonei.
Il risanamento è effettuato con onere a carico dei titolari degli
impianti.
2. Entro dodici mesi dalla data di entrata in vigore del decreto di cui
all’articolo 4, comma 4, i gestori degli elettrodotti presentano una
proposta di piano di risanamento, al fine di assicurare la tutela della
salute e dell’ambiente. I proprietari di porzioni della rete di trasmissione
nazionale o coloro che comunque ne abbiano la disponibilità sono tenuti
a fornire tempestivamente al gestore della rete di trasmissione nazionale,
entro sei mesi dalla data di entrata in vigore del decreto di cui all’articolo
4, comma 2, lettera a), le proposte degli interventi di risanamento delle
linee di competenza, nonchè tutte le informazioni necessarie ai fini della
presentazione della proposta di piano di risanamento. Il piano deve
prevedere i progetti che si intendono attuare allo scopo di rispettare i
limiti di esposizione e i valori di attenzione, nonché di raggiungere gli
obiettivi di qualità stabiliti dal decreto di cui all’articolo 4, comma 2,
lettera a). Esso deve indicare il programma cronologico di attuazione,
adeguandosi alle priorità stabilite dal citato decreto, considerando
comunque come prioritarie le situazioni sottoposte a piú elevati livelli di
inquinamento elettromagnetico, in prossimità di destinazioni
residenziali, scolastiche, sanitarie, o comunque di edifici adibiti a
permanenze non inferiori a quattro ore, con particolare riferimento
alla tutela della popolazione infantile. Trascorsi dodici mesi dalla data
di entrata in vigore del decreto di cui all’articolo 4, comma 2, lettera a),
in caso di inerzia o inadempienza dei gestori, il piano di risanamento di
cui al primo periodo del comma 3 è proposto dalla regione entro i
successivi tre mesi.
3. Per gli elettrodotti con tensione superiore a 150 kV, la proposta di
piano di risanamento é presentata al Ministero dell’ambiente. Il piano è
approvato, con eventuali modifiche, integrazioni e prescrizioni, entro
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
sessanta giorni, dal Ministro dell’ambiente, di concerto con i Ministri
dell’industria, del commercio e dell’artigianato e dei lavori pubblici,
sentiti il Ministro della sanità e le regioni ed i comuni interessati. Per gli
elettrodotti con tensione non superiore a 150 kV, la proposta di piano di
risanamento é presentata alla regione, che approva il piano, con
eventuali modifiche, integrazioni e prescrizioni, entro sessanta giorni,
sentiti i comuni interessati. Trascorsi dodici mesi dalla data di entrata in
vigore del decreto di cui all’articolo 4, comma 2, lettera a), in caso di
inerzia o inadempienza dei gestori, il piano di risanamento per gli
elettrodotti con tensione non superiore a 150 kV è adottato dalla regione,
nei termini di cui al terzo periodo del presente comma.
4. Il risanamento degli elettrodotti deve essere completato entro dieci
anni dalla data di entrata in vigore della presente legge. Entro il 31
dicembre 2004 ed entro il 31 dicembre 2008, deve essere comunque
completato il risanamento degli elettrodotti che non risultano conformi,
rispettivamente, ai limiti di cui all’articolo 4 ed alle condizioni di cui
all’articolo 5 del decreto del Presidente del Consiglio dei ministri 23
aprile 1992, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n. 104 del 6 maggio
1992, al fine dell’adeguamento ai limiti di esposizione, ai valori di
attenzione e agli obiettivi di qualità stabiliti ai sensi dell’articolo 4,
comma 2, lettera a), della presente legge. Il risanamento é effettuato con
onere a carico dei proprietari degli elettrodotti, come definiti ai sensi del
decreto legislativo 16 marzo 1999, n. 79. L’Autorità per l’energia
elettrica ed il gas, ai sensi dell’articolo 2, comma 12, della legge 14
novembre 1995, n. 481, determina, entro sessanta giorni
dall’approvazione del piano di risanamento, la valutazione dei costi
strettamente connessi all’attuazione degli interventi di risanamento
nonché i criteri, le modalità e le condizioni per il loro eventuale
recupero.
5. Ai fini della concessione di contributi alle regioni per l’elaborazione
dei piani di risanamento, la realizzazione dei catasti regionali e
l’esercizio delle attività di controllo e di monitoraggio, é autorizzata la
spesa massima di lire 2.000 milioni annue a decorrere dall’anno 2001.
Le somme derivanti dall’applicazione delle sanzioni previste
dall’articolo 15, versate all’entrata del bilancio dello Stato, sono
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
riassegnate nella misura del 100 per cento, con decreto del Ministro del
tesoro, del bilancio e della programmazione economica, ad apposite
unità previsionali di base dello stato di previsione del Ministero
dell’ambiente; tali somme sono destinate, sulla base di criteri determinati
dalla Conferenza unificata, alla concessione di contributi alle regioni, ad
integrazione delle risorse ad esse assegnate ai sensi del primo periodo
del presente comma, ai fini dell’elaborazione dei piani di
risanamento, della realizzazione dei catasti regionali e dell’esercizio
delle attività di controllo e di monitoraggio.
6. Il mancato risanamento degli elettrodotti, delle stazioni e dei sistemi
radioelettrici, degli impianti per telefonia mobile e degli impianti per
radiodiffusione, secondo le prescrizioni del piano, dovuto ad inerzia o
inadempienza dei proprietari degli elettrodotti o di coloro che ne abbiano
comunque la disponibilità, fermo restando quanto previsto dall’articolo
15, comporta il mancato riconoscimento da parte del gestore della rete di
trasmissione nazionale del canone di utilizzo relativo alla linea non
risanata e la disattivazione dei suddetti impianti per un periodo fino a sei
mesi, garantendo comunque i diritti degli utenti all’erogazione del
servizio di pubblica utilità.
La disattivazione è disposta:
- a) con provvedimento del Ministro dell’ambiente, di concerto
con il Ministro dell’industria, del commercio e dell’artigianato,
sentiti il Ministro della sanità e del lavoro e della previdenza
sociale nonché le regioni interessate, per quanto riguarda gli
elettrodotti con tensione superiore a 150 kV;
-
b) con provvedimento del presidente della giunta regionale per
quanto riguarda gli elettrodotti con tensione inferiore a 150 kV
ed i sistemi radioelettrici, con esclusione degli impianti per
telefonia mobile e per radiodiffusione e degli impianti per
telefonia fissa nonché delle stazioni radioelettriche per
trasmissione di dati, la cui disattivazione é disposta con
provvedimento del Ministro delle comunicazioni che assicura
l’uniforme applicazione della disciplina sul territorio nazionale.
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
7. Entro centottanta giorni dalla data di entrata in vigore della
presente legge, su ciascuna struttura di cui alle lettere e), h) ed l) del
comma 1 dell’articolo 3 deve essere applicata una etichetta
informativa ben visibile, riportante la tensione prodotta, i valori di
esposizione rintracciabili nella documentazione autorizzativa, i
limiti di esposizione ed i valori di attenzione prescritti dalle leggi
nazionali e regionali e le distanze di rispetto.
Art. 10 Educazione ambientale…(Omissis)
Art. 11 Partecipazione al procedimento amministrativo…(Omissis)
Art. 12 Apparecchiature di uso domestico, individuale o lavorativo:
1. Con decreto del Ministro dell’ambiente, di concerto con il Ministro
della sanità, previo parere del Comitato e sentite le competenti
Commissioni parlamentari, sono stabilite, entro centoventi giorni dalla
data di entrata in vigore della presente legge, tenendo conto anche degli
orientamenti e degli atti dell’Unione europea in materia di inquinamento
elettromagnetico, tutela dei consumatori e istruzioni per l’uso dei
prodotti, le informazioni che i fabbricanti di apparecchi e dispositivi, in
particolare di uso domestico, individuale o lavorativo, generanti campi
elettrici, magnetici ed elettromagnetici, sono tenuti a fornire agli utenti,
ai lavoratori e alle lavoratrici, mediante apposite etichettature o schede
informative. Le informazioni devono riguardare, in particolare, i livelli
di esposizione prodotti dall’apparecchio o dal dispositivo, la distanza di
utilizzo consigliata per ridurre l’esposizione al campo elettrico,
magnetico ed elettromagnetico e le principali prescrizioni di sicurezza.
Con lo stesso decreto sono individuate le tipologie di apparecchi e
dispositivi per i quali non vi è emissione di campo elettrico, magnetico
ed elettromagnetico, o per i quali tali emissioni sono da ritenersi così
basse da non richiedere alcuna precauzione.
2. Il Comitato promuove la realizzazione di intese ed accordi di
programma con le imprese produttrici di apparecchiature di uso
domestico, individuale o lavorativo, che producono campi elettrici,
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
magnetici ed elettromagnetici, al fine di favorire e sviluppare tecnologie
che consentano di minimizzare le emissioni.
Art. 14 Controlli:
1. Le amministrazioni provinciali e comunali, al fine di esercitare le
funzioni di controllo e di vigilanza sanitaria e ambientale per
l’attuazione della presente legge, utilizzano le strutture delle Agenzie
regionali per la
protezione dell’ambiente, di cui al decreto-legge 4 dicembre 1993, n.
496, convertito, con modificazioni, dalla legge 21 gennaio 1994, n. 61.
Restano ferme le competenze in materia di vigilanza nei luoghi di lavoro
attribuite dalle disposizioni vigenti.
2. Nelle regioni in cui le Agenzie regionali per la protezione
dell’ambiente non sono ancora operanti, ai fini di
cui al comma 1, le amministrazioni provinciali e comunali si avvalgono
del supporto tecnico dell’Agenzia nazionale per la protezione
dell’ambiente, dei presidi multizonali di prevenzione (PMP), dell’Istituto
superiore per la prevenzione e la sicurezza sul lavoro (ISPESL) e degli
ispettori territoriali del Ministero delle comunicazioni, nel rispetto delle
specifiche competenze attribuite dalle disposizioni vigenti.
3. Il controllo all’interno degli impianti fissi o mobili destinati alle
attività istituzionali delle Forze armate, delle Forze di polizia e dei Vigili
del fuoco è disciplinato dalla specifica normativa di settore. Resta fermo
in particolare, quanto previsto per le forze armate e di polizia dagli
articoli 1, comma 2, e 23, comma 4, del decreto legislativo 19 settembre
1994, n. 626, e successive modificazioni.
4. Il personale incaricato dei controlli, nell’esercizio delle funzioni di
vigilanza e di controllo, può accedere agli impianti che costituiscono
fonte di emissioni elettromagnetiche e richiedere, in conformità alle
disposizioni della legge 7 agosto 1990, n. 241, e successive
modificazioni, i dati, le informazioni e i documenti necessari per
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
l’espletamento delle proprie funzioni. Tale personale è munito di
documento di riconoscimento dell’ente di appartenenza.
Art. 15 Sanzioni:
1. Salvo che il fatto costituisca reato, chiunque nell’esercizio o
nell’impiego di una sorgente o di un impianto che genera campi elettrici,
magnetici ed elettromagnetici superi i limiti di esposizione ed i valori di
attenzione di cui ai decreti del Presidente del Consiglio dei ministri
previsti dall’articolo 4, comma 2, e ai decreti previsti dall’articolo 16 è
punito con la sanzione amministrativa del pagamento di una somma da
lire 2 milioni a lire 600 milioni. La predetta sanzione si applica anche nei
confronti di chi ha in corso di attuazione piani di risanamento, qualora
non rispetti i limiti ed i tempi ivi previsti.
2. Salvo che il fatto costituisca reato, la violazione delle misure di tutela
di cui all’articolo 5, comma 1, è punita con la sanzione amministrativa
del pagamento di una somma da lire 2 milioni a lire 200 milioni. In caso
di recidiva la sanzione è raddoppiata.
3. Salvo che il fatto costituisca reato, le sanzioni di cui ai commi 1 e 2
sono irrogate dalle autorità competenti, sulla base degli accertamenti
effettuati dalle autorità abilitate ai controlli ai sensi dell’articolo 14. Le
autorità competenti all’irrogazione delle sanzioni di cui ai commi 1 e 2
sono individuate dai decreti di cui all’articolo 4, comma 2.
4. In caso di inosservanza delle prescrizioni previste, ai fini della tutela
dell’ambiente e della salute, dall’autorizzazione, dalla concessione o
dalla licenza per l’installazione e l’esercizio degli impianti disciplinati
dalla presente legge, si applica la sanzione della sospensione degli atti
autorizzatori suddetti, da due a quattro mesi. In caso di nuova infrazione
l’atto autorizzatorio è revocato.
5. La sanzione di cui al comma 4 è applicata dall’autorità competente in
base alle vigenti disposizioni a rilasciare l’atto autorizzatorio, sulla base
degli accertamenti effettuati dalle autorità abilitate ai controlli.
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
6. L’inosservanza del decreto di cui all’articolo 12, comma 1, è punita
con la sanzione amministrativa del pagamento di una somma compresa
fra lire 2 milioni e lire 600 milioni.
7. In riferimento alle sanzioni previste nel presente articolo non è
ammesso il pagamento in misura ridotta di cui all’articolo 16 della legge
24 novembre 1981, n. 689, e successive modificazioni.
Art. 16 Regime transitorio…(Omissis)
Art. 17 Copertura finanziaria…(Omissis)
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
4.6 D.P.C.M. 8 luglio 2003 [11]
In particolare il DPCM dell’8 luglio 2003 abroga il DPCM del 23
aprile 1992. Vengono fissati e definiti i nuovi limiti di esposizione con
particolare riferimento ai valori di attenzione e agli obiettividi qualità,
inoltre, un passo notevolmente in avanti da un punto di vista civile e
legislativo è quello che fa si che tali norme vengano applicati a tutta la
popolazione che possa essere esposta a campi elettrico, magnetico alla
frequenza di rete (50 Hz) generati dagli elettrodotti, con esclusione solo
dei lavoratori esposti per ragioni professionali.
Tale decreto è stato pubblicato sulla G.U. n.200 del 29 agosto 2003.
A seguire gli articoli commentati del decreto in questione:
Art. 1. Campo di applicazione:
1. Le disposizioni del presente decreto fissano limiti di esposizione e
valori di attenzione, per la protezione della popolazione dalle esposizioni
a campi elettrici e magnetici alla frequenza di rete (50 Hz) connessi al
funzionamento e all'esercizio degli elettrodotti. Nel medesimo ambito, il
presente decreto stabilisce anche un obiettivo di qualità per il campo
magnetico, ai fini della progressiva minimizzazione delle esposizioni.
2. I limiti di esposizione, i valori di attenzione e gli obiettivi di qualità di
cui al presente decreto non si applicano ai lavoratori esposti per ragioni
professionali.
3. A tutela delle esposizioni a campi a frequenze comprese tra 0 Hz e
100 kHz, generati da sorgenti non riconducibili agli elettrodotti, si
applica l'insieme completo delle restrizioni stabilite nella
raccomandazione del Consiglio dell'Unione europea del 12 luglio 1999,
pubblicata nella G.U.C.E. n. 199 del 30 luglio 1999.
4. Ai sensi dell'art. 1, comma 2, della legge 22 febbraio 2001, n. 36, le
regioni a statuto speciale e le province autonome di Trento e Bolzano
provvedono alle finalità del presente decreto nell'ambito delle
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
competenze ad esse spettanti ai sensi degli statuti e delle relative norme
di attuazione e secondo quanto disposto dai rispettivi ordinamenti.
Art. 2. Definizioni:
1. Ferme restando le definizioni di cui all'art. 3 della legge 22 febbraio
2001, n. 36, ai fini del presente decreto le definizioni delle grandezze
fisiche citate sono riportate nell'allegato A che costituisce parte
integrante del decreto stesso.
Art. 3. Limiti di esposizione e valori di attenzione:
1. Nel caso di esposizione a campi elettrici e magnetici alla frequenza
di 50 Hz generati da elettrodotti, non deve essere superato il limite
di esposizione di 100 microTesla per l'induzione magnetica e 5 kV/m
per il campo elettrico, intesi come valori efficaci.
2. A titolo di misura di cautela per la protezione da possibili effetti a
lungo termine, eventualmente connessi con l'esposizione ai campi
magnetici generati alla frequenza di rete (50 Hz), nelle aree gioco
per l'infanzia, in ambienti abitativi, in ambienti scolastici e nei
luoghi adibiti a permanenze non inferiori a quattro ore giornaliere,
si assume per l'induzione magnetica il valore di attenzione di 10
microTesla, da intendersi come mediana dei valori nell'arco delle 24
ore nelle normali condizioni di esercizio.
Art. 4. Obiettivi di qualità:
1. Nella progettazione di nuovi elettrodotti in corrispondenza di aree
gioco per l'infanzia, di ambienti abitativi, di ambienti scolastici e di
luoghi adibiti a permanenze non inferiori a quattro ore e nella
progettazione dei nuovi insediamenti e delle nuove aree di cui sopra
in prossimità di linee ed installazioni elettriche già presenti nel
territorio, ai fini della progressiva minimizzazione dell'esposizione ai
campi elettrici e magnetici generati dagli elettrodotti operanti alla
frequenza di 50 Hz, è fissato l'obiettivo di qualità di 3 microTesla
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
per il valore dell'induzione magnetica, da intendersi come mediana
dei valori nell'arco delle 24 ore nelle normali condizioni di esercizio.
Art. 5. Tecniche di misurazione e di determinazione dei livelli
d'esposizione
1. Le tecniche di misurazione da adottare sono quelle indicate dalla
norma CEI 211-6 data pubblicazione 2001-01, classificazione 211-6
prima edizione, «Guida 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» e successivi aggiornamenti.
2. Per la determinazione del valore di induzione magnetica utile ai fini
della verifica del non superamento del valore di attenzione e
dell'obiettivo di qualità il sistema agenziale APAT-ARPA dovrà
determinare le relative procedure di misura e valutazione, con
l'approvazione del Ministero dell'ambiente e della tutela del territorio.
3. Per la verifica del rispetto delle disposizioni di cui agli articoli 3 e 4,
oltre alle misurazioni e determinazioni di cui al commi 1 e 2, il sistema
agenziale APAT-ARPA può avvalersi di metodologie di calcolo basate
su dati tecnici e storici dell'elettrodotto.
4. Per gli elettrodotti con tensione di esercizio non inferiore a 132 kV,
gli esercenti devono fornire agli organi di controllo, secondo modalità
fornite dagli stessi, con frequenza trimestrale, 12 valori per ciascun
giorno, corrispondenti ai valori medi delle correnti registrati ogni 2 ore
nelle normali condizioni di esercizio.
Art. 6. Parametri per la determinazione delle fasce di rispetto per gli
elettrodotti
1. Per la determinazione delle fasce di rispetto si dovrà fare riferimento
all'obiettivo di qualità di cui all'art. 4 ed alla portata in corrente in
servizio normale dell'elettrodotto, come definita dalla norma
CEI 11-60, che deve essere dichiarata dal gestore al Ministero
dell'ambiente e della tutela del territorio, per gli elettrodotti con tensione
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
superiore a 150 kV e alle regioni, per gli elettrodotti con tensione non
superiore a 150 kV. I gestori provvedono a comunicare i dati per il
calcolo e l'ampiezza delle fasce di rispetto ai fini delle verifiche delle
autorità competenti.
2. L'APAT, sentite le ARPA, definirà la metodologia di calcolo per la
determinazione delle fasce di rispetto con l'approvazione del Ministero
dell'ambiente e della tutela del territorio.
Art. 7. Aggiornamento delle conoscenze
1. Il Comitato interministeriale di cui all'art. 6 della legge quadro n.
36/2001 procede, nei successivi tre anni dalla data di entrata in vigore
del presente decreto, all'aggiornamento dello stato delle conoscenze,
conseguenti alle ricerche scientifiche prodotte a livello nazionale ed
internazionale, in materia dei possibili rischi sulla salute originati dai
campi elettromagnetici.
Art. 8. Abrogazione di norme
1. Dalla data di entrata in vigore del presente decreto non si applicano,
in quanto incompatibili, le disposizioni dei decreti del Presidente del
Consiglio dei Ministri 23 aprile 1992 e 28 settembre 1995.
Allegato A - DEFINIZIONI
Campo elettrico: così come definito nella norma CEI 211-6 data
pubblicazione 2001-01, classificazione 211-6, prima edizione, guida 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.
Campo magnetico: così come definito nella norma CEI 211-6 data
pubblicazione 2001-01, classificazione 211-6, prima edizione, «Guida
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».
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
Campo di induzione magnetica: così come definito nella norma
CEI 211-6 data pubblicazione 2001-01, classificazione 211-6, prima
edizione «Guida 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».
Frequenza: così come definita nella norma CEI 211-6 data pubblicazione
2001-01, classificazione 211-6, prima edizione, «Guida 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».
Elettrodotto: è l'insieme delle linee elettriche delle sottostazioni e delle
cabine di trasformazione.
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
4.7 Decreto 29 maggio 2008: approvazione delle procedure
di misura e valutazione dell’induzione magnetica [12].
Pubblicato sulla G.U. n.153 del 2 luglio 2008.
Già la legge del 22 febbraio 2001 n.36, all’art.4 comma 2, lettera a)
prevedeva un’opportuna e necessaria definizione delle tecniche di
misurazione e rilevamento dell’inquinamento elettromagnetico, ancora il
D.P.C.M. del 8 luglio 2003 “Fissazione dei limiti di esposizione, dei
valori di attenzione e degli obiettivi di qualita' per la protezione della
popolazione dalle esposizioni ai campi elettrici e magnetici alla
frequenza di rete (50 Hz) generati dagli elettrodotti”, pubblicato nella
Gazzetta Ufficiale n. 200 del 29 agosto 2003, e in particolare l'art. 5,
comma 2, in base al quale il Ministero dell'ambiente e della tutela del
territorio e del mare deve approvare le procedure di misura e valutazione
del valore di induzione magnetica utile ai fini della verifica del non
superamento del valore di attenzione e dell'obiettivo di qualita', definite
dal sistema agenziale APAT- ARPA. Solo l’ 8aprile 2008 l’APAT in
collaborazione col sistema ARPA-APPA , con nota, protocollo n.
012705, formalmente comunica la procedura di misura dell’induzione
magnetica, che viene inserita nel decreto di cui in oggetto.
Di seguito, viene presentato nei suoi articoli più importanti il decreto:
Premessa
Il D.P.C.M. dell'8 luglio 2003 «Fissazione dei limiti di esposizione, dei
valori di attenzione e degli obiettivi di qualità per la protezione della
popolazione dalle esposizioni ai campi elettrici e magnetici alla
frequenza di rete (50 Hz) generati dagli elettrodotti» (GU n. 200 del 298-2003) modifica sostanzialmente la precedente regolamentazione sulla
tutela dalle esposizioni da campi magnetici generati da elettrodotti.
In particolare all'art. 5 «Tecniche di misurazione e di determinazione di
livelli d'esposizione» è prescritto:
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
1. Le tecniche di misurazione da adottare sono quelle indicate dalla
norma CEI 211-6 data pubblicazione 2001-01, classificazione 211-6
prima edizione, «Guida 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» e successivi aggiornamenti.
2. Per la determinazione del valore di induzione magnetica utile ai fini
della verifica del non superamento del valore di attenzione e
dell'obiettivo di qualità il sistema agenziale APAT-ARPA dovrà
determinare le relative procedure di misura e valutazione, con
l'approvazione del Ministero dell'ambiente e della tutela del territorio.
3. Per la verifica del rispetto delle disposizioni di cui agli articoli 3 e 4,
oltre alle misurazioni e determinazioni di cui ai commi 1 e 2, il sistema
agenziale APAT-ARPA/APPA può avvalersi di metodologie di calcolo
basate su dati tecnici e storici dell'elettrodotto.
4. Per gli elettrodotti con tensione di esercizio non inferiore a 132 kV,
gli esercenti devono fornire agli organi di controllo, secondo modalità
fornite dagli stessi, con frequenza trimestrale, 12 valori per ciascun
giorno, corrispondenti ai valori medi delle correnti registrati ogni 2 ore
nelle normali condizioni di esercizio.
2. Introduzione
Questo documento definisce la procedura di misura e valutazione
dell'induzione magnetica generata da elettrodotti nel rispetto dei principi
della Legge Quadro n. 36/2001 e del D.P.C.M. 8 luglio 2003.
Le procedure individuate rivestono carattere di ampia generalità e
risultano applicabili anche a casi particolari.
Il presente documento si riferisce a valutazioni dell'induzione magnetica
basate su misure e non su simulazioni modellistiche: non si esclude la
possibilità futura di utilizzare ai fini della valutazione modelli di calcolo
opportunamente validati. A tale scopo dovranno essere definiti criteri di
standardizzazione e validazione adeguati.
Si intende, inoltre, uniformare le modalità di fornitura dei dati necessari
alla valutazione dell'esposizione da parte degli esercenti degli elettrodotti
alle autorità competenti per il controllo.
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CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
Le procedure sono state proposte al Ministero dell'Ambiente dal sistema
agenziale APAT-ARPA/APPA, come previsto dall'articolo 5, comma 2
del D.P.C.M. 8 luglio 2003.
3. Oggetto e campo di applicazione
3.1 Considerazioni preliminari
La tutela di cui al D.P.C.M. 8 luglio 2003, si esplica sia sull'esercizio
degli elettrodotti (art. 5), sia sulla progettazione delle nuove installazioni
e/o nuovi insediamenti presso elettrodotti preesistenti (art. 6).
L'attuazione della vigilanza sul rispetto di limitazioni nell'esercizio degli
elettrodotti tiene conto dell'effettiva esposizione delle popolazioni. La
grandezza fisica oggetto dei controlli in relazione al rispetto del valore di
attenzione e dell'obiettivo di qualità è l'induzione magnetica, variabile in
funzione della richiesta dell'utenza, della disponibilità di energia e delle
contestuali condizioni di carico della rete.
3.2 Oggetto
L'art. 3, comma 2 del D.P.C.M. 8 luglio 2003 prescrive che si assuma
per l'induzione magnetica il valore di attenzione di 10 T, da intendersi
come mediana dei valori nell'arco delle 24 ore nelle normali condizioni
di esercizio.
L'art. 4, comma 2 del D.P.C.M. 8 luglio 2003 fissa l'obiettivo di qualità
in 3 T per il valore dell'induzione magnetica, da intendersi come
mediana dei valori nell'arco delle 24 ore nelle normali condizioni di
esercizio.
La presente procedura, ai sensi dell'art. 5, comma 2, ha lo scopo di
fornire la procedura da adottarsi per la determinazione e la
valutazione del valore di induzione magnetica utile ai fini della
verifica del non superamento del valore di attenzione e dell'obiettivo
di qualità.
Il comma 3 dell'art. 5 fa esplicito riferimento alla possibilità di avvalersi
di metodologie di calcolo basate su dati tecnici e storici dell'elettrodotto.
Il non superamento dell'obiettivo di qualità, valutato in base alle misure
con riferimento alla corrente circolante nei conduttori, non ha nessuna
implicazione riguardo all'osservanza delle fasce di rispetto e,
ovviamente, non esime dalla loro applicazione.
100
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
Le misure ai fini della verifica del non superamento dei limiti di
esposizione non sono oggetto del presente documento.
3.3 Applicabilità
La presente procedura si applica a tutti gli elettrodotti come definiti dalla
legge 22 febbraio 2001, n. 36 (art. 3, lett.e).
4. Definizioni
In riferimento alla presente procedura, valgono le definizioni contenute
nei seguenti documenti:
-
Allegato A del D.P.C.M. dell'8 luglio 2003 «Fissazione dei limiti
di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità
per la protezione della popolazione dalle esposizioni ai campi
elettrici e magnetici alla frequenza di rete (50 Hz) generati dagli
elettrodotti» (Gazzetta Ufficiale n. 200 del 29-8-2003);
-
art. 3 della legge 22 febbraio 2001, n. 36, «Legge quadro sulla
protezione dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed
elettromagnetici» (Gazzetta Ufficiale n. 55 del 7 marzo 2001).
Inoltre sono date le seguenti definizioni:
-
Corrente: valore efficace dell'intensità di corrente elettrica.
-
Normali condizioni di esercizio: un elettrodotto è da considerarsi
sempre in normali condizioni di esercizio, con esclusione dei
periodi in cui esso è in condizione di emergenza come definita
nel presente documento. I periodi di esercizio in condizioni
normali e i periodi di esercizio in condizione di emergenza
devono essere comunicati dai gestori e valutati dagli organi di
controllo come indicato nel paragrafo 6.
-
Condizione di emergenza di un sistema elettrico: Situazione di
funzionamento del sistema elettrico in cui, a causa di guasti o
perturbazioni, si ha la violazione di limiti operativi su elementi di
rete e/o la disalimentazione di porzioni di carico.
101
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
-
Superamento: per superamento si intende l'esito di una
misurazione o valutazione che risulti superiore al valore di
attenzione o all'obiettivo di qualità, ove applicabili, in uno
qualunque dei punti dello spazio che risponda ai criteri definiti
nel paragrafo 5.1.
-
Autorità competenti ai fini dei controlli: sono le autorità di cui
all'art. 14 della legge 22 febbraio 2001, n. 36.
-
Valori di riferimento: sono i «valori di attenzione» e gli
«obiettivi di qualità» come definiti nel D.P.C.M. 8 luglio 2003.
5. Procedura
5.1 Misura dell'induzione magnetica
L'art. 5, comma 1, D.P.C.M. dell'8 luglio 2003 prescrive che le tecniche
di misurazione da adottare sono quelle indicate dalla norma CEI 211-6
data pubblicazione 2001-01 e successivi aggiornamenti.
Il numero e la posizione dei punti di rilievo devono essere tali da
consentire una corretta caratterizzazione della distribuzione del
campo e devono tenere conto della tipologia e della distanza della
sorgente. Nel caso di campo magnetico uniforme nello spazio,
tipicamente quello generato da linee elettriche aeree, per una accurata
caratterizzazione possono essere sufficienti rilievi ad un'altezza
compresa tra 100 e 150 cm dal piano di calpestio; nel caso di campo
fortemente non omogeneo, tipicamente quello generato da cabine
elettriche, dovrà essere eseguita una serie di rilievi anche a quote
differenti.
Particolare attenzione deve essere dedicata alla valutazione delle
destinazioni d'uso dei locali, nonché nelle aree destinate a permanenza
prolungata, oggetto dell'intervento, per individuare i punti di misura più
significativi ai fini della stima dell'esposizione umana.
102
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
Nell'esecuzione delle misure devono essere adottati tutti gli accorgimenti
opportuni per evitare o minimizzare l'effetto di eventuali sorgenti di
campo magnetico escluse dall'ambito di applicazione del presente
documento.
Al fine di evitare interferenze e minimizzare gli effetti dovuti alla
disomogeneità del campo magnetico, una distanza minima di 10 cm tra il
sensore e qualunque superficie è raccomandabile.
5.2 Valutazioni ai fini della verifica del rispetto dei riferimenti
normativi
Il valore di induzione magnetica utile per la valutazione del non
superamento del valore di attenzione e dell'obiettivo di qualità si
ottiene come mediana dei valori registrati durante misure dirette
prolungate per almeno 24 ore nelle normali condizioni di esercizio.
Al fine di tener conto delle condizioni di esercizio degli elettrodotti, la
scelta del periodo dell'anno in cui effettuare le misure potrà essere
valutata in relazione alle informazioni storiche disponibili
sull'andamento dei carichi.
Nel caso in cui tali informazioni non siano disponibili, o nel caso di
misure presso sorgenti complesse (più elettrodotti insistenti sulla
medesima area o cabine di trasformazione) se il valore della mediana
dell'induzione magnetica misurata nelle 24 ore è superiore al 50% del
valore di riferimento da applicare, devono essere condotte misurazioni in
diversi periodi dell'anno.
La frequenza di campionamento deve essere rappresentativa
dell'andamento dell'induzione nelle 24 ore. La strumentazione
attualmente disponibile consente campionamenti dell'ordine dei secondi.
Per la finalità della presente misura, si richiede l'acquisizione di almeno
un campione al minuto.
L'incertezza strumentale del dispositivo di misura, espressa come
incertezza estesa con fattore di copertura k = 2, deve essere inferiore
al 10% (CEI 211-6-2001-1 par. 13.2.1).
103
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
I livelli di induzione magnetica ottenuti in queste condizioni devono
essere confrontati direttamente con i valori di riferimento prescritti
dalla normativa vigente in materia.
Il risultato delle misure e delle valutazioni deve essere espresso con il
massimo numero di cifre ritenute significative in base all'incertezza
indicata.
5.2.1 Valutazione indiretta dell'induzione magnetica
Per stimare il livello di esposizione in qualunque giorno dell'anno, anche
diverso da quello di misura, è possibile, in determinate condizioni,
ricorrere ad un metodo indiretto estrapolando il valore dell'induzione
magnetica a partire dalle misure di induzione eseguite e dai dati di
corrente storici dell'elettrodotto.
Le condizioni che permettono l'estrapolazione sono quelle che
garantiscono la dipendenza di causa-effetto tra la corrente
nell'elettrodotto presso il quale si svolge l'intervento e l'induzione
magnetica nel punto di misura. Si assume per valida la relazione se il
coefficiente di correlazione r(B,I), tra serie di dati di induzione e di
corrente individuati come specificato nel seguito, vale almeno 0,9. Tali
condizioni potrebbero non essere soddisfatte in presenza di più
elettrodotti o di altre sorgenti di campo magnetico a 50 Hz.
Procedura
1. Si acquisiscono valori di induzione magnetica per un periodo pari ad
almeno 24 ore. Il periodo di misura dovrà inoltre consentire
l'acquisizione di almeno 100 valori di induzione in sincronia con
altrettanti dati di corrente. Da tale campionamento dovranno essere
esclusi i valori di induzione magnetica inferiori o uguali a 0,10 T.
2. Si verifica il valore del coefficiente di correlazione tra le due serie di
dati (induzione magnetica Bi e corrente Ii): se esso è minore di 0,9 non si
può procedere con la valutazione indiretta, se è maggiore o uguale si
passa al punto 3.
3. Per ogni coppia «i» di campioni, si calcola il rapporto Ri = Bi/Ii
104
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
4. Si calcola il valore medio aritmetico Rm di tutti gli Ri
5. Si individua la massima mediana giornaliera, IMax, delle correnti, nelle
normali condizioni di esercizio, rilevate in un periodo di 365 giorni
precedente il giorno delle misure.
6. Si calcola il valore di induzione rappresentativo di quella giornata che
sarà, quindi, il valore massimo nel periodo considerato:
BMax = Rm•IMax.
7. Per valutare l'affidabilità del dato ottenuto si deve valutare l'incertezza
associata nel seguente modo:
-
propagazione dell'incertezza da misura di campo e valore di
corrente sui rapporti Ri. Dato che le grandezze da cui dipende R
sono correlate, la propagazione va effettuata tenendo conto anche
del coefficiente di correlazione r(B,I), secondo la relazione:
߲ܴ ଶ ଶ
߲ܴ ଶ ଶ
߲ܴ ߲ܴ
‫ݑ‬ሺܴ௜ ሻ ൌ ඨ൬ ൰ ‫ ݑ‬ሺ‫ܤ‬ሻ ൅ ൬ ൰ ‫ ݑ‬ሺ‫ ܫ‬ሻ ൅ ൬ ൰ ൬ ൰ ‫ݑ‬ሺ‫ܤ‬ሻ‫ݑ‬ሺ‫ ܫ‬ሻ‫ݎ‬ሺ‫ܤ‬ǡ ‫ܫ‬ሻ
߲‫ܤ‬
߲‫ܫ‬
߲‫ܤ‬
‫ܫ‬
-
b) calcolando la media aritmetica degli Ri, è necessario propagare
l'incertezza calcolata per ciascun Ri sulla media ottenendo
l'incertezza su Rm
ே
ͳ
‫ݑ‬ሺܴ௠ ሻ ൌ ඩ ଶ ෍ ‫ݑ‬ଶ ሺܴ௜ ሻ
ܰ
௜ୀଵ
-
c) si propaga infine sulla relazione: BMax = Rm • IMax, in cui Rm ed
Imax sono indipendenti:
ciascun contributo dovrà essere
considerato al netto del fattore di copertura e l'incertezza
complessiva dovrà essere moltiplicata per il fattore di copertura
2.
105
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
8. Se BMax + u(BMax) è inferiore al valore di riferimento si può
concludere che lo stesso non è stato effettivamente superato. La
valutazione viene pertanto conclusa.
9. Se u(BMax)/BMax è minore o uguale a 20%, BMax deve essere
confrontato direttamente con i valori di riferimento prescritti dalla
normativa vigente in materia.
10. Se u(BMax)/BMax è superiore a 20%, non è possibile attestare il
superamento del valore di riferimento e si dovrà procedere ad ulteriori
verifiche al fine anche di ridurre l'incertezza.
6. Dati per la valutazione
Fermo restando quanto previsto dall'art. 5, comma 4 del D.P.C.M. 8
luglio 2003, in riferimento all'art. 14, comma 4 della L.Q. n. 36/2001,
per i medesimi elettrodotti, i gestori provvedono a comunicare agli
organi di controllo con frequenza trimestrale i periodi di esercizio in
condizioni normali e i periodi di esercizio in condizioni di emergenza,
indicandone la motivazione. Nel caso di mancata comunicazione di
quanto sopra o di indisponibilità del dato, un elettrodotto è da
considerarsi sempre in normali condizioni di esercizio. Qualora il
gestore dichiari il ricorrere di condizioni di emergenza tali da
determinare un valore di induzione magnetica, inteso come mediana
nelle 24 ore, superiore al valore di attenzione o all'obiettivo di qualità
per un periodo superiore a 18 dei 365 giorni precedenti quello delle
verifiche, al fine dell'accertamento del superamento dei valori di
riferimento normativi, tali condizioni verranno considerate normali
condizioni di esercizio.
Quando necessario, al fine delle valutazioni di cui al presente
documento, su richiesta del personale incaricato dei controlli, i gestori
devono fornire i seguenti dati:
-
valori di corrente istantanea (determinati con misura diretta)
con frequenza di memorizzazione più alta disponibile e, in
ogni caso, non inferiore a 1 campione ogni 15 minuti;
106
CAPITOLO 4
-
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
mediane giornaliere di tali valori, per i 365 giorni precedenti
la data indicata nella richiesta.
Tutti i dati, sia quelli trimestrali sia quelli da trasmettere su richiesta,
dovranno essere forniti su supporto elettronico in formato Comma
Separated Value (CSV) organizzato secondo le seguenti colonne: data
(gg,mmm,aaaa), orario (hh:mm:ss, riferimento Tempo Campione
Italiano), corrente (A).
Dovrà essere inoltre indicata l'incertezza attribuita ai dati di corrente:
essa deve essere inferiore al 10% per valori di corrente superiori a
100 A.
107
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
4.8
Decreto 29 maggio 2008: approvazione della
metodologia di calcolo per la determinazione della fascia
di rispetto per gli elettrodotti [13].
“Distanza di prima approssimazione (Dpa): per le linee è la
distanza, in pianta sul livello del suolo, dalla proiezione del centro linea
che garantisce che ogni punto la cui proiezione al suolo disti dalla
proiezione del centro linea più di Dpa si trovi all'esterno delle fasce di
rispetto.”
La normativa italiana sulla protezione dei campi elettromagnetici
attualmente in vigore è la Legge Quadro n. 36 del 22 febbraio 2001
“Protezione dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed
elettromagnetici" (G.U. n.55 del 7 marzo 2001) che ha introdotto i
concetti di limite di esposizione, di valore di attenzione e di obiettivi di
qualità: i primi due rappresentano i valori di campo elettrico, magnetico
ed elettromagnetico che rispettivamente non devono essere superati in
situazione di esposizione acuta e di esposizione prolungata; l’obiettivo di
qualità, invece, è stato introdotto al fine di garantire la progressiva
minimizzazione dell’esposizione. La stessa legge ha anche introdotto la
terminologia di fascia di rispetto in prossimità di elettrodotti, con questa
intendendo un’area in cui non possono essere previste destinazioni d’uso
che comportino una permanenza prolungata oltre le quattro ore
giornaliere.
Nella terminologia “elettrodotto” viene compreso l’insieme delle linee
elettriche e delle cabine di trasformazione.
I primi decreti applicativi della LQ 36/2001 sono stati pubblicati nel
2003; in particolare, il DPCM. dell’8 luglio 2003 “Fissazione dei limiti
di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità per la
protezione della popolazione dalle esposizioni ai campi elettrici e
magnetici alla frequenza di rete (50 Hz) generati dagli elettrodotti”
(G.U. n. 200 del 29-8-2003) all’art.6 “Parametri per la determinazione
delle fasce di rispetto per gli elettrodotti” prescrive che:
108
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
-
per la determinazione delle fasce di rispetto si dovrà fare
riferimento all'obiettivo di qualità di cui all'art. 4 ed alla portata
in corrente in servizio normale dell'elettrodotto, come definita
dalla norma CEI 11-60, che deve essere dichiarata dal
proprietario/gestore al Ministero dell'ambiente e della tutela del
territorio, per gli elettrodotti con tensione superiore a 150 kV, e
alle regioni, per gli elettrodotti con tensione non superiore a 150
kV. I proprietari/gestori provvedono a comunicare i dati per il
calcolo e l'ampiezza delle fasce di rispetto ai fini delle verifiche
delle autorità competenti.
-
l'APAT, sentite le ARPA, definirà la metodologia di calcolo per
la determinazione delle fasce di rispetto con l'approvazione del
Ministero dell'ambiente e della tutela del territorio.
La metodologia di cui sopra è stata definita dal DM 29 maggio 2008
(G.U. 5 luglio 2008 n.156, S.O.) “Metodologia di calcolo per la
determinazione delle fasce di rispetto degli elettrodotti” che, ai sensi
dell’art. 6 comma 2 del DPCM 08/07/03, ha lo scopo di fornire la
procedura da adottarsi per la determinazione delle fasce di rispetto
pertinenti alle linee elettriche aeree e interrate e delle cabine, esistenti e
in progetto.
Pertanto, sulla base di quanto previsto dal quadro normativo, nella
progettazione di nuove aree gioco per l'infanzia, ambienti abitativi,
ambienti scolastici e luoghi adibiti a permanenze non inferiori a quattro
ore giornaliere che si trovano in prossimità di linee
elettriche,sottostazioni e cabine di trasformazione si deve tener presente
il rispetto dell’obiettivo di qualità definito nel DPCM 08/07/2003,
ovvero che nelle fasce di rispetto calcolate secondo il DM 29/05/2008,
non deve essere prevista alcuna destinazione d’uso che comporti una
permanenza prolungata oltre le quattro ore giornaliere.
In particolare, nell’ambito dei procedimenti autorizzativi relativi alla
realizzazione di nuove opere poste in prossimità di elettrodotti, le
Autorità Comunali devono tenere presente che all'interno di tali fasce di
rispetto non è consentita alcuna destinazione di edifici ad uso
109
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
residenziale, scolastico, sanitario ovvero ad uso che comporti una
permanenza non inferiore a quattro ore. Questo vincolo comporta che i
Comuni nell’adozione di nuovi strumenti urbanistici (Piani
Regolatori ecc.) e, in ogni caso, all’atto del rilascio delle singole
concessioni edilizie, debbano tenere conto delle fasce di rispetto degli
elettrodotti.
Si ricorda a tal fine che in nessun caso ARPA è deputata al calcolo della
fascia di rispetto di un elettrodotto, bensì è compito del gestore
dell’elettrodotto calcolarne l’ampiezza e fornirla, su richiesta, ai
Comuni.
I Comuni possono avvalersi del supporto tecnico di ARPA in fase di
predisposizione di nuovi strumenti urbanistici oppure all’atto del rilascio
delle concessioni edilizie, in quest’ultimo caso facendo pervenire
apposita richiesta di parere ad ARPA. Poiché sarà compito di ARPA
valutare le ampiezze delle fasce di rispetto fornite dai gestori, è pertanto
necessario che i Comuni chiedano al gestore, oltre la dichiarazione della
fascia di rispetto, anche i dati necessari per il calcolo. La tutela di cui al
D.P.C.M. 8 luglio 2003 si esplica sia sull'esercizio degli elettrodotti (art.
5), sia sulla regolamentazione delle nuove installazioni e/o nuovi
insediamenti presso elettrodotti preesistenti (art.6).
Il primo caso, che non è oggetto della presente metodologia, trova
attuazione attraverso gli strumenti della vigilanza sul rispetto di
limitazioni nell'esercizio degli elettrodotti e tiene conto dell'effettiva
esposizione delle popolazioni. Le grandezze fisiche oggetto dei controlli
(principalmente l'induzione magnetica) sono variabili in funzione della
richiesta dell'utenza, della disponibilità di energia e delle contestuali
condizioni di carico della rete.
Il secondo caso si attua mediante gli strumenti di pianificazione
territoriale ed in particolare mediante la previsione di fasce di rispetto
(criterio di pianificazione territoriale). Ne consegue la necessità di
parametri certi e stabili nel lungo periodo, diversamente dal caso
precedente.
110
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
4.8.1. Metodologia
Fasce di rispetto per linee elettriche
Nel caso di linee elettriche aeree e non, cui si riferisce la presente
metodologia, lo spazio costituito da tutti i punti caratterizzati da valori di
induzione magnetica di intensità maggiore o uguale all'obiettivo di
qualità, definisce attorno ai conduttori un volume. La superficie di
questo volume delimita la fascia di rispetto pertinente ad una o più linee
elettriche aeree e non.
Forma e dimensione delle fasce di rispetto saranno, conseguentemente
alla definizione delle stesse, variabili in funzione della tratta o campata
considerata in relazione ai dati caratteristici della stessa (per esempio
configurazione dei conduttori, delle fasi e altro).
In ogni caso le superfici definite dai punti di valore equivalente
all'obiettivo di qualità comprendono al loro interno tutti i punti con
valore di induzione maggiore o uguale all'obiettivo di qualità.
Corrente di calcolo
Ai sensi dell'art. 6, comma 1, del D.P.C.M. 8 luglio 2003, la corrente da
utilizzare nel calcolo è la portata in corrente in servizio normale relativa
al periodo stagionale in cui essa è più elevata.
Per linee aeree con tensione superiore a 100 kV la portata di corrente in
servizio normale viene calcolata ai sensi della norma CEI 11-60
Per gli elettrodotti aerei con tensione inferiore a 100 kV, i
proprietari/gestori fissano la portata in corrente in regime permanente in
relazione ai carichi attesi con riferimento alle condizioni progettuali
assunte per il dimensionamento dei conduttori.
Per le linee in cavo la corrente da utilizzare nel calcolo è la portata in
regime permanente così come definita nella norma CEI 11-17.
111
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
Calcolo delle fasce di rispetto per linee elettriche
Il D.P.C.M. 8 luglio 2003 prescrive che il proprietario/gestore comunichi
alle autorità competenti l'ampiezza delle fasce di rispetto e i dati
utilizzati per il loro calcolo.
Il calcolo dell'induzione magnetica deve essere basato sulle
caratteristiche, geometriche, meccaniche ed elettriche della linea nella
campata o campate in esame, e deve tener conto della presenza di altri
elettrodotti che ne modifichino il risultato.
Esso deve essere eseguito secondo modelli tridimensionali, o
bidimensionali se risultano rispettate le condizioni espresse al paragrafo
6.1 della norma CEI 106-11, considerando lo sviluppo della catenaria in
condizioni di freccia massima, l'altezza dei conduttori sul livello del
suolo (sls) e l'andamento del terreno.
I modelli tridimensionali non sono ancora standardizzati. Tuttavia un
software che:
-
-
consenta di riprodurre fedelmente la posizione e la forma dei
conduttori nello spazio (catenaria),
fornisca la distanza da terra dei conduttori, in modo che le
verifiche sul campo possano confermare quanto descritto dal
calcolo;
calcoli correttamente l'integrale di linea sulla catenaria,
sia validato da misure,
è adeguato per calcolare le fasce di rispetto con buona precisione, in
attesa che tale procedura di calcolo venga normata.
E' prevista un'estensione della norma CEI 211-4 che li comprenda;
pertanto al momento i modelli utilizzati devono essere descritti in
termini di algoritmi implementati, condizioni al contorno e
approssimazioni attuate. Essi devono essere validati attraverso misure o
per confronto con modelli che abbiano subito analogo processo di
verifica. La documentazione esplicativa e comprovante i criteri di cui
112
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
sopra deve essere resa disponibile alle autorità competenti ai fini dei
controlli.
Le dimensioni delle fasce di rispetto devono essere fornite con una
approssimazione non superiore a 1 m.
Sono parimenti valutati nel computo delle fasce tutti quegli
accorgimenti, non temporanei, né transitori, né rimovibili, che i
proprietari/gestori degli elettrodotti adottano allo scopo di ridurre o
modificare il campo di induzione magnetica generato. Sono da
considerarsi quindi dispositivi come i circuiti di compensazione (attivi o
passivi), particolari soluzioni costruttive per i conduttori, conduttori
ritorti ad elica, schermature o quanto la tecnologia mette a disposizione
al fine di raggiungere lo scopo citato, a condizione che il
proprietario/gestore ne garantisca la continuità dell'efficienza sul lungo
periodo.
Nel caso di vicinanza o incroci tra linee di proprietari/gestori diversi, i
proprietari/gestori devono eseguire il calcolo della fascia con approccio
congiunto.
Procedimento semplificato: calcolo della distanza di prima
approssimazione
Al fine di semplificare la gestione territoriale e il calcolo delle fasce di
rispetto, in prima approssimazione il proprietario/gestore deve:
- Calcolare la fascia di rispetto combinando la configurazione dei
conduttori, geometrica e di fase, e la portata in corrente in servizio
normale che forniscono il risultato più cautelativo sull'intero tronco (la
configurazione ottenuta potrebbe non corrispondere ad alcuna campata
reale);
- Proiettare al suolo verticalmente tale fascia;
- Comunicarne l'estensione rispetto alla proiezione del centro linea: tale
distanza (Dpa) sarà adottata in modo costante lungo tutto il tronco come
113
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
prima approssimazione, cautelativa, delle fasce. Le dimensioni delle
fasce di rispetto devono essere fornite con una approssimazione non
superiore a 1 m. Per gli elettrodotti in alta tensione di nuova
realizzazione, la Dpa sarà fornita in formato elettronico georeferenziato
che rispecchi la situazione post-realizzazione;
- Qualora la linea, per alcune campate, corresse parallela ad altre
(condividendo o meno i sostegni), lungo questo tratto dovrà essere
calcolata la Dpa complessiva.
L'approssimazione descritta è relativa a un tronco di linea; è possibile
anche un'approssimazione sulla tratta o campata.
Per quanto riguarda il calcolo della Dpa, è possibile applicare quanto
previsto dalla norma CEI 106-11-Parte 1, in cui si fa riferimento ad un
modello bidimensionale semplificato, valido per conduttori orizzontali
paralleli. In casi complessi quali parallelismi, incroci tra linee o
derivazioni e cambi di direzioni, vengono introdotti nel seguito
procedimenti semplificati che permettono di individuare aree di prima
approssimazione che hanno la medesima valenza delle Dpa: cioè di
primo termine di confronto per stabilire se sia necessario o meno
un'analisi approfondita con calcolo tridimensionale della fascia di
rispetto.
L'analisi si esaurirà a questo livello nella maggior parte dei casi.
In seguito all'emergere di situazioni di non rispetto della Dpa per
vicinanza tra edifici o luoghi destinati a permanenza non inferiore alle 4
ore, esistenti o di nuova progettazione, e linee elettriche esistenti oppure
nuove, o in casi particolarmente complessi per la presenza di linee
numerose o con andamenti molto irregolari, le autorità competenti
valuteranno l'opportunità di richiedere al proprietario/gestore di eseguire
il calcolo esatto della fascia di rispetto lungo le necessarie sezioni della
linea al fine di consentire una corretta valutazione.
In questi casi particolari, la fascia deve essere calcolata in base ai valori
che i parametri assumono in corrispondenza delle sezioni di calcolo e
114
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
descritta in termini di estensione e collocazione spaziale tramite sezioni
longitudinali, orizzontali e verticali rispetto al suolo, e trasversali da
fornire in formato cartaceo e digitale georeferenziato rispetto al
baricentro dei conduttori.
Nelle Figg. 11.4 e 12.4 vengono riportati i diagrammi logici che
rappresentano le procedure da seguire nei casi di: nuovi elettrodotti o di
nuovi insediamenti.
Figura 11.4. Schema logico generale: nuovi elettrodotti
115
CAPITOLO 4
NORMATIVA NAZIONALE: LIMITI DEI VALORI CAMPI
ELETTRICI E MAGNETICI ALLE FREQUENZE 50/60HZ
Figura 12.4. Schema logico generale: nuovi insediamenti
116
CAPITOLO 5
CONCETTO DI “BONIFICA” DI UN SITO DA CAMPI ELETTRICI E
MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI AI SENSI DELLA L.36/2001
5. CONCETTO DI “BONIFICA”
DI UN SITO DA CAMPI ELETTRICI E
MAGNETICI GENERATI DA
ELETTRODOTTI AI SENSI DELLA
L.36/2001
5.1 Perché la “Bonifica”
Lo studio ed il commento della normativa vigente, ci ha
permesso di analizzare i casi oggetto di studio della presente tesi. Infatti
trattasi di due casi di edilizia sanitaria che ricadono all’interno della
DPA di elettrodotti di 150 kV:
1. Poliambulatorio sito nella municipalità del comune di Catania:
San Giorgio – Librino
2. Poliambulatorio sito nel comune di Sant’Agata li Battiati
Il primo caso, che tratteremo nel capitolo successivo, presenta
l’edificio destinato ad attività sanitarie, ovvero, il poliambulatorio sotto
fascia di rispetto di un solo elettrodotto. In questo caso abbiamo
proceduto monitorando e misurando a diverse altezze, e in particolar
modo i luoghi di massimo avvicinamento ai conduttori, sia il campo
elettrico E sia l’induzione magnetica B al fine di valutare il rientro entro
i limiti dei rispettivi valori fissati dalla L.36/2001.
Il secondo caso, che tratteremo sempre nel capitolo successivo,
presenta una situazione più complessa in quanto l’area del
poliambulatorio in esame, quello sito nel comune di Sant’Agata li
Battiati non solo è sotto fascia di rispetto di un elettrodotto, del gestore
TERNA, ma si trova collocato nell’area compresa da predetto
elettrodotto ed un altro del gestore R.F.I. ossia nel cosiddetto “corridoio”
delle due linee.
117
CAPITOLO 5
CONCETTO DI “BONIFICA” DI UN SITO DA CAMPI ELETTRICI E
MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI AI SENSI DELLA L.36/2001
In merito alle situazioni reali anzidette e ai sensi dell’art. 9 comma 2
della L.36/2001:
“Il piano (di risanamento) deve prevedere i progetti che si intendono
attuare allo scopo di rispettare i limiti di esposizione e i valori di
attenzione, nonché di raggiungere gli obiettivi di qualità stabiliti dal
decreto di cui all’articolo 4, comma 2, lettera a). Esso deve indicare il
programma cronologico di attuazione, adeguandosi alle priorità
stabilite dal citato decreto, considerando comunque come prioritarie le
situazioni sottoposte a piú elevati livelli di inquinamento
elettromagnetico, in prossimità di destinazioni residenziali, scolastiche,
sanitarie, o comunque di edifici adibiti a permanenze non inferiori a
quattro ore, con particolare riferimento alla tutela della popolazione
infantile.”
Ancora sempre all’art. 9 comma 4 si riporta:
“Il risanamento deve essere completato entro 10 anni dall’entrata in
vigore della presente legge. E comunque entro il 31 dicembre 2008,
deve essere comunque completato il risanamento degli elettrodotti che
non risultano conformi, rispettivamente, ai limiti di cui all’articolo 4 ed
alle condizioni di cui all’articolo 5 del decreto del Presidente del
Consiglio dei ministri 23 aprile 1992, pubblicato nella Gazzetta
Ufficiale n. 104 del 6 maggio 1992, al fine dell’adeguamento ai limiti di
esposizione, ai valori di attenzione e agli obiettivi di qualità stabiliti ai
sensi dell’articolo 4, comma 2, lettera a), della presente legge. Il
risanamento é effettuato con onere a carico dei proprietari degli
elettrodotti”
Vediamo, in conseguenza dell’art.9, a cosa si riferisce, tale articolo,
quando considera i limiti a cui fa riferimento, per tanto si riporta quanto
segue:
Artt. 4 “limiti di esposizione e criteri di applicazione” e 5 “distanze di
rispetto dagli elettrodotti” del DPCM 23 aprile 1992:
“Sono definiti i seguenti limiti:
118
CAPITOLO 5
CONCETTO DI “BONIFICA” DI UN SITO DA CAMPI ELETTRICI E
MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI AI SENSI DELLA L.36/2001
-
5 kV/m e 0,1 mT, rispettivamente per l'intensità di campo
elettrico e di induzione magnetica, in aree o ambienti in cui si
possa ragionevolmente attendere che individui della popolazione
trascorrano una parte significativa della giornata;
-
10 kV/m e 1 mT, rispettivamente per l'intensità di campo elettrico
e di induzione magnetica, nel caso in cui l'esposizione sia
ragionevolmente limitata a poche ore al giorno.
I valori di campo elettrico sono riferiti al campo elettrico imperturbato,
intendendosi per tale un campo elettrico misurabile in un punto in
assenza di persone, animali e cose non fisse.
Art. 5. Distanze di rispetto dagli elettrodotti.
Con riferimento alle linee elettriche aeree esterne a 132 kV, 220 kV e
380 kV, si adottano, rispetto ai fabbricati adibiti ad abitazione o ad altra
attività che comporta tempi di permanenza prolungati, le seguenti
distanze da qualunque conduttore della linea:
-
linee a 132 kV = 10 m
-
linee a 220 kV = 18 m
-
linee a 380 kV = 28 m
Per linee a tensione nominale diversa, superiore a 132 kV e inferiore a
380 kV, la distanza di rispetto viene calcolata mediante proporzione
diretta da quelle sopra indicate.
Per tanto, in tutti quei casi in cui la situazione di elettrodotti in vicinanza
di luoghi pubblici, e comunque, in particolar modo nel nostro caso
riferite ad edilizie di tipo sanitario che non risultino conformi agli artt. 4
e/o 5 del DPCM del 23/04/1992 si dovrà procedere ad un piano di
risanamento e/o bonifica, adeguato secondo quanto prescritto all’art. 4
comma 2 lettera a):
119
CAPITOLO 5
CONCETTO DI “BONIFICA” DI UN SITO DA CAMPI ELETTRICI E
MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI AI SENSI DELLA L.36/2001
“I limiti di esposizione, i valori di attenzione e gli obiettivi di qualità, le
tecniche
di
misurazione
e
rilevamento
dell’inquinamento
elettromagnetico e i parametri per la previsione di fasce di rispetto per
gli elettrodotti, di cui al comma 1, lettere a), e) e h), sono stabiliti, entro
sessanta giorni dalla data di entrata in vigore della presente legge:
a) per la popolazione…”
E per completezza della trattazione si riportano di seguito gli artt. Del
DPCM 8 luglio 2003 ossia:
art.3 “Limiti di esposizione e valori di attenzione” comma 2.
“A titolo di misura di cautela per la protezione da possibili effetti a
lungo termine, eventualmente connessi con l'esposizione ai campi
magnetici generati alla frequenza di rete (50 Hz), nelle aree gioco per
l'infanzia, in ambienti abitativi, in ambienti scolastici e nei luoghi adibiti
a permanenze non inferiori a quattro ore giornaliere, si assume per
l'induzione magnetica il valore di attenzione di 10 microTesla, da
intendersi come mediana dei valori nell'arco delle 24 ore nelle normali
condizioni di esercizio”
E l’art. 4. “Obiettivi di qualità” comma 1:
“Nella progettazione di nuovi elettrodotti in corrispondenza di aree
gioco per l'infanzia, di ambienti abitativi, di ambienti scolastici e di
luoghi adibiti a permanenze non inferiori a quattro ore e nella
progettazione dei nuovi insediamenti e delle nuove aree di cui sopra in
prossimità di linee ed installazioni elettriche già presenti nel territorio,
ai fini della progressiva minimizzazione dell'esposizione ai campi
elettrici e magnetici generati dagli elettrodotti operanti alla frequenza di
50 Hz, è fissato l'obiettivo di qualità di 3 microTesla per il valore
dell'induzione magnetica, da intendersi come mediana dei valori
nell'arco delle 24 ore nelle normali condizioni di esercizio”.
Sulla base di quanto esposto tratteremo dei due casi di studio già
descritti in precedenza.
120
CAPITOLO 5
CONCETTO DI “BONIFICA” DI UN SITO DA CAMPI ELETTRICI E
MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI AI SENSI DELLA L.36/2001
5.2 Modalità di risanamento dall’ esposizione ai campi
elettrico e magnetico in prossimità di elettrodotti.
Adesso le possibili soluzioni per il risanamento degli elettrodotti
possono essere le seguenti:
-
Riduzione della tensione
Innalzamento dei conduttori
Spostamento del tracciato
Interramento dei cavi
Riduzione del campo magnetico mediante le nuove tecnologie,
che ottimizzano le fasi delle correnti, la disposizione dei
conduttori, ecc…
Questo comporta che la mitigazione dei campi magnetici possa
avvenire secondo le seguenti soluzioni:
-
Allontanando i conduttori dalla zona sensibile: ricordiamo
infatti, che il campo generato da una linea a 50 Hz si riduce al
crescere della distanza dal punto sensibile: si può per tanto o
alzare il sostegno o spostare i conduttori dal lato del sostegno
opposto al punto sensibile. Tale provvedimento è però in genere
di scarsa efficacia.
-
Agendo sulla disposizione dei conduttori: il campo prodotto da
una linea aerea si riduce al diminuire della distanza tra le fasi; le
cosiddette linee compatte nate per mitigare l’impatto sul
paesaggio e l’occupazione di spazio, favoriscono anche la
riduzione del campo magnetico. Da solo , questo provvedimento
, è di modesta efficacia.
-
Agendo sulla disposizione delle fasi: questo provvedimento
risulta essere di buona efficacia soprattutto quando si ha a che
fare con una doppia terna in conduttori a piano verticale o quasi e
in parallelo.
121
CAPITOLO 5
CONCETTO DI “BONIFICA” DI UN SITO DA CAMPI ELETTRICI E
MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI AI SENSI DELLA L.36/2001
-
Schermando la linea: con conduttori paralleli a quelli di fase in
grado di creare un campo antiagonista nel punto sensibile. La
corrente negli schermi può essere impressa da una sorgente
esterna, si parla allora di schermo attivo, oppure attivata dalle
tensioni indotte dalle correnti di linea, si parla allora, di schermo
passivo; ancora parliamo di linea auto schermata (slipt phase) e
la corrente che percorre gli schermi è una parte della corrente di
linea, caso limite è quello delle linee a doppia terna, cosiddette,
ottimizzate in cui la corrente di ogni fase si divide su due
conduttori.
-
Schermando l’obiettivo sensibile: creare delle spire in
prossimità dell’obiettivo sensibile che creino il necessario campo
antagonista.
Risulta abbastanza evidente, che le varie soluzioni comportano
degli oneri di spesa non certo modesti, questo farebbe sì che si vada ad
intervenire solo per brevi tratti di linee per ovviare alla loro vicinanza
con siti residenziali o luoghi dove soggiornano abitualmente i bambini.
E’ importante ricordare che la L.36/2001 prevede che il decreto del
Presidente del Consiglio e dei Ministri relativo ai piani di risanamento
degli elettrodotti individui “le migliori tecnologie disponibili per quanto
attiene alle implicazioni di carattere economico ed impiantistico”. Tale
dispositivo rappresenta un importante e chiaro riferimento per la
definizione dei criteri, delle modalità e delle condizioni per l’eventuale
recupero attraverso la tariffa elettrica dei costi connessi con gli interventi
di risanamento. L’articolazione dei piani di risanamento e quindi dei
rispettivi piani d’investimento devono favorire il raggiungimento degli
obiettivi di legge, definiti in base a delle priorità realistiche,
iniziando con la rimozione delle situazioni in cui il rischio per la
salute appare più elevato. Devono essere previste delle verifiche molto
accurate della situazione di partenza e dei risultati intermedi che
verranno gradualmente conseguiti. La gradualità del processo di
risanamento degli elettrodotti deve prevedere che la riduzione
dell’inquinamento elettromagnetico sia perseguita nell’ambito degli
interventi volti al miglioramento della qualità e della tecnica del servizio
elettrico
122
CAPITOLO 6
METODOLOGIA DI ANALISI E MONITORAGGIO DI CAMPI ELETTRICI
E MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI IN SITI URBANI
6. METODOLOGIA DI ANALISI E
MONITORAGGIO DI CAMPI ELETTRICI
E MAGNETICI GENERATI DA
ELETTRODOTTI IN SITI URBANI.
6.1 Introduzione
I casi di studio di questo lavoro di tesi realizzato durante il
periodo di stage presso l’Azienda Sanitaria Provinciale di Catania –
Dipartimento di prevenzione medica – U.O. di Radioprotezione, sotto la
guida del Dott. Cristoforo La Mela, dirigente della rispettiva Unità
Operativa (tutor aziendale) e della Prof.ssa Giuseppina Immè, docente
del Master di II livello in “Monitoraggio delle radiazioni ionizzanti e
non ionizzanti e rischio ambientale” e professore ordinario presso
l’Università degli Studi di Catania, ha come scopo di verificare se
sussistano o meno le condizioni tali da giustificare interventi urgenti di
bonifica dei due complessi edilizi destinati ad attività sanitarie,
rispettivamente il poliambulatorio di San Giorgio – Librino ed il
poliambulatorio sito nel comune di Sant’Agata li Battiati, mediante
un’opportuna metodologia di calcolo e di monitoraggio dei campi
elettrici E e di induzione magnetica B generati da elettrodotti.
La metodologia di studio, descritta nel paragrafo successivo, è stata
applicata ai due seguenti casi:
-
Poliambulatorio di Librino, sito in Strada Statale San Giorgio,
Catania, n.105, Catania
-
Poliambulatorio di Sant’Agata li Battiati, sito in via San Giuliano
n. 24/A, prov. Catania.
Ovviamente, tale metodologia ha validità generale e può essere applicata
a qualsiasi caso di caso di studio.
123
CAPITOLO 6
METODOLOGIA DI ANALISI E MONITORAGGIO DI CAMPI ELETTRICI
E MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI IN SITI URBANI
6.2 Metodologia adottata
1° STEP: ovvero acquisizione di tutte le informazioni che saranno utili
allo svolgimento del modello di calcolo e delle verifiche a norma di
legge:
o Inquadramento geografico:
ƒ Coordinate geografiche
ƒ Foto satellitari tratte da Google Earth
ƒ Corografia con indicazione della linea.
ƒ Documentazione fotografica
o Rilievo geometrico descrittivo
ƒ Planimetria scala 1:100 con indicazione dei punti
dove sono state effettuate le misure
ƒ Sezioni scala 1:100 con individuazione delle
altezze degli edifici e dei tralicci degli elettrodotti
ed il posizionamento dei relativi conduttori.
2° STEP: sviluppo dei dati acquisiti e confronto mediante modelli teorici
e sperimentali.
o Indicazione della DPA (Distanze
approssimazione) nei diversi casi di studio
di
prima
o Acquisizione dati e costruzione della curva di E
o Acquisizione dati e costruzione della curva di B
o Grafico delle curve teoriche del campo campo induzione
magnetica di B in riferimento ai modelli geometrici
acquisiti durante i rilievi di sopralluogo. Questo modello
di calcolo viene programmato seguendo le indicazioni
della CEI 211-4 “Guida ai metodi di calcolo dei campi
elettrici e magnetici generati da linee elettriche.
124
CAPITOLO 6
METODOLOGIA DI ANALISI E MONITORAGGIO DI CAMPI ELETTRICI
E MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI IN SITI URBANI
o Confronto delle curve teoriche generate dal modello
matematico con quelle costruite dai dati sperimentali.
3° STEP : quello delle:
o Conclusioni
125
CAPITOLO 6
METODOLOGIA DI ANALISI E MONITORAGGIO DI CAMPI ELETTRICI
E MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI IN SITI URBANI
6.3. Modello matematico per il calcolo e la
rappresentazione di B ai sensi della CEI 211-4 [14].
6.3.1 Introduzione
Il campo magnetico è una grandezza vettoriale. Come nel caso
del campo elettrico, in presenza di grandezze sinusoidali, questo vettore
oscilla lungo un asse fisso (sorgente monofase) oppure ruota su un piano
descrivendo un’ellisse (sorgenti polifase o multiple sincronizzate).
L’intensità del campo magnetico, H, si esprime in ampere al metro
[A/m].
Spesso il campo magnetico viene espresso in termini di densità di
flusso magnetico, B, grandezza anche nota come induzione magnetica.
La densità di flusso magnetico è definita in termini di forza esercitata su
una carica in movimento nel campo e ha come unità di misura il tesla
[T]: un tesla equivale a 1 weber al metro quadrato [Wb/m2], cioè un volt
secondo al metro quadrato [Vs/m2].
Il vettore induzione magnetica può essere descritto mediante le
sue componenti spaziali lungo tre assi mutuamente ortogonali nel modo
seguente:
ሬԦሺ‫ݐ‬ሻ ൌ ‫ܤ‬௫ ሺ‫ݐ‬ሻ‫ݑ‬
‫ܤ‬
ሬሬሬሬԦ௫ ൅ ‫ܤ‬௬ ሺ‫ݐ‬ሻ‫ݑ‬
ሬሬሬሬԦ
ሬሬሬሬԦ௭
௬ ൅ ‫ܤ‬௭ ሺ‫ ݐ‬ሻ‫ݑ‬
e, nel caso di campi alternati sinusoidali, ciascuna componente spaziale
può essere rappresentata mediante un fasore.
126
CAPITOLO 6
METODOLOGIA DI ANALISI E MONITORAGGIO DI CAMPI ELETTRICI
E MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI IN SITI URBANI
6.3.2 Schematizzazione della linea
Ai fini del calcolo del campo elettrico ( ) e dell’induzione magnetica ( ),
la linea (conduttori attivi e funi di guardia) viene schematizzata come un
insieme di conduttori tra di loro paralleli, di lunghezza infinita, e disposti
parallelamente al terreno, quest’ultimo schematizzato come piano di
estensione infinita.
I modelli sono descritti riferendosi al caso di linee elettriche con tensioni
simmetriche e correnti equilibrate (situazione in genere rispettata nel
caso delle linee AT).
Occorre comunque sottolineare che i modelli si applicano anche al caso
di sistemi elettrici dissimmetrici e squilibrati.
Inoltre i modelli descritti consentono di calcolare i campi elettrici e
magnetici in qualsiasi sezione trasversale della linea, considerando
l’altezza reale dei conduttori nella sezione in esame.
Così facendo è possibile, con qualche approssimazione, tener conto del
fatto che i conduttori della linea si dispongano secondo una catenaria.
Tali modelli, confortati anche da misure, hanno mostrato che se il
calcolo viene eseguito in corrispondenza del franco minimo (vertice
della catenaria), o in sezioni appartenenti alla parte centrale della
catenaria, si ottengono risultati con un’approssimazione molto buona. In
ogni caso, l’approssimazione rimane accettabile (<10%) anche se il
calcolo si riferisce a zone vicine ai punti di sospensione dei conduttori.
127
CAPITOLO 6
METODOLOGIA DI ANALISI E MONITORAGGIO DI CAMPI ELETTRICI
E MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI IN SITI URBANI
6.3.3 Calcolo dell’induzione magnetica
Il calcolo dell’induzione magnetica risulta più semplice rispetto a quello
del campo elettrico per i seguenti motivi:
- 1 non è necessario calcolare il valore delle cariche lineari indotte
sui conduttori in quanto i valori di induzione dipendono
direttamente dalle correnti note;
- 2 il terreno viene considerato come un piano avente permeabilità
relativa pari a 1, e quindi nei calcoli si trascura il contributo delle
correnti immagini.
Per il calcolo dell’induzione magnetica si ricorre alla legge di
Biot -Savart che esprime in un generico punto dello spazio il valore
dell’induzione magnetica B generata da un conduttore rettilineo percorso
da una corrente I attraverso la formula:
ሬԦ ൌ ‫ܤ‬
ߤ଴ ‫ܫ‬
‫ݑ‬
ሬሬሬԦ ൈ ‫ݑ‬
ሬሬሬሬԦ௥
ʹߨ ݀ ூ
dove d è la distanza tra il conduttore ed il punto di calcolo; i versori
‫ݑ‬ூ ሬሬሬሬԦ௥ indicano, rispettivamente, il verso della corrente e della relativa
ሬሬሬԦǢ‫ݑ‬
normale; ൈ indica il prodotto vettoriale.
Essendo il versore del campo dovuto al conduttore i-esimo pari a:
‫ݑ‬
ሬሬሬሬሬሬԦ
‫ݑ‬ூǡప ൈ ሬሬሬሬሬሬԦ
‫ݑ‬௥ǡప ൌ െ
஻ǡప ൌ ሬሬሬሬሬԦ
‫ ݕ‬െ ‫ݕ‬௜
‫ ݔ‬െ ‫ݔ‬௜
‫ݑ‬
ሬሬሬሬԦ௫ ൅ ‫ݑ‬௬
ሬሬሬሬԦ
݀௜
݀௜
si ottengono le seguenti formule per il calcolo delle componenti spaziali
(fasoriali) dell’induzione magnetica, quale contributo delle correnti nei
diversi conduttori:
128
CAPITOLO 6
METODOLOGIA DI ANALISI E MONITORAGGIO DI CAMPI ELETTRICI
E MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI IN SITI URBANI
࡮࢞ ൌ
ߤ଴
‫ݕ‬௜ െ ‫ݕ‬
෍ ࡵ࢏ ൤
൨
ሺ‫ ݔ‬െ ‫ݔ‬௜ ሻଶ ൅ ሺ‫ ݕ‬െ ‫ݕ‬௜ ሻଶ
ʹߨ
௜
࡮࢟ ൌ
ߤ଴
‫ ݔ‬െ ‫ݔ‬௜
෍ ࡵ࢏ ൤
൨
ሺ‫ ݔ‬െ ‫ݔ‬௜ ሻଶ ൅ ሺ‫ ݕ‬െ ‫ݕ‬௜ ሻଶ
ʹߨ
௜
È bene notare che se si considerano i fasori delle correnti I in termini di
valore efficace, si ottengono i fasori delle due componenti di induzione
magnetica in termini di valori efficaci.
‫ ܤ‬ൌ ට࡮࢞ ૛ ൅ ࡮࢟ ૛
La trattazione è stata effettuata considerando il solo contributo delle
correnti nei conduttori di fase della linea. È tuttavia possibile tenere
conto nel calcolo delle eventuali correnti che circolano nelle funi di
guardia e nel terreno nell’ipotesi che queste siano note.
129
CAPITOLO 6
METODOLOGIA DI ANALISI E MONITORAGGIO DI CAMPI ELETTRICI
E MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI IN SITI URBANI
6.4. Strumentazione utilizzata
La strumentazione con la quale sono stati eseguite le misure di
monitoraggio ambientale in riferimento ai campi elettrico e magnetico è:
il TAOMA (Fig.13.6), la cui piattaforma base è stata progettata e
realizzata in conformità agli standard normativi italiani ed internazionali.
Più in dettaglio lo strumento può essere utilizzato per la verifica del
rispetto del D.P.C.M. del 08/07/2003 e della nuova direttiva europea
2004/40/CE.. Inoltre la procedura di utilizzo di Taoma rispetta
fedelmente le linee guida CEI 211-6 e CEI 211-7 per le misure in bassa
ed alta frequenza.
Figura 13.6. Strumentazione in dotazione all’ASP CT: piattaforma base
130
CAPITOLO 6
METODOLOGIA DI ANALISI E MONITORAGGIO DI CAMPI ELETTRICI
E MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI IN SITI URBANI
In particolare in accoppiata con le sonde, di cui riportiamo le
caratteristiche principali: TS/BLF è stato possibile misura il valore
dell’induzione magnetica:
Misura isotropica e su singolo asse
Gamma di frequenza: 5Hz-100kHz
Gamma di misura: 10nT-10mT
Limite di sovraccarico: 20mT
Risoluzione: 1nT
Incertezza totale: ± 1dB
Con la sonda TS/ELF è stato possibile misurare il campo magnetico e di
seguito riportiamo alcune delle caratteristiche principali della sonda
stessa:
Misura isotropica e su singolo asse
Gamma di frequenza: 5Hz-100kHz
Gamma di misura: 1V/m-100kV/m
Limite di sovraccarico: 200kV/m
Risoluzione: 0,1V/m
Incertezza totale: ± 1dB
Inoltre, durante le misurazioni, si è fatto uso dell’appropriato tripode
dielettrico e del supporto telescopico.
131
CAPITOLO 6
METODOLOGIA DI ANALISI E MONITORAGGIO DI CAMPI ELETTRICI
E MAGNETICI GENERATI DA ELETTRODOTTI IN SITI URBANI
132
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
7. ANALISI E MONITORAGGIO DEL
CAMPO MAGNETICO GENERATO DA
UN ELETTRODOTTO PRESSO IL
POLIAMBULATORIO
SAN GIORGIO - LIBRINO
Figura 14.7. Poliambulatorio San Giogio-Librino
L’ area in esame, oggetto del nostro studio, è caratterizzata, non
solo dalla presenza di un traliccio di una linea elettrica a 150kV
all’interno del proprio lotto, ma dal fatto che l’edificio in questione
risulta essere stato costruito proprio al di sotto dei conduttori della linea
stessa, per tanto diremo, al momento, proprio all’interno della DPA
relativa alla linea in esame. Le indagini ed il monitoraggio ambientale
133
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
hanno riguardato le misure del campo elettrico e del campo magnetico
presso la struttura sanitaria del poliambulatorio denominato San Giorgio
- Librino sito in Catania sulla strada Statale S. Giorgio n.105,
appartenente alla 9^ municipalità, vedi Fig.15.7.
Figura 15.7. Librino-San Giorgio 9^ municipalità del comune di Catania
La scelta di questo polo sanitario, come caso di studio, risulta
strategica al fine della prevenzione sanitaria riferita non solo ai
lavoratori che operano presso la struttura medesima ma anche ai fini
della tutela sanitaria in riferimento proprio al numero di abitanti che
vivono nella municipalità di Librino-San Giorgio, che come si può
vedere dalla Fig.35 è al 4°posto in base al numero di abitanti residenti
per municipalità.
134
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Tabella 7.I Popolazione delle singole municipalità
135
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
7.1. Inquadramento geografico
Coordinate geografiche del sito d’interesse sono:
Latitudine:
37° 29’ 29,76’’ N
Longitudine: 15° 02’ 38,97’’ E
Figura 16.7. Individuazione dell’area del poliambulatorio San Giorgio-Librino
136
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
7.2. Corografia con indicazione dell’elettrodotto
Durante i sopralluoghi, si è proceduto all’individuazione
dell’elettrodotto cui è assoggettata l’area in esame e sotto la cui DPA
viene a ricadere il poliambulatorio San Giorgio - Librino: codice
elettrodotto T.23.116 D , quindi sempre dalle cartelle esposte sui tralicci
siamo riusciti ad identificare la campata in questione P013 e P014, come
mostreremo nel paragrafo successivo “documentazione fotografica”.
137
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Figura 17.7. Corografia con indicazione dell’elettrodotto T.23.116D
138
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
7.3. Documentazione fotografica
Figura 18.7. Traliccio P013 posto in prossimità del parcheggio del poliambulatorio
Figura 19.7. Targa identificatrice del gestore, elettrodotto e traliccio
139
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Figura 20.7. Traliccio P014
Figura 21.7. Targa identificatrice del traliccio P014
140
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
7.4. Rilievo geometrico descrittivo
La Fig. 22.7 rappresenta la planimetria dell’area in esame con
indicazione della linea dell’elettrodotto in questione ed i punti in cui
sono state eseguite le misure del campo elettrico e dell’induzione
magnetica anche in funzione delle diverse quote, ossia:
-
alla quota q.0,00 corrispondente al piano del parcheggio
alla quota q.5,00 corrispondente alla quota della sede stradale
alla quota q.10,00 corrispondente al piano delle coperture del
poliambulatorio.
Come meglio rappresentato nella sezione A-A’ vedi Fig.23.8
Figura 22.7. Indicazione in pianta della sezione A-A’ di Fig.24.7
141
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Figura 23.7. Planimetria
142
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Figura 24.7. Sezione A-A’
143
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
7.5. DPA
Nel nostro caso di studio, fatto salvo quanto sopra riportato, si
procederà con verificare se in sede di progettazione e di presentazione
del progetto per tutte le autorizzazioni sia stata verificato l’obiettivo di
qualità, ossia che il volume di progetto non ricada all’interno della fascia
di rispetto dell’elettrodotto in cui si abbia un campo B3 T, soprattutto
alla luce del fatto che parte della costruzione, oggetto del caso in esame,
si trovo proprio sotto l’asse dell’elettrodotto, così come è stato già
rappresentato nel tavole e nel figure precedenti.
Facendo riferimento al documento ENEL DISTRIBUZIONE S.P.A.
“Linee guida per l’applicazione del § 5.1.3 dell’Allegato al D.M.
29/05/08” : Distanza di prima approssimazione (D.P.A.) da linee e
cabine elettriche, ed in particolare alle schede, sopracitate, A1, si riporta
quanto segue (v. Fig. 25.7):
144
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Figura 25.7. Scheda tratta dal documento ENEL per la determinazione della DPA in
casi semplici.
145
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Nel nostro caso, prendendo esempio dalla seguente tabella, già mostrata
in Fig. 25.7:
Tale tabella permette di terminare la D.P.A. in funzione della portata in
corrente [A]. Ovviamente, la portata sarà pure funzione del diametro dei
conduttori, ma in questo caso, consideriamo e di avere una portata di
corrente pari a 444 A.
A questi valori corrisponde una D.P.A. pari a 16m per una portata di
444 A. Da quanto detto, deduciamo subito che all’interno della fascia di
rispetto corrispondente alla D.P.A. di 16m troveremo sempre valori di
B > 3T.
Figura 26.7. Fascia di rispetto e DPA rispetto al parcheggio a q.0,00
146
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Figura 27.7. Fascia di rispetto e DPA rispetto alla sede stradale a q.0,00
Figura 28.7. Fascia di rispetto e DPA rispetto alla copertura del poliambulatorio a
q.10,00
147
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Figura 29.7. Proiezione della fascia di rispetto sulla planimetria e individuazione della
DPA.
148
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Nelle figure successive (Figg. 30.7 e 31.7) vengono riportate in sezione
le fasce di rispetto.
In particolare dalla Fig. 30.7 è possibile rilevare che per i casi del
parcheggio posto a q.0,00 e della sede stradale a q.5,00 la fascia di
rispetto non interessa direttamente le aree in questione, ossia si mantiene
ad una certa altezza da queste, pur , le stesse aree, ricadendo all’interno
della DPA. Infatti, come vedremo, le misure di campo elettrico e
magnetico sono notevolmente al di sotto anche degli stessi obiettivi di
qualità
Nella Fig. 31.7, si riporta il caso in cui si ha il massimo avvicinamento
tra i conduttori dell’elettrodotto e la quota della terrazza di copertura del
poliambulatorio.
149
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Figura 30.7. Fascia di rispetto riportata in sezione riferita ai casi di q.0,00 e q.5,00
150
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Figura 31.7. Fascia di rispetto riportata in sezione riferita al caso della terrazza di
copertura q.10,00 in cui si arriva alla minima distanza rispetto ai conduttori
dell’elettrodotto.
151
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
7.6. Acquisizione dati e costruzione della curva del campo
induzione magnetica B.
Curva delle misure di B a q.0,00
0,25
dati
sperimentali
Induzione magnetica (ρሻ
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
distanza dall'asse della linea elettrica (m)
Figura 32.7. Grafico induzione magnetica alla q.0,00 del parcheggio
152
20
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Curva delle misure di B a q.5,00
0,40
Induzione magnetica (ρሻ
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
dati sperimentali
0,10
0,05
0,00
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
distanza dall'asse della linea elettrica (m)
Figura 33.7. Grafico induzione magnetica alla q.5,00 della sede stradale
153
20
CAPITOLO 7
ANALISI E MON
NITORAGGIO DEL
L CAMPO MAGNE
ETICO GENERATO
O DA UN
E
ELETTRODOTTO PRESSO
P
IL POLIAM
MBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Cu
urva delle
e misure di B a q.10,00
0,70
0
dati
sperimentaali
Induzione magnetica (ρሻ
0,60
0
0,50
0
0,40
0
0,30
0
0,20
0
0,10
0
0,00
0
-20
-10
0
10
20
30
distanza dall'asse della linea elettricca (m)
Figura 34.7. Grrafico induzione magnetica alla quota
q
q.10,00 piiano di coperturaa del
poliambulatorioo
154
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Confronto curve dell misure di B alle
diverse quote
Induzione magnetica (ρT)
0,70
B(q=10)
0,60
B(q=5)
0,50
B(q=0)
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
-30
-20
-10
0
10
20
30
distanza dall'asse della linea elettrica (m)
Figura 35.7. Confronto dei grafici delle induzioni magnetiche B in funzione delle
quote: q.0.00 (parcheggio), q.5,00 (sede stradale), q.10,00 (copertura )
(m)|ρT
-20
-15
-10
-5
0
+5
+10
+15
+20
B(q=0)
0,075
0,084
0,120
0,161
0,200
0,193
0,141
0,100
--------
B(q=5)
-------0,114
0,150
0,286
0,365
0,328
0,250
0,190
--------
B(q=10)
---------0,250
0,310
0,495
0,634
0,623
0,600
0,575
0,400
Tab. 7-II Riepilogo dei dati sperimentali acquisiti durante le misure di B
155
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
7.7. Modello geometrico e costruzione teorica della curva
di induzione magnetica B
Nel paragrafo 6.3.3. “calcolo dell’induzione magnetica” abbiamo già
incontrato le seguenti relazioni che permettono di determinare il valore
di B in termini di valori efficaci a partire dalle relazioni per il calcolo
delle componenti fasoriali di B.
࡮࢞ ൌ
ߤ଴
‫ݕ‬௜ െ ‫ݕ‬
෍ ࡵ࢏ ൤
൨
ሺ‫ ݔ‬െ ‫ݔ‬௜ ሻଶ ൅ ሺ‫ ݕ‬െ ‫ݕ‬௜ ሻଶ
ʹߨ
௜
࡮࢟ ൌ
ߤ଴
‫ ݔ‬െ ‫ݔ‬௜
෍ ࡵ࢏ ൤
൨
ሺ‫ ݔ‬െ ‫ݔ‬௜ ሻଶ ൅ ሺ‫ ݕ‬െ ‫ݕ‬௜ ሻଶ
ʹߨ
௜
‫ ܤ‬ൌ ට࡮࢞ ૛ ൅ ࡮࢟ ૛
Il modello matematico per il calcolo di B, con ovvio significato delle
variabili, è stato costruito per determinare la curva teorica dell’induzione
magnetica calcolata rispetto ad un metro da terra.
I riferimenti geometrici a cui ci si riferisce per il calcolo dell’induzione
B sono i seguenti che ci permettono di introdurre le coordinate cartesiane
riferite ai conduttori 1,2,3 nel piano XY, come mostrato nella Fig.36.7
156
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Figura 36.7. Riferimento geometrico per le coordinate dei 3 conduttori.
In particolare:
-
conduttore 1 (3.75 , 32.60)
conduttore 2 (-3.20 , 34,80)
conduttore 3 (3.05 , 36.80)
con queste coordinate e riferendoci al caso di portata in corrente pari a
I=444 A, abbiamo costruito la curva di induzione magnetica che
presenterà il suo massimo in un punto di ascissa 0 e ordinata mari al
massimo valore di B.
157
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
Curva teorica di B(I;q)
9,00
Induzione magnetica (μሻ
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
B(I;q)=(444A;0.00 m)
0,00
-60,00
-40,00
-20,00
0,00
20,00
40,00
60,00
distanza dall'asse della linea elettrica (m)
Figura 37.7. Grafico curva teorica di B in funzione della portata in corrente e rispetto
alla quota di calcolo: q.0,00 dell’area del parcheggio del poliabulatorio.
Come riportato nel grafico di Fig.35.7, e come giusto aspettarsi tutte le
misure prese sono nettamente sotto il grafico dell’induzione magnetica B
calcolata teoricamente.
158
CAPITOLO 7
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO MAGNETICO GENERATO DA UN
ELETTRODOTTO PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI SAN GIORGIO - LIBRINO
7.8. Conclusioni.
Da un’analisi dei dati acquisiti è possibile affermare, che nel periodo di
tempo in cui sono state condotte le misure, i valori della mediana di B
ottenuti sono molto al di sotto dei limiti di attenzione ed anche il caso
più critico in cui si ha il massimo avvicinamento dei conduttori dal piano
della terrazza di copertura (q.10.00) non presenta valori tali da
giustificare ulteriori approfondimenti.
Il fatto che non si superino i valori anziddetti, ossia quelli del DPCM
del’ 8 luglio 2003, è una tutela della popolazione all’esposizione ai
campi magnetici e quindi a garanzia della salute pubblica; tuttavia, in
riferimento alla L.36/2001 tale edificio con destinazione sanitaria risulta
essere all’interno della DPA..
159
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
8. ANALISI E MONITORAGGIO DEL
CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI
PRESSO IL POLIAMBULATORIO DI
SANT’AGATA LI BATTIATI (CT)
Figura 38.8. Poliambulatorio Sant’Agata li Battiati (CT)
Il poliambulatorio sito in via San Giuliano n.24/A nel comune di
Sant’Agata li Battiati, prov. di Catania, presenta una situazione più
complessa rispetto al caso precedente.
Infatti, l’edificio in questione, sempre destinato ad edilizia sanitaria,
ricade, all’interno del “corridoio” ai cui lati troviamo a nord
l’elettrodotto del gestore TERNA e a sud l’elettrodotto delle R.F.I.
Quindi siamo in presenza di un parallelismo di due elettrodotti AT a
150kV al nel cui “corridoio” ricade il poliambulatorio in questione.
161
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
8.1. Inquadramento geografico.
Coordinate geografiche del sito d’interesse sono:
Latitudine:
37°33'26.19"N
Longitudine: 15° 4'22.77"E
Figura 39.8. Individuazione dell’area del poliambulatorio di Sant’Agata li Battiati
162
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
8.2. Corografia con indicazione degli elettrodotti.
Uno dei primi obiettivi, una volta individuata l’area di interesse, è stato
quello di individuare gli elettrodotti che gravano sul lotto. In particolare
gli elettrodotti sono due e rispettivamente il primo appartenente al
gestore TERNA ed individuato, seconda apposita targhetta presente alla
base del traliccio, con codice T.24 239B1. Il secondo, appartenente al
gestore delle RFI ed indicato, secondo apposita targhetta, con il codice
TN2.
Nella Fig. 40.8 sono state indicate rispettivamente la linea
dell’elettrodotto di TERNA in blu scuro con le campate 2-3 e 3-4, in
celeste chiaro è stata indicata la linea dell’elettrodotto delle RFI con le
campate 5-6 e 6-7
In rosso è stata individuata la sagoma del poliambulatorio, che come si
potrà vedere meglio più avanti in planimetria, risulta essere per una parte
sotto la fascia di rispetto dell’elettrodotto di TERNA e per la restante
parte all’interno del corridoio delle due linee AT anzi dette.
163
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
Figura 40.8. Corografia con indicazione dei tracciati degli elettrodotti: TERNA e RFI
164
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
8.3. Documentazione fotografica
Figura 41.8. Traliccio dell’elettrodotto di TERNA
Figura 42.8. Targhetta identificatrice del gestore, dell’elettrodotto e traliccio
165
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
Figura 43.8. Traliccio dell’elettrodotto delle RFI
Figura 44.8. Targhetta identificatrice per la rete RFI.
166
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
8.4. Rilievo geometrico descrittivo
Figura 45.8. Planimetria dell’area in esame con individuazione dei punti in cui sono
state eseguite le misure.
167
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
In Fig. 45-8 è stata presentata la planimetria del lotto del poliambulatorio
con l’individuazione delle due linee AT e dei punti in cui sono state
eseguite le misurazioni.
Di seguito riportiamo uno schema in cui viene segnata la sezione A-A’:
Figura 46.8. Planimetria dell’area con individuazione della sez. A-A’
Dalla Fif. 47.8 è possibile recuperare le dimensioni geometriche,
distanze e altezze dei tralicci.
168
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
Figura 47.8. Sezione A-A’
169
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
8.5. DPA
In riferimento al documento ENEL DISTRIBUZIONE S.P.A. “Linee
guida per l’applicazione del § 5.1.3 dell’Allegato al D.M. 29/05/08:
Distanza di Prima Approssimazione” già riportato nel paragrafo 7.5
Nel nostro caso in esame supponiamo di considerare per entrambi gli
elettrodotti una DPA pari 16m come dai grafici a seguire, e per tanto
andiamo ad individuare le rispettive fasce di rispetto di raggio pari a
16m e come centro il centro geometrico dei conduttori.
Figura 48.8. Fascia di rispetto e DPA pari a 16m, TERNA
170
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
Figura 49.8. Fascia di rispetto e DPA pari a 16m, RFI
Adesso per i due casi, dapprima singolarmente, andremo a proiettare sul
piano, e quindi in planimetria le fasce di rispetto così individuate
rispettivamente Fig. 50.8 nel caso di TERNA e Fig. 51.8 nel caso di RFI,
infine, mostreremo la sovrapposizione delle due fasce di rispetto dei due
elettrodotti, Fig. 52.8
171
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
Figura 50.8. DPA per elettrodotto di TERNA
Figura 51.8. DPA per elettrodotto delle RFI
172
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
Figura 52.8. Sovrapposizione delle DPA per gli elettrodotti di TERNA ed RFI
173
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
Quindi riportiamo nella sez. A-A’ le fasce di rispetto per i due
elettrodotti come nella Fig. 53.8
Da un attenta analisi dei grafici riportati nelle Figg. 52.8 , 53.8 e 54.8 si
vede come lungo la catenaria mentre l’elettrodotto influenza solo
marginalmente il poliambulatorio, la maggiore influenza viene esercitata
dall’elettrodotto di TERNA
174
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
Figura 53.8. Fascia di rispetto dei due elettrodotti all’altezza dei tralicci
175
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
Figura 54.8. Fascia di rispetto nel punto più vicino dell’elettrodotto di TERNA al
poliambulatorio
176
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
8.6. Acquisizione dati e costruzione della curva di E
In questo caso, più complesso rispetto al predente, abbiamo voluto
rappresentare anche l’andamento dl campo elettrico sia per la parte di
competenza all’elettrodotto delle RFI sia alla parte di competenza
all’elettrodotto di TERNA e vedere quali sono le differenze tra i due e
soprattutto vedere cosa accade nella fascia compresa tra i due elettrodotti
e denominata “corridoio”.
In questo caso faremo rifrimento al seguente schema geometrico, ossia la
Fig. 55.8. Infatti, le misure sono state prese lungo una direzione
ortogonale alle due linee di elettrodotti e si è fissato come origine la
mezzeria della sez. B-B’, in questo caso la distanza di riferimento tra i
due elettrodotti lungo la sez. B-B’ è di 24m circa come rappresentato in
Fig. 56.8.
Figura 55.8. Sezione B-B’
177
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
Figura 56.8. Sezione B-B’ in riferimento al punto più vicino tra i due elettrodotti
178
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
Ovviamente tale schema è del tutto identico per la costruzione della
curva delle misure di B.
Nel prossimo grafico Fig. 57.8 riportiamo la curva delle misure di E.
Curva delle misure di campo
elettrido E, alla q. 0,00
1 400,00
campo elettrico (Ȁሻ
1 200,00
1 000,00
800,00
misure di E per la 600,00
fascia compresa tra
TERNA e R.F.I.
400,00
misure di E per
TERNA
misure di E per
R.F.I.
200,00
0,00
-60
-40
-20
0
20
40
60
distanza dall'asse della fascia compresa tra le linee
elettriche di TERNA e R.F.I. (m)
Figura 57.8. Curve delle misure di campo elettrico E, prese nel parcheggio antistante
il poliambulatorio.
179
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
8.7. Acquisizione dati e costruzione della curva di B
Il modello geometrico in riferimento al quale sono state eseguite le
misurazioni e quindi diagrammate rispettivamente come nell Figg. 58.8
e 59.8, è locale per in corrispondenza di ogni elettrodotto, come è
possibile notare dai grafici stessi.
Curva delle misure di B in
corrispondenza dell'elettodotto
delle RFI, a q. 0,00
0,35
Induzione magnetica (μሻ
misure di B
per RFI
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
-20
-10
0
10
20
distanza dall'asse della linea elettrica R.F.I. (m)
Figura 58.8. Curve di B in corrispondenza dell’elettrodotto delle RFI
180
30
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
La parte destra di questo grafico presenta un aumento dei valori di B
nonostante ci stiamo allontanando dall’asse dell’elettrodotto. Tale
aumento si spiega alla luce del fatto che, da un punto di vista
geometrico-spaziale siamo all’interno della fascia denominata
“corridoio” in cui man mano che ci spostiamo verso destra in realtà ci
stiamo avvicinando all’elettrodotto di TERNA.
Di seguito siriporta in Fig. 59.8 la costruzione della curva di B delle
misure eseguite a q. 0,00 nel parcheggio antistante il poliambulatorio.
181
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
Curva delle misure di B in
corrispondenza dell'elettodotto di
TERNA, a q. 0,00
0,40
misure di B
0,35
Induzione magnetica (μሻ
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
-30
-20
-10
0
10
20
distanza dall'asse della linea elettrica TERNA (m)
Figura 59.8. Curve di B in corrispondenza dell’elettrodotto di TERNA
Dove la parte a sinistra del grafico è quella corrispondente alla fascia in
mezzo ai due elettrodotti.
182
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
Da ulteriori accorgimenti è stato possibile notare, per come fatto pure
per le curve di E, che i due grafici sono affinacabili e che riferendoci,
non più ai rispettivi sistemi geometrici di riferimento, bensì come già
detto al paragrafo precedente rispetto alla mezzeria della distanza tra i
due elettrodotti , abbiamo costruito il seguente grafico Fig. 60.8
Analisi delle curve delle misure di B
0,40
Induzione magnetica (μሻ
misure di B per la fascia
compresa tra TERNA e
R.F.I.
misure di B per TERNA
0,35
0,30
misure di B per R.F.I.
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
distanza dall'asse della fascia compresa tra le linee
elettriche di TERNA e R.F.I. (m)
Figura 60.8. Curve di B: in giallo è rappresentato la parte di curva in corrispondenza
dell’asse del corridoio compreso tra i due elettrodotti.
183
40
CAPITOLO 8
ANALISI E MONITORAGGIO DEL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
GENERATI DA DUE ELETTRODOTTI PRESSO IL POLIAMBULATORIO
SANT’AGATA LI BATTIATI
8.8. Conclusioni.
Anche questo caso, seppur più complesso, mostra come in effetti,
riguardo le misure acquisite durante il periodo di stage non presentino
valori delle mediane ali da giustificare interventi o studi più
approfonditi.
Per tanto, come nel caso precedente sono i parametri urbanistici e la
L.36/01 a non essere rispettate riguardo il fatto che il poliambulatorio,
edilizia sanitaria, si trova sotto fascia di rispetto di due elettrodotti.
184
CAPITOLO 9
CONCLUSIONI
9. CONCLUSIONI
Dalle misure effettuate presso i due poliambulatori, quello di
San Giorgio-Librino nel comune di Catania e quello sito nel comune di
Sant’Agata li Battiati, si è rilevato che in nessuno dei predetti casi i
valori della mediana dell’induzione magnetica B superano il valore più
restrittivo dei 3μT , quale obiettivo di qualità, come previsto e riportato
all’art. 4 DPCM 09/07/2003.
I valori massimi delle mediane così misurati per i diversi punti di
misura, nel periodo di tempo dello stage che va da aprile a luglio 2012,
sono rispettivamente per i due poliambulatori i seguenti:
-
0,634 μT < 3μT : poliambulatorio San Giorgio - Librino
0,345 μT < 3μT : poliambulatorio Sant’Agata li Battiati
Mentre entrambi gli edifici destinati ad edilizia sanitaria ricadono all’
interno della fascia di rispetto e all’interno delle DPA dei rispettivi
elettrodotti, difformemente da quanto previsto all’art.4 comma 1 lettera
h) della L.36/2001 che testualmente recita che:
-
h )… all’interno di tali fasce di rispetto non è consentita alcuna
destinazione di edifici ad uso residenziale, scolastico, sanitario ovvero
ad uso che comporti una permanenza non inferiore a quattro ore.
185
BIBLIOGRAFIA
BIBLIOGRAFIA
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L’inquinamento elettromagnetico
Maggioli editore, Santarcangelo di Romagna (RN), 2011.
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187
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Decreto Interministeriale 21 marzo 1988, n.449, Approvazione
delle norme tecniche per la progettazione, l’esecuzione e
l’esercizio delle linee elettriche aeree esterne, G.U. 5 aprile
1988, n.79
[9]
Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 23 aprile 1992,
Limiti massimi di esposizione ai campi elettrico e magnetico
generati alla frequenza industriale nominale (50 Hz) negli
ambienti abitativi e nell’ambiente esterno. G.U. 6 maggio 1992,
n.104.
[10]
Legge 22 febbraio 2001, n. 36, Legge quadro sulla protezione
dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici.
G.U. 7 marzo 2001, n.55.
[11] D.P.C.M. 8 luglio 2003, Fissazione dei limiti di esposizione, dei
valori di attenzione e degli obiettivi di qualità per la protezione della
popolazione dalla esposizione ai campi elettrici e magnetici alla
frequenza di rete (50 Hz) generati dagli elettrodotti. G.U. 29 agosto
2003, n.200.
[12] Decreto direttoriale 29 maggio 2008, Approvazione delle
procedure di misura e valutazione dell’induzione magnetica. G.U. 2
luglio 2008, n.153.
[13] Decreto direttoriale 29 maggio 2008, Approvazione della
metodologia di calcolo per la determinazione delle fasce di rispetto per
gli elettrodotti. G.U. 5 luglio 2008, n.156, S.O. n.160.
[14] CEI 211-4 1996-12, Guida ai metodi di calcolo dei campi
elettrici e magnetici generati da linee elettriche e s.m.i.
188
APPENDICE
APPENDICE
130 anni di storia per la
8
trasmissione dell’elettricità
8
Documento tratto dal seguente link:
http://www.terna.it/LinkClick.aspx?fileticket=IPHX75wJpkA%3D&tabid=3664&mid=17871
189
APPENDICE
La prima linea di trasmissione elettrica a carattere industriale entrò in funzione
in Italia, tra Tivoli e Roma nel 1882. Una linea a 5.100 Volt in corrente
monofase, costituita da sostegni metallici formati da putrelle accoppiate,
fondazioni in calcestruzzo, isolatori montati su ganci a gambo su passanti
fissati su traverse di quercia.
I conduttori (quelli che normalmente vengono chiamati “fili elettrici”) erano
quattro in rame (2 circuiti monofasi).
Fino ad allora solo molti esperimenti, come quello di Alessandro Volta che già
nel 1777 prospettò per primo l’idea di una linea elettrica di trasmissione
scrivendo, quasi poeticamente, “la scintilla commovente poteva essere portata
da Como a Milano con il fil di ferro sostenuto da terra da pali di legno qua e là
piantati”. Una “visione” dei primi tralicci, visto che quelli usati per linee
telegrafiche erano pali in legno con conduttori in fil di ferro zincato, sostenuti
da isolatori in porcellana fissati con viti al palo e portanti un gancio che
sosteneva il conduttore.
Il primo esperimento di trasmissione dell’energia risale al 1884. In occasione
dell’esposizione di Torino, con la guida di Galileo Ferraris, venne impiegata
una corrente monofase da 3000 Volt e trasmessa per 42 km fino a Lanzo. I
sostegni erano pali di legno con isolatori a campana e
conduttori in bronzo da 3,7 mm di diametro.
Mentre nel 1882 a Monaco il Thury aveva effettuato i primi esperimenti di
trasporto della corrente continua.
Alla Tivoli-Roma fece seguito nel 1898 la Paderno-Milano (32 km), la prima
linea trifase con sostegni di ferro “tipo a traliccio” ed isolatori “tipo delta” a
campane multiple con conduttori in rame.
In contemporanea anche negli Stati Uniti sorgono le prime importanti linee
industriali con conduttori in rame o bronzo. Ma già nel 1897 a Chicago un filo
telefonico in rame, corroso dai fumi
delle locomotive, viene sostituito con un filo d’alluminio e l’anno successivo
una linea trifase di 73 km viene equipaggiata con conduttori in alluminio.
Una svolta tecnologica viene impressa dalla messa a punto degli isolatori in
sospensione e dall’impiego del conduttore alluminio – acciaio, che permettono
di raggiungere un nuovo gradino nella scala delle tensioni e di conseguenza dei
190
APPENDICE
tralicci. Nel 1913 viene costruita la famosa linea Big-Creek (150.000 Volt)
lunga 400 km che per molti anni restò la linea più lunga ed a maggior tensione
del mondo.
Cominciano gli anni dello sviluppo intensivo e le nuove linee si susseguono in
Europa come negli USA. Nel 1928, quasi contemporaneamente, in Germania e
Italia entrano in servizio le prime linee a 220 kV.
Nel 1936 viene realizzata la linea da Hoover Dam a Los Angeles
a 287
kV.
Nel 1953 in Svezia entra in servizio la prima linea a 380 kV da Harsprannget
sino a Stoccolma (954 km).
L’aumento della tensione non ha però portato a sostanziali modifiche nella
costruzione degli elettrodotti: conduttori in alluminio-acciaio, sostegni a
traliccio a V o a portale, isolatori in sospensione con numero di elementi sino a
26, campate medie tra i tralicci da 300 a 500 metri.
La struttura del traliccio risale alle prime costruzioni in ferro che, a partire dal
1829, segnarono l’affermarsi della cosiddetta architettura in ferro.
La più famosa e massima espressione di tale disciplina si traduce a Parigi nel
1889 alla costruzione della torre Eiffel in occasione della Esposizione
Universale che, con i suoi 324 metri, rimase a lungo la più alta struttura mai
realizzata. E’ costituita da 18.038 pezzi di ferro giuntati da oltre due milioni di
rivetti e pesa complessivamente 7.300 tonnellate.
191
APPENDICE
Figura 61.A. : la più famosa e massima espressione di architettura in ferro: la torre
Eiffel (1889)
La struttura a traliccio consente di costruire l’elettrodotto su ogni tracciato,
anche il più critico, permettendo di rispettare le norme tecniche e le condizioni
di carico anche le più estreme (sisma, angoli, dislivelli, attraversamenti di corsi
d’acqua).
192
APPENDICE
L’esempio più significativo in questo senso è l’attraversamento dello stretto di
Messina in doppia terna a 220 kV, non più in esercizio da anni, che nel 1955
venne realizzato, in zona sismica, con torri a traliccio alte 224 metri e unica
campata da 3.600 metri e che rimase a lungo il record mondiale nelle grandi
opere di infrastrutture elettriche.
Figura 62.A. : Traliccio posto sulla sponda calabra ormai in disuso.
193
APPENDICE
Figura 63.A. : Traliccio situato sulla costa siciliana in località Capo Peloro (ME), alto
224 m c.a., e ormai non più in esercizio.
194
APPENDICE
Dopo 50 anni, oggi il record appartiene all’attraversamento del fiume Yangtze,
il più lungo e impetuoso della Cina, conosciuto in occidente come il “fiume
azzurro”. L’infrastruttura, con una doppia terna a 500 kV ca, consente il
trasporto di 2.000 MVA su ogni terna con campata di 2.300 metri realizzata
con due torri a traliccio da 346 m e 4.200 tonnellate l’una.
Oggi TERNA è un grande operatore di reti per la trasmissione dell’energia,
guidato da Flavio Cattaneo, Amministratore Delegato e presieduto da Luigi
Roth, Presidente. Con oltre 63.500 km di linee, Terna è il proprietario della
Rete di Trasmissione Nazionale di energia elettrica ad Alta Tensione, al primo
posto in Europa tra i gestori di rete indipendenti e sesto al mondo. È
responsabile della trasmissione, del dispacciamento dell’energia sull’intero
territorio e quindi della gestione in sicurezza, 365 giorni l’anno, 24 ore su 24,
dei flussi di energia in Italia garantendone l’equilibrio tra la domanda e
l’offerta. Oltre alle Attività Regolate Tradizionali, la Società ha un approccio
imprenditoriale che sviluppa attraverso progetti in Attività Non Tradizionali,
come quelli per la realizzazione di sistemi di accumulo a batterie o progetti per
clienti privati. La distinzione tra Attività Tradizionali e Attività Non
Tradizionali si riflette sul nuovo assetto organizzativo, operativo dal 1° aprile
2012 con due Società dipendenti dalla Holding: Terna Rete Italia S.p.A., per le
attività di trasmissione e dispacciamento, Terna Plus S.r.l., per le nuove Attività
Non Tradizionali, sia in Italia che all’estero. Terna è una realtà di eccellenza
italiana, con circa 3.500 persone impegnate quotidianamente nella
programmazione dello sviluppo e della manutenzione della rete elettrica,
coniugando competenze e tecnologie per migliorarne l’efficienza
alcune
-
caratteristiche della rete di trasmissione nazionale
Rete Alta Tensione: circa 60.000 km
Numero tralicci Alta Tensione: circa 200.000
Distanza media tra i tralicci Alta Tensione: 300 metri
Altezza media traliccio Alta Tensione: 30-50 metri, la forchetta è tra il
150 kV (altezza 30) e il 380 kV
(altezza 50 metri)
Peso medio traliccio Alta Tensione: 30 tonnellate
Sempre dallo stessodocumento di TERNA riprendiamo alcune immagini che
sintetizzano l’evoluzione che hanno avuto i tralicci nel corso degli anni:
195
APPENDICE
Figura 64.A.:Evoluzione del traliccio nel corso degli anni.
196
APPENDICE
Figura 65.A.: Esempio di progettazione di nuovi tralicci per elettrodotti..
197