Inquinamento da Campi Elettromagnetici

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Campi Elettromagnetici in
Bassa Frequenza
Sorgenti, Misure, Effetti, Normativa
Produzione dell’energia elettrica

L’elettricità viene prodotta trasformando, in apposite
centrali, il potenziale energetico contenuto nelle fonti
esistenti in natura
–
–
–
–
–
–
Centrali idroelettriche
Centrali termoelettriche
Centrali nucleari
Centrali geotermiche
Centrali eoliche
Centrali fotovoltaiche
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2
Produzione di energia elettrica
Energia elettrica (milioni di kW/h)
250
200
Nucleare
Geotermica
Idroelettrica
Termoelettrica
Totale
150
100
50
0
Italia
Enel
Produzione di energia elettrica in Italia e dall’Enel per fonti primarie nel 1994
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Consumo di energia elettrica (1)
Terziario
24%
Usi domestici
21%
Agricoltura
2%
Industria
53%
Consumi di energia elettrica per tipo di attività nel 1994
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4
Consumo di energia elettrica (2)
Potenza oraria richiesta sulla rete italiana e sulla rete Enel
(Terzo mercoledì del mese di dicembre del 1994)
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5
Trasmissione e distribuzione
Schema italiano di generazione,
trasmissione e distribuzione
dell’energia elettrica
E’ adottata la corrente alternata
con sistema di distribuzione
trifase
La frequenza adottata è di
50Hz in Europa e 60Hz in
America
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6
Struttura del sistema elettrico

Rete di trasmissione dell’energia elettrica

Stazioni primarie

Rete di distribuzione primaria

Cabine primarie

Linee di distribuzione a media tensione

Cabine secondarie

Rete di distribuzione a bassa tensione
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Tipologie di installazione: esempi
Cabina primaria AT/MT
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Elettrodotto AT
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8
Tipologie di installazione: esempi
Linea elettrica in media
tensione
Trasformatore MT/BT a
palo
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Cabina secondaria
MT/BT
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Elettrodotti - Campo elettrico

Il campo elettrico generato dagli elettrodotti dipende
principalmente dalla tensione della linea

Dipende dalla distanza dalla linea e dall’altezza dei
conduttori da terra

In prossimità delle linee elettriche si misurano i
seguenti valori tipici:
– linee AAT a 380kV  4500 - 8000 V/m
– linee AT a 132kV - 150kV  2000 - 3000 V/m
– linee MT a 10kV - 30kV  200 V/m

E’ schermato dagli edifici
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Elettrodotti - Campo magnetico

Dipende principalmente dall’entità delle correnti che
circolano nei conduttori

Dipende dalla distanza dalla linea, dall’altezza dei
conduttori da terra e dall’ordine delle fasi

In prossimità delle linee elettriche si misurano i
seguenti valori tipici:
– linee AAT a 380kV  15 - 20 mT
– linee AT a 132kV - 150kV  10 mT
– linee MT a 10kV - 30kV  5 mT

Non è schermato dagli edifici
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Campo Elettromagnetico Indoor

Qualunque apparecchio che funziona ad energia
elettrica genera un campo elettrico e magnetico a
bassissima frequenza ogni volta che è in funzione

Quando l’apparecchio è spento si può rilevare solo il
campo elettrico generato dai conduttori di
alimentazione

Il livello di campo elettrico riscontrabile è di pochi
V/m. Quando l’apparecchio viene messo in funzione
si genera un campo magnetico che dipende
esclusivamente dall’intensità di corrente e che può
assumere valori piuttosto elevati
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Valori tipici di campo elettrico
Lampada ad incandescenza
Aspirapolvere
Televisione
Asciugacapelli
Ferro da stiro
Frigorifero
Stereo
Coperta elettrica
2
16 ÷ 90
30 ÷ 90
40 ÷ 80
60 ÷ 120
60 ÷ 110
90 ÷ 180
250 ÷ 4500*
* alla distanza di 1 cm
Campo elettrico [V/m] misurato a 30 cm dagli apparecchi elettrici
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Valori tipici di campo magnetico
Lampada ad incandescenza
Aspirapolvere
Televisione
Asciugacapelli
Ferro da stiro
Stereo
Coperta elettrica
Distanza 3cm
Distanza 30cm
400
200÷800
25÷50
60÷2000
8÷30
4
2÷3
4
2÷20
0.04÷2
0.01÷1
0.2÷0.4
0.5
0.1÷0.2
Campo magnetico [mT] misurato a 3 e 30 cm dagli apparecchi
elettrici
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Effetti biologici

Negli ultimi 20 anni è emerso un crescente interesse
scientifico per gli effetti biologici dei campi
elettromagnetici a bassa frequenza (CEMBF)

A livello cellulare gli effetti delle interazioni delle
radiazioni elettromagnetiche con le componenti
strutturali della cellula possono essere classificate in
– reazioni di tipo termico
– reazioni di tipo biologico
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Interazioni delle radiazioni con la
materia vivente (1)

Le correnti indotte da campi elettrici nei tessuti umani o le
vibrazioni molecolari trasformano l’energia
elettromagnetica in CALORE

Negli animali omeotermi e nell’uomo il sistema di
termoregolazione permette di mantenere la temperatura
corporea costante

Un riscaldamento eccessivo dei tessuti provocherebbe un
danno irreversibile alle strutture proteiche e lipidiche

L’energia trasferita dai CEMBF è di piccola entità, per cui il
calore provocato può essere facilmente controllato dai
meccanismi di termoregolazione
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Interazioni delle radiazioni con la
materia vivente (2)

I CEMBF possono provocare
–
–
–
–

alterazioni stereochimiche delle molecole
orientamento paramagnetico molecolare
azioni sugli elettroliti
rottura di legami secondari
causando così
– modificazioni a livello della membrana cellulare
– modificazioni a livello del nucleo e del DNA
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Interazioni delle radiazioni con la
materia vivente (3)

Sono stati segnalati effetti che provocano
–
–
–
–
alterazioni del sistema immunitario
alterazioni dei ritmi biologici circadiani
alterazione nella produzione di melatonina
effetti sul sistema nervoso ed endocrino

La letteratura sull’argomento evidenzia che i campi
elettromagnetici producono effetti biologici

Tuttavia molti di questi effetti sono di piccola entità e
difficili da registrare
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Effetti sulla salute

Gli effetti sulla salute provocati da esposizioni
prolungate a CEMBF devono ancora essere ben
studiati

Si distingue in
– Effetti acuti
– Effetti cronici

Effetti osservati
– alterazioni comportamentali
– alterazione dell’attività cerebrale
– induzione di neoplasie maligne
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Strumenti di rilevazione
A banda larga
Misura semplice ed immediata per valutare se siamo
sopra i limiti
A banda stretta
Analizzatore di spettro con indicazione della frequenza.
Misura complessa e lunga
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Strumenti di misura a banda larga

Le sonde devono
– rispondere ad un solo parametro (E o H)
– essere di piccole dimensioni, tali da non disturbare il campo
– I cavi di collegamento devono essere tali da non comportarsi
a loro volta come delle antenne

Gli strumenti sono costituiti da
– Sensore di campo elettrico o magnetico
– trasduttore del campo in segnale elettrico proporzionale a E
(E²) o H (H²)
– collegamento all’unità di misura (cavo ad alta impedenza,
fibra ottica ecc.)
– unità di misura e registrazione
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Tipologia delle sonde

a diodo (le più diffuse)

bolometriche (uso di termistore per misurare
l’innalzamento della temperatura). Poco
usato in quanto sensibile alle variazioni della
temperatura ambientale

a termocoppia (limitato a misure di piccoli
campi). Ideale per applicazioni radar
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Sonde a diodo

Non isotropici

Isotropici (i più diffusi)
– sono costituiti da diodi multipli collegati a dipoli d’antenna
ortogonali fra loro
– si misura solo il campo totale
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Considerazioni sui sensori a diodo

risposta quadratica per piccoli segnali

risposta lineare per segnali medi (nella
gamma tipica di lavoro)

saturazione per segnali elevati

rottura delle giunzioni per segnali
estremamente elevati (anche se il sensore
non viene collegato)
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Fonti di errori di misura

onda incidente non piana

modulazione elevata

sensibilità alla luce (vale per vecchi sensori)

presenza di elevati gradienti di temperatura

accoppiamento dei cavi

presenza di campi intensi fuori banda

presenza del corpo umano

presenza nelle vicinanze di strutture metalliche
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Riferimenti legislativi

Decreto Ministeriale del 23 aprile 1992

Limiti di esposizione:
– 5 kV/m e 0.1 mT per la popolazione
– 10 kV/m e 1 mT per i lavoratori

Distanze minime
– linee a 132 kV >= 10 m
– linee a 220 kV >= 18 m
– linee a 380 kV >= 28 m
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