Calcolo delle Fasce di Rispetto - No Elettrodotto 380 kV Villanova

Allegato 3
Calcolo delle Fasce di
Rispetto relative ai Campi
Elettromagnetici
Committente:
Progetto:
Piano di Sviluppo della Rete di Trasmissione Nazionale - Autorizzazione alla costruzione ed
all’esercizio - ai sensi dell’art. 1 sexies del Decreto Legge del 29.08.2003 n° 239, convertito con
modifiche dalla Legge del 27.10.2003 n° 290, come sostituito dall’art. 1, comma 26, della Legge
del 23.08.2004 n° 239 - dell’Elettrodotto, a 380 kV, “Villanova - Gissi” e opere connesse.
Titolo Documento:
ELETTRODOTTO, A 380 kV IN DOPPIA TERNA,
“VILLANOVA - GISSI” ED OPERE CONNESSE:
CALCOLO DELLE FASCE DI RISPETTO
Eseguito da:
Dott. Ing. Luciano Zuccolo
Via S.Andrea n. 9
31100 Treviso
[email protected]
RETI TRASMISSIONE ENERGIA ELETTRICA ASM srl
Sede: Via Lamarmora, 230 – 25124 Brescia
Tel. 030 35531 fax 030 3553204
Impresa Generale Costruzioni
Corso Garibaldi, 71 – 66050 SAN SALVO (CH)
Tel. 0873.3244200 – Fax 0873.3244250 - 251
e-mail: [email protected]
5
4
3
2
Revisione tracciato tratta 32 - 34.
1
Revisione del calcolo di campo elettrico.
0
Prima Emissione.
REVISIONE
OGGETTO DELLA MODIFICA
DOCUMENTO NUMERO:
APPROVATO:
PEDEMONTI
PASCOLI
SPEZIE
FAUSTINI
PEDEMONTI
REDATTO
SPEZIE
26 / 11 / 2009
SPEZIE
07 / 11 / 2009
SPEZIE
01 / 06 / 2009
CONTROLLATO
DATA
FILE:
RT - DT - 124
RT-DT-124-Rev02.doc
SOSTITUISCE DOCUMENTO NUMERO
N° Ordine:
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Doc. : n° RT-DT-124
n° Pag.
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INDICE
1.
PREMESSA
2.
NORME DI RIFERIMENTO
3.
OGGETTO DELLO STUDIO
4.
3.1
OPERA IN PROGETTO
3.2
TRACCIATO DELL’ELETTRODOTTO
DEFINIZIONE DEL MODELLO DI CALCOLO
4.1
CODICE DI CALCOLO
4.2
CARATTERISTICHE DEI CONDUTTORI
4.3
CARATTERISTICHE DELLA FUNE DI GUARDIA
4.4
CARATTERISTICHE DEI SOSTEGNI DELL’ELETTRODOTTO
4.5
CARATTERISTICHE ELETTRICHE
4.6
4.5-a
Tensione elettrica
4.5-b
Corrente elettrica
PALIFICAZIONE DELL’ELETTRODOTTO
4.6-a
Caratteristiche meccaniche e geometriche delle catenarie
4.6-b
Caratteristiche dei franchi
5.
ANALISI DI CAMPO ELETTRICO
6.
ANALISI DI CAMPO MAGNETICO
6.1
SCOPO DELLE ANALISI
6.2
METODOLOGIA DI CALCOLO DELLE FASCE DI RISPETTO
6.2-a
Calcolo semplificato della Distanza di prima approssimazione (Dpa)
6.2-b
Calcolo delle aree di prima approssimazione
6.2-c
Analisi di campo magnetico sulle sezioni critiche
6.3. CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE
7.
ALLEGATI
8.
APPENDICE METODOLOGICA
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Doc. : n° RT-DT-124
1.
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PREMESSA
Le linee guida per la limitazione dell’esposizione ai campi elettrici e magnetici variabili nel tempo
ed ai campi elettromagnetici sono state indicate nel 1998 dalla ICNIRP (Commissione
Internazionale per la Protezione dalle Radiazioni Non Ionizzanti).
Il 12/07/1999 il Consiglio dell’Unione Europea (UE) ha emesso una Raccomandazione agli Stati
Membri volta alla creazione di un quadro di protezione della popolazione dai campi
elettromagnetici, che si basa sui migliori dati scientifici esistenti; a tale proposito il Consiglio ha
avallato proprio le linee guida dell’ICNIRP. Successivamente, nel 2001, a seguito di un’ultima
analisi condotta sulla letteratura scientifica, un Comitato di esperti della Commissione Europea ha
raccomandato alla UE di continuare ad adottare tali linee guida.
Lo Stato Italiano è successivamente intervenuto, con finalità di riordino e miglioramento della
normativa in materia allora vigente in Italia, attraverso la Legge Quadro 36/2001 che ha individuato
ben tre livelli di esposizione ed ha affidato allo Stato il compito di determinarli e aggiornarli
periodicamente in relazione agli impianti che possono comportare esposizione della popolazione a
campi elettrici e magnetici con frequenze comprese tra 0 Hz e 300 GHz.
L’art. 3 della Legge 36/2001 ha definito:
Limite di esposizione il valore di campo elettromagnetico da osservare ai fini della tutela della
salute da effetti acuti;
Valore di attenzione, come quel valore del campo elettromagnetico da osservare quale misura
di cautela ai fini della protezione da possibili effetti a lungo termine;
obiettivo di qualità, come criterio localizzativo e standard urbanistico, oltre che come valore
di campo elettromagnetico ai fini della progressiva minimizzazione dell’esposizione.
La Legge Quadro 36/2001, come ricordato dal citato Comitato di esperti della Commissione
Europea, è stata emanata nonostante le raccomandazioni del Consiglio dell’Unione Europea del
12/07/1999 sollecitassero gli Stati membri ad utilizzare le linee guida internazionali stabilite
dall’ICNIRP. Tutti i paesi dell’Unione Europea hanno accettato il parere del Consiglio della UE,
mentre l’Italia ha adottato misure più restrittive di quelle indicate dagli Organismi internazionali.
In esecuzione della predetta Legge quadro, è stato infatti emanato il DPCM 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 (50 Hz) generati
dagli elettrodotti”, che è stato utilizzato a riferimento per la presente progettazione tecnica.
I parametri di riferimento adottati nella progettazione sono precisamente:
Limite di esposizione
Tale limite, inteso come valore efficace, e pari a:
100 µT per l’induzione magnetica;
5 kV/m per il campo elettrico;
non deve essere mai superato.
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Obiettivo di qualità
Tale valore, inteso come valore efficace, e pari a:
3 µT per l’induzione magnetica;
è da considerare nella progettazione di nuovi elettrodotti in
corrispondenza di aree gioco per l’infanzia, ambienti abitativi, ambienti
scolastici e luoghi adibiti a permanenza non inferiori a quattro ore, ai fini
della progressiva minimizzazione dell’esposizione ai campi elettrici e
magnetici generati dagli elettrodotti operanti alla frequenza di 50 Hz.
Fascia di rispetto
Per “fasce di rispetto” si intende lo spazio circostante un elettrodotto che
comprende tutti i punti, al di sopra e al di sotto del livello del suolo,
caratterizzati da una induzione magnetica di intensità maggiore o uguale
all’obiettivo di qualità.
La Legge 22/02/2001, n°36 “Legge quadro sulla protezione dalle
esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici”, stabilisce
che lo Stato esercita le funzioni relative:
“… 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”.
Il decreto attuativo della Legge n°36, DPCM 08/07/2003, stabilisce
all’Art. 6- Parametri per la determinazione delle fasce di rispetto per gli
elettrodotti -:
“.. 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 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”.
La norma CEI 106-11 “Guida per la determinazione delle fasce di
rispetto per gli elettrodotti secondo le disposizioni del DPCM 8 luglio
2003 (Art. 6) – Parte 1: Linee elettriche aeree e in cavo” fornisce una
metodologia generale per il calcolo dell’ampiezza delle fasce di rispetto
degli elettrodotti, in riferimento all’obiettivo di qualità di 3 µT e alla
portata in corrente in servizio normale dell’elettrodotto dichiarata dal
gestore.
Tale metodologia è stata definitivamente approvata dal Decreto del
Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare del
29/05/2008, “Approvazione della metodologia di calcolo per la
determinazione delle fasce di rispetto per gli elettrodotti“.
Al riguardo è opportuno anche osservare che, in relazione ai campi elettromagnetici, la tutela della
salute viene attuata, sull’intero territorio nazionale, esclusivamente attraverso il rispetto dei limiti
prescritti dal D.P.C.M. 08/07/2003, al quale soltanto può farsi utile riferimento.
In tal senso, con sentenza n. 307 del 07/10/2003 la Corte Costituzionale ha dichiarato l’illegittimità
di alcune leggi regionali in materia di tutela dai campi elettromagnetici, per violazione dei criteri in
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tema di ripartizione di competenze fra Stato e Regione stabiliti dal nuovo Titolo V della
Costituzione1. Come emerge dal testo della sentenza, una volta fissati i valori-soglia di cautela per
la salute, a livello nazionale, non è consentito alla legislazione regionale derogarli neanche in
melius.
2.
NORME DI RIFERIMENTO
Il lavoro è stato eseguito secondo le seguenti norme e leggi di riferimento:
Rapporto CIGRE - Working Group 36-01
(Interference and Fields) 1980:
“Electric e magnetic fields produced by trasmission
systems“;
Norma CEI 11-4 05/1989:
“Esecuzione delle linee elettriche aeree esterne”;
Norma CEI 42-7 10/1990:
“Misura dei campi elettrici a frequenza industriale”;
ANSI –IEEE 644-1994:
“IEEE Standard procedures for measurement of power
frequency electric and magnetic fields from AC power
lines”;
1
Nella sentenza (pagg. 51 e segg.) si legge testualmente: ”L’esame di alcune delle censure proposte nei ricorsi
presuppone che si risponda all’interrogativo se i valori–soglia (limiti di esposizione, valori di attenzione, obiettivi
di qualità definiti come valori di campo), la cui fissazione è rimessa allo Stato, possano essere modificati dalla
Regione, fissando valori–soglia più bassi, o regole più rigorose o tempi più ravvicinati per la loro adozione. La
risposta richiede che si chiarisca la ratio di tale fissazione. Se essa consistesse esclusivamente nella tutela della
salute dai rischi dell’inquinamento elettromagnetico, potrebbe invero essere lecito considerare ammissibile un
intervento delle Regioni che stabilisse limiti più rigorosi rispetto a quelli fissati dallo Stato, in coerenza con il
principio, proprio anche del diritto comunitario, che ammette deroghe alla disciplina comune, in specifici territori,
con effetti di maggiore protezione dei valori tutelati (cfr. sentenze n. 382 del 1999 e n. 407 del 2002). Ma in realtà,
nella specie, la fissazione di valori–soglia risponde ad una ratio più complessa e articolata. Da un lato, infatti, si
tratta effettivamente di proteggere la salute della popolazione dagli effetti negativi delle emissioni
elettromagnetiche (e da questo punto di vista la determinazione delle soglie deve risultare fondata sulle conoscenze
scientifiche ed essere tale da non pregiudicare il valore protetto); dall’altro, si tratta di consentire, anche attraverso
la fissazione di soglie diverse in relazione ai tipi di esposizione, ma uniformi sul territorio nazionale, e la
graduazione nel tempo degli obiettivi di qualità espressi come valori di campo, la realizzazione degli impianti e
delle reti rispondenti a rilevanti interessi nazionali, sottesi alle competenze concorrenti di cui all’art. 117, terzo
comma, della Costituzione, come quelli che fanno capo alla distribuzione dell’energia e allo sviluppo dei sistemi di
telecomunicazione. Tali interessi, ancorché non resi espliciti nel dettato della legge quadro in esame, sono
indubbiamente sottesi alla considerazione del “preminente interesse nazionale alla definizione di criteri unitari e di
normative omogenee” che, secondo l’art. 4, comma 1, lettera a, della legge quadro, fonda l’attribuzione allo Stato
della funzione di determinare detti valori–soglia. In sostanza, la fissazione a livello nazionale dei valori–soglia, non
derogabili dalle Regioni nemmeno in senso più restrittivo, rappresenta il punto di equilibrio fra le esigenze
contrapposte di evitare al massimo l’impatto delle emissioni elettromagnetiche, e di realizzare impianti necessari al
paese, nella logica per cui la competenza delle Regioni in materia di trasporto dell’energia e di ordinamento della
comunicazione è di tipo concorrente, vincolata ai principi fondamentali stabiliti dalle leggi dello Stato. Tutt’altro
discorso è a farsi circa le discipline localizzative e territoriali. A questo proposito è logico che riprenda pieno
vigore l’autonoma capacità delle Regioni e degli enti locali di regolare l’uso del proprio territorio, purché,
ovviamente, criteri localizzativi e standard urbanistici rispettino le esigenze della pianificazione nazionale degli
impianti e non siano, nel merito, tali da impedire od ostacolare ingiustificatamente l’insediamento degli stessi”.
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Norma CEI 111-1 05/1994:
“Esposizione umana ai campi elettromagnetici ad alta
frequenza. Rapporto informativo”;
Norma CEI 111-2 05/1995:
“Esposizione umana ai campi elettromagnetici. Bassa
frequenza (0 – 10 kHz);
Norma CEI 211-4 01/10/1996:
“Guida ai metodi di calcolo dei campi elettrici e
magnetici generati da linee elettriche”;
Norma CEI 11-61 11/2000:
“Guida all’inserimento ambientale delle linee aeree
esterne e delle stazioni elettriche”;
Norma CEI 211-6 01/2001:
“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”;
Norma CEI 106-11 02/2006:
“Guida per la determinazione delle fasce di rispetto per
gli elettrodotti secondo le disposizioni del DPCM 8 luglio
2003 (Art. 6).
Parte 1:Linee elettriche aeree e in cavo”;
D.M. 16/01/1991:
“Aggiornamento delle regole tecniche per la disciplina
della costruzione e dell’esercizio di linee elettriche aeree
esterne”;
D.P.C.M. 23/04/1992:
“Limiti massimi di esposizione ai campi elettrico e
magnetico generati alla frequenza industriale nominale
(50 Hz) negli ambienti abitativi e nell’ambiente esterno”;
D.P.R. 27/04/1992:
“Regolamentazione delle pronunce di compatibilità
ambientale e norme tecniche per la redazione degli studi
di impatto ambientale e la formulazione del giudizio di
compatibilità di cui all’art. 6 della Legge 8 luglio 1986, n.
349, per gli elettrodotti aerei esterni”;
D.P.C.M. 28/09/1995:
“Norme tecniche procedurali di attuazione del Decreto
del Presidente del Consiglio dei Ministri 23 aprile 1992
relativamente agli elettrodotti”;
D.M. 05/08/1998:
“Aggiornamento delle regole tecniche per la
progettazione, esecuzione ed esercizio delle linee
elettriche aeree esterne”;
Consiglio dell’Unione Europea:
“Raccomandazione del Consiglio del 12 luglio 1999
relativa
alla
limitazione
dell’esposizione
della
popolazione ai campi elettromagnetici da 0 Hz a 300
GHz”;
Legge n. 36 22/02/2001:
“Legge quadro sulla protezione dalle esposizioni a campi
elettrici, magnetici ed elettromagnetici”;
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D.P.C.M. 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 (50 Hz) generati dagli
elettrodotti”.
D.M. 29/05/2008:
“Approvazione delle procedure di misura e valutazione
dell’induzione magnetica”.
D.M. 29/05/2008:
“Approvazione della metodologia di calcolo per la
determinazione delle fasce di rispetto per gli elettrodotti”.
3.
OGGETTO DELLO STUDIO
3.1
OPERA IN PROGETTO
Con il presente documento tecnico il Proponente ha proceduto all’effettuazione dell’analisi di
campo elettrico e magnetico sulle opere caratteristiche dell’intervento di 1° Fase, per la
realizzazione del nuovo elettrodotto in Doppia Terna a 380 kV, tra le esistenti stazioni elettriche di
Villanova e di Gissi.
3.2
TRACCIATO DELL’ELETTRODOTTO
I tracciati sono stati studiati con l’intendimento di attenersi il più possibile alle seguenti direttive di
passaggio:
alla distanza maggiore possibile dalle abitazioni e dai luoghi destinati alla presenza
continuativa di persone;
quanto più possibile in prossimità dei confini tra i comuni limitrofi;
in affiancamento, ove possibile, ad infrastrutture esistenti quali autostrade ed elettrodotti.
Con riferimento alle corografie riportate in Allegato 1, il tracciato parte dalla stazione elettrica di
Villanova, sita nel comune di Cepagatti (Pescara) e termina alla stazione elettrica di Gissi sita nel
comune di Gissi (Chieti).
L’elettrodotto è previsto in doppia terna fino a ridosso della stazione di Gissi; poco prima
dell’arrivo in stazione il tracciato si sdoppia, prevedendo l’ingresso e l’uscita di una terna e la
prosecuzione diretta della rimanente verso la stazione di Foggia.
Lo studio oggetto di questa richiesta di autorizzazione si completa in corrispondenza del sostegno
capolinea per doppia terna dove si ricongiungono, per poi proseguire in futuro verso Foggia, le due
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Doc. : n° RT-DT-124
n° Pag.
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terne. Esso comprende inoltre gli interventi che si rendono necessari sull’esistente elettrodotto 380
kV “Villanova – Larino” e qui di seguito brevemente riassunti:
1°)
Il primo intervento, nell’ambito comunale di Cepagatti, è previsto lungo il tracciato attuale,
tra le campate comprese tra i sostegni n. 17 e 19, dove, per l’incrocio con il nuovo elettrodotto
in progetto, si rende necessaria la demolizione dell’attuale sostegno n.18 e la sua sostituzione
con un nuovo sostegno posizionato sempre lungo l’attuale asse dell’elettrodotto, ma in una
posizione più prossima al punto di attraversamento.
2°)
Il secondo intervento, anch’esso previsto lungo il tracciato attuale, tra le campate comprese tra
i sostegni n.26 e n.28, nel Comune di Bucchianico, è stato previsto per contenere entro i limiti
di Legge i valori di campo magnetico in corrispondenza di recettori sensibili presenti nel
territorio e che risultano influenzati dalla realizzazione del nuovo elettrodotto a 380 kV in
progetto. Infatti nella zona più critica il nuovo impianto si porta ad una distanza minima, di
poco superiore a 125 m, dall’asse della linea esistente, in questo modo alcuni recettori, prima
compatibili con l’esistente, risultano influenzati dal nuovo e richiedono interventi di
adeguamento.
Gli interventi consistono nell’inserimento di due nuovi sostegni: 26/1 e 27/1 e nella
sostituzione dell’attuale n.27.
I sostegni verranno posizionati lungo l’attuale asse linea e dovranno essere di altezza adeguata
e con le tre fasi disposte in verticale, ad una distanza tra loro contenuta al minimo, per questa
ragione si impiegheranno sostegni troncopiramidali per doppia terna con mensole isolanti, ma
con una sola terna di mensole montate a “bandiera”.
3°)
Il terzo ed ultimo intervento previsto consiste in uno spostamento trasversale verso nord-est
della linea 380 kV esistente, per una lunghezza di circa 4070 m, tra gli attuali sostegni n.38 e
n.46, negli ambiti comunali di Fara Filiorum Petri, Casacanditella e Filetto.
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Doc. : n° RT-DT-124
4.
DEFINIZIONE DEL MODELLO DI CALCOLO
4.1
CODICE DI CALCOLO
n° Pag.
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Per il calcolo dei valori di campo elettrico (modello bidimensionale) e magnetico (modello
tridimensionale) è stato utilizzato un programma di calcolo specifico denominato “Progetto linea
3D”, meglio descritto negli approfondimenti metodologici del paragrafo 8., sviluppato da:
Ing. Phd Maurizio Albano
High Voltage Energy Systems Group, School of Engineering,
Cardiff University UK.
Prof. Ing. Roberto Turri
Dipartimento di Ingegneria Elettrica dell’Università degli Studi
di Padova.
in conformità alla norma CEI 211-4 “Guida ai metodi di calcolo dei campi elettrici e magnetici
generati da linee elettriche" ed in accordo a quanto disposto dal DPCM 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 (50 Hz) generati
dagli elettrodotti” e dal Decreto del Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del
Mare del 29/05/2008, “Approvazione della metodologia di calcolo per la determinazione delle
fasce di rispetto per gli elettrodotti“.
4.2
CARATTERISTICHE DEI CONDUTTORI
Ciascuna fase elettrica sarà costituita da un fascio di tre conduttori, collegati tra loro mediante
distanziatori, e ciascun conduttore sarà costituito da una corda di alluminio e acciaio ACSR
(Alluminium Conductor – Steel Reinforced) avente le seguenti caratteristiche meccaniche:
Tipo
ACSR 31.5 mm
Numero per fase
Formazione
[ n° fili x diametro ]
Sezioni teoriche
[ mm2 ]
3
Alluminio
54 x 3.50
Acciaio
19 x 2,.10
Alluminio
519.50
Acciaio
65.80
Totale
585.30
Massa teorica
kg/m
1.953
Resistenza elettrica a 20 °C
Ω/km
0.05564
daN
16852
N/mm2
68000
1/ °C
19.4 x 10-6
Carico di rottura
Modulo elastico finale
Coefficiente di dilatazione
n° Pag.
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
4.3
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CARATTERISTICHE DELLA FUNE DI GUARDIA
L’elettrodotto sarà equipaggiato con corde di guardia (una per l’elettrodotto DT e due per
l’elettrodotto ST) destinate, oltre a proteggere i conduttori dalle fulminazioni atmosferiche, anche a
ridurre il rischio di scarica inversa con conseguente guasto fase-terra e a migliorare la messa a terra
dei sostegni.
I materiali impiegati corrispondono a quelli previsti dall’unificazione Enel per gli elettrodotti 380
kV, le cui caratteristiche principali sono le seguenti:
Tipo: ALUMOWELD
Formazione
ACS 11.5 mm
n° fili x diametro
7 x 3.83
Sezione teorica
mm2
80.65
Massa teorica
kg/m
0.537
Resistenza elettrica a 20 °C
Ω/km
1.062
daN
9000
Carico di rottura
Modulo elastico finale
Coefficiente di dilatazione
2
N/mm
15500
1/ °C
13 x 10-6
La fune di guardia potrà essere eventualmente del tipo con fibra ottica incorporata, per consentire la
realizzazione del collegamento ottico.
4.4
CARATTERISTICHE DEI SOSTEGNI DELL’ELETTRODOTTO
I sostegni che verranno utilizzati sono quelli dell’Unificazione Enel per linee aeree a 380 kV.
Il modello di calcolo utilizzato consente l’utilizzo, campata per campata, della reale geometria della
testa palo. In tal senso pertanto si è proceduto alla modellizzazione della sorgente di campo.
4.5
CARATTERISTICHE ELETTRICHE
4.5-a
Tensione elettrica
Il nuovo elettrodotto ha una tensione nominale di 380 kV.
Su tale aspetto, in riferimento al Codice di Rete, si osserva che i valori della tensione elettrica sono
contenuti:
in condizioni normali nell’intervallo ± 10% del valore nominale;
in condizioni eccezionali nell’intervallo ± 15% del valore nominale.
La tensione elettrica, per la maggior parte del tempo è contenuta inoltre nell’intervallo del ± 5%,
intorno al valore di 400 kV, per il livello di tensione nominale 380 kV .
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
4.5-b
n° Pag.
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Corrente elettrica
Il valore di corrente elettrica considerato nel calcolo corrispondente alla portata in servizio normale
della linea definita dalla norma CEI 11-60 e conformemente al disposto del D.P.C.M. 08/07/2003,
come indicato nella seguente tabella, valida per conduttore trinato, da 31,5 mm di diametro, in
alluminio-acciaio.
PORTATA IN CORRENTE - CEI 11-60
TENSIONE
NOMINALE
380 kV
ZONA A
ZONA B
PERIODO C
PERIODO F
PERIODO C
PERIODO F
2220 A
2955 A
2040 A
2310 A
Non potendosi determinare un valore storico di corrente per un nuovo elettrodotto, nelle
simulazioni, a misura di maggior cautela, si fa riferimento, per la mediana nelle 24 ore in condizioni
di normale esercizio, alla corrente in servizio normale definita dalla norma CEI 11-60 per il periodo
freddo.
Nei casi in esame (zona A) la portata in corrente della linea nel periodo freddo è pari a 2955 A per il
livello di tensione a 380 kV.
Si osserva inoltre che trattandosi di un elettrodotto in doppia terna e prevedendo durante l’esercizio
un senso delle correnti sostanzialmente univoco nelle due terne, è stato ritenuto significativo
prevedere l’adozione di una configurazione antisimmetrica delle fasi ai fini della riduzione del
campo magnetico generato. In ogni caso, ai fini del calcolo e dunque del progetto dell’opera, è stata
considerata una corrente circolante di 2955 A in ciascuna fase della terna, ma con il verso delle
correnti di una terna opposto a quello dell’altra: situazione limite e sicuramente cautelativa ai fini
della verifica del rispetto dei limiti normativi di campo magnetico.
Nel tratto in uscita da Villanova, previsto in singola terna sdoppiata ed ottimizzata (dal sostegno n.1
al sostegno n.18), la corrente di riferimento è di 1477.5 A in ciascuno dei 6 fasci.
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
4.6
n° Pag.
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PALIFICAZIONE DELL’ELETTRODOTTO
4.6-a
Caratteristiche meccaniche e geometriche delle catenarie
In riferimento al D.M. 21/03/1988 ”Esecuzione delle linee elettriche aeree esterne”, agli effetti del
calcolo delle linee elettriche, è stata individuata come Zona A quella “comprendente le località ad
altitudine non superiore agli 800 m s.l.m. dell’Italia centrale, meridionale ed insulare”.
E’ utile pertanto ricordare per le considerazioni che seguono, il significato dei seguenti acronimi:
EDS
MFA
MFE
Condizione di “tutti i giorni”
(Every Day Stress)
Condizione di Massima freccia
in zona A
Condizione di Massima freccia
in condizioni eccezionali
-
conduttori e corde di guardia alla
temperatura di 15 °C;
assenza di vento e ghiaccio.
conduttori e corde di guardia alla
temperatura di 55 °C;
assenza di vento e ghiaccio.
conduttori e corde di guardia alla
temperatura di 75 °C;
assenza di vento e ghiaccio.
In accordo ai dati dell’Unificazione Enel, la tesatura del conduttore ACSR può essere rappresentata
mediante la seguente tabella:
LINEE AT
CONDUTTORE
ZONA
EDS
%
380 kV
ACSR Ø 31,5
A
21
trinato
Nota:
EDS 21% significa che il Tiro della corda è pari al 21% del Tiro di Rottura della stessa, nella condizione EDS cioè
alla temperatura di 15 °C ed in assenza di vento e ghiaccio.
I parametri di posa delle corde, da considerare ai fini del calcolo teorico di campo elettrico e
magnetico, saranno quelli stabiliti dalle prescrizioni del D.P.R. 27/04/1992, della Legge 8 luglio
1986 n°349 e del DM 16/01/1991, nelle condizioni indicate dall’ipotesi 3) dell’art. 2.2.04:
3)
conduttori e corde di guardia scarichi alla temperatura di 55 °C per le linee in zona A e
di 40 °C per le linee in zona B.
che sono individuabili con l’acronimo MFA.
La tesatura della fune di guardia è caratterizzata invece da un parametro di posa del 15% più elevato
rispetto a quello del conduttore in condizioni EDS.
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
4.6-b
n° Pag.
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13 / 38
Caratteristiche dei franchi
Il Decreto del Presidente della Repubblica del 27 aprile 1992 stabilisce che l’altezza dei conduttori
sul terreno deve essere conforme al Decreto Ministeriale 16 gennaio 1991 del Ministero dei Lavori
Pubblici – “Aggiornamento delle norme tecniche per la disciplina della costruzione e dell’esercizio
di linee elettriche aeree esterne”.
In quest’ultimo si afferma in particolare che i conduttori, tenuto conto sia del rischio di scarica sia
dei possibili effetti provocati dall’esposizione ai campi elettrici e magnetici, (per conduttori e corde
di guardia scarichi alla temperatura di 55 °C in zona “A”), non devono avere in alcun punto una
distanza verticale dal terreno minore di:
per 300 kV < Vn < 800 kV :
(5,5 +0,006*Vn) [m] = 7,78 m
(0,0195*Vn) [m]
= 7,41 m
dunque di 7,78 m ;
per 300 kV < Vn < 800 kV
[9,5 + 0,023*(Vn – 300)] [m] = 11,34 m
(nel caso di attraversamento di aree adibite ad
attività ricreative, impianti sportivi, luoghi di
incontro, piazzali di deposito e simili).
Considerando le diverse tipologie di aree interessate dall’elettrodotto, nonché dei vincoli imposti
dal DPCM 08/07/2003, la palificazione dell’elettrodotto è stata progettata considerando un franco
minimo da rispettare dei conduttori sul terreno, in condizioni MFA, pari ad almeno 11,5 metri:
maggiore pertanto sia dei 7,78 metri che degli 11,34 metri imposti dal DPR del 27/04/1992.
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
5.
n° Pag.
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ANALISI DI CAMPO ELETTRICO
Con riferimento all’elettrodotto in Doppia Terna si riporta nel seguito, in Figura 1, lo schema
geometrico tipico della testa del sostegno tipo “VV” che, anche in riferimento alle caratteristiche
del tracciato ed alla orografia del territorio, si ritiene rappresentativo della geometria delle teste palo
del futuro elettrodotto in progetto, ai fini del calcolo di campo elettrico.
In tale senso è stata considerata un’altezza dei conduttori dal suolo pari a 11,5 m, corrispondente
cioè all’approssimazione per eccesso del valore indicato dal D.M. 16/01/1991 nel caso di
attraversamento di aree adibite ad attività ricreative, impianti sportivi, luoghi di incontro, piazzali di
deposito e simili. Tale ipotesi è conservativa, in quanto la loro altezza è, per scelta progettuale,
sempre maggiore di tale valore. I conduttori sono poi ancorati ai sostegni, come rappresentato
schematicamente in Figura 2, e dunque, tra due sostegni consecutivi i conduttori si dispongono
secondo una catenaria, per cui la loro altezza dal suolo è sempre maggiore del valore preso a
riferimento, tranne che nel punto di vertice della catenaria stessa. Anche per tale ragione l’ipotesi di
calcolo assunta risulta conservativa.
Figura 1: testa sostegno DT tipo V-V
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
n° Pag.
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Figura 2: Franco dei conduttori
Con riferimento dunque ai dati geometrici espressi ed alla disposizione antisimmetrica delle fasi, si
riporta in Figura 3, la distribuzione di campo elettrico calcolata relativamente ad una altezza di 1,5
m rispetto al suolo.
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
n° Pag.
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Linea DT 380 kV - Curva di Campo Elettrico
( franco = 11,5 m; h = 1,5 m )
[ kV/m ]
5,20
5,00
Traliccio DT 380 kV
Unificato VV
4,80
4,60
4,40
4,20
4,00
3,80
3,60
3,40
3,20
3,00
2,80
2,60
2,40
2,20
2,00
1,80
1,60
1,40
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
[m]
Figura 3: Analisi di campo elettrico per linea DT
40
50
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
n° Pag.
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Con riferimento alle varianti all’esistente elettrodotto in Semplice Terna “Villanova - Gissi”, si
riporta nel seguito, in Figura 4, lo schema geometrico tipico della testa del sostegno tipo “VV” che,
anche in riferimento alle caratteristiche del tracciato ed alla orografia del territorio, si ritiene
rappresentativo della geometria delle teste palo del futuro elettrodotto in progetto, ai fini del calcolo
di campo elettrico.
In tale senso è stata considerata un’altezza dei conduttori dal suolo pari a 11,5 m, corrispondente
cioè all’approssimazione per eccesso del valore indicato dal D.M. 16/01/1991 nel caso di
attraversamento di aree adibite ad attività ricreative, impianti sportivi, luoghi di incontro, piazzali di
deposito e simili. Tale ipotesi è conservativa per le ragioni già viste.
Con riferimento dunque ai dati geometrici espressi, si riporta in Figura 5, la distribuzione di campo
elettrico calcolata relativamente ad una altezza di 1,5 m rispetto al suolo.
Figura 4: testa sostegno ST tipo V-V
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
n° Pag.
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Linea ST 380 kV - Curva di Campo Elettrico
( franco = 11,5 m; h = 1,5 m )
[ kV/m ]
5,20
5,00
Traliccio ST 380 kV
Unificato VV
4,80
4,60
4,40
4,20
4,00
3,80
3,60
3,40
3,20
3,00
2,80
2,60
2,40
2,20
2,00
1,80
1,60
1,40
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
[m]
Figura 5: Analisi di campo elettrico per linea ST
40
50
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
n° Pag.
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Si osserva che il campo elettrico presenta un valore massimo nella zona sottostante la linea,
comunque inferiore al limite di esposizione pari a 5 kV/m stabilito all’art. 3 del DPCM 08/07/2003,
che decresce abbastanza rapidamente con l’aumentare della distanza dall’asse dell’elettrodotto. Tale
andamento si mantiene praticamente costante nel tempo poiché il campo elettrico dipende
direttamente dalla tensione elettrica della linea e ne segue pertanto le modeste variazioni.
La progettazione dell’elettrodotto, mirata a minimizzare gli effetti dei campi elettrici e magnetici, è
stata condotta attraverso uno studio accurato del territorio, volto all’individuazione del tracciato
migliore così da massimizzare la distanza della linea rispetto agli insediamenti abitativi e lavorativi
presenti. Ciò garantisce, alla luce dei valori numerici ottenuti dai calcoli, la presenza di valori di
campo elettrico ampiamente inferiori ai limiti normativi vigenti.
6.
ANALISI DI CAMPO MAGNETICO
6.1
SCOPO DELLE ANALISI
Per “fasce di rispetto” si intendono quelle definite dalla Legge 22 febbraio 2001 n. 36, all’interno
delle quali non è consentita alcuna destinazione di edifici ad uso residenziale, scolastico, sanitario,
ovvero un uso che comporti una permanenza superiore a 4 ore, da determinare in conformità alla
metodologia di cui al D.P.C.M. 08/07/2003.
Tale DPCM prevede (art. 6 comma 2) che l’APAT, sentite le ARPA, definisca la metodologia di
calcolo per la determinazione delle fasce di rispetto con l’approvazione del Ministero dell’Ambiente
e delle Tutela del Territorio e del Mare.
Con Decreto 29 maggio 2008 (pubblicato in G.U. n. 156 del 05/07/2008 – Supplemento Ordinario
n. 160) il Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare ha approvato la
metodologia di calcolo per la determinazione delle fasce di rispetto degli elettrodotti.
Scopo dei paragrafi seguenti è il calcolo delle fasce di rispetto, tramite l’applicazione della suddetta
metodologia di calcolo, per il nuovo elettrodotto in progetto, a 380 kV, “Villanova – Gissi” e la
rappresentazione delle stesse fasce su corografia in scala 1: 10.000 (vedasi Allegato 1).
n° Pag.
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
6.2
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METODOLOGIA DI CALCOLO DELLE FASCE DI RISPETTO
6.2-a
Calcolo semplificato della Distanza di prima approssimazione (Dpa)
Al fine di semplificare la gestione territoriale e il calcolo delle fasce di rispetto, il Decreto 29
Maggio 2008 prevede che il gestore dell’elettrodotto debba calcolare la distanza di prima
approssimazione, definita come “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”.
Il Proponente il progetto, noto il tracciato e la tipologia di sostegni utilizzati, ha dunque provveduto
all’elaborazione dei calcoli finalizzati alla definizione delle Dpa, applicando quanto previsto dalla
Norma CEI 106-11, in cui si fa riferimento ad un modello bidimensionale semplificato, valido per
conduttori orizzontali paralleli.
Le analisi sono risultate come segue:
Distanza prima approssimazione (Dpa)
[ m ]
Semplice Terna
sdoppiata ed ottimizzata
Semplice Terna
Doppia Terna
Sostegno tipo
Dpa
Sostegno tipo
Dpa
Sostegno tipo
Dpa
NV – MV
51
NV – MV
33
NV – MV –ML
77
PL
55
CA – EA
34
NI - MI – PI
68
EA
59
NI - MI – PI
29
VV – VL
84
PV
52
VV
36
NR - MR – PR
68
VL
56
NR - MR – PR
31
CA – EA
76
EP
46-56
VL
37-34
NDT - MDT –PDT
68
VV – ML
53
55
NDT - MDT –PDT
30
VA – CA
Nelle figure, riportate in Allegato 2, sono rappresentate le distribuzioni di campo magnetico
giustificative delle assunzioni sopra definite.
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
6.2-b
n° Pag.
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Calcolo delle aree di prima approssimazione
Il D.M. 29/05/2008 “Approvazione della metodologia di calcolo per la determinazione delle fasce
di rispetto per gli elettrodotti” prevede che in casi complessi, quali parallellismi, incroci tra linee o
derivazioni e cambi di direzione, vengano introdotti dei procedimenti semplificati che permettono
di individuare aree di prima approssimazione che hanno la medesima valenza delle Dpa: cioè il
primo termine di confronto per stabilire se sia necessario o meno un’analisi approfondita con
calcolo tridimensionale della fascia di rispetto.
In corrispondenza dunque di cambi di direzione, parallelismi e derivazioni sono state riportate le
aree di prima approssimazione calcolate applicando i procedimenti semplificati riportati nella
metodologia di calcolo di cui al paragrafo 5.1.4 “Area di prima approssimazione per casi
complessi” dell’allegato al Decreto 29 Maggio 2008 sopra citato.
In particolare:
nei tratti dei parallelismi della linea in progetto con le linee esistenti a 380 e a 150 kV, così
come nel tratto in cui è prevista la demolizione parziale della linea 380 kV in semplice terna
(n. 354) Villanova – Larino e la sua ricostruzione in affiancamento al nuovo elettrodotto, sono
stati calcolati gli incrementi ai valori delle semifasce calcolate come imperturbate, secondo
quanto previsto dal paragrafo 5.1.4.1 “Aree di prima approssimazione per le linee elettriche
parallele” dell’allegato al Decreto 29 Maggio 2008;
nei cambi di direzione si sono applicate le estensioni della fascia di rispetto lungo la bisettrice
all’interno ed all’esterno dell’angolo tra due campate (si veda paragrafo 5.1.4.2 “Aree di
prima approssimazione per linee ad alta tensione con cambi di direzione” dell’allegato al
Decreto 29 Maggio 2008);
negli incroci si è applicato il metodo riportato al paragrafo 5.1.4.4 “Aree di prima
approssimazione per incroci tra linee ad alta tensione e per linee ad alta tensione con
derivazioni” dell’allegato al Decreto 29 Maggio 2008, valido per incroci tra linee ad alta
tensione, applicando il “caso D” per gli incroci con l’elettrodotto esistente 380 kV ‘Villanova
– Larino’ ed il “caso E” per gli incroci con le linee aeree 150 kV.
Di seguito si riportano, in forma tabellare, i valori della Dpa in corrispondenza di ogni sostegno,
modificati considerando i cambi di direzione.
n° Pag.
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
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Valori aree di prima approssimazione con cambi di direzione
N°
sost.
Deviazione
δ
(°)
portal
e
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
33/1
34
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
48
49
50
Tipo
N°
DPA
sost. Terne semplice
D/S
0,00
1,41
31,56
17,76
54,97
0,00
0,00
26,87
0,00
0,00
13,01
7,12
11,64
0,00
9,66
0,00
9,43
47,03
35,53
0,00
7,62
61,25
57,13
0,00
25,22
56,93
0,00
46,38
31,82
55,81
14,30
20,57
17,12
40,84
0,00
52,15
0,00
56,26
0,00
15,71
0,00
0,00
0,00
16,26
15,66
0,00
21,27
14,56
52,07
0,00
DPA con
cambio
direzione
int
ext
int
Ext
m
m
m
m
M
34
34
34
34
29
29
34
29
29
34
29
34
29
34
29
29
34
76
68
84
76
76
84
76
76
68
76
83
76
83
83
83
83
68
76
68
76
77
83
68
68
68
83
83
68
83
83
76
68
34
34
37
34
29
29
37
29
29
37
29
34
29
37
29
29
34
76
68
84
76
76
84
76
76
68
76
84
76
84
84
84
84
68
76
68
76
77
84
68
68
68
84
84
68
84
84
76
68
34
68
62
78
29
29
66
29
29
60
57
59
29
58
29
58
74
104
68
86
121
118
84
97
118
68
111
102
117
90
94
92
90
68
115
68
118
77
91
68
68
68
92
91
68
95
90
115
68
34
69
65
74
29
29
67
29
29
64
63
64
29
63
29
63
72
104
68
94
113
112
84
100
111
68
108
102
111
96
98
97
96
68
110
68
111
77
97
68
68
68
97
97
68
99
96
110
68
N°
sost.
Deviazione
Tipo
N°
DPA
sost. Terne semplice
δ
(°)
D/S
24,23
12,02
0,00
13,15
17,74
14,86
32,78
0,00
17,79
0,00
0,00
10,67
0,00
21,64
0,00
13,06
0,00
32,70
0,00
0,00
26,74
4,16
0,00
24,16
0,00
0,00
15,52
35,00
11,09
2,52
40,40
0,00
14,29
0,00
5,38
23,11
8,73
19,29
5,73
0,00
19,95
0,00
0,00
25,98
0,00
0,00
0,00
5,00
18,04
D
S
DPA con
cambio
direzione
int
ext
int
ext
m
m
m
m
83
83
68
84
83
83
76
68
83
68
68
83
68
83
68
83
68
76
68
68
83
77
68
83
68
68
83
76
83
68
76
68
84
68
84
83
83
83
84
68
83
68
68
83
68
68
68
84
83
84
84
68
84
84
84
76
68
84
68
68
84
68
84
68
84
68
76
68
68
84
77
68
84
68
68
84
76
84
68
76
68
84
68
84
84
84
84
84
68
84
68
68
84
68
68
68
84
84
97
89
68
90
93
91
102
68
93
68
68
88
68
95
68
89
68
102
68
68
98
77
68
97
68
68
91
104
88
68
107
68
90
68
84
96
87
94
85
68
94
68
68
98
68
68
68
84
93
100
95
68
96
97
96
103
68
97
68
68
95
68
99
68
96
68
103
68
68
101
77
68
100
68
68
97
104
95
68
106
68
96
68
93
99
94
98
93
68
98
68
68
100
68
68
68
84
97
PC
D
D
S
D
S
D
S
S
D
S
D
D
S
S
S
D
D
S
S
S
S
D
D
D
S
D
S
D
D
S
S
S
EA
CA
VL
CA
MI
MI
VL
MI
MI
VL
PI
VL
MI
VL
MI
PI
EA
EA
MI
VV
EA
CA
VV
CA
EA
NI
CA
VL
CA
VL
VL
VL
CA
NI
CA
PI
CA
MV
VL
MI
PI
MI
VL
VL
MI
VL
VL
CA
MI
DTO
DTO
DTO
DTO
DTO
DTO
DTO
DTO
DTO
DTO
DTO
DTO
DTO
DTO
DTO
DTO
DTO
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
51
52
53
54
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
70
71
72
72
73
73
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
95/1
D
D
D
D
S
D
D
S
S
S
D
D
S
S
S
D
D
S
S
D
S
S
D
D
S
S
S
VL
VL
MI
VV
VL
VL
CA
MI
VL
NI
MI
VL
PI
VL
MI
VL
PI
CA
MI
MI
VL
MV
MI
VL
MI
MI
VL
CA
VL
PI
CA
MI
VV
PI
VV
VL
VL
VL
VV
PI
VL
MI
MI
VL
MI
MI
PI
VV
VL
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
n° Pag.
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
N°
sost.
Deviazione
δ
(°)
96
96/1
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
DTO
DT
Tipo
N°
DPA
sost. Terne semplice
6,50
0,00
0,00
37,00
0,00
4,55
0,00
0,00
16,95
32,91
0,00
14,31
13,72
0,00
10,40
16,26
0,00
3,13
0,00
0,00
0,00
34,21
16,62
D/S
S
D
D
D
D
D
D
D
S
S
S
D
PI
MI
MI
CA
MI
PI
MI
MI
CA
CA
MI
VL
VL
PI
VL
VL
NV
PI
MI
MI
MI
CA
VL
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DPA con
cambio
direzione
int
ext
int
ext
m
m
m
m
m
68
68
68
76
68
68
68
68
76
76
68
83
83
68
83
83
77
68
68
68
68
76
83
68
68
68
76
68
68
68
68
76
76
68
84
84
68
84
84
77
68
68
68
68
76
84
85 93
68 68
68 68
105 104
68 68
68 68
68 68
68 68
92 97
102 103
68 68
90 96
90 96
68 68
88 95
92 97
77 77
68 68
68 68
68 68
68 68
103 103
92 97
N°
sost.
Deviazione
118
119
120
121
122
123
125
126
127
128
129
130
131
132
133
135
136
137/1
137/2
138/1
138/2
1 Fg.
139
0,00
4,59
19,16
46,43
9,57
0,00
0,00
10,12
0,00
0,00
14,11
0,00
11,78
0,00
0,00
12,13
5,92
0,00
0,00
0,00
19,83
25,46
0,00
23 / 38
Tipo
N°
DPA
sost. Terne semplice
δ
(°)
SOCIETA’
CONTROLLATA
D/S
D
S
S
D
D
S
D
D
S
D
MI
MI
VL
CA
VV
MI
MI
VV
PI
MI
VV
MI
PI
MI
PI
VL
EA
NV
NV
CA
VL
CA
EA
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
ST
ST
ST
ST
ST
DT
DPA con
cambio
direzione
int
ext
int
ext
m
m
m
m
68
68
83
76
84
68
68
84
68
68
84
68
68
68
68
83
76
51
51
55
56
55
77
68
68
84
76
84
68
68
84
68
68
84
68
68
68
68
84
76
51
51
55
56
55
77
68
68
68
68
93
98
111 108
87
94
68
68
68
68
88
95
68
68
68
68
90
96
68
68
89
95
68
68
68
68
89
95
85
93
51
51
51
51
55
55
63
66
65
67
77
77
= Semplice Terna sdoppiata ed ottimizzata;
= Doppia Terna
Sono invece rappresentate nelle corografie, in scala 1: 10.000, riportate in Allegato 1, le distanze
prima approssimazione e le aree di prima approssimazione che tengono conto di tutte le situazioni
complesse.
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
6.2-c
n° Pag.
SOCIETA’
CONTROLLATA
24 / 38
Analisi di campo magnetico sulle sezioni critiche
Dalle corografie dell’Allegato 1, si evince che all’interno delle Dpa e delle aree di prima
approssimazione, ricadono edifici esistenti nei quali è prevista la permanenza prolungata non
inferiore alle quattro ore.
Al fine di evidenziare la compatibilità dell’elettrodotto in progetto con i fabbricati esistenti, per ciò
che concerne i valori limite dell’induzione magnetica, è risultato necessario effettuare il calcolo
puntuale della fascia di rispetto in corrispondenza delle sezioni dell’elettrodotto interessate dalla
vicinanza di tali edifici, in corrispondenza della minima distanza dei fabbricati dalla linea.
Pertanto, al fine di consentire una corretta valutazione del campo magnetico in corrispondenza di
tali sezioni, come previsto dal Decreto 29 Maggio 2008, si è provveduto a:
-
considerare l’effettiva geometria dei sostegni e la reale disposizione dei conduttori nello
spazio in corrispondenza della sezione considerata;
-
adottare un codice di calcolo tridimensionale della fascia di rispetto;
-
eseguire il calcolo puntuale della fascia di rispetto.
In Allegato 3 sono riportati gli stralci della corografica e le relative sezioni con il dettaglio dei
calcoli magnetici eseguiti in corrispondenza delle sezioni critiche.
Nelle corografie sono evidenziati gli edifici compresi (del tutto o in parte) nella fascia di rispetto
(delimitata da linea continua colore arancio) ed inoltre viene indicata la quota di gronda (s.l.m.) del
fabbricato come riportata nella cartografia numerica.
Nelle sezioni sono rappresentate le curve isovalore di induzione magnetica, da 1 a 10
T, per
evidenziare, oltre al rispetto dell’obiettivo di qualità (3 T) dettato dal DPCM 08/07/2003, anche
l’andamento dell’induzione magnetica lungo tutta la sezione.
6.3. CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE
Nella tabella riportata di seguito sono riassunti i valori massimi di campo magnetico, in
corrispondenza dei recettori sensibili, calcolati nelle ipotesi più cautelative possibili (massima
corrente dell’elettrodotto e verso delle correnti opposto).
Il rispetto dell’obiettivo di qualità previsto dal DPCM 08/07/2003 (valore di 3 µT in corrispondenza
di abitazioni, aree in cui si prevede una permanenza di persone per più di 4 ore nella giornata), è
stato ottenuto grazie ad una progettazione attenta ed accurata delle nuove opere sia con riferimento
al tracciato che alle relative soluzioni progettuali adottate.
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
Sostegni
Numero
recettore
sensibile
sinistra
destra
1A
1
2
Num. terne
ST/DT/DTO
DTO
Calcolo 3D
Induzione
Magnetica
[ µT ]
2,479
2,287
2,269
1B
1
2
DTO
2
3
4
5
6
8
10
2
3
18
23
24
27
33
3
4
19
24
25
28
34
DTO
DTO
DT
DT
DT
DT
11
33
34
DT
DT
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
28
29
30
31
33
37
37
37
37
38
49
49
51
52
53
53
60
60
64
65
72/1
38
38
38
38
39
50
50
52
53
54
54
61
61
65
66
73
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
2,300
2,552
2,168
2,980
2,077
1,956
2,698
2,240
2,131
2,244
1,700
2,604
2,490
2,159
1,867
2,824
35
36
37
38
40
41
42
43
44
45
46
46/1
47
48
49
54
77
77
77
80
83
84
85
85
86
87
90
95/1
98
103
103
128
78
78
78
81
84
85
86
86
87
88
91
96
99
104
104
129
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
DT
2,980
2,362
2,852
2,788
2,274
2,972
2,430
2,634
2,867
1,880
2,815
2.,087
1,788
1,754
1,879
2,068
55
128
129
DT
2,539
0,723
0,519
2,107
2,347
1,723
2,648
2,970
n° Pag.
SOCIETA’
CONTROLLATA
25 / 38
Note
Fabbricato in costruzione, calcolo congiunto con linee 150 kV.
Fabbricato in costruzione, calcolo congiunto con linee 150 kV.
Casello autostrada.
Distributore Esso.
Calcolo congiunto con linea esistente 150 kV ST.
2,789
Calcolo congiunto con linea esistente 380 kV ST.
Calcolo congiunto con linea esistente 380 kV ST.
Calcolo congiunto con linea esistente 380 kV ST.
Calcolo congiunto con linea esistente 380 kV ST.
Calcolo congiunto con linea esistente 380 kV ST.
Calcolo congiunto con linea esistente 380 kV ST.
Calcolo congiunto con linea esistente 380 kV ST.
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
7.
n° Pag.
SOCIETA’
CONTROLLATA
26 / 38
ALLEGATI
I seguenti allegati costituiscono parte integrante del presente documento.
Allegato 01 RT-DT-124
ELETTRODOTTO, A 380 kV IN DOPPIA TERNA,
“VILLANOVA – GISSI” ED OPERE CONNESSE
Corografia con distanze di prima approssimazione (Dpa).
Elettrodotto, a 380 kV in Doppia Terna, ”Villanova – Gissi” – Foglio 1/10
Corografia con distanze di prima approssimazione (Dpa).
Elettrodotto, a 380 kV in Doppia Terna, ”Villanova – Gissi” – Foglio 2/10
Corografia con distanze di prima approssimazione (Dpa).
Elettrodotto, a 380 kV in Doppia Terna, ”Villanova – Gissi” – Foglio 3/10
Corografia con distanze di prima approssimazione Ddpa).
Elettrodotto, a 380 kV in Doppia Terna, ”Villanova – Gissi” – Foglio 4/10
Corografia con distanze di prima approssimazione Dpa).
Elettrodotto, a 380 kV in Doppia Terna, ”Villanova – Gissi” – Foglio 5/10
Corografia con distanze di prima approssimazione (Dpa).
Elettrodotto, a 380 kV in Doppia Terna, ”Villanova – Gissi” – Foglio 6/10
Corografia con distanze di prima approssimazione (Dpa).
Elettrodotto, a 380 kV in Doppia Terna, ”Villanova – Gissi” – Foglio 7/10
Corografia con distanze di prima approssimazione (Dpa).
Elettrodotto, a 380 kV in Doppia Terna, ”Villanova – Gissi” – Foglio 8/10
Corografia con distanze di prima approssimazione (Dpa).
Elettrodotto, a 380 kV in Doppia Terna, ”Villanova – Gissi” – Foglio 9/10
Corografia con distanze di prima approssimazione (Dpa).
Elettrodotto, a 380 kV in Doppia Terna, ”Villanova – Gissi” – Foglio 10/10
Allegato 02 RT-DT-124
ELETTRODOTTO, A 380 kV IN DOPPIA TERNA,
“VILLANOVA – GISSI” ED OPERE CONNESSE
Rappresentazione di calcolo delle Dpa
Allegato 03 RT-DT-124
ELETTRODOTTO, A 380 kV IN DOPPIA TERNA,
“VILLANOVA – GISSI” ED OPERE CONNESSE
Analisi magnetica sulle sezioni critiche
8.
APPENDICE METODOLOGICA
Si riportano nel seguito i seguenti riferimenti metodologici:
Parte A
Descrizione e caratteristiche del programma di calcolo
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
Parte A
n° Pag.
SOCIETA’
CONTROLLATA
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Descrizione e caratteristiche del programma di calcolo
A.1 Generalità
Le procedure di calcolo utilizzate, sviluppate appositamente per lo studio del campo elettrico e
magnetico prodotto da linee di trasmissione aeree ed in cavo, si basano su metodi analitici classici.
In particolare, per il campo elettrico è stato adottato il metodo dei coefficienti di potenziale
accoppiato al metodo delle immagini, nell'ipotesi di poter schematizzare la linea, in ogni generica
sezione perpendicolare alla linea stessa, come un insieme di conduttori disposti parallelamente al
terreno (supposto perfettamente conduttore); il campo elettrico in ogni punto viene calcolato come
somma vettoriale del campo prodotto dalle cariche lineari dei vari conduttori e dalle loro immagini.
Per il campo magnetico, il modello si basa sulla risoluzione della legge di Biot-Savart, dove i vari
elementi percorsi da corrente vengono rappresentati come segmenti rettilinei in cui si considera
costante la corrente; applicando il principio di sovrapposizione degli effetti, l'induzione magnetica
in ogni punto viene calcolata come somma vettoriale delle induzioni dovute alle correnti dei vari
segmenti rettilinei.
I campi elettrici e magnetici sono grandezze vettoriali e quindi definibili, in ogni punto dello spazio,
mediante le loro componenti secondo tre assi cartesiani di riferimento. In regime alternato
sinusoidale, l'ampiezza di tali componenti varia ciclicamente alla stessa frequenza delle tensioni e
delle correnti che generano rispettivamente il campo elettrico e quello magnetico. In presenza di più
sorgenti (come nel caso dei conduttori di una linea trifase) si verifica in genere che le tre
componenti spaziali dei campi non sono in fase tra loro e il vettore risultante assume, istante per
istante, intensità e direzione diversa (graficamente ciò è rappresentabile con un vettore che ruota
intorno al proprio punto di applicazione descrivendo con l'altra estremità un'ellisse). In altre parole,
in ogni punto dello spazio l'intensità di campo elettrico (e magnetico) varia ciclicamente da un
valore massimo ad un valore minimo e l'intensità massima in punti diversi si presenta in istanti
diversi.
I valori di campo elettrico e magnetico risultanti sono comunque riferiti ai valori efficaci, calcolati,
come definito nella Norma CEI 211-4, “Guida ai metodi di calcolo dei campi elettrici e magnetici
generati da linee elettriche" in vigore dal 1 ottobre 1996, come la radice quadrata della somma del
quadrato valori efficaci delle componenti lungo gli assi cartesiani di riferimento.
L’esatta posizione dei conduttori energizzati ed eventuali funi di guardia è determinata in base al
preventivo calcolo dello sviluppo delle rispettive catenarie nelle condizioni di posa prescelte e
all'effettivo profilo altimetrico del terreno.
In tal modo è possibile tenere debitamente in conto di:
campate a dislivello;
reali altezze dei conduttori rispetto al suolo (alla temperatura definita);
effettiva distanza relativa tra i conduttori (e fune/i di guardia);
effettiva geometria delle teste palo di estremità.
Nel seguito si riporta un estratto del manuale del programma di calcolo utilizzato, in cui sono
descritte le modalità di modellizzazione delle sorgenti e di calcolo applicate.
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
n° Pag.
SOCIETA’
CONTROLLATA
28 / 38
A.2 Modello geometrico di rappresentazione delle sorgenti
A.2.1
Sistema di riferimento
Si assume, come spazio tridimensionale di calcolo, un sistema di riferimento classico xyz. In esso
dovranno essere rappresentati tutti i conduttori che, attraverso un procedimento di discretizzazione,
andranno a costituire le sorgenti del campo magnetico. Partendo dalle coordinate dei punti estremi
di ciascun conduttore (x1,y1,z1) (x2,y2,z2), e dalla tipologia dello stesso (catenaria o elemento
rettilineo), seguirà la costruzione in tale spazio del “modello delle sorgenti”.
Un discorso particolare deve essere fatto per le catenarie: per esse sarà necessaria la conoscenza dei
parametri meccanici e di posa che le caratterizzano, e sarà adottato un particolare sottosistema di
riferimento caratterizzato dalla proiezione della campata sul piano x-y. Tale segmento, di lunghezza
la, risulterà inclinato di un angolo θ rispetto all’asse delle ascisse (fig. A.2.1-1).
fig. A.2.1-1 Sistema di riferimento
A.2.2
Strutture dati
La necessità di rappresentare situazioni complesse, con una molteplicità di conduttori presenti
(ognuno con proprie caratteristiche), ha portato allo sviluppo, in ambiente Fortran, di alcune
strutture dati tipo “oggetto”. Esse, oltre ad agevolare l’utente nella descrizione dell’ambiente in
esame, permettono un più facile controllo sui dati immessi, al fine di assicurarne coerenza,
correttezza e completezza.
La struttura a blocchi che permetterà al programma di costruire il modello delle sorgenti è mostrata
in fig. A.2.2-2.
E’ stato posto particolare rilievo all’individuazione delle tipologie di sorgenti (linee, cavi,
conduttori singoli) e alla loro implementazione nel modello, tali da garantire la futura introduzione
di ulteriori elementi.
Per quanto riguarda le linee aeree, partendo dalla definizione dell’oggetto linea, comprendente il
numero di terne, conduttori ed eventualmente funi di guardia, nonché correnti e tensioni degli stessi,
si passa alla costruzione di ogni singola campata, che erediterà le caratteristiche della linea, ma ne
comprenderà altre come il profilo altimetrico e la posizione dei pali. All’oggetto campata saranno
assegnati anche dati appartenenti alle proprietà dei conduttori e altri provenienti dalla libreria delle
teste palo, entrambi definiti precedentemente dall’utente. In particolare l’ultima contiene la
disposizione dei conduttori alla sezione di ancoraggio al sostegno.
n° Pag.
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
Teste palo
SOCIETA’
CONTROLLATA
29 / 38
Condizioni
ambientali
Campata:
profilo altim.,
posizione pali
Linea
n,Vn,I
Conduttori
d,St,a,E,q
Modello
sorgenti
Cavi:
profilo, schermo,
posizione estremi
Conduttori
singoli
Sezioni
fig. A.2.2-2 Strutture dati
La fig. A.2.2-3 mostra la rappresentazione grafica dell’arrivo in stazione di una linea (ultime 2
campate).
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
4
3 15
2
4
15
30 [m]
10
10
5
5
0
0
4
50
100
150
200
3
4
4
250
300
350
0
400
3
2
2
2
1
3
1
1
6
6
5
5
4
4 4
3
3
2
2
1
1
0
4 0
3
-1
-1
-2
-2
-3
-3
-4
2 -4
-5
0
50
100
150
200
250
300
350
-5
400
fig. A.2.2-3 Arrivo in stazione di una linea: particolari delle teste palo
Rev. : n° 02
Doc. : n° RT-DT-124
n° Pag.
SOCIETA’
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30 / 38
Le linee in cavo vengono trattate in modo analogo, attingendo i dati dall’oggetto “conduttori” e da
una libreria di sezioni (disposizione dei conduttori); ad ogni linea in cavo saranno assegnate tensioni
e correnti, queste ultime rielaborate per tenere conto dell’influenza degli schermi. Per ogni tratta
saranno assegnate anche le posizioni degli estremi nello spazio tridimensionale.
E’ anche prevista la possibilità di includere nell’ambiente di calcolo singoli conduttori, rettilinei o
polyline con una propria corrente (bus bar). Essi, posizionati nello spazio attraverso le coordinate
del primo estremo, potranno essere composti da un certo numero di lati. Per ogni vertice dovranno
essere specificate le coordinare relative al primo estremo, rendendo perciò facili le procedure di
definizione di geometrie simili: basterà infatti duplicare la prima struttura creata e posizionarla
variandone solo il primo vertice. Viene anche data la possibilità di decidere un passo di
discretizzazione “personalizzato” per ogni singolo conduttore, al fine di ottenere risultati migliori
nel calcolo del campo magnetico quando si analizzano zone molto vicine all’oggetto stesso.
Soffermandoci sui conduttori, in particolare sulle corde per linee aeree, nei dati dovranno essere
presenti il parametro di posa e il diametro. Per consentire al programma il calcolo dell’influenza
della temperatura i dati dovranno anche comprendere, oltre alla sezione teorica, il modulo di
elasticità, il coefficiente di dilatazione lineare, il peso proprio per unità di lunghezza, le temperature
alla posa e al momento del calcolo.
fig. A.2.2-4 Finestra di definizione degli estremi di campata o di tratta (conduttori rettilinei)
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A.3 Calcolo tridimensionale del campo magnetico
La legge di Biot-Savart risulta sufficiente, anzi insostituibile, in casi semplici, come l’analisi di una
singola campata di linea aerea (senza doverne conoscere l’andamento precedente o seguente)
oppure di un singolo tratto rettilineo di linea in cavo. Geometrie più complesse possono essere
analizzate attraverso l’implementazione della legge di azione elementare di Laplace.
A.3.1
Legge dell’azione elementare di Laplace
La legge dell’azione elementare di Laplace prende in esame conduttori filiformi non rettilinei, è
quindi adeguata ai nostri interessi. Attraverso la sua formulazione è dimostrato il contributo dato da
un singolo trattino dl di conduttore al campo H nel punto P:
dH (P, t ) =
i (t ) utQ × uQP
⋅
⋅ dl
2
4 ⋅π
rQP
(A.3.1-1)
Si noti come il prodotto vettoriale utQ×uQP abbia modulo sin(α). In tal modo i punti perpendicolari
ad ut ricevono dal trattino dl un contributo massimo, mentre quelli che si trovano sulla retta
individuata da ut ricevono un contributo nullo.
A.3.2
Campo magnetico di una corrente filiforme
Il campo magnetico prodotto in un mezzo uniforme dalla corrente i(t) di un conduttore filiforme che
si sviluppa lungo la linea l, si trova facendo l’integrale lineare dei contributi elementari:
H ( P, t ) =
i (t ) utQ × uQP
⋅
⋅ dl
2
4 ⋅π l
rQP
(A.3.2-2)
E' importante notare che questa espressione non consente di calcolare il campo magnetico in un
punto appartenente al conduttore filiforme perché ivi l'espressione diverge.
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A.3.3
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Campo magnetico di n correnti filiformi
Sovrapponendo i contributi espressi dalla equazione precedente si ottiene il campo magnetico che è
prodotto in mezzo uniforme da n conduttori filiformi percorsi dalle i(t):
H ( P, t ) =
n
utQ × uQP
1
⋅ i j (t )
⋅ dl
2
4 ⋅ π j =1
r
l
QP
(A.3.3-3)
L'induzione magnetica B(P,t) nei diversi casi si ottiene moltiplicando per µ le precedenti
espressioni.
A.3.4
Regime sinusoidale
In regime sinusoidale le componenti del campo di induzione possono essere sostituite dai fasori
corrispondenti
B = B x u x + B y u y + B z u z (A.3.4-4)
In tal modo ciascuna componente è rappresentata da un numero complesso, ed il vettore B è allora
un vettore a tre componenti complesse.
Le precedenti espressioni (A.3.2-2) ed (A.3.3-3) possono essere allora riscritte usando i fasori delle
correnti.
Per il campo prodotto da una corrente filiforme:
H (P ) =
utQ × uQP
i
⋅
⋅ dl (A.3.4-5)
2
4 ⋅π l
rQP
Per il campo prodotto da n correnti filiformi:
H (P ) =
A.3.5
n
utQ × uQP
1
⋅ ij
⋅ dl (A.3.4-6)
2
4 ⋅ π j =1 l
rQP
Calcolo del campo magnetico
Una volta ricavate, attraverso la discretizzazione dei conduttori, le sorgenti elementari presenti nello
spazio di calcolo, quella che si vuole implementare è l’equazione (A.3.4-6)
H (P ) =
n
utQ × uQP
1
⋅ ij
⋅ dl (A.3.5-7)
2
4 ⋅ π j =1 l
rQP
dove n è il numero di conduttori, e ij è la corrente del j-esimo conduttore.
Essa permette di calcolare il fasore del campo a partire dalla conoscenza dei fasori delle correnti che
circolano nei conduttori, e dalla collocazione dei conduttori nello spazio. Per poterla applicare si
deve svolgere l'integrale curvilineo, lungo ogni conduttore, del prodotto vettoriale tra il versore
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tangente al conduttore nel trattino dl, ed il versore della distanza tra il trattino dl ed il punto P. Per
poter eseguire tali integrali dobbiamo conoscere la funzione vettoriale f: [0,l] → R3 che lega la
lunghezza del conduttore da un estremo sino ad un suo punto Q, con le coordinate del punto Q. In
altre parole dobbiamo conoscere l'espressione della curva che rappresenta il conduttore in ascissa
curvilinea.
Per implementare l’espressione al calcolatore è stata dunque attuata una discretizzazione basata
sull’ascissa curvilinea, suddividendo lo sviluppo in lunghezza di ogni conduttore in trattini ∆l.
Tanto più piccolo è il passo con cui ciò viene fatto, tanto più tale rappresentazione è lecita e
l’integrale risulta corretto. Vediamo dunque di esplicitare l’espressione di calcolo per adattarla alle
nostre esigenze. Si capisce subito come l’integrale, in caso di discretizzazione, possa essere
sostituito da una sommatoria. Ogni conduttore j verrà rappresentato da ntj sorgenti, ognuna
caratterizzata da una propria “posizione” (Q), da verso e direzione (ut) e da una propria lunghezza
∆l:
nt j
n
utQk × uQkP
1
H (P ) =
⋅ ij
⋅ ∆lk
2
4 ⋅ π j =1 k =1 rQkP
(A.3.5-8)
Per ogni punto Q dovrà perciò essere calcolata la distanza r dalla posizione di calcolo P, insieme al
versore associato alla a tale distanza (uQP).
Generalizzando maggiormente, cioè sostituendo il concetto di “conduttore” con corrente ij, con
quello di insieme di sorgenti elementari ognuna caratterizzata da una propria corrente iQ e una
propria lunghezza ∆lk, si potrà arrivare ad una semplice espressione contente un’unica sommatoria:
ut × u
1 N
H (P ) =
⋅
i k ⋅ Qk 2 QkP ⋅ ∆lk
4 ⋅ π k =1
rQkP
dove N =
n
(A.3.5-9)
nt j è il numero totale di sorgenti elementari.
j =1
fig. A.3.5-5 Sovrapposizione degli effetti.
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In ogni punto di cui si vorrà conoscere il campo influiranno perciò tutte le sorgenti elementari(fig.
A.3.5-5) presenti nello spazio di calcolo, escluse soltanto, se ve ne sono, quelle localizzate in un
intorno del punto stesso (per evitare divergenze).
Per comprendere al meglio l’ultima equazione la si può scomporre nelle tre componenti fasoriali
dalle quali il campo H è composto:
dove:
(
H ( P ) = H x ( P ), H y ( P ), H z ( P)
H x (P ) =
H y (P ) =
H z (P ) =
)
(A.3.5-10)
N
utQk × uQkP
1
⋅
ik ⋅
⋅ ∆lk
2
4 ⋅ π k =1
rQkP
N
ut Qk × uQkP
1
⋅
ik ⋅
⋅ ∆l k
2
4 ⋅ π k =1
rQkP
N
utQk × uQkP
1
⋅
ik ⋅
⋅ ∆l k
2
4 ⋅ π k =1
rQkP
(A.3.5-11)
x
(A.3.5-12)
y
(A.3.5-13)
z
Evidenziando la sovrapposizione degli effetti che viene attuata lungo ciascuna direzione (cioè
separatamente per ogni componente del vettore H), si può anche scrivere:
(H ) , (H ) , (H )
(A.3.5-14)
utQk × uQkP
1
⋅ ik ⋅
⋅ ∆l k
2
4 ⋅π
rQkP
(A.3.5-15)
N
H ( P) =
k
N
k x
k
N
k y
k z
k
dove
H k (P ) =
Per ottenere il valore di B, non resta che moltiplicare per µ0:
B (P ) =
utQk × uQkP
µ0 N
⋅
ik ⋅
⋅ ∆lk
2
4 ⋅ π k =1
rQkP
(A.3.5-16)
Volendone conoscere il valore efficace, basterà dunque applicare quanto visto nel par.():
B( P ) =
2
2
Bx + B y + Bz
2
(A.3.5-17)
Notiamo come al denominatore della (A.3.5-16) ci sia una potenza quadra della distanza. Grazie a
questo quadrato l’espressione è convergente anche nel caso in cui la lunghezza l dei conduttori sia
infinita; inoltre questo ci permette di considerare nel calcolo un numero limitato di campate. In
particolare, per il calcolo del campo nelle vicinanze di una campata, è sufficiente considerare oltre
alla campata in esame, le due sole campate precedente e successiva.
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A.4 Strumenti di analisi
Nel capitolo precedente abbiamo visto come il calcolo venga effettuato in punti dello spazio posti
su una superficie o un piano discretizzato in modo regolare. Vediamo ora quali sono le procedure di
scelta di tali superfici, e quali strumenti di analisi vi si possono applicare.
A.4.1
Superfici di calcolo
Quota altimetrica [m]
La scelta delle superfici o piani di calcolo dipendono dal problema che si deve affrontare; è
importante comunque che l’interfaccia del programma che esegue il calcolo dia la possibilità
all’utente di definirli in modo facile e veloce. Fatto questo passo, ciò che rimane da selezionare è il
tipo di output grafico: quelli che si prestano alle nostre esigenze sono del tipo “curve equicampo”
(contour bidimensionali o tridimensionali), e “curve di intensità”.
Per l’analisi di una singola campata, ad esempio quella rappresentata in fig. A.4.1-6, che presenta
un profilo altimetrico particolare, potrebbe risultare molto utile effettuare il calcolo su una
superficie che segua il terreno sempre ad una certa altezza fig. A.4.1-7.
70
70
60
60
50
50
40
7 40
30
7 30
4
2
5
3 20
6
16.93 [m]
20
10
Distanza dall' asse
0
10
0
50
100
150
200
Distanza progressiva [m]
250
0
6
6
5
4
5 5
6
4 4
3
3
2
2
1
1
0
7 0
-1
-1
-2
-2
-3
-3
-4
7 -4
3
2 -5
-5
-6
-6
0
50
100
150
Pianta
200
250
fig. A.4.1-6 Profilo altimetrico e pianta: scelta della sezione di calcolo (franco minimo)
Nel grafico, calcolato in questo caso con il modello bidimensionale, si notano le “irregolarità” del
campo dovute alle brusche variazioni di quota del terreno.
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50
.50
40
30
1.00
20
1.60
2.50
10
0
-10
-20
1.00
-30
-40
.50
-50
100
50
0
150
250
200
fig. A.4.1-7 Curve di livello su superficie seguente il terreno (h=1,5 m)
Sempre in fig. A.4.1-6 è evidenziata la sezione di franco minimo (ortogonale all’asse),
opportunamente rilevata dal programma: su questa (come su qualsiasi altra lungo la campata) si
può decidere di effettuare il plot del campo, utile per una analisi al variare dell’altezza, che in
questo caso è riferita al terreno in quel punto (fig. A.4.1-8).
Campo Magnetico: curve di livello su sezione verticale
60
B [µT]
55
.50
0
40
0.300
35
30
0.500
3.00
25
1.000
20
15
1.500
10
1.5
0
Altezza [m]
0.250
1.0
45
0.200
.50
50
5
0
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
Distanza dall'asse della linea
20
[m]
3.000
30
40
50
fig. A.4.1-8 Curve di livello su piano verticale alla sezione di franco minimo
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Quando il problema da analizzare diventa più complesso, ad esempio con la presenza di due
campate (come nel caso già citato nel capitolo precedente), la definizione di un piano verticale non
può più essere limitata ad una sezione ortogonale all’asse della linea. Per facilitare l’utente si è
creata un’interfaccia grafica (fig. A.4.1-9) che mostra, in pianta, il layout delle linee: nella finestra
l’utente può introdurre (anche semplicemente indicandole con il mouse sulla cartina) le coordinate
estreme della “linea di calcolo”. Tale linea rappresenterà, in verso e direzione, la base del piano
verticale su cui sarà effettuato il calcolo.
fig. A.4.1-9 Finestra di scelta della linea di calcolo (linea tratteggiata color magenta)
In fig. A.4.1-10 sono mostrate le curve di intensità, calcolate a varie altezze lungo la linea di calcolo
mostrata nella figura precedente (linea tratteggiata color magenta). I valori in ascissa rappresentano
infatti le distanze dal punto P1 (contrassegnato da un cerchio azzurro in fig. A.4.1-9).
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B [µT]
Altezza
B [µT]
Campo Magnetico (calc.3D)
4
3.5
4.19
11.0 m
3
2.5
2.94
7.0 m
2
1.5
2.15
3.0 m
1
1.92
1.5 m
.5
0
20
0
40
60
80
100
Distanza x
120
140
160
180
fig. A.4.1-10 Curve di intensità a diverse altezze dal suolo (calcolo tridimensionale)
B [µT]
Nel caso del calcolo su un piano orizzontale, può risultare utile visualizzare i valori del campo
magnetico anche attraverso una rappresentazione tridimensionale: la fig. A.4.1-11 mostra l’output
nel caso di due campate disposte ad angolo retto.
3
2.5
2
1.5
1
.5
-270
-230
-190
-150
-110
-70
-30
10
0
40
80
280
200 240
160
120
fig. A.4.1-11 Rappresentazione tridimensionale del calcolo su piano orizzontale (h=1,5m)