Modalità di esecuzione delle misure
Nell’ambito della normativa sulla protezione
delle persone da esposizione a campi
elettromagnetici devono essere stabilite
tecniche di misura appropriate per la verifica
dei livelli di campo
p elettromagnetico
g
nei diversi
ambienti in cui possono trovarsi la popolazione
e i lavoratori.
La problematica delle misure si presenta
alquanto articolata in relazione:
• alle caratteristiche dell’ambiente dove si
effettua la misura
• alla tipologia e alla eventuale molteplicità
delle sorgenti
• alle caratteristiche del campo emesso dalla
sorgente (frequenza, tipo di polarizzazione,
modulazione)
d l i
)
• alle caratteristiche del campo nel punto di
misura (induzione, radiazione, zona di
Fraunhofer, zona di Fresnel))
• all’obiettivo della misura (sorveglianza, analisi
puntuale o sistematica, interventi di bonifica)
Caratteristiche dell’ambiente
elettromagnetico
Gli ambienti
bi ti naturali
t li sii suddividono
ddi id
iin:
· ambienti ad aria non confinata (agreste e
urbano);
· ambienti ad aria confinata (domestico,
lavorativo, scolastico, sanitario).
Esiste una serie di p
parametri elettrici e
magnetici che caratterizzano l’ambiente
elettromagnetico naturale di un ambiente non
confinato quale un campo coltivato, un parco,
il cortile di una casa
casa, una via
via, un terrazzo
terrazzo, una
piazza cittadina.
La rilevazione di tali parametri sarà preceduta
da uno studio topografico dell’area
dell area, sulla base
della cartografia e della documentazione
disponibile; il successivo passo consiste
nell’elaborazione di reticolo di rilevamento
dell area. Ogni nodo del reticolo costituirà il
sito della misura.
È inoltre necessaria la conoscenza
preventiva dei tracciati delle linee di
p
e/o della distribuzione dell’energia
g
trasporto
elettrica, dei siti degli impianti per la
diffusione radiotelevisiva e di quelli relativi
alle stazioni radio base per la telefonia
mobile.
mobile
Parametro
Simbolo
Unità di misura
E
V/m
E(t)
V/m
n±, N±
numero/cm3
n±(t), N±(t)
numero/cm3
n±(k), N±(K)
numero/cm3
+, -
-1·cm-1
Densità di carica spaziale
C/cm3
Campo magnetico terrestre (locale)
H
T
H(t)
T
/
/
Rs
/
Bq/m3
Campo elettrico medio atmosferico (locale)
Andamento del campo elettrico atmosferico
nel tempo
Concentrazione media degli ioni aerei positivi
e negativi
Andamento temporale della concentrazione
degli ioni aerei
Spettro di mobilità degli ioni aerei
Conducibilità dell’aria
Andamento temporale del campo magnetico
terrestre
Presenza di anomalie magnetiche
Caratteristiche elettriche del suolo
Radioattività ambientale
Parametri elettrici e magnetici caratterizzanti un ambiente elettromagnetico
non confinato
Negli ambienti ad aria confinata si procederà
dapprima alla caratterizzazione della struttura
dei locali in cui effettuare le misurazioni, quindi
alla rilevazione quantitativa delle grandezze
elettromagnetiche.
Parametro
(frequenza 0-100 kHz)
Simbolo
Unità di
misura
E
V/m
E(t)
V/m
B
T
Andamento dell’induzione magnetica nel tempo
B(t)
T
Parametro
(frequenza 100 kHz - 300 GHz)
Simbolo
Unità di
misura
E
V/m
E(t)
V/m
H
A/m
H(t)
A/m
Densità di potenza del campo elettromagnetico
S
W/m2
Andamento della densità di potenza del campo
elettromagnetico nel tempo
S(t)
W/m2
Intensità del campo elettrico
Andamento dell’intensità del campo elettrico nel
t
tempo
Induzione magnetica
Intensità del campo elettrico
Andamento dell’intensità del campo elettrico nel
tempo
Campo magnetico
Andamento del campo magnetico nel tempo
Parametri che caratterizzano l’ambiente elettromagnetico artificiale
Criteri per l’esecuzione delle misure
Predisposi ione e verifica
Predisposizione
erifica del sistema di mis
misura
ra
L’allestimento della catena strumentale deve
essere eseguito
g
con estrema cura p
per
contenere gli errori di misura entro limiti
accettabili. Alcune delle principali precauzioni
da adottare sono le seguenti:
I cavi di collegamento del sensore allo
strumento misuratore, se non in fibra ottica
devono essere disposti perpendicolarmente
alla direzione della polarizzazione del campo
Durante la misura lo strumento non deve
subire interferenze
Lo strumento non deve appoggiare su
strutture conduttrici
Il corpo dell’operatore deve distare almeno 3
m dallo strumento
Nel caso di misure in ambienti confinati, i punti
di misura
i
d
devono essere scelti
l i a di
distanze d
dalle
ll
pareti di almeno tre volte la dimensione
massima del sensore o dell’antenna.
Prima di iniziare una campagna di misure è
inoltre necessario verificare il corretto
funzionamento degli strumenti attraverso i
seguenti controlli:
• Eseguendo le prove funzionali descritte sui
rispettivi manuali d’uso
• Nel caso di sonde isotrope, controllando che la
lettura sia indipendente dall’orientamento della
sonda rispetto alla sorgente
• Verificando eventuali effetti di captazione dei
cavi variandone la posizione rispetto al sensore
cavi,
lasciato in posizione fissa
• Verificando la scadenza dei certificati di taratura
dei componenti il sistema di misura
Stima dei valori attesi
Prima di procedere alla misura sarebbe
opportuno provvedere a una stima dei valori che
ci si attende. In certi casi e per valori di campo
calcolati molto più bassi di quelli limite previsti, la
normativa consente anche di affidarsi alle sole
stime numeriche. Tuttavia questa operazione di
stima
ti
è più
iù complessa
l
d
delle
ll operazioni
i i di misura
i
stesse. In assenza dei requisiti per la
realizzazione del calcolo teorico, la misura diretta
è da considerarsi il criterio più affidabile
Determinazione dei punti di misura
Una volta identificato il sito, nello spirito della
normativa si dovrebbero identificare i punti in cui
normativa,
è atteso un valore di campo più alto: ciò non è
banale, sia perché spesso non sono note o
visibili tutte le sorgenti di campo che irradiano sul
sito considerato, sia perché non è semplice
determinare quantitativamente il valore del
campo riflesso da qualsiasi struttura si trovi in
prossimità o internamente al sito di misura
misura. Per
risolvere il problema si può alternativamente
operare in modo sperimentale posizionando lo
strumento di misura in modalità di
misura istantanea e perlustrando il sito.
Comunque, per preservare quanto possibile lo
spirito di ripetibilità della misura, si deve
provvedere alla documentazione dei punti di
misura con indicazione degli stessi su opportune
mappe. Successivamente sarà quindi possibile
ripetere le misure negli stessi punti o fare
commentiti e previsioni
i i i di massima
i
sull’andamento del campo anche in punti in cui il
campo non è stato misurato
Tecniche di estrapolazione
A partire dai valori misurati è possibile,
successivamente alla fase di misura vera e
propria, utilizzare tecniche di estrapolazione o di
calcolo che, pur non avendo valore di misura,
possono essere utili per stabilire l’impossibilità
che
h iin un d
dato
t punto
t possa essere superato
t un
valore limite, al variare delle condizioni di carico
degli impianti o, analogamente, le tecniche di
estrapolazione
es
apo a o e possono
posso o individuare
d dua e ssituazioni
ua o
nelle quali la variazione di carico dell’impianto
potrebbe portare al superamento del valore
limite: ovviamente tale valutazione dipende dalle
informazioni disponibili sul massimo carico
dell’impianto.
Distribuzione spaziale e temporale delle misure
La normativa
L
ti ffa riferimento
if i
t a opportuni
t i valori
l i
medi dei valori di campo misurati. La prima
media è relativa allo spazio di misura: il valore di
campo deve essere ottenuto come media
spaziale su un’area equivalente alla sezione
verticale del corpo umano.
Questo comporta di spostare la sonda con
continuità nell’ambito di circa ¼ m2; tale
operazione può essere semplificata utilizzando
strumenti palmari che prevedano la modalità di
funzionamento in media spaziale.
Con riferimento alla distribuzione spaziale, deve
essere esaminato un numero di punti adeguato
alla lunghezza d’onda del campo e delle
dimensioni della sonda, per garantire che la
misura possa rilevare valori approssimati sia
massimi che minimi.
minimi Nel caso si utilizzino
antenne accordate di dimensioni non trascurabili
(per esempio, circa 2 metri per le
radiotrasmissioni in modulazione di frequenza),
l’indagine può essere limitata, per ogni punto di
misura, ad una sola altezza dal suolo, (altezza
standard di 1.5 m), in quanto il risultato della
misura costituisce già una media spaziale del
campo sulla lunghezza dell’antenna. Nel caso
invece si utilizzi un’antenna di piccole dimensioni
rispetto all’altezza media del corpo umano, è
generalmente
l
t necessario
i considerare,
id
per ognii
punto di misura, più altezze dal suolo per poter
ottenere una media spaziale significativa.
A questo scopo si consiglia di eseguire 3 misure,
ad altezze standard pari a 1.1 m – 1.5 m e 1.9 m
da terra o dal livello dei piedi, se l’area
l area del
terreno è al di sopra del livello del terreno: a tali
altezze infatti possono essere esposti gli organi
più critici di una persona adulta.
La seconda media è relativa al tempo di misura:
il valore di campo deve essere ottenuto come
media temporale
p
su un intervallo di 6 minuti. Il
valore di 6 minuti è ritenuto significativo in quanto
è pari alla costante di tempo (media) del corpo
umano. Infatti, quando il corpo umano aumenta
di temperatura,
temperatura reirradia in misura sempre
maggiore man mano che la temperatura cresce;
quindi all’aumentare dell’irradiazione la
temperatura cresce sempre più lentamente, sino
a che tale aumento cessa del tutto e il corpo
irradia, istante per istante, tutto il calore
continuamente indotto in esso dal campo. Il
tempo mediamente necessario al corpo umano
perché la variazione di temperatura sia avvenuta
per circa i due terzi del suo valore complessivo è
proprio 6 minuti.
L’analisi nel dominio della frequenza
Le misure di esposizione dei campi
elettromagnetici vengono normalmente eseguite
nel dominio della frequenza. Esse possono
essere classificate in due categorie:
A banda larga (broad band): tali misure
vengono eseguite con l’impiego di strumenti
che, entro un certo intervallo di frequenza,
hanno una sensibilità pressoché indipendente
dalla frequenza stessa e forniscono il valore
globale del campo elettrico o magnetico
misurato
a banda stretta (narrow band): tali misure,
dette anche selettive, vengono eseguite con
l’impiego di strumenti che hanno la possibilità
di essere sintonizzati su una frequenza
selezionata e che forniscono l’intensità del
campo relativa alla stessa
In generale è sufficiente effettuare soltanto
misure di campo in banda larga se:
le misure sono volte ad individuare punti critici
in una zona in cui esistono più impianti; la
misurazione a banda larga è infatti preferibile in
un’indagine di primo livello in relazione
soprattutto alla sua semplicità di esecuzione
il valore misurato in banda larga non supera
significativamente il valore del limite più basso
applicabile tra quelli relativi alle frequenze di
emissioni
i i id
delle
ll sorgenti
ti presenti
ti
Viceversa è necessario effettuare la misura
utilizzando strumenti in banda stretta se:
sono presenti più sorgenti che emettono
intervalli di frequenza su cui devono essere
applicati differenti valori limite e il valore
precedentemente misurato in banda larga è
significativamente superiore al valore del limite
più basso
mediante la misura in banda larga viene
evidenziato un superamento
p
del limite p
per cui si
rende necessaria la riduzione in conformità,
procedura che richiede di valutare i diversi
contributi forniti singolarmente da ogni sorgente
SINTESI DEI PASSI PRINCIPALI
PER UNA MISURA DI
INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO
1 Acquisire tutte le informazioni relative alle
caratteristiche delle sorgenti presenti nelle zone
g di misure ed in p
particolare
adiacenti ai luoghi
per le sorgenti a frequenza superiore a 10 kHz:
La frequenza delle sorgenti;
La potenza di emissione delle sorgenti;
l tipo di modulazione delle sorgenti;
diagrammi di radiazione delle antenne di
trasmissione delle sorgenti.
Invece per la misura dei campi elettromagnetici
emessi dagli elettrodotti, dalle cabine di
trasformazione ed in generale dalle linee, cabine,
stazioni e impianti per il trasporto,
trasporto la distribuzione
e la trasformazione dell'energia elettrica
(frequenza dei campi emessi inferiore a 10 kHz)
è sufficiente conoscere:
le correnti medie presenti nei conduttori;
la tensione nominale dei conduttori.
2
Definire le zone di misura ricercando i punti
più esposti;
3 Scegliere il metodo di misura e le condizioni
di misura più idonee per garantire la massima
precisione dei valori, con particolare riguardo
alle sorgenti con emissione fortemente
variabile nel tempo;
p ;
4 Scegliere la strumentazione più idonea per la
misura delle grandezze elettriche e
magnetiche;
5 Valutare i rischi per il personale addetto alle
misure e per la strumentazione adottando, se
possibile, misure protettive quali la riduzione
d ll potenza
della
t
emessa, lla riduzione
id i
d
dell ttempo
di esposizione, l'adozione di attrezzature di
protezione personale quali occhiali e tute
metalliche schermanti. Si può ottenere una
riduzione del rischio per il personale addetto
alle misure effettuando misure preventive a
grande distanza dalla sorgente valutando
successivamente i valori del campo
p in zone
più vicine mediante calcoli, ed il confronto con
valori di precedenti misure e di impianti simili;
6 Registrare ed analizzare i dati delle misure.
Per le misure occorre prevedere una check-list di
controllo dei valori ottenuti, simile a quella di test
della strumentazione, che comprenda:
il confronto del valori misurati con i valori di
precedenti esperienze e, se disponibili, con i
valori calcolati mediante formule;
la misura con un secondo strumento, se
disponibile, per la verifica della correttezza del
primi valori misurati.
