interferenza elettromagnetica

Progetti e Soluzioni per
Interferenze Elettromagnetiche
su Tubazioni Metalliche
Magnetic field
M.Moro - G. Lucca
SIRTI spa
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
TUBAZIONI METALLICHE
CORROSIONE
•in corrente continua (correnti
vaganti prodotte da linee di
trazione elettrificate)
•in corrente alternata
(elettrodotti, linee di trazione
elettrificate)
rischio di:
PERICOLO per le Persone
DANNI
agli Impianti
•Tensioni indotte e
trasferite…..
•Perforazioni,
malfunzionamenti P.C….
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
DPCM 17/04/2008
Per la sicurezza delle persone e degli impianti
Prescrive la verifica delle tensioni indotte su gasdotti
In caso di coesistenza con elettrodotti con tensione di
esercizio > 30kV
Sirti S.p.A.
Effetti
delle IEM
ci sono da sempre:
il migliore
isolamento delle
tubazioni ha
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
ACCOPPIAMENTO
INDUTTIVO
Conduttore
percorso da
corrente
Linee di forza del
campo magnetico
I
tubazione
indotta
ACCOPPIAMENTO
CONDUTTIVO
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA (caso 1)
Sottostazione
Elettrica
Guasto Monofase a terra
Funzionamento normale
Accoppiamento
elettromagnetico con linee
elettriche
SSE
Icc
Impianto indotto
FunzionamentoI normale
CONTATTO
CONTATTO
Condizione di guasto
I
Accoppiamento
elettromagnetico con linee
di trazione elettrificate
SSE
SSE
I
ROTAIE
I
1
ROTAIE
I
2
TERRA
1
I
3
TERRA
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA (caso 2)
Guasto a terra in Sottostazione
o lungo linea (dispersori dei
pali di sostegno)
Corrente di
guasto
tubazione
Corrente iniettata nel
terreno
Accoppiamento
conduttivo
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
(quadro normativo in Italia)
Linee di trazione e
impianti Tlc
Accoppiamento conduttivo
CEI 103.10
CEI 11.1
CEI 304-1
Linee elettriche e
impianti Tlc
CEI 103.6
Linee elettriche e
tubazioni
D.M. 17/4/08
Linee elettriche /trazione
e tubazioni
CEI EN 50443
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
3 km
Linea inducente
Linea indotta
3 km
Tipo di linea
inducente
Ampiezza della fascia di esposizione
zona aperta
Accoppiamento
conduttivo
centro urbano
20m da
linea di trazione
6 km
600 m
linea elettrica aerea
6 km
600 m
linea elettrica in cavo
60 m
60 m
150m da
dispersore
traliccio
dispersore
sottostazione
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
LIMITI (tubazioni)
Condizione di guasto della sorgente inducente
Tensioni indotte
da 150 a 2000 V
(in funzione del tempo di guasto)
Condizione di normale esercizio della sorgente inducente
Tensioni indotte
60 V
Rischio corrosione c.a.
Tensioni indotte
15 V
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
i dati
Studio delle
interferenze
elettromagnetiche
i calcoli
i risultati
progetto di
eventuali
protezioni
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
Dati elettrico dimensionali
Software
differenziati per
tipologia di
impianto
Sistema Informativo
Geografico
(proiezione Gauss-Boaga)
Dati topografici
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
tubazione
isolamento
giunti isolanti
Diametro
Spessore
resistività del materiale
Spessore
resistività del materiale
posizione chilometrica
continuità elettrica in condizioni di
esercizio (si/no)
posizione chilometrica
scaricatori trasversali
lungo linea e /o
a protezione dei giunti resistenza della connessione a
terra
tensione d’innesco
scaricatori longitudinali posizione chilometrica
lungo linea
tensione d’innesco
e/o a protezione dei
giunti
celle di polarizzazione posizione chilometrica
resistenza della connessione a
terra
posizione chilometrica
Connessione con
strutture metalliche
resistenza di eventuali connessioni
a terra
tipologia
della
connessione
(diretta, attraverso apparati ...)
connessione con altre posizione chilometrica
tubazioni
tipologia
della
connessione
(diretta, attraverso apparati ...)
descrizione
completa
delle
tubazioni connesse
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
12
m
Fault Current
30
11 m
25
11
m
20
Current (kA)
10
m
10
m
15
10
5
0
0
10

10
ANAGNI
KM 23+351
KM 60+728
descrizione
132 kV
P.P.D.
P.P.D.
KM 37+901
KM 87.489
AT 3
AT 6
P.O.
C.
25kV
– 3
kv
Km
14+9
00
20
25
30
35
P.P.D.
P.P.D.
P.P.D.
KM 25+430
KM 49+017
KM 74+579
KM 101+470
AT 2
AT 4
AT 5
AT 7
spessore (mm)
guaina isolante
0.8
schermo alluminio
0.2
isolamento armatura
0.8
armatura in acciaio
2x0.3
guaina esterna isolante
ROMAP.P.D.
KM 0+000
15
km
GALLICANO
132 kV
5
1.5
Sirti S.p.A.
40
45
50
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
Linea di trazione
25 kV-50Hz
Elettrodotto
Rete di
distribuzione
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
Metodo Multiconduttore: simulazione
linee elettriche e linee di trazione
tensioni e
correnti inducenti
Un software specifico per :
Reti di tubazioni
Potenziali
nel terreno
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
Dati descrittivi (elettrico-dimensionali) degli
impianti indotti ed inducenti
Schema planimetrico degli avvicinamenti
Tensioni e correnti indotte lungo linea
Analisi dei risultati e confronto con i limiti
RELAZIONE TECNICA
Le tensioni indotte sui gasdotti sono soggetti a vincoli di
legge: la Relazione Tecnica documenta che
progettazione ed esecuzione è svolta a “regola d’arte””
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
132 kV
132bis kV
2500
66 kV
33 kV
Voltage (V)
2000
1500
1000
500
0
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
km
Tensione su pipeline indotta da più elettrodotti in
condizione di guasto ( gas pipeline FAHUD – SOHAR)
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
(V)
3000
2000
1000
-500
0.0
(m)
500
Potenziale prodotto alla superficie del terreno da un guasto
in una sottostazione elettrica
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
3500
(V)
3000
(m)
2500
200
100
0
100
200
Potenziale alla superficie del terreno lungo le diagonali della
rete di terra della sottostazione elettrica
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
600,00
V indotta
V contatto
500,00
Limite Cei 304-1
Limite Cei 11-1
Tensione (V)
400,00
300,00
200,00
100,00
0,00
0,000
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
Progressiva sul metanodotto (km)
3,000
Sirti S.p.A.
3,500
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
Tipologia
Localizzazione
Verifica
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
Provvedimenti di mitigazione sulla tubazione
- limitatori di tensione
- celle di polarizzazione
- interruzione della continuità
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
Provvedimenti di mitigazione sulla tubazione
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
Provvedimenti di mitigazione sulla tubazione
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
Sirti S.p.A.
Statistica relativa ai superamenti dei limiti
per le tensioni indotte
(Elettrodotti vs Gasdotti)
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
Gli algoritmi utilizzati per il calcolo delle
interferenze elettromagnetiche possono essere
utili per stimare anche il rischio di CORROSIONE
in corrente continua sulle tubazioni:
Strumento utile come ausilio nella
individuazione dei tratti di tubazione a più alto
rischio, per una progettazione più efficace e
puntuale degli impianti di protezione
Sirti S.p.A.
INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA
PERICOLO per le Persone
DANNI
agli Impianti
Progetti e Soluzioni per
Interferenze
Elettromagnetiche su
Tubazioni Metalliche