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Campi Elettromagnetici in Bassa Frequenza Sorgenti, Misure, Effetti, Normativa.

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Presentazione sul tema: "Campi Elettromagnetici in Bassa Frequenza Sorgenti, Misure, Effetti, Normativa."— Transcript della presentazione:

1 Campi Elettromagnetici in Bassa Frequenza Sorgenti, Misure, Effetti, Normativa

2 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 2 Produzione dellenergia elettrica n Lelettricità 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

3 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 3 Produzione di energia elettrica Produzione di energia elettrica in Italia e dallEnel per fonti primarie nel 1994

4 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 4 Consumo di energia elettrica (1) Consumi di energia elettrica per tipo di attività nel 1994

5 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 5 Consumo di energia elettrica (2) Potenza oraria richiesta sulla rete italiana e sulla rete Enel (Terzo mercoledì del mese di dicembre del 1994)

6 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 6 Trasmissione e distribuzione Schema italiano di generazione, trasmissione e distribuzione dellenergia elettrica E adottata la corrente alternata con sistema di distribuzione trifase La frequenza adottata è di 50Hz in Europa e 60Hz in America

7 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 7 Struttura del sistema elettrico n Rete di trasmissione dellenergia elettrica n Stazioni primarie n Rete di distribuzione primaria n Cabine primarie n Linee di distribuzione a media tensione n Cabine secondarie n Rete di distribuzione a bassa tensione

8 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 8 Tipologie di installazione: esempi Cabina primaria AT/MTElettrodotto AT

9 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 9 Tipologie di installazione: esempi Linea elettrica in media tensione Trasformatore MT/BT a palo Cabina secondaria MT/BT

10 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 10 Elettrodotti - Campo elettrico n Il campo elettrico generato dagli elettrodotti dipende principalmente dalla tensione della linea n Dipende dalla distanza dalla linea e dallaltezza dei conduttori da terra n In prossimità delle linee elettriche si misurano i seguenti valori tipici: –linee AAT a 380kV V/m –linee AT a 132kV - 150kV V/m –linee MT a 10kV - 30kV 200 V/m n E schermato dagli edifici

11 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 11 Elettrodotti - Campo magnetico n Dipende principalmente dallentità delle correnti che circolano nei conduttori n Dipende dalla distanza dalla linea, dallaltezza dei conduttori da terra e dallordine delle fasi n In prossimità delle linee elettriche si misurano i seguenti valori tipici: –linee AAT a 380kV T –linee AT a 132kV - 150kV 10 T –linee MT a 10kV - 30kV 5 T n Non è schermato dagli edifici

12 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 12 Campo Elettromagnetico Indoor n Qualunque apparecchio che funziona ad energia elettrica genera un campo elettrico e magnetico a bassissima frequenza ogni volta che è in funzione n Quando lapparecchio è spento si può rilevare solo il campo elettrico generato dai conduttori di alimentazione n Il livello di campo elettrico riscontrabile è di pochi V/m. Quando lapparecchio viene messo in funzione si genera un campo magnetico che dipende esclusivamente dallintensità di corrente e che può assumere valori piuttosto elevati

13 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 13 Valori tipici di campo elettrico * alla distanza di 1 cm Campo elettrico [V/m] misurato a 30 cm dagli apparecchi elettrici

14 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 14 Valori tipici di campo magnetico Campo magnetico [ T] misurato a 3 e 30 cm dagli apparecchi elettrici

15 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 15 Effetti biologici n Negli ultimi 20 anni è emerso un crescente interesse scientifico per gli effetti biologici dei campi elettromagnetici a bassa frequenza (CEMBF) n 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

16 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 16 Interazioni delle radiazioni con la materia vivente (1) n Le correnti indotte da campi elettrici nei tessuti umani o le vibrazioni molecolari trasformano lenergia elettromagnetica in CALORE n Negli animali omeotermi e nelluomo il sistema di termoregolazione permette di mantenere la temperatura corporea costante n Un riscaldamento eccessivo dei tessuti provocherebbe un danno irreversibile alle strutture proteiche e lipidiche n Lenergia trasferita dai CEMBF è di piccola entità, per cui il calore provocato può essere facilmente controllato dai meccanismi di termoregolazione

17 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 17 Interazioni delle radiazioni con la materia vivente (2) n I CEMBF possono provocare –alterazioni stereochimiche delle molecole –orientamento paramagnetico molecolare –azioni sugli elettroliti –rottura di legami secondari n causando così –modificazioni a livello della membrana cellulare –modificazioni a livello del nucleo e del DNA

18 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 18 Interazioni delle radiazioni con la materia vivente (3) n 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 n La letteratura sullargomento evidenzia che i campi elettromagnetici producono effetti biologici n Tuttavia molti di questi effetti sono di piccola entità e difficili da registrare

19 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 19 Effetti sulla salute n Gli effetti sulla salute provocati da esposizioni prolungate a CEMBF devono ancora essere ben studiati n Si distingue in –Effetti acuti –Effetti cronici n Effetti osservati –alterazioni comportamentali –alterazione dellattività cerebrale –induzione di neoplasie maligne

20 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 20 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

21 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 21 Strumenti di misura a banda larga n 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 n 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 allunità di misura (cavo ad alta impedenza, fibra ottica ecc.) –unità di misura e registrazione

22 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 22 Tipologia delle sonde n a diodo (le più diffuse) n bolometriche (uso di termistore per misurare linnalzamento della temperatura). Poco usato in quanto sensibile alle variazioni della temperatura ambientale n a termocoppia (limitato a misure di piccoli campi). Ideale per applicazioni radar

23 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 23 Sonde a diodo n Non isotropici n Isotropici (i più diffusi) –sono costituiti da diodi multipli collegati a dipoli dantenna ortogonali fra loro –si misura solo il campo totale

24 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 24 Considerazioni sui sensori a diodo n risposta quadratica per piccoli segnali n risposta lineare per segnali medi (nella gamma tipica di lavoro) n saturazione per segnali elevati n rottura delle giunzioni per segnali estremamente elevati (anche se il sensore non viene collegato)

25 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 25 Fonti di errori di misura n onda incidente non piana n modulazione elevata n sensibilità alla luce (vale per vecchi sensori) n presenza di elevati gradienti di temperatura n accoppiamento dei cavi n presenza di campi intensi fuori banda n presenza del corpo umano n presenza nelle vicinanze di strutture metalliche

26 Istituto Tecnico Industriale "R.Reggio" - Isola del Liri (FR)Prof. Ing. Antonello Pasquarelli 26 Riferimenti legislativi n Decreto Ministeriale del 23 aprile 1992 n Limiti di esposizione: –5 kV/m e 0.1 mT per la popolazione –10 kV/m e 1 mT per i lavoratori n Distanze minime –linee a 132 kV >= 10 m –linee a 220 kV >= 18 m –linee a 380 kV >= 28 m


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