MODELLISTICA PREVISIONALE Nel caso delle linee elettriche aeree, i campi elettrici e magnetici possono essere calcolati

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1 MODELLISTICA PREISIONALE Nel caso delle linee elettriche aeree, i campi elettrici e magnetici possono essere calcolati agevolmente con l ausilio di modelli e programmi di calcolo utilizzando i parametri caratteristici della linea. La validità dei modelli di calcolo l generalmente adottati è stata confermata da misure sperimentali che sono risultate sostanzialmente in accordo con I dati teorici. In alcuni casi le approssimazioni i i introdotte tt nel calcolo l (ad es. il trascurare la presenza di oggetti conduttori quando si calcola il campo elettrico), portano addirittura ad una sovrastima del valore del campo. Ai modelli matematici occorre riconoscere il carattere di strumento di previsione e di verifica; èi in base ad essi che sono state t definite it normative relative ad altezze e distanze dei conduttori. I modelli possono essere utilizzati anche per simulare un monitoraggio ambientale evitando del tutto il ricorso alle misure o limitandolo ad alcuni punti campione per la validazione dei calcoli

2 In base alla norma CEI -6 del 00, il calcolo del campo elettrico e del campo magnetico generati da linee elettriche aeree prevede le seguenti approssimazioni: Tutti i conduttori costituenti la linea (sia i conduttori attivi, cioè sotto tensione e/o percorsi da corrente, sia i conduttori di guardia, a potenziale di terra e non percorsi da corrente) sono considerati rettilinei, orizzontali, di lunghezza infinita e paralleli tra loro I conduttori sono considerati di forma cilindrica con diametro costante; nel caso di conduttori a fascio, si suppone che la distanza tra i singoli sub-conduttori a uguale potenziale sia piccola rispetto alla distanza tra i conduttori a diverso potenziale; si suppone inoltre che tutti i sub-conduttori siano uguali tra di loro e che, in una sezione normale del fascio, i loro centri giacciano su una circonferenza; co e in base a queste e ipotesi, si sostituisce al fascio di sub-conduttori un conduttore unico di opportuno diametro equivalente

3 La tensione e la corrente su ciascun conduttore attivo sono considerati in fase tra di loro La distribuzione della carica elettrica sulla superficie dei conduttori è considerata uniforme Il suolo è considerato piano e privo di irregolarità, perfettamente conduttore dal punto di vista elettrico, perfettamente trasparente dal punto di vista magnetico iene trascurata la presenza di tralicci o piloni di sostegno, degli edifici, della vegetazione e di qualunque altro oggetto si trovi nell area interessata Le condizioni elencate permettono di ridurre il calcolo l ad un problema piano, poiché la situazione è esattamente la stessa su qualunque sezione normale della linea, cioè quella generata da un piano verticale ortogonale all asse longitudinale l della linea (cioè alla direzione dei conduttori che la costituiscono) passante per il punto dove si vogliono calcolare i campi

4 A parità di altri fattori, l accuratezza dei dati forniti dal programma è ovviamente tanto maggiore quanto più aderenti sono le condizioni reali a quelle elencate. Alla frequenza di 50 Hz, e più in generale alle ELF, le distanze di interesse dalla sorgente del campo elettromagnetico sono molto piccole rispetto alle lunghezze d onda. Il campo elettrico e il campo magnetico vengono solitamente calcolati trascurando nelle equazioni di Maxwell i termini in cui compaiono le derivate rispetto al tempo. In altre parole i campi, pur se variabili nel tempo, vengono considerati in pratica come nel caso statico, dove compaiono solo i termini di sorgente e non quelli di mutua generazione. In base alle assunzioni precedenti i valori del campo elettrico e magnetico vengono calcolati in base alle seguenti espressioni:

5 NF ρ E 4 π ε C r k k 0 r dl Dove NF è il numero di conduttori filiformi, Ck è il conduttore generico, ρ la densità di carica lineare su di esso, dl un suo tratto elementare, r la distanza tra questo tratto elementare ed il punto dove si vuole calcolare il campo. Analogamente per il campo magnetico abbiamo: H 4 π NF k C k r i r dl Fornire una descrizione esatta dei livelli di campo elettrico/magnetico in ogni punto dell area interessata da un elettrodotto è alquanto complicato, specialmente nelle zone prossime ai piloni che hanno una struttura metallica.

6 Sia le valutazioni teoriche, che le misure sperimentali mostrano comunque che a parità degli altri parametri, i valori di campo sono tanto minori quanto è maggiore l altezza dei conduttori dal suolo, per cui le zone di maggior interesse ai fini della protezione sono quelli al centro delle campate, dove i conduttori sono più vicini al suolo.

7 Nel caso di conduttore a fascio deve essere indicato il raggio equivalente R eq ; esso può essere calcolato a partire dal raggio fisico r dei subconduttori, dal loro numero n e dal raggio R della circonferenza circoscritta al fascio con la formula seguente: R eq R n n r R nrr n n Per ogni sezione trasversale dell elettrodotto l altezza del conduttore in un punto può essere calcolata mediante l equazione della catenaria: y a e x a e x a a cosh x a

8 alore di tensione nominale e valore di singolo potenziale Il valore nominale della tensione con cui di solito ci si riferisce ad un elettrodotto trifase rappresenta il valore della differenza di potenziale tra ciascuna coppia di conduttori attivi. Tale valore è superiore di un fattore a quello del singolo potenziale. Per vedere perché dobbiamo ragionare in termini di grandezze complesse. In questo caso se il potenziale del conduttore vale per il potenziale del conduttore avremo: e j Utilizzando il piano complesso ed esprimendo quindi i valori dei potenziali in termini di parte reale e immaginaria avremo:

9 ,0 Questo significa che quella che noi indichiamo, g q come tensione nominale vale, 9 E quindi 4 4 Nel caso quindi che la tensione nominale sia 80 k il t i l d l i l d tt 80 k il potenziale del singolo conduttore vale circa 9k.

10 È possibile poi elaborare i risultati graficamente e visualizzarli in cartografia in modo da analizzare subito visivamente la distribuzione del campo (magnetico) in prossimità dell elettrodotto ed individuare le abitazioni più esposte Può risultare utile un sistema GIS di supporto per la consultazione di dati archiviati relativi alle caratteristiche tecniche dell elettrodotto, di dati relativi a precedenti misure o di altre informazioni ausiliare, quali per esempio: documenti cartacei (mappe catastali, piani regolatori, ecc.) immagini telerilevate Restrizioni normative dal punto di vista dell inquinamento elettromagnetico. Restrizioni normative dal punto di vista dell impatto ambientale.

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12 L uso del dato satellitare consente una visione dettagliata e ricca di informazioni sulla zona considerata La fusione di immagini satellitari e strati informativi differenti (carte stradali, piani regolatori, ecc) permette di generare una struttura multistrato di facile utilizzo ed accesso.

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