JER-03 S.r.l. Realizzazione di impianto fotovoltaico su terreno agricolo in via Gardizza. Relazione Elettromagnetica

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1 COMUNE CONSELICE PROVINCIA DI RAVENNA JER-03 S.r.l. Realizzazione di impianto fotovoltaico su terreno agricolo in via Gardizza Relazione Elettromagnetica Committente: JER-03 S.r.l. Sede legale: Via Negrelli 13/C Bolzano Amministratore Unico: Lunger Arnold Progettisti: E&ngi s.r.l Via S. Quasimodo n Castel Maggiore (BO) Tel 051/ Fax 051/ Coordinatore dello studio Ing. Pierluigi Mariano Collaboratore Sig. Daniele Cerritelli Specialisti: Ing. Amedeo G. Tita Dott. Francesco Coatti Ing. Lucio Gambetta Ing. Fabio Passerini Ing. Massimiliano Icardi Dott.ssa Milena Lombardi

2 Indice 1. FINALITA' 2. QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO 3. DESCRIZIONE DELL AREA DI INTERVENTO 4. DESCRIZIONE DELL IMPIANTO FOTOVOLTAICO 5. METODOLOGIA DI CALCOLO 6. DETERMINAZIONE DELLE FASCE DI RISPETTO Allegati: - Allegato 1: Planimetria area e fasce di rispetto (Scala 1:4000); - Allegato 2: Rappresentazione grafica dell'impianto; - Allegato 3: Cabine di trasformazione; - Allegato 4: Schema elettrico unifilare; - Allegato 5: Schede tecniche dei cavi. File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 2 di 20

3 1. FINALITA' La presente relazione tecnica, elaborata dalla società E&ngi s.r.l. per conto della società JER-03 S.r.l. (operante nel settore della generazione di energia elettrica da fonte rinnovabile fotovoltaica), ha lo scopo di stimare le ampiezze delle fasce di rispetto, relativamente al valore dell obiettivo di qualità fissato dal D.P.C.M. del 08 Luglio 2003 per le basse frequenze (50 Hz) determinate dagli elettrodotti e dalle cabine di trasformazione connessi all attività di produzione di energia elettrica mediante conversione fotovoltaica da fonte rinnovabile solare. L impianto fotovoltaico di futura realizzazione, denominato RA06a Conselice Andalo sarà realizzato su fondo agricolo in via Gardizza nel comune di Conselice in provincia di Ravenna. Il progetto prevede l installazione di moduli fotovoltaici aventi potenza nominale cadauno pari a 225 W p, per una potenza complessiva di 2.748,60 kw p e per una superficie occupata dall impianto di circa 5,4 ha. 2. QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO Legge Quadro Il 7 marzo 2001 sulla Gazzetta Ufficiale n. 55 è stato pubblicato il testo della Legge del 22 febbraio 2001, n. 36 "Legge Quadro sulla protezione dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici" approvata dal Parlamento Italiano. La legge ha lo scopo di tutelare la salute della popolazione e dei lavoratori dagli effetti dell'esposizione a determinati livelli di campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici. Art.2 Il campo di applicazione sono tutti gli impianti, sistemi e apparecchiature che comportino emissioni di campi elettromagnetici con frequenze comprese tra 0 Hz e 300 GHz; in particolare, la presente legge si applica agli elettrodotti ed agli impianti radioelettrici compresi gli impianti per telefonia mobile, i radar e gli impianti per radiodiffusione. Art.3 Ai fini dell applicazione della legge sono definiti: Limite di esposizione: per la tutela della salute da effetti acuti, è il valore di campo elettrico, magnetico ed elettromagnetico che non deve essere superato in alcuna condizione di esposizione; Valore di attenzione: ai fini della protezione da possibili effetti a lungo termine, è il valore di campo elettrico, magnetico ed elettromagnetico che non deve essere superato negli ambienti abitativi, scolastici e nei luoghi adibiti a permanenze prolungate; Obiettivi di qualità: per consentire la minimizzazione dell esposizione ai campi elettrico, magnetico ed elettromagnetico nei confronti della popolazione e dei lavoratori, sono definiti come valori di campo da conseguire nel breve, o e lungo periodo, utilizzando tecnologie e metodologie di risanamento disponibili. File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 3 di 20

4 Art.4 Allo Stato spetterà l emanazione di decreti attuativi per la determinazione dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità, come definiti all'art. 3. Decreti del Presidente del Consiglio dei Ministri 8 luglio 2003 Come previsto dalla Legge Quadro n. 36, sono stati emanati dal Presidente del Consiglio dei Ministri due diversi decreti attuativi in data 8 luglio Tali decreti, che regolamentano rispettivamente i campi elettromagnetici ad alta e bassa frequenza, sono di seguito enunciati: Alte Frequenze Fissazione dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità per la protezione della popolazione dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici generati a frequenze comprese tra 100 khz e 300 GHz., pubblicato sulla G.U n.199 del 28 Agosto Basse Frequenze Fissazione dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità per la protezione della popolazione dalle esposizioni a campi elettrici e magnetici alla frequenza di rete (50 Hz) generati dagli elettrodotti., pubblicato sulla G.U n.200 del 29 Agosto I valori limite fissati nel caso di esposizione a campi elettrici e magnetici alla frequenza di 50 Hz sono riportati nella seguente tabella: Campo Elettrico [kv/m] Induzione Magnetica [µt] Limite di esposizione Valore di attenzione - 10 Obiettivo di qualità - 3 Il decreto prevede, nel caso del limite di esposizione, che i valori di campo elettrico e campo magnetico siano espressi come valori efficaci mentre, per il valore di attenzione e l obiettivo di qualità, l induzione magnetica è da intendersi come mediana dei valori nell arco delle 24 ore nelle normali condizioni di esercizio, in corrispondenza di aree gioco per l infanzia, in ambienti abitativi, in ambienti scolastici e nei luoghi adibiti a permanenze non inferiori a quattro ore giornaliere. Si fa notare che i suddetti limiti non si applicano ai lavoratori professionalmente esposti che operano nel settore della costruzione, manutenzione, etc. dell infrastruttura poiché sottoposti ad una differente normativa. Decreto del Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare 29 maggio 2008 La Legge Quadro n. 36 prevede all articolo 4, tra le funzioni dello Stato, la determinazione dei parametri per la previsione di fasce di rispetto per elettrodotti. Con Decreto del 29 File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 4 di 20

5 maggio 2008 il Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare ha approvato una metodologia di calcolo per la determinazione delle fasce di rispetto per le linee elettriche, aeree e in cavo, e per le cabine elettriche definita dall Apat in collaborazione con le Arpa a livello regionale/provinciale, come previsto dall articolo 6 comma 2 del DPCM 8 luglio Linee Guida Applicative In Italia l ente di riferimento in ambito tecnico è il Comitato Elettrotecnico Italiano (CEI) che negli anni, parallelamente agli enti normatori europei ed internazionali (CENELEC e IEC), ha pubblicato diverse Linee Guida allo scopo di fornire indicazioni dettagliate sulla corretta modalità di esecuzione della misura e del calcolo del campo elettrico e del campo magnetico, con particolare riferimento all esposizione umana. Nel seguito si richiamano le principali norme: CEI Guida ai metodi di calcolo dei campi elettrici e magnetici generati da linee aeree (07/1996); CEI 11-4 Esecuzione delle linee elettriche aeree esterne (09/1998); CEI Guida per la misura e la valutazione dei campi elettrici e magnetici nell intervallo di frequenza 0 Hz 10 khz, con riferimento all esposizione umana (01/2001); CEI Guida per la misura e per la valutazione dei campi elettromagnetici nell intervallo di frequenza 10 khz 300 GHz, con riferimento all esposizione umana (01/2001). CEI Portata al limite termico delle linee elettriche aeree esterne con tensione maggiore di 100 kv (06/2002); CEI 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 (02/2006); CEI Guida pratica ai metodi e criteri di riduzione dei campi magnetici prodotti dalle cabine elettriche MT/bt (05/2006); In particolare, per quanto riguarda il calcolo dell induzione magnetica e la determinazione delle fasce si è tenuto conto delle indicazioni tecniche previste nel decreto del 29 maggio 2008 e nelle Norme CEI CEI nelle quali, riprendendo il modello di calcolo normalizzato della Norma CEI 211-4, vengono proposte delle formule analitiche approssimate che permettono il calcolo immediato dell induzione magnetica ad una data distanza dal centro geometrico della linea elettrica. File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 5 di 20

6 3. DESCRIZIONE DELL AREA DI INTERVENTO L impianto fotovoltaico (FV), destinato alla produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile solare e all immissione nella rete elettrica di distribuzione ENEL in media tensione (20 kv), sarà realizzato su un terreno ad uso agricolo ubicato in via Gardizza subito a Ovest della ferrovia Lavezzola - Faenza e a Est della SP610 Via Selice. Per quanto concerne l intorno del sito, a Nord-Est, ad una distanza di circa 120 metri, si trova lo stabilimento UNIGRÀ, azienda produttrice di energia elettrica da olio di colza, ad Ovest l area è delimitata, ad una distanza di circa 20/25 metri, dal canale consortile denominato Scolo Diversivo in Valle, a Sud si trova un campo agricolo di altri proprietari, con la presenza inoltre della casa del proprietario del terreno oggetto del presente intervento, mentre il confine Est è definito dalla ferrovia che collega Lavezzola a Faenza. Catastalmente il terreno è identificato al Foglio 26 particella 15 e al Foglio 35 particella 13. Il terreno oggetto di analisi si estende per una superficie totale di circa 7,5 ettari; mentre, rispetto alla superficie disponibile, solo 5,4 ha circa saranno occupati dal campo fotovoltaico. Il terreno è caratterizzato da assenza di pendenza, mentre la forma è rappresentabile come un rettangolo con i lati irregolari, orientato in direzione Sud-Ovest Nord-Est. Il comune recentemente si è dotato di uno strumento urbanistico per regolamentare la costruzione di impianti fotovoltaici al suolo. A livello di pianificazione comunale il Certificato di Destinazione Urbanistica individua l area di interesse come zona agricola E3 di difficile scolo secondo quanto predisposto dal P.R.G., mentre per il P.S.C. si parla di ambito agricolo ad alta vocazione produttiva. Si assumono come coordinate geografiche di riferimento le seguenti: Latitudine: 44 31'54" N Longitudine: 11 51'03" E Considerando un area di territorio più estesa, oltre a quanto sopra esposto, l intera zona si presenta particolarmente isolata con abitazioni sparse. Come desumibile dalla planimetria in allegato, le abitazioni più vicine all impianto distano più di 200 m dai confini dell area di intervento mentre gli edifici a distanze minori sono destinati a deposito e/o per scopi agricoli. Ad una distanza di circa 1 km ad Ovest si trova la SP610 Via Selice ed infine si segnala la presenza a circa 50 m dal confine Nord del campo, sul lato opposto di via Gardizza, della cabina primaria AT/MT Conselice utilizzata per la connessione dell impianto alla rete elettrica nazionale. Nella seguente immagine è illustrato quanto descritto in precedenza: File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 6 di 20

7 SP610 VIA SELICE ABITAZIONE UNIGRA CABINA PRIMARIA MT/AT VIA GARDIZZA IMPIANTO FERROVIA ABITAZIONI Figura 1: Dettaglio inquadramento aereo terreno Longiano Il progetto dell impianto fotovoltaico suddivide l area in tre sottocampi ciascuno dei quali è costituito da una serie di moduli fotovoltaici posati su strutture portanti orientate a Sud e con inclinazione di 28 rispetto all asse orizzontale. Per il fissaggio dei moduli fotovoltaici, è stato scelto il sistema di strutture omologate della ditta Schletter. Ogni pannello fotovoltaico, composto da 24 moduli, risulterà sorretto da 6 profili trasversali in alluminio a loro volta sorretti da una struttura in alluminio ancorata su 4/5 profili in acciaio zincato infissi nel terreno (Retrofit); non sono previsti plinti di cemento come base per le fondazioni. Tutti i materiali impiegati saranno in alluminio ed in acciaio inox o acciaio zincato a caldo. La soluzione adottata porta ad un layout che si sviluppa per lunghe file di tavoli fotovoltaici disposte in direzione Nord-Sud mentre le aree dei tre sottocampi sono divise da una viabilità interna. I pannelli si presentano come strutture connesse, distribuite in modo molto regolare sul terreno con stringhe 5 x 10, disposte lungo file parallele l una all altra. A corredo di tali sistemi, il progetto prevede inoltre la realizzazione di sei manufatti in calcestruzzo ospitanti gli apparati tecnologici necessari alla conversione/trasformazione dell energia elettrica prodotta e alla successiva immissione in parallelo alla rete elettrica pubblica di distribuzione. Sono previsti inoltre dei percorsi di accesso all impianto, limitati ad un anello perimetrale che segue la recinzione e più due assi più o meno baricentrici in direzione Nord-Sud. File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 7 di 20

8 Tali percorsi sono necessari per le operazioni di manutenzione e sono realizzati con uno strato di misto stabilizzato per una larghezza di 4,00 metri a ridosso della recinzione L intera area dell impianto verrà mantenuta a prato e come tale soggetta alle periodiche sfoltite. Nel seguente capitolo è riportata una sintesi della relazione tecnica allegata alla documentazione progettuale dell impianto fotovoltaico di futura realizzazione. 4. DESCRIZIONE DELL IMPIANTO FOTOVOLTAICO L impianto in esame, di potenza (di picco) nominale complessiva pari a 2.748,60 kwp, sarà costituito dai seguenti n.3 sottocampi: sottocampo fotovoltaico 1, costituito da n. 189 pannelli, ciascuno composto da una stringa formata da n. 24 moduli fotovoltaici collegati in serie, per una potenza complessiva dell intero sottocampo di 1020,60 kw p. I dati tecnici che caratterizzano il sottocampo sono i seguenti: - Tensione alla massima potenza: 705,6 V - Corrente alla massima potenza: 1445,85 A - Tensione a vuoto: 880,8 V - Corrente di cortocircuito: 1547,91 A sottocampo fotovoltaico 2, costituito da n. 200 pannelli, ciascuno composto da una stringa formata da n. 24 moduli fotovoltaici collegati in serie, per una potenza complessiva dell intero sottocampo di 1080,00 kw p. I dati tecnici che caratterizzano il sottocampo sono i seguenti: - Tensione alla massima potenza: 705,6 V - Corrente alla massima potenza: 1530,0 A - Tensione a vuoto: 880,8 V - Corrente di cortocircuito: 1638,0 A sottocampo fotovoltaico 3, costituito da n. 120 pannelli, ciascuno composto da una stringa formata da n. 24 moduli fotovoltaici collegati in serie, per una potenza complessiva dell intero sottocampo di 648,00 kw p. I dati tecnici che caratterizzano il sottocampo sono i seguenti: - Tensione alla massima potenza: 705,6 V - Corrente alla massima potenza: 918,0 A - Tensione a vuoto: 880,8 V - Corrente di cortocircuito: 982,8 A File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 8 di 20

9 Il pannello, composto da 24 moduli collegati in serie fra loro e disposti su una struttura in 2 file da 12 moduli, sarà caratterizzato dai seguenti parametri elettrici: - Potenza: 5,40 kwp - Tensione alla massima potenza: 705,6 V - Corrente alla massima potenza: 7,65 A - Tensione a vuoto: 880,8 V - Corrente di cortocircuito: 8,19 A Il campo fotovoltaico sarà realizzato con moduli Canadian Solar modello CS6P-22, del tipo a tecnologia policristallina, aventi potenza nominale di 225 W p. Il collegamento in serie tra i moduli viene eseguito mediante cavi solari precablati in dotazione con il modulo. Da ciascun pannello uscirà una coppia di cavi (+ e -) di tipo solare di sezione 6 mm 2 che convergeranno nella cassetta di distribuzione e monitoraggio (SMU: String Monitor Unit) attraverso tubazioni interrate di diametro 63/110 mm, come da elaborati grafici di progetto. I collegamenti in C.C. dalle SMU sino all Inverter saranno mediante cavo FG(7)OR con conduttore in rame o alluminio di formazione e sezione come da schemi elettrici di progetto. L energia elettrica prodotta dai moduli fotovoltaici sarà convogliata in locali tecnici nei quali saranno collocate le apposite apparecchiature necessarie alla conversione da corrente continua in alternata, alla misura dell energia prodotta, alla trasformazione bt/mt ed alla consegna dell energia in MT. Tali locali (cabine), ubicati all interno del campo fotovoltaico, saranno di tipo prefabbricato e composti dal vano di conversione e dal vano di trasformazione per le cabine di campo e da 3 vani (utente, misure ed Enel) per la cabina elettrica di consegna. Le dimensioni sono riportate nell elaborato grafico di progetto in allegato. Le cabine saranno dotate di impianto di illuminazione ordinario e di emergenza, forza motrice per tutti i locali, alimentate da apposito quadro BT installato in loco, nonché di accessori normalmente richiesti dalle normative vigenti. Il sostegno dei circuiti ausiliari dei quadri per la sicurezza e per il funzionamento continuativo dei sistemi di protezione elettrica avverrà da gruppi di continuità (UPS) installati in loco. All interno del vano di conversione saranno inseriti gli inverter e le protezioni lato BT, le quali fungono anche da sezionamento lato AC e alle quali viene inoltre collegata la linea per l apertura di rincalzo, comandata dalla protezione d interfaccia in MT. I gruppi di conversione utilizzati saranno i seguenti: - N.3 Inverter mod. SC630HE-11 con potenza nominale 630 kwp (all interno delle cabine dei sottocampi fotovoltaici 1, 2 e 3 ); File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 9 di 20

10 - N.2 Inverter mod. SC500HE-11 con potenza nominale 500 kwp (all interno delle cabine dei sottocampi fotovoltaici 1 e 2 ). Le caratteristiche tecniche principali dell inverter SMA Sunny Central 630 High Efficiency- 11 sono le seguenti: Caratteristiche sezione c.a.: - Tensione nominale lato c.a.: 3 x 315 V - Potenza nominale lato c.a.: 630 kw - Forma d onda lato c.a.: sinusoidale (PWM) - Fattore di potenza: 1 - Armoniche lato c.a.: Cei EN , EN Rendimento massimo: 98,6% - Euro-Eta: 98,4% Caratteristiche sezione c.c.: - Tensione nominale lato c.c.: 450 V 820 V - Tensione massima lato c.c.: 1000 V - Corrente massima lato c.c.: 1350 A - Potenza massima lato c.c.: 705 kwp - Ripple lato c.c.: < 3% Le caratteristiche tecniche principali dell inverter SMA Sunny Central 500 High Efficiency- 11 sono le seguenti: Caratteristiche sezione c.a.: - Tensione nominale lato c.a.: 3 x 270 V - Potenza nominale lato c.a.: 500 kw - Forma d onda lato c.a.: sinusoidale (PWM) - Fattore di potenza: 1 - Armoniche lato c.a.: Cei EN , EN Rendimento massimo: 98,6% - Euro-Eta: 98,4% Caratteristiche sezione c.c.: - Tensione nominale lato c.c.: 450 V 820 V - Tensione massima lato c.c.: 1000 V File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 10 di 20

11 - Corrente massima lato c.c.: 1070 A - Potenza massima lato c.c.: 500 kwp - Ripple lato c.c.: < 3% All interno del vano di trasformazione saranno ubicati il trasformatore elevatore di tensione bt/mt e gli organi di comando e protezione MT. Le funzioni svolte dal trasformatore sono essenzialmente due: - Adeguamento del livello di tensione del circuito primario (uscita del ponte di conversione) con il valore richiesto dal carico; - Separazione galvanica tra generazione fotovoltaica ed utenza. I trasformatori impiegati saranno i seguenti: - N.3 trasformatori trifase BT/MT con potenza nominale 630 kwp (all interno delle cabine dei sottocampi fotovoltaici 1, 2 e 3 ); - N.2 trasformatori trifase BT/MT con potenza nominale 500 kwp (all interno delle cabine dei sottocampi fotovoltaici 1 e 2 ). Le caratteristiche tecniche principali del trasformatore trifase con potenza nominale 630 kwp sono le seguenti: - Tensione lato MT: 20 kv - Tensione lato bt: 0,27 kv - Classe di isolamento primario: 24 kv - Classe di isolamento secondario: 1,1 kv - Frequenza: 50 Hz - Perdite di cortocircuito inferiori a: 5600 W - Perdite a vuoto inferiori a: 900 W - Tensione di cortocircuito Ucc: 6% - Corrente nominale lato MT: 18,2 A - Corrente nominale lato bt: 1347,2 A Le caratteristiche tecniche principali del trasformatore trifase con potenza nominale 500 kwp sono le seguenti: - Tensione lato MT: 20 kv - Tensione lato bt: 0,27 kv - Classe di isolamento primario: 24 kv - Classe di isolamento secondario: 1,1 kv File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 11 di 20

12 - Frequenza: 50 Hz - Perdite di cortocircuito inferiori a: 7100 W - Perdite a vuoto inferiori a: 1100 W - Tensione di cortocircuito Ucc: 6% - Corrente nominale lato MT: 14,4 A - Corrente nominale lato bt: 1069,2 A La cabina elettrica di consegna sarà costituita da pannelli prefabbricati in calcestruzzo e verrà assemblata sul posto secondo le dimensioni e il posizionamento riportati negli elaborati grafici di progetto. Essa sarà suddivisa in: un locale Utente/Produttore, separato ed indipendente, di arrivo cavi MT lato Enel e partenza/protezione cavi MT verso le cabine di conversione e trasformazione; un locale ceduto in servitù alla Società Enel Distribuzione SpA, per alloggiare gli scomparti di arrivo-partenza (entra-esci) e di consegna MT; un locale misura con doppio accesso, per consentire le letture e i controlli da parte del Distributore di Energia e del produttore di energia. I cavi MT 20 kv previsti per il collegamento della cabina di conversione e trasformazione alla cabina di consegna saranno di tipo RG7H1R con conduttore in rame o alluminio di sezione nominale 35 mm 2 come da schemi elettrici di progetto e saranno direttamente posati nel terreno in opportuno scavo con idonea segnalazione ad una quota minima di 90 cm. I cavi BT 0,6/1 kv atti al trasporto dell energia per l alimentazione degli ausiliari e/o dei segnali che collegano le cabine di conversione e trasformazione e la cabina di consegna, se necessari, saranno posati entro il medesimo scavo opportunamente distanziati dalle linee MT. Sono previsti cavi in gomma di tipo FG7OR con conduttore in rame o alluminio, come da schemi elettrici di progetto. File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 12 di 20

13 5. METODOLOGIA DI CALCOLO DEFINIZIONI Le principali grandezze fisiche che caratterizzano il campo elettromagnetico sono: Campo elettrico Il campo elettrico E è un vettore che, in ogni punto dello spazio, rappresenta il rapporto tra il vettore forza F che agisce su una carica elettrica di prova q ed il valore della carica medesima: F E q L unità di misura del campo elettrico nel sistema S.I. è il Volt/metro (V/m). Induzione magnetica L induzione magnetica B è un vettore che, in ogni punto dello spazio, determina una forza F su una carica q in moto con velocità v : F q( v B) L unità di misura dell induzione magnetica nel sistema S.I. è il Tesla (T) o il Weber/metro 2 (Wb/m 2 ). Campo magnetico Il campo magnetico H è un vettore dato dal rapporto tra l induzione magnetica B e la permeabilità magnetica del mezzo: B H L unità di misura del campo magnetico nel sistema S.I. è l Ampere/metro (A/m). Campo elettromagnetico Il campo elettromagnetico è costituito dall oscillazione dei campi elettrico e magnetico, variabili nel tempo; l onda elettromagnetica che viene generata viaggia ad una velocità 8 che nel vuoto coincide con la velocità della luce ( c 310 m s ). Si definisce inoltre Densità di potenza dell onda elettromagnetica l energia trasportata dall onda in un secondo attraverso l unità di superficie posta perpendicolarmente alla sua direzione di propagazione. La densità di potenza è esprimibile come intensità del vettore di Poynting, S, dato dal prodotto: File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 13 di 20

14 S E H. L unità di misura della densità di potenza nel sistema S.I. è il Watt/metro 2 (W/m 2 ). Frequenza La frequenza rappresenta il numero di oscillazioni (o cicli) di un onda nell unità di tempo. L unità di misura nel sistema S.I. è l Hertz (Hz). Ai fini della presente relazione è utile richiamare le seguenti definizioni valide per gli elettrodotti e le cabine di trasformazione (cfr. Decreto 29/05/2008): Linee elettriche Le linee corrispondono ai collegamenti con conduttori elettrici aerei o in cavo, delimitati da organi di manovra, che permettono di unire due o più impianti (Centrali di Produzione, Stazioni Elettriche, Cabine di Trasformazione primarie e secondarie, cabine utente AT) allo stesso livello di tensione. Cabine di trasformazione Nell ambito di una rete elettrica, la cabina di trasformazione corrisponde ad un officina elettrica destinata alla modifica (trasformazione e/o conversione) dell energia elettrica transitante in modo da renderla adatta a soddisfare le richieste della successiva fase di destinazione. Fascia di rispetto La fascia di rispetto è lo spazio circostante un elettrodotto comprendente tutti i punti, al di sopra e al di sotto del livello del suolo, caratterizzati da un induzione magnetica di intensità maggiore o uguale all obiettivo di qualità. Distanza di prima approssimazione (Dpa) Per le linee è 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. Per le cabine è la distanza, in pianta sul livello del suolo, da tutte le pareti della cabina stessa che garantisce i requisiti di cui sopra. File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 14 di 20

15 ALGORITMI DI CALCOLO Linee in cavo interrato Coerentemente con quanto riportato nella Guida CEI , per il calcolo dell induzione magnetica e delle distanze di rispetto si utilizzeranno le formule semplificate relativamente alla situazione impiantistica rappresentata da cavi unipolari posati in piano; lo schema di posa è di seguito illustrato (cfr. Guida CEI ): Figura 2: Schema cavi interrati posati in piano (Guida CEI ). Con riferimento ai simboli riportati nella precedente figura, si riportano le formule approssimate impiegate nel calcolo della fascia di rispetto dall asse della linea al livello del suolo per i cavi interrati in piano. Sia R la distanza, in m, dal conduttore centrale alla quale si vuole calcolare l induzione magnetica B, in μt; è data la seguente equazione approssimata, valida per R>>S: B 0,2 S I 3 2 R dove: S è la distanza tra i conduttori adiacenti (m); I è la corrente che percorre i conduttori al limite di portata, simmetrica ed equilibrata (A). E possibile, a partire dalla precedente relazione, ricavare la distanza R dal conduttore centrale alla quale l induzione magnetica assume il valore di 3 μt, pari all obiettivo di qualità: R' 0, 34 S I Infine, da semplici considerazioni geometriche, è possibile ricavare la distanza R 0 dall asse della linea al livello del suolo (h=0) oltre la quale l induzione magnetica scende al File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 15 di 20

16 di sotto del valore di 3 μt: a tale distanza tutti i punti al di sopra del suolo sono caratterizzati da valori di induzione magnetica inferiori a 3 μt. Si ottiene pertanto: dove: d è la profondità di posa dei cavi (m). Cabine di trasformazione R 2 0 0,115S I d Coerentemente con quanto riportato nel Decreto del Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare del 29 maggio 2008, per il calcolo della distanza di prima approssimazione (Dpa) si riferirà, in prima analisi, a una struttura semplificata delle cabine elettriche di ultima generazione, realizzate secondo gli standard di riferimento nazionali. Si assume pertanto un sistema trifase percorso da una corrente pari alla corrente nominale di bassa tensione in entrata al trasformatore, se esso è del tipo bt/mt (come nei casi in oggetto) oppure in uscita se del tipo MT/bt. Le distanze fra le fasi si considerano pari al diametro dei cavi in ingresso/uscita dal trasformatore stesso. La metodologia per la determinazione della Dpa è la seguente: Si usa la curva riportata nel grafico seguente per calcolare il valore tipologia di cavi in ingresso dal trasformatore (elevatore) in esame; Si applicano al valore ricavato le operazioni sotto elencate: a) Si moltiplica per la radice della corrente, b) Si arrotonda al mezzo metro superiore. Dpa per la I Dpa Figura 3: Rappresentazione dell andamento del rapporto al variare del diametro dei cavi (DM 29/05/08). I File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 16 di 20

17 L equazione della curva precedente è: dove: Dpa I , x Dpa = Distanza di prima approssimazione (m); I = Corrente nominale (A); x = dei cavi (m). In alternativa al metodo di calcolo descritto in precedenza, si farà riferimento alla metodologia di calcolo presentata nella Guida CEI (2006). In essa vengono proposte alcune formule per il calcolo dell induzione magnetica in riferimento alle sorgenti di campo magnetico a 50 Hz individuate all interno delle cabina MT/bt: le sorgenti che producono significativi valori di induzione magnetica negli ambienti esterni, dove è possibile la permanenza di persone, sono individuate dai sistemi trifase di conduttori per il trasporto di corrente elettrica, considerate normalmente equilibrate e simmetriche e con diversa disposizione geometrica. Per la determinazione della fascia di rispetto si farà riferimento al sistema trifase di conduttori percorsi dalla corrente di bassa tensione ed impiegati nel collegamento diretto fra inverter e trasformatore; la geometria considerata è quella di conduttori disposti parallelamente fra loro ed in piano, con distanza fra le fasi pari alla distanza tra i poli di connessione del trasformatore. La formula utilizzata per il calcolo dell induzione magnetica è la seguente: dove: B 0,2 S I 3 2 R B = Valore efficace del vettore induzione magnetica (μt); I = Corrente nominale di bassa tensione (A); S = Distanza tra i conduttori (m); R = Distanza corrispondente all obiettivo di qualità pari a 3 μt (m). In via cautelativa, la dimensione della fascia di rispetto sarà assunta pari alla massima dimensione ottenuta dalle due metodologie di calcolo proposte. File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 17 di 20

18 6. DETERMINAZIONE DELLE FASCE DI RISPETTO Linee in cavo interrato Per il calcolo della distanza della fascia di rispetto dall asse della linea di MT al livello del suolo si riportano nel seguito i dati, con riferimento alle formule precedentemente esposte, desunti all interno della relazione tecnica allegata alla documentazione progettuale dell impianto fotovoltaico della potenza di 2748,60 kw p in esame e riportati in sintesi nel capitolo 4: Tracciati: Collegamento tra le cabine di conversione e trasformazione (sottocampi 1, 2 e 3) e cabina di consegna; Tipologia di cavo unipolare MT: RG7H1R 12/20 kv a corda rigida in rame, sez. nominale 35 mm 2 ; Tipo di posa: Terna di cavi interrati posati in piano; Profondità di posa: 0.9 m; conduttore: m; esterno: m; Distanza tra i cavi adiacenti: pari al diametro esterno; Limite di portata in corrente (Rt = 2 km/w): 147 A; Corrente di impiego (corrente nominale da quadro MT sottocampo 1): 65.2; Corrente di impiego (corrente nominale da quadro MT sottocampo 2): 32.6; Corrente di impiego (corrente nominale da quadro MT sottocampo 3): 18.2 A. Considerando, in via cautelativa, il valore limite di portata in corrente, risulta che l obiettivo di qualità di 3 μt è raggiunto alla distanza: R = m Applicando la formula per il calcolo della distanza R 0, si ottiene che al livello del suolo sulla verticale del cavo e nelle condizioni limite di portata, il valore di induzione magnetica è inferiore all obiettivo di qualità di 3 µt. File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 18 di 20

19 Cabine di trasformazione Per il calcolo delle distanze delle fasce di rispetto si riportano nel seguito i dati, con riferimento alle formule precedentemente esposte, relativi ai trasformatori di sottocampo desunti all interno della relazione tecnica allegata alla documentazione progettuale dell impianto fotovoltaico della potenza di 2748,60 kw p in esame e riportati in sintesi nel capitolo 4: Trasformatore elevatore bt/mt: 0,27/20 kv 630 kva; Tipo di cavi: FG7R 0.6/1 kv, sez. nominale 185 mm 2 ; dei cavi: m; Distanza tra i poli: 0.1 m; Corrente nominale lato BT trasformatore: A. Risulta: Calcolo della distanza di prima approssimazione secondo il DM del 29 maggio 2008: Dpa = 2.5 m* Calcolo dell ampiezza della fascia di rispetto secondo la Guida CEI : (*) Valori arrotondati al mezzo metro superiore. R= 4.0m* Trasformatore elevatore bt/mt: 0,27/20 kv 500 kva; Tipo di cavi: FG7R 0.6/1 kv, sez. nominale 185 mm 2 ; dei cavi: m; Distanza tra i poli: 0.1 m; Corrente nominale lato BT trasformatore: A. Risulta: Calcolo della distanza di prima approssimazione secondo il DM del 29 maggio 2008: Dpa = 2.0 m* Calcolo dell ampiezza della fascia di rispetto secondo la Guida CEI : (*) Valori arrotondati al mezzo metro superiore. R= 3.5m* File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 19 di 20

20 Per le cabine di conversione e trasformazione l obiettivo di qualità di 3 µt viene raggiunto a partire da 3.5 metri di distanza dalle sorgenti di campo magnetico considerate. I risultati ottenuti nell applicazione dei metodi per le cabine di conversione e trasformazione sono stati estesi, in via cautelativa, anche alla cabina di consegna, non disponendo di dati certi sulle apparecchiature tecnologiche in essa presenti. Nella tavola planimetrica in allegato, sono indicate le fasce di rispetto a partire dal dato ottenuto con il calcolo eseguito secondo la Guida CEI Per ogni cabina l estensione della corrispondente fascia è riportata, in pianta sul livello del suolo, a partire dalle pareti perimetrali della cabina. La collocazione delle cabine all interno del campo, prevista dal progetto di realizzazione del parco fotovoltaico, assicura che le fasce di rispetto rientrino nei confini di proprietà dell impianto stesso. Ing. Pierluigi Mariano E&ngi s.r.l Via Salvatore Quasimodo, Castel Maggiore (BO) Tel Fax File:Relazione elettromagnetica.doc RA06a Conselice Andalo Pagina 20 di 20

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27 FG7(O)R 0,6/1kV CAVI PER ENERGIA E SEGNALAZIONI FLESSIBILI PER POSA FISSA, ISOLATI IN HEPR DI QUALITA' G7, NON PROPAGANTI L'INCENDIO A RIDOTTA EMISSIONE DI GAS CORROSIVI. FLEXIBLE OR RIGID POWER CONTROL CABLE FOR FIXED INSTALLATIONS NOT PROPAGATING FIRE AND WITH LOW CORROSIVE GAS EMISSION. G7 QUALITY HEPR INSULATED Conforme ai requisiti essenziali della direttiva BT 2006/95/CE Accordingly to the standards BT 2006/95/CE UG7(O)R 0,6/1kV - RG7(O)R 0,6/1kV A CEI / 20-22II / (EN ) pt.2 (EN50267) / TABELLE UNEL Conduttore a corda flessibile o rigida di rame ricotto rosso o stagnato. Flexible or rigid in red or tinned copper conductor. CAVI NAZIONALI GENERAL CAVI E D C B A B C D Isolamento in HEPR di qualità G7. HEPR Insulation in G7 quality. Riempitivo in materiale non fibroso e non igroscopico. Not fibrous and not hygroscopic filler. Guaina PVC qualità RZ. PVC sheath in RZ quality. E Marcatura di identificazione. Identification marking. TENSIONE NOMINALE Uo/U : TENSIONE MASSIMA Um : TEMPERATURA MASSIMA DI ESERCIZIO: TEMPERATURA MASSIMA DI CORTO CIRCUITO: per sezioni fino a 240mm²: per sezioni oltre 240mm²: Condizioni di impiego più comuni: Per trasporto di energia e trasmissione segnali in ambienti interni o esterni anche bagnati. Per posa fissa in aria libera, in tubo o canaletta, su muratura e strutture metalliche o sospesa. Adatti anche per posa interrata diretta o indiretta. Condizioni di posa: Temperatura minima di installazione e maneggio: 0 C; Raggio minimo di curvatura per diametro del cavo D (in mm): NOMINAL VOLTAGE Uo/U : MAXIMUM VOLTAGE Um : MAXIMUM OPERATING TEMPERATURE: MAXIMUM SHORT CIRCUIT TEMPERATURE: for sections up to 240mm²: for sections over 240mm²: Cavi energia flessibili, conduttore classe 5 Power flexible cables, class 5 4 D Cavi rigidi classe 1 e 2 Rigid cables, class 1 and 2 6 D Cavi segnalazione e comandi flessibili, classe5 Control flexible cables, class 5 6 D Sforzo massimo di tiro: durante l'installazione si deve impedire che il cavo, quando tirato, giri sul proprio asse: Durante l'installazione In caso di sollecitazione statica Main features: Power and control use outdoor and indoor applications, even wet. Suitable for fixed installations at open air, in tube or canals, masonry, metals structures, overhead wire and for direct or indirect underground wiring. Employment: Minimum installation and use temperature: 0 C; Minimum bending radius per D cable diameter in mm: During installation Static stress 0,6/1kV 1200V +90 C +250 C +220 C Maximum pulling stress (during installation, when the cable is pulled, it has not to revolve about its axis) 50 N/mm² 15 N/mm² Imballo: Matasse da 100m in involucri termoretraibili fino alla sezione 5x6mm² se richiesto. Bobina con metrature da definire in fase di ordine. Colori anime: Unipolare: nero; Bipolare: blu-marrone; Tripolare: marrone-nero-grigio o G/V-blu-marrone; Quadripolare: blu-marrone-nero-grigio (o G/V al posto del blu); Pentapolare: G/V-blu-marrone-nero-grigio (senza G/V 2 neri); Multipli per segnalazioni: neri numerati. Colore guaina: Grigio chiaro RAL7035. Marcatura ad inchiostro speciale: GENERALCAVI - ECOFLEX - CEI 20 22II IEMMEQU - anno - FG7(O)R - 0,61/kV - form x sez. - ordine lavoro interno - metratura progressiva Packing: 100m rings in thermoplastic film up to section 5x6mm². Drums to agree. Core colours: Single core: black; Two cores: blue-brown; Three cores: brown-black-gray (or blue-brown-y/g); Four cores: blue-brown-black-gray (or Y/G instead blue); Five cores: Y/G-blue-brown-black-gray (or black instead Y/G); Multicores: black with numbers. Sheath colour: Light grey RAL Ink marking: GENERALCAVI - ECOFLEX - CEI 20 22II - IEMMEQU - year - FG7(O)R-0,61/kV - form x sect. - inner work order - progressive lenght

28 FG7(O)R 0,6/1KV UNEL Numero conduttori Cores number [N ] 1x 2x 3x Sezione nominale Cross section [mm²] conduttore Approx conductor diameter [mm] Spessore medio isolante Insulation medium thickness [mm] est. di produzione Approx external production diameter [mm] Peso del cavo Approx cable weight [kg/km] Resistenza Elettrica a 20 C Electric resistance at 20 C [Ohm/km] Portate di corrente [A] Current carrying capacities [A] 30 C In tubo o in aria In air or pipe (*) 20 C Interrato In ground Note: Le formazioni tripolari, quadripolari e multipli possono essere richiesti anche con G/V, i pentapolari anche senza G/V. I calcoli per le portate di corrente per i cavi unipolari sono stati eseguiti per 3 cavi non distanziati, per cavi bipolari con 2 conduttori caricati e per i multipolari per 3 conduttori caricati. l diametri esterni sono indicativi di produzione e possono variare di ±3%. (*) Le portate sono calcolate secondo la Unel 35026, caratteristiche di posa interrata secondo CEI (temperatura terreno=20 C; profondità=0.8m; Resistività terreno=1.5 k m/w. Three, four, five and multicores cables can be produced also with Y/G core. Current carrying capacities for single core cables are calculated on 3 close cables, for two core cables with two charged conductors and for three core cables with three charged conductors. Outer diameters are approximates and they can have variations of max +/- 3%. (*) Current Carrying capacities acording to UNEL with underground laying standard CEI (ground temp=20 C, depth=0.8m, ground resistivity=1.5 k m/w.). CAVI NAZIONALI

29 FG7(O)R 0,6/1KV UNEL CAVI NAZIONALI 28 Spessore Peso Resistenza Numero Sezione Portate di corrente medio est. Elettrica conduttori nominale [A] conduttore isolante di produzione del cavo a 20 C Approx Insulation Approx external Electric Cores Cross Approx Current carrying capacities conductor medium production resistance number section cable weight [A] diameter thickness diameter at 20 C 30 C (*) 20 C [N ] [mm²] [mm] [mm] [mm] [kg/km] [Ohm/km] In tubo o in aria Interrato In air or pipe In ground x x35 + 1x x50 + 1x x70 + 1x x95 + 1x x x x x95 3x x95 3x x G x x x x x x x 1.5* * * x 2.5* Note: Le formazioni tripolari, quadripolari e multipli possono essere richiesti anche con G/V, i pentapolari anche senza G/V. I calcoli per le portate di corrente per i cavi unipolari sono stati eseguiti per 3 cavi non distanziati, per cavi bipolari con 2 conduttori caricati e per i multipolari per 3 conduttori caricati. l diametri esterni sono indicativi di produzione e possono variare di ±3%. Le sezioni contrassegnate con (*) non compaiono nelle tabelle UNEL, non sono soggetti al marchio IMQ ma sono costruiti secondo le CEI 20-13/20-22II. (*) Le portate sono calcolate secondo la Unel 35026, caratteristiche di posa interrata secondo (temperatura terreno=20 C; profondità=0.8m; Resistività terreno=1.5 k m/w. Three, four, five and multicores cables can be produced also with Y/G core. Current carrying capacities for single core cables are calculated on 3 close cables, for two core cables with two charged conductors and for three core cables with three charged conductors. Cables marked by (*) are built accordingly to standards CEI 20-13/20-22II, even if they are not specified on UNEL schedules and subjected to IMQ mark. Outer diameters are approximates and they can have variations of max +/- 3%. (*) Current Carrying capacities acording to UNEL with underground laying standard CEI (ground temp=20 C, depth=0.8m, ground resistivity=1.5 k m/w.).

30 RG7(O)R 0,6/1KV UNEL (SU RICHIESTA CON QUANTITATIVI DA CONCORDARE) Numero conduttori Cores number [N ] 1x 2x Sezione nominale conduttore Approx Cross conductor section diameter [mm²] 1.5 U 2.5 U 4 U 6 U 10 R 16 R 25 R 35 R 50 R 70 R 95 R 120 R 150 R 185 R 240 R 300 R 400 R 500 R 1.5 U 2.5 U 4 U 6 U 10 R 16 R 25 R 35 R 50 R 70 R 95 R 120 R [mm] Spessore medio isolante Insulation medium thickness [mm] Peso Resistenza Portate di corrente est. Elettrica [A] di produzione del cavo a 20 C Approx external Electric Approx Current carrying capacities production resistance cable weight [A] diameter at 20 C 30 C (*) 20 C [mm] [kg/km] [Ohm/km] In tubo o in aria Interrato In air or pipe In ground CAVI NAZIONALI Note: Le formazioni tripolari, quadripolari e multipli possono essere richiesti anche con G/V, i pentapolari anche senza G/V. I calcoli per le portate di corrente per i cavi unipolari sono stati eseguiti per 3 cavi non distanziati, per cavi bipolari con 2 conduttori caricati e per i multipolari per 3 conduttori caricati. (*) Le portate sono calcolate secondo la Unel 35026, caratteristiche di posa interrata secondo 64-8-( ). Three, four, five and multicores cables can be produced also with Y/G core. Current carrying capacities for single core cables are calculated on 3 close cables, for two core cables with two charged conductors and for three core cables with three charged conductors. (*) Graunded cables according to 64-8-( ).

31 RG7(O)R 0,6/1KV UNEL (SU RICHIESTA CON QUANTITATIVI DA CONCORDARE) CAVI NAZIONALI Spessore Peso Resistenza Numero Sezione Portate di corrente medio est. Elettrica conduttori nominale [A] conduttore isolante di produzione del cavo a 20 C Approx Insulation Approx external Electric Cores Cross Approx Current carrying capacities conductor medium production resistance number section cable weight [A] diameter thickness diameter at 20 C [N ] [mm²] [mm] [mm] [mm] [kg/km] [Ohm/km] 30 C In tubo o in aria In air or pipe (*) 20 C Interrato In ground 1.5 U U U U R R R x 35 R R R R R R R R U U U x 6 U R R R x R x R x R x R x R x R x R x R x R x R U U U U G 10 R R R R R Note: Le formazioni tripolari, quadripolari e multipli possono essere richiesti anche con G/V, i pentapolari anche senza G/V. I calcoli per le portate di corrente per i cavi unipolari sono stati eseguiti per 3 cavi non distanziati, per cavi bipolari con 2 conduttori caricati e per i multipolari per 3 conduttori caricati. (*) Le portate sono calcolate secondo la Unel 35026, caratteristiche di posa interrata secondo 64-8-( ). Three, four, five and multicores cables can be produced also with Y/G core. Current carrying capacities for single core cables are calculated on 3 close cables, for two core cables with two charged conductors and for three core cables with three charged conductors. (*) Graunded cables according to 64-8-( ).

32 Uo/U=12/20kV Um= 24kV (EX GRADO DI ISOLAMENTO 32) CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE Uo/U=12/20kV Um=24kV (EX INSULATION DEGREE 32) - BUILDING CHARACTERISTICS Numero conduttori Conductor number Sezione nominale Nominal cross section conduttore Approx cond. diameter isolante Insulation diameter esterno Approx overall diameter Peso cavo (Cu) Approx cable weight Raggio minimo curvatura Minimum radius bending [N ] [mm²] [mm] [mm] [mm] [kg/km] [mm] RG7H1R 12/20 kv UNIPOLARE SCHERMATO SINGLE CORE SHIELDED CABLE MEDIA TENSIONE Numero conduttori Conductor number Sezione nominale Nominal cross section conduttore Approx cond. diameter isolante Insulation diameter esterno Approx overall diameter Peso cavo (Cu) Approx cable weight Raggio minimo curvatura Minimum radius bending [N ] [mm²] [mm] [mm] [mm] [kg/km] [mm] Numero conduttori Conductor number Sezione nominale Nominal cross section conduttore Approx cond. diameter isolante Insulation diameter esterno Approx overall diameter Peso cavo (Cu) Approx cable weight Raggio minimo curvatura Minimum radius bending [N ] [mm²] [mm] [mm] [mm] [kg/km] [mm] RG7H1OR 12/20 kv TRIPOLARE SCHERMATO THREE CORES SHIELDED CABLE RG7H1ONR 12/20 kv TRIPOLARE SCHERMATO E ARMATO THREE CORES SHIELDED ARMOURED CABLE