Compatibilità elettromagnetica (ambientale)

Transcript

1 Compatibilità elettromagnetica (ambientale) Contenuto Qualsiasi tensione elettrica provoca campi elettrici, qualsiasi corrente elettrica provoca campi magnetici. Poiché anche tutte le funzioni del corpo umano (contrazioni muscolari, segnali delle cellule nervose) si basano su segnali bio-elettrici lenti e deboli, sia i corpi umani che gli apparecchi elettrici sono circondati dal proprio campo elettromagnetico. In questo ambiente i disturbi reciproci e gli influssi sui processi di guarigione dell'uomo sono ovvi e anche noti. La presente documentazione si occupa degli effetti dei campi elettromagnetici e dei requisiti delle rispettive direttive CE sull'argomento della CEM (compatibilità elettromagnetica riferita ai reciproci disturbi delle apparecchiature elettriche) e della CEMA (compatibilità elettromagnetica ambientale di apparecchi, riferita all'influsso dei loro campi elettromagnetici sull'ambiente e in particolare sull'uomo). EMV_SB-UIT Versione 1.0 1/8

2 Generazione di campi elettromagnetici 1 Generazione di campi elettromagnetici Disturbi legati al campo magnetico Disturbi legati alla linea I campi elettromagnetici vengono generati da apparecchi elettrici e si manifestano sia in qualsiasi abitazione privata che in campo industriale. Inoltre agiscono su di noi anche campi elettromagnetici costanti e continui, generati da fenomeni naturali, come ad es. il tempo meteorologico o il campo magnetico terrestre. Come già menzionato, ogni persona è inoltre circondata dal proprio campo elettromagnetico, poiché anche le funzioni del nostro corpo si basano su correnti bio-elettriche e tensioni. È dunque immaginabile che esistano reciproci influssi, positivi e negativi, dei diversi campi elettrici. Per gli apparecchi elettrici esistono specifiche direttive della CE finalizzate a impedire il reciproco disturbo degli apparecchi. Fondamentalmente, si tratta di distinguere tra disturbi condotti e irradiati. Ad esempio l'impiego di un trapano provoca disturbi nelle immagini del proprio televisore, se non addirittura di quello del vicino. In questo caso la trasmissione dei disturbi avviene tramite il cavo elettrico ed è dunque un disturbo condotto. Se invece c'è un cellulare in macchina, in caso di arrivo di chiamata o di ricerca di campo la ricezione radio è disturbata (colpi acustici nella radio). In questo caso la trasmissione dei disturbi avviene mediante le onde radio emesse dal cellulare. Per gli apparecchi elettrici che devono emettere onde radio (come il cellulare) esistono norme diverse riguardo la loro compatibilità elettromagnetica, che per apparecchi che non devono emettere radiazioni (come il trapano). SMA Solar Technology AG 2/8

3 Compatibilità elettromagnetica (CEM) 2 Compatibilità elettromagnetica (CEM) Ogni apparecchio elettrico durante il suo funzionamento è sempre circondato dal proprio campo elettromagnetico, che può influire anche su altri apparecchi elettrici. Questi disturbi possono anche essere trasmessi dai cavi, attraverso la presa di corrente. La CEM definisce la capacità di un apparecchio di operare in modo soddisfacente nell'ambiente elettromagnetico, senza provocare disturbi elettromagnetici inammissibili per altri apparecchi dislocati nello stesso ambiente. Quindi, per far funzionare contemporaneamente numerosi apparecchi elettrici, essi da una parte non devono emettere disturbi eccessivi (emissione di disturbi) e dall'altra devono riuscire a sopportare una certa quantità di disturbi (resistenza ai disturbi). I requisiti fondamentali degli apparecchi necessari a tale scopo sono regolati nella direttiva CEM (2004/108/CE e legge CEM). 2.1 Classifica secondo la direttiva CEM Per adempiere ai diversi requisiti, gli apparecchi vengono anche suddivisi nelle seguenti classi, in base alle loro funzioni e campo d'impiego: Ambito abitativo: per apparecchi all'interno dell'abitazione gli standard relativi all'emissione dei disturbi sono molto elevati. Sono consentite solo basse radiazioni. Vigono standard più bassi invece per quanto riguarda la resistenza all'interferenza. Esempio: elettrodomestici (lavatrice, aspirapolvere, televisore, radio) e piccoli inverter FV (inverter fotovoltaici, per es. Sunny Boy) Ambito industriale o impianti di trasmissione: qui sono ammesse e anzi necessarie radiazioni elevate o emissioni di disturbi condotte. In compenso, in questo ambiente più fortemente esposto ai disturbi, sono richiesti standard più elevati per quanto riguarda la resistenza ai disturbi. Esempio: radio, radiotelefonia (cellulare) o impianti industriali e inverter centrali 2.2 Obblighi e controlli Nell'UE sono stabiliti in modo unitario tutti i requisiti CEM previsti dal marchio CE. In Germania l'ufficio di controllo competente è "l'agenzia federale per le reti" (Bundesnetzagentur). Gli inverter FV della SMA Solar Technology AG adempiono alle norme CEM più severe, della famiglia DIN EN 61000, rilevanti per il marchio "CE". SMA Solar Technology AG 3/8

4 3 Compatibilità elettromagnetica ambientale (CEMA) La compatibilità elettromagnetica ambientale definisce gli influssi dei campi elettromagnetici sull'ambiente e in particolare sull'uomo. Gli influssi negativi nel linguaggio di tutti i giorni sono chiamati elettrosmog. I campi elettromagnetici degli apparecchi elettrici e dei corpi umani possono avere sia effetti positivi che negativi. Nella terapia con correnti di stimolazione ad esempio, la corrente favorisce la guarigione o la crescita di cellule muscolari. Nell'EEG (elettroencefalografia) o ECG (elettrocardiogramma) le correnti cerebrali o i riflessi del miocardio possono essere misurati mediante elettrodi. Inoltre agiscono continuamente su di noi anche campi elettromagnetici generati da fenomeni naturali, come per es. il campo magnetico terrestre o l'atmosfera, con la sua carica elettrostatica. Poiché i campi elettromagnetici diminuiscono sensibilmente quando ci si allontana dalla loro origine, le fonti utilizzate nelle vicinanze del corpo umano (cellulare, riscaldamento del sedile) hanno effetti più rischiosi. Nella raccomandazione del Consiglio del 12 luglio 1999 la direttiva CE "relativa alla limitazione dell'esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici (da 0 Hz a 300 GHz) stabilisce che: "nell ambito della Comunità è imperativo proteggere i singoli cittadini dagli effetti negativi certi sulla salute, che possono derivare dall esposizione ai campi elettromagnetici. Riguardo eventuali rischi per la salute è fondamentale distinguere tra radiazioni ionizzanti e non ionizzanti. Radiazione ionizzante Modifica (provoca mutazione) o distrugge le cellule del corpo o i nuclei della cellula. Determina quindi un elevato rischio di tumori. Esempi: radiazioni UV-C (sole e solarium) raggi X (anche vecchi tubi catodici) radiazione radioattiva radiazione cosmica (per es. in caso di voli di lunga durata) Radiazione non ionizzante La radiazione non ionizzante invece non provoca tumori, al massimo può incentivare, o anche impedire, la crescita di un tumore già esistente. Generalmente, per radiazioni non ionizzanti si intende il range di frequenza fino a 300 GHz, che rientra ancora sicuramente nella radiazione non ionizzante con energia dei quanti ridotta. Nota sulle indicazioni di frequenza: 1 GHz = 1000 MHz = 1E9 Hz = 1 Mrd Hz Esempi: microonde cellulare radio riscaldamento sedile SMA Solar Technology AG 4/8

5 3.1 Caratteristiche delle radiazioni non ionizzanti Effetti 1. Provocano correnti nel corpo umano fino ad alcuni khz o MHz (per es. irritazione nervosa o disturbi dei riflessi) La valutazione avviene localmente, sul corpo, misurando la densità di corrente (corrente/sezione di superficie in ampere/m²). Questo dato è più esatto della misurazione della corrente complessiva. 2. Riscaldamento del corpo causato da assorbimento di energia di campo ad alta frequenza Incide per es. sulla crescita delle cellule e può provocare la coagulazione delle proteine. La valutazione avviene localmente, sul corpo, misurando la densità del flusso di potenza (potenza /sezione di superficie in watt/m²). In caso di basse temperature o attività sportiva il corpo sopporta e regola (mediante tremiti, sudore) per breve tempo anche fino a 5 C di differenza di temperatura. In base alla legislazione attuale, a lungo andare (> 6 min) il riscaldamento corporeo non deve superare gli 0,1 C. 3. Ipersensibilità elettrica Su questo punto si discute in modo molto controverso, poiché le causalità non sono potute essere confutate in modo inequivocabile, ma neanche provate. Le persone sensibili all'elettricità temono tuttavia di subire disturbi dell'equilibrio ormonale e delle funzioni vegetative (per es. pressione sanguigna) con conseguenze come disturbi del sonno o indebolimento del sistema immunitario. SMA Solar Technology AG 5/8

6 Valori limite A livello mondiale vigono in parte "raccomandazioni" o valori limite molto diversi riguardo le radiazioni di apparecchi elettrici. Sia la densità di corrente nel corpo che la rata di assorbimento specifica non sono quasi misurabili o lo sono solo su modelli di corpi artificiali. Tuttavia, qui vigono i valori limite di base primari; per le intensità di campo direttamente misurabili (senza presenza di persone) esistono cosiddetti valori limite derivati. La conversione reciproca dipende fortemente dalla frequenza, dalle caratteristiche corporee (tessuti, grasso, muscoli,..) e dalla disomogeneità del campo effettivamente presente (disuniformità), rendendo difficili affermazioni esatte. Esistono apposite indicazioni per la "collettività", il "posto di lavoro", ecc. Qui di seguito sono raffigurati il valore limite di base "densità di corrente nel corpo" fino a 10 MHz valido per la "collettività", nonché il valore limite derivato "intensità della potenza irradiata" fino a 300 GHz secondo la raccomandazione del Consiglio UE 1999/519/CE insieme alle rispettive raccomandazioni dei bioarchitetti (valore di cautela di Vienna del 2000), nonché i valori esemplificativi naturali e caratteristici della vita quotidiana. Pericolo come in caso di scossa elettrica Correnti nel corpo Fenomeni naturali Valore limite della raccomandazione del Consiglio UE Valore limite bioarchitetti Area di carico di diversi apparecchi SMA Solar Technology AG 6/8

7 Pericolo di surriscaldamento corporeo Fenomeni naturali Area di carico di diversi apparecchi Valore limite della raccomandazione del Consiglio UE Valore limite del valore di cautela di Vienna Valore limite DIN EN a 3 m di distanza (norma specifica dell'apparecchio) Questo schema non pretende di essere assolutamente esatto o completo, ma si basa su valori di misura e valori empirici esemplificativi, riportati per es. dalla letteratura specifica, come: LfAS "Elektromagnetische Felder am Arbeitsplatz ("Campi elettromagnetici sul posto di lavoro"), G. Bopp (ISE): "Verursachen PV-Anlagen Elektrosmog? ("Gli impianti FV causano elettrosmog?"). In casi eccezionali i valori possono anche non raggiungere o superare leggermente gli ambiti contrassegnati. 3.2 Comportamento delle radiazioni degli inverter SMA Gli inverter FV della SMA Solar Technology (per es. "Sunny Boy" o "Sunny Mini Central") vengono messi in funzione solo di giorno e non sono "utilizzati" in prossimità del corpo umano. La comunicazione senza fili, disponibile come opzione, invia raramente pacchetti di dati e questo eventualmente avviene a una potenza molto ridotta. Nel caso degli inverter FV privi di trasformatore è possibile che il potenziale del generatore FV si sovrapponga alla tensione di rete, ma può essere equiparato ugualmente a una linea di rete normale. Nel complesso, tutti i tipi di inverter FV non si comportano diversamente da altri tipici apparecchi elettrici o elettrodomestici. Con la differenza che gli inverter FV della SMA Solar Technology riducono tutte le possibili radiazioni di interferenza, evitando le correnti ad alta frequenza mediante la tecnica della commutazione, l'impiego di filtri e l'utilizzo di involucri con messa a terra. SMA Solar Technology AG 7/8

8 Inoltre, la misurazione delle emissioni di disturbi ad alta frequenza dell'inverter FV, incluse tutte le linee di collegamento, è parte integrante della qualifica del prodotto. Gli inverter Sunny Boy e Sunny Mini Central adempiono ai più severi requisiti delle normative vigenti. Per questa ragione, la ridotta emissione di disturbi degli inverter FV della SMA Solar Technology è stata confermata da numerosi test di laboratori indipendenti. Qui di seguito vengono messi a confronto, in percentuale, alcuni apparecchi elettrici in riferimento al loro carico di radiazione. Il tasso di carico deriva dall'analisi dei diagrammi rappresentati precedentemente. Un carico ridotto presenta rischi notevolmente inferiori rispetto per es. a un carico medio. Tuttavia, non è possibile equiparare veramente due carichi medi, se la loro causa (l'apparecchio elettrico) è diversa, poiché anche il loro effetto sarà diverso. SMA Solar Technology AG 8/8