Torino Metologie per la riduzione dei campi e sistemi di schermatura: materiali, tecniche cenni di progettazione e casi reali

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Alessia Romani
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1 Torino Metologie per la riduzione dei campi e sistemi di schermatura: materiali, tecniche cenni di progettazione e casi reali

3 Continua

4 Effetti sulle apparecchiature elettroniche: AR Immunità elettromagnetica. Campo magnetico - Bassa frequenza CEI EN : immunità per apparecchiature elettroniche fino a 3,75 microt (3A/m). Capacità di un'apparecchiatura di funzionare mantenendo integro il rendimento in presenza di disturbi da campi elettromagnetici.

5 Effetti sulle apparecchiature elettroniche : Origine dei guasti del hardware (%) Alimentazione Elettrica Temperatura dell' aria Campi Elettromagnetici Qualità dell'aria Hardware Altri Fonte: HP

6 Applicazioni dei sistemi di shermatura: Sorgenti Infrastrutture elettriche: Linee AT in cavo o aeree Linee MT in cavo o aeree Linee BT Trasformatori a secco ed in olio Quadri elettrici Cabine secondarie MT/BT (distributore energia e di utenti privati)

7 Applicazioni dei sistemi di shermatura: Ambienti Ospedali: protezione delle apparecchiature sensibili (sala della risonanza magnetica e zone circostanti, sala raggi X, ecc.) e di ambienti ove presenti delle persone. Uffici e/o edifici: protezione delle apparecchiature elettroniche (computer, server, ecc.) e delle persone. Stabilimenti industriali: uffici vicini alle linee di produzione, macchine (ad es. stazioni di saldatura), trasformatori, quadri elettrici generali, linee elettriche, ecc. Fabbriche di semiconduttori: costruttori di microchip e di elettronica SMD Sale telecomunicazioni / centri dati / sale back-up. Aeroporti: sale comunicazioni, sale rack, ecc.

8 Applicazioni dei sistemi di shermatura: Apparati industriali Riscaldamento a Induzione Saldatura ad Induzione Controlli magnetici NDT Saldatura a resistenza Elettrolisi Forni a induzione Apparecchi medicali Saldatura dielettrica Direttiva Europea 2013/35 luglio 2016

9 Soluzioni di Schermatura a Bassa Frequenza: Sistema di schermatura prodotto dalla SATI ITALIA Descrizione dei materiali schermanti Il sistema di mitigazione dell induzione magnetica viene ottenuto, sia nel caso delle piastre piane che in quello delle canalizzazioni mediante l apposizione di schermature magnetiche costituite dall accoppiamento di due differenti materiali: Materiale ad alta permeabilità magnetica Materiale ad elevata conducibilità elettrica

10 Soluzioni di Schermatura a Bassa Frequenza: Lo strato di materiale ad alta permeabilità magnetica, permette l abbattimento dell induzione magnetica attraverso una deviazione del flusso. Il suo comportamento schermante può essere molto intenso vicino allo schermo ma tende a decadere allontanandosi da esso.

11 Soluzioni di Schermatura a Bassa Frequenza: Fig. 1. Campo magnetico prodotto da una spira in assenza di schermo

12 Soluzioni di Schermatura a Bassa Frequenza: Lo strato di materiale ad elevata conducibilità elettrica in presenza di un campo magnetico variabile (campo induttore) diventa sede di correnti di circolazione, le quali generano a loro volta un campo magnetico di reazione (campo indotto) che si oppone a quello inducente provocando un abbattimento complessivo del campo magnetico totale.

13 Soluzioni di Schermatura a Bassa Frequenza: Schermo Ferromagnetico + Campo magnetico prodotto da una spira in assenza di schermo Schermo Conduttivo L associazione fra materiali ad alta permeabilità e conduttività, producono un doppio effetto sull assorbimento dei campi elettromagnetici, riducendo al minimo il campo magnetico residuo con l effetto corrente parassita che annulla e trattiene il campo.

14 I SISTEMI (Piastre piane) Tipologia di schermatura Materiale ad Alta Permeabilità Magnetica Materiale ad Elevata Conducibilità Elettrica Spessore Totale LT (Low Thickness) MT (Medium Thickness) HT (High Thickness) 2x0,35 mm 2 mm 2.7 mm 2x0,35 mm 4 mm 4.7 mm 4x0,35 mm 5 mm 6.4 mm

15 I SISTEMI (Piastre piane) Misure standard delle piastre piane di schermatura: (1000x1000 mm) (1000x500 mm) (500x500 mm)

16 I SISTEMI (Piastre piane)

17 I SISTEMI (Piastre piane)

18 Esempio di applicazione

19 Esempio di applicazione

20 Esempio di applicazione

21 Applicazioni speciali (EXPO Milano)

22 Applicazioni speciali

23 Applicazioni speciali

24 Applicazioni speciali

25 I SISTEMI (Canali schermanti)

26 Esempio di applicazione

27 Esempio di applicazione

28 I SISTEMI (Canale schermante spec. )

29 Esempio di applicazione

30 Esempio di applicazione

31 Cabine di trasformazione distributore energia (es. Enel, Iren, ACEA, A2A, ecc.)

32 Fascia di rispetto e obiettivo di qualità T

33 Cabina secondaria «FR0» Si tratta di una schermatura progettata per ridurre la Fascia di Rispetto entro i 20 cm dalla parete esterna della cabina (20 cm secondo la Norma CEI-EN 62100).

34 Cabina secondaria «FR0» Le schermature dei singoli componenti sono fatte da materiali a singolo o multistrato (a 2 o 3 strati di materiale).

35 Cabina secondaria «FR0»

36 Cabina secondaria «FR0»

37 I SISTEMI (Schermature Puntuali)

Schermatura di sistemi di smagnetizzazione I sistemi per la smagnetizzazione di componenti ferromagnetici sono necessari per annullare il più possibile l induzione magnetica residua di componenti che

38 Schermatura di sistemi di smagnetizzazione I sistemi per la smagnetizzazione di componenti ferromagnetici sono necessari per annullare il più possibile l induzione magnetica residua di componenti che sono stati sottoposti da un ciclo di magnetizzazione statica o dinamica finalizzata ai controlli non distruttivi Tali sistemi sono caratterizzati da un grosso avvolgimento alimentato in corrente alternata a frequenza regolabile. Il pezzo che deve essere sottoposto a smagnetizzazione viene fatto passare all interno del solenoide. Generalmente il pezzo viene posto su di un tapis roulant o viene movimentato a mano mediante un carrello che porta il pezzo al centro del solenoide e poi lo allontana fino ad una determinata distanza.

Schermatura di sistemi di smagnetizzazione Il sistema di mitigazione può essere in materiale conduttivo o ferromagnetico L effetto del materiale conduttivo può portare a modifiche del campo magnetico

39 Schermatura di sistemi di smagnetizzazione Il sistema di mitigazione può essere in materiale conduttivo o ferromagnetico L effetto del materiale conduttivo può portare a modifiche del campo magnetico principale all interno dello smagnetizzatore mentre l utilizzo del materiale ferromagnetico permette di ridurre il campo magnetico senza alterare il funzionamento. Schermo ferromagnetico Schermo conduttivo

Schermatura di sistemi di smagnetizzazione Tali apparecchiature non sono classificate conformi a priori ma devono essere oggetto di valutazioni accurate.

40 Schermatura di sistemi di smagnetizzazione Tali apparecchiature non sono classificate conformi a priori ma devono essere oggetto di valutazioni accurate. Spesso può risultare opportuno schermare tali sorgenti sia per la protezione dei lavoratori professionalmente esposti che quelli non professionalmente esposti che possono trovarsi in prossimità della sorgente. La schermatura permette un abbattimento significativo dei livelli di induzione magnetica nell intorno dell apparecchiatura.

41 Linee alta tensione in cavo interrato Superamento obiettivo di qualità (3 microt) Possibile superamento del limite europeo (100 microt)

Linee alta tensione in cavo interrato: schermatura area di giunzione (brevettato) MAGNETIC CORES (3) SHIELDING CABLES (12) Magnetic Induction ( T) 100 90

42 Linee alta tensione in cavo interrato: schermatura area di giunzione (brevettato) MAGNETIC CORES (3) SHIELDING CABLES (12) Magnetic Induction ( T) Campo a mezzo metro dal terreno I = 1400A X axis (m) Campo Sorgente Passive Loop HMC 17/27

45 Grazie dell attenzione

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