INDICE INDICE... 1 1 PREMESSA... 2 2 RELAZIONE TECNICA... 4 3 NORMATIVA DI RIFERIMENTO... 6 4 METODOLOGIA DI CALCOLO... 8 5 VALUTAZIONE DELL IMPATTO ELETTROMAGNETICO... 11 6 CONCLUSIONI... 17
1 PREMESSA Nella presente relazione è sviluppata la valutazione d impatto dal punto di vista delle emissioni elettromagnetiche, della centrale idroelettrica da costruire nella zona denominata Piano Antico Mulino Fanelli nel Comune di Sarnano (MC). L impianto idroelettrico proposto sfrutta sulla sinistra idrografica una traversa e le opere di presa esistenti sul torrente Tennacola, che permettevano la derivazione idraulica del Vecchio Mulino Fanelli, successivamente trasformato in centrale idroelettrica e ora in stato di completo abbandono, e la restituzione avverrà a circa 70 metri più a valle della briglia stessa. Dal punto d intercettazione della linea aerea MT esistente, per mezzo di un elettrodotto interrato di Media Tensione di lunghezza pari a 10 m, la potenza prodotta confluisce nella cabina di consegna alla rete; dalla cabina di consegna, per mezzo di un elettrodotto interrato di Media Tensione di lunghezza pari a 90 m, la potenza prodotta confluisce nel nuovo locale centrale. Il cavidotto attraverserà le particelle distinte al Catasto del Comune di Sarnano al Foglio 23, mappali 295, 302, 303, 304 e 306. Per maggiori dettagli si rimanda alla sovrapposizione presente nella tavola 01 (Inquadramento Territoriale e Catastale) e nella relazione R07 (Piano Particellare di Esproprio). La presente relazione, dopo aver richiamato la normativa di settore, sviluppa la relativa analisi di riferimento, verificando quindi il rispetto dei valori limite di normativa vigente (e.g. D.P.C.M. 8/7/2003), mettendo altresì in evidenza tutti gli accorgimenti progettuali, le caratteristiche costruttive delle varie opere e le mitigazioni adottate per ottenere il rispetto dei suddetti limiti. Dall analisi del sito ove sarà collocata la centrale idroelettrica e la cabina di trasformazioneconsegna, è emerso che i recettori più sensibili più prossimi, caratterizzati cioè da permanenza umana prolungata, si trovano ad una distanza in linea d aria di circa 25 metri dall elettrodotto in progetto e di circa 48 metri dalla cabina di trasformazione-consegna. Dal momento che i collegamenti in BT e in MT interni all impianto non saranno in zone accessibili se non per il personale autorizzato, l analisi del impatto elettromagnetico riguarderà esclusivamente, ai sensi della normativa vigente, il tratto di elettrodotto esterno all area dell impianto e la cabina di trasformazione-consegna. 2
Figura 1: Sovrapposizione su mappa catastale del tracciato del cavidotto Figura 2: Sovrapposizione su foto aerea del tracciato del cavidotto e distanza dai recettori sensibili 3
2 RELAZIONE TECNICA In via del Colle del comune di Sarnano (MC), sarà realizzato un impianto di produzione da fonte acqua fluente di potenza di 200 kw. Per collegare tale impianto alla rete ENEL di distribuzione sarà necessaria la realizzazione di una linea elettrica per il trasporto dell energia prodotta. Per la realizzazione delle opere di connessione sono previsti i seguenti interventi: - Elettrodotto in cavo interrato MT 20 KV; - Scavo per posa in opera in tubazioni; - Dispositivo di sezionamento motorizzato da palo su linea aerea esistente; - Cabina di consegna MT/MT di consegna e misura dell energia elettrica con montaggi elettromeccanici con scomparto di arrivo + consegna. LINEA DI CONNESSIONE IN CAVO Il cablaggio verrà realizzato utilizzando cavi per media tensione tripolari ad elica isolati con polietilene reticolato schermati con guaina PVC esterna. Le caratteristiche geometriche dei cavi interrati sono : - Lunghezza = 10 + 90 m circa; - Numero di conduttori per sezione nominale = 3x(1x185 mm2). I cavi interrati verranno posati entro tubazioni per un eventuale rapido ripristino della linea in caso di guasto; le tubazioni avranno resistenza tale da offrire le necessarie prestazioni rispetto all'urto ed alla propagazione delle fiamme. Le tubazioni da impiegare saranno in polietilene ad alta densità (HDPE) flessibile di tipo corrugato. É prevista inoltre la presenza di un nastro segnalatore ad una quota di almeno 20 cm dalla tubazione. Gli scavi per la posa in opera delle tubazioni saranno realizzati su terreno naturale; lo scavo avrà profondità e sezione come prescritto dalle norme CEI 11-17. CABINA DI CONSEGNA MT/BT La cabina di consegna sarà di tipo box con locale ENEL conforme alla norma tecnica DG 2092 ed alle prescrizioni CEI 11-1 e CEI EN 61330. Il box verrà realizzato ad elementi componibili prefabbricati in cemento armato ed il locale ENEL inoltre sarà dotato di un accesso diretto ed indipendente su via aperta al pubblico. 4
Nella cabina di consegna è previsto l'allestimento di montaggi elettromeccanici con 1 scomparto di linea e 1 scomparto di consegna come previsto ai sensi della Art. 3.4 del TICA. È prevista la costruzione di un impianto di terra costituito da una parte interna di collegamento dei diversi componenti elettromeccanici e da una parte esterna costituita da elementi disperdenti. Il dimensionamento dell'impianto di terra verrà eseguito in modo da garantire il rispetto dei limiti delle tensioni di passo e di contatto previste dalla norma CEI 11-1. La progettazione, l esecuzione e l esercizio degli impianti saranno effettuati in conformità alle norme della L. n 339/86 e s.m.i. 5
3 NORMATIVA DI RIFERIMENTO CEI 211-4, luglio 1996: Guida ai metodi di calcolo dei campi elettrici e magnetici generati da linee elettriche CEI 211-6, gennaio 2001: Guida per la misura e per la valutazione dei campi elettrici e magnetici nell intervallo di frequenza 0 Hz - 10 khz, con riferimento all esposizione umana CEI 11-4, settembre 1998: Esecuzione delle linee elettriche aeree esterne CEI 11-60, giugno 2002: Portata al limite termico delle line elettriche aeree esterne con tensione maggiore di 100 kv In particolare la presente relazione fa riferimento a quanto sotto indicato: Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri del 08/07/03 Fissazione dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità per la protezione della popolazione dalle esposizioni ai campi elettrici e magnetici alla frequenza di rete ( 50 Hz ) generati dagli elettrodotti. Tale decreto all art. 4 recita: obiettivi di qualità. Nella progettazione di nuovi elettrodotti in corrispondenza di aree gioco per l infanzia, di ambienti abitativi, di ambienti scolastici e di luoghi adibiti a permanenze non inferiori a quattro ore e nella progettazione dei nuovi insediamenti e delle nuove aree di cui sopra, in prossimità di linee ed installazioni elettriche già presenti nel territorio, ai fini della progressiva minimizzazione dell esposizione ai campi elettrici e magnetici generati dagli elettrodotti operanti alla frequenza di 50 Hz, è fissato l obiettivo di qualità di 3µT per il valore dell induzione magnetica, da intendersi come mediana dei valori nell arco delle 24 ore nelle normali condizioni di esercizio. Tale decreto riguarda espressamente la popolazione e non i lavoratori con mansioni specifiche che dovranno operare saltuariamente all interno dell'impianto. Nel sito dove sorgerà l impianto non ci sono nelle vicinanze degli insediamenti con le caratteristiche previste dall art. 4 del decreto. Verrà comunque valutata la necessità di definire una fascia di rispetto attorno all edificio della cabina di consegna e lungo la linea MT interrata. Per la determinazione dell eventuale fascia di rispetto, alla luce di quanto previsto dall art 6 del DPCM 08/07/03, in attesa di una metodologia definita dall APAT, sentite le ARPA, il Ministero 6
dell Ambiente e della Tutela del Territorio ha diramato la circolare del 15/11/04 prot. n. DSA/2004/691. La suddetta circolare ha come oggetto: Protezione della popolazione ai campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici. Determinazione delle fasce di rispetto. L art. 3 della circolare, rimanda, per i calcoli numerici, alla norma CEI 211-4 Guida ai metodi di calcolo dei campi elettrici e magnetici generati da linee elettriche ed in particolare all algoritmo definito al cap. 4.3 In data 01/04/2006 è entrata in vigore la norma CEI 106 11 Guida per la determinazione delle fasce di rispetto per gli elettrodotti secondo le disposizioni del DPCM 08/07/03. Lo scopo della CEI 106 11 è quello di fornire una metodologia generale per il calcolo dell'ampiezza delle fasce di rispetto con riferimento a valori prefissati di induzione magnetica e di portata in corrente della linea. In considerazione dell applicazione del DPCM sopra citato le esemplificazioni riportate nella Guida sono soprattutto sviluppate con riferimento ad un valore di induzione magnetica pari all obiettivo di qualità di 3µT (valore efficace) di cui all'art. 4 del DPCM stesso, considerando la portata in corrente in servizio normale dell'elettrodotto dichiarata dal gestore. Tale guida sviluppa ed approfondisce il contenuto della precedente CEI 211-4. Infatti, il modello normalizzato per il calcolo dell induzione magnetica prodotta in una sezione trasversale di una linea elettrica aerea è quello descritto nella norma CEI 211-4, che viene considerato applicabile anche alle linee in cavo interrato. Il decreto del Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare del 29 maggio 2008, stabilisce la procedura da utilizzare nel calcolo delle fasce di rispetto per le linee elettriche aeree e interrate, esistenti e di progetto. Fascia di Rispetto: La fascia di rispetto è definita come lo spazio circostante un elettrodotto (al di sopra e al di sotto) del livello del suolo, costituito da tutti i punti caratterizzati da un induzione magnetica di valore superiore all obbiettivo di qualità per l induzione magnetica di 3µT, stabilito dal già citato DPCM 08/07/2003. La corrente massima di esercizio in servizio normale dell elettrodotto (ai sensi della norma CEI 11-60) è il parametro da utilizzare nella determinazione della suddetta fascia. Distanza di prima approssimazione (Dpa): Altro parametro fondamentale, direttamente legato alla fascia di rispetto di una linea elettrica è la distanza di prima approssimazione (Dpa), definita come la distanza, in pianta sul livello del suolo, dalla proiezione del centro linea, che garantisce che ogni punto, la cui proiezione al suolo disti dal centro linea più di Dpa, si trovi all esterno delle fasce di rispetto. 7
4 METODOLOGIA DI CALCOLO FASCE DI RISPETTO (DPA) Il DPCM 8 luglio 2003, all art. 6, prevede che il proprietario/gestore dell elettrodotto comunichi alle autorità competenti l ampiezza delle fasce di rispetto ed i dati utilizzati per il calcolo dell induzione magnetica, che va eseguito, ai sensi del 5.1.2 dell allegato al Decreto 29 maggio 2008 (G.U. n. 156 del 5 luglio 2008), sulla base delle caratteristiche geometriche, meccaniche ed elettriche della linea, tenendo conto della presenza di eventuali altri elettrodotti. Detto calcolo delle fasce di rispetto va eseguito utilizzando modelli: 1) bidimensionali (2D), se sono rispettate le condizioni di cui al 6.1 della norma CEI 106-11 Parte I; 2) tridimensionali (3D), in tutti gli altri casi. Le dimensioni delle fasce di rispetto devono essere fornite con una approssimazione non superiore a 1 m. Al fine di agevolare la gestione territoriale ed il calcolo delle fasce di rispetto il Decreto introduce una procedura semplificata ( 5.1.3), per il calcolo della DPA ai sensi della CEI 106-11 che fa riferimento ad un modello bidimensionale semplificato, valido per conduttori orizzontali paralleli, secondo il quale il proprietario/gestore deve: 1. calcolare la fascia di rispetto combinando la configurazione dei conduttori, geometrica e di fase, e la portata in corrente in servizio normale che forniscono il risultato più cautelativo sull intero tronco di linea (la configurazione ottenuta potrebbe non corrispondere ad alcuna campata reale); 2. proiettare al suolo verticalmente tale fascia; 3. comunicare l estensione rispetto alla proiezione al centro linea: tale distanza (DPA) sarà adottata in modo costante lungo il tronco. Nel caso di cabine elettriche, ai sensi del 5.2 dell allegato al Decreto 29 maggio 2008 (GU n. 156 del 5 luglio 2008), la fascia di rispetto deve essere calcolata come segue: 1. Cabine Primarie, generalmente la DPA rientra nel perimetro dell impianto ( 5.2.2) in quanto non vi sono livelli di emissione sensibili oltre detto perimetro. 2. Cabine Secondarie, nel caso di cabine di tipo box (con dimensioni mediamente di 4 m x 2.4 m, altezze di 2.4 m e 2.7 m ed unico trasformatore) o similari, la DPA, intesa come distanza da ciascuna delle pareti (tetto, pavimento e pareti laterali) della CS, va calcolata simulando 8
una linea trifase, con cavi paralleli, percorsa dalla corrente nominale BT in uscita dal trasformatore (I) e con distanza tra le fasi pari al diametro reale (conduttore + isolante) del cavo (x) ( 5.2.1) applicando la seguente relazione: Per Cabine Secondarie differenti dallo standard box o similare sarà previsto il calcolo puntuale, da applicarsi caso per caso. Per Cabine Secondarie di sola consegna MT la Dpa da considerare è quella della linea MT entrante/uscente; qualora sia presente anche un trasformatore e la cabina sia assimilabile ad una box, la Dpa va calcolata con la formula di cui sopra ( 5.2.1. del DM 29.05.08). INDUZIONE MAGNETICA L applicazione delle nozioni sulle funzioni periodiche, valori efficaci, fasori di funzioni sinusoidali isofrequenziali consente di sviluppare il modello normalizzato per il calcolo dell induzione magnetica prodotta in una sezione trasversale di una linea elettrica aerea, di cui alla norma CEI 211-4, che viene considerato applicabile anche alle linee in cavo interrato. Si tratta di un modello bidimensionale che applica la legge di Biot e Savart per determinare l induzione magnetica dovuta a ciascun conduttore percorso da corrente, tenendo conto delle fasi delle correnti, supposte simmetriche ed equilibrate. Vengono assunte le seguenti schematizzazioni della linea: 3) tutti i conduttori sono considerati rettilinei, orizzontali, di lunghezza infinita e paralleli tra di loro; 4) le correnti sono considerate concentrate negli assi centrali dei conduttori aerei o dei cavi e, nel caso dei conduttori aerei a fascio, negli assi centrali dei fasci, cioè negli assi dei cilindri aventi come generatrici gli assi dei subconduttori dei fasci; 5) per le linee aeree non vengono considerate le correnti indotte nelle funi di guardia in quanto il loro effetto sull induzione magnetica è ritenuto trascurabile; analogamente per le linee in cavo interrato non si tiene conto delle correnti indotte negli schermi; 6) il suolo è considerato perfettamente trasparente dal punto di vista magnetico e quindi si trascurano le immagini dei conduttori rispetto al suolo, che alla frequenza industriale risultano a profondità molto elevate. Il modello bidimensionale considerato, con le schematizzazioni sopra elencate, fornisce risultati del tutto accettabili per la maggior parte delle situazioni riscontrabili per le linee aeree e in cavo. 9
L algoritmo di calcolo utilizzato considera (come già anticipato nel paragrafo precedente) in sintesi i seguenti passi: a) i valori efficaci e le fasi delle correnti sinusoidali sui conduttori sono rappresentati attraverso fasori (numeri complessi): Ii è il fasore della corrente i sul conduttore i; b) con riferimento ad un generico punto di coordinate (xp, yp) sul piano ortogonale ai conduttori si calcolano i fasori delle componenti spaziali dell induzione magnetica totale Bx e By Per risolvere il problema di come calcolare in ogni punto dello spazio, e soprattutto in corrispondenza della superficie del terreno, l induzione magnetica generata dalla distribuzione di correnti viene utilizzato (come già anticipato nel paragrafo precedente) il principio di sovrapposizione dei campi magnetici. L induzione magnetica risultante da più correnti risulta la somma delle induzioni magnetiche che le singole correnti genererebbero singolarmente. 10
5 VALUTAZIONE DELL IMPATTO ELETTROMAGNETICO FASCE DI RISPETTO (DPA) Per la valutazione dell incidenza dell elettrodotto interrato e della cabina di consegna in termini di impatto elettromagnetico, vengono richiamate le procedure di calcolo utilizzate dal Gestore Enel Distribuzione Spa, illustrate nella Linea Guida per l applicazione del 5.1.3 dell Allegato al DM 29.05.08, volte alla determinazione della fascia di rispetto da linee e cabine elettriche. La Distanza di prima approssimazione (DPA), della suddetta Linea Guida, è stata simulata ed elaborata con il software EMF Tools v. 3.0 del CESI, che raccoglie, in unica piattaforma diversi moduli di calcolo dei campi elettrici e magnetici, associabili alle varie tipologie di sorgenti esistenti (EMF v. 4.06, CEMCabine v. 1.0, Fasce v. 1.0, ecc.). La modellizzazione delle sorgenti fa riferimento alla normativa tecnica CEI 211-4 ed è bidimensionale per le linee elettriche e tridimensionale per le cabine elettriche. Per gli elettrodotti in media tensione in cavo cordato (posa aerea o interrata), anche nelle condizioni peggiori (sezione e corrente massima), l induzione scende al di sotto dei 3µT alla distanza di 50-60 cm; la fascia di rispetto risulta quindi insignificante. Nella figura sottostante si riporta le fasce di rispetto degli elettrodotti con cavi cordati ad elica. Figura 3: Fasce di rispetto dei cavi cordati ad elica, estratto dalle Linea Guida del Gestore Enel Distribuzione 11
Invece, per quanto riguarda la fascia di rispetto delle cabine di consegna, come richiamato al precedente capitolo 4, il calcolo da effettuare risulta il seguente: Corrente nominale (I): 360 A Diametro conduttore cavo (x): 0,014 m Dpa = 0.40942 x (0,014) 0,5241 x ( 360) = 0,83 m approssimato a 1,00 m Di conseguenza l obbiettivo qualità è verificato per una distanza di 1 metro dalle pareti del fabbricato. Nelle figure riportate di seguito sono indicati alcuni valori delle distanze di prima approssimazione per fasce a 3µT calcolate in alcuni casi reali per cabine secondarie di tipo box ( 5.2.1 del D.M. 29 maggio 2008). Figura 4: Dpa per fasce a 3µT calcolate in alcuni casi reali ( 5.2.1 del D.M. 29 maggio 2008 Disposizioni integrative/interpretative) 12
Figura 5: Rappresentazione della fascia di rispetto e della Dpa per cabine BT-MT(Linea Guida del Gestore Enel Distribuzione per l applicazione del 5.1.3 dell Allegato al D.M. 29 maggio 2008) Si ricorda che il primo edificio a permanenza umana prolungata si trova ad una distanza di circa 25 metri dall elettrodotto in progetto e di circa 48 metri dalla cabina di consegna in progetto; di conseguenza non verranno generati impatti sui recettori sensibili vicini caratterizzati da permanenze superiori a quattro ore e che i valori di campo magnetico ed elettrico rientrano nei limiti stabiliti dalla legge. 13
INDUZIONE MAGNETICA Al fine della determinazione dei fasori delle componenti spaziali dell induzione magnetica si faccia riferimento alla schematizzazione della linea in cavo interrato di cui alla figura successiva. I fasori possono essere calcolati come prodotto delle funzioni di trasferimento con i valori reali e complessi dell intensità di corrente: I fasori possono essere calcolati come prodotto delle funzioni di trasferimento con i valori reali e complessi dell intensità di corrente: I risultati del calcolo vengono evidenziati nella tabella successiva: 14
I dati in input ed il risultato sono riportati in grassetto. Dai calcoli si deduce che, con il cavo a 1 m di profondità, l isolivello a 3 µt è superiore al livello del suolo (yi) ad una distanza di circa 6,5/7 cm, comprendendo pertanto la necessità della fascia di rispetto. E' da riferire comunque che la distanza di 1,0 m verrà mantenuta dalla generatrice superiore e pertanto il cavo si troverà anche ad una profondità maggiore di un metro. Nella tabella seguente viene riportato il calcolo della distanza dal cavo della isolivello a 3 µt che risulta pari a 1,065 m. 15
Si evidenzia che la presenza del cavidotto dovrà essere opportunamente segnalata anche in superficie e mediante nastro monitore interrato almeno 20 cm al di sopra del corrugato e ad almeno 40 cm dalla superficie. Si allega scheda tecnica del cavo selezionato. Benchè il risultato del calcolo non preveda il superamento del livello di qualità degli elettrodotti interrati, (campo magnetico minore di 3 µt al suolo) e pertanto non sia necessaria, dal punto di vista dell inquinamento elettromagnetico e della salvaguardia della salute, la fascia di rispetto totale del terreno posto nei 2 m per lato del cavo, si ritiene comunque opportuno istituire una fascia di rispetto di ampiezza totale 4 m di totale in edificabilità nel terreno ivi incluso. 16
6 CONCLUSIONI In relazione a quanto analizzato precedentemente, la centrale idroelettrica e le opere connesse all impianto risultano essere perfettamente conforme sia rispetto ai valori di attenzione, relativi alla esposizione in luoghi con permanenza maggiore di 4 ore, che agli obbiettivi di qualità relativi al caso di progettazione di nuove sorgenti, come specificatamente richiesto dagli organi tecnici di controllo. Inoltre le funzioni che sono svolte all interno della centrale e delle opere connesse all impianto non sono caratterizzate da presenza di persone se non in maniera sporadica. Infatti, le attività di manutenzione e sorveglianza sull impianto e sulle sue componenti, peraltro usualmente programmate secondo un preciso calendario, prevedono la permanenza di addetti soltanto per intervalli temporali assai limitati. La manutenzione delle opere costituenti l impianto idroelettrico si articolerà in manutenzione ordinaria e straordinaria. La prima sarà effettuata con cadenza variabile in funzione dei corpi d opera interessati, ad intervalli compresi tra la settimana per le opere elettromeccaniche e l anno per le opere civili. Ad intervalli più lunghi saranno effettuate visite di controllo maggiormente approfondite, a seguito delle quali saranno sviluppati gli interventi di manutenzione straordinaria che risultassero necessari. Per la gestione corrente degli impianti, avendo un livello elevato di telecontrollo e di automazione, non sarà richiesta la presenza continua di personale. In conclusione, dall analisi puntuale di tutti i parametri significativi si può affermare che le emissioni di campo elettrico e magnetico previste dall esercizio dell impianto idroelettrico in tutte le sue diverse componenti, risultano essere inferiori ai limiti previsti dalla normativa italiana relativa all esposizione della popolazione e dei lavoratori a lungo termine alla frequenza industriale, risultando in definitiva perfettamente conformi. 17