Il rapporto fornisce delle linee guida per orientare la scelta della tecnica più adeguata ai fini della riduzione e schermatura del campo magnetico generato da impianti di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica. L’obiettivo principale di tali linee guida è quello di agevolare la ricerca di soluzioni efficaci e a costo contenuto, nell’ambito delle due possibili strategie fondamentali da seguire: (a) la schermatura di un’area dal campo magnetico generato da una sorgente esterna all’area; e (b) la schermatura della sorgente attraverso opportune tecniche che consentono di ridurre il campo magnetico all’esterno della sorgente stessa. Dal punto di vista delle sorgenti considerate, le linee guida coprono sia le metodologie e le tecniche di mitigazione applicabili a linee elettriche aeree e interrate, sia quelle idonee per cabine. Per quanto riguarda in particolare queste ultime, le linee guida proposte sono principalmente focalizzate sull’obiettivo di orientare le scelte di possibili soluzioni tecniche atte a ridurre i campi magnetici a 50 Hz prodotti negli ambienti esterni alle cabine secondarie (MT/BT) ubicate all’interno di edifici residenziali. In tutti i casi, l’obiettivo principale è naturalmente quello di fornire indicazioni utili per gli interventi che si dovessero rendere necessari per assicurare la compatibilità dei componenti suddetti con le prescrizioni vigenti sia a livello regionale che nazionale. Queste ultime, come noto, sono dettate dal Decreto del Presidente del Consiglio Dei Ministri 8 luglio 2003 “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.”. Qui di seguito si riportano, in estrema sintesi, le informazioni ed i suggerimenti, sia di carattere generale sia di natura più applicativa, deducibili dalla lettura del rapporto. Un consiglio fondamentale, emerso da una approfondita analisi del problema, è quello di effettuare sempre, a titolo propedeutico, una dettagliata caratterizzazione del campo magnetico da mitigare, al fine di costruire tutti gli elementi conoscitivi necessari per scegliere e dimensionare al meglio la soluzione più adeguata. Tale caratterizzazione dovrebbe consentire sia di individuare la sorgente maggiormente responsabile del campo magnetico (ad esempio quando le sorgenti sono molteplici, come all’interno di cabine) e concentrare quindi l’attenzione su di essa, sia di descrivere il campo nel modo più completo ed accurato possibile, visto che nella maggior parte delle situazioni di pratico interesse ci si trova di fronte a campi a polarizzazione ellittica. Pertanto, il solo esame della distribuzione spaziale delle intensità del campo magnetico non è sufficiente ma deve anche essere integrato dall’analisi delle componenti direzionali e delle relative fasi, elementi questi necessari per descrivere l’ellisse di polarizzazione del campo in ogni punto dello spazio di interesse. Ciò premesso, le opzioni di base su cui si fondano i metodi esaminati e proposti per ridurre il campo magnetico prodotto da impianti di trasmissione e distribuzione sono le seguenti:

a. Allontanare la sorgente dall’area ove si vuole ridurre il campo. Dove per sorgente si deve intendere la parte o il componente dell’impianto ritenuto maggiormente responsabile della produzione del campo magnetico (Ad esempio, i conduttori delle linee aeree; i quadri, le sbarre e i cavi presenti all’interno di cabine). b. Ridurre l’intensità delle correnti in gioco. Ad esempio, riducendo la corrente della sorgente 1 o creando con opportuni artifici (schermi conduttori, circuiti di compensazione, ecc.) delle correnti aggiuntive che, sommate alla corrente propria della sorgente, diano origine ad una corrente complessiva risultante inferiore. c. Agire sull’architettura della/delle sorgente/i. Ad esempio, ottimizzando la disposizione delle fasi, riducendo la distanza tra le fasi stesse, avvolgendo, ove possibile, i cavi ad elica ed ottimizzandone i percorsi, ecc. L’interramento di elettrodotti rientra in questa tipologia di interventi in quanto la considerevole riduzione del campo magnetico così ottenibile è dovuta alla notevole riduzione della distanza tra le fasi resa possibile dall’utilizzazione di cavi isolati. d. “Deviare” il campo magnetico attorno all’area interessata “incanalandolo” in opportuni schermi di materiali ad alta permeabilità magnetica. Spesso non basta uno solo dei metodi sopra citati per ottenere gli obiettivi prefissati, ma bisogna ricorrere ad una loro combinazione. Allora, la giusta strategia di mitigazione da adottare deve prevedere un processo iterativo di valutazioni che tenda a convergere verso la soluzione più “conveniente”. In tale processo è bene tenere presente che: null Lo stesso risultato finale può essere ottenuto con diverse combinazioni di vari metodi elementari; la soluzione più “conveniente” uscirà pertanto da una seria analisi della fattibilità tecnico-economica e dell’affidabilità delle varie combinazioni. null A parità di valore efficace, un campo magnetico a polarizzazione prossima a quella lineare (ellisse con un semiasse molto maggiore dell’altro) è generalmente più facile da schermare di quello a spiccata polarizzazione ellittica; è quindi utile, come primo passo e ove possibile, intervenire sull’architettura delle sorgenti per modificarla in modo tale da “linearizzare” il campo. null L’utilizzazione di schermi realizzati con materiali ad alta conducibilità o ad elevata permeabilità (o misti) trova applicazione pratica solo nella schermatura di cavi e apparecchiature di cabine, oltre che di piccoli volumi (ad esempio per la protezione di apparati elettronici da interferenze elettromagnetiche). null A differenza degli schermi di materiale conduttivo che tendono a “riflettere” il campo magnetico (per effetto delle correnti parassite in essi indotte), i materiali ferromagnetici tendono invece ad “attrarlo”, assorbendolo. Ne segue che con i materiali conduttivi conviene realizzare schermi aperti, al fine di aumentarne l’efficacia schermante soprattutto ad una certa distanza dalla sorgente, mentre con i materiali ferromagnetici occorre realizzare strutture che circondino il più possibile la sorgente stessa (o il volume entro il quale si vuole ridurre il campo) per ottenere un’efficienza schermate elevata. In ogni 1 Ad esempio, per ridurre la corrente di una linea aerea senza diminuirne la potenza attiva trasmessa occorre, ammesso che sia fattibile, aumentarne la tensione di esercizio.

caso, con schermi ferromagnetici di forma chiusa è agevole raggiungere un fattore di riduzione, inteso come il rapporto tra il campo magnetico misurato in assenza dello schermo e quello residuo con lo schermo applicato, di 50 volte e anche superiore, per contro la fattibilità di tali schermi non sempre è assicurata. Gli schermi conduttori aperti sono invece più facili da realizzare ed applicare ma difficilmente consentono di ottenere riduzioni superiori ad un ordine di grandezza. null Il dimensionamento di schermi e circuiti di compensazione richiede la soluzione numerica delle equazioni di Maxwell in domini complessi, che si può ottenere attraverso diversi metodi e programmi di calcolo dedicati, generalmente molto sofisticati e utilizzabili da esperti. 1.1 Linee elettriche aeree Escludendo gli schermi realizzati con materiali metallici, che non rappresentano una soluzione praticabile per ridurre il campo magnetico prodotto da linee elettriche aeree, esistono diversi metodi e tecniche affidabili. Essi, tuttavia, non consentono di ottenere riduzioni al di sopra di un ordine di grandezza, nemmeno ricorrendo ad una loro combinazione (a meno che la riduzione non sia necessaria solo in volumi di piccole dimensioni che possono essere racchiusi all’interno di schermi ferromagnetici). Quindi, qualora risultasse necessario ottenere riduzioni più spinte, l’unica soluzione è l’interramento – ottenibile con la tecnologia dei cavi interrati o quella, più "giovane", dei GILs (gas insulated lines). Un esempio di applicazione e confronto di alcune possibili soluzioni mitigative applicate a linee elettriche a 380 kV è riportato nella Tabella 3 del rapporto che mostra come varia, al variare della soluzione e a parità di franco minimo (posto pari a 11,34 m) e di corrente (posta, ai fini dell’esempio, pari a 1000 A), l’induzione magnetica massima a 1 m dal suolo (B max ) e la distanza orizzontale (R 0 ) dall’asse della linea a cui B, sempre a 1 m dal suolo, diviene inferiore ai 3 µT fissato come obiettivo di qualità dal DPCM 28 luglio 2003. 1.2 Sistemi in cavo interrato I sistemi ad altissima tensione in cavo XLPE presentano un profilo di campo magnetico molto compatto rispetto alle linee aeree. Tuttavia, specialmente all’interno di aree abitate, il solo interramento non sempre consente di rispettare i vincoli così restrittivi sul campo magnetico che spesso vengono imposti nel nostro Paese. Ecco allora che in alcuni casi può risultare necessario intervenire con ulteriori misure di mitigazione. A tale scopo, esistono vari metodi affidabili ma caratterizzati da gradi diversi di prestazioni schermanti, costi e facilità di installazione. La scelta del metodo va comunque effettuata caso per caso, in relazione alla distanza ed al valore massimo di campo magnetico che devono essere rispettati. In linea generale si può affermare che la posa a trifoglio consente di ottenere buoni risultati sia dal punto di vista tecnico-economico che ambientale, riducendo la larghezza dello scavo e del corridoio di rispetto.

Qualora sia necessario ottenere una riduzione dell’induzione magnetica ancora più rilevante, se si deve intervenire su tratti di cavo già posati, la soluzione migliore è quella di utilizzare uno schermo conduttore; nel caso invece di nuove realizzazioni, è preferibile ricorrere alla posa dei cavi all’interno di uno schermo di materiale ferromagnetico ad elevata permeabilità. Un esempio di applicazione e confronto di alcune possibili soluzioni mitigative applicate ad una terna di cavi interrati a 150 kV è riportato nella Tabella 4 del rapporto che mostra come varia, al variare della soluzione e a parità di profondità di posa (1.2 m) e di corrente (posta, ai fini dell’esempio, pari a 1000 A), il campo magnetico massimo a livello del suolo (Bmax) e la distanza orizzontale (R 0 ) dall’asse della terna di cavi per cui B diviene inferiore a 3 µT (obiettivo di qualità definito dal citato DPCM del 28/7/2003), sempre a livello del suolo. 1.3 Cabine MT/BT I principali metodi di mitigazione dei campi magnetici associabili a cabine MT/BT sono i seguenti. A. Agire sul lay-out e sulla componentistica della cabina attraverso: i) l’allontanamento dei quadri, e relativi collegamenti al trasformatore, dai muri della cabina confinanti con l’ambiente esterno ove si vuole ridurre il campo; ii) l’avvicinamento delle fasi dei collegamenti e, ove possibile, l’utilizzazione per tali collegamenti di cavi cordati; iii) l’ottimizzazione della disposizione delle fasi nel caso di collegamenti realizzati con più cavi unipolari per fase collegati in parallelo tra loro (un’ulteriore considerevole riduzione si ottiene se si utilizzano cavi cordati) iv) l’utilizzazione di componenti compatti. B. Applicare degli schermi di materiale conduttore o ferromagnetico. La schermatura può essere parziale, limitata cioè alle principali sorgenti di campo magnetico (cavi, quadri, trasformatore) o al limite ad alcune pareti, oppure totale, ovvero estesa all’intera cabina. Spesso, a causa della geometria complessa dei circuiti di cabina che dà adito a campi con significative componenti sia verticali che orizzontali, è necessario ricorre a schermature miste per sfruttare al meglio i differenti comportamenti dei materiali conduttori, che riflettono il campo incidente sulla loro superficie, e di quelli ferromagnetici che invece ne “attraggono” la componente tangenziale alla loro superficie. La strategia da seguire può cambiare notevolmente a seconda che si debba intervenire su cabine esistenti ed in esercizio o si stia progettando una nuova cabina tenendo conto di possibili vincoli legati alla necessità di rispettare i limiti sul campo magnetico. L’esperienza consente comunque di affermare, in via del tutto generale, che il solo agire sul lay-out e sulla componentistica della cabina, laddove possibile, consente già il raggiungimento di buoni risultati; l’utilizzazione di schermi dovrebbe quindi essere considerata solo per risolvere i problemi più ostici.