LIVELLI DI ESPOSIZIONE

Fornire una descrizione esatta dei livelli di campo EM in ogni punto dell'area interessata da un elettrodotto è alquanto complicato, specialmente nelle zone prossime ai piloni che hanno una struttura metallica; sia le valutazioni teoriche, che le misure sperimentali mostrano però che a parità degli altri parametri, i valori di campo sono tanto minori quanto è maggiore l'altezza dei conduttori dal suolo, per cui le zone di maggior interesse ai fini della protezione sono quelle al centro delle campate, dove i conduttori sono più vicini al suolo ed i livelli di campo sia elettrico che magnetico sono più elevati. In questa zona i cavi vengono considerati come conduttori rettilinei di lunghezza infinita ed i valori di campo possono essere calcolati con le leggi fondamentali dell'elettromagnetismo; i valori calcolati hanno trovato infatti ampia conferma nelle misure sperimentali.

In definitiva possiamo dire che, in assenza di soggetto, la forma del campo sotto le linee di alta tensione al centro delle campate è nota; essa viene calcolata come risultante delle tre componenti, o misurata con un sensore: il campo E è praticamente verticale al di sotto dei conduttori, infatti la componente orizzontale perpendicolare alla linea è percentualmente apprezzabile solo ad una distanza laterale dal centro dei conduttori pari a due o tre volte l'altezza dal suolo di questi, dove peraltro l'intensità complessiva del campo è molto più bassa del valore massimo; mentre la componente orizzontale parallela alla linea è praticamente trascurabile.

La situazione tipica italiana di una linea di trasmissione elettrica a 50 Hz a 380 kV è riportata in fig. 1 per quanto riguarda il campo E, ed in fig. 2 per quanto riguarda il campo H, secondo i dati forniti dall'ENEL.

L'andamento del campo E con i due massimi in corrispondenza dei conduttori laterali è tipico delle linee trifase ed è dovuto alla diversa composizione dei campi variabili sinusoidalmente e sfasati tra loro nei diversi punti dello spazio.

Figura 2: Andamento delle componenti rilevanti del campo magnetico in prossimità di una linea di trasmissione elettrica a 380 kV; in ascissa è riportata la distanza in direzione trasversale della proiezione al suolo al centro della linea. 

 All'intensità del campo magnetico, a differenza di quello elettrico, contribuiscono le componenti orizzontale e verticale ortogonali alla linea (riportate separatamente nella figura), mentre la componente orizzontale parallela alla linea è ancora trascurabile.

I vari andamenti si riferiscono a diverse altezze dei tralicci e quindi dei conduttori dal suolo, a parità dei valori di tensione e corrente, con i quali peraltro esiste una dipendenza di proporzionalità diretta.

Come emerge dalle figure, i valori di campo, sia elettrico che magnetico, si abbassano notevolmente con la distanza laterale dai conduttori: per quanto riguarda il campo E il valore massimo si ha a circa 10 m dai conduttori ed è, nel caso peggiore di linee (8 m dal suolo), di 9 kV/m ca.. Bisogna però dire che i criteri costruttivi adottati dall'ENEL, in osservanza delle norme di legge, prevedono per una linea a 380 kV un'altezza minima del punto di attacco sui piloni dell'ordine di 20 m , per cui l'altezza dei conduttori dal suolo non può scendere sotto gli 11 m; per tali altezze si vede che il valore del campo E che si sperimenta tipicamente è 5 kV/m, mentre, per quanto riguarda il campo H, si hanno valori di 15  T per ogni kA di corrente e poiché in normali condizioni di carico nei conduttori fluisce una corrente di 1-2 kA, il livello del campo H è dell'ordine delle decine di  T.

A questo proposito è significativo un confronto con i livelli di campo riscontrabili in diverse condizioni di esposizione, riportati nelle tabb. 2 - 3 ed in fig. 1.3.

 Tabella 2 : Livelli di campo elettrico riscontrabili in diverse condizioni di esposizione.

 Come si vede, nel caso del campo magnetico i valori che si sperimentano in prossimità di comuni elettrodomestici possono essere di gran lunga superiori a quelli riscontrati sotto una linea ad alta tensione, per questo è evidente che se c'è un rischio associato ai campi EM le linee costituiscono solo una delle possibili sorgenti (anche se storicamente le prime considerate) .

In particolare dobbiamo notare la pericolosità potenziale di particolari dispositivi (televisore o monitor a colori) che sono utilizzati per ore a distanze ridotte. Si può pensare così che è più rischioso lavorare per un'ora ad un computer che non sostare sotto una linea ad alta tensione per il medesimo tempo. Bisogna ricordare però che l'attenuazione del campo EM in questo caso va come 1/r² dove r è la distanza dalla sorgente: basterà quindi porsi a distanze normali per ridurre al minimo i rischi (ad esempio il massimo valore del campo H nel caso di un monitor si ha ad una distanza di 10 cm dallo schermo con un valore di 70  T).

 Comunque, per inquadrare meglio questo problema va ricordato che fin ora le industrie produttrici di elettrodomestici non si sono interessate alla riduzione dei campi EM emessi dai loro prodotti. Qualcosa è stato fatto solo per i monitor sopra citati ai quali è bastato porre delle placche di alluminio come schermo.