Campi elettrici e campi magnetici

Campi elettrici e campi magnetici
Fenomeni che ci accompagnano nella nostra vita
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Indice
Indice
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Introduzione
4
Cosa si intende per campi elettrici e campi magnetici?
6
Come si presentano i campi delle linee ad altissima tensione?
7
I campi elettrici e magnetici e la salute
8
Una delle direttive più rigide al mondo in termini di valori limite
10
Le risposte alle vostre domande
11
Informazioni complementari
Introduzione
Introduzione
Al mattino, la sveglia del nostro cellulare ci toglie dal
sonno; accendiamo la luce per scendere dal letto, ascoltiamo le notizie alla radio prima di preparare il caffè.
Dopo aver fatto la doccia, ci asciughiamo i capelli. È
quindi giunto il momento di andare a prendere il treno,
che ci porta in tutta sicurezza e con affidabilità fino
al nostro posto di lavoro dove il nostro computer ci
attende. A mezzogiorno, riscaldiamo il nostro pasto
grazie al forno a microonde e, alla sera, terminiamo la
giornata comodamente seduti sul divano, davanti alla
televisione.
Difficile immaginare la nostra vita quotidiana senza tutti
questi apparecchi elettrici ed elettronici. Ci dimentichiamo però spesso che laddove è presente corrente
elettrica, sono anche presenti dei campi elettrici e
magnetici, come anche nell’ambito della produzione,
del trasporto e della distribuzione di energia elettrica.
I campi elettrici e magnetici non possiamo vederli
­ e sentirli. Possiamo unicamente misurare la loro intenn
sità – un fatto che preoccupa molte persone. Con questo
opuscolo desideriamo lanciare un dibattito obiettivo,
eliminare tutti le incomprensioni, fornire delle spiegazioni riguardanti i campi elettrici e magnetici; i possibili
impatti che hanno sulla nostra salute e le possibili
misure di prevenzione da adottare.
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4
Cosa si intende per campi elettrici e campi magnetici?
Cosa si intende per campi elettrici e campi magnetici?
Dal momento che un apparecchio è collegato a una
presa elettrica, è alimentato. Anche se l’apparecchio
rimane spento e non scorre corrente, si forma un campo
elettrico. Una tensione è generata attorno a una carica
elettrica a riposo e questa tensione influenza le particelle cariche nell’ambiente. Questa zona d’influenza è
chiamata campo. La forza di un campo elettrico si misura
in volt al metro (V/m).
Una macchina del caffé è
allacciata ad una fonte di
corrente ma non è in funzione. Si forma un campo
elettrico.
La macchina del caffé
è in funzione. Si forma
dunque, in aggiunta
al campo elettrico, un
campo magnetico.
In aggiunta al campo elettrico, un campo magnetico è
generato quando circola della corrente. Il campo magnetico dipende dalla quantità di corrente trasportata sulla
linea. La sua forza si misura in microtesla (μT), ovvero
un milionesimo di Tesla.
Spettro elettromagnetico
Considerando che il campo elettrico e il campo magnetico cambiano direzione 50 volte in un secondo, si
formano dei campi alternati nelle vicinanze delle linee
elettriche. Questi campi fanno parte della categoria
«bassa frequenza». Al contrario, si formano a partire dai
30 000 hertz, dei campi ad alta frequenza che possono
cambiare la loro direzione milioni, o addirittura miliardi
di volte in un secondo.
Radiazione
Frequenza
Radiazioni non ionizzate
0 Hz
Campo magnetico
terrestre
Bassa frequenza 0 Hz fino 30 kHz
16 2/3 Hz
50 Hz
Treno
Alimentazione
elettrica
Alta frequenza
30 kHz fino 300 GHz
Radio frequenza
Frequenza
Cosa si intende per campi elettrici e campi magnetici?
Leggi fisiche
»» Più la tensione è elevata, più il campo elettrico è forte.
»» Più la quantità di corrente è importante, più il campo
magnetico è forte.
»» Più la distanza dal conduttore sotto tensione aumenta,
più l’intensità dei due campi (magnetico ed elettrico)
diminuiscono (proporzionalità inversa rispetto al quadrato della distanza).
Questi fenomeni si
spiegano facilmente con
l’esempio di un radiatore: più il termostato
è regolato a una temperatura elevata, maggiore è il calore. Più ci
allontaniamo dal radiatore, meno percepiamo
il calore emanato dal
radiatore.
Campi magnetici degli apparecchi
elettrodomestici in microtesla (μT)
Apparecchio
Distanza dalla fonte
3 cm
30 cm
100 cm
Asciugacapelli
6 – 2000
0.01 – 7
0.01 – 0.3
Forno a microonde
40 – 200
4 – 8
0.25 – 0.6
200 – 800
2 – 20
0.1 – 2
60 – 700
0.6 – 10
0.02 – 0.35
3 – 60
0.1 – 1
0.01 – 0.02
2.5 – 50
0.04 – 2
0.01 – 0.15
n. a.
0.2
n. a.
Aspirapolvere
Mixer da cucina
Radiosveglia
Televisore
Schermo del
computer
Linea aerea 380kV:
misuriamo un valore di
100 μT fino a una distanza di circa 4 metri dai
conduttori, ma nessuna
persona dovrebbe trovarsi in questa zona. A
una distanza di 60 metri
circa, il campo magnetico
è < 1 μT.
Fonte: Ufficio federale dell’ambiente (UFAM).
Irraggiamento ionizzante
Infrarosso > 300 GHz
microonde
Luce visibile
Raggi ultravioletti
Raggi X
Raggi gamma
Radiazioni infrarosse
Legenda
1 kHz
Un chilohertz
1000 Hz
103 Hz
«Mille»
1 MHz
Un megahertz
1 000 000 Hz
106 Hz
«Milione»
1 GHz
Un gigahertz
1 000 000 000 Hz
10 Hz
«Milliardo»
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Come si presentano i campi delle linee ad altissima tensione?
Come si presentano i campi delle linee ad altissima tensione?
I campi elettrici
I campi magnetici
L’intensità di un campo elettrico è determinata dalla
tensione e dalla distanza rispetto alla linea. Come il
calore percepito diminuisce proporzionalmente quando
ci si allontana da un radiatore, il campo si indebolisce
più ci si allontana dalla fonte elettrica. Il valore massimo
ammissibile per un campo elettrico è pari a 5 kilovolt
al metro.
Il campo magnetico di una linea è determinato dalla
quantità di corrente trasportata sulla linea. La quantità
massima di corrente trasportabile dipende dalla sezione del conduttore. Più aumenta la distanza rispetto
alla linea, più il campo magnetico diminuisce (rapporto
inversamente proporzionale al quadrato della distanza).
Campo elettrico delle linee aeree
Il valore massimo ammissibile di un campo elettrico si
misura ad un’altezza di un metro al di sopra del suolo,
nel punto più basso in cui i conduttori sono sospesi.
Poco importa se la tensione sia 220 o 380 kilovolt. Più
la tensione è elevata, più l’altezza della sospensione dei
conduttori al di sopra dal suolo deve essere maggiore
per rispettare i valori limite.
Il valore limite d’immissione, vale a dire il valore massimo autorizzato per un campo magnetico, in Svizzera è
fissato a 100 microtesla. Questo valore deve essere rispettato nei luoghi dove possono trovarsi delle persone,
quindi ovunque, compreso proprio al di sotto di una
linea aerea o al di sopra di una linea interrata. A titolo
preventivo, il valore limite di 1 microtesla è imposto per
le nuove installazioni (valore limite dell’installazione).
Il campo magnetico generato da una linea ad altissima
tensione, essendo indipendente dalla tensione, non sarà
obbligatoriamente più intenso del campo magnetico generato da una linea a bassa tensione. In generale una linea a
bassa tensione trasporta dei quantitativi di corrente meno
importanti rispetto a una linea ad altissima tensione.
Campi magnetici nelle linee aeree
Nel caso di una linea aerea, il campo magnetico è determinato dalla quantità di corrente trasportata, dalla disposizione delle fasi e dall’altezza della linea rispetto al suolo.
1m
Quando la distanza rispetto alla linea aumenta, il campo
elettrico diminuisce notevolmente. Inoltre, possiamo
indebolire il campo, o anche schermarlo, con degli edifici
o degli alberi.
Campi elettrici nelle linee interrate
Dal momento in cui sono presenti delle tensioni elettriche, sono presenti anche dei campi elettrici e le linee
interrate non fanno eccezione.
Campi magnetici nelle linee interrate
Nel caso di una linea interrata, il campo magnetico
è determinato dalla quantità di corrente trasportata,
dalla disposizione delle fasi e dalla distanza che separa
i differenti conduttori. Il campo magnetico di una linea
interrata è, appena al di sopra della linea stessa, più
elevato rispetto al campo misurato sotto una linea
aerea. Tuttavia, poiché le fasi di un cablaggio interrato
possono essere maggiormente ravvicinate, il campo
magnetico diminuisce in modo proporzionale alla distanza dalla linea.
Anche qui, bisogna rispettare il valore limite che si
misura ugualmente 1 metro al di sopra dal suolo.
Emissioni e immissioni
Lo scopo della protezione della popolazione è di evitare
il più possibile le emissioni nocive (per proteggere le
persone contro le immissioni).
I campi elettrici e magnetici e la salute
I campi elettrici e magnetici e la salute
Un argomento molto discusso
Dall’esistenza dell’elettricità, l’impatto dei campi elettrici
e soprattutto dei campi magnetici sull’essere umano e
l’ambiente, sono oggetto di molteplici dibattiti. Benché
al giorno d’oggi sia quasi impossibile immaginare la nostra vita quotidiana senza corrente elettrica, dobbiamo
essere coscienti delle eventuali conseguenze di questi
campi per l’essere umano e l’ambiente e tenerlo ben
presente durante l’utilizzo di questa tecnologia.
Già dal diciannovesimo secolo, le ripercussioni sulla
salute delle linee ad alta tensione, dei treni, e delle
stazioni radio hanno suscitato dei grandi dibattiti. Dalla
fine degli anni ’70, il potenziale effetto dei campi elettrici e magnetici sulla salute è stato oggetto di intense
ricerche.
Risultati rassicuranti
Durante la valutazione degli impatti dei campi elettrici
e magnetici sulla salute, bisogna fare una distinzione
tra campi ad alta tensione e campi a bassa tensione,
come pure per gli effetti immediati e le conseguenze a
lungo termine.
Certi studi scientifici affermano che le linee ad altissima
tensione possono recare conseguenze negative alla
salute, ma senza nessuna prova concreta. In effetti,
nel nostro ambiente di vita e di lavoro, non è possibile
attribuire con certezza assoluta certi effetti a una specifica causa. Al momento della diagnosi di malattie, è
statisticamente difficile confermarne le cause all’origine.
Ricerca
Per questo motivo, la ricerca si concentra attualmente
sulle conseguenze a lungo termine. L’organizzazione
mondiale della sanità (OMS) ha lanciato nel 1996
«l’international EMF Project» dove l’obiettivo è l’analisi
statistica dell’eventuale impatto dei campi elettrici e
magnetici sulla salute dell’essere umano.
I nuovi risultati della ricerca sono presi in considerazione
nella definizione dei valori limite raccomandati dalla
commissione internazionale della radioprotezione non
ionizzate (ICNIRP). L’ICNIRP è un organizzazione non
governativa indipendente e riconosciuta dall’OMS. Gli
studi emanati sino ad oggi, mostrano in particolare che
un’esposizione a campi elettrici e magnetici di intensità
inferiore ai valori limite raccomandati, non hanno delle
ripercussioni conosciute sulla salute.
Valori limite e prevenzione
Nel 1998 i primi valori limite sono stati pubblicati dalla
ICNIRP. In tutto il mondo, questi valori rappresentano
un requisito minimo. Per i campi elettrici, il valore limite
è di 5 kilovolt al metro mentre per i campi magnetici
è 100 microtesla. Nel frattempo, l’ICNIRP, ha tuttavia
aumentato il valore limite per il campo magnetico da
100 a 200 microtesla.
Valore massimo di
immissione
I valori limite devono essere rispettati ovunque dove possono trovarsi persone. Le linee devono essere progettate in
maniera che i valori limite siano sempre rispettati.
100 µT
Valore limite
dell’installazione
Deve essere rispettato nei luoghi sensibili:
»» i locali situati in edifici, destinati regolarmente al soggiorno prolungato di persone (soggiorno, camera da letto).
»» i terreni da gioco, pubblici o privati, per bambini, definiti come tali nella legislazione sulla pianificazione del
territorio.
»» le superfici di parcelle non occupate da costruzioni, per le
quali sono ammesse le utilizzazioni sopra menzionate.
1 µT
Rapporto 1:100
Valori limite in Svizzera
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Una delle direttive più rigide al mondo in termini di valori limite
Una delle direttive più rigide al mondo in termini di valori limite
I valori limite in Svizzera
La Svizzera è sottoposta a una direttiva (una delle più
rigide al mondo) in materia di protezione dalle radiazioni non ionizzanti (ORNI). In questa ordinanza, entrata
in vigore nel 2000, la Svizzera ha confermato i valori
limite definiti dall’ICNIRP. Essa impone che questi valori
debbano imperativamente essere rispettati. Pena in
caso di una mancata osservanza di questa ordinanza
il divieto di costruire nuove installazioni e gestire le
installazioni esistenti.
Contrariamente all’ICNIRP, la Svizzera non ha aumentato
il valore limite applicabile ai campi magnetici. I valori
limite d’immissione sono quindi rimasti invariati a 5
kilovolt al metro e 100 microtesla.
La Svizzera va comunque più lontano. Dal momento che
gli impatti negativi in caso di esposizione prolungate
ai campi elettrici e magnetici non possono essere ne
provati ne contestati, la Svizzera ha introdotto un valore
limite ancora più rigido. Il valore chiamato valore limite
d’installazione è di 1 microtesla e si applica nei luoghi
a utilizzazione sensibile (LAUS). Questo valore limite
d’installazione è applicabile ai posti dove può aver luogo
una esposizione prolungata, come nei locali situati
all’interno di uno stabile nel quale delle persone soggiornano o dormono, le aule scolastiche nelle scuole, o i
parchi giochi per bambini. Dal 2000, i comuni non sono
più autorizzati a definire delle nuove zone edificabili in
questi luoghi.
Calcolo dei valori limite
Il calcolo del valore limite d’immissione in Svizzera si
basa sulla quantità di corrente massima, nella configurazione più sfavorevole, per la quale una linea può
essere utilizzata. La linea deve essere progettata per
far in modo che il valore limite sia sempre rispettato.
Tuttavia è raro che una linea sia utilizzata con la quantità
di corrente massima ammessa ed è quindi altrettanto
raro che i valori limite siano raggiunti.
Confronto con i valori limite in Europa
È sufficiente paragonare le disposizioni legali in vigore in
Svizzera e all’estero per capire quanto le leggi elvetiche
siano rigide.
In Germania, per esempio, il valore limite d’immissione
di 100 microtesla in vigore in Svizzera, si applica in tutti
i luoghi, compresi quelli dove le persone sono esposte
in maniera prolungata ai campi elettrici e/o magnetici.
Nei Paesi Bassi, il valore limite d’immissione è di 100
microtesla. Il calcolo del valore limite dell’installazione,
che è fissato a 0,4 microtesla, si basa tuttavia sul carico
medio annuale e non sulla carica massima come in Svizzera. In realtà, il valore è praticamente identico.
Comparazione internazionale
Campi elettrici
Campi magnetici
Valore limite d’immissione
Valore limite
dell’installazione
5 kV/m
200 µT
–
CH
5 kV/m
100 µT
1 µT
D
5 kV/m
100 µT
–
NL
5 kV/m
100 µT
0.4 µT*
ICNIRP
* Calcolo differente rispetto alla Svizzera (vedi sopra)
Rispetto dei valori
Swissgrid è tenuta a fornire i calcoli effettuati per
i campi elettrici e magnetici all’ispettorato federale
degli impianti a corrente forte (ESTI) che è l’autorità
competente in materia. L’ufficio federale dell’ambiente
(UFAM) verifica in seguito i calcoli. Alcune misure sono
realizzate solamente se richieste in maniera esplicita.
ESTI sorveglia il rispetto dei valori limite ed è autorizzata
ad effettuare o ordinare delle misure o dei calcoli ai fini
del controllo.
Limitazione dei campi magnetici
Contrariamente ai campi elettrici, i campi magnetici non
possono praticamente essere schermati. Garantendo
un opportuno ordinamento dei conduttori, operazione
chiamata «ottimizzazione delle fasi», è tuttavia possibile limitare l’espansione di questi campi: sul pilone
si dispongono in primo luogo i conduttori in maniera
asimmetrica e in secondo luogo si prova ad avvicinare
i conduttori l’uno all’altro.
Ottimizzazione del campo magnetico per le linee aeree
Come illustrato nel grafico accanto,
un’ottimizzazione delle fasi permette di
ridurre l’espansione del campo magnetico.
100
80
L1
L1
L2
L2
L3
L3
Punto zero = 11.3 m
dal suolo
Distanza dal conduttore più basso (m)
I due grafici mettono in evidenza che il
valore di 100 μT è unicamente presente nei
luoghi dove nessuna persona soggiorna.
Se l’ordine dei conduttori viene ottimizzato, il valore misurato passa al di sotto
del valore limite dell’installazione fissato a
1 μT a partire da una distanza di circa 60
metri dalla linea.
120
60
L3
L2
40
20
L1
L1
0
-120 -100
-80
-60
-40
-20
L3
L2
0
-20
40
20
Punto zero
60
80
100 120
suolo, Punto zero
min. -11.3 m
Punto zero = 11.3 m
-40
dal suolo
-60
-80
-100
-120
Distanza dall'asse del tracciato (m)
Sistema
Pilone con posizione simmetrica dei conduttori
120
L3
L2
100
80
L2 Fasi
L1
L1
L1
L1
L2
L3
L2
L2
L2
L1
L1
L3
Punto zero
L3
L3
Punto zero = 11.3 m
dal suolo
L2
L3
Punto zero = 11.3 m
dal suolo
Distanza dal conduttore più basso (m)
3
Una delle direttive più rigide al mondo in termini di valori limite
60
40
20
0
-120 -100
-80
-60
-40
-20
-20
0
40
20
Punto zero
-40
-60
-80
-100
-120
Distanza dall'asse del tracciato (m)
Pilone con posizione asimmetrica dei conduttori
Pilone con posizione asimmetrica dei conduttori
1 μT-Linea (Valore limite dell’installazione)
100 μT-Linea (Valore limite d’immissione)
60
80
100 120
suolo, Punto zero
min. -11.3 m
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Le risposte alle vostre domande
Le risposte alle vostre domande
Dove incontriamo dei campi elettrici e dei campi
magnetici?
I campi elettrici sono ovunque dove si ha un apparecchio collegato al rete elettrica. Dal momento che
l’apparecchio è in servizio, si forma un campo magnetico.
I campi elettrici e magnetici generati dalle linee ad
altissima tensione sono forti?
I campi magnetici generati dalle linee aeree ad altissima
tensione hanno una bassa frequenza. Sono meno forti
rispetto ai campi ad altra frequenza come per esempio il forno a microonde, cellulari, radio e apparecchi
radiografici.
Le fonti più frequenti sono gli elettrodomestici e gli
apparecchi utilizzati sul posto di lavoro. Le installazioni
d’approvvigionamento di elettricità generano dei forti
campi elettrici. Tuttavia questi ultimi sono meno problematici rispetto ai campi magnetici in quanto è possibile
effettuare una schermatura efficace con alberi o muri.
I campi elettrici e magnetici sono pericolosi per
la salute?
Dal momento che non può essere ne provato ne
contestato che i campi a bassa frequenza possono
avere degli impatti a lungo termine, la commissione
internazionale della radioprotezione non ionizzate
(ICNIRP) ha pubblicato nel 1998 dei valori limite. I nuovi
risultati della ricerca ottenuti nel quadro di progetto
dell’organizzazione mondiale della sanità (OMS), lanciata
nel 1996, sono integrati in queste raccomandazioni.
Che misure applica la Svizzera contro la nocività
dei campi elettrici e magnetici?
L’ordinanza sulla protezione dalle radiazioni non ionizzanti (ORNI) in vigore dal 2000, prescrive i valori limite
che sono stati definiti nel 1998 dall’ICNIRP. I valori limite
devono essere rispettati e si fissano, per i campi elettrici a 5 kilovolt al metro e per i campi magnetici a 100
microtesla. Inoltre, il valore limite d’installazione di 1
microtesla, si applica in Svizzera nei luoghi a utilizzazione sensibile.
La Svizzera ha così la direttiva più rigida al mondo,
dal momento che l’ICNIRP esige il rispetto di un valore
limite di 200 microtesla e non ha definito il valore limite
d’installazione.
Come sono calcolati i valori limite?
Il calcolo del valore limite d’immissione in Svizzera si
basa sulla quantità di corrente massima, nella configurazione più sfavorevole, nella quale una linea può essere
utilizzata. La linea deve essere progettata per fare in
modo che il valore limite sia sempre rispettato. Tuttavia è raro che una linea sia utilizzata con la quantità di
corrente massima ammessa e quindi è raro che i valori
limite siano raggiunti.
I campi elettrici e magnetici sono cancerogeni?
Fino ad oggi, nessuno studio al mondo ha approvato che
i campi elettrici e magnetici siano all’origine di tumori.
La ricerca ha esaminato se i campi possano accelerare
l’evoluzione di un tumore già diagnosticato. È difficile
però stabilire se esiste un rapporto diretto tra un effetto
e una causa specifica, in quanto un effetto può avere
molteplici cause.
Come possiamo proteggerci dai campi elettrici e
magnetici?
Possiamo proteggerci dai campi elettrici scollegando la
presa elettrica dagli apparecchi affinché non siano più
collegati alla rete elettrica. È possibile ridurre i campi
magnetici scollegando gli elettrodomestici non utilizzati.
Tuttavia, dal momento che un apparecchio è in modalità
«standby», genera dei campi magnetici.
Informazioni complementari
Informazioni complementari
Swissgrid
www.swissgrid.ch
Ufficio federale dell’energia (UFE)
www.bfe.admin.ch
Ufficio federale della sanità pubblica
(UFSP)
www.bag.admin.ch
Ufficio federale dell’ambiente (UFAM)
www.bafu.admin.ch/elektrosmog
Organizzazione mondiale della Sanità
(OMS)
www.who.int/peh-emf
Commissione internazionale della
radioprotezione non ionizzate (ICNIRP)
www.icnirp.de
Ordinanza sulla protezione dalle radiazioni
non ionizzanti (ORNI)
www.admin.ch
(Ricerca secondo: RS-Numero 814.710)
Fondazione di ricerca sulla comunicazione
mobile
www.emf-info.ch
Altri collegamenti
www.e-smog.ch
www.funkstrahlung.ch
11
S­wissgrid SA
Dammstrasse 3
Postfach 22
CH-5070 Frick
Route des Flumeaux 41
CH-1008 Prilly
Telefono +41 58 580 21 11
Fax +41 58 580 21 21
[email protected]
www.s­wissgrid.ch
BRO4300_i1505 / Maggio 2015
Werkstrasse 12
CH-5080 Laufenburg