Come misurare i campi di elettrodotti

I campi elettromagnetici a bassa frequenza di elettrodotti, linee elettriche e trasformatori di potenza sono caratterizzati da frequenze di 50 Hz (in Italia e in Europa), per cui sono quasi stazionari e le loro due componenti di campo (elettriche e magnetiche) possono essere considerate separate, pertanto è necessario misurare separatamente campo elettrico E (in V/m) e campo magnetico H (espresso in μT, ovvero microtesla). La componente magnetica è quella – come ormai abbiamo imparato – che pone i maggiori problemi per la salute.

In pratica, in prossimità di un elettrodotto si generano un campo elettrico e un campo di induzione magnetica. Il campo elettrico di una linea elettrica ha un’intensità tanto più elevata quanto più aumenta la sua tensione di esercizio. Il campo di induzione magnetica, invece, dipende principalmente dalla corrente circolante (aumenta all’aumentare della corrente), dalla distanza dai conduttori (diminuisce all’aumentare della distanza), ma anche dalla loro disposizione spaziale e distanza reciproca.

La proporzionalità fra campo magnetico e corrente in un elettrodotto.

I valori di campo che ci si dovrebbe attendere

Un eccesso di rischio, in particolare, di leucemia infantile è stato associato qualche decennio or sono all’esposizione a campi magnetici di intensità al di sopra di 0,3-0,4 μT da alcuni studi epidemiologici. Dato che i potenziali effetti sulla salute dall’esposizione ai campi elettrici delle linee elettriche tipicamente non sono preoccupanti, la valutazione dell’impatto ambientale di una linea elettrica è basato essenzialmente sulla valutazione del campo magnetico, ed anche i limiti di legge non fanno eccezione.

A titolo di misura cautelativa per la protezione da possibili effetti a lungo termine eventualmente connessi con l’esposizione ai campi magnetici generati alla frequenza di rete (50 Hz), nelle aree gioco per l’infanzia, in ambienti abitativi, in ambienti scolatici e nei luoghi adibiti a permanenza non inferiori a 4 ore giornaliere, la legge italiana assume per l’induzione magnetica il valore di attenzione di 10 µT, da intendersi come mediana dei valori nell’arco di 24 ore nelle normali condizioni di esercizio.

L’obiettivo di qualità di 3 µT per il valore dell’induzione magnetica (sempre da intendersi come mediana dei valori nell’arco di 24 ore nelle normali condizioni di esercizio) si applica – sempre secondo la normativa vigente – ai nuovi elettrodotti in corrispondenza alle aree sopra indicate per permanenze non inferiori alle 4 ore giornaliere e nella progettazione dei nuovi insediamenti e delle nuove aree di cui sopra in prossimità di linee ed installazioni elettriche già presenti nel territorio.

I limiti di legge per i campi e.m. generati da elettrodotti (DPCM 8.7.2003)

Per quanto riguarda l’Europa, un recente studio scientifico (Gajsek et al., 2016), pubblicato su una rivista specializzata, ha mostrato che i campi magnetici esterni a frequenza estremamente bassa (ELF) nelle aree pubbliche in ambienti urbani dei Paesi europei variano tra 0,05 e 0,2 μT (in Spagna, ad esempio, sono state effettuate misurazioni spot in cinque città: il campo magnetico medio era 0,2 μT, e comunque compreso tra 0 e 7 μT); ma valori più forti (dell’ordine di alcuni μT o più) possono verificarsi direttamente al di sotto di linee elettriche ad alta tensione, alle pareti degli edifici di trasformazione elettrica (all’estero si trovano a volte anche nei condomini) ed ai recinti di confine delle sottostazioni. Nel caso di queste ultime, il campo massimo può raggiungere i 20-80 μT.

Misurazione del fondo magnetico ELF urbano nella città di Torino con dati raccolti ogni 1,8 m su un’area di 10 kmq. (fonte: D’Amore, 2001)

La maggior parte dei sistemi elettrici opera alla frequenza di 50 Hz. Vicino a certe apparecchiature speciali, i valori del campo magnetico possono essere dell’ordine di qualche centinaio di microtesla (μT). Sotto le linee ad alta tensione, i campi magnetici possono raggiungere valori di circa 20 μT e i campi elettrici possono essere di alcune migliaia di volt al metro. Invece, nelle abitazioni, i campi magnetici a frequenza di rete sono in media molto più bassi, pari a circa 0,07 μT in Europa (e 0,11 μT nell’America del Nord). I valori medi del campo elettrico nelle abitazioni – quello misurato a frequenza di rete, da non confondere con quello alle radiofrequenze! – arrivano a qualche decina di volt per metro (V/m).

Ma i valori medi possono trarre in inganno. Vi sono in realtà notevoli variazioni fra le abitazioni. Ad esempio, in Germania campi magnetici a 50 Hz superiori a 0,2 μT sono stati trovati nell’1,4% delle abitazioni e superiori a 0,4 μT sono stati trovati nello 0,2% delle residenze. Nel Regno Unito, il fattore che è risultato influire maggiormente sull’esposizione domestica è la presenza o l’assenza di linee elettriche aeree a tensioni ≥ 132 kV entro 100 m dall’abitazione: la media geometrica dei campi medi ponderati nel tempo misurati era di circa 0,2 μT entro 100 m dalle linee e di 0,054 μT a distanze superiori a 100 m. Infine, in Australia l’esposizione prolungata a valori > 0,4 μT è stata mostrata avvenire in circa il 2% delle abitazioni del Paese, principalmente a causa della vicinanza della casa a elettrodotti.

Ad ogni modo, è difficile dire quali sono i valori tipici di esposizione ai campi elettromagnetici a frequenza di rete (50 o 60 Hz). Innanzitutto è necessario dare una definizione di “esposizione”. Gli scienziati sono tuttora incerti a tale proposito, poiché gli esperimenti hanno dimostrato che svariati aspetti dei campi possono essere rilevanti ai fini della produzione di effetti biologici. Anche se il valore medio giornaliero del campo magnetico è stato utilizzato ampiamente per rappresentare l’esposizione a tali campi, è possibile che altre definizioni possano essere correlate più direttamente a qualche effetto possibile.

Nella figura qui sotto sono riportati i livelli tipici di campi elettromagnetici che si registrano in corrispondenza di elettrodotti. Tale figura si riferisce ad uno studio americano condotto da una società di gestione dell’energia elettrica, pubblicato nel 1994 e relativo ai consumi del 1990. Ad una distanza di 90 metri, con una domanda di elettricità media, l’intensità di campo magnetico prodotto dalle linee è tipicamente confrontabile con il livello di fondo che si registra nelle abitazioni.

Valori tipici di campo elettrico e magnetico generati da un elettrodotto negli USA. I valori riportati sono acquisiti a circa 1 m sopra terra per varie distanze dall’elettrodotto. (fonte: Bonneville Power Administration, 1994)

Come si può vedere dalla figura, la distanza alla quale il campo magnetico delle varie linee diventa indistinguibile dai valori tipici di fondo differisce per i diversi tipi di linea. Inoltre, anche linee di distribuzione elettrica più nelle vicinanze, per quanto a tensioni nominali più basse, possono produrre campi magnetici intensi, in funzione della quantità di corrente che trasportano. Ciò proprio perché l’intensità del campo magnetico aumenta al crescere della corrente.

I campi elettrici generati dagli elettrodotti sono relativamente stabili, poiché il voltaggio della linea non varia molto. I campi magnetici della maggior parte delle linee elettriche, invece, fluttuano in misura considerevole, non appena la corrente cambia in risposta ad una variazione di carico. I campi magnetici devono perciò essere descritti statisticamente in termini di valori medi, massimi, etc. I campi magnetici qui riportati sono le medie calcolate su 321 elettrodotti per i carichi medi annuali del 1990.

Corrente trasportata tipica e campo elettrico massimo per vari tipi di elettrodotti italiani.

In corrispondenza dei carichi di picco (pari a circa l’1% del tempo), i campi magnetici sono circa 2 volte più intensi dei livelli medi riportati: in pratica, si riscontra circa un fattore 2 fra i livelli di giorno e di notte. Il grafico riportato qui sotto è un esempio di come il campo magnetico varia durante 24 ore nel caso di una linea di trasmissione a 380 kV. Si notino i picchi la mattina fra le 9 e le 11 e la sera a ora di cena.

Andamento del campo magnetico di una linea a 380 kV nelle 24 ore.

Come scegliere uno strumento di misura idoneo

Anche per misurare i campi elettromagnetici a bassa frequenza bisogna utilizzare un “naso” speciale, cioè una o più sonde collegate ad un apparato di misura che ci permettono di “stabilire” i valori dell’intensità del campo elettrico e di quello magnetico nel punto in cui vogliamo misurarli. Le sonde devono essere adatte a “catturare” il campo elettrico e/o quello magnetico alla frequenza di 50 o 60 Hz, pertanto sono di due diversi tipi, una per il campo elettrico e una per il campo magnetico; l’apparato di misura è l’apparecchio che, dopo aver elaborato il segnale ricevuto dalla sonda, fornisce i valori dei due campi.

I misuratori di intensità del campo elettrico e magnetico per misurare la frequenza di rete (50 o 60 Hz) sono dispositivi a banda stretta. Quelli professionali sono costituiti da un’antenna, da un cavo per trasportare il segnale dall’antenna e uno strumento di condizionamento / lettura del segnale. I misuratori di intensità di campo possono usare antenne lineari, monopoli, dipoli, anelli, antenne a log spirale biconica o conica, corni o riflettori parabolici, per cui l’intensità del campo alla frequenza selezionata può essere ricavata tenendo conto delle informazioni sul guadagno dell’antenna e della perdita del cavo.

Al giorno d’oggi sono disponibili molti tipi di misuratori di dimensioni e costi ridotti, che possono essere usati per misurare le esposizioni ai campi elettrico e magnetico manualmente, oppure per misurarle e registrarle in modo automatico e continuo. Possiamo riferirci alle frequenze intorno a circa 50 Hz come frequenze extra basse (ELF). In genere, un misuratore per misurare le ELF potrebbe avere una gamma di frequenze da 30 Hz a 2 kHz, ed ha una frequenza di risonanza vicina a quella di rete, per cui è buono per la misurazione del campo magnetico e di quello elettrico di elettrodotti e linee elettriche.

Uno dei numerosi strumenti low-cost per la misurazione di campi magnetici ELF in commercio. Diffidate però delle varie “cineserie” a basso costo e cercate di comprare solo strumenti consigliati da esperti, che costano tutti da 200 euro in su.

Dunque, le misurazioni di questi campi a bassa frequenza si possono effettuare anche personalmente, se si dispone di un misuratore di campi elettromagnetici ELF in grado di misurare i campi magnetici (e di solito anche quelli elettrici). Un rivelatore di campo magnetico (noto anche come gaussmetro) è uno strumento ormai commercializzato da diverse aziende a prezzi dell’ordine dei duecento euro. Se si vogliono misurazioni più affidabili o verifiche indipendenti, possono anche venire richieste misure a pagamento ad opera di personale tecnico.

Un’altra cosa da considerare è la sensibilità del misuratore. La maggior parte dei misuratori ELF misura il campo magnetico in Gauss o Tesla. Poiché i valori riscontrati nelle abitazioni sono normalmente bassi, sono espressi come mG (millesimi di Gauss) o μT (milionesimi di Tesla). Per convertire un’unità di misura nell’altra, basti ricordare che 1 milligauss = 0,1 microtesla, cioè 1 mG = 0,1 μT. I campi magnetici misurati dai misuratori ELF per uso domestico sono inferiori a 2 mG (o 0,2 μT) e per molte persone un misuratore da 1 mG (0,1 μT) ad almeno 20 mG (2 μT) è adeguato per le indagini a casa o in ufficio.

Però, un elettrosensibile avrà bisogno di un misuratore più sensibile e/o di un misuratore ELF che misuri anche i campi elettrici. Per misurare i campi direttamente sotto le linee elettriche aeree, invece, è preferibile un apparecchio che misuri fino a 50 mG (o 5 μT). Per non parlare poi del fatto che alcuni misuratori ELF usano delle sonde isotropiche che effettuano le misurazione su tre assi contemporaneamente, facilitando di molto l’uso pratico, mentre altri hanno una sonda che misura il campo solo lungo un asse alla volta (cosa utile solo negli impieghi di laboratorio o per cercare di localizzare le sorgenti).

Un misuratore ELF affidabile e con un buon rapporto qualità/prezzo è il TriField 100XE, uno strumento analogico (ma non per questo superato, anzi!) del costo di circa 200 euro e che misura principalmente campi magnetici ed elettrici generati dalla tensione di rete (a 50 Hz) insieme su tre assi determinando così il valore efficace, grazie alle sue sonde isotropiche: dunque i campi generati da elettrodotti di alta o media tensione, linee elettriche domestiche o comunque a bassa tensione, apparecchi elettrici o elettronici quali elettrodomestici e apparecchiature industriali o professionali, etc. Anche se “sulla carta” rileva pure il campo RF da 100 kHz a 3GHz, non è uno strumento adatto per le radiofrequenze.

Il TriField 100XE, un misuratore ELF analogico dalla facile e intuitiva lettura.

Inoltre, il TrieField ha tre portate utili per la misurazione dei campi a bassa frequenza di qualsiasi intensità di interesse per persone normali o anche per gli elettrosensibili: una prima portata per i campi magnetici più deboli, da 0 a 3 milligauss (in pratica, da 0,01 μT a 0,3 μT); una seconda portata per i campi magnetici più forti, da 0 a 100 milligauss (in pratica, da 0,3 μT a 10 μT); e infine una portata per i campi elettrici da 0 a 1000 V/m, con una gamma in frequenza da 50 Hz a 2 kHz. Infine, la sensibilità minima del campo magnetico è di 1 milligauss (0,1 μT), mentre la risoluzione minima del campo elettrico è di 5 V/m.

L’ultimo arrivato in casa TriField è comunque il misuratore digitale TriField TF2, un misuratore ELF isotropico che può misurare anch’esso campi magnetici a bassa frequenza (però nell’intervallo 40 Hz-100 kHz) e campi elettrici a bassa frequenza (nel medesimo intervallo). La banda più larga rispetto al modello analogico lo rende ottimo per misurare anche i campi magnetici degli elettrodomestici, della rete elettrica di casa (che ha un’elevata percentuale di armoniche) e, più in generale, l’“elettricità sporca”, che caratterizza spesso le reti elettriche negli ambienti indoor; mentre ne è del tutto sconsigliato l’uso come misuratore di radiofrequenze (RF), per le quali occorre uno strumento ad hoc.

Come effettuare le misurazioni di campo outdoor

La procedura standard per la misurazione dei campi degli elettrodotti assume che il loro contenuto di armoniche sia basso, cioè di pochi punti percentuali o inferiore (mentre nei campi a bassa frequenza domestici tale contenuto è superiore al 30%), per cui è possibile usare un misuratore a banda molto stretta. Tuttavia, il contenuto di informazione di una singola misurazione occasionale (spot) del campo magnetico o elettrico in un punto è piuttosto limitata, a causa della variazione temporale del campo magnetico su periodi giornalieri, settimanali e stagionali. Pure le variazioni spaziali a una certa distanza dal punto di misura sono in generale sconosciute e difficili da prevedere, anche per la possibile presenza di linee interrate. Pertanto, sarà opportuno effettuare misurazioni aventi una certa densità nel tempo e nello spazio.

In una linea ad alta tensione interrata il campo magnetico si riduce con la distanza più rapidamente.

I cavi sotterranei delle linee interrate sono infatti usati spesso per fornire energia elettrica senza risultare visibili. All’incirca il 2% di tutta l’energia elettrica in Europa è fornita da cavi interrati. Tali cavi possono produrre campi magnetici direttamente sopra di essi (cioè lungo la linea della loro stessa rotta) più forti di quelli associati alle linee aeree, a causa della minore distanza tra l’ambiente esterno e il cavo stesso (in genere pochi metri). Ad esempio, i cavi sotterranei da 400 kV possono produrre un’intensità del campo magnetico superiore a 30 μT a livello del suolo, cadendo a 10 μT a 2 m dal suolo, poiché l’intensità del campo diminuisce molto rapidamente con l’aumentare della distanza da entrambi i lati.

La figura qui sotto mostra, invece, il tipico profilo del campo magnetico per elettrodotti aerei da 380 kV e 1000 A a terna singola con diversi profili del pilone. Si vede come l’intensità del campo magnetico decresce inizialmente abbastanza rapidamente allontanandosi perpendicolarmente dalla linea elettrica, passando da 8-14 μT proprio sotto la linea a circa 1-1,5 μT a 50 metri di distanza.

Il profilo tipico del campo magnetico per elettrodotti con diversa forma del traliccio.

La figura riportata alla pagina seguente, invece, mostra il profilo leggermente diverso del campo magnetico di un elettrodotto a doppia terna, per varie possibili disposizioni delle due terne di conduttori (trattandosi, naturalmente, di linee trifase). A parità di altri fattori, il campo magnetico è proporzionale alla corrente elettrica trasportata dalla linea: dunque, per una ipotetica linea da 2000 A, il campo sarebbe semplicemente doppio rispetto a quello mostrato in queste figure.

Andamento del campo magnetico di una linea elettrica trifase a doppia terna per varie disposizioni dei tre cavi.

Non sempre è possibile misurare il campo magnetico prodotto a una certa distanza da un elettrodotto. In tali casi, è però possibile stimarlo quantitativamente (a mano, con eventuali calcolatori online o con opportuni software), note le caratteristiche dell’elettrodotto che è necessario considerare allo scopo, che sono: (1) valore di corrente effettivo (quello nominale è noto dalle specifiche dell’elettrodotto); (2) distanza fra i punti di sospensione aerea (per trovare l’equazione della curva della catenaria e l’altezza minima dei cavi dal suolo); (3) numero e posizione dei conduttori (forma del pilone): (4) lunghezza della campata; (5) disposizione dei conduttori di fase nelle linee elettriche trifase a doppia terna.

La figura qui sotto mostra invece il tipico campo elettrico allontanandosi perpendicolarmente dall’elettrodotto nel caso di un elettrodotto a terna singola da 380 kV, per uno della stessa tensione ma a terna doppia e, infine, per uno da 220 kV a terna singola. Si noti che, mentre il campo magnetico è proporzionale alla corrente che attraversa in un dato momento la linea elettrica (e dunque è fortemente variabile nel tempo), invece il campo elettrico è proporzionale alla tensione della linea, perciò è fisso e costante nel tempo, e dipende fondamentalmente dalla distanza che ci separa dall’elettrodotto, oltre che dal tipo di linea (se a terna singola o a doppia terna), dalla forma e dall’altezza del pilone, etc.; e, come il campo magnetico, fondamentalmente diminuisce con la distanza con la classica legge dell’inverso del quadrato.

Profilo tipico del campo elettrico per vari tipi di elettrodotti. (fonte: ARPA Piemonte)

Ad ogni modo, la misurazione fai-da-te dei campi magnetici ed elettrici a frequenza di rete con il misuratore TriField 100XE è molto semplice. Basta prendere in mano lo strumento dalla parte bassa, per non coprire con la mano la sua “testa”, schermando così i campi elettrici (la mano non scherma i campi magnetici). Dopodiché occorre selezionare la seconda portata magnetica, quella per i campi forti (“Magnetic 0-100 range”) e leggere il valore su quella scala; se il campo così misurato risulta inferiore a 3 mG, si può passare alla portata per i campi magnetici deboli (“Magnetic 0-3 range”), altrimenti non fatelo per non rischiare di danneggiare la bobina mobile dello strumento.

La calibrazione del nostro Trifield è stata dapprima verificata con un più accurato misuratore digitale a banda stretta (30-300 Hz) e sonda monoassiale EM-827 della Lutron, che ha un errore max del 10% contro il 30% del TriField, che ha però dalla sua una grande facilità d’uso e di lettura. Infatti, a livello professionale ogni misura consiste nella registrazione delle tre componenti ortogonali del campo magnetico. Tutti i misuratori per uso professionale vengono naturalmente calibrati periodicamente secondo lo standard vigente. L’attenzione va posta nella calibrazione dei bassi livelli di campo (< 0,5 mG), a causa dell’influenza del campo magnetico ambientale. Inoltre, prima di ogni operazione di misura, a livello professionale viene eseguito un controllo di calibrazione, utilizzando una bobina di calibrazione portatile.

Il misuratore di campi magnetici a 50 Hz con sonda monoassiale EM-827 della Lutron.

Per la misurazione dei campi elettrici con il TriField 100XE, basta selezionare innanzitutto la relativa portata (“Electric”) e poi leggere la scala più in alto, dopodiché moltiplicare il valore letto per 10 per ottenere il valore del campo elettrico in V/m. Si noti che, mentre il sensore del campo elettrico si trova in cima allo strumento (cioè dove finisce l’ago quando è a metà del quadrante), quelli per il campo magnetico si trovano al centro dello strumento. Inoltre, nota che la presenza della tua mano dietro al misuratore “comprime” il campo elettrico, facendolo risultare in qualche modo più elevato di quello che misureresti se il misuratore fosse sospeso a un filo ben distante da te.

Potrai così scoprire che sono forti sorgenti di campo elettrico a bassa frequenza, oltre agli elettrodotti, anche la maggior parte dei monitor di televisori e computer; le apparecchiature elettriche non correttamente schermate; singoli fili “caldi”, anche se isolati; le lampadine fluorescenti; le coperte elettriche, quando collegate alla rete elettrica ma spente. Invece, un telefono cordless o un forno a microonde possono essere testati selezionando la portata “Radio / Microwave”: ad esempio, una lettura di più di 0,2 mW/cm2 (ago a poco più di metà strada sul quadrante) a una distanza di 2 metri suggerisce che la porta del forno a microonde abbia delle perdite, per cui dovrebbe essere riparata.

Come misurare i campi esterni a 50 Hz in ambito indoor

In generale, le misurazioni del campo magnetico residenziale riassumono il campo magnetico medio durante un periodo di campionamento specificato. Possono essere classificate in due categorie principali: (1) Misurazioni spot: cioè effettuate in uno o più luoghi, in un breve periodo di tempo e dando una risposta unica in ogni luogo; (2) Misurazioni a lungo termine: misurazioni effettuate da un misuratore e registrate da un registratore di dati collocato in una posizione per un periodo, di solito, lungo almeno 24 h, anche al fine di ricavarne una media aritmetica (o, a volte, una mediana) delle misure individuali.

I campi magnetici residenziali a frequenza di rete (50 Hz) sono costituiti da due componenti: un campo di fondo (background) – dovuto agli elettrodotti vicini e alle linee elettriche domestiche o esterne – e il campo degli apparecchi elettrici. In generale, il campo di fondo è il contributo predominante e più uniforme dell’esposizione al campo magnetico residenziale. Pertanto, nelle abitazioni occorre misurare soprattutto questo. I campi degli apparecchi elettrici sono un fattore nell’esposizione complessiva solo quando un residente sta vicino a un apparecchio elettrico per un periodo di tempo prolungato (es. al computer, seduto accanto a una stufa radiante, utilizzando una coperta elettrica, etc.).

Tutte le misurazioni (se non diversamente specificato) dei campi magnetici effettuate in abitazioni private devono essere compiute a 1 metro sopra il livello del terreno / pavimento e sempre lontano da elettrodomestici o altri apparecchi elettrici e dalla rete elettrica domestica: in pratica, tipicamente al centro di una stanza. Infatti, tutti i principali elettrodomestici di casa producono un campo magnetico elevato nelle immediate vicinanze durante il funzionamento. Di solito l’intensità di questo campo “apparecchio” cala rapidamente con la distanza ed è quindi significativo solo a una distanza ravvicinata dall’apparecchio.

Le misurazioni indoor dei campi degli elettrodotti vanno fatte lontano da sorgenti interne, come ad esempio il quadro elettrico in figura, che produce 0,3 μT.

La quantità di energia elettrica utilizzata nella casa influenza i livelli del campo magnetico. Perciò, le misurazioni puntuali nelle stanze e nelle posizioni esterne della residenza dovrebbero essere fatte sotto condizioni di uso energetico “basso”, “alto” e “normale”. La prima condizione simula un periodo di consumo energetico molto basso, come quando si dorme di notte ed è quindi una misura approssimativa dei campi prodotti dagli elettrodotti vicini e da altre fonti esterne. La condizione di basso consumo si ottiene spegnendo la maggior parte dei sistemi che consumano elettricità all’interno della residenza, inclusi il riscaldamento e l’aria condizionata, luci ed elettrodomestici. Gli apparecchi che operano continuamente, come frigoriferi e congelatori, dovrebbero essere lasciati accesi.

La condizione di utilizzo energetico alto simula un periodo di elevati consumi ed è quindi indicativa della combinazione dei campi di fonti esterne e di quelli localizzati all’interno della casa. Può anche permettere di identificare il contributo “corrente di terra” della casa, che può in alcuni casi essere la fonte principale del campo magnetico. La condizione si ottiene accendendo più sistemi elettrici che consumano energia, comprese le luci e gli elettrodomestici. Invece la condizione di utilizzo energetico medio è opzionale ed è la più rappresentativa (insieme a quella a bassi consumi) dei campi magnetici normalmente esistenti dentro casa. Si ottiene accendendo solo alcuni apparecchi elettrici o luci, in modo da simulare le condizioni che esisterebbero durante il normale utilizzo di una stanza quando è presente un residente.

Una misurazione professionale di un campo magnetico consiste nel registrare la massima intensità del campo magnetico in tre direzioni ortogonali e calcolare la grandezza risultante come valore quadratico medio (valore efficace), ovvero come radice quadrata della somma dei quadrati delle singole componenti lungo ciascun asse, cioè in pratica come radice quadrata di (Bx)2 + (By)2 + (Bz)2. Si raccomanda in tal caso di registrare tutte e tre le componenti ortogonali del campo, nonché il suo valore risultante. Questo approccio, tra gli altri vantaggi, consente di semplificare notevolmente l’identificazione della principale fonte di contributo del campo magnetico campo in un ambiente multi-sorgente complesso, se il lavoro di mitigazione del campo in questione seguirà in una fase successiva.

Per i non esperti è sempre consigliabile l’uso di misuratori ELF con sonda isotropica triassiale, dalla facile e immediata lettura.

Per confrontare i valori di campo magnetico che si registrano all’interno della propria abitazione con quelli presenti nelle altre case, può risultare particolarmente utile, in prima battuta, la figura qui sotto, che riassume i dati di uno studio condotto a suo tempo dall’EPRI (Electric Power Research Institute), nel quale vennero effettuate misure “a campione” di campo magnetico nel centro delle stanze di 992 case dislocate nel territorio degli Stati Uniti. In metà delle case prese in esame furono registrati valori di campo magnetico inferiori o pari a 0,06 μT, dove era stata eseguita la media delle misure per tutte le stanze della casa (determinando il cosiddetto “campo magnetico medio all-rooms”).

Lo studio EPRI su 992 abitazioni intendeva verificare le sorgenti di esposizione ai campi magnetici interne ed esterne alle case.

Il campo magnetico medio all-room delle abitazioni considerate era di 0,09 μT. Solo per il 15 % delle case considerate era stato riscontrato un valore medio di campo magnetico superiore a 0,21 μT. Tali misure furono realizzate lontano da apparecchiature elettriche, e pertanto riflettono principalmente la presenza di elettrodotti esterni, circuiti elettrici domestici e circuiti di messa a terra. Lo studio EPRI, in effetti, intendeva proprio identificare le sorgenti, interne ed esterne, dei campi magnetici nelle abitazioni, non l’esposizione delle persone al campo magnetico, che dipende fondamentalmente da quanto tempo viene speso in prossimità delle varie sorgenti di campo e dall’intensità del campo stesso.

 

Riferimenti bibliografici

  1. D’Amore G., “General Overview on Methods for Monitoring Environmental Electromagnetc Fields”, ARPA, 2014, Piemonte, https://www.arpa.piemonte.it/arpa-comunica/file-notizie/2014/general-overview-on-measurement-monitoring-damore.pdf
  2. EMF Meters, http://www.emfuk.co.uk/meter.html
  3. The Trifield TF2 EMF Meter: A Review, https://www.electricsense.com/13622/emf-meter-trifield-tf2/
  4. Karipidis K.K., “Measurement of Residential Power Frequency Magnetic Fields”, Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency, 2002, https://www.arpansa.gov.au/sites/g/files/net3086/f/legacy/pubs/technicalreports/tr134.pdf
  5. “ENA Protocol for Measurement of Residential Electric and Magnetic Fields”, Energy Networks Association, https://www.energynetworks.com.au/sites/default/files/ena_emf_protocol_for_measurement_of_residential_emfsa8feb2008final.pdf
  6. IEEE Magnetic Field Task Force of the AC Fields Working Group of the Corona Field Effects Subcommittee of the Transmission and Distribution Committee, “Measurements of Power Frequency Magnetic Fields away from Power Lines”, IEEE Transactions on Power Delivery, 1992, https://ws680.nist.gov/publication/get_pdf.cfm?pub_id=15433
  7. Gajsek P. et al., “Review of Studies Concerning Electromagnetic Field (EMF) Exposure Assessment in Europe: Low Frequency Fields (50 Hz–100 kHz)”, Int. J. Environ. Res. Public Health, 2016, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5036708/
  8. “Questions and Answers about EMF Electric and Magnetic Fields Associated with the Use of Electric Power”, National Institute of Environmental Health Sciences, 1998, http://www.appa.provincia.tn.it/binary/pat_appa/documentazione_divulgativa_campi_elettromagnetici/DomandeRisposteCEM.1287065619.pdf
  9. Karipidis K.K., “Survey of residential power-frequency magnetic fields in Melbourne, Australia”, Radiation Protection Dosimetry, 2015, https://academic.oup.com/rpd/article-abstract/163/1/81/1599202
  10. Bracken, T. D., and R. F. Rankin (Principal Investigators), “EMDEX Project Residential Study Final Report”, T. Dan Bracken, Inc. per Electric Power Research Institute, Palo Alto (California), 1994, https://www.osti.gov/biblio/10121107-emdex-project-residential-study-volume-summary-final-report
  11. Stearns, R. D., M. W. Tuominen, V. L. Chattier, “Magnetic Field Characterization for the Bonneville Power Administration’s 500-, 230-, and 115-kV Transmission Line Systems”, The Annual Review of Research on Biological Effects of Electric and Magnetic Fields from the Generation, Delivery, and Use of Electricity, 1992.
  12. Zaffanella, L. E., (Principal Investigator), “Survey of Residential Magnetic Field Sources. Final Report” TR-102759 (Volume 2), redatto da High Voltage Transmission Research Center per Electric Power Research Institute, Palo Alto (California), 1993, https://www.osti.gov/biblio/10189704-survey-residential-magnetic-field-sources-volume-protocol-data-analysis-management-final-report

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