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Il controllo dei campi elettromagnetici,

funzione vitale per il corretto funzionamento dei Pc

PREFAZIONE

I Campi Elettromagnetici si dividono in due categorie fondamentali, a seconda della frequenza:

a) Campi elettromagnetici ad elevata frequenza (trasmettitori TV, Cellulari, ponti radio ecc.), dove le frequenze in gioco sono superiori a 100KHz e la normativa vigente (vedi D.L. 381 del 10/09/98) prevede dei limiti espressi in V/m - A/m - W/mq. Quando le frequenze in gioco sono elevate (>100KHz), è possibile effettuare misure di campo elettromagnetico, mentre risulta difficile effettuare misure singole di campo magnetico e di campo elettrico, se non con strumentazione sofisticata e costosa.

b) Campi elettromagnetici a bassa frequenza (tralicci alta tensione, reti elettriche domestiche, apparecchiature elettriche), dove le frequenze in gioco sono la portante a 50Hz con le relative armoniche e la normativa è in fase di definizione per l'introduzione di limiti più severi per il campo elettrico e quello magnetico. A queste frequenze (50Hz e armoniche) è possibile effettuare misure di campo elettrico in V/m o KV/m e di campo magnetico in microTesla con l'impiego di strumentazione precisa e relativamente poco costosa.

In questo articolo ci occupiamo principalmente di campi elettromagnetici a bassa frequenza. I campi elettromagnetici possono causare sia l'oscillazione dello schermo dei videoterminali che il malfunzionamento dei sistemi computerizzati, oltre a creare il sovra riscaldamento e la rumorosità dei trasformatori di alimentazione. Spesso si ricevono richieste volte ad investigare sugli schermi dei PC che "ballano" o sul sovra riscaldamento e sulla rumorosità dei trasformatori. L'identificazione e la misura dei campi elettromagnetici viene facilmente effettuata con strumenti dedicati. I campi elettromagnetici sono anche indiziati di essere fra le cause dello sviluppo di malattie mortali, quali la leucemia, secondo quanto riportato da giornali e televisione, con riferimento a studi dedicati, anche se, per quanto riguarda le problematiche relative alla salute degli individui sottoposti a campi elettromagnetici, non esistono ancora dei limiti ben definiti di tollerabilità del corpo umano. Per precauzione vengono indicati dei limiti di KiloVolt per metro e microTesla, all'interno degli impianti di produzione, di trasporto e di distribuzione di energia elettrica. Anche le ASL verificano la presenza di campi elettromagnetici negli ambienti di lavoro con limiti di suscettibilità rivolti alla prevenzione dello stato di salute dei lavoratori. In Svezia, esiste una legge dello stato, in seguito alle ricerche svedesi sui collegamenti fra leucemia e campi magnetici, che impone unl campo magnetico presso una postazione di lavoro computerizzata con video terminali non superiore a 0,25 microTesla (misurati a 50 centimetri dallo schermo del video).

CAMPI ELETTROMAGNETICI

Il campo elettrico e quello magnetico vengono creati dalla produzione, trasmissione, distribuzione e utilizzo dell'energia elettrica. L'intero processo dipende infatti da questi campi. Il campo elettrico e quello magnetico non sono dei semplici attori di questo processo, sono i protagonisti. La tensione applicata ad un conduttore crea un campo elettrico. La corrente che attraversa lo stesso conduttore crea un campo magnetico. Il campo magnetico viene misurato in milligauss o micro Tesla, mentre il Campo elettrico Volt/metro. Alcuni dispositivi sono dei concentratori di campo magnetico. I trasformatori usano i flussi concatenati (campi magnetici) per accoppiare energia dal primario al secondario. I motori si servono pure dei flussi concatenati per creare campi rotanti per la rotazione dei rotori. In condizioni normali, il campo creato dalla corrente che attraversa i conduttori è minimo perché il campo creato nel conduttore caldo (fase) viene contrastato dal campo inverso creato dal conduttore freddo (neutro) Nello stesso modo nei sistemi polifase i circuiti creano campi che si contrastano fra loro. Vicino ai singoli conduttori, l'intensità del campo sarà elevata perché l'effetto del singolo conduttore sarà predominante. Allontanandosi, l'intensità del campo diminuisce proporzionalmente con il quadrato della distanza. I campi creati dai trasformatori e dai motori sono normalmente contenuti entro una sfera magnetica delimitata dalle carcasse degli stessi e dalle relative parti metalliche. L'intensità del campo può aumentare se i campi uniformi del dispositivo sono perturbati dalle armoniche o da problemi di tensione. L'induttanza dispersa, interagendo con le correnti armoniche, determina l'intensità del flusso dei campi vaganti.

SORGENTI ELETTROMAGNETICHE A BASSA FREQUENZA (fino a 200KHz).

Generalmente, i campi elettromagnetici importanti vengono creati da:

a) dispositivi che devono creare campi magnetici come parte delle loro normali operazioni, dove l'interazione di un campo magnetico avverso è realmente un effetto di un'errata collocazione.

b) dispositivi che vengono forzati ad operare in un modo non idoneo, creando quindi enormi campi magnetici.

c) errori di cablaggio, che permettono flussi di correnti in opposizione nelle barre, nei condizionatori d'aria a pressione, nei cavi di trasmissione dati ed in quelli elettrici.

d) errori di cablaggio, dove si separano i cavi di fase da quelli di neutro

c) condizioni particolari di fornitura, che creano un netto flusso di corrente

Un esempio tipico di interazione di un campo magnetico è quello che si può verificare in un edificio commerciale: un trasformatore lavora con evidenti problemi di rumorosità e di sovrariscaldamento. Gli schermi dei computers che si trovano nelle stanze adiacenti evidenziano problemi di stabilità. I controlli di temperatura sul trasformatore confermano che il suo funzionamento è molto vicino ai limiti d'isolamento previsti. Le misure di campo magnetico rilevano campi ingenti attorno al trasformatore (120 microTesla) ed abbastanza elevati (5 microTesla) nelle stanze adiacenti dove si trovano i computers. Praticamente, il trasformatore alimenta un carico con elevato contenuto armonico. Le correnti armoniche circolanti causano l'eccessivo innalzamento di temperatura nel trasformatore ed interagiscono con l'induttanza dispersa nel trasformatore stesso, creando elevati campi magnetici vaganti. Un altro esempio: un grosso gruppo di continuità installato nella sala computers causa l'instabilità sullo schermo dei computers in una stanza vicina. Il campo magnetico viene generato dalla sezione inverter del gruppo di continuità. Questa sezione comprende i componenti per la costruzione della forma d'onda dell'inverter (reti induttive e capacitive). Sul retro del gruppo di continuità il campo magnetico è di 138 microTesla. Nell'ufficio adiacente il campo varia fra 12 e 24 microTesla. In questo caso il gruppo di continuità fa esattamente quello per cui è stato progettato. Posizionare il gruppo di continuità vicino a dispositivi con operatore, dispositivi sensibili o linee di trasmissione dati è un banale errore causato da mancanza di conoscenza specifica. I grossi gruppi di continuità devono essere piazzati in stanze separate con libero e facile accesso a tutte le superfici. Le batterie del gruppo di continuità, sia che si tratti di quelle ermetiche senza manutenzione che le altre con fuoriuscita di gas, devono essere collocate in stanze apposite. Un esempio di errori di cablaggioè quello verificatosi in un piccolo ufficio. Il direttore di questo ufficio ha chiamato il fornitore d'energia per le verifiche. Questi ha concluso che i campi magnetici erano la probabile causa dei problemi, sempre legati all'instabilità dei video, ma che non erano di loro competenza. I campi magnetici all'interno dell'ufficio raggiungevano i 30-40 microTesla. I campi magnetici seguivano il cablaggio di rete, le tubazioni del gas e l'impianto di condizionamento dell'aria. Errori di collegamento neutro terra all'interno dell'edificio ed errori di cablaggio mescolavano le terre con il neutro. Questi errori di cablaggio creavano correnti di flusso magnetico in opposizione all'interno dell'edificio che generavano i campi magnetici. Questi possono essere facilmente rilevati e misurati con strumenti palmari dedicati. Esistono diversi costruttori di misuratori di campo magnetico. Alcuni consentono misurazioni a banda multipla al fine di consentire sia misure a bassa frequenza che quelle ad alta frequenza. Le misure variano spesso da un costruttore all'altro e la calibrazione è difficile da verificare. Buoni laboratori di calibrazione dovrebbero essere in grado di verificare la precisione di misura. Nonostante questo, la precisione di misura non è un parametro determinante in quanto la ricerca di campi magnetici ad inseguimento non richiede precisioni elevate. Quando i campi magnetici sono stati localizzati ed è stato determinato che non sono accettabili, siamo solo all'inizio. Da dove proviene il campo magnetico? Quale è la causa ? Cosa può essere fatto per minimizzare gli effetti? Quali passi bisogna compiere per correggere la sorgente?

LINEE GUIDA PER OPERARE

se i campi seguono il cablaggio, le barre, i tubi all'interno dell'edificio, orientatevi verso gli errori di cablaggio. Misurate la corrente, se possibile, per determinare l'intensità. Cercate di identificare le sorgenti della corrente e correggete il problema.

se i campi seguono il cablaggio d'ingresso dell'edificio, il punto di messa a terra sui tubi dell'acqua, e i tubi dell'acqua, il problema dovrebbe essere la corrente netta che fluisce attraverso l'edificio. Contattate il fornitore di energia elettrica per l'assistenza.

Se i trasformatori sono la sorgente e sono molto rumorosi e sovra riscaldati, il problema dovrebbe trovarsi nelle armoniche di corrente circolanti nel carico. I campi dovrebbero ridursi cambiando i carichi del trasformatore o aggiungendo filtri di armoniche all'uscita del trasformatore.

Gli effetti dei campi magnetici possono essere ridotti. Fogli di acciaio o mumetal (lega ferromagnetica di schermatura) possono essere piazzati attorno alle sorgenti per contenerne i campi magnetici. Gabbie di Faraday speciali dovrebbero essere piazzate attorno agli schermi dei computers per ridurre i loro campi magnetici e per ridurre gli effetti dei campi magnetici esterni.

**P.S. Norme Italiane: DMLP 16/1/91 e DPCM 23/04/92**
Normativa Europea:	INIRC-IRPA	CENELEC ENV 50166-1
Campo Elettrico Lavoratori	10kV/m	30kV/m
Campo Elettrico Popolazione	5kV/m	10kV/m
Campo Magnetico Lavoratori	500microTesla	1,6mTesla
Campo Magnetico Popolazione	100microTesla	640microTesla

Nuovo limite a 0,2 Micro Tesla di Campo Magnetico a 50Hzper la Popolazione
in prossimità di Scuole, Asili e Abitazioni, già in vigore in alcune regioni italiane dal 2000.

**Misure di campo magnetico in ambiente domestico**
Quest'indagine è stata effettuata negli U.S.A.alcuni anni fa, prendendo le misure di campo magnetico in più di 20 abitazioni domestiche. Le misure classificate nella colonna campo sono state effettuate il più vicino possibile alla sorgente elettrica. Siccome le misure di campo magnetico possono variare a seconda del modello o del costruttore dell'apparecchio sotto esame, e sono anche conseguenza delle condizioni ambientali, abbiamo preferito raggrupparle nel campo di misure minima e massima. Alcune sorgenti hanno evidenziato un campo magnetico significativo ad una distanza di circa un metro e vengono evidenziate nella tabella. E' stata anche calcolata una media delle misure effettuate su ogni dispositivo

SORGENTE	CAMPO MIN / MAX	CAMPO MEDIO	CAMPO A 1 METRO
TOSTAPANE	0,2microTesla/10,2microTesla	2,9microTesla	1,7microTesla
FORNO MICROONDE	2,3microTesla/92microTesla	31,9microTesla	7microTesla
FRIGORIFERO	0,1microTesla/26,5microTesla	3,3microTesla	2microTesla
CONGELATORE	0,1microTesla/22,5microTesla	4,4microTesla	trascurabile
MISCELATORE	0,1microTesla/190microTesla	32,3microTesla	20microTesla
LAVASTOVIGLIE	0,2microTesla/14,2microTesla	5,5microTesla	1microTesla
APRISCATOLE	30microTesla/888microTesla	267microTesla	3,3microTesla
MACCHINA CAFFE'	0,3microTesla/24,5microTesla	7,7microTesla	trascurabile
FRULLATORE	2,2microTesla/78,3microTesla	23,5microTesla	trascurabile
CONDIZIONATORE	0,5microTesla/12,8microTesla	4,5microTesla	trascurabile
SCALDABAGNO	0,2microTesla/12,8microTesla	4,8microTesla	trascurabile
FERRO DA STIRO	0,6microTesla/25microTesla	4,8microTesla	trascurabile
ASCIUGACAPELLI	0,3microTesla/25,2microTesla	6,9microTesla	trascurabile
RASOIO ELETTRICO	0,2microTesla/480microTesla	128microTesla	trascurabile
FERRO ARRICCIANTE	0,1microTesla/0,4microTesla	0,23microTesla	trascurabile
VENTILATORE PORT.	0,2microTesla/100microTesla	11,3microTesla	trascurabile
VENTILATORE SOFF.	0,2microTesla/57microTesla	10,4microTesla	trascurabile
ASCIUGABIANCHERIA	0,2micro Tesla/5,8microTesla	1,53microTesla	trascurabile
ACCENDIGAS	0,9microTesla/22microTesla	10microTesla	1,3microTesla
LAVATRICE	0,2microTesla/15,5microTesla	6,8microTesla	trascurabile
TERMOSIFONE EL.	0,3microTesla/4,9microTesla	2,4microTesla	trascurabile
TELEVISORE COLORI	0,2microTesla/38,3microTesla	17,2microTesla	0,7microTesla
RADIOSVEGLIA	0,3microTesla/48,6microTesla	9,7microTesla	trascurabile
SVEGLIA ELETTRICA	1,1microTesla/550microTesla	98,2microTesla	trascurabile
SCATOLA INTERRUTT.	0,2microTesla/25,6microTesla	6microTesla	2,4microtesla
IMPIANTO STEREO	0,2microtesla/2micortesla	0,9microTesla	trascurabile
POMPA ACQUARIO	4,4microTesla/176microTesla	62,4microTesla	trascurabile
TRAPANO PORTATILE	48,5microTesla/253microTesla	194microTesla	trascurabile
SEGA CIRCOLARE	120microTesla/150microTesla	133microTesla	trascurabile
RETE ELETTRICA INT.	0,7microTesla/58,9microTesla	14,9microTesla	1,5microTesla
POMPA VASCA BAGNO	9microTesla/160microTesla	100microTesla	0,7microTesla
ASPIRAPOLVERE	21microTesla/58,9microTesla	40microTesla	1,5microTesla
PERSONAL COMPUTER	0,2microTesla/5,1microTesla	1,6microTesla	trascurabile
TELEVISORE B / N	0,2microTesla/66microTesla	12microTesla	trascurabile
CONTATEMPO	1,1microtesla/11,6microTesla	5,2microTesla	trascurabile
RISCALDAMENTO CEN.	0,2microtesla/12,8microtesla	6,1microTesla	trascurabile
PRESA AC A PARETE	0,1microTesla/2,9microTesla	0,1microTesla/2,9microTesla	trascurabile

1milliGauss = 0,1 microTesla

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