Guida pratica ai metodi e criteri di riduzione dei campi magnetici prodotti dalle cabine elettriche MT/BT
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Caratteristiche e campo magnetico generato da una sorgente filiforme

Le possibili sorgenti formate da linee elettriche rettilinee, possono essere di diversa natura: linee unifilari, linee bifilari e linee trifase quest'ultime con disposizioni differenti dei conduttori. In figura 2 vengono riportate le formule che permettono di calcolare il campo elettrico e l'induzione magnetica di una linea unifilare (che rappresenta il caso di un conduttore a grande distanza dal conduttore di ritorno della corrente) e di una linea bifilare (ad esempio linea di distribuzione fase-fase o fase-neutro).

Figura 2 – Campo magnetico e induzione magnetica generati nel punto P da linee unifilari e bifilari
(CEI 106-12)

Si nota che il campo magnetico generato dalle linee bifilari è inferiore a quello delle linee unifilari, a causa dell'effetto di riduzione del campo causato dalla presenza di conduttori vicini percorsi da correnti con fasi diverse.

•  Nel caso della linea unifilare , il campo magnetico decresce solo linearmente con la distanza D dalla sorgente;

•  Nel caso della linea bifilare , percorsa da correnti di intensità uguali, ma versi opposti, il decremento del campo è proporzionale al quadrato della distanza D , mentre cresce proporzionalmente al rapporto S/D, a parità di distanza dalla sorgente (S è la distanza fra i conduttori).

In figura 3 vengono invece riportate le formule utilizzabili per il calcolo del campo generato da sistemi trifase composti da conduttori rettilinei disposti tra di loro parallelamente e percorsi da una terna di correnti simmetrica ed equilibrata. Tali formule, approssimate, hanno una loro validità per D >> S, dove D è la distanza dal centro del sistema trifase ed S è la distanza fra i conduttori. Si fa notare che la disposizione dei conduttori ai vertici di un triangolo equilatero è quella che, a parità di altre condizioni, minimizza il campo magnetico.

Figura 3 – Induzione magnetica generata nel punto P da una linea trifase con conduttori rettilinei, paralleli e correnti equilibrate e simmetriche (CEI 106-12)

In figura 4 viene effettuato un confronto fra tre diversi tipi di sorgente per analizzarne l'attenuazione dell'induzione magnetica con l'aumentare della distanza.

Spesso però nelle cabine MT/BT i conduttori non sono rettilinei, ma sono costretti a formare delle curve che alterano il valore del campo magnetico circostante. Rispetto alla situazione di un conduttore rettilineo, ad ogni curvatura del conduttore (o di un fascio di conduttori) corrisponde un aumento del campo magnetico nell'area concava ( parte interna alla curvatura ) delimitata dal conduttore stesso, ed una diminuzione del campo magnetico nell'area convessa ( parte esterna alla curvatura ). Vedi figura 5.

Figura 4 – Confronto fra le attenuazioni con la distanza D, dell'induzione magnetica prodotta da sorgenti puntiformi (spira circolare) e sorgenti filiformi (conduttore singolo e linea trifase). In tutti i casi si è considerata una corrente di 1 A (CEI 106-12)

Figura 5 – Aumento e riduzione del campo magnetico nei pressi di una curvatura di un fascio di cavi all'interno di una cabina MT/BT

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