Si può osservare come la dispersione spaziale dei punti di massimo individuati dalle diverse Agenzie sia piuttosto elevata. In particolare, in Lazio i punti sono contenuti in un rettangolo di (34X20)cm, in Friuli in un rettangolo di (21X20)cm, in Toscana, che è la regione con il maggior numero di partecipanti, in un rettangolo di (55X50)cm. Per quest’ultima regione, se si considerano separatamente le due giornate di misura, la dispersione spaziale si riduce un po’
(rettangoli di (50X45)cm il 06/11 e di (50X20)cm il 07/11), ma rimane elevata.
Questa variabilità spaziale era attesa, a causa del metodo di misura utilizzato e delle caratteristiche della sorgente. Infatti la ricerca del massimo veniva effettuata sulla base di una serie di misure spot di campo magnetico (con mappatura a scelta dell’Agenzia), che venivano effettuate in un intervallo di tempo in cui le condizioni di emissione della sorgente potevano variare.
Una ricerca del massimo quasi indipendente dalle condizioni della sorgente può essere effettuata solo tramite una mappatura come quella effettuata dalle Agenzie di riferimento, per cui si è eseguita una post-analisi tramite calcolo del rapporto con il campo misurato dallo strumento nel punto fisso, anche se si è verificato che tale completa indipendenza non può essere garantita per le caratteristiche intrinseche della sorgente (vedere conclusioni per un approfondimento).
Ai fini dell’interconfronto dei valori rilevati, tale fattore è stato tenuto in conto aggiungendo all’incertezza un termine legato alla deviazione standard dei valori di campo nei punti della griglia diacenti al massimo.
6 CONCLUSIONI
L’interconfronto svolto ha dimostrato una buona coerenza tra i risultati riscontrati dalle Agenzie partecipanti.
Sono però emerse una serie di problematiche, sia in fase di predisposizione del protocollo e delle procedure di analisi dati, sia in fase di realizzazione delle misure e rielaborazione dei dati stessi, che sono legate alla variabilità spaziale e temporale del campo magnetico, con conseguente difficoltà di normalizzazione delle misure e confrontabilità delle stesse, e che vengono riassunte di seguito.
Variabilità temporale
A seguito dell’analisi dei dati di campo e di corrente acquisiti durante l’interconfronto si è verificata una scarsissima correlazione tra i dati di misura del campo di induzione magnetica e i dati di corrente in uscita dal trasformatore.
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A A t t t t i i v v i i t t à à I I n n t t e e r r a a g g e e n n z z i i a a l l e e 2 2 0 0 0 0 7 7 - - 2 2 0 0 0 0 8 8
I motivi di tale scarsa correlazione, ipotizzati dalle Agenzie di riferimento sulla base delle esperienze effettuate durante l’interconfronto, sono: lo sbilanciamento nel tempo delle fasi (legato al fatto che le utenze della cabine analizzate erano per lo più monofase ), testimoniato anche dall’andamento della corrente sul neutro, e la variabilità temporale della distribuzione delle intensità di corrente nelle diverse parti della cabina.
In particolare, Arpa Toscana suggerisce l’ipotesi di seguito riporata:
“La distribuzione spaziale delle correnti determina poi che la sorgente del campo magnetico non possa essere ricondotta ad un monopolo di corrente localizzato (ordine zero). Ciò è comprovato anche dalle difficoltà riscontrate nell’individuare una correlazione tra un valore di corrente (media delle fasi, massimo di fase, valore della fase più vicina, ecc.) ed i valori di campo misurati.
Possiamo ipotizzare, quindi, una rappresentazione della sorgente mediante uno sviluppo multipolare. Se pensiamo di fermarci all’approssimazione di primo ordine, la sorgente potrà quindi essere rappresentata come la combinazione di un termine di monopolo, data dalla somma in fase di ciascun elemento di corrente ed un termine di dipolo dato dalla sommatoria del prodotto di ciascuna corrente per la distanza da un riferimento. Sotto questo approccio risulta che, nella configurazione del luogo di misura adottata, lo strumento utilizzato dalle agenzie si trova pressoché perpendicolare all’asse del dipolo, risultando quindi scarsamente influenzato da questo termine, mentre lo strumento di riferimento è posto con un angolo più stretto rispetto all’asse del dipolo, quindi con un contributo diverso da zero del termine corrispondente.”
La soluzione individuata nel protocollo, ossia l’idea di normalizzare i dati misurati a quelli rilevati da uno strumento fisso in un dato punto, ha permesso di ovviare solo in parte ai problemi succitati, in quanto l’ipotesi di costanza nel tempo dei rapporti è in ultima analisi legata all’ipotesi di dipendenza lineare dei valori di campo nei diversi punti dai parametri della sorgente.
Arpa Toscana ha provato a verificare l’esistenza di correlazione tra le serie di campioni acquisiti nei vari punti della griglia e le serie di campioni acquisiti dallo strumento nel punto fisso, trovando i risultati che sono riportati di seguito, rielaborati sotto forma di distribuzione dei valori di coefficiente di correlazione nei 24 punti della griglia.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0.3÷0.4 0.4÷0.5 0.5÷0.6 0.6÷0.7 0.7÷0.8 0.8÷0.9 0.9÷1
coefficiente di correlazione
Frequenza
Si può osservare come, pur essendo il 70% circa dei punti caratterizzato da coefficienti di correlazione superiori a 0.7, per alcuni punti la correlazione è assente. Questo effetto, dovuto alle cause sopra esposte ed anche alla diversa influenza della schermatura del corpo metallico del trasformatore sui vari punti, mostra che la definizione delle modalità di normalizzazione dei dati, relativamente alla variabilità temporale degli stessi, è un aspetto molto delicato nella predisposizione di un interconfronto su cabine elettriche.
Variabilità spaziale
La distribuzione spaziale del campo magnetico generato da una cabina dal lato del trasformatore può variare nel tempo, principalmente a causa del fatto che le tre fasi ed il neutro sono significamene distanti tra loro (10-15cm) all’uscita dal trasformatore, ed il carico su ciascuna di esse varia in maniera indipendente dalle altre.
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A A t t t t i i v v i i t t à à I I n n t t e e r r a a g g e e n n z z i i a a l l e e 2 2 0 0 0 0 7 7 - - 2 2 0 0 0 0 8 8
Questo aspetto può avere avuto influenza sull’interconfronto delle misure nel punto fissato Pa (tanto più limitata quanto più breve è l’arco di tempo in cui le rilevazioni sono state effettuate), ma ha soprattutto influito sulla misura nel punto di massimo. Infatti la ricerca del massimo in tempi successivi comporta una dispersione nei risultati, che è stata considerata come intrinseca alla misura e non dovuta alle scelte metodologiche o strumentali delle Agenzie partecipanti e pertanto è stata “corretta” in fase di analisi dei dati aggiungendo
all’incertezza sul valore di riferimento un termine di deviazione standard dei dati sulla griglia nei punti intorno al massimo.
Questa correzione permette di rendere maggiormente confrontabili i dati rilevati in termini numerici, ma permane una dispersione nello spazio piuttosto accentuata.
Al fine di dare riscontro della dispersione numerica dei dati, legata a questo aspetto della variabilità spaziale, nel caso delle misure nel punto fisso e della ricerca del massimo, si riportano di seguito i grafici dei rapporti R ricavati dalle diverse agenzie nei due casi.
Toscana
FVG Lombardia Bolzano Veneto Valle d'Aosta Agenzia
Rapporti
misura b misura a