GESTIONE DELLA VEGETAZIONE IN PROSSIMITA DEGLI ELETTRODOTTI IN AMBIENTE FORESTALE

UNIVERSITÀ DI PISA

Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali

Corso di laurea in Progettazione e Gestione del Verde Urbano e del

Paesaggio

TESI di Laurea

GESTIONE DELLA VEGETAZIONE IN

PROSSIMITÀ DEGLI ELETTRODOTTI IN

AMBIENTE FORESTALE

CANDIDATO

Federico CASSAI

RELATORI

Dott. Marco FONTANELLI

Dott. Damiano REMORINI

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Indice

RIASSUNTO ... 4

INTRODUZIONE ... 6

1.1 Gli elettrodotti aerei: caratteristiche e problematiche ... 6

1.1.1 Gli elettrodotti ... 6

1.1.2 Le cesse... 15

1.1.3 Problematiche relative agli elettrodotti aerei ... 19

1.2 La manutenzione degli elettrodotti in ambiente forestale ... 22

1.2.1 Manutenzione linee AT per Terna Rete Italia ... 22

1.2.2 Manutenzione linee MT per Enel Distribuzione ... 24

1.3 Macchine per la manutenzione delle linee elettriche ... 26

1.3.1 Le macchine impiegate per la manutenzione convenzionale in Italia ... 26

1.3.2 Le macchine forestali pesanti in Italia ... 38

1.4 La vegetazione in Toscana ... 48 1.4.1 Le leccete ... 48 1.4.2 Le quercete ... 49 1.4.3 I castagneti ... 50 1.4.4 I robinieti ... 51 1.4.5 Le abetine ... 51 1.4.6 Le faggete ... 52

OBBIETTIVI DEL LAVORO ... 54

MATERIALI E METODI ... 55

3.1 L’azienda SAVET S.r.l. ... 55

3.2 Siti di studio dei cantieri convenzionali ... 56

3.3 Caratterizzazione dei cantieri convenzionali ... 57

3 3.4.1 Taglio raso con portattrezzi radiocomandato con testata trinciatrice

(RoboGREEN). ... 60

3.4.2 Cessa sperimentale ... 65

3.5 Elaborazione dati e analisi statistica ... 68

3.5.1 Analisi costi e consumi ... 69

RISULTATI ... 71 4.1 Cantieri convenzionali ... 71 4.1.1 Castellina in Chianti ... 71 4.1.2 Montalcino ... 76 4.1.3 Monticiano “1” ... 80 4.1.4 Monticiano “2” ... 84

4.1.5 Tabelle e grafici riassuntivi dei cantieri convenzionali ... 88

4.2 Cantiere sperimentale RoboGREEN ... 95

4.3 Cessa sperimentale ... 97

4.4 Analisi costi e consumi ... 103

4.5 Analisi statistica ... 110

4.5.1 Analisi dei tempi dei cantieri convenzionali comparati a RoboGREEN ... 110

4.5.2 Analisi dei tempi dei cantieri convenzionali comparati alla cessa sperimentale ... 112 DISCUSSIONE ... 116 CONCLUSIONI ... 123 BIBLIOGRAFIA ... 124 SITOGRAFIA ... 131 Ringraziamenti ... 132

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RIASSUNTO

La presente tesi ha come finalità lo studio e la caratterizzazione dei cantieri di lavoro atti alla manutenzione della vegetazione in prossimità degli elettrodotti, di individuarne i punti critici e con lo scopo di proporre e testare metodi di gestione alternativi. Gli elettrodotti sono infrastrutture di rete atte al trasporto di energia elettrica, dai punti in cui essa viene prodotta al sistema di distribuzione locale o ai consumatori industriali. Gli elettrodotti attraversano necessariamente ampie aree boscate, che necessitano dunque di una continua manutenzione della vegetazione in prossimità della linea stessa, al fine di evitare che fusti o branche interferiscano con i conduttori, causando un’interruzione del servizio elettrico. Alcuni enti gestori delle linee elettriche richiedono inoltre, alle aziende che svolgono la manutenzione, di eseguire un taglio raso sulla superficie sottostante i conduttori (che viene chiamata in gergo tecnico “cessa”), per poter agevolare le operazioni di riparazione di varie componenti dell’elettrodotto in caso di necessità. Nel corso di questo studio, svolto in collaborazione con la ditta SAVET S.r.l. di Monteriggioni (SI), sono stati registrati ed analizzati i tempi operativi di quattro cantieri convenzionali per la manutenzione della vegetazione, che ad oggi vedono principalmente impiegate squadre di due o tre operatori muniti di attrezzature manuali dotate di motore endotermico, come motosega e decespugliatore. Tali cantieri, oltre ad essere ovviamente molto impegnativi da un punto di vista di richiesta di manodopera, molto spesso prevedono che un operatore, dotato di speciali dispositivi di sicurezza, debba, quando necessario, effettuare potature in quota arrampicandosi, con l’aiuto di appositi ramponi, sugli alberi limitrofi alla cessa. Quest’ultima operazione, anche se effettuata in maniera razionale ed a norma di legge, rimane comunque potenzialmente molto rischiosa per chi la esegue. Sono state, quindi, proposte due tipologie di gestione alternativa. La prima prevede l’impiego di un portattrezzi cingolato radiocomandato, dotato di testata trinciante, per svolgere le operazioni di taglio raso. La seconda prevede una riduzione della superficie gestita con taglio raso, riducendo di fatto la larghezza del corridoio al di sotto dell’elettrodotto da una media di 10 m a 5 m, ed una forma della cessa a sezione tronco conico rovesciata, molto stretta alla base e molto aperta sulla parte superiore, che consenta di ostacolare la vegetazione arborea limitrofa. Quest’ultima gestione alternativa presenta due vantaggi: limita l’impatto sulla vegetazione al di sotto dell’elettrodotto e, prevedendo una capitozzatura degli alberi più pericolosi posti nell’area limitrofa alla cessa, una volta

5 impressa la forma voluta nell’ambito di un primo intervento, non necessita più di potatura in quota per gli anni successivi. I tempi operativi delle due tipologie innovative di gestione sono stati confrontati con i cantieri convenzionali impiegando un modello statistico lineare misto. Sono stati inoltre stimati i costi ed i consumi dei diversi tipi di cantiere.

Dai risultati ottenuti nell’ambito di questo lavoro, è emerso che il tempo medio per un cantiere convenzionale è 2,8 ore-uomo/1000 m2, di cui mediamente il 30% per il taglio raso, il 7% per le potature in quota, circa il 20% per la gestione degli arbusti e allestimento toppi, con un rendimento pari a circa 0,7. Il taglio raso innovativo con portattrezzi ha consentito un risparmio di tempo significativo del 75% ma l’attrezzatura può avere difficoltà ad accedere ed operare in aree particolarmente difficoltose come quelle forestali. Il secondo cantiere di gestione innovativa, studiato solo nel caso del primo intervento necessario per imprimere la forma voluta alla cessa sperimentale a sezione tronco conica rovesciata, ha dato tempi inferiori (circa -45%) per il taglio raso, più elevati per la gestione della vegetazione arbustiva ai lati del corridoio e allestimento toppi (circa tre volte) e per le operazioni di capitozzatura (+42%). I costi hanno ovviamente presentato un andamento proporzionale a quello dei tempi di lavoro. E’ prevedibile, comunque, che l’impiego di manodopera diminuisca significativamente negli anni a seguire, ragione per cui sarebbero auspicabili ulteriori prove sperimentali.

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INTRODUZIONE

1.1 Gli elettrodotti aerei: caratteristiche e

problematiche

1.1.1 Gli elettrodotti

Gli elettrodotti sono infrastrutture di rete atte al trasporto di energia elettrica dai punti in cui essa si produce al sistema di distribuzione locale o ai consumatori industriali (Glasgow, 2012). Essi comprendono sia linee elettriche aeree, “linee installate all’aperto, al di sopra del suolo e costituite dai conduttori nudi con i relativi isolatori, dai sostegni ed accessori” (Norma CEI 11-4 (1998-09)), sia le linee interrate in cavo.

Ai sensi della Norma CEI 11-4 (1998-09), "Esecuzione delle linee elettriche aeree esterne", si definiscono linee elettriche aeree esterne le “linee installate all’aperto, al di sopra del suolo e costituite dai conduttori nudi con i relativi isolatori o conduttori isolati, dai sostegni ed accessori”. Esse sono costituite da una o due terne (si parla rispettivamente di semplice e doppia terna) sempre su palificazione unica (Terna S.p.A., 2011).

Le linee elettriche aeree sono caratterizzate dalle seguenti componenti: I conduttori

I conduttori sono gli elementi preposti al trasporto dell’energia. Possono essere isolati (linee in cavo) o nudi (non isolati).

I conduttori nudi sono impiegati esclusivamente per la realizzazione di linee aeree. Questi possono essere realizzati in rame o alluminio (Fig.1). Le principali caratteristiche elettriche e meccaniche dei due materiali sono riportate nella tabella seguente (Tab.1):

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Tabella 1- Caratteristiche dei materiali impiegati per la realizzazione dei conduttori.

CARATTERISTICA RAME ALLUMINIO

Resistività a 20 ° C [Ω mm2 /m] 0,0178 0,0284 Sollecitazione a rottura [MPa] 200÷250 120÷180 Peso Specifico [kg/dm3] 8,89 2,70 Coefficiente di dilatazione lineare [K-1] 17 *10-6 23*10-6

Come si può facilmente verificare da un confronto fra i due metalli, l'alluminio è più leggero (circa il 30%) ed ha una minore conducibilità (circa il 60%). Ne consegue che se, teoricamente, si volesse impiegare lo stesso volume di materiale conduttore per costruire una linea, quella in alluminio peserebbe circa un terzo di una linea in rame.

Ma il confronto più significativo è quello fatto a parità di perdite, e cioè a parità di resistenza; in questo caso, essendo maggiore la resistività dell’alluminio, per ottenere una resistenza equivalente a quella di una linea in rame, si deve adottare una sezione maggiore, il che comporta un aumento del peso, con conseguente aumento dei costi per i sostegni. Complessivamente una linea in alluminio rispetto ad una linea in rame caratterizzata dalle stesse perdite, pesa all’incirca la metà e non un terzo, come sembrerebbe considerando solo i valori dei pesi specifici. Sempre rispetto al rame, l’alluminio presenta una resistenza alla rottura minore (circa il 43%). L’alluminio, infine, ha un coefficiente di dilatazione termica maggiore, per cui, a parità di distanza tra due sostegni successivi (campata), si deforma maggiormente, pur essendo più leggero del rame. Il rame è impiegato essenzialmente nel campo della bassa tensione, sotto forma di filo pieno o di corda. Le corde presentano, rispetto al filo, una maggiore flessibilità, con conseguente maggiore facilità di messa in posa e di montaggio. I campi di applicazione dell'alluminio, quale unico metallo dei conduttori di potenza, sono relativi principalmente alla media tensione. I cui costi di produzione sono di gran lunga inferiori a quelli del rame, si adopera esclusivamente sotto forma di conduttore cordato essendo molto difficile ottenere fili di un certo spessore con omogeneità sufficiente; esso resiste bene, come il rame, alle azioni atmosferiche, grazie alla pellicola di ossido che rapidamente lo riveste e lo protegge. Da ultimo, si ritiene di dover dare cenno al fatto che, soprattutto nelle linee di trasmissione, vengono impiegati

8 conduttori bimetallici, in cui è presente anche l'acciaio, o conduttori in lega di alluminio (aldrey), e ciò allo scopo di migliorare le caratteristiche meccaniche del conduttore nel suo complesso.

Nel campo delle altissime tensioni, infine, per migliorare la trasmissione dell’energia, si adottano più conduttori alluminio-acciaio in parallelo per ciascuna fase opportunamente distanziati tra loro (conduttori a fascio).

I sostegni

Si possono classificare a seconda dei materiali usati in sostegni di: legno, acciaio, cemento armato o vetroresina.

I sostegni in legno sono oggi impiegati molto raramente, essenzialmente per le linee più modeste a bassa e media tensione; essi sono costituiti da pali ad asse rettilineo, in abete o castagno opportunamente trattati in modo da resistere all’azione del tempo, i quali, superiormente attraverso mensole o ganci, sostengono degli isolatori rigidi, a loro volta connessi ai conduttori di potenza, disposti o superiormente o lateralmente.

La seconda categoria di sostegni, che è la più diffusa, è quella dei sostegni in acciaio. Nel campo della bassa e media tensione si impiegano pali ad asse rettilineo, ad esempio tubolari, ottenuti mediante tubi senza saldatura (tipo Mannesman). Nel campo dell'alta ed altissima tensione si impiegano, invece, i sostegni detti in gergo a traliccio (Fig.2), in cui diversi elementi modulari vengono connessi tra di loro in maniera conveniente così da ottenere una struttura di forma più o meno complessa.

Nei sostegni in cemento armato gli elementi rettilinei costituenti il sostegno sono dei pali in cemento armato centrifugato, aventi una sezione trasversale di forma anulare riempita di calcestruzzo ed attraversata da tondini di acciaio.

Nei pali in vetroresina, infine, il materiale utilizzato è di tipo composito, costituito da resine poliestere insature termoindurenti rinforzate con fibre di vetro. Le proprietà di tali materiali (alto rapporto resistenza-peso, ottima resistenza agli agenti atmosferici e alla corrosione atmosferica, ottimo isolamento elettrico) consentono di ottenere sostegni caratterizzati da una maggiore leggerezza, con minori costi di trasporto e installazione, non hanno deformazioni permanenti, hanno una ottima resistenza agli agenti atmosferici esterni con conseguente eliminazione dei costi di manutenzione, ed una elevata sicurezza dai pericoli di incendio. Si osservi come al crescere della tensione aumenti la distanza

9 reciproca fra i conduttori e la distanza fra ciascuno di essi ed il terreno. La norma CEI 11-4 indica le distanze minime da rispettare.

Figura 2-a) Sostegno a traliccio convenzionale a doppia terna per linee a 380 kV; b) Sostegno a traliccio tipo Foster a terna singola per linee a 380 kV di Terna S.p.A. (www.terna.it).

Gli isolatori

Gli isolatori hanno, in generale, il compito di collegare meccanicamente, isolandoli elettricamente, elementi a tensione differente. Nel caso delle linee con conduttori nudi gli elementi a tensione differente sono il conduttore di potenza ed il sostegno; in questo caso gli isolatori devono soddisfare alcuni requisiti di sistema quali:

 La limitazione delle correnti di dispersione verso gli altri conduttori o la terra;

 La mancanza di fenomeni di scarica distruttiva in aria tra conduttore e strutture metalliche vicine o la terra in relazione al livello di isolamento prefissato;

 L’adeguata resistenza alle sollecitazioni meccaniche a cui può essere soggetto l’isolatore nell’esercizio del sistema.

Materiali comunemente impiegati per la loro realizzazione sono vetro e porcellana, anche se i più recenti sono costituiti da resine polimeriche composite, le quali sono in grado di mantenere inalterate le loro caratteristiche isolanti senza frequenti interventi manutentivi. Dal punto di vista elettrico l’isolatore e soggetto ad una differenza di potenziale che, nel normale funzionamento è costituita dalla tensione nominale del conduttore, ma che può

10 assumere valori ben maggiori in occasione di fenomeni transitori di natura atmosferica (sovratensioni). Per un corretto dimensionamento, gli isolatori sono pertanto assemblabili in maniera da formare una catena il cui potere isolante complessivo, fino ad un certo numero, risulta circa multiplo di quello dell’isolatore singolo (Fig.3). Un ulteriore parametro di progetto è costituito dalla forma stessa. La sezione trasversale di un isolatore tradizionale evidenzia un contorno dalla forma complessa alla quale corrisponde un sensibile allungamento della cosiddetta linea di fuga in modo tale che il percorso delle correnti sulla superficie sia il più lungo possibile e che il campo elettrico non presenti, in alcun punto vicino all’isolatore, valori superiori della rigidità dielettrica dell’aria. Le sezioni dei tipi più diffusi di isolatori per linee elettriche (Fig.3) sono dette a “perno” (a) ed a “cappa e perno” (b). L’isolatore a perno (a), impiegato soprattutto per le media e basse tensioni, presenta un corpo in vetro o porcellana (tratteggiato in figura). Il conduttore viene sistemato nella scanalatura superiore S oppure fissato lateralmente nella gola G. La parte inferiore è munita di un foro rigato che ne consente il fissaggio su un perno porta-isolatore P.

Per applicazioni in alta ed altissima tensione vengono pressoché universalmente impiegati gli isolatori detti a "cappa e perno" (b), aventi una struttura che li rende idonei a formare catene sospese. In essi la cappa C collega l'isolatore al sostegno o ad un altro isolatore disposto superiormente mentre il perno P si aggancia o, attraverso un opportuno collare metallico, al conduttore o, direttamente, alla cappa di un altro isolatore disposto inferiormente. Tra cappa e perno è presente un unico pezzo di materiale isolante. Il numero complessivo degli elementi da assemblare è funzione della capacità isolante complessiva richiesta. La figura seguente (Fig.4) illustra una catena di isolatori così ottenuta.

Nel caso invece dei conduttori isolati non si impiegano isolatori ma vengono impiegati o i morsetti di sospensione per l’attacco in sospensione oppure la suddetta morsa di amarro per gli attacchi in amarro.

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Figura 3-a) Sezione di isolatore a perno; b) Sezione di isolatore a cappa e perno (www.all.biz).

Figura 4-Catena di isolatori (www.all.biz).

Le protezioni

Nelle linee ad alta o altissima tensione, oltre ai conduttori di potenza, sono spesso presenti altri conduttori costituiti da corde di acciaio zincato e denominati funi di guardia, che sono disposti sulla sommità dei sostegni e che, tramite questi, sono collegati a terra; essi hanno funzioni protettive contro le sovratensioni di origine atmosferica, e sono altresì utilizzati per il transito di informazione da compagnie telefoniche ed elettriche.

Oggetto di questo lavoro di tesi sono gli elettrodotti portanti linee elettriche aeree.

In base alla tensione operativa si distinguono elettrodotti a bassa tensione (BT - da 220 V a 380 V), media tensione (MT - da 1kV a 40 kV), alta tensione (AT - da 40 kV a 150 kV) e altissima tensione (AAT – da 220 kV a 380 kV).

In Italia le linee AT e AAT sono gestite da TERNA S.p.A. e RFI S.p.A., quest’ultima si occupa esclusivamente della fornitura di energia elettrica alle reti ferroviarie di FS. Le linee MT e BT sono di proprietà di ENEL Distribuzione e non sono numerate.

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Le linee AAT

Elettrodotti aerei a 380 kV

Le linee a 380 kV, individuabile dalla numerazione a tre cifre che inizia con il numero 3, rappresentano le infrastrutture più importanti per il trasporto a grandi distanze dell’energia elettrica prodotta dalle centrali (ARPAT, 2011).

Nelle linee a 380 kV, la palificazione è usualmente realizzata con sostegni tradizionali a traliccio del tipo a “delta rovescio” nel caso di linee a semplice terna, e con sostegni del tipo “tronco piramidali” nel caso di linee in doppia terna; i sostegni sono realizzati con angolari di acciaio zincati a caldo e bullonati; in casi particolari sono utilizzati sostegni di tipo tubolare. Ogni fase è costituita da 3 o 2 conduttori di energia collegati fra loro da distanziatori, con spacing di norma 400 mm. Ciascun conduttore di energia è costituito da una corda di alluminio-acciaio con un diametro complessivo di 31,50 mm (40,5 mm per fascio binato).

Le principali caratteristiche elettriche sono le seguenti: - Tensione nominale 380 kV in corrente alternata; - Frequenza nominale 50 Hz;

- Intensità di corrente nominale 1500 A (per fase); - Potenza nominale 1000 MW (1V*1A=1W) (per terna).

Ai fini della distribuzione dei sostegni, si considera che il franco minimo in massima freccia deve essere rispondente a quanto previsto dal D.M. 21/03/1988 e ss.mm.ii e in ogni caso compatibile con quanto richiesto ai fini della vigente normativa sui campi elettrici e magnetici. Le distanze di rispetto orizzontali minime per i sostegni sono quelle di cui allo stesso D.M. 21/03/1988 e ss.mm.ii. In dipendenza della tipologia di palo in progetto, si può utilizzare sia fune di guardia d’acciaio (o acciaio rivestito di alluminio) che fune di guardia con fibre ottiche (Terna S.p.A., 2011).

Elettrodotti aerei a 220 kV

Le linee a 220 kV, prima della costruzione (anni ’80) delle linee a 380 kV, rappresentavano lo standard per il trasporto a grandi distanze dell’energia elettrica. I sostegni riportano una numerazione a tre cifre che inizia con il numero 2 (ARPAT, 2011). La palificazione è usualmente realizzata con sostegni tradizionali a traliccio del tipo “troncopiramidale”; i sostegni sono, anche in questo caso, realizzati con angolari di acciaio

13 zincati a caldo e bullonati. Ogni fase è costituita generalmente da un conduttore di energia costituito da una corda di alluminio-acciaio con un diametro di 31,50 mm.

Le principali caratteristiche elettriche sono le seguenti: - Tensione nominale 220 kV in corrente alternata; - Frequenza nominale 50 Hz;

- Intensità di corrente nominale 500 A (per fase); - Potenza nominale 200 MW (per terna).

Ai fini della distribuzione dei sostegni, si considera che il franco minimo in massima freccia deve essere rispondente a quanto previsto dal D.M. 21/03/1988 e ss.mm.ii e in ogni caso compatibile con quanto richiesto ai fini della vigente normativa sui campi elettrici e magnetici. Le distanze di rispetto orizzontali minime per i sostegni sono quelle di cui allo stesso D.M. 21/03/1988 e ss.mm.ii. In dipendenza della tipologia di palo in progetto, si può utilizzare sia fune di guardia d’acciaio (o acciaio rivestito di alluminio) che fune di guardia con fibre ottiche. Qualora venga scelto l’impiego di fune di guardia con fibre ottiche, questa generalmente è del tipo con 48 fibre (Terna S.p.A., 2011).

Le linee AT

Elettrodotti aerei a 132-150 kV

Le linee a 132 kV sono le più diffuse e presenti sul territorio poiché svolgono la funzione di distribuzione dell’energia a distanze più brevi, collegando tra loro le cabine primarie di trasformazione, sono riportati sui sostegni numerazioni a 3 cifre (Ad esempio: linea n. 051, linea n. 430, linea n. 510, linea n. 830) (ARPAT, 2011).

Nelle linee a 132-150 kV, la palificazione è usualmente realizzata con sostegni tradizionali a traliccio del tipo “tronco piramidale”; i sostegni sono in questo caso realizzati con angolari di acciaio zincati a caldo e bullonati; in casi particolari sono utilizzati sostegni di tipo tubolare. Ogni fase è costituita da un conduttore di energia costituito da una corda di alluminio-acciaio con un diametro di 31,50 mm.

Le principali caratteristiche elettriche sono le seguenti: - Tensione nominale 132-150 kV in corrente alternata; - Frequenza nominale 50 Hz;

- Intensità di corrente nominale 500 A (per fase); - Potenza nominale 120-130 MW (per terna).

14 Ai fini della distribuzione dei sostegni, si considera che il franco minimo in massima freccia deve essere rispondente a quanto previsto dal D.M. 21/03/1988 e ss.mm.ii e in ogni caso compatibile con quanto richiesto ai fini della vigente normativa sui campi elettrici e magnetici. Le distanze di rispetto orizzontali minime per i sostegni sono quelle di cui allo stesso D.M. 21/03/1988 e ss.mm.ii. In dipendenza della tipologia di palo in progetto, si può utilizzare sia fune di guardia d’acciaio (o acciaio rivestito di alluminio) che fune di guardia con fibre ottiche (Terna S.p.A., 2011). Le linee a 132 kV possono essere sia aeree che interrate.

In Toscana attualmente sono presenti sul territorio: - 281 linee a 132 kV di Terna S.p.A.;

- 62 linee a 132 kV di RFI S.p.A.;

- 15 stazioni di trasformazione di Terna S.p.A.; - 143 cabine primarie di ENEL Distribuzione S.p.A.; - 27 sottostazioni elettriche di RFI S.p.A..

Le linee MT

Le linee a media tensione aeree sono installate su pali di cemento, su sostegni tubolari e su sostegni troncopiramidali (tralicci) e si distinguono facilmente dalle linee di alta tensione perché gli elementi che compongono le catene di isolamento sono al massimo tre. L’energia che arriva nelle cabine primarie mediante le linee ad alta tensione viene ridistribuita capillarmente sul territorio attraverso le linee di media tensione, che collegano sia le cabine primarie con quelle secondarie (MT/BT), che le cabine secondarie tra loro. Le linee a 15 kV possono avere 3 configurazioni:

- Aerea con conduttori nudi, cioè senza la guaina isolante (la più diffusa), - Aerea in cavo cordato, cioè con la guaina isolante,

- Interrata

Le linee BT

Le linee BT partono dalle cabine secondarie di trasformazione (MT/BT) o dalle cassette di distribuzione e portano l’energia nei luoghi di vita (220 V) e di lavoro (220 V e 380 V).

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Cabine di trasformazione (MT/BT)

Le cabine secondarie di trasformazione (MT/BT), sono di due tipi: a “torretta” (standard del passato) e a “box” (standard attuale); al loro interno le sorgenti sono: il trasformatore, i cavi di media tensione, i quadri di bassa tensione e i cavi di bassa tensione. Progressivamente nel tempo le linee MT in ambito urbano sono state interrate, pertanto vi sono cabine MT/BT a torretta che non hanno più i conduttori aerei esterni, ma vengono rifornite da cavidotti interrati. Le stazioni di trasformazione sono di proprietà di Terna S.p.A.. Le cabine primarie e quelle secondarie di trasformazione sono di proprietà di ENEL Distribuzione S.p.A. (ARPAT, 2011).

1.1.2 Le cesse

Gli elettrodotti MT e BT in Italia si estendono per circa 1.150.000 km (349.386 km MT e 782.624 km BT) (www.eneldistribuzione.enel.it) e circa 63.900 km di linee AT (www.ternareteitalia.it). Inevitabilmente buona parte di queste linee attraversano aree boschive con conseguenti problematiche relative alla gestione e manutenzione delle linee ed al loro impatto ambientale. Per garantire la sicurezza degli elettrodotti e la continuità della fornitura del servizio elettrico, le società proprietarie si preoccupano di mantenere le linee elettriche aeree sgombre da vegetazione, creando veri e propri corridoi all’interno delle aree boscate (Fig.5). Questi corridoi prendono il nome di cesse e possono avere misure e criteri di gestione differenti a seconda del tipo di linea e dell’ente gestore. Le disposizioni per le aree di cessa, denominate anche fasce di asservimento, sono riportate di seguito.

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Disposizioni per le aree di cessa linee AT di Terna Rete Italia

Le aree con le rispettive piante da tagliare sono individuate da Terna Rete Italia e successivamente consegnate all’appaltatore.

L’Appaltatore dovrà provvedere al taglio radicale della vegetazione arborea ed arbustiva caratterizzata da cespugli, arbusti, alberelli, alberi di diametro inferiore o uguale a 30 cm (misurati a 1,30 m. da terra) compresi i polloni di ceppaie. Detto taglio dovrà aprire un varco libero da vegetazione all’interno della fascia di asservimento dell’elettrodotto, di circa 30 metri di larghezza (valore indicativo), 15 metri per parte rispetto all’asse della linea. E’ escluso dal presente intervento il taglio di piante ornamentali e da frutto. Il taglio della vegetazione all’interno della fascia asservita potrà non interessare la lunghezza totale della linea, né la totalità della fascia asservita. I lavori potranno interessare nell’ambito di una singola campata più aree fra loro vicine o lontane di dimensioni diverse (Capitolato Terna Rete Italia).

Disposizioni per le aree di cessa linee MT di Enel Distribuzione

La ditta esecutrice dei lavori prende in consegna da Enel Distribuzione gli impianti che necessitano di manutenzione e gli restituirà ad attività ultimate.

Con riferimento agli schemi esemplificativi nel seguito riportati (Fig.5,6,7,8), con il taglio e/o la deramificazione delle piante si intende la realizzazione della “cessa (denominata anche fascia o varco) a sezione retta” su tutta la lunghezza commissionata, sia in aree boschive che non (tratte con sole piante isolate), quindi compresa la deramificazione delle piante radicate fuori della cessa ma che ne invadono lo spazio con i rami.

In alternativa alla “cessa a sezione retta” il Committente (Enel Distribuzione) può commissionare la “cessa a sezione tronco conica rovesciata. I due tipi di cessa sopra indicati sono commissionati anche nel caso che le linee siano totalmente o parzialmente realizzate in cavo aereo cordato su fune portante.

La larghezza della cessa è stabilita dal Committente, anche sulla base delle autorizzazioni rilasciate dalle Autorità competenti o dei contratti di servitù coi proprietari e/o coi conduttori dei fondi.

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Schemi esemplificativi di cessa a sezione retta

Figura 6- Cessa a sezione retta per linea in cavo aereo cordato su fune portante (Capitolato Enel S.p.A.).

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Schemi esemplificativi di cessa a sezione tronco conica rovesciata

Figura 8- Cessa a sezione tronco conica rovesciata per linea aerea in cavo aerea cordato su fune portante (Capitolato Enel S.p.A.).

Figura 9- Cessa a sezione tronco conica rovesciata per linea aerea in conduttori nudi (Capitolato Enel S.p.A.).

19 La larghezza fra i piani verticali che delimitano lateralmente la cessa è comunicata all’Appaltatore. La quota del piano orizzontale che delimita inferiormente la cessa coincide col piano di campagna, salvo diverse prescrizioni del Committente, anche sulla base delle autorizzazioni rilasciate dalle Autorità competenti o dai proprietari e/o dai conduttori dei fondi.

Inoltre il Committente potrà espressamente richiedere, anche all’interno delle aree boschive, il taglio di piante radicate al di fuori della cessa commissionata oppure, la deramificazione di piante che, sempre radicate al di fuori della cessa commissionata, con i propri rami non ne invadono lo spazio.

Salvo diverse disposizioni del Committente, si intendono escluse dall'abbattimento le piante pregiate, le piante protette e le piante da frutto. A seguito di particolari condizioni ambientali (ad esempio nelle tratte particolarmente scoscese), il Committente potrà commissionare all’Appaltatore il taglio e/o la deramificazione della cessa, sempre con la medesima larghezza, ma con asse spostato rispetto a quello della linea, in modo da ottenere una cessa con dimensione maggiore su un lato della linea (normalmente quello a monte) e minore sull’altro lato.

Nei casi di taglio e/o deramificazione di piante in zone in cui siano presenti valloni, canaloni, ecc., l’Appaltatore è tenuto all’esecuzione dell’attività per tutta la lunghezza effettiva (misurata lungo l’asse della linea sul piano di campagna) commissionata ad esclusione delle tratte in valloni, canaloni, ecc. in cui le aree boschive e/o le piante isolate, all’interno della cessa, sono sovrappassate dalla linea e la distanza dei rami dai conduttori non risulti inferiore a 7 (sette) metri, in qualsiasi condizione di vento.” (Capitolato Enel Distribuzione S.p.A., 2006).

Tutte le tipologie di cesse suddette prevedono al suolo il taglio a raso per l’intera larghezza delle cesse stesse.

1.1.3 Problematiche relative agli elettrodotti aerei

Squilibrio ecosistema forestale

Gli elettrodotti che attraversano le aree boscate sono un elemento di disturbo per la biodiversità (Forman, 1986; Andrews, 1990) a causa dei corridoi (cesse) che interrompono la continuità della vegetazione. Le cesse degli elettrodotti sono quindi causa di frammentazione degli habitat che può causare squilibri nella fauna come: l’aumento della

20 predazione, il parassitismo, la trasmissione di malattie (Simberloff and Cox, 1987; Yahner et al., 1989; Bennet, 1991), la diminuzione dei tassi di migrazione, l’abbassamento del flusso genetico e la diminuzione della diversità genetica intraspecifica (Fähig and Mirriam, 1985; Goosem and Marsh, 1997; Gerlach and Mustov, 2000).

Gli impatti diretti degli elettrodotti sull’integrità ecologica sono il disturbo, la frammentazione e la distruzione degli habitat naturali che questi attraversano. Vi sono però anche alcuni impatti indiretti che derivano dalla frammentazione degli habitat e la creazione di nuovi habitat denominati a macchia o di corridoio, ovvero zone ridotte che risultano favorevoli ad alcune specie, esotiche o invasive, con conseguente creazione di zone ecotonali e successivi effetti di bordo. Gli effetti di bordo determinano cambiamenti nel microclima, nel tasso di processi biotici, nelle interazioni ed nei cambiamenti nella composizione delle comunità vegetali e faunistiche (Ball, 2012).

Rischio di collisione dei volatili

I volatili sono vulnerabili alla collisione con le strutture antropiche, particolarmente pericolose tra queste sono le linee elettriche. Le stime delle collisioni dei volatili con le linee elettriche sono molto variabili (De La Zerda, 2012). Il problema è noto da tempo e diversi studi lo hanno dimostrato per svariati paesi. La mortalità degli uccelli causata dalle linee elettriche può essere dovuta a due cause diverse:

 Collisione contro i conduttori o, ancor più frequentemente, contro i sostegni, fenomeno in genere collegato a linee elettriche AT;

 Folgorazione, detta talora elettrocuzione, per contatto con due conduttori o un conduttore ed un armamento a terra; fenomeno legato prevalentemente alle MT (Boano et al., 2005)

Le specie di volatili più esposte al rischio di collisione con le linee elettriche sono i grandi uccelli e le specie acquatiche (Ferrer et al., 1993; Bevanger, 1994, 1998; Janns, 2000). Anche gli uccelli migratori, in particolare i migratori notturni (Rubolini et al., 2001), gli uccelli che si spostano alla ricerca di cibo e quelli che si spostano in stormo sono particolarmente suscettibili a questa problematica (Anderson, 2000).

I campi elettromagnetici a bassa intensità

Gli elettrodotti e le cabine di trasformazione sono fonte di campi elettromagnetici a bassa intensità.

21 Il campo elettromagnetico è un fenomeno fisico che consiste nell’esistenza contemporanea di un campo elettrico e di un campo magnetico mutuamente accoppiati al punto da costituire un'unica entità fisica. L'andamento ondulatorio giustifica il termine di onde elettromagnetiche (Terna S.p.A., 2010).

Nello specifico nelle aree in prossimità di linee elettriche o cabine di trasformazione si rileva:

- Un campo elettrico: denominato “E”, con una frequenza di 50 Hz generato dalla tensione dei conduttori rispetto a terra.

- Un campo di induzione magnetica: denominato “B”, anch’esso con una frequenza di 50 Hz generato dalla corrente elettrica che passa nei conduttori.

Il campo elettrico si propaga in senso verticale sotto i conduttori, mentre il campo magnetico si propaga per cerchi concentrici che hanno come centro i conduttori attenuando di intensità all’aumentare della distanza dai conduttori (ARPAT, 2011).

Il campo elettrico prodotto dalle linee aeree in un determinato punto dipende dal livello di tensione (aumenta all'aumentare della tensione) e dalla distanza del punto dai conduttori della linea. Altri fattori che influenzano l'intensità del campo elettrico sono la disposizione geometrica dei conduttori nello spazio e la loro distanza reciproca. Il campo presenta un massimo nella zona sottostante la linea e decresce rapidamente all'allontanarsi dalla linea stessa (Terna S.p.A., 2010).

Il campo magnetico invece varia al variare nel tempo della corrente che circola all'interno dei conduttori (ovvero i fili elettrici aerei). Il campo magnetico prodotto dalle linee aeree in un determinato punto dello spazio, dipende dall'intensità di corrente che circola nei conduttori, dalla distanza del punto di osservazione dai conduttori, dalla loro disposizione geometrica e dalla loro distanza reciproca, quindi anche dal tipo di traliccio utilizzato. Il valore di campo magnetico misurato a terra diminuisce con l'aumentare dell'altezza dei conduttori ed è massimo sotto la campata (Terna S.p.A., 2010).

Il campo elettrico viene schermato dalle strutture degli edifici mentre tali strutture (ad eccezione di apposite strutture schermanti) non riescono a schermare il campo magnetico (ARPAT, 2011).

Questo fenomeno, noto come elettrosmog, ha sollevato pareri contrastanti riguardo gli effetti sulla salute dell’uomo in quanto, secondo alcuni fonti, potrebbero essere agenti cancerogeni.

22 Ad oggi i campi elettromagnetici a bassa intensità sono inseriti dall’International Agency of Reseau of Cancer (IARC), l’organismo dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) deputata allo studio del cancro, delle sue cause e delle strategie per il suo controllo, nel gruppo di agenti “3” ovvero “agente non classificabile circa la cancerogenicità per l’uomo” (Terna S.p.A., 2010).

1.2 La manutenzione degli elettrodotti in ambiente

forestale

La manutenzione degli elettrodotti in Italia

Gli enti distributori di energia elettrica in Italia appaltano i lavori di manutenzione delle linee elettriche ad aziende specializzate. Queste aziende si occupano di mantenere le cesse sgombre da vegetazione attenendosi ai capitolati (in parte sopracitati) dei committenti. Talvolta i committenti possono commissionare, qualora ritengano necessario, l’allargamento delle cesse, che viene generalmente effettuato durante le operazioni di manutenzione.

1.2.1 Manutenzione linee AT per Terna Rete Italia

Nel caso delle linee AT è la stessa azienda, Terna Rete Italia, ad individuare le aree con le rispettive piante da tagliare per poi consegnare i lavori di manutenzione alle aziende esecutrici inserite nell’elenco “Fornitori Qualificati Terna”. La qualificazione per l’inserimento nel suddetto elenco è subordinata al possesso di requisiti economico/finanziari, strutturali (estensione uffici e magazzino, numero mezzi e attrezzature, ecc.), alla disponibilità di personale dipendente (in numero sufficiente e con all’attivo specifici corsi - profili professionali) in funzione del gruppo merceologico e della classe di importo per cui l’azienda intende qualificarsi.

La manutenzione degli elettrodotti deve essere effettuata nel rispetto della norma CEI-EN 50110 e durante le operazioni di manutenzione non è ammessa all’interno della zona di guardia la presenza di persone o di oggetti mobili estranei agli impianti che siano collegati o accessibili a persone.

23 Gli abbattimenti delle piante arboree devono essere effettuati in conformità alle disposizioni di legge, normative locali e di Polizia Forestale.

Per quanto riguarda il taglio delle piante che si trovano ad una distanza dai conduttori inferiore a quella prevista dal D.M. 21/03/88 n° 449 o quelle che con la loro caduta al suolo potrebbero avvicinarsi ai conduttori ad una distanza inferiore a quella prevista da succitato D.M., deve essere eseguito con la linea elettrica in sicurezza (Fuori Servizio). Durante il Fuori Servizio l’azienda esecutrice dei lavori deve prioritariamente provvedere all’abbattimento delle piante che si trovano nelle condizioni sopracitate e solo successivamente proseguire con le operazioni di deramificazione, troncamento in toppi e sistemazione della ramaglia e del legname.

Terna Rete Italia inoltre può disporre che il taglio venga orientato esclusivamente sulle essenze arboree aventi caratteristiche di alto fusto, quali ad esempio abete, pino, larice, faggio, castagno, ecc. In questo caso, l’appaltatore deve operare rispettando il più possibile, evitandone il taglio, le essenze arbustive esistenti quali ad esempio nocciolo, ginepro, rosa canina, ecc.

Inoltre Terna Rete Italia richiede agli appaltatori di sezionare in pezzature commerciali le piante abbattute (in particolar modo quelle ad alto fusto), secondo le usanze locali ed il tipo di essenza, fatta eccezione per diverse pattuizioni con proprietari o concessionari dei fondi interessati e di eseguire gli abbattimenti in modo che la corteccia dei ceppi non resti slabbrata, che la superficie del taglio sia inclinata, convessa ed eseguita in prossimità del colletto se il taglio è a “raso”.

La ditta esecutrice dei lavori di manutenzione deve operare in modo tale da evitare danni a persone, animali o cose. È dunque indispensabile che l’appaltatore adotti adeguati modi operativi, suffragati dalla buona tecnica, per l’abbattimento guidato delle piante, ricorrendo, quando occorre, al taglio anticipato delle cima e dei rami delle stesse. Quest’ultima prescrizione deve essere estesa ai casi in cui durante la caduta, le piante da abbattere possano danneggiare anche eventuali altre piante non interessate dal taglio. Il materiale che proviene dagli abbattimenti o dalle operazioni di pulizia ad essi connesse, deve essere accatastato in forme regolari al di fuori della proiezione dei conduttori in spazi aperti in modo da non lasciare esca a possibili incendi e suddiviso in cataste separate costituite da legname di grossa pezzatura, ramaglia, materiale di sfalcio.

I residui delle lavorazioni (ramaglie, frascame, arbusti tagliati ecc.) e comunque tutti i materiali non utilizzabili commercialmente, devono, in ottemperanza alle prescrizioni della

24 Polizia Forestale localmente vigenti, essere accatastati o frantumati sul posto o trasportati a pubblica discarica (Capitolato Terna Rete Italia).

1.2.2 Manutenzione linee MT per Enel Distribuzione

Il personale della ditta esecutrice dei lavori, che la stessa deve incaricare di effettuare la valutazione del rischio elettrico, deve avere la qualifica di “Persona Esperta” ai sensi della Norma CEI EN 50110-1 e CEI 11-27.

In base alla valutazione del rischio elettrico fatta, l’appaltatore potrà chiedere, al committente stesso, la messa fuori tensione dell’impianto interferente; la relativa richiesta deve essere comunicata con almeno cinque giorni lavorativi di anticipo rispetto alla data di prevista esecuzione delle attività oggetto dell’intervento.

L'abbattimento delle piante deve essere effettuato da personale esperto (formato anche sulla base di quanto previsto dal sistema di qualificazione del committente relativamente al corso per il profilo professionale di “Operatore addetto al taglio piante in vicinanza di impianti elettrici aerei”) e deve essere fatto mediante il taglio a raso (al livello del piano di campagna) per qualsiasi circonferenza del tronco, a seconda delle prescrizioni del committente anche sulla base delle autorizzazioni rilasciate dalle autorità competenti o dai proprietari e/o dai conduttori dei fondi. Anche la potatura delle piante lasciate a dimora deve essere effettuata da personale esperto e deve essere fatta, per qualsiasi circonferenza dei rami, in modo da non danneggiare la corteccia e comunque rasente al tronco oppure sulla proiezione verticale della “cessa a sezione retta” a seconda delle prescrizioni del committente anche sulla base delle autorizzazioni rilasciate dalle autorità competenti o dai proprietari e/o dai conduttori dei fondi. La ramaglia va trattata secondo le disposizioni del committente e comunque nel rispetto della normativa e della legislazione vigenti; il legname tagliato dovrà essere ripulito dai rami, tagliato in pezzature commerciali e comunque atte al trasporto, accatastato a margine della zona di taglio oppure trasportato nella sua prossimità (in luogo raggiungibile da automezzi) e lasciato a disposizione dei proprietari e/o dei conduttori dei fondi o del committente. Se richiesto dal committente, il legname tagliato dovrà essere trasportato al domicilio dei proprietari e/o dei conduttori dei fondi; inoltre, sempre se richiesto dal committente, gli ulteriori prodotti del taglio dovranno essere conferiti a soggetti autorizzati alle attività di gestione dei rifiuti o cippati e sparsi in loco contestualmente al taglio stesso.

25 La ditta esecutrice dei lavori deve porre in atto ogni provvedimento ed usare ogni diligenza per evitare intralci alla libera circolazione stradale e per evitare danni di qualsiasi genere a persone ed a cose, con particolare riguardo agli impianti del committente, rimanendo comunque pienamente responsabile nei casi si verifichino danni, imputabili allo stesso appaltatore, di cui lo stesso dovrà provvedere al loro completo e sollecito risarcimento. L’appaltatore deve utilizzare veicoli ed attrezzature idonei; inoltre è tenuto a mettere in atto tutti gli apprestamenti e le iniziative più opportune (formazione specifica del personale, metodologie di lavoro, procedure, utilizzo di idonee attrezzature e di dispositivi di protezione individuali, ecc.), previsti dalla normativa, dalla legislazione e dalla buona tecnica per ridurre al minimo i rischi propri dell’attività di taglio e/o di potatura piante e assicurare così la massima sicurezza sul luogo di lavoro, sensibilizzando inoltre il proprio personale, in particolare sui rischi connessi all’esecuzione di attività lavorative nei pressi degli impianti del Committente (Capitolato Enel Distribuzione S.p.A., 2006)

La necessità di una continua manutenzione

Le cesse realizzate a mantenute come suddetto necessitano di interventi onerosi e continui. A seconda del tipo di vegetazione e della tipologia di cessa, è prevista normalmente una manutenzione almeno biennale della stessa. Infatti la vegetazione tende a ricolonizzare velocemente l’area di cessa, poiché in essa vi trova facilmente luce e spazio.

Tutte le operazioni vengono effettuate da personale specializzato che lavora in squadre composte da un minimo di due ad un massimo di tre/quattro operatori. Le attrezzature impiegate sono perlopiù decespugliatori e motoseghe a motore endotermico. Difficilmente le leggi forestali permettono l’impiego di trattrici forestali per questo tipo di operazioni (Regolamento forestale della Toscana DPGR n.48/R del 08/09/2008), ciò per evitare il compattamento ed il danneggiamento del suolo. La tipologia di lavorazione e l’ambiente in cui devono essere effettuate le manutenzioni, difficilmente consentono un livello di meccanizzazione forestale superiore a quello che caratterizza la tecnica ordinaria sopra descritta.

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1.3 Macchine per la manutenzione delle linee elettriche

1.3.1 Le macchine impiegate per la manutenzione convenzionale

in Italia

In Italia le operazioni di manutenzione degli elettrodotti vengono effettuate con l’impiego di operatrici manuali dotate di motore endotermico. Nello specifico le macchine maggiormente impiegate sono decespugliatori e motoseghe.

La motosega

Le motoseghe nella manutenzione degli elettrodotti sono impiegate per l’abbattimento di piante arboree all’interno della cessa e per la potatura in quota dei rami che invadono l’area di cessa.

Figura 10-Principali componenti della motosega (www.stihl.com).

La motosega (Fig.10) è una macchina che viene ampiamente utilizzata nelle attività forestali e quelle agricole per il taglio di legname ed alberi, per operazioni di potatura, sramatura e abbattimento di alberi. La motosega con motore endotermico, in ambito professionale è ancora più diffusa di quella a motore elettrico, ed è costituita da:

Il gruppo motore, formato da un motore endotermico monocilindrico a due tempi, con cilindrata compresa fra 30 e 130cm3, potenza da 2 a 7 kW, regime massimo da 8000 a 1200 giri/minuto. Questo è alimentato da miscela olio/benzina al 2/4% mediante carburatore a membrana che permette l’afflusso di miscela ed aria al cilindro anche quando la macchina è in posizione inclinata. Il motore è raffreddato ad aria. Nel gruppo motore vi

27 è anche la frizione centrifuga che trasferisce il moto ad un rocchetto (pignone) dentato di trascinamento (Neri e Piegai, 2005).

Esistono due tipi di rocchetti: rocchetto a corona o anulare, caratterizzato da una dentatura ricavata internamente ad un anello, che viene inserito sul mozzo del tamburo frizione con il quale il rocchetto catena è accoppiato meccanicamente mediante un profilo scanalato; il rocchetto a sperone o a stella invece presenta un corpo unico con il tamburo frizione, dunque in caso di logoramento viene sostituito l’intero tamburo.

L’organo di taglio, costituito da una barra di guida scanalata sulla quale scorre la catena. La catena è formata da maglie taglienti, destre e sinistre, da maglie di guida il cui tallone scorre nella scanalatura della barra ed è spinto dal rocchetto, da maglie di collegamento e da perni che collegano le maglie (Fig.11) (Neri e Piegai, 2005).

Figura 11-Elementi che costituiscono la catena della motosega (Immagine OREGON®_{, 2009).}

Gli elementi che costituiscono la catena possono avere dimensioni e forme differenti e sono caratterizzati da:

- Passo: indica la grandezza degli elementi della catena, si misura rilevando la distanza fra il centro di un perno e il centro del perno non immediatamente vicino, e dividendo per 2 questo valore. Il passo è espresso in pollici e segnato sul limitatore dello spessore del truciolo del dente tagliente. I passi possono essere di pollici: ¼”-.25” (6,40 mm) per motoseghe molto piccole; 325” (8,35 mm) e 3/8”-.375” (9,60 mm) per motoseghe leggere o medie normali, .404” (10,30 mm) per motoseghe

28 pesanti ed infine ½”-.50” (12,80 mm) e ¾”-.75” (19,00 mm) per motoseghe superpesanti.

- Spessore del tallone della maglia di guida: è proporzionato allo larghezza della scanalatura della barra di guida. Gli spessori impiegati più frequentemente sono: 1.1 mm, 1.3 mm, 1,5 mm, 1,6 mm. L’ultimo numero (decimo di mm) è impresso sul tallone delle maglie di guida, ad esempio “6” identifica uno spessore di 1,6 mm. - Lunghezza della catena: si determina contando il numero delle maglie di guida,

ovvero dei talloni.

Su una motosega, in dipendenza delle caratteristiche del rocchetto e della larghezza della scanalatura della barra, può essere montata soltanto una catena di passo e spessore adeguati, sul tallone delle maglie di guida vi è impresso un numero che identifica il passo e lo spessore della catena (ad esempio il numero 22 identifica una catena con passo .325” e spessore 1.6mm; il numero 58 identifica una catena con passo .404” e spessore 1.5mm). La lunghezza della catena, ovvero il numero di maglie, invece può variare a seconda della barra di guida montata (Neri e Piegai, 2005).

Le catene più performanti sono quelle con sequenza standard di taglienti (maglie con denti taglienti) che presentano dopo ogni maglia di collegamento un tagliente alternativamente destro e sinistro, in questa sequenza si ha il maggior numero possibile di taglienti. In commercio si trovano anche catene con sequenza denominata Skip, che presentano un tagliente ogni due maglie di collegamento, oppure con sequenza Semi-Skip che alternano

un tagliente con due maglie di collegamento ad un tagliente una maglia di collegamento. Le sequenze Skip e Semi-Skip presentando un minor numero

di denti taglienti e risultano meno performanti, sono idonee a utilizzazioni di tipo hobbistico (OREGON, 2009).

Esistono diverse forme dei taglienti: arrotondata, normale (quadra), spigolata, a sgorbia, a scalpello, chisel, semispigolata, semichisel o microchisel. Il dente normale è più rustico, il dente a sgorbia o chisel ottiene migliori prestazioni su legni teneri ma è più delicato. Anche il limitatore di profondità di taglio può assumere forme divere, e ugualmente anche le maglie di collegamento, allo scopo di ridurre il pericolo di Kick-Back (Fig.12) o impennamento nel caso venga adoperata la punta della barra tagliente per effettuare il taglio (Biocca, 2007). Gli angoli e le tecniche di affilatura cambiano, anche se soltanto di poco, a seconda del tipo di tagliente.

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Figura 12-Effetto Kick-Back, il pericolo di rimbalzo della motosega si ha quando la catena urta accidentalmente del legno o un ostacolo solido nella zona del quarto superiore della punta della spranga, evidenziata nell’immagine in rosso (Stihl, 2009) (Immagine STIHL®_).

La barra di guida porta una feritoia per il fissaggio al gruppo motore della motosega, due fori per l’attacco al tendicatena (i fori sono due poiché la barra può essere girata) ed altri due fori, più piccoli, per l’immissione nella scanalatura della barra dell’olio di lubrificazione (Hippoliti, 1997). Le barre di guida possono essere di due tipologie:

- Barre a testata riportata, ottenute con acciaio speciale molto resistente all’usura e alle deformazioni; sono barre realizzate in un unico pezzo e la punta queste, che a causa dell’inversione di moto della catena risulta essere una zona sottoposta a forti sollecitazioni, è rivestita in metallo speciale (stellite) che aumenta la resistenza all’usura. Con queste barre la catena deve essere tenuta più lenta, rispetto all’altra tipologia, per limitare il notevole attrito e il riscaldamento che si genera in punta. Questo tipo di barra è molto robusto e raccomandato soprattutto per l’impiego professionale di motoseghe ad elevata potenza.

- Barre con stella di rinvio della catena, sono state appositamente sviluppate per le moderne motoseghe di peso ridotto. Nella punta di queste barre è alloggiata una stella di rinvio supportata da un cuscinetto a rulli cilindrici. Le maglie di guida appoggiano sui fianchi dai denti della stella di rinvio e la catena viene così convogliata (rotolando) dal lato superiore della barra la lato inferiore rimanendo leggermente sollevata dalla barra ed eliminando il forte attrito che si avrebbe altrimenti fra barra e catena (Stihl, 2009). Per questo motivo la forma delle barre di guida dotate di stella di rinvio è più slanciata rispetto alle barre a testa riportata. Questo tipo di bare di guida presenta un elemento identificativo in più, rispetto alle barre a testa riportata, in quanto il passo della stella di rinvio deve necessariamente

30 corrispondere a quello della catene; inoltre in commercio si trovano anche barre in cui il puntale, dove si trova la stella di rinvio, può essere sostituito. In alcuni modelli il cuscinetto della stella di rinvio è pre-ingrassato e sigillato, in altri nella zona dei cuscinetti è presente un piccolo foro per la lubrificazione. Nel primo caso non occorre una manutenzione periodica, nel secondo si, ed è da effettuarsi, con apposito ingrassatore, almeno una volta al giorno, meglio se ad ogni rifornimento. Vantaggio sostanziale della barra con stella di rinvio è una resa di taglio di circa il 10% superiore rispetto a quella a testa riportata (Neri e Piegai, 2005). Questo incremento di prestazioni, che si nota soprattutto in motoseghe dalle potenze minori, è dovuto alla riduzione di attrito tra barra e catena che consente maggiori velocità della catena. Con questo tipo di barra deve essere aumentata la tensione della catena. Inoltre è possibile effettuare anche i “tagli di punta” in modo sostanzialmente più facile, limitando l’effetto Kick-Back (rimbalzo), soprattutto se si utilizza una catena di sicurezza; per questi motivi queste barre sono preferite per lavori di sramatura (Neri e Piegai, 2005).

Per ridurre l’attrito fra catena e barra di guida una pompa, azionata dallo stesso motore endotermico che alimenta il moto della catena, immette olio nella scanalatura della barra. Le capacità dei serbatoi del carburante (miscela benzina-olio) e lubrificante della catena sono rispettivamente di 0,5/1 litro e di 0,3/0,6 litri (Piccarolo, 2000).

Le impugnature della motosega sono due, una anteriore denominata “di sostegno” ed una posteriore “di azionamento” dove è presente la leva di accelerazione (Hippoliti, 1997). La motosega è una delle macchine più pericolose che si possono trovare nel contesto agricolo e forestale. Il comportamento dell’operatore deve attenersi ad una scrupolosa prudenza in quanto non è possibile eliminare tutti i pericoli derivanti dal suo utilizzo (Biocca, 2007). Il Testo Unico, D.Lgs 81/08, per la sicurezza e la salute nei luoghi di lavoro prevede che l’operatore sia:

- Informato: attraverso manuali e libretti di istruzione, corsi appositi, ecc., su tutto il processo lavorativo che lo riguarda.

- Formato: mediante dimostrazione ed addestramento, su come si usano in sicurezza le attrezzature (Fancello, 2007).

I rischi per la salute per gli operatori che fanno un uso prolungato della motosega sono: - I gas di scarico, la quale prolungata inalazione può generare intossicazioni. A

31 scarico in modo tale che i gas di scarico non investano direttamente l’operatore ma si disperdano rapidamente nell’aria. L’operatore può comunque intervenire su questo tipo di rischio limitando la tossicità dei gas di scarico con l’utilizzo di miscela combustibile benzina/olio composta da olio specificatamente adatto a motori a due tempi e in percentuale non superiore al 2% (Stihl, 2009).

- Il rumore eccessivo, il D.Lgs 81/08 definisce il limite al di sotto del quale il rumore non è da considerarsi dannoso ed è di 80 dB(A). Le motoseghe in taglio raggiungono i 100 dB(A) quindi per evitare danni permanenti all’udito è indispensabile che l’operatore utilizzi dispositivi otoprotettori (inserti auricolari o cuffie) che riducono il rumore di 20-40 dB(A) (Fancello, 2007).

- Le vibrazioni sono provocate dal movimento alternativo del pistone nel cilindro, dai denti della catena che scalpellano il legno e dall’espansione dei gas di scarico nella marmitta. Una prolungata esposizione alle vibrazioni può determinare problemi di difficoltà della circolazione sanguigna nelle mani a causa dell’otturazione dei capillari oltre che di problemi osteo-articolari. Per ovviare a questo inconveniente si devono impiegare motoseghe con impugnature antivibranti, montate su supporti elastici e rivestite di materiali specifici, ed utilizzare apposti guanti imbottiti (Piccarolo, 2000).

I rischi per la sicurezza dovuti all’utilizzo della motosega sono intrinsechi all’organo di taglio. La catena tagliente costituisce la principale fonte di rischio per l’operatore. Il contatto diretto della catena con il corpo dell’operatore può provocare importanti ferite da taglio che possono risultare anche mortali (Stihl, 2009). Nell’utilizzo della motosega le parti del corpo maggiormente interessate da incidenti sono: piedi 8%; gambe 44%; mani 33%; braccia 8%; torace 3% e testa 4%. Particolarmente pericoloso per l’operatore è il fenomeno di Kick-Back, ovvero di rimbalzo della motosega (Biocca, 2007).

Per cercare di ridurre al minimo i pericoli ed i rischi derivanti dall’utilizzo della motosega vi sono integrati nella macchina stessa dei dispositivi di sicurezza attiva che si oppongono al verificarsi di inconvenienti o incidenti (Stihl, 2009).

I dispositivi di sicurezza attivi che dispone una motosega sono:

- Impugnature riscaldabili, in dotazione solo su alcuni modelli di motosega e atte ad evitare che le vibrazioni possano fare perdere la sensibilità nelle mani dell’operatore che impiega la motosega in inverno (Stihl, 2009).

32 - Bloccaggio dell’acceleratore, consiste in una levetta posta sulla parte superiore dell’impugnatura di azionamento che, se non schiacciata, impedisce l’azionamento dell’acceleratore. Ciò permette di evitare che il motore possa subire delle accelerazioni non controllate ed accidentali, mettendo quindi in movimento la catena (Stihl, 2009).

- Leva di comando combinato, alcuni modelli di motosega dispongono di una sola leva che aziona i comandi: choke (per avviamento a freddo), start (per avviamento a caldo semiaccelerato), posizione di lavoro, stop (per arresto macchina). In tal modo tutte le funzioni sono azionabili con il dito pollice della mano destra, cosicché le mani dell’operatore restano sempre sulle impugnature della motosega (Stihl, 2009).

- Protezione della mano sinistra, protegge la mano sinistra e l’avanbraccio dell’operatore dai rami ed impedisce urti accidentali di queste parti del corpo con la catena tagliente (Stihl, 2009).

- Catena di sicurezza antirimbalzo, munita di limitatore di profondità e maglie di collegamento sagomate in maniera tale da scorrere più dolcemente nel legno e favorire una penetrazione più dolce del dente tagliente, riducendo così le vibrazioni e l’effetto Kick-Back (Fancello, 2007).

- Protezioni per la mano destra, la parte inferiore dell’impugnatura di azionamento presenta un allargamento per evitare che la mano venga colpita dalla catena in caso di rottura (Fancello, 2007).

- Tamponi elastici, in gomma o a molla, sono interposti fra il blocco motore e le impugnature con la funzione di smorzare le vibrazioni (Fancello, 2007).

- Freno catena, in caso di emergenza blocca immediatamente la catena tagliente riducendo il rischio d’infortunio dovuti all’effetto Kick-Back. Il dispositivo si compone di un freno a nastro che si serra sulla campana della frizione centrifuga determinando l’arresto della catena in frazioni di secondo (Biocca, 2007). L’azionamento del freno catena avviene attraverso lo scudo di protezione anteriore e il movimento di quest’ultimo viene trasmesso al freno a nastro attraverso un sistema di leveraggi e molle. Questo dispositivo può intervenire sia con comando manuale che automatico (Fancello, 2007). L’intervento manuale si ha agendo sullo scudo di protezione anteriore con la mano sinistra. L’intervento automatico si ha grazie all’inerzia della massa dello scudo di protezione anteriore stesso che aziona

33 il freno catena in caso di bruschi contraccolpi dovuti al rimbalzo della motosega (Biocca, 2007). Questo dispositivo offre tre sostanziali vantaggi per la prevenzione d’infortuni nell’impiego della motosega: Permette l’accensione della macchina a catena bloccata, essa non si muove neanche con il motore che gira a velocità elevata (avviamento in semiaccelerazione); in caso di Kick-Back il freno catena interviene immediatamente in qualsiasi posizione di lavoro; rende possibile il trasporto della macchina accesa in sicurezza (Neri e Piegai, 2005).

- Dente per intercettare la catena in caso di rottura, posizionato sul carter motore sotto l’attacco della barra di guida, riduce la lunghezza del tratto della catena che andrebbe a “frustare” la mano destra dell’operatore in caso di rottura (Piccarolo 2000).

- Protezione della catena, durante il trasporto è necessario coprire con apposito involucro la barra di guida e la catena tagliente per proteggersi dal contatto accidentale (Fancello, 2007).

- Pulsante di decompressione, facilità l’avviamento della macchina, evitando, nel caso di motoseghe pesanti, pericolose oscillazioni della motosega durante l’avviamento (Fancello, 2007).

- Serbatoio carburante trasparente, permette di controllare costantemente i livello di carburante al fine di evitare che venga iniziato un lavoro con un quantità insufficiente di carburante per portare al termine l’operazione iniziata. Risulterebbe infatti molto pericoloso il caso in cui venga iniziato un taglio di abbattimento e l’operazione venisse interrotta prima del completamento del stesso taglio (Stihl, 2009).

- Marmitta catalitica, alcuni modelli di motosega montano marmitte che intercettano al loro interno gli elementi più nocivi, per l’operatore, dei gas di scarico (Neri e Piegai, 2005).

Oltre ai dispositivi di sicurezza attivi è obbligatorio, secondo il D.Lgs 81/08, che gli operatori dispongano di dispositivi di sicurezza passiva, i questo caso costituiti dai DPI (dispositivi di protezione individuale). I DPI da indossare obbligatoriamente per operare con la motosega sono (Neri e Piegai, 2005):

- Casco di sicurezza;

- Dispositivi otoprotettori (cuffie o inserti auricolari); - Visiera;

34 - Giacca ad alta visibilità;

- Guanti da lavoro;

- Pantaloni, salopette o gambali con fodere antitaglio; - Giacche con fodere antitaglio;

- Calzature di sicurezza.

Il decespugliatore

I decespugliatori nella manutenzione delle linee elettriche sono impiegati per il taglio raso della superficie della cessa.

Il decespugliatore è una macchina utilizzata per tagliare arbusti e vegetazione erbacea in luoghi non accessibili con altre macchine. In commercio vi è un’ampia gamma di decespugliatori professionali, anche polifunzionali, impiegabili con gli appositi accessori per il taglio e potatura di alberi, siepi e arbusti (Biocca, 2007).

Possono essere portati a tracolla (Fig.13) o a spalla dall’operatore e sono costituiti da: - Motore;

- Impugnatura; - Asta;

- Organo di taglio.

Figura 13-Principali componenti del decespugliatore, sopra un decespugliatore ad asta con impugnatura a delta e sotto un decespugliatore ad asta con impugnatura a manubrio. 1-Motore; 2-Serbatoio; 3-Asta; 4-Anello di sostegno; 5-Impugnatura anteriore a delta; 6-Impugnatura posteriore con comandi; 7-Impugnatura a manubrio con comandi; 8-Protezione di sicurezza;9-Apparato di taglio con lama in metallo; 10-Apparato di taglio con filo di nylon; 11-Cinghia di supporto; 12-Protezione per le anche (Immagine Bosca et al., 1997).

35 Il Motore dei decespugliatori professionali è solitamente di tipo endotermico, le nuove tecnologie permettono però di avere decespugliatori molto competitivi (fino a 2 kW di potenza) con motore elettrico alimentato ad accumulatore (Piccarolo 2000). Per quanto riguarda invece i motori endotermici si ottengono ottime prestazioni sia con motori a due tempi alimentati a miscela combustibile benzina-olio con carburatore a membrana sia motori a quattro tempi alimentati a benzina. Quest’ultimo tipo di motore ad oggi viene commercializzato solo per le cilindrate più basse, sono motori che rispetto ai due tempi producono meno rumorosità e risultano meno inquinanti a discapito di un maggiore peso del gruppo motore ed una un’accelerazione inferiore rispetto ai motori a due tempi che risultano ancora i più utilizzati per l’impiego professionale del decespugliatore. I motori endotermici dei decespugliatori sono comunque tutti monocilindrici di cilindrata compresa fra 20 e 60 cm3 e caratterizzati da un elevato regime di rotazione soprattutto nei motori a due tempi. La potenza massima del motore può raggiungere anche i 3 kW e il peso dell’intera macchina può essere al massimo di 10-12 kg nei modelli spalleggiati (Biocca, 2007).

A seconda di come sono disposte le impugnature si distinguono (Piccarolo 2000):

- Decespugliatori con l’impugnatura anteriore “a delta” (detta anche “ad anello”) e quella posteriore inserita sull’asta stessa;

- Decespugliatori con impugnatura a manubrio (detto anche “a corna di bue” o “di tipo nordico”). Questo tipo di decespugliatore viene indicato come antivibrante ed ergonomico.

In relazione invece al tipo di asta di trasmissione si differenziano decespugliatori (Bosca et al., 1997):

- Ad asta rigida

Il gruppo motore è collegato direttamente ad una estremità dell’asta rigida sulla quale sono presenti:

- La manopola di presa con l’interruttore di accensione/arresto del motore e la leva dell’acceleratore in corrispondenza dell’impugnatura posteriore oppure sulla manopola destra (ad eccezione dei modelli appositi per mancini) nel caso dei decespugliatori con manubrio;

- L’anello di sostegno della macchina da collegare all’apposita cinghia di supporto;