CEMCalc
Campi elettromagnetici a 50 Hz di linee, cabine e stazioni. Modella l'impianto in pianta e in 3D, calcola induzione magnetica e campo elettrico, ricava DPA e fasce di rispetto e genera la relazione tecnica.
CEMCalc — Esempio cabina box 630 kVA.cemprog
Induzione a 1 m dal suolo, isolinee e DPA della cabina
Dalla planimetria alla relazione, in un unico programma
Importi la planimetria DXF, disegni l'impianto, premi F5: CEMCalc somma vettorialmente il contributo di tutti i conduttori e ti restituisce mappe, DPA, verifiche ed elaborati.
Modella
Linee aeree con catenaria e armamenti, cavi interrati in trifoglio, in piano o elicordati, sbarre e condotti, cabine con trasformatori e quadri, collegamenti tra morsetti, recettori.
Calcola
Induzione magnetica con correnti come fasori: modello 3D a segmenti finiti (Biot-Savart) e 2D in sezione; campo elettrico delle linee aeree; DPA di linee e cabine; mediana nelle 24 ore ai recettori.
Documenta
Relazione tecnica in PDF, ODT o HTML con capitoli a scelta; DXF con le curve di livello del campo e le fasce; vista 3D in una pagina HTML; tabelle Excel e griglie per QGIS.
Disegna sopra la planimetria
La traccia DXF diventa il foglio di lavoro: agganci a griglia, vertici e morsetti, e la mappa del campo si sovrappone alla planimetria.
- Import DXF con scelta dei layer, unità e traslazione per coordinate UTM.
- Libreria modificabile di cavi, trasformatori, quadri e armamenti.
- Isolinee 3, 10 e 100 µT e DPA disegnate direttamente in pianta.
Cabine e stazioni in tre dimensioni
Navighi il modello, trascini i componenti anche in quota e vedi le isosuperfici del campo attorno a cabine, quadri e collegamenti.
- Conduttori colorati per fase, viste predefinite, mappa del campo al suolo.
- Spostando una cabina si spostano anche i componenti al suo interno.
- Casi complessi: proiezione al suolo della fascia di rispetto calcolata in 3D su tutte le quote.
Il calcolo rapido delle terne
Per le linee basta la sezione trasversale: terne in piano, a trifoglio, a triangolo o verticali, anche con più circuiti.
- DPA e profili laterali dell'induzione, campo elettrico delle linee aeree.
- Confronto con le formule semplificate CEI.
- Ottimizzazione automatica della sequenza delle fasi.
I limiti di legge, già dentro il calcolo
Ogni risultato è confrontato con i valori del DPCM 8 luglio 2003; DPA e fasce seguono la metodologia del DM 29 maggio 2008.
Induzione magnetica, da non superare mai.
Mediana nelle 24 ore, luoghi con permanenze prolungate.
Nuovi impianti e nuovi insediamenti: base per DPA e fasce.
Limite di esposizione per il campo elettrico a 50 Hz.
Riferimenti usati
- DPCM 8/7/2003 — limiti di esposizione, valori di attenzione e obiettivi di qualità.
- DM 29/5/2008 — metodologia per le fasce di rispetto e le DPA (§ 3.2, § 5.1.3, § 5.1.4, § 5.2.1).
- CEI 211-4 — metodi di calcolo dei campi elettrici e magnetici.
- CEI 106-11, 106-12, 211-6, 11-60, 11-17 — fasce, schermature, misure, linee aeree e in cavo.
- Linea guida E-Distribuzione sulla distanza di prima approssimazione da linee e cabine.
Come calcola le DPA
- Linee: dalla sezione trasversale, massima distanza orizzontale dei punti ≥ 3 µT a qualunque quota, arrotondata al metro superiore.
- Cabine: modello 3D dei componenti interni, distanza dalle pareti al mezzo metro superiore; per le cabine box anche la formula del DM § 5.2.1.
- Cabine primarie: verifica delle distanze di 14 m (sbarre AT) e 7 m (sbarre MT) dal perimetro.
- Esclusioni § 3.2 segnalate (linee BT, MT in cavo elicordato…).
Risultati che tornano
I casi di verifica sono nel menu Aiuto e nella relazione: puoi rifarli e controllarli quando vuoi.
Filo indefinito
Il modello 3D a segmenti riproduce la soluzione analitica del conduttore rettilineo.
3D ≡ 2D
Su linee lunghe e rettilinee il modello 3D coincide con il calcolo in sezione.
Formule CEI
Terne in piano e a triangolo confrontate con le formule semplificate.
Cabina box 630 kVA
DPA 3D 1,80 m e formula DM 1,91 m: entrambe 2 m, come nei progetti E-Distribuzione.
Le correnti per le fasce sono quelle dichiarate dal gestore (portata in servizio normale). Non si considerano schermature né correnti indotte nel terreno o nelle strutture; le geometrie di libreria sono tipiche e vanno verificate con i dati reali. CEMCalc è uno strumento di calcolo: la responsabilità delle valutazioni resta del tecnico.
CEMCalc in dettaglio
- Sistema operativo
- Windows 10 e 11 a 64 bit; scheda video con OpenGL per il modellatore 3D.
- Metodo di calcolo
- CEI 211-4: correnti come fasori (valore efficace e fase), somma vettoriale dei contributi di tutti i conduttori, valore efficace risultante.
- Modelli
- 3D a segmenti rettilinei finiti (Biot-Savart in forma chiusa) per cabine, quadri, trasformatori, collegamenti e campate con catenaria; 2D in sezione trasversale per linee e terne.
- Campo elettrico
- Linee aeree, con il metodo delle cariche immagine e i coefficienti di potenziale di Maxwell; confronto con il limite di 5 kV/m.
- Riferimenti normativi
- DPCM 8/7/2003, DM 29/5/2008, linea guida E-Distribuzione sulla distanza di prima approssimazione; CEI 211-4, 106-11, 106-12, 211-6, 11-60, 11-17.
- Elementi
- Linee aeree (sostegni, armamenti, più terne, funi di guardia), cavi interrati (trifoglio, piano, elica, più terne, cavi in parallelo), sbarre e condotti sbarre, cabine, trasformatori, quadri MT/BT/AT, collegamenti tra morsetti, conduttori liberi, recettori puntuali o ad area.
- Correnti
- Portata in servizio normale per DPA e fasce; corrente mediana o profilo orario sulle 24 ore per le verifiche ai recettori.
- Planimetria
- Import DXF come traccia, con scelta dei layer, unità mm/cm/m e traslazione per coordinate UTM; aggancio a griglia, vertici e morsetti.
- Esportazioni
- Relazione PDF, ODT o HTML con capitoli a scelta; DXF con curve di livello del campo per layer, fasce, sezioni e mesh 3D; vista 3D in HTML; modello OBJ; Excel e CSV; griglie ESRI ASCII; immagini PNG.
- Progetti e libreria
- File
.cemprogcon elementi, impostazioni e traccia; libreria modificabile di cavi, trasformatori, quadri e armamenti. - Limiti del modello
- Non sono considerate schermature né correnti indotte nel terreno o nelle strutture.
- Interfaccia
- In italiano, tema chiaro o scuro, guida con F1, annulla e ripeti.
Il programma, così com'è
Schermate reali di CEMCalc con il progetto di esempio «Cabina box 630 kVA» incluso nell'installazione.
Scarica CEMCalc 1.0.1
Versione in beta test: il programma è completo ma ancora in fase di verifica, le tue segnalazioni ci aiutano a chiuderla. L'installazione crea anche la cartella «CEMCalc - Progetti» sul Desktop con un esempio completo di cabina box e la sua planimetria DXF.
CEMCalc
Beta test. CEMCalc è ancora in fase di verifica: controlla i risultati e segnala i problemi che trovi.
Versioni
CEMCalc in pratica
Che correnti devo usare per DPA e fasce di rispetto?
Per DPA e fasce si usa sempre la portata in servizio normale dichiarata dal gestore, come prevede il DM 29/5/2008. Per le verifiche ai recettori puoi indicare la corrente mediana o un profilo orario sulle 24 ore.
Posso usare la planimetria del progetto?
Sì: importa il DXF come traccia (Ctrl I), scegli i layer e l'unità di misura, e disegna gli elementi agganciandoti ai vertici.
Cosa contiene la relazione?
I capitoli che scegli: normativa, metodo, impianti, mappe, DPA, sezioni, recettori, vista 3D, conclusioni automatiche e ipotesi. Esce in PDF impaginato, in ODT modificabile con Word o LibreOffice e in HTML.
Il programma considera le schermature?
Non ancora: schermature (CEI 106-12) e terreno non piano da DTM sono tra i prossimi sviluppi. Vota o proponi le funzioni che ti servono.
Dove trovo un esempio per iniziare?
L'installazione crea sul Desktop la cartella «CEMCalc - Progetti» con il progetto «Esempio cabina box 630 kVA» e la sua planimetria DXF. Si apre con un doppio clic.
Cosa vorresti in CEMCalc?
Schermature, import da shapefile, nuovi elementi in libreria: proponi le funzioni che ti servono.