BE CALC

Il software BE CALC nasce per sostituire i due software BCALC ed ELF2, comprendendo le funzionalità di entrambi ed aggiungendone delle nuove.
Lo Studio Tecnico, nonostante abbia realizzato anche un evoluto software con codice 3D (denominato SELF3D) per la simulazione dell'induzione magnetica delle linee elettriche, ha voluto egualmente investire in un nuovo software più semplice, con codice 2D, come BE CALC, per una serie di motivi:

  • I software con codice 2D sono ancor oggi ampiamente utilizzati, sia dagli enti di controllo che da Studi ed Aziende che offrono consulenza in questo settore
  • In una grande varietà di situazioni, un software con codice 2D è ritenuto sufficiente nel determinare il modello di valutazione
  • BE CALC è, a mio avviso, un tool ideale per chi si appresta ad entrare nel settore dell'analisi previsionale a bassa frequenza
  • Anche per chi fosse già in possesso di un tool molto più evoluto, come SELF3D, il possesso di BE CALC rappresenta comunque una comodità sia per una prima analisi veloce della situazione, sia perchè si ha accesso in modo rapido ad alcune utility di calcolo

    La home di BE CALC è di seguito rappresentata:



    Figura 1: Pagina principale di BE CALC




    DImensionamento del Progetto dei Conduttori



    Nella sua Home BE CALC permette di dimensionare i conduttori che fanno parte di un progetto da simulare. Esso può essere salvato e successivamente richiamato. Nell'inserimento dei parametri vengono richiesti i dati di corrente (se interessati al calcolo dell'induzione magnetica), o quelli di tensione ed il raggio conduttori (se interessati al calcolo del campo elettrico). E' chiaro che, nel caso si sia interessati alla sola induzione magnetica, non serve indicare i parametri associati al campo elettrico, e viceversa. Inoltre vanno inserite le coordinate dei conduttori di fase e, nel solo caso di campo elettrico, anche quelle delle funi di guardia.

    Nel caso in cui, invece, si conoscano le coordinate dei conduttori in corrispondenza del traliccio, è possibile ricavare le coordinate su una sezione posta ad una arbitraria distanza dal traliccio stesso considerando il parametro di posa della catenaria. A questa funzionalità si accede selezionando il pulsante "calcola su una sezione della catenaria", ottenendo l'apertura della seguente finestra:



    Figura 2: Calcolo delle coordinate dei conduttori su una sezione della Catenaria.




    Effettuazioni delle Simulazioni



    Una volta inserito il Progetto di Conduttori si può passare alla simulazione del campo elettrico o dell'induzione magnetica. Per effettuare la simulazione in un punto di entrambi i campi è sufficiente inserire, nel riquadro in basso a destra della finestra principale, le coordinate del punto di calcolo e la scelta magnetico/elettrico. Il valore simulato verrà restituito sia come valore totale che come valore nelle componenti X ed Y.



    Figura 3: Calcolo del Campo Elettrico in un punto (riquadro a destra)




    Per la simulazione su un piano verticale si ricorre alle finestre dedicate al campo magnetico, come di seguito:



    Figura 4: Calcolo del Campo Elettrico in un punto (riquadro a destra)




    ed al campo elettrico, come di seguito visualizzato:



    Figura 5: Calcolo del Campo Elettrico in un punto (riquadro a destra)




    Terminato il calcolo in BE CALC è possibile osservare i risultati in un file di testo, sia sotto forma di listato, sia sotto forma di matrice di punti.
    Oltre ad osservare i dati in un file di testo BE CALC dispone di un potente visualizzatore grafico interno che permette la visualizzazione dei risultati come mappe colorate ed isolinee. Nella figura seguente vediamo il risultato della simulazione ottenuto come campo elettrico di un elettrodotto a doppia terna:



    Figura 6: Mappa colorata del Campo Elettrico generato da un elettrodotto a doppia terna con isolinea a 1,5kV/m




    Nella figura seguente, invece, vediamo il risultato della simulazione ottenuto come campo magnetico di un elettrodotto a semplice terna:



    Figura 7: Mappa colorata del Campo Magnetico generato da un elettrodotto a terna semplice con isolinea a 5 micro T




    Oltre che su una sezione verticale, la simulazione dell'induzione magnetica può essere effettuata anche su un piano orizzontale, sfruttando la funzionalità disponibile nella seguente finestra:



    Figura 8: Finestra dedicata alla simulazione dell'induzione magnetica su un piano orizzontale.



    In questo caso BE CALC effettua, in base ai parametri forniti, il calcolo automatico delle coordinate che i conduttori assumono nello sviluppo della catenaria lungo la campata, dal traliccio 1 a quello 2. Ad esempio, nel caso di un traliccio a doppia terna (non ottimizzata) abbiamo una mappa colorata dell'induzione magnetica (con isolinea a 10 micro T) come quella mostrata in figura:



    Figura 9: Mappa colorata del Campo Magnetico generato su un piano orizzontale da un elettrodotto a doppia terna con isolinea a 10 micro T




    Le possibilità di output di BE CALC non si esauriscono con i file di testo, con le mappe colorate ed isolinee del visualizzatore interno. BE CALC offre l'ulteriore opzione di visualizzare sia le isolinee sul piano verticale, sia quelle sul piano orizzontale, in un ambiente CAD in grado di leggere file di tipo .FAS (ad esempio autocad full). Infatti, in bundle con BE CALC viene fornito uno script denominato BECALC.fas che permette di visualizzare direttamente in CAD le isolinee generate dallo stesso BE CALC, secondo lo schema seguente:




    Figura 10: Utilizzo dello script BECALC.fas per la visualizzazione in CAD delle isolinee generate.




    Nella figura seguente vediamo, visualizzata in ambiente CAD, una isolinea dell'induzione magnetica sul piano verticale associata a tre conduttori disposti alla stessa altezza.




    Figura 11: Visualizzazione isolinee in CAD permessa dallo script BECALC.fas




    Inoltre, con riferimento alla simulazione sul piano orizzontale, BE CALC offre altresì la possibilità di georiferire le isolinee appena simulate. Agendo infatti sul pulsante "GEO REF" presente a destra, nella parte bassa della finestra di simulazione su un piano, si ottiene l'apertura della finestra di georeferimento seguente:



    Figura 12: Finestra dedicata al georeferimento della simulazione dell'induzione magnetica su un piano orizzontale.





    Proiezione dell'Isolinea



    La proiezione dell'isolinea permette il calcolo della DPA (Distanza di Prima Approssimazione) ossia di una fascia di terreno dove, ad una prima analisi, non è possibile erigere nuovi edificati (o cambiarne destinazione d'uso) nelle vicinanze di elettrodotti esistenti, oppure, costruire nuovi elettrodotti in prossimità di edifici esistenti. La finestra dedicata a questa funzionalità è di seguito rappresentata:



    Figura 13: Finestra dedicata alla proiezione dell'isolinea dell'Induzione Magnetica




    Nella parte sinistra della finestra, inserendo il valore dell'isolinea in micro Tesla (ad esempio il valore di 3 che identifica l'induzione delineante la fascia di rispetto), ed agendo sul pulsante "Calcola Proiezione dell'Isolinea", si ottiene il valore della proiezione sia a destra che a sinistra dell'asse verticale scelto nel dimensionamento dei conduttori (che in genere coinciderà con l'asse del traliccio). Inoltre verrà indicata la posizione orizzontale del baricentro dei conduttori (sempre rispetto all'sse di cui sopra) e la posizione relativa delle proiezioni rispetto al baricentro.


    Utility di calcolo: PCSN



    BE CALC presenta tre utility di calcolo. Una di esse è quella dedicata al calcolo della PCSN (Portata in Corrente in Servizio Normale). Questa è una corrente, che può essere mantenuta anche per il 100% del tempo, individuata dalla Normativa e Legislazione per la definizione delle fasce di rispetto.
    Un immagine della finestra demandata a questa funzionalità, tra l'altro autoesplicativa nella comunicazione dei parametri necessari e calcolati, è di seguito presentata:



    Figura 14: Utility per il calcolo della Portata in Corrente in Servizio Normale (PCSN)





    Utility di calcolo: Raggio Conduttori a Fascio



    Questa utility permette il calcolo del raggio equivalente di un insieme di conduttori disposti a fascio. La necessità del calcolo del raggio dei conduttori è peraltro presente solo per il calcolo del Campo elettrico. La finestra dedicata, anch'essa autoesplicativa è mostrata di seguito:



    Figura 15: Utility per il calcolo del Raggio Equivalente di Conduttori a Fascio.





    Utility di calcolo: Calcolo approssimato Induzione Magnetica generata da Conduttori Elicordati



    Questa utility permette il calcolo approssimato dell'Induzione magnetica nel caso di conduttori disposti in configurazione di terna elicordata. Per un calcolo preciso, in questi casi, è possibile ricorrere a SELF3D , oppure ad HELMAG.
    La finestra dedicata è mostrata di seguito:



    Figura 16: Utility per il calcolo dell'induzione magnetica in presenza di conduttori elicordati.




    L'algoritmo utilizzato da BE Calc, definito approssimato, puo considerarsi molto preciso quanto viene rispettata la condizione R << P < D, dove R è il raggio dell'Elica, P il suo passo e D la distanza di valutazione dal centro elica. In pratica la condizione R << P è sempre verificata. Detto questo, anche nel caso in la condizione P < D non sia strettamente verificata, il codice utilizzato fornisce comunque una buona approssimazione e, infatti, viene spesso utilizzato in questi casi.