Il percorso dell’elettricità
L’elettricità è prodotta nei generatori di una centrale elettrica e da lì immessa nella rete. La rete elettrica svizzera è suddivisa in quattro livelli di tensione e tre livelli di trasformazione: quanto maggiore è la tensione, tanto minori sono le perdite durante il trasporto. Gli impianti di produzione possono immettere elettricità in tutti i livelli della rete e i clienti possono prelevarne a vari livelli. Un approvvigionamento sicuro presuppone anche dei servizi della rete, come la regolazione della tensione e della frequenza.
Struttura delle reti elettriche. A seconda della tensione d’esercizio, si distinguono le seguenti reti:
Struttura delle reti elettriche. A seconda della tensione d’esercizio, si distinguono le seguenti reti:
Le linee di trasmissione portano l’energia elettrica dalle grandi centrali elettriche alle sottostazioni nei pressi dei centri di consumo. Superano grandi distanze e svolgono compiti di trasmissione sovraregionali.
Nelle sottostazioni sovraregionali, la tensione è abbassata al livello per la grande distribuzione. Le linee portano ai centri di consumo, che registrano una domanda tra 10 e 100 MW. Può trattarsi di grandi impianti industriali o di sottostazioni regionali in città o zone rurali. Il livello della grande distribuzione è responsabile dell’approvvigionamento elettrico regionale.
Nelle sottostazioni regionali alimentate con 50 o 110 kV, la tensione è abbassata al livello per la distribuzione al dettaglio. A questo livello di tensione, l’energia elettrica è distribuita all’interno dei singoli quartieri delle città o comprensori.
Sottostazioni
Linee aeree
Cabine elettriche
Il personale operante è qualificato per il montaggio completo di cabine di distribuzione e l’esecuzione dei collegamenti BT e MT. Eseguiamo la manutenzione periodica delle parti elettrotecniche come: sezionatori con isolamento ad aria, gas e olio, trasformatori e quadri BT, come pure la pulizia generale e controllo completo della cabina di trasformazione.
Alcuni termini
La corrente elettrica è distribuita attraverso linee aeree e cavi. La decisione se utilizzare una linea aerea o un cavo in un determinato caso dipende da vari fattori. Tra questi figurano le possibilità tecniche, varie caratteristiche fisiche, il costo più elevato di una linea cablata, nonché aspetti legati alla tutela del paesaggio, all’estetica e alla sicurezza dell’approvvigionamento.
Una linea aerea è composta dalla struttura portante e dai singoli
circuiti elettrici, comprendenti tre conduttori, quattro nella rete a bassa tensione. I conduttori che portano la corrente sono fissati ai piloni con degli isolatori, presentano una sezione fino a 50 mm2 e sono composti da fili torti.
circuiti elettrici, comprendenti tre conduttori, quattro nella rete a bassa tensione. I conduttori che portano la corrente sono fissati ai piloni con degli isolatori, presentano una sezione fino a 50 mm2 e sono composti da fili torti.
Nei piloni della tensione si distinguono varie forme di costruzione e i vari tipi di linea sono denominati anche in base al tipo di struttura portante utilizzato. Per le linee aeree a bassa tensione si utilizzano semplici pali di legno, per le linee a media tensione sia pali di legno che piloni di calcestruzzo, per le linee ad alta tensione piloni di calcestruzzo e per le linee ad altissima tensione piloni a traliccio d’acciaio. Quanto più alta è la tensione e grande la portata (distanza tra i piloni), tanto più alti sono i pali
Gli isolatori sono fatti in porcellana, vetro o materia sintetica e la loro superficie presenta una struttura ad alette. Questa costruzione costituisce un tratto isolato particolarmente lungo. Più è alta la tensione e più lunghi sono gli isolatori. Sui pali di legno, isolatori a campana sono montati su ganci a vite a forma di U. Nei piloni in calcestruzzo e a traliccio, si utilizzano invece isolatori a bastone e in caso di alte tensioni catene di isolatori con più isolatori a bastone. In linea di massima, si applica la seguente regola: 1 isolatore a bastone a 50 kV, 2 a 110 kV, 3 a 220 kV e 4 a 380 kV. Gli isolatori a bastone in materia sintetica sono composti da un unico isolatore, ma con lunghezza differente.
I conduttori sono fatti di rame nelle linee a bassa tensione e in quelle vecchie a media tensione, mentre nelle nuove linee a media tensione nonché nelle linee ad alta e altissima tensione sono in alluminio o in una lega di alluminio chiamata Aldrey.
Sulle punte dei piloni in calcestruzzo e a traliccio sono allacciati conduttori di guardia, che proteggono i conduttori dai fulmini. Inoltre collegano i singoli piloni, migliorando così l’intera messa a terra del sistema di linee aeree. Recentemente, all’interno dei conduttori di guardia sono inseriti anche altri fili (cavi coassiali o fibre ottiche) per le telecomunicazioni.
I cavi sono linee isolate, che servono a trasportare energia elettrica o informazioni.
I conduttori dei cavi sono composti da massicci conduttori singoli o, in caso di grandi sezioni, da corde conduttrici comprendenti più fili singoli. Quale materiale conduttore si utilizza prevalentemente rame e occasionalmente anche alluminio.
Per isolare si è rivelato efficace da decenni l’isolamento in carta impregnato di olio. Questo isolamento è adatto fino a tensioni di 380 kV. Recentemente per isolare i cavi sempre più spesso si utilizzano materie sintetiche.
La guaina tiene uniti e fissi i conduttori isolati all’interno del cavo. Protegge dai danni meccanici esterni e dall’infiltrazione di umidità. In passato, quale rivestimento si utilizzava del piombo, avvolto esternamente con un’armatura d’acciaio e una guaina di protezione. Con l’isolamento in materia sintetica usato correntemente oggi si impiegano anche guaine ondulate in rame o alluminio. Quale ulteriore protezione, i cavi sono posati in tubi di materia sintetica incassati.
Le linee aeree sono nettamente meno costose dei cavi. Con l’altissima tensione, in caso di lunghi tratti cablati vi sono problemi tecnici. I cavi sono più sicuri delle linee aeree contro gli influssi esterni (fulmini, tempeste). Nelle linee aeree, i guasti sono localizzabili nettamente più in fretta. Le riparazioni sulle linee aeree sono più semplici, mentre sui cavi richiedono più lavoro. Le linee aeree possono rappresentare un intervento negativo sul paesaggio.
Le sottostazioni elettriche (spesso abbreviate SSE) sono localizzate in prossimità di un impianto di produzione, nel punto di consegna all’utente finale e nei punti di interconnessione tra le linee: costituiscono pertanto i nodi della rete di trasmissione dell’energia elettrica. All’interno di una rete di trasmissione dell’energia elettrica la sottostazione svolge le funzioni di elevazione della tensione (se occorre trasmettere l’energia appena prodotta), o abbassamento della tensione (per distribuirla ad un bacino di utenza), in modo da permetterne la sua trasmissione in modo efficiente; l’elevazione e l’abbassamento della tensione dell’energia elettrica è effettuata attraverso l’utilizzo del trasformatore. L’energia elettrica viene trasmessa in alta tensione per diminuire le perdite di energia dissipata in calore per effetto Joule e proporzionali al quadrato della corrente; la corrente è legata alla tensione tramite la legge di Ohm secondo il rapporto V = R * I, per cui alzando la tensione diminuisce la corrente a parità di resistenza della linea elettrica, e diminuiscono quindi le perdite.