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Come funzionano le sottostazioni e i trasformatori?

Questi elementi fondamentali della rete di trasmissione spiegati in parole semplici

Autore: Alessandro Cameroni


Chissà quante volte, passeggiando, abbiamo visto linee elettriche ad altissima tensione. E forse ci siamo anche chiesti: «Dove vanno a finire?» Un'altra volta il nostro sguardo si è invece posato su una grande installazione elettrica, un complesso groviglio di cavi e isolatori. Si produce qui l’energia? No, ci dicono alcune persone ben informate. Quello che vediamo lì è un impianto di smistamento (o detto ancor più semplicemente una sottostazione). La domanda sorge spontanea: se questo impianto non è usato per la produzione di energia, a cosa serve? E perché tutte le linee elettriche che abbiamo visto prima portano proprio qui?

Nel nuovo opuscolo «Sottostazioni e trasformatori – Elementi chiave della rete di trasmissione», abbiamo descritto in modo semplice il ruolo degli impianti di smistamento e dei trasformatori nella rete di trasmissione. Questo soprattutto grazie all’aiuto di molte immagini e grafici. Le rappresentazioni grafiche sono in scala in modo che i singoli componenti delle sottostazioni siano raffigurati nel modo più realistico possibile. Con l'aiuto di questo opuscolo, Swissgrid fornisce un’ulteriore panoramica sul complesso mondo dell'elettricità.

Vediamo alcuni esempi:

AIS e GIS

No, non sono abbreviazioni di compagnie assicurative. AIS è l’acronimo di «air insulated switchgear» (impianto di smistamento isolato ad aria), mentre GIS sta per «gas insulated switchgear» (impianto di smistamento isolato a gas). Qual è la differenza? Il primo è una grande installazione all'aperto in cui l'aria serve da isolante. Il secondo è un impianto all'interno di un edificio isolato in gas. L’impianto di smistamento isolato a gas ha un ingombro significativamente minore di un impianto di smistamento isolato in aria (in generale oltre la metà).

Sottostazione aerea a Laufenburg

Il trasformatore, il cuore della rete

Prima che l'elettricità possa aiutarci nella vita quotidiana, la sua tensione deve essere convertita da 380/220 kV (rete Swissgrid) alla tensione del livello regionale e locale (reti di distribuzione), ovvero a 230 V. Si può paragonare la rete elettrica alle strade: la rete di Swissgrid è l'autostrada dell'elettricità, le reti di distribuzione regionali e locali sono le strade cantonali e comunali. Con l'altissima tensione (220 e 380 kV), l'energia viene trasportata su lunghe distanze e in grandi quantità, riducendo le perdite. Nei trasformatori dei diversi livelli di rete, la tensione viene continuamente ridotta in modo da poter utilizzare l'elettricità a 230 V in casa.

Trasformatore presso la sottostazione di Beznau

Impianto di smistamento

Gli impianti di smistamento ubicati nelle sottostazioni sono nodi tra le varie linee. Inoltre, negli impianti di smistamento i centri di comando della rete di Swissgrid collegano e scollegano le linee tramite manovre di disinserzione e controllano così i flussi di energia.

In un impianto di smistamento si distingue tra tecnica primaria (generatori, edifici tecnici, sbarre di distribuzione e componenti elettrici) e tecnica secondaria (sistemi di protezione e comunicazione).

Per quanto sia semplice accendere la luce, il sistema elettrico che c'è dietro è estremamente complesso. Un sistema sofisticato porta l'elettricità dalle centrali attraverso le reti elettriche, i trasformatori e le sottostazioni fino alle nostre case.

Controllo di pressionedi una camera della sottostazione 220 kV isolata a gas a Romanel

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Tecnologie di rete

Articolo di blog: «Il giusto connubio fra tecnologia e natura»

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Alessandro Cameroni