Spesso per ridurre il rumore si utilizzano più conduttori per fase.

Cos’è questo rumore?

Il rumore sotto le linee ad altissima tensione è influenzato dalle condizioni atmosferiche, ma anche da altri importanti fattori.

Autore esterno: Pascal Bleuler , Joshu Jullier


Dopo la pioggia, è particolarmente piacevole fare una passeggiata. Sotto la luce del sole tutto risplende e appare come appena lavato. Chiunque sia passato sotto una linea ad altissima tensione in questi momenti potrebbe aver già notato un crepitio e un ronzio proveniente da essa. Ma perché questi rumori si sentono solo a volte e perché non hanno sempre la stessa intensità? Per rispondere a queste domande, dobbiamo capire come nascono questi suoni.

Il campo elettrico è all’origine del rumore

Non appena una linea ad altissima tensione viene attivata, è sotto tensione, anche se non vi scorre corrente. La tensione crea un campo elettrico. La stessa cosa accade quando in casa colleghiamo un apparecchio alla presa di corrente. Anche se rimane spento, la tensione crea un campo elettrico. Ma ora torniamo alla linea ad altissima tensione: il campo elettrico è molto forte direttamente sui conduttori mentre, con la distanza, diventa rapidamente più debole. Se ci sono delle irregolarità sul conduttore, come ad esempio delle gocce d’acqua, il campo può diventare più forte in alcuni punti e provocare lo sviluppo di scariche elettriche dette scariche effetto corona. Queste causano rumori percettibili che possono essere descritti come crepitii o ronzii.

Scariche elettriche su gocce d’acqua sul conduttore
Scariche elettriche su gocce d’acqua sul conduttore (fonte: ETH Zürich)

Quindi i rumori che sentiamo durante la nostra passeggiata dopo la pioggia non hanno nulla a che fare con l’utilizzo della linea, ma si verificano sempre quando la linea è in servizio e vi sono gocce d’acqua sui conduttori. Oltre alle gocce d’acqua, anche il polline o altre impurità possono originare l’effetto corona.

Le scariche effetto corona si verificano quindi in caso di polline o gocce di pioggia sul conduttore e sono causate dal campo elettrico che, a sua volta, dipende dalla tensione. Maggiore è la tensione, più forte è il campo elettrico. Per questo i disturbi si verificano più frequentemente sulle linee con tensione a 380 chilovolt che su quelle a 220 chilovolt o sulle linee della rete di distribuzione. Ma come si possono ridurre questi rumori?

Più vecchio è il conduttore, più basso è il rumore

Un nuovo conduttore è più rumoroso di uno vecchio. Questo può sembrare paradossale e non significa che la qualità del materiale più recente sia inferiore. I conduttori sono costituiti da fili di alluminio lisci. Quando sono nuovi, sono molto idrorepellenti. Su una superficie idrorepellente, come quella di un impermeabile, si formano molte gocce. La situazione è diversa su una superficie che assorbe l’acqua, come un paio di jeans, su cui si sviluppa una pellicola d’acqua e praticamente non ci sono gocce. Più il conduttore è vecchio e danneggiato dalle intemperie, più la sua superficie assorbe acqua. Poiché si formano meno gocce, il rumore è minore.

Un nuovo conduttore è idrorepellente, quindi è molto più probabile che vi si formino gocce rispetto a un conduttore che assorbe acqua.
1/1: Un nuovo conduttore è idrorepellente, quindi è molto più probabile che vi si formino gocce rispetto a un conduttore che assorbe acqua. (Immagine: ETH Zürich)

Cosa si può fare ora per garantire che i nuovi conduttori non siano troppo rumorosi? In prossimità di un’area d’insediamento, si possono installare nuovi conduttori rivestiti con una speciale vernice che assorbe l’acqua o si possono trattare con dei procedimenti tecnici (come la sabbiatura) per renderli più assorbenti. Questi conduttori trattati sono opachi e non brillano.

Più spesso è il conduttore, più basso è il rumore

Maggiore è la sezione del conduttore, minore è il campo elettrico. Ciò è dovuto alla maggiore superficie del conduttore. In poche parole, più spesso è il conduttore, minore è l’effetto corona e, di conseguenza, il rumore. Il campo elettrico sulla superficie del conduttore può essere ridotto anche utilizzando più conduttori invece di uno solo. Per questo motivo, nelle linee ad altissima tensione vengono spesso utilizzati più conduttori per fase; la differenza può essere notata solo se si osservano da una breve distanza, perché i cavi sono molto vicini l’uno all’altro. Ma perché non si appendono ai tralicci molti più conduttori o conduttori più spessi? Il problema non sarebbe risolto? Più il conduttore è spesso, più è pesante. Il suo peso è sostenuto dai tralicci. Se vi fossero tanti conduttori o conduttori più spessi, sarebbero necessari tralicci più robusti fatti di più acciaio. Oltre all’aumento dei costi dei materiali, un traliccio più robusto è anche più visibile ed è più difficile da integrare nel paesaggio.

Inoltre, un conduttore dalla sezione più grande presenta un secondo vantaggio, oltre a una maggiore silenziosità: le perdite di potenza nel trasporto sono inferiori. In questo caso tanti fattori sono rilevanti. Come spesso accade, si tratta di trovare il miglior compromesso possibile tra rumore, perdite di potenza nel trasporto, quantità di acciaio necessaria, costi, visibilità e altri fattori.

Spesso per ridurre il rumore si utilizzano più conduttori per fase.
Spesso per ridurre il rumore si utilizzano più conduttori per fase.

Acquisire nuove conoscenze

Il Politecnico di Zurigo sta studiando un metodo più preciso per misurare e calcolare le scariche effetto corona responsabili del rumore. A tal fine, effettua misurazioni in condizioni reali, ad esempio nell’ambito di un test all’aperto a Däniken, in cui vengono rilevati diversi parametri, come il campo elettrico e la dispersione elettrica causata dalle scariche effetto corona, in diverse condizioni atmosferiche con parametri meteorologici. L’obiettivo è comprendere meglio le condizioni in cui si verifica l’effetto corona per prevedere con maggiore precisione la generazione di rumore. Grazie a una modellizzazione più accurata del rumore, in futuro sarà possibile pianificare meglio le misure di riduzione del rumore e il tipo di conduttori da utilizzare. In laboratorio vengono testati conduttori con nuovi trattamenti sulla superficie sotto un simulatore di pioggia per compararli tra loro e determinare quale trattamento risulta in un minor numero di gocce di pioggia. Le scoperte del Politecnico di Zurigo aiutano Swissgrid a scegliere i conduttori per le nuove linee e a prevedere lo sviluppo del rumore. In questo modo si garantisce che i valori limite siano sempre rispettati.

Durante il test all’aperto a Däniken, viene misurato l’effetto corona in condizioni reali.
Durante il test all’aperto a Däniken, viene misurato l’effetto corona in condizioni reali. (Immagine: ETH Zürich)
Esempi dell'effetto corona
Esempi dell'effetto corona

Autore esterno

Pascal Bleuler

Assistente di ricerca
Laboratorio per la tecnologia ad alta tensione, Politecnico di Zurigo

Autore

Joshu Jullier
Joshu Jullier

Communication Manager

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