Linea aerea e cavo
La decisione che porta a realizzare una linea ad altissima tensione come linea aerea piuttosto che come cavo interrato, viene presa sulla base di diversi criteri. Per questo motivo, per ogni progetto di rete Swissgrid prende in considerazione le varianti con cavo e con linea aerea.
Finora l'energia elettrica ad altissima tensione (220 kV e 380 kV) è stata trasportata perlopiù mediante linee aeree, in quanto l'aria funge da ottimo isolante. Il calore che si crea a seguito del flusso di energia elettrica può essere facilmente ceduto all'ambiente. In inverno, a causa delle temperature più basse, la quantità di energia elettrica trasportata è nettamente superiore che in estate.
Fino a una tensione di 150 kV si impiegano, ove possibile, cavi interrati. I cavi interrati sono infatti ampiamente collaudati per le bande di tensione più basse, mentre sono troppo pochi i valori empirici affidabili disponibili per quanto riguarda il livello di altissima tensione con distanze superiori a un chilometro.
Sottostazioni e trasformatori
Le sottostazioni sono tra gli elementi più importanti della rete ad altissima tensione, in quanto rappresentano i punti nodali della rete elettrica. Le sottostazioni sono composte da trasformatori e impianti di smistamento. La rete ad altissima tensione di Swissgrid comprende 125 sottostazioni che ospitano 147 impianti di smistamento e 21 trasformatori. Quindi ogni sottostazione ha un impianto di smistamento, ma non tutte le sottostazioni possiedono un trasformatore.
Elementi chiave della rete di trasmissione
Gli impianti di smistamento nelle sottostazioni collegano le linee ad altissima tensione tra loro. Gli operatori nei centri di controllo di Swissgrid ad Aarau e Prilly possono separare o collegare le linee per mezzo di manovre di smistamento. In questo modo si controllano i flussi di energia, si evitano i sovraccarichi e le linee possono essere disinserite per i lavori di revisione. Nelle sottostazioni sono installati anche sistemi di protezione. In caso di guasto (per esempio la caduta di un fulmine su una linea), questi sistemi disinseriscono in modo mirato le parti di rete interessate.
1 Trasformatore
Il trasformatore rappresenta il cuore della rete. I trasformatori aumentano o riducono la tensione dell’energia elettrica o della corrente. Questo perché più alta è la tensione, minori sono le perdite lungo le linee elettriche. La rete ad altissima tensione ha una tensione elevata per trasportare l’energia su lunghe distanze con la minor perdita possibile. I 21 trasformatori di Swissgrid collegano la rete a 380 kV con la rete a 220 kV. Per rendere l’energia prodotta dalle centrali elettriche utilizzabile dai consumatori finali, la tensione viene ridotta a 400 o 230 volt.
2 Sbarra di distribuzione
La sbarra di distribuzione è usata per collegare le linee ad altissima tensione che si incontrano in una sottostazione. Attraverso i cosiddetti campi di comando che controllano il flusso di potenza nella rete, l’energia delle diverse linee ad altissima tensione può essere distribuita attraverso le sbarre di distribuzione.
4 Interrutore di potenza
Gli interruttori di potenza permettono di inserire o disinserire elementi della rete elettrica. Questo significa che possono separare linee o centrali elettriche dalla rete e quindi togliere la tensione o collegarle alla rete. Gli interruttori di potenza e i sezionatori sono controllati dalle stazioni di comando della rete.
5 Trasformatore di misura
I trasformatori di misura fanno parte dell’attrezzatura di controllo dell’impianto di smistamento. Misurano la tensione e l’intensità della corrente. I valori misurati vengono trasmessi ai dispostivi di protezione e di controllo/comando installati a livello locale, nonché alle stazioni di comando della rete di Swissgrid ad Aarau e Prilly. Gli esperti in loco di Swissgrid rilevano la situazione attuale della rete, tra l’altro, sulla base di questi valori. In tal modo, se necessario, si possono intraprendere le misure necessarie.
7 Scaricatore di sovratensioni
Lo scaricatore di sovratensioni protegge i componenti essenziali dell’impianto di smistamento da tensioni elettriche eccessive che possono verificarsi, per esempio, in caso di fulminazione diretta. In questo modo, protegge i componenti dell’impianto come i trasformatori dai danni senza interrompere l’alimentazione.
8 Sezionatore di terra
Il sezionatore di terra mette a terra una parte dell’impianto che è stata disinserita ed è quindi priva di tensione. Evita che si verifichino pericoli dovuti alla carica dei componenti disinseriti. In combinazione con i sezionatori di linea, ciò consente di creare un ambiente di lavoro sicuro nell’impianto di smistamento.
9 Edificio operativo / generatore di emergenza
Le tecnologie di protezione, comando/controllo e comunicazione sono alloggiate nell’edificio operativo. Qui convergono i valori di misurazione dell’intero impianto di smistamento, in modo che tutti gli elementi possano essere comandati e controllati con la massima rapidità. Questi dati vengono trasmessi anche alle stazioni di comando di Swissgrid ad Aarau e Prilly. Inoltre, l’edificio operativo dispone di una propria alimentazione elettrica, compresi gli impianti a batteria. Ciò aiuta a garantire un funzionamento senza problemi dell’impianto di smistamento in ogni momento.
