IL TRASPORTO DELL' ELETTRICITÀ

L’energia generata dalle centrali elettriche è una condizione necessaria ma non sufficiente per alimentare gli utenti finali. Infatti, la produzione di energia elettrica è solo il primo step della filiera elettrica che si concretizza con l’alimentazione dei centri di consumo.

Ma cosa accade nel mezzo di questi due estremi della filiera? Per avere una risposta ci basterà alzare lo sguardo al cielo. Semplificando la realtà, tutti quei lunghissimi cavi che collegano un palo con l’altro consentono il trasporto dell’energia dalle centrali elettriche fino alle nostre abitazioni.

Nella realtà dei fatti il trasporto è ricco di complessità: infatti, la rete elettrica nazionale è un complesso di linee, cavi ed apparecchiature che collegano in modo sicuro ed affidabile le utenze alle centrali. La rete elettrica è caratterizzata dalla costanza di alcuni parametri, tra cui la frequenza e la tensione. Variazioni importanti di questi parametri possono innescare blackout, di conseguenza è fondamentale mantenere costanti i valori di queste grandezze. La frequenza della rete è di 50 Hz mentre la tensione ha valori differenti a seconda dei diversi sottosistemi in cui può essere scomposta la rete.

Ma essendo i nostri elettrodomestici normalmente alimentati da corrente alternata a 230 Volt, non sarebbe comodo se la tensione della rete presentasse questo valore? Purtroppo, la situazione non è così semplice. Trasportare la corrente per lunghissime distanze comporta perdite di trasmissione di potenza causata dalla dissipazione di energia elettrica per effetto Joule, ovvero in calore. Siccome le perdite di potenza sono direttamente proporzionali al quadrato della corrente in transito nei cavi, per rendere efficiente il trasporto è necessario che questo sia a tensioni molto elevate. Infatti, l’aumento di tensione consente di ridurre l’intensità della corrente in transito e, quindi, delle perdite per dissipazione di calore, ottenendo in questo modo parità di potenza trasmessa.

Per questo motivo, la rete elettrica è caratterizzata da differenti sottosistemi che presentano diversi livelli di tensione che si abbassano man mano che ci si avvicina ai centri abitati. Possiamo dividere il trasporto in due fasi principali:

•  trasmissione: è composta da linee ad altissima e ad alta tensione, generalmente aeree costituite da cavi cordati nudi sostenuti da tralicci metallici;
• distribuzione: è composta da linee a media e a bassa tensione, possono essere aeree, sostenute da pali in cemento armato, o interrate.

Queste quattro tipologie di linee presentano normalmente i seguenti livelli di tensione:

• altissima tensione: 400-380 kV;
• alta tensione: 220-150 kV;
• media tensione: 10-20 kV;
• bassa tensione: tensione di consegna finale agli utenti a 400 V o 230 V.

L’energia elettrica proveniente dalle centrali elettriche viene prodotta con valori di tensione normalmente compresi tra i 6 kV e i 12 kV. Questa tensione in uscita viene aumentata attraverso adeguati trasformatori elevatori in modo da immetterla nella rete ad altissima o alta tensione. I trasformatori sono macchine elettriche che permettono di portare il valore della tensione al livello più adeguato al trasporto. A valle di ciascuna tipologia di linea vi sono dei trasformatori riduttori che consentono di abbassare i valori di tensione passando così alla tipologia di linea successiva. Infine, attraverso una capillare infrastruttura di linee a bassa tensione, l’energia elettrica viene distribuita alle utenze.