Reti Elettriche BT: Componenti, Isolamento e Messa a Terra per la Distribuzione

Componenti delle Reti Aeree in Bassa Tensione (BT)

Le reti aeree di distribuzione dell'energia elettrica in Bassa Tensione (BT) sono costituite dai seguenti componenti principali:

• Conduttori
• Isolatori
• Supporti

Caratteristiche dei Conduttori

I conduttori di queste reti sono generalmente in alluminio o leghe di rame, scelti per le loro adeguate proprietà meccaniche ed elettriche.

Le caratteristiche principali dei conduttori includono:

• Conduttori isolati: Presentano un rivestimento che offre resistenza agli agenti atmosferici. La tensione nominale è di 0.6/1 kV. La sezione minima per il rame (Cu) è di 16 mm².
• Sono utilizzati nelle reti aeree BT installate su facciate o tese su supporti.
• I conduttori neutri sono in lega di alluminio, silicio e magnesio, denominata "Almelec", con una specifica di 54,6 e una sezione di 80 mm².
• L'isolamento è costituito da uno strato di polietilene reticolato, facilmente separabile.
• Conduttori non isolati (nudi): Devono essere resistenti all'azione degli agenti atmosferici e avere un carico di rottura minimo di trazione di 410 kg.
• Le caratteristiche dei conduttori sono determinate dalla sezione, dalla corrente ammissibile in funzionamento continuo e dalla massima corrente di corto circuito.

Isolatori

Gli isolatori sono realizzati in porcellana, vetro o altro materiale idoneo per fissare il conduttore. Il filo di ritenzione è realizzato con lo stesso materiale del conduttore.

La funzione principale degli isolatori delle linee elettriche è quella di impedire il passaggio di corrente elettrica al supporto del conduttore.

Le cause di malfunzionamento dovute alla conduzione elettrica attraverso l'isolante sono:

• Attraverso il corpo dell'isolante: A causa di elevate correnti di dispersione (I_F = V/R).
• Per conducibilità superficiale: Dovuta a umidità o sporcizia depositata sull'isolante. Per prevenire ciò, gli isolatori presentano una lunga linea di fuga esterna.
• Perforazione del corpo isolante: A causa di un difetto di fabbricazione (R_D = V/d).
• Flashover attraverso l'aria: Si origina un arco tra conduttore e supporto isolante o sostegno, quando l'aria umida supera la rigidità dielettrica.

Caratteristiche Costruttive degli Isolatori

• Isolatori in vetro:

  Sono ottenuti da una miscela di sabbia fusa con sale di sodio a una temperatura di 1300 °C. È un materiale ampiamente utilizzato per il suo basso costo, sebbene sia fragile e il suo coefficiente di dilatazione sia elevato. La sua rottura dielettrica facilita la localizzazione del guasto.

• Isolatori in porcellana:

  Sono ottenuti da una miscela omogenea di caolino e quarzo, cotta in forno a 1400 °C, con uno spessore fino a 3 cm. Esternamente è applicato uno strato di smalto per evitare l'accumulo di umidità, polvere e altre sostanze.

Classificazione e Uso degli Isolatori

• Isolatori a supporto:

  Utilizzati nelle linee in BT e nelle linee fino a 66 kV. Il conduttore è fissato alla testa o al collo dell'isolatore.

Messa a Terra degli Impianti Elettrici

Tutti gli impianti di trasformazione (CT) devono avere un sistema di messa a terra per limitare le tensioni verso terra che possono verificarsi.

Secondo il Regolamento Tecnico (RAT), devono essere messe a terra tutte le parti metalliche di un impianto che normalmente non sono sotto tensione, ma che potrebbero esserlo in caso di guasto, fulmini, sbalzi di tensione, ecc., come ad esempio:

• Masse metalliche di alta e bassa tensione
• Schermi o griglie di protezione
• Guaine metalliche o schermi dei cavi
• Casse metalliche dei trasformatori
• Strutture metalliche interne dell'edificio

Inoltre, si collegano a terra anche i seguenti accessori:

• Il neutro del trasformatore
• Scaricatori di sovratensione
• Gli elementi degli interruttori differenziali
• Scaricatori di sovratensione e limitatori di corrente

Livelli di Isolamento e Processo di Controllo delle Cabine di Trasformazione (CT)

I livelli di isolamento sono:

• 1° livello: Gli scaricatori di sovratensione (valvole o aste) devono intervenire per proteggere da sovratensioni verso terra.
• 2° livello: Prevede la formazione di un arco elettrico tra i conduttori delle sbarre, superando la distanza di isolamento tra gli stessi.
• 3° livello: L'isolamento del trasformatore deve preservare e proteggere da tali sovratensioni.

Il processo di controllo dei dispositivi di commutazione, in base alle loro caratteristiche, è il seguente:

• Controllo degli interruttori BT (apertura/chiusura) e dei disgiuntori (connessione/disconnessione).

Classificazione delle Reti di Distribuzione Elettrica in BT

Una rete di distribuzione è l'insieme di conduttori e supporti che, a partire dalla Cabina di Trasformazione (CT), coprono l'intera area di alimentazione.

Si definisce "derivazione" l'installazione della rete di distribuzione che alimenta l'utenza finale, garantendo la protezione dell'abbonato.

Le reti di distribuzione possono essere raggruppate in due categorie principali:

• Rete Aerea:

  I conduttori sono installati all'aperto, su supporti o fissati alle facciate degli edifici. Le reti aeree possono essere:

  • A conduttori intrecciati (twistati)
  • A conduttori tesi
  • A conduttori isolati

• Rete Sotterranea:

  La posa dei conduttori avviene sottoterra.

Per la distribuzione di energia in BT si utilizzano componenti e materiali standardizzati. I conduttori utilizzati possono essere isolati.

Tipologie di Reti Aeree in BT

Le reti aeree in BT possono essere:

• Rete a conduttori intrecciati (twistati):

  Questa rete è ideale quando il percorso attraversa spazi ristretti.

• Rete a conduttori tesi:

  Questa rete è usata nelle zone rurali o agricole, dove i conduttori sono installati tesi su supporti specifici, solitamente pali in cemento.

L'installazione può essere realizzata con neutro.