Distribuzione di energia elettrica

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La distribuzione elettrica è l'ultima fase nel processo di consegna dell'elettricità all'utente finale dopo la produzione e la trasmissione.

Generalmente comprende linee elettriche ad alta tensione (tra i 60 e 150 kV), linee a media tensione (tra i 5 e i 25 kV) e linee a bassa tensione (inferiore a 1000 V, normalmente 400 V), impianti di trasformazione AT/MT (cabine primarie), trasformatori su pali o cabine elettriche a media tensione (cabine secondarie), sezionatori ed interruttori, strumenti di misura.

A partire dagli anni '60 la consegna e la distribuzione dell'energia elettrica in Italia veniva svolta in regime di monopolio dall' ENEL; negli anni '90 il settore è stato progressivamente liberalizzato (decreto Bersani), e attualmente diverse aziende tra cui società private e municipalizzate svolgono il servizio producendo in proprio l'energia o acquistandola da produttori e trasportatori.

Indice 1 Sistemi di distribuzione 2 Messa a terra 3 Contabilizzazione 3.1 Contatore elettronico 4 Caratteristiche di fornitura 5 Voci correlate 6 Collegamenti esterni

[modifica] Sistemi di distribuzione

Nell'era pionieristica dell'elettricità la produzione era effettuata in corrente continua e la consegna avveniva entro brevi distanze alla stessa tensione. Oggigiorno è utilizzata pressoché ovunque la corrente alternata con il sistema trifase, che permette il funzionamento dei trasformatori e quindi la trasmissione e distribuzione a notevole distanza.

Gli elettrodotti portano l'energia ad altissima tensione (tra i 220 e i 380 kV) dalle centrali elettriche fino alle stazioni ricevitrici alle porte delle città o dei distretti di distribuzione. Qui enormi autotrasformatori (con potenze che vanno dai 100 ai 400 MW) riducono la tensione secondo le esigenze della distribuzione primaria, con tensioni che possono essere di 150, 132 o 60 kV; attraverso elettrodotti aerei o in cavo (con isolamento ad olio o in gomma etilenpropilenica EPR) l'energia elettrica giunge negli impianti di trasformazione AT/MT (alta tensione / media tensione), denominati cabine primarie, dove, con trasformatori di potenza compresa tra i 10 e i 60 MW, viene ulteriormente abbassata ad una tensione di 15 kV, per essere immessa poi nella rete elettrica a media tensione. L'elettricità prosegue su elettrodotti minori su tralicci e pali in aree di campagna, oppure in cavi isolati nel sottosuolo urbano, fino alle sottostazioni di media tensione (cabine secondarie). Nelle cabine secondarie di media tensione (MT) altri trasformatori (con potenze comprese tra 50 e 1000 kW) riducono la tensione al valore finale di consegna all'utente, in Italia 400 V trifase. Da questo punto fino al contatore dell'utente si può parlare di consegna di energia elettrica, la quale avviene utilizzando cavi isolati e, più raramente e nel caso di località rurali, su linee aeree su palo.

Gli avvolgimenti primari e secondari del trasformatore di consegna possono essere configurati a stella o a triangolo. (Nota: esiste anche il collegamento a zig-zag che sebbene permetta di unire i vantaggi degli altri due è caduto in disuso per ragioni economiche)

Le combinazioni possibili sono quattro:

• triangolo-triangolo
• triangolo-stella
• stella-stella
• stella-triangolo

Il sistema più usato nel mondo ed anche in Italia è il triangolo-stella. In questa configurazione il centro stella del secondario, chiamato neutro, viene consegnato alle abitazioni assieme ad una delle tre fasi (sistema monofase). In un sistema trifase a 400 V, la tensione presente tra fase e neutro è di 230 V. Agli utilizzatori maggiori (laboratori, industrie ecc) vengono consegnate tutte e tre le fasi più il neutro.

In alcune zone del mondo ed anche in poche zone d'Italia viene usata una distribuzione bifase: nelle case vengono portate due fasi di un sistema trifase con tensione fase-fase di 220 V. In questo caso la tensione fase-neutro è di 127 V, e in alcune nazioni sono messe a disposizione entrambe le tensioni su prese differenti. La tensione minore è usata per l'illuminazione, mentre la maggiore è impiegata per alimentare grossi carichi come lavatrici e condizionatori.

[modifica] Messa a terra

Per approfondire, vedi la voce Messa a terra.

In cabina di trasformazione il punto di neutro è messo a terra, ovvero collegato con un picchetto (dispersore) infisso nel terreno. Per ridurre la resistenza di contatto la stessa cosa è ripetuta in più punti lungo la linea di consegna. L'impianto elettrico privato è solitamente messo a terra attraverso un proprio impianto e con un proprio dispersore. In questo modo in caso di guasto verso terra di un apparecchio, si crea una corrente di ritorno attraverso la terra che provoca lo scatto degli interruttori magnetotermici o differenziali di protezione. Questo sistema è detto Terra-Terra (TT), poiché la corrente di guasto ritorna al neutro attraverso la terra.

[modifica] Contabilizzazione

La consegna a 230/400 V avviene attraverso un contatore di energia, che ha gli scopi di contabilizzare i consumi per la fatturazione, definire il punto di consegna e offrire una prima protezione contro sovraccarichi e cortocircuiti grazie a un interruttore magnetotermico integrato. Lo strumento è essenzialmente un wattmetro integratore meccanico o, negli apparecchi recenti, elettronico, in grado di totalizzare l'energia attiva (potenza attiva integrata nel tempo) consumata. Nelle consegne trifase rilevanti, viene contabilizzata a parte anche l'energia reattiva, sulla quale è applicata una sovrattassa, in quanto dannosa per l'ente erogatore.

[modifica] Contatore elettronico

I nuovi contatori elettronici sono in corso di installazione presso gli utenti finali in tutta Italia, sulla spinta della flessibilità tariffaria propugnata dall'AEEG. Permettono la misura della potenza attiva e reattiva in ingresso ed in uscita, quindi l'utente può FORNIRE energia al fornitore, incentivando l'autoproduzione e l'uso delle fonti rinnovabili (in particolare gli impianti fotovoltaici. Inoltre permette di applicare tariffe diverisificate per fasce orarie, incentivando l'uso delle ore vuote, e riflettendo giustamente il valore dell'energia elettrica sulla borsa dell'energia.

Il contatore elettronico fornisce i seguenti dati:

• Ora corrente e valore di potenza contrattuale disponibile [kW]
• A + = Totalizzatore energia attiva assorbita [kWh] (ciò che si paga)
• A - = Totalizzatore energia attiva ceduta [kWh] (ciò che viene pagato)
• RQ1 = Energia reattiva induttiva assorbita [kVARh]
• RQ2 = Energia reattiva capacitiva prodotta [kVARh]
• RQ3 = Energia reattiva induttiva prodotta [kVARh]
• RQ4 = Energia reattiva capacitiva assorbita [kVARh]
• A+(T1), (T2), (T3) e (T4) = Totalizzatore energia attiva assorbita in 4 diverse fasce orarie

[modifica] Caratteristiche di fornitura

Le caratteristiche tecniche dell'elettricità consegnata al cliente sono stabilite dalla normativa elettrica e sono principalmente determinate da:

• Configurazione delle fasi: monofase, bifase o trifase;
• Tensione nominale: in Italia 400 V fase-fase, ovvero 230 V fase-neutro con tolleranza ±10%;
• Frequenza: 50 Hz (60 Hz negli Stati Uniti e altri paesi);
• Corrente nominale massima (dipendente dal contratto di fornitura);
• Massimo sfasamento ammesso dall'ente erogatore;
• Configurazione di terra: TT, TN, TN-S, TN-C o TN-C-S;
• Corrente massima di cortocircuito (negli impianti domestici è limitata dall'interruttore automatico abbinato al contatore);
• Massimo livello e frequenza dei transienti, delle sovratensioni temporanee e delle microinterruzioni;
• Continuità del servizio, garanzie contro i black-out;

[modifica] Voci correlate

• Produzione di energia elettrica
• Produzione di energia elettrica in Italia
• Elettrodotto
• Linea elettrica
• Sistema trifase
• Presa elettrica industriale
• Standard elettrici nel mondo

[modifica] Collegamenti esterni

• Decreto bersani

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