Classificazione dei sistemi elettrici

Classificazione dei sistemi elettrici in base alla tensione elementi conoscitivi di linee elettriche AT, MT, BT

Si definisce tensione nominale di un sistema il valore della tensione con il quale il sistema è denominato ed al quale sono riferite le sue caratteristiche.

Secondo la pratica corrente, pur se non sancita da alcuna norma, si parla di bassa, media ed alta tensione secondo il seguente criterio:

Si definisce tensione nominale verso terra la tensione dipendente dallo stato del neutro verso terra: nei sistemi trifasi con neutro a terra la tensione stellata della tensione nominale, nei sistemi monofasi col punto di mezzo a terra, metà della tensione nominale.

Nei sistemi isolati da terra tale tensione non ha un valore ben preciso perché dipende dalle impedenze di isolamento delle tre fasi verso terra costituite dal parallelo delle resistenze d’isolamento e delle reattanze capacitive. In ogni caso si assume come valore della tensione verso terra la tensione nominale perché il caso peggiore consiste nel guasto franco a terra di una fase per cui le altre fasi assumono verso terra il valore della tensione concatenata. La tensione verso terra è importante per la sicurezza perché i contatti più frequenti si hanno tra mani e piedi tra una parte in tensione e la terra mentre più raramente tra due fasi in cui è coinvolta la tensione concatenata.

E’ riferendosi alla tensione nominale che si classificano i sistemi elettrici (D.Lgs. 81/2008 Allegato IX):

Il limite tra alta e bassa tensione è 400V per la AC e 600V per la CC

Per i sistemi con V_n > di 1000V C.a. e 1500V C.c. ad ogni valore nominale di tensione si abbina anche un valore di tensione riferito all’isolamento rispetto al quale devono essere dimensionate le apparecchiature (La tensione d’isolamento Vi deve essere circa uguale a V_n+ 10%V_n - Tab. 1).

Tab. 1 - Tensioni nominali e relative tensioni di riferimento per l'isolamento per sistemi con tensione nominale superiore a 1000 V in c.a. e 1550 V in c.c.

Classificazione dei sistemi elettrici in relazione alla messa a terra

I sistemi elettrici sono classificati in base allo stato del neutro e delle masse rispetto alla terra. Vengono indicati con due lettere:

1^a lettera = T    Il neutro è collegato a terra
1^a lettera = I     Il neutro non è collegato a terra oppure è collegato a terra tramite un’impedenza
2^a  lettera = T   Masse collegate a terra
2^a  lettera = N   Masse collegate al neutro del sistema

Fondamentalmente esistono tre tipi di sistemi elettrici di distribuzione:

1) Sistema TT, terra del neutro in cabina  e terra delle masse collegate all’impianto di terra dell’utente mediante il conduttore  di protezione (PE). Il conduttore di neutro è considerato attivo a tutti gli effetti (può assumere tensioni pericolose ad esempio a causa di cadute di tensione su di esso) come tale deve essere sezionabile e quindi gli interruttori devono aprire su tutti i poli. Il conduttore PE invece non deve mai essere sezionato.

1) Sistema TT

2) Sistema TN, neutro a terra con le masse collegate direttamente al neutro (TN-C - il neutro, fungendo anche da conduttore di protezione, non deve essere sezionabile e deve avere sezione rispondente alle normative sugli impianti di terra) oppure tramite il conduttore di protezione (TN-S - le norme  richiedono il sezionamento del neutro solo nei circuiti a due conduttori fase-neutro aventi a monte un dispositivo di interruzione unipolare come ad esempio un fusibile. Comunque il sezionamento del neutro non è vietato negli altri casi).

2.1) Sistema TN-C


2.2) Sistema TN-S

3) Sistema IT, il neutro è isolato o collegato a terra tramite impedenza mentre  le masse sono collegate ad una terra locale (il neutro deve essere sempre sezionabile). Il principale vantaggio di questo sistema è la continuità del servizio perché al  primo guasto a terra la corrente che si richiude attraverso le capacità parassite dei conduttori verso terra è molto piccola e quindi non necessita di essere interrotta. Questo è un sistema utilizzato per impianti con particolari esigenze di continuità di esercizio purché vi sia un  collegamento ad un unico impianto di terra delle parti metalliche da proteggere, la tensione sulle masse non superi i 25V nel caso di primo guasto a terra, il tempo di intervento del dispositivo di protezione non superi i 5s quando si verifica il secondo guasto a terra e vi sia un dispositivo di controllo continuo dell’isolamento delle parti attive verso terra.

3) Sistema IT

Vocabolario Elettrotecnico Internazionale della IEC (IEC 60050 Series)

http://www.electropedia.org/ (Section 601-01: Fundamental concepts)

Linee elettriche ad alta, media e bassa tensione

L’energia a media e bassa tensione viene veicolata attraverso una Rete di distribuzione.

Attraverso alcune cabine, dette cabine primarie, la corrente viene trasformata da alta a media tensione (10kV – 15kV – 20kV).

Successivamente, la media tensione viene trasformata in bassa tensione attraverso delle cabine secondarie (MT/BT): da queste cabine, la corrente arriva, in maniera capillare, a tutti gli utenti: a 230V se si tratta di un’utenza monofase (le nostre abitazioni) o 400V se si tratta di un trifase(si utilizza per potenze superiori a 6 kW, e viene applicata soprattutto in ambito industriale o artigianale).

Dall’immagine che segue, si vede il “ciclo di vita” della corrente elettrica:

L'energia elettrica è generata dalle centrali di produzione alla tensione di 6kV (cioè una media tensione), è poi trasformata in alta tensione, per tornare poi,  a media tensione attraverso le cabine primarie.

Questo principalmente per due motivi

- Innanzitutto, la ragione per la quale la tensione iniziale è di 6kV è dovuta al fatto che, tensioni più elevate implicherebbero complicazioni di impianto legate all’isolamento delle apparecchiature.

- Inoltre, a parità di potenza trasportata, le perdite per dissipazione sono inferiori se la trasmissione avviene ad alta tensione, soprattutto per le linee che si sviluppano per lunghe distanze.

Come riconoscere le linee di trasporto e distribuzione elettrica

4) Linea 220 o 380 kV

4) Linea 130 kV
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