Cabine elettriche di bassa, media o alta tensione? Quali sono le modalità di connessione per impianti fotovoltaici a terra?
Scopriamo insieme quali sono le principali differenze tra le cabine di trasformazione dell’energia elettrica, che distinguono soprattutto un traliccio da una cabina, e che consentono la connessione e l'installazione degli impianti fotovoltaici a terra.
Se hai mai pensato di affittare il tuo terreno per l’installazione di impianti fotovoltaici a terra, avrai sentito parlare almeno una volta dell’aspetto relativo alla distanza dalla cabina di allaccio alla rete elettrica nazionale. Tuttavia non sempre quello che può sembrare un punto di connessione, lo è davvero.
La distribuzione dell’energia elettrica avviene tramite delle linee (pali, tralicci) chiamati anche elettrodotti, ovvero strutture composte da linee elettriche aeree e linee interrate inserite in strutture adibite al passaggio di cavi elettrici, i cavidotti.
Sono un vero e proprio canale di distribuzione dell’energia elettrica, ovvero centrali elettriche che hanno il compito di trasformare, convertire o smistare l’energia elettrica.
Prima di concentrarci su quali sono le principali tipologie di cabine, occorre fare una piccola introduzione sui tralicci o elettrodotti: nonostante abbiano tutti la stessa funzione, anche per le linee di tensione troviamo tipologie differenti, in termini di materiale compositivo e potenza di energia distribuibile.
Il traliccio infatti può essere di acciaio tubolare, acciaio reticolare, legno o calcestruzzo.
Il traliccio in acciaio tubolare viene impiegato per la distribuzione di energia sia di media che di alta tensione (dai 110 kV ai 500 kV). E’ molto simile al traliccio in acciaio reticolare, in cui cambia però la geometria della struttura, caratterizzata proprio come indica lo stesso termine da un reticolo di acciaio che si sviluppa verticalmente. Quest’ultimo è facilmente flessibile nell’ambito di utilizzo per le diverse tipologie di tensioni, anche se il suo uso più ricorrente è nella distribuzione dell’ alta tensione. Entrambi possono avere un’altezza variabile da 90 a 250 m.
L’immagine sottostante mostra a sinistra un traliccio in acciaio tubolare di design e nella foto di destra due esempi di tralicci in acciaio tubolare normale e reticolare. Può essere molto comune trovare strutture simili vicine al proprio terreno, tuttavia è bene specificare che non si tratta di cabine ma solo di canali di distribuzione.
Il traliccio in legno, ormai quasi in disuso, presenta una struttura totalmente diversa rispetto ai precedenti. Il primo punto di distacco che ci permette di distinguerli è l’altezza di circa 30 m; il secondo è la potenza di tensione che possono trasportare, solitamente intorno ai 30 kV. Il vantaggio che presentano senza dubbio è la funzione isolante del legno.
Ecco nell’immagine sottostante un esempio di classico traliccio in legno.
Infine per chiudere il cerchio dei materiali e delle diverse tipologie, vediamo i tralicci in calcestruzzo.
Questi possono avere un'altezza variabile intorno ai 60 m o poco più e solitamente vengono impiegati per la distribuzione di tensione inferiore ai 30 kV. Fanno eccezione quelli impiegati nella rete di trasporto pubblico, in cui possono raggiungere anche potenze intorno ai 110 kV.
Tutta queste rete di distribuzione trova punto di arrivo in cabine, localizzate in diverse aree e con differenti funzioni.
Una guida di ABB spa, multinazionale svedese nell’energia e nell’automazione, fornisce una chiara e semplice definizione di cabina elettrica:
“Una cabina elettrica è una parte dell’impianto elettrico che comprende le terminazioni delle linee di trasmissione o distribuzione, apparecchiature e quadri elettrici e che può anche includere dei trasformatori”.
Come già preannunciato all’inizio dell’articolo, in relazione alla funzione svolta, può essere definita come cabina di trasformazione, conversione, trasmissione o distribuzione.
Tuttavia non è l’unica differenza esistente: un altro criterio di catalogazione è infatti la differenza tra cabine pubbliche e cabine private. Se le prime alimentano le utenze private e sono di pertinenza della società di distribuzione dell’energia elettrica di riferimento, le seconde sono invece di proprietà di un utente privato e si possono considerare come cabine di tipo “terminale”, ossia cabine in cui la linea si ferma nel punto di installazione della cabina stessa (tipiche nelle utenze ad esempio di aziende o ospedali).
Le cabine possono essere altresì distinte in cabine primarie e cabine secondarie. Le cabine primarie sono quelle comunemente definite di alta tensione; banalmente invece parliamo di cabine secondarie per la media e la bassa tensione.
Prima di introdurre le diverse tipologie di cabine elettriche e i relativi esempi fotografici, vediamo un passaggio chiave fondamentale nell’inquadramento delle diverse distinzioni attraverso il ciclo di vita dell’energia.
La corrente viene trasformata da alta a media tensione attraverso le cabine, dette cabine primarie. Successivamente, la media tensione viene trasformata in bassa tensione attraverso delle cabine secondarie (MT/BT), che distribuiscono la corrente elettrica a tutti gli utenti.
Esempi fotografici di cabine secondarie di media tensione.
- Come si evince dalle immagini soprastanti, le cabine di media tensione (MT) possono presentarsi con strutture differenti:
- A torretta: con delle linee elettriche visibili;
- A box: con i cavi di linee elettriche interrate;Le cabine di media tensione possono essere utilizzate per la connessione di impianti fotovoltaici a terra. Al contrario invece quelle di bassa tensione sono destinate ad un uso prettamente privato, legato al singolo utente e per potenze connesse nettamente inferiori.
Esempi fotografici di cabine primarie .
- Le cabine primarie presentano invece una struttura ben più complessa e dall’aspetto di una vera e propria centrale elettrica, in cui al suo interno troviamo tantissime componenti, che semplificando potremmo racchiudere principalmente in: linee elettriche ad alta tensione, trasformatori di tensione e di corrente e infine interruttori sia per le linee che per i trasformatori.
Quest'ultima tipologia di cabina, insieme alla cabina secondaria di media tensione, sono quelle più frequentemente utilizzate nell’ambito della connessione di un impianto fotovoltaico installato a terra e la scelta di una rispetto all’altra dipende principalmente dall’area utile di un terreno su cui è possibile installare pannelli fotovoltaici e dai costi di connessione.
Solitamente si stima che su estensioni comprese tra i 2 e i 12 ettari è possibile valutare soluzioni in media tensione; a partire dai 12 si valutano direttamente connessioni in alta tensione.
La scelta dipende anche dalla tipologia di pannelli fotovoltaici installati, non solo dalla potenza. In linea generale potremmo semplificare che fino a 10 MW è possibile connettersi sulle cabine di media tensione. A partire dai 10 MW a salire invece ci si allaccia in alta tensione.
Per le cabine palo (c.d trasformatori) invece è possibile connettersi fino a c.a. 6 MW.
Giusto per avere un’idea più diretta, solitamente si stima che è possibile installate 1 MW ogni 2 ettari di superficie (20.000 mq). - Esempio di cabina palo
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