LA SICUREZZA ELETTRICA IN BASSA TENSIONE 

La cabina di trasformazione d'utente (4)

14.9        Protezione dai contatti diretti e indiretti per guasti in media tensione

14.9.1  Corrente di guasto a terra (I_G) e tensione totale di terra (U_T)

I sistemi a media tensione in uso in Italia sono isolati da terra e la corrente di guasto si chiude prevalentemente attraverso la capacità verso terra delle linee. Le reattanze capacitive sono largamente prevalenti (qualche centinaio di ohm) rispetto alla resistenza del dispersore (qualche decimo di ohm) per cui la corrente I_G, corrente massima di guasto a terra, che si richiude attraverso l’anello di guasto può essere ritenuta costante, indipendentemente dal valore della resistenza del dispersore e dal numero dei dispersori in parallelo. La corrente I_G nelle reti isolate da terra è generalmente di valore piuttosto modesto (qualche decina di ampere per reti costituite prevalentemente da linee aere, e superiori al centinaio di ampere per reti distribuite in cavo. Si tenga presente che, specialmente nei centri abitati, si tende a sostituire le linee aere con quelle in cavo) e, nella maggioranza dei casi (la sola componente simmetrica), viene fornita dalla società distributrice.

Fig. 14.10 - Guasto in MT in un sistema TN.

 In tutti gli altri casi può essere determinata con la formula approssimata fornita dalle Norme CEI 11-8 (fig. 14.11):

dove:

I_G = corrente convenzionale di terra

U = tensione nominale in kV

L₁ = somma delle lunghezze delle linee aeree in km

L₂ = somma delle lunghezze delle linee in cavo in km

Fig. 14.11 – Tensione totale di terra (U_T) nei guasti in MT

Circuito equivalente	Formula approssimata per il calcolo di IG
	IG = corrente convenzionale di terra U = tensione nominale in kV L1 = somma delle lunghezze delle linee aeree in km L2 = somma delle lunghezze delle linee in cavo in km

Fig. 14.12 – Cabine alimentate in cavo con armature collegate ai dispersori di altre cabine. La I_G si divide fra più dispersori.

Nota la I_G è possibile ricavare la tensione totale di terra U_T (si ricorda che la tensione totale di terra U_T di un sistema elettrico rispetto ad un dispersore è il valore di tensione che si stabilisce in caso di contatto fase-terra tra il dispersore stesso e i punti del terreno sufficientemente lontani da potersi considerare a potenziale zero) con la nota relazione:

La relazione è valida quando tutta la corrente transita sul dispersore dell’utente come nel caso delle cabine alimentate con linee aeree senza fune di guardia collegata a terra. Quando la cabina è alimentata da cavi con armatura collegata ai dispersori di altre cabine, nel dispersore dell’utente transita solo una quota parte della corrente di guasto, la corrente di terra I_T (fig. 14.12). La corrente si suddivide infatti in ragione inversa alle rispettive resistenze e la tensione totale di terra U_T è data dalla relazione:

R_Teq è la resistenza equivalente del parallelo di più dispersori ed è, in sede di progetto, difficilmente quantificabile ragion per cui non resta che utilizzare il solo valore della resistenza del proprio dispersore R_T. Non va dimenticato, inoltre, che difficilmente l’utente ha il controllo della rete di distribuzione per cui il valore di R_Teq potrebbe, a causa di guasti o modifiche, subire delle variazioni non facilmente quantificabili con conseguente pericoloso aumento di U_T. Nel calcolo della U_T si dovrebbe quindi utilizzare la I_T ma, viste le difficoltà di valutazione di questo valore, a favore della sicurezza, si utilizza normalmente la corrente I_G.

Circuito equivalente	Formula per il calcolo di UT

Fig. 14.12 – Cabine alimentate in cavo con armature collegate ai dispersori di altre cabine. La I_G si divide fra più dispersori.

continua...