Re: Problema con legge di Ohm ed effetto Joule <RmPMu.22843$Th2.4953@tornado.fastwebnet.it> <-vidnRM0eoXHbpXOnZ2dnUVZ8sSdnZ2d@giganews.com> <ArLOu.23974$Th2.15476@tornado.fastwebnet.it>
On Mon, 24 Feb 2014 18:37:37 +0100, Omega wrote:
> Roberto Deboni DMIsr
>> Omega
>>
>> ....snip...
>>
>>> Riguardo alla scelta delle alte tensioni, e per di più in regime
>>> alternato, è chiaro che se la tensione è alta, a pari potenza
>>> trasmessa le correnti trasportate sono basse, quindi i conduttori sono
>>> di sezione relativamente modesta.
>>> Nota che essendo i conduttori in leghe di rame, il loro peso è
>>> notevole per lunghe campate, tanto che questi conduttori devono avere
>>> un'anima d'acciaio.
>>
>> Ehm ... mi cita un esempio di linea ad alta tensione con le campate in
>> "lega di rame" ?
>
> Quelle ferroviarie e molte di quelle non costruite ieri mattina.
Forse dovremo intenderci prima su "Alta tensione".
Per noi tecnici, quella ferroviaria opera nella "Media tensione".
>> Invece mi risulta che si usano cavi di alluminio ... proprio per il
>> problema peso, che nelle linee elettriche aeree e' un fattore
>> determinante nella progettazione.
>
> Certo, oggi si preferisce l'alluminio, ma non per la ragione di cui
> parli, dato che l'anima di acciaio ovvia al problema peso da sempre:
Restando in "Alta Tensione" (che implica, ovviamente, anche potenze
importanti, perche' se non non ci si prende la briga di lavorare con
100'000V o piu' di tensione) anche con l'anima d'acciaio, un filo di
rame, oggi, come nel 1935, costa di piu' dell'alluminio. Ma non solo,
costa di piu' costruire i sostegni, occorrono piu' campate, e quindi
sostegni, insomma, la scelta del rame era ed e' un disastro economico.
Per l'"Alta Tensione" (o AT come trovera' nei documenti ENEL).
> la
> ragione vera è che il rame scarseggia e quindi costa molto di più,
Il rame e' sempre costato di piu' dell'alluminio ed e' dal 1900, anche
in Italia, che si usa l'alluminio sulle linee elettriche primarie (quelle
di potenza).
Non solo, il periodo in cui i prezzi del rame sono schizzati rispetto
all'alluminio (attenzione: rispetto all'alluminio, non rispetto all'oro)
e' tra i '60 ed i '70 (gli anni del boom, della ricostruzione, in cui la
domanda di cavi elettrici e' esplosa) ed e' quindi di questi anni che
negli Stati Uniti (meno conservatori che in Europa) si e' iniziati a
produrre cavetti di alluminio per la media e bassa tensione, financo per
uso domestico.
Nota: a causa di problemi gravi riscontrati con le giunture, fino al
rischio di incendio (in case oltretutto di legno, come e' molto usato
negli USA) oggi questi cavi vengono usati solo per le tratte di
allacciamento tra rete elettrica e centralino domestico ed i rami di
potenza dell'impianto domestico. Inoltre oggi ci sono leghe di alluminio
per cavetti impiantistici con caratteristiche meccaniche simili a quelle
del rame, come il mantenimento della resistenza meccanica
(leghe serie 8000). Anche nell'URSS sono stati usati cavetti di alluminio
per l'impiantistica domestica e quindi molti anni fa.
> e si
> cerca di sostituirlo dovunque si può.(*) Le perdite sulle linee in
> alluminio sono maggiori (o si devono usare sezioni maggiori a pari
> caduta),
Certamente, e si tiene conto nel calcolo, ma basta circa il doppio di
alluminio per ottenere pari resistenza (Al = 3,6 - Cu = 6) pero'
l'alluminio pesa un terzo (Al = 2,7 kg/dm3 vero Cu = 8,9 kg/dm3).
Anzi per essere piu' precisi, consideriamo il prodotto R*M (i due
fattori negativi, direttamente proporzionali, quindi moltiplicabili):
Al = 2,82 * 2,7 = 7,61 coefficiente
Cu = 1,68 * 8,9 = 14,96 coefficiente
Quindi il primo risultato e' che occore circa la meta' in massa
con l'alluminio, a parita' di resistenza (ovvero di perdite).
Ha presente l'effetto sui costi di costruzione dei tralicci ?
Si puo' fare tralicci piu' leggeri, o meglio si possono fare campate
molto piu' lunghe, con tralicci di pari resistenza.
E su questo risparmio di materiale ci mettiamo sopra che l'alluminio
costa molto meno del rame.
Insomma usare l'alluminio per le linee di alta tensione significa non
solo risparmiare alluminio, ma anche risparmiare:
- acciaio
- cemento
- manodopera
> dato che maggiore è la resistenza specifica. Inoltre anche nel
> caso dell'alluminio non si usa alluminio puro, che ha caratteristiche
> meccaniche molto ma molto modeste; e l'alluminio legato ha resistività
> ancora maggiore di quello puro.
Anche i cavi di alluminio sono rinforzati con cavi di acciaio, ma,
ovviamente, occorre meno acciaio rispetto al rame.
Inoltre si utilizzano leghe apposite che non incidono sulla conduttivita'.
> (*) infatti lo rubano sulle tratte ferroviarie,
Il fenomeno dei furti e' dovuto primariamente alla presenza di persone
a cui non interessa nulla delle infrastrutture, oltre ad essere portatori
di un cultura di soppravvivenza gia' dai loro paesi di origine. Non per
nulla le etnie interessate sono in maggioranza di provenienze specifiche.
Solo secondariamente gioca l'aumentato valore del rame. Del resto pluviali
di rame sono da sempre costati una cifra di tutto rispetto, ma raramente
in Italia si leggeva di furti prima del 2000 (ovvero nel secolo scorso).
Oggi inoltre gioca anche un altro fattore: una diffusa poverta' anche
nella popolazione originaria, che sicuramente portera' molti ad emulare
le imprese di questi primi sfruttatori di occasioni di facile lucro (in
passato, chi avrebbe mai pensato di dovere vigilare su impianti in
funzione ?).
> e non dirmi che i
> conduttori ferroviari, che sono a tensione relativamente alta, sono in
> alluminio.
3000V e' molto lontano (molto piu' basso) da "Alta Tensione".
> Quindi non sofistichiamo su queste cose,
Non si tratta di sofisticare, ma di correggere una informazione errata.
In Alta Tensione si usano dal 1900 ad oggi cavi di alluminio. I calcoli
li ho mostrati, anche a parita' di costo per unita' di massa,
l'alluminio conviene.
> che se oggi il rame costasse
> poco le leghe di rame sarebbero la prima scelta,
Come spiegato, non e' cosi', con il rame si trova a spendere di piu'
in acciaio, calcestruzzo e manodopera. Ovvero per utilizzare il rame sulle
linee di alta tensione, il prezzo del rame dovrebbe essere piu' basso
dell'alluminio. In ogni caso questi sono discorsi che lasciano il
tempo che trovano. Per le linee elettriche, senza considerare poi quelle a
lunga distanza, l'alluminio e' da sempre superiore al rame. Cio' che,
almeno in passato, frenava l'uso dell'alluminio e' che le giunture devono
essere fatte a regola d'arte, non si puo' improvvisare attorcigliando i
fili con un giro di nastro isolante, altrimenti prima o poi il contatto
salta, con principio di incendio. Ma oggi, con l'obbligo normativo di
utilizzare solo morsetti per giuntare i fili, la "soglia" da superare
per utilizzare l'alluminio e' diminuita (cioe' per motivi "normativi",
ovvero dello stato dell'arte). Non e' semplice, occorre anche istruire
il personale nell'utilizzo di morsetti speciali stagni, ma non e' un
problema insuperabile. Probabilmente il vero ostacolo sono le norme.
Questo mi ricorda il danno all'evoluzione della bicicletta come mezzo
di trasporto conseguente le dementi norme ciclistiche sportive che, al
contrario delle Formula 1, vietano qualsiasi innovazione. Per esempio,
non si capisce per quale motivo non si puo' permettere l'uso delle
biciclette reclinate: vinca poi la tecnologia migliore, oltre che
l'atleta migliore. Almeno nelle Formula 1, lo scopo sportivo e' stato
abbinato al miglioramento tecnologico. Invece nel caso ciclistico si ha
la forte sensazione che la rigidita' della normativa sportiva, si
rifletta anche sulla pari rigidita' passata della normativa stradale.
Fermo qui la divagazione.
> come d'altra parte nei
> cavi a media tensione cittadini (**) e nelle reti a bassa tensione.
>
> (**) stanno posandone qui vicino e ti assicuro che è (lega di) rame.
Sulle reti in media (sotto le AT e sopra i 1000V) tensione ed in bassa
tensione (sotto i 1000V), mai affermato il contrario. E c'e' un motivo
molto semplice che ho appena ricordato: in Italia la norma CEI (che di
fatto e' quella piu' applicata in Italia) e' piuttosto rigida da questo
punto di vista. Visto che tanto paga il cliente (storicamente "pantalone",
oggi il "burino" dei procacciatori di contratti delle maggiori aziende
elettriche), perche' preoccuparsi di risparmiare sui materiali ?
> Inoltre vai un po' a vedere le sbarre di centrale e di sottostazione e
> vieni a dirmi che sono in alluminio.
Mai scritto diversamente. Lei sta generalizzando al massimo cio' che ho
scritto:
"mi cita un esempio di linea ad alta tensione con le campate in lega di
rame" ?
Non utilizzi Schopenhauer con me.
> E vai anche a vedere con che
> materiali sono realizzati i sezionatori e gli interruttori ad alta
> tensione, e poi vieni a raccontarci che contatti mobili e contatti fissi
> sono in alluminio :))
Non affermi cose che non ho mai scritto.
> E non ci dire che gli avvolgimenti (sbarre) degli
> alternatori di centrale - che non sono certo a bassa tensone - sono in
> alluminio!
Ci fa un esempio di alternatori operanti ad alta tensione ?
> Ma il mio discorso era diverso. Che c'entra questo tuo distinguo? Il mio
> discorso era: il peso delle campate è tale che è necessaria un'anima
> d'acciaio,
Lei ha iniziato con:
"Riguardo alla scelta delle alte tensioni ..."
ed ho avuto la sensazione, confermata nella discussione, che lei, come
tanti, credesse che cavi elettrici di alluminio siano una rarita', se
non altro in Italia.
> e inoltre occorrono diametri notevoli per via della
> profondità di penetrazione della corrente a 50 Hz.
Le assicuro che in alcun modo si aumenta il diametro dei cavi
solo per un problema di penetrazione della corrente.
> E il discorso vale
> pari-pari per l'alluminio -
Il problema e' minore rispetto al rame, visto che occorrono diametri
maggiori a parita' di conduttivita'. E diametri maggiori implica una
maggiore superficie esterna.
> o credi che lo posino senza anima d'acciaio?
Mai scritto il contrario. Ma vede, l'anima di acciaio ha un diametro
irrisorio, rispetto al diametro complessivo. Per dire, i cavi di
alluminio sono in sezione per 8/10 di alluminio, l'acciaio occupa
meno dei 2/10 centrali. Insomma, se eliminassimo l'acciaio, il diametro
esterno di ridurebbe di poco. Mi scusi, non e' per darle fastidio, ma
a pie' sospinto introduce nozioni diverse da quelle utilizzate nella
progettazione e fabbricazione delle reti elettriche.
> E allora? Che cosa ha imparato di più la persona che ha chiesto
> informazioni sull'applicazione della legge di Ohm e sulla scelta
> dell'alta tensione?
A parte il fatto che queste sono discussioni aperte, e non chat tra
tre gatti (e quindi puo' esserci un interesse a non lasciare in
sospeso frasi ambigue che portino a conclusioni tipo quelle che poi
leggiamo su ask yahoo), semmai dovrebbe chiedere all'OP e non a me.
Received on Fri Mar 07 2014 - 18:16:57 CET
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