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> <1f310a6d-4364-40b6-a350-4835e53e9912@googlegroups.com>

From: Omega <omega_at_NOyahoo.it>
Date: Sun, 09 Mar 2014 00:55:05 +0100

giovanni ruffino
> Omega
>> Roberto Deboni DMIsr
>>> Omega
>>
>
>>>> ...
>
> Le linee di contatto delle Ferrovie sono a 3KV che è Media Tensione (MT);
> l' alta tensione (AT) si ha con Vnom > 30 KV.

Giusto, hai letto bene le norme :), ma non credo che l'energia alle
ferrovie venga direttamente da alternatori a 3 kV. Magari vengono da
lontano, non credi? Magari da una rete privata delle ferrovie. Non so se
sia così, ma mi sembra ragionevole, per evitare interferenze fra utenze
che hanno vincoli diversi. E se vengono da lontano usano più di 30 kV.

Nota: il 'k' di chilo, sempre per via delle norme a cui fai tanta
attenzione, va scritto minuscolo. 'k' maiuscolo (K) compete ai gradi kelvin.

> Il conduttore della linea di contatto non può essere in cavo per
> motivi di usura dovuta allo strisciamento, quindi deve essere omogeneo
> di sezione piena e per questi motivi viene fatto di rame:
> resiste meglio allo strisciamento dell' Al ed è più flessibile.

Esistono leghe d'alluminio che niente hanno da invidiare a quelle di
rame riguardo all'usura e alla flessibilità. Non illuderti infatti che
le linee di contatto siano in rame puro: si taglierebbero come il burro
e si consumerebbero in tempi brevissimi. Mi sembra ragionevole pensare
che si tratti di rame-berillio, che ha davvero la durezza e la
resistenza necessarie, infatti si usa anche per i contatti striscianti
degli apparecchi di manovra, soggetti ad attriti elevatissimi.
Un altro problema che deve risolvere una linea di contatto è quello
dello scintillamento, ossia dell'arco, quindi a maggior ragione il rame
puro sarebbe una catastrofe mentre il rame-berillio sarebbe ottimo.
Poi in queste scelte entrano sempre i costi, e quindi i vincoli di
mercato, ed è la ragione per cui, come è stato già osservato, le linee
AT più vecchie erano in rame e le più recenti in alluminio.

>>> ...
>>...
>>
>
> Mi risulta che le linee in AT siano prevalentemente
> in cavo di Al con anima di acciaio.
> Le linee a 220 KV o 380 KV sono quasi esclusivamente in Al
> con anima di acciaio.

Oggi sì. È già stato detto qualche giorno fa. E ripeto che è una
questione di costi e non di peso. Comunque si tratta semmpre di leghe
speciali d'alluminio perché anche l'alluminio puro ha le caratteristiche
meccaniche del formaggio, se non del burro, e il suo comportamento ai
fenomeni d'arco è almeno penoso quanto quello del rame puro.

> Per queste tensioni è importante l' Effetto Corona che si innesca
> quando il gradiente di potenziale (campo elettrico radiale) sulla
> superficie del conduttore supera la rigidità dielettrica dell'aria,
> che è di 3KV/mm con tempo asciutto.

Sempre k minuscolo, mi raccomando.

> I conduttori in Al-acciaio hanno un diametro maggiore di quelli in Cu,
> per questo il campo elettrico attorno al conduttore è minore e l'effetto
> corona viene contenuto o annullato.

Il diametro non è così tanto più grande da annullare l'effetto corona
(basta fare i conti sulla differenza di resistività), che poi non
dipende affatto solo dal campo elettrico in aria secca, ma molto dalle
condizioni del "dielettrico" vero, che spesso è aria umida fino al 100%
di umidità.

Nota: anche la profondità di penetrazione dipende dalla resisitività,
quindi per far paragoni seri su questi fenomeni occorre conoscere con
esattezza le resistività delle diverse leghe di rame e di alluminio, e
quindi le sezioni a pari corrente, altrimenti è solo "filosofia", e si
sa che qui la filosofia non è gradita :)

> Per questo scopo si ricorre anche all'uso di cavi multipli, ad esempio
> tre o quattro cavi per ogni fase.

Questo si faceva anche col rame. Non lo si è inventato per l'alluminio.
E una delle ragioni era anche la questione della profondità di
penetrazione, che penalizzava il cavo singolo nel caso di forti correnti
nominali. Erano considerati evidentemente anche gli sforzi
elettrodinamici in caso di cortocircuiti: la sezione a più cavi è molto
più resistente e stabile anche rispetto alle oscillazioni (leggi momento
d'inerzia della sezione).

>> ...
>
> Le sbarre in Al sono molto usate.

E si useranno sempre di più (e sempre in leghe d'alluminio) per ragioni
di costo, come ho già detto. Il rame ormai lo fregano dai fili elettrici
persino gli addetti delle riciclerie :))


>> ...
>>
> I conduttori e le sbarre sono un argomento.
> Avvolgimenti dei generatori (che sono in MT)
> e contatti degli interruttori sono altre cose.

Ma come ho detto sopra hanno parecchi problemi in comune.
I sezionatori e gli interruttori hanno a che fare con l'arco elettrico e
quindi problemi di esposizione alla saldatura e all'erosione, proprio
come le linee di contatto ferroviarie.
I generatori invece hanno problemi opposti, trattandosi di
"avvolgimenti" costituiti da sbarre e testate in grado di sopportare
corticircuiti di centinaia di kA e che quindi hanno _anche_ problemi di
saldabilità, che con le leghe d'alluminio e con quelle dimensioni è
problematica.

Con ciò spero che chi ha postato il topic abbia capito tutto della legge
di Ohm, che era il suo vero (e serissimo) problema, su cui soltanto
valeva la pena di dire qualcosa. Le altre cose sono presunte finezze da
impiantisti, se non da elettricisti.
Con ciò, scusate tanto, ma per me il thread non ha proprio più niente da
dire.

Saluti
Received on Sun Mar 09 2014 - 00:55:05 CET