Stazioni elettriche all'aperto: tipi, vantaggi e svantaggi (55kV–765kV)

Le sottostazioni progettate per livelli di tensione compresi tra 55 kV e 765 kV sono note come sottostazioni all'aperto. Questo tipo di sottostazione richiede meno tempo di costruzione ma occupa più spazio. Le sottostazioni all'aperto sono principalmente divise in sottostazioni montate su pali e sottostazioni montate su fondamenta.

Sottostazioni montate su pali

Questo tipo di sottostazione è utilizzato per supportare trasformatori di distribuzione con capacità fino a 250 kVA. Tali trasformatori rappresentano la forma più economica, semplice e piccola di distribuzione. Tutte le apparecchiature sono di tipo all'aperto e installate sulle strutture di sostegno delle linee di distribuzione ad alta tensione. Un interruttore meccanico a tre poli viene utilizzato per aprire e chiudere la linea di trasmissione ad alta tensione.

Fusibili ad alta tensione (HT) vengono utilizzati per proteggere la linea di trasmissione ad alta tensione. Per controllare il circuito a bassa tensione, vengono forniti interruttori e fusibili a bassa tensione. Arrestori di surtensione sono installati sulle linee ad alta tensione per proteggere il trasformatore dalle surtensioni. Le sottostazioni montate su pali sono messe a terra in due o più punti.

I trasformatori con capacità fino a 125 kVA sono montati su una struttura a due pali, mentre i trasformatori con potenza compresa tra 125 kVA e 250 kVA sono installati su una struttura a quattro pali con un'adeguata piattaforma. Questo tipo di sottostazione è tipicamente posizionato in aree densamente popolate.

Hanno costi di manutenzione bassi e, distribuendo un gran numero di tali sottostazioni nelle città, si prevede che le reti di distribuzione possano essere stabilite a un costo inferiore. Tuttavia, con l'aumento del numero di trasformatori, anche la capacità totale in kVA aumenta, ma le perdite di carico non aumentano proporzionalmente, portando a un aumento del costo per kVA.

Sottostazioni montate su fondamenta

Nelle sottostazioni montate su fondamenta, tutte le aree delle apparecchiature sono assemblate per motivi di sicurezza e l'intera sottostazione è racchiusa all'interno di una recinzione. L'attrezzatura utilizzata in tali sottostazioni è pesante; pertanto, il sito selezionato deve avere un buon accesso per il trasporto pesante.

Vantaggi delle sottostazioni all'aperto

Le sottostazioni all'aperto offrono i seguenti principali vantaggi:

• Tutte le apparecchiature in una sottostazione all'aperto sono visibili, rendendo più facile la localizzazione dei guasti.

• L'espansione delle sottostazioni all'aperto è più semplice.

• Il tempo di costruzione richiesto per questo tipo di sottostazione è più breve.

• È necessario meno materiale da costruzione, come acciaio e cemento.

• È richiesto relativamente meno lavoro di costruzione e il costo di installazione degli apparati di commutazione è basso.

• La manutenzione è facile e uno spazio adeguato tra le apparecchiature assicura che un guasto in un punto non si propaghi a un altro.

Svantaggi delle sottostazioni all'aperto

• Le sottostazioni all'aperto richiedono più spazio.

• Devono essere installati dispositivi di protezione per difendersi dagli effetti delle scariche atmosferiche.

• La lunghezza dei cavi di controllo aumenta, aumentando il costo complessivo della sottostazione.

• L'attrezzatura progettata per le sottostazioni all'aperto è più costosa perché richiede una protezione aggiuntiva contro la polvere e le condizioni atmosferiche.

Nonostante questi svantaggi, le sottostazioni all'aperto sono ampiamente utilizzate nei sistemi di potenza.