Definizione
I supporti di linea si riferiscono a varie strutture, come pali o torri, utilizzate per sostenere linee elettriche aeree o cavi. Queste strutture svolgono un ruolo cruciale nella trasmissione dell'energia elettrica. Garantiscono una corretta distanza tra i conduttori e mantengono la distanza prescritta tra i conduttori e le parti a terra. Inoltre, assicurano il dislivello specificato dal suolo, determinato da considerazioni elettriche e meccaniche.
Tipi di Supporti di Linea
I requisiti principali per i supporti di linea sono un costo basso, spese di manutenzione minime e una lunga durata di servizio. I supporti di linea possono essere realizzati in legno, cemento, acciaio o alluminio. Sono principalmente classificati in due tipi:
Palazzo Elettrico
Torre Elettrica
I dettagli di questi tipi sono illustrati di seguito.
1. Palazzo Elettrico
Un palazzo elettrico è una struttura utilizzata per sostenere linee di trasmissione con tensioni relativamente basse (non superiori a 115 kV). È solitamente costruito in legno, cemento o acciaio. I pali elettrici possono essere ulteriormente suddivisi in tre sottotipi principali, descritti nel dettaglio di seguito.
Tipi di Pali Elettrici
La scelta di un palo elettrico dipende da fattori come il costo, le condizioni ambientali e la tensione della linea. I pali elettrici sono principalmente classificati nei seguenti tipi:
a. Pali di Legno
I pali di legno sono tra i supporti di linea più economici ed sono adatti per linee con tratti brevi e tensioni basse. Tuttavia, hanno limiti in termini di altezza e diametro. Quando è necessaria maggiore resistenza, vengono utilizzate strutture a doppio palo a forma di A o H.
Pali di Legno
I pali di legno possiedono una caratteristica isolante naturale, che riduce la probabilità di flashover causati dai fulmini. Tuttavia, un importante svantaggio è che la loro resistenza e durata sono piuttosto imprevedibili.
Pali di Cemento
I pali di cemento offrono una resistenza superiore rispetto ai pali di legno e sono spesso utilizzati come sostituti. Hanno una vita utile più lunga a causa della minima degradazione e presentano costi di manutenzione bassi. Tuttavia, i pali di cemento sono abbastanza pesanti e la loro natura fragile li rende vulnerabili a danni durante il carico, lo scarico, il trasporto e l'erezione.
Le sfide associate al maneggio e al trasporto dei pali di cemento possono essere mitigate attraverso l'uso di supporti in cemento precompresso. Questi possono essere prodotti in sezioni e poi assemblati sul sito di costruzione. I pali in cemento precompresso non solo sono più resistenti, ma richiedono anche meno materiale rispetto ad altri tipi di pali.
Pali di Acciaio
Per applicazioni a bassa e media tensione, sono comunemente impiegati pali tubolari di acciaio o supporti in acciaio Grider. I pali di acciaio permettono tratti più lunghi, ma devono essere regolarmente galvanizzati o verniciati per proteggerli dalla corrosione, il che comporta costi di manutenzione elevati.
Torri Elettriche
Una torre elettrica è una struttura progettata per trasportare linee di trasmissione ad alta tensione (superiori a 230 kV). Queste torri sono solitamente costruite in alluminio o acciaio, materiali che forniscono la forza necessaria per sostenere i conduttori elettrici pesanti. Le torri elettriche possono essere ampiamente classificate in diversi tipi, come descritto di seguito.
Tipi di Torri di Supporto
Le linee ad alta e extra-alta tensione richiedono significative distanze aerea e terrestre. Inoltre, implicano un carico meccanico e costi di isolamento elevati. Per soddisfare questi requisiti, le torri utilizzate per tali linee spesso presentano tratti lunghi. La costruzione a tratto lungo può ridurre significativamente i costi di isolamento poiché sono necessari meno supporti. Queste torri, solitamente realizzate in acciaio o alluminio, hanno anche una minor probabilità di guasto. Sono classificate come segue:
a. Torri Autosostentanti
Le torri autosostentanti possono essere ulteriormente suddivise in due sottocategorie: base larga e base stretta. Le torri a base larga presentano solitamente una struttura a graticcio (a croce) con connessioni saldate, e ogni gamba ha la propria fondazione indipendente. I design a base stretta, d'altra parte, utilizzano una costruzione a graticcio (a croce) realizzata con sezioni d'acciaio a L, a C o tubolari, che sono collegate tramite bulloni o saldatura. Le torri autosostentanti possono anche essere classificate in base alla loro funzione:
Torre Tangenziale: Utilizzata per le sezioni rettilinee della linea di trasmissione, queste torri sono solitamente dotate di isolatori sospesi.
Torre di Deviazione: Utilizzata quando la linea di trasmissione cambia direzione.
Per queste torri, vengono utilizzati isolatori di tensione. Hanno una base più ampia e componenti strutturali più robusti, e sono più costose rispetto alle torri tangenziali. I design a base stretta consumano meno acciaio o alluminio rispetto alle torri a base larga, ma i costi di fondazione sono più elevati. La scelta tra i due è determinata da fattori come i costi del materiale, le spese di fondazione e le esigenze di diritto di passaggio.
b. Torri Tirate o Sostenute
Queste torri sono solitamente di tipo portale o V. In entrambi i casi, presentano due supporti che sono uniti in alto da un braccio trasversale e sono dotati di quattro tiranti.
Nella struttura delle torri tirate o sostenute di tipo portale, ogni supporto è ancorato indipendentemente alla propria fondazione. Questo design fornisce una base stabile e indipendente per ogni componente verticale. In contrasto, la struttura a supporto V ha una configurazione più distintiva. Qui, i due supporti si incontrano e si appoggiano ad un angolo l'uno rispetto all'altro, condividendo un unico piedistallo di spinta più robusto. Questo design a singola fondazione, pur diverso dalle fondazioni indipendenti della struttura a portale, offre una soluzione unica per distribuire il carico della torre e garantire la stabilità, sebbene richieda una fondazione più sostanziosa e specializzata a causa delle forze concentrate che agiscono su di essa.
La resistenza di queste costruzioni a doppio palo può variare da due a quattro volte quella di un singolo palo. La costruzione a H è comunemente utilizzata per i pali a quattro terminali o quelli che supportano apparati di commutazione e trasformatori.