LA SICUREZZA ELETTRICA IN BASSA TENSIONE 

La cabina di trasformazione d'utente (1)

14.        La cabina di trasformazione d’utente MT/BT

14.1        Generalità

La cabina elettrica di trasformazione è costituita dall’insieme dei conduttori, apparecchiature e macchine atte alla trasformazione della tensione, fornita dalla rete di distribuzione a media tensione (es. 15 kV in MT), ai valori di tensione per l’alimentazione delle linee in bassa tensione (230 V, 400 V in BT). Le cabine elettriche possono essere classificate in cabine pubbliche e cabine private:

·         Cabine pubbliche – sono di pertinenza della società di distribuzione dell’energia elettrica ed alimentano le utenze private in corrente alternata monofase a 230V o trifase a 400V. Si dividono a loro volta in cabine di tipo urbano o rurale costituite da un solo trasformatore di potenza contenuta. Le cabine urbane si distinguono perché sono generalmente costruite in muratura mentre quelle rurali sono spesso installate all’esterno direttamente sul traliccio della MT.

·         Cabine d’utente – sono di proprietà dell’utente e possono alimentare sia utenze civili come scuole, ospedali, ecc. sia utenze di tipo industriale con fornitura dalla rete pubblica in MT. L’utente deve mettere a disposizione della società distributrice un apposito locale, accessibile al personale della società, in cui saranno installati i gruppi di misura con i relativi TA e TV e le apparecchiature di manovra di competenza della società di distribuzione. Le soluzioni costruttive possono essere varie, anche se negli ultimi tempi si va sempre più diffondendo l’impiego di cabine contenute in armadi metallici di tipo prefabbricato.      

Spesso, al di sotto dei 30 kW, la fornitura è effettuata in BT (anche se sono frequenti forniture fino a 100 kW e oltre). La decisione di fornire l’energia in BT o in MT spetta normalmente alla società di distribuzione ed è legata a diversi fattori, quali le condizioni della rete locale, la distanza dell’utenza dalla cabina primaria, ecc.. L’utente da parte sua, quando è possibile scegliere tra fornitura in BT e fornitura in MT, in base ad un’analisi dei costi può decidere se scegliere l’una oppure l’altra soluzione. L’energia fornita in MT ha un costo al kWh inferiore rispetto a quella fornita in BT. Anche se bisogna valutare il tempo di ammortamento della cabina di trasformazione, quantificabile in circa uno o due anni, il costo è comunque ampiamente compensato dal basso prezzo per kWh dell’energia fornita in MT.

14.2        Struttura e dimensioni minime di una cabina

Le cabine sono nella maggioranza dei casi ubicate nei locali stessi dello stabilimento da esse servito e sono costituite fondamentalmente da tre locali distinti. Per consentire l’allaccio alla rete di MT due locali devono essere destinati alla società di distribuzione: il primo per le apparecchiature di sezionamento, il secondo per i gruppi di misura dell’energia. Il terzo locale è destinato a contenere il trasformatore e le apparecchiature di BT di pertinenza dell’utente. Le dimensioni minime dei locali (fig. 14.1) e i canali di accesso per i cavi di media tensione e per i cavi degli ausiliari devono essere concordati con la società di distribuzione. Le soluzioni costruttive possono essere molteplici anche se fondamentalmente si possono distinguere due situazioni:

·         Disposizione a giorno: l’alimentazione dalla MT, che può essere ottenuta in cavo o con linea aerea, accede alle apparecchiature in vista fino a raggiungere il trasformatore. Il quadro di BT può essere realizzato con elementi singoli, in caso di pochi dispositivi, o racchiusi in quadro metallico. Ovviamente, per motivi di sicurezza, i locali devono essere accessibili solo al personale autorizzato.

·         Disposizione in celle (cabine prefabbricate): ogni elemento del circuito è sistemato all’interno di una cella unificata e la combinazione di più celle costituisce la cabina.

Fig. 14.1 – Dimensioni minime (in cm) più comuni dei locali di una cabina –   Altezza minima per alimentazione in cavo   230 cm, per alimentazione aerea 800 cm

14.3        Lato media tensione

Una cabina vista dal lato MT può avere sostanzialmente due configurazioni:

Cabina terminale – la linea in MT si ferma nel punto di installazione della cabina. Nella fig. 14.2 è rappresentata una cabina dotata di un unico trasformatore alimentata, come normalmente accade, da una sola linea. Si può notare il sezionatore S₁  munito di coltelli di terra interbloccati con quelli di linea che servono, in occasione di lavori, per mettere a terra automaticamente la linea a monte quando si ha l’apertura dei coltelli di linea. Il sezionatore S₂, anch’esso munito di coltelli di terra, e l’interruttore I (l’interruttore serve anche come protezione dalle sovracorrenti) sono di pertinenza dell’utente per le manovre sul lato MT.

Fig. 14.2 – Lato media tensione di una cabina utente MT/BT

 Sovente per potenze installate non molto elevate il gruppo sezionatore-interruttore è sostituito, perché più economico, da un interruttore di manovra-sezionatore sotto carico dotato di una terna di fusibili MT per la protezione dalle sovracorrenti (fig. 14.3).

Fig. 14.3 - Lato MT con gruppo sezionatore sotto carico-fusibili

·         Cabina alimentata in derivazione o inserita in linea ad anello – deve essere previsto un entra ed esci, ubicato nel locale MT della società distributrice, che permetta alla linea di proseguire per l’alimentazione delle altre cabine, anche in caso di guasto in un punto qualsiasi dell’anello (fig. 14.4).

Fig. 14.4 – a) Alimentazione di cabina tramite entra-esci   b) In caso di guasto sul tratto di linea c) In caso di esclusione della cabina A

continua...