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Problema con legge di Ohm ed effetto Joule
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dvad...@gmail.com
Feb 17, 2014, 5:37:18 AM2/17/14
to
Buongiorno.
Ho cercato sul gruppo e su altre fonti internet la risposta ad un dubbio che ho, ma non ho trovato delle risposte convincenti, quindi vi giro il quesito sperando che riusciate a chiarirmi le idee......
Allora: la legge di Ohm V=RI lega la caduta di tensione tra i capi di un conduttore con la corrente che lo percorre e con la resistenza elettrica del conduttore, che si suppone costante.
Quindi, elevando la tensione, la corrente deve aumentare proporzionalmente, e aumenta anche la potenza dissipata dal segmento di conduttore. P=RI^2=V^2/R=VI. Cioè se tengo costante la R, raddoppio la V, la I raddoppia e la potenza quadruplica.
A questo punto, quello che non mi quadra è il fatto che le linee di trasporto della corrente siano ad alta tensione, il che mi crea due problemi.
Limitandoci per semplicità alla corrente continua, ho:
1) Se ragiono in termini di potenza del generatore, se raddoppio la tensione ai capi del mio conduttore la corrente si deve dimezzare per tener costante la potenza, ma questo è in disaccordo con la legge di Ohm, che mi direbbe invece che raddoppiando la tensione la corrente deve raddoppiare.
In pratica, da un lato P = VI = costante, e quindi V = P/I, ma dall'altro V = RI. Cioè, una volta proporzionalità diretta, l'altra volta proporzionalità inversa!
Quindi? La legge di Ohm va riscritta in un altro modo? Vale solo a certe condizioni? Non ho capito nulla?
2) La perdita di potenza per effetto Joule non dovrebbe cambiare cambiando la tensione: cioè, se vale la legge di Ohm abbiamo visto sopra che è la stessa cosa ragionare in termini di tensione, di corrente, o di prodotto VI.
Se invece ragiono in termini di potenza del generatore, ancora una volta aumento V, quindi mi cala la I, ma il prodotto P = VI rimane costante, e quindi anche la potenza dissipata non mi dovrebbe cambiare! Allora perché le linee sono ad alta tensione? Ovviamente, visto che non credo che le società che producono e trasportano corrente siano dei deficienti, mi deve sfuggire qualcosa....
Grazie in anticipo a quelli che mi risponderanno
Roberto
Ho cercato sul gruppo e su altre fonti internet la risposta ad un dubbio che ho, ma non ho trovato delle risposte convincenti, quindi vi giro il quesito sperando che riusciate a chiarirmi le idee......
Allora: la legge di Ohm V=RI lega la caduta di tensione tra i capi di un conduttore con la corrente che lo percorre e con la resistenza elettrica del conduttore, che si suppone costante.
Quindi, elevando la tensione, la corrente deve aumentare proporzionalmente, e aumenta anche la potenza dissipata dal segmento di conduttore. P=RI^2=V^2/R=VI. Cioè se tengo costante la R, raddoppio la V, la I raddoppia e la potenza quadruplica.
A questo punto, quello che non mi quadra è il fatto che le linee di trasporto della corrente siano ad alta tensione, il che mi crea due problemi.
Limitandoci per semplicità alla corrente continua, ho:
1) Se ragiono in termini di potenza del generatore, se raddoppio la tensione ai capi del mio conduttore la corrente si deve dimezzare per tener costante la potenza, ma questo è in disaccordo con la legge di Ohm, che mi direbbe invece che raddoppiando la tensione la corrente deve raddoppiare.
In pratica, da un lato P = VI = costante, e quindi V = P/I, ma dall'altro V = RI. Cioè, una volta proporzionalità diretta, l'altra volta proporzionalità inversa!
Quindi? La legge di Ohm va riscritta in un altro modo? Vale solo a certe condizioni? Non ho capito nulla?
2) La perdita di potenza per effetto Joule non dovrebbe cambiare cambiando la tensione: cioè, se vale la legge di Ohm abbiamo visto sopra che è la stessa cosa ragionare in termini di tensione, di corrente, o di prodotto VI.
Se invece ragiono in termini di potenza del generatore, ancora una volta aumento V, quindi mi cala la I, ma il prodotto P = VI rimane costante, e quindi anche la potenza dissipata non mi dovrebbe cambiare! Allora perché le linee sono ad alta tensione? Ovviamente, visto che non credo che le società che producono e trasportano corrente siano dei deficienti, mi deve sfuggire qualcosa....
Grazie in anticipo a quelli che mi risponderanno
Roberto
Paolo
Feb 18, 2014, 12:44:16 PM2/18/14
to
dvad...@gmail.com ha scritto:
===============================
Non c'è nessuna contraddizione.
SE mantieni costante la potenza, allora tensione e corrente sono
inversamente proporzionali: per aumentare la corrente devi diminuire la
tensione, altrimenti la potenza NON rimarrebbe costante. (Questo vincolo
richiede che si possa cambiare anche la resistenza del circuito. Ma se
la resistenza varia, non ha molto senso lavorare con la legge di Ohm
nella forma di una proporzionalità diretta: non si può parlare di
proporzionalità diretta se la "costante" di proporzionalità non è, ehm,
costante.)
SE mantieni costante la resistenza, allora tensione e corrente sono
direttamente proporzionali: in un circuito con una resistenza assegnata,
per aumentare la corrente devi aumentare la tensione. Ovviamente, così
facendo, aumenta a maggior ragione la potenza.
================================
Paolo
> In pratica, da un lato P = VI = costante, e quindi V = P/I, ma
> dall'altro V = RI. Cioè, una volta proporzionalità diretta, l'altra
> volta proporzionalità inversa!
Tu crossposti, e io per chiarezza del gruppo ripeto la mia risposta:
> dall'altro V = RI. Cioè, una volta proporzionalità diretta, l'altra
> volta proporzionalità inversa!
===============================
Non c'è nessuna contraddizione.
SE mantieni costante la potenza, allora tensione e corrente sono
inversamente proporzionali: per aumentare la corrente devi diminuire la
tensione, altrimenti la potenza NON rimarrebbe costante. (Questo vincolo
richiede che si possa cambiare anche la resistenza del circuito. Ma se
la resistenza varia, non ha molto senso lavorare con la legge di Ohm
nella forma di una proporzionalità diretta: non si può parlare di
proporzionalità diretta se la "costante" di proporzionalità non è, ehm,
costante.)
SE mantieni costante la resistenza, allora tensione e corrente sono
direttamente proporzionali: in un circuito con una resistenza assegnata,
per aumentare la corrente devi aumentare la tensione. Ovviamente, così
facendo, aumenta a maggior ragione la potenza.
================================
Paolo
Maurizio Frigeni
Feb 18, 2014, 1:10:56 PM2/18/14
to
<dvad...@gmail.com> wrote:
> 1) Se ragiono in termini di potenza del generatore, se raddoppio la
> tensione ai capi del mio conduttore la corrente si deve dimezzare per
> tener costante la potenza, ma questo č in disaccordo con la legge di
> 1) Se ragiono in termini di potenza del generatore, se raddoppio la
> tensione ai capi del mio conduttore la corrente si deve dimezzare per
> Ohm, che mi direbbe invece che raddoppiando la tensione la corrente deve
> raddoppiare.
Non devi confondere due diverse differenze di potenziale: quella che c'č
> raddoppiare.
fra due diversi cavi che portano la corrente (č questa l'alta tensione a
cui tu ti riferisci) e quella che c'č ai capi di un singolo cavo (che č
quella che conta ai fini della potenza dissipata nel trasporto).
M.
--
Per rispondermi via e-mail togli l'ovvio.
Omega
Feb 18, 2014, 3:27:29 PM2/18/14
to
dvad...@gmail.com
stati dati i rudimenti della teoria delle reti elettriche/elettroniche.
Allora partiamo da uno di questi rudimenti, per ora considerando come
ideali gli elementi di rete di cui parleremo, e per ulteriore
semplificazione ragioniamo in regime continuo (tensione costante), e per
ancora ulteriore semplificazione parliamo solo di generatori di
tensione. (Il regime variabile, incluso quello alternato, è più
complesso, ma non evade mai da questi rudimenti di rete.)
Con le premesse poste qui sopra, una rete elettr(on)ica è sempre e solo
composta da due elementi:
- generatori
- utilizzatori
I due termini spiegano da soli il loro significato: i generatori sono
elementi attivi, che cioè generano potenza/energia, e sono
caratterizzati da una tensione costante e basta (siamo nel caso ideale,
ricorda). Potenza ed energia non sono determinate da loro ma dal carico,
ossia dagli utilizzatori. La potenza che possono generare a tensione
costante, in quanto ideali, è infinita.
Utilizzatori sono elementi passivi, ossia quelli che ricevono una
tensione e grazie alla legge di Ohm si vedono percorsi da una corrente
determinata dal valore della resistenza (supponendola per ora costante).
Insomma la legge di Ohm, nelle condizioni che ho premesso, si applica
solo agli utilizzatori, e i generatori si limitano a erogare quella
corrente che è determinata unicamente dal carico, cioè dagli
utilizzatori. Per i generatori, quindi, in quanto ideali però, tale
legge non ha neppure senso.
Ma proviamo a uscire un po' dall'idealità - idealità che però è
indispensabile per capire questa teoria e applicarla correttamente.
Gli utilizzatori resistivi non ideali hanno un solo problema: il valore
della resistenza può variare con la temperatura, e siccome un resistore
è per definizione un elemento dissipativo, allora sicuramente si scalda.
Ma questo è un problema minore.
Per i generatori non ideali invece vanno dette alcune cose più importanti:
- intanto sono composti di materiale conduttore, quindi dotato di
resistenza, perciò quando sono percorsi da corrente a causa del carico,
hanno cadute di tensione interne; cioè per questo aspetto anche loro si
comportano da utilizzatori;
- ma hanno altri problemi che si traducono in dissipazione e quindi
possono essere modellizzati a loro volta come resistenze interne:
-- per i generatori rotanti ci sono, oltre alle perdite nel rame di cui
ho detto, perdite nel ferro per isteresi, perdite meccaniche e perdite
per ventilazione, e altre cose che dipendono dalla costituzione della
macchina (es. spazzole);
-- per i generatori statici (batterie) il comportamento elettrochimico
interno si legge/interpreta all'esterno a sua volta come una resistenza
interna.
Tutte queste caratteristiche interne si traducono in potenza persa ai
fini della generazione di tensione e dell'erogazione di corrente, oltre
a causare riscaldamento, e quindi sono il limite reale di capacità di
generare potenza.
Credo che debba bastare questo per chiarire i tuoi dubbi sulla legge di Ohm.
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.
Inoltre, a ridurre la capacità di trasporto di corrente di simili
conduttori interviene anche il cosiddetto effetto pelle, che determina
la profondità a cui la corrente può circolare nel conduttore (non oltre
1 cm a 50 Hz), quindi portare forti correnti su lunghe linee è
assolutamente non conveniente. Là dove si deve farlo, nelle sottoreti a
media tensione, si usano sbarre a sezione piatta in modo da ovviare
almeno al problema dell'effetto pelle, ma in quei casi usare grandi
sezioni di rame non è un problema grazie alla brevità delle linee a
media tensione.
Per le alte tensioni non si usano le continue (benché ne esistano degli
esempi più che altro sperimentali a quanto ne so), per diverse ragioni:
- una è che è molto difficile, anzi critico, progettare degli apparati
efficaci per interrompere carichi in continua (sezionatori) e di
interruzione di corticircuiti in continua (interruttori); gli archi in
continua, siccome tensione e corrente non passano mai per lo zero, sono
bruttissime bestie da gestire;
- ma il peggio è che per l'alternata passare dall'alta tensione alla
media alla bassa non è un problema, grazie ai trasformatori, mentre
niente di simile esiste o può esistere per la continua, quindi la
distribuzione sarebbe più che problematica.
Saluti
> Buongiorno.
>
> Ho cercato sul gruppo e su altre fonti internet la risposta ad un
> dubbio che ho, ma non ho trovato delle risposte convincenti, quindi
> vi giro il quesito sperando che riusciate a chiarirmi le idee...
Spero di riuscirci, ma l'impressione, leggendoti, è che non ti siano
>
> Ho cercato sul gruppo e su altre fonti internet la risposta ad un
> dubbio che ho, ma non ho trovato delle risposte convincenti, quindi
> vi giro il quesito sperando che riusciate a chiarirmi le idee...
stati dati i rudimenti della teoria delle reti elettriche/elettroniche.
Allora partiamo da uno di questi rudimenti, per ora considerando come
ideali gli elementi di rete di cui parleremo, e per ulteriore
semplificazione ragioniamo in regime continuo (tensione costante), e per
ancora ulteriore semplificazione parliamo solo di generatori di
tensione. (Il regime variabile, incluso quello alternato, è più
complesso, ma non evade mai da questi rudimenti di rete.)
Con le premesse poste qui sopra, una rete elettr(on)ica è sempre e solo
composta da due elementi:
- generatori
- utilizzatori
I due termini spiegano da soli il loro significato: i generatori sono
elementi attivi, che cioè generano potenza/energia, e sono
caratterizzati da una tensione costante e basta (siamo nel caso ideale,
ricorda). Potenza ed energia non sono determinate da loro ma dal carico,
ossia dagli utilizzatori. La potenza che possono generare a tensione
costante, in quanto ideali, è infinita.
Utilizzatori sono elementi passivi, ossia quelli che ricevono una
tensione e grazie alla legge di Ohm si vedono percorsi da una corrente
determinata dal valore della resistenza (supponendola per ora costante).
Insomma la legge di Ohm, nelle condizioni che ho premesso, si applica
solo agli utilizzatori, e i generatori si limitano a erogare quella
corrente che è determinata unicamente dal carico, cioè dagli
utilizzatori. Per i generatori, quindi, in quanto ideali però, tale
legge non ha neppure senso.
Ma proviamo a uscire un po' dall'idealità - idealità che però è
indispensabile per capire questa teoria e applicarla correttamente.
Gli utilizzatori resistivi non ideali hanno un solo problema: il valore
della resistenza può variare con la temperatura, e siccome un resistore
è per definizione un elemento dissipativo, allora sicuramente si scalda.
Ma questo è un problema minore.
Per i generatori non ideali invece vanno dette alcune cose più importanti:
- intanto sono composti di materiale conduttore, quindi dotato di
resistenza, perciò quando sono percorsi da corrente a causa del carico,
hanno cadute di tensione interne; cioè per questo aspetto anche loro si
comportano da utilizzatori;
- ma hanno altri problemi che si traducono in dissipazione e quindi
possono essere modellizzati a loro volta come resistenze interne:
-- per i generatori rotanti ci sono, oltre alle perdite nel rame di cui
ho detto, perdite nel ferro per isteresi, perdite meccaniche e perdite
per ventilazione, e altre cose che dipendono dalla costituzione della
macchina (es. spazzole);
-- per i generatori statici (batterie) il comportamento elettrochimico
interno si legge/interpreta all'esterno a sua volta come una resistenza
interna.
Tutte queste caratteristiche interne si traducono in potenza persa ai
fini della generazione di tensione e dell'erogazione di corrente, oltre
a causare riscaldamento, e quindi sono il limite reale di capacità di
generare potenza.
Credo che debba bastare questo per chiarire i tuoi dubbi sulla legge di Ohm.
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.
Inoltre, a ridurre la capacità di trasporto di corrente di simili
conduttori interviene anche il cosiddetto effetto pelle, che determina
la profondità a cui la corrente può circolare nel conduttore (non oltre
1 cm a 50 Hz), quindi portare forti correnti su lunghe linee è
assolutamente non conveniente. Là dove si deve farlo, nelle sottoreti a
media tensione, si usano sbarre a sezione piatta in modo da ovviare
almeno al problema dell'effetto pelle, ma in quei casi usare grandi
sezioni di rame non è un problema grazie alla brevità delle linee a
media tensione.
Per le alte tensioni non si usano le continue (benché ne esistano degli
esempi più che altro sperimentali a quanto ne so), per diverse ragioni:
- una è che è molto difficile, anzi critico, progettare degli apparati
efficaci per interrompere carichi in continua (sezionatori) e di
interruzione di corticircuiti in continua (interruttori); gli archi in
continua, siccome tensione e corrente non passano mai per lo zero, sono
bruttissime bestie da gestire;
- ma il peggio è che per l'alternata passare dall'alta tensione alla
media alla bassa non è un problema, grazie ai trasformatori, mentre
niente di simile esiste o può esistere per la continua, quindi la
distribuzione sarebbe più che problematica.
Saluti
BlueRay
Feb 22, 2014, 12:51:20 PM2/22/14
to
Il giorno martedì 18 febbraio 2014 21:27:29 UTC+1, Omega ha scritto:
...
--
BlueRay
...
> - ma il peggio è che per l'alternata passare dall'alta tensione alla
> media alla bassa non è un problema, grazie ai trasformatori,
>
Certo.
> media alla bassa non è un problema, grazie ai trasformatori,
>
>
> mentre niente di simile esiste o può esistere per la continua,
>
Ah no? E come fa (per es.) la batteria del tuo cellulare a 4 V a caricarsi con la presa accendisigari dell'auto a 12 V ?
> mentre niente di simile esiste o può esistere per la continua,
>
--
BlueRay
Roberto Deboni DMIsr
Feb 22, 2014, 1:58:34 PM2/22/14
to
On Tue, 18 Feb 2014 21:27:29 +0100, Omega wrote:
....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" ?
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.
....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.
"lega di rame" ?
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.
Roberto Deboni DMIsr
Feb 22, 2014, 2:58:46 PM2/22/14
to
On Mon, 17 Feb 2014 02:37:18 -0800, dvader543 wrote:
....snip...
> Allora: la legge di Ohm V=RI lega la caduta di tensione tra i capi di un
> conduttore con la corrente che lo percorre e con la resistenza elettrica
> del conduttore, che si suppone costante.
>
> Quindi, elevando la tensione, la corrente deve aumentare
> proporzionalmente,
e uno ...
> e aumenta anche la potenza dissipata dal segmento di
> conduttore. P=RI^2=V^2/R=VI. Cioè se tengo costante la R, raddoppio la
> V, la I raddoppia e la potenza quadruplica.
e due ...
Vorrei fermarla un momento: attenzione, stessa identica cosa avviene se
raddoppia la corrente, lasciando la tensione libera di variare: ebbene
la tensione raddoppia. Dopotutto "misurare" la tensione ai capi di una
resistenza nota e' un metodo classico di misurare una corrente ignota.
ma torniamo a lei ...
> A questo punto, quello che
> non mi quadra è il fatto che le linee di trasporto della corrente siano
> ad alta tensione, il che mi crea due problemi.
Ovvero i progettisti trovano conveniente affrontare il problema
della dissipazione alzando il piu' possibile la tensione, e poi giocare
sull'altro parametro. Ma qui l'aspetta una sopresa.
> Limitandoci per
> semplicità alla corrente continua, ho:
>
>
> 1) Se ragiono in termini di potenza del generatore, se raddoppio la
> tensione ai capi del mio conduttore la corrente si deve dimezzare per
> tener costante la potenza, ma questo è in disaccordo con la legge di
> Ohm, che mi direbbe invece che raddoppiando la tensione la corrente deve
> raddoppiare.
Cielo! Qui siamo alla totale contorsione mentale.
A mio parere dovuta ad una formulazione confusa.
Provo a spezzare la frase, "manipolando" la semantica nel modo che combacia
con le scelte di un impiantista.
"ragiono in termini di potenza del generatore"
cosa significa ? Che parte come parametro noto/dato un certo valore di P ?
Bene, sia! Dato P = G watt
Poi le va avanti:
"raddoppio la tensione ai capi del mio conduttore"
ma per quale diamine di motivo dovrebbe raddoppiare la tensione ai capi
del suo conduttore ?!
Vediamo di chiarirci la condizione: con la sua premesse di R costante,
intendera' che la linea elettrica e' data. Ovvero abbiamo una rete
elettrica esistente, compatibile o facilmente modificabile (per ipotesi)
per operare con tensioni a piacimento (entro limiti ragionevoli).
Bene, ecco la sorpresa che l'attende: io progettista con il cavolo
che mantengo costante la potenza ai capi del conduttore ... io la
voglio ridurre!
Perche' la questione e' un pelo diversa da come l'ha posta lei:
Se G e' la potenza erogata dall'erogatore, c'e' un altra potenza in gioco,
chiamola D, che e' quella dissipata lungo il conduttore (considerando
tutto lo sviluppo di conduttori interessati, andata e ritorno) e che e'
in relazione con la potenza disponibile all'utilizzatore, che chiamo U
con la seguente relazione:
U = G - D
Ebbene, il fatto di affermare di avere un P = G costante alla partenza
della linea elettrica, non implica nulla su una altrettanta costanza della
potenza D.
Cosa accade ?
Sia, in una situazione iniziale, la seguente relazione con riferimento
alla potenza D
D = V0 * I0
dove V0 e' la tensione ai capi del conduttore ed I0 e' la corrente
che attraversa il conduttore.
Ebbene, cio' che la perplime e' che: cosa accade se, ad esempio,
raddoppio la tensione di servizio ?
Facciamo cosi', invece di continuare con la spiegazione (che e' noiosa
perche' un pelo complicata) le evidenzio un punto:.
Quale e' la tensione che raddoppia ? La VO ?
Niente affatto. La tensione che raddoppia e' quella che inizialmente
potrebbe essere fornita dalla seguente relazione:
VG0 = V0 + VU
dove VG0 = tensione ai capi del generatore
VU = tensione ai capi dell'utilizzatore
Comincia a vedere la luce alla fine del tunnel ? ;-)
....snip...
> Allora: la legge di Ohm V=RI lega la caduta di tensione tra i capi di un
> conduttore con la corrente che lo percorre e con la resistenza elettrica
> del conduttore, che si suppone costante.
>
> Quindi, elevando la tensione, la corrente deve aumentare
> proporzionalmente,
> e aumenta anche la potenza dissipata dal segmento di
> conduttore. P=RI^2=V^2/R=VI. Cioè se tengo costante la R, raddoppio la
> V, la I raddoppia e la potenza quadruplica.
Vorrei fermarla un momento: attenzione, stessa identica cosa avviene se
raddoppia la corrente, lasciando la tensione libera di variare: ebbene
la tensione raddoppia. Dopotutto "misurare" la tensione ai capi di una
resistenza nota e' un metodo classico di misurare una corrente ignota.
ma torniamo a lei ...
> A questo punto, quello che
> non mi quadra è il fatto che le linee di trasporto della corrente siano
> ad alta tensione, il che mi crea due problemi.
della dissipazione alzando il piu' possibile la tensione, e poi giocare
sull'altro parametro. Ma qui l'aspetta una sopresa.
> Limitandoci per
> semplicità alla corrente continua, ho:
>
>
> 1) Se ragiono in termini di potenza del generatore, se raddoppio la
> tensione ai capi del mio conduttore la corrente si deve dimezzare per
> tener costante la potenza, ma questo è in disaccordo con la legge di
> Ohm, che mi direbbe invece che raddoppiando la tensione la corrente deve
> raddoppiare.
A mio parere dovuta ad una formulazione confusa.
Provo a spezzare la frase, "manipolando" la semantica nel modo che combacia
con le scelte di un impiantista.
"ragiono in termini di potenza del generatore"
Bene, sia! Dato P = G watt
Poi le va avanti:
"raddoppio la tensione ai capi del mio conduttore"
del suo conduttore ?!
Vediamo di chiarirci la condizione: con la sua premesse di R costante,
intendera' che la linea elettrica e' data. Ovvero abbiamo una rete
elettrica esistente, compatibile o facilmente modificabile (per ipotesi)
per operare con tensioni a piacimento (entro limiti ragionevoli).
Bene, ecco la sorpresa che l'attende: io progettista con il cavolo
che mantengo costante la potenza ai capi del conduttore ... io la
voglio ridurre!
Perche' la questione e' un pelo diversa da come l'ha posta lei:
Se G e' la potenza erogata dall'erogatore, c'e' un altra potenza in gioco,
chiamola D, che e' quella dissipata lungo il conduttore (considerando
tutto lo sviluppo di conduttori interessati, andata e ritorno) e che e'
in relazione con la potenza disponibile all'utilizzatore, che chiamo U
con la seguente relazione:
U = G - D
Ebbene, il fatto di affermare di avere un P = G costante alla partenza
della linea elettrica, non implica nulla su una altrettanta costanza della
potenza D.
Cosa accade ?
Sia, in una situazione iniziale, la seguente relazione con riferimento
alla potenza D
D = V0 * I0
dove V0 e' la tensione ai capi del conduttore ed I0 e' la corrente
che attraversa il conduttore.
Ebbene, cio' che la perplime e' che: cosa accade se, ad esempio,
raddoppio la tensione di servizio ?
Facciamo cosi', invece di continuare con la spiegazione (che e' noiosa
perche' un pelo complicata) le evidenzio un punto:.
Quale e' la tensione che raddoppia ? La VO ?
Niente affatto. La tensione che raddoppia e' quella che inizialmente
potrebbe essere fornita dalla seguente relazione:
VG0 = V0 + VU
dove VG0 = tensione ai capi del generatore
VU = tensione ai capi dell'utilizzatore
Comincia a vedere la luce alla fine del tunnel ? ;-)
Soviet_Mario
Feb 24, 2014, 9:53:12 AM2/24/14
to
considerato che a parità di conduttività (quindi anche a
sezione moderatamente maggiorata) sono sensibilmente più
leggere (e costano anche meno).
In italia sino a un numero imprecisato di decenni fa mi
pareva fossero effettivamente in rame (non ne conosco la
ragione), ma se siamo passati a nostra volta all'alluminio,
me ne rallegro, perché era un non senso usare il rame.
In ogni caso immagino che anche i cavi in AL, per quanto più
leggeri (considerata la resistenza a trazione scarsa dell'Al
... a meno che non si usino leghe particolari), siano
supportati, se con acciaio o kevlar o vattelapesca poco importa.
--
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
Omega
Feb 24, 2014, 12:18:14 PM2/24/14
to
BlueRay
> Omega
circuito (1 transistore + 1 diodo zener + un paio di resistenze) che ha
meno perdite di una semplice resistenza del piffero e mantiene la
tensione in uscita costante. Il circuito è un banale emitter follower.
Tu fammelo per le altissime tensioni in continua! Trovami il transistor
e lo zener adatti al 380 kV :))
Allora fammi questa obiezione quando vedrai una tensione continua a 1 MV
essere trasformata a 220 kV e poi a 30 kV e poi in bassa tensione.
E poi progettameli tu i sezionatori e gli interruttori che devono
interrompere dei corti circuiti in continua. Vai al CESI o alla KEMA o a
Fontenay, dove si fanno prove di interruzione di corti circuiti ad alte
e altissime tensioni (usando le reti vere, di notte), e chiedi che cosa
succede se un arco, pur con tensioni alternate che hanno la fortuna di
passare per lo zero, dura qualche millisecondo in più dopo il passaggio
per lo zero della tensione. Bum!
Figurati con la continua.
--
> Omega
> ...
>> - ma il peggio è che per l'alternata passare dall'alta tensione
>> alla media alla bassa non è un problema, grazie ai trasformatori,
>>
> Certo.
>>
>> mentre niente di simile esiste o può esistere per la continua,
>>
> Ah no? E come fa (per es.) la batteria del tuo cellulare a 4 V a
> caricarsi con la presa accendisigari dell'auto a 12 V ?
A rigore basta una resistenza del piffero, ma se vuoi ti disegno il
>> - ma il peggio è che per l'alternata passare dall'alta tensione
>> alla media alla bassa non è un problema, grazie ai trasformatori,
>>
> Certo.
>>
>> mentre niente di simile esiste o può esistere per la continua,
>>
> Ah no? E come fa (per es.) la batteria del tuo cellulare a 4 V a
> caricarsi con la presa accendisigari dell'auto a 12 V ?
circuito (1 transistore + 1 diodo zener + un paio di resistenze) che ha
meno perdite di una semplice resistenza del piffero e mantiene la
tensione in uscita costante. Il circuito è un banale emitter follower.
Tu fammelo per le altissime tensioni in continua! Trovami il transistor
e lo zener adatti al 380 kV :))
Allora fammi questa obiezione quando vedrai una tensione continua a 1 MV
essere trasformata a 220 kV e poi a 30 kV e poi in bassa tensione.
E poi progettameli tu i sezionatori e gli interruttori che devono
interrompere dei corti circuiti in continua. Vai al CESI o alla KEMA o a
Fontenay, dove si fanno prove di interruzione di corti circuiti ad alte
e altissime tensioni (usando le reti vere, di notte), e chiedi che cosa
succede se un arco, pur con tensioni alternate che hanno la fortuna di
passare per lo zero, dura qualche millisecondo in più dopo il passaggio
per lo zero della tensione. Bum!
Figurati con la continua.
--
Omega
Feb 24, 2014, 12:37:37 PM2/24/14
to
Roberto Deboni DMIsr
> Omega
> 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: la
ragione vera è che il rame scarseggia e quindi costa molto di più, 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), 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.
(*) infatti lo rubano sulle tratte ferroviarie, e non dirmi che i
conduttori ferroviari, che sono a tensione relativamente alta, sono in
alluminio.
Quindi non sofistichiamo su queste cose, che se oggi il rame costasse
poco le leghe di rame sarebbero la prima scelta, 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.
Inoltre vai un po' a vedere le sbarre di centrale e di sottostazione e
vieni a dirmi che sono in alluminio. 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 :)) E non ci dire che gli avvolgimenti (sbarre) degli
alternatori di centrale - che non sono certo a bassa tensone - sono in
alluminio!
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, e inoltre occorrono diametri notevoli per via della
profondità di penetrazione della corrente a 50 Hz. E il discorso vale
pari-pari per l'alluminio - o credi che lo posino senza anima d'acciaio?
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?
Saluti
Omega
Che cosa significa 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.
> ....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" ?
> 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.
parli, dato che l'anima di acciaio ovvia al problema peso da sempre: la
ragione vera è che il rame scarseggia e quindi costa molto di più, 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), 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.
(*) infatti lo rubano sulle tratte ferroviarie, e non dirmi che i
conduttori ferroviari, che sono a tensione relativamente alta, sono in
alluminio.
Quindi non sofistichiamo su queste cose, che se oggi il rame costasse
poco le leghe di rame sarebbero la prima scelta, 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.
Inoltre vai un po' a vedere le sbarre di centrale e di sottostazione e
vieni a dirmi che sono in alluminio. 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 :)) E non ci dire che gli avvolgimenti (sbarre) degli
alternatori di centrale - che non sono certo a bassa tensone - sono in
alluminio!
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, e inoltre occorrono diametri notevoli per via della
profondità di penetrazione della corrente a 50 Hz. E il discorso vale
pari-pari per l'alluminio - o credi che lo posino senza anima d'acciaio?
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?
Saluti
Omega
Che cosa significa DMIsr?)
Michele Falzone
Feb 25, 2014, 8:29:50 AM2/25/14
to
Il giorno lunedì 24 febbraio 2014 18:18:14 UTC+1, Omega ha scritto:
> BlueRay
>
> > Omega
>
> > ...
>
> >> - ma il peggio è che per l'alternata passare dall'alta tensione
>
> >> alla media alla bassa non è un problema, grazie ai trasformatori,
>
> >>
>
> > Certo.
>
> >>
>
> >> mentre niente di simile esiste o può esistere per la continua,
>
> >>
>
> > Ah no? E come fa (per es.) la batteria del tuo cellulare a 4 V a
>
> > caricarsi con la presa accendisigari dell'auto a 12 V ?
>
>
>
> A rigore basta una resistenza del piffero, ma se vuoi ti disegno il
>
> circuito (1 transistore + 1 diodo zener + un paio di resistenze) che ha
>
> meno perdite di una semplice resistenza del piffero e mantiene la
>
> tensione in uscita costante. Il circuito è un banale emitter follower.
>
> Tu fammelo per le altissime tensioni in continua! Trovami il transistor
>
> e lo zener adatti al 380 kV :))
>
>
Fanno di meglio, trasformano la corrente alternata in continua
> BlueRay
>
> > Omega
>
> > ...
>
> >> - ma il peggio è che per l'alternata passare dall'alta tensione
>
> >> alla media alla bassa non è un problema, grazie ai trasformatori,
>
> >>
>
> > Certo.
>
> >>
>
> >> mentre niente di simile esiste o può esistere per la continua,
>
> >>
>
> > Ah no? E come fa (per es.) la batteria del tuo cellulare a 4 V a
>
> > caricarsi con la presa accendisigari dell'auto a 12 V ?
>
>
>
> A rigore basta una resistenza del piffero, ma se vuoi ti disegno il
>
> circuito (1 transistore + 1 diodo zener + un paio di resistenze) che ha
>
> meno perdite di una semplice resistenza del piffero e mantiene la
>
> tensione in uscita costante. Il circuito è un banale emitter follower.
>
> Tu fammelo per le altissime tensioni in continua! Trovami il transistor
>
> e lo zener adatti al 380 kV :))
>
>
Il SA.PE.I. collega Fiumesanto, in Sardegna, e Latina, sul litorale laziale, con un doppio cavo sottomarino in corrente continua a 500 kV
Lo trovi su:
http://www.terna.it/default/Home/AZIENDA/sala_stampa/tutti_comunicati_stampa/cs_2011/cs_mar_2011/Inaugurato_nuovo_elettrodotto_SAPEI.aspx
Per poi ritrasformarla in alternata
Ciao
- Molti fisici, innalzando ad idoli le formule, si sono scordati dei
concetti, materialmente deturpando la bellezza della fisica
--
Imagination is more important than knowledge. (Albert Einstein)
Daniele Orlandi
Feb 26, 2014, 6:13:29 AM2/26/14
to
Omega wrote:
>
> Allora fammi questa obiezione quando vedrai una tensione continua a 1 MV
> essere trasformata a 220 kV e poi a 30 kV e poi in bassa tensione.
Chi installa linee HVDC da 800 kV evidentemente non esiste.
>
> Allora fammi questa obiezione quando vedrai una tensione continua a 1 MV
> essere trasformata a 220 kV e poi a 30 kV e poi in bassa tensione.
Omega
Feb 25, 2014, 6:38:05 PM2/25/14
to
Michele Falzone
> Omega
del trasformatore AC.
Esiste?
No.
E ho anche detto che non esiste per le alte tensioni l'equivalente
dell'emitter follower per le basse tensioni DC.
Esiste?
No.
L'emitter follower inoltre è un convertitore DC/DC, non un DC/AC come
richiesto dalla linee in continua ad alta tensione.
È un DC/AC?
No.
Inoltre ho posto il problema delle protezioni in DC che rimane tal quale
malgrado la Terna e la Sapei (e l'ABB produttrice probabile degli HVDC
impiegati). E ho spiegato perché.
Mi hai risolto dunque con il tuo link almeno il problema delle
protezioni in alta tensione continua?
No.
Dunque devo concludere che la tua obiezione è fuori tema?
Sì :))
Se invece vuoi sapere come funzionano i convertitori statici DC/AC per
alte tensioni, e capire perché comunque questi switch non sono in grado
di fungere da protezioni - e se non ti basta una ricerca in rete, -
magari apri un thread apposito, anche se in effetti questa è tecnologia
e non fisica.
--
> Omega
>> BlueRay
>>> Omega
>>
>>> ...
>>
>>>> - ma il peggio è che per l'alternata passare dall'alta tensione
>>>> alla media alla bassa non è un problema, grazie ai
>>>> trasformatori,
>>> Certo.
>>
>>>> mentre niente di simile esiste o può esistere per la continua,
>>
>>> Ah no? E come fa (per es.) la batteria del tuo cellulare a 4 V a
>>> caricarsi con la presa accendisigari dell'auto a 12 V ?
>>
>> A rigore basta una resistenza del piffero, ma se vuoi ti disegno il
>> circuito (1 transistore + 1 diodo zener + un paio di resistenze)
>> che ha meno perdite di una semplice resistenza del piffero e
>> mantiene la tensione in uscita costante. Il circuito è un banale
>> emitter follower.
>>
>> Tu fammelo per le altissime tensioni in continua! Trovami il
>> transistor e lo zener adatti al 380 kV :))
>
> Fanno di meglio, trasformano la corrente alternata in continua Il
> SA.PE.I. collega Fiumesanto, in Sardegna, e Latina, sul litorale
> laziale, con un doppio cavo sottomarino in corrente continua a 500
> kV
>
>
> Lo trovi su:
>
> http://www.terna.it/default/Home/AZIENDA/sala_stampa/tutti_comunicati_stampa/cs_2011/cs_mar_2011/Inaugurato_nuovo_elettrodotto_SAPEI.aspx
>
> Per poi ritrasformarla in alternata
Scusa, ma quello che io ho detto è che in DC non esiste l'equivalente
>>> Omega
>>
>>> ...
>>
>>>> - ma il peggio è che per l'alternata passare dall'alta tensione
>>>> alla media alla bassa non è un problema, grazie ai
>>>> trasformatori,
>>> Certo.
>>
>>>> mentre niente di simile esiste o può esistere per la continua,
>>
>>> Ah no? E come fa (per es.) la batteria del tuo cellulare a 4 V a
>>> caricarsi con la presa accendisigari dell'auto a 12 V ?
>>
>> A rigore basta una resistenza del piffero, ma se vuoi ti disegno il
>> circuito (1 transistore + 1 diodo zener + un paio di resistenze)
>> che ha meno perdite di una semplice resistenza del piffero e
>> mantiene la tensione in uscita costante. Il circuito è un banale
>> emitter follower.
>>
>> Tu fammelo per le altissime tensioni in continua! Trovami il
>> transistor e lo zener adatti al 380 kV :))
>
> Fanno di meglio, trasformano la corrente alternata in continua Il
> SA.PE.I. collega Fiumesanto, in Sardegna, e Latina, sul litorale
> laziale, con un doppio cavo sottomarino in corrente continua a 500
> kV
>
>
> Lo trovi su:
>
> http://www.terna.it/default/Home/AZIENDA/sala_stampa/tutti_comunicati_stampa/cs_2011/cs_mar_2011/Inaugurato_nuovo_elettrodotto_SAPEI.aspx
>
> Per poi ritrasformarla in alternata
del trasformatore AC.
Esiste?
No.
E ho anche detto che non esiste per le alte tensioni l'equivalente
dell'emitter follower per le basse tensioni DC.
Esiste?
No.
L'emitter follower inoltre è un convertitore DC/DC, non un DC/AC come
richiesto dalla linee in continua ad alta tensione.
È un DC/AC?
No.
Inoltre ho posto il problema delle protezioni in DC che rimane tal quale
malgrado la Terna e la Sapei (e l'ABB produttrice probabile degli HVDC
impiegati). E ho spiegato perché.
Mi hai risolto dunque con il tuo link almeno il problema delle
protezioni in alta tensione continua?
No.
Dunque devo concludere che la tua obiezione è fuori tema?
Sì :))
Se invece vuoi sapere come funzionano i convertitori statici DC/AC per
alte tensioni, e capire perché comunque questi switch non sono in grado
di fungere da protezioni - e se non ti basta una ricerca in rete, -
magari apri un thread apposito, anche se in effetti questa è tecnologia
e non fisica.
--
Alberto Monolito
Feb 27, 2014, 12:17:02 PM2/27/14
to
Daniele Orlandi, 12:13, mercoledě 26 febbraio 2014:
Che io sappia le linee in CC sono per la trasmissione (alte
potenze tra due punti) e non per la distribuzione (a bassa
tensione verso gli utenti).
--
"Eppur sta fermo!"
-- Cananeo Cananei
potenze tra due punti) e non per la distribuzione (a bassa
tensione verso gli utenti).
--
"Eppur sta fermo!"
-- Cananeo Cananei
Omega
Feb 27, 2014, 3:02:50 PM2/27/14
to
Daniele Orlandi
> Omega
Rileggi che cosa ho scritto qui sopra prima di rispondere a casaccio.
Come si passa da una continua a 1MV a una continua da 220kV e poi sempre
in continua fino alla distribuzione in bassa tensione?
Ti risulta dall'aver scoperto sulla wiki l'ormai cinquantenne HVDC che
si faccia qualcosa di simile o no?
NO!
E ti invito a chiedere ai progettisti di apparecchiatura di comando (la
stessa ABB che progetta le linee HVDC) se esistono apparecchi di
sezionamento e interruzione in alta tensione continua. Se non sono
imbecilli o totalmente incompetenti non ci provano neanche.
E lo sai che i convertitori DC/AC ad alta tensione NON SONO in grado di
interrompere corti circuiti ma solo la corrente nominale? E che perciň
le protezioni si fanno sempre e unicamente sul lato AC, anche se il
guasto č sulla linea DC?
Se non continuate con osservazioni fuori tema ve ne sarň grato.
--
> Omega
>>
>> Allora fammi questa obiezione quando vedrai una tensione continua a 1 MV
>> essere trasformata a 220 kV e poi a 30 kV e poi in bassa tensione.
>
> Chi installa linee HVDC da 800 kV evidentemente non esiste.
Ma avete un'idea vaga di come si fa a rispondere in tema?
>> Allora fammi questa obiezione quando vedrai una tensione continua a 1 MV
>> essere trasformata a 220 kV e poi a 30 kV e poi in bassa tensione.
>
> Chi installa linee HVDC da 800 kV evidentemente non esiste.
Rileggi che cosa ho scritto qui sopra prima di rispondere a casaccio.
Come si passa da una continua a 1MV a una continua da 220kV e poi sempre
in continua fino alla distribuzione in bassa tensione?
Ti risulta dall'aver scoperto sulla wiki l'ormai cinquantenne HVDC che
si faccia qualcosa di simile o no?
NO!
E ti invito a chiedere ai progettisti di apparecchiatura di comando (la
stessa ABB che progetta le linee HVDC) se esistono apparecchi di
sezionamento e interruzione in alta tensione continua. Se non sono
imbecilli o totalmente incompetenti non ci provano neanche.
E lo sai che i convertitori DC/AC ad alta tensione NON SONO in grado di
interrompere corti circuiti ma solo la corrente nominale? E che perciň
le protezioni si fanno sempre e unicamente sul lato AC, anche se il
guasto č sulla linea DC?
Se non continuate con osservazioni fuori tema ve ne sarň grato.
--
Michele Falzone
Feb 27, 2014, 3:23:22 PM2/27/14
to
Il giorno mercoledì 26 febbraio 2014 00:38:05 UTC+1, Omega ha scritto:
>
>
> Dunque devo concludere che la tua obiezione è fuori tema?
>
> Sì :))
Se lo credi ti chiedo scusa, ma il mio intervento era rivolto principalmente anche al tuo precedente intervento dove testualmente dicevi:
>
>
> Dunque devo concludere che la tua obiezione è fuori tema?
>
> Sì :))
- Per le alte tensioni non si usano le continue (benché ne esistano degli
esempi più che altro sperimentali a quanto ne so), per diverse ragioni:
Non per essere pignoli, ma solo per essere precisi, visto che per grandi distanze come per il collegamento con la Sardegna, nonostante le innegabili difficolta', per motivi di convenienza economica si preferisce il trasporto in continua ad alta tensione, e questo lo si fa da moltissimi anni.
Omega
Feb 27, 2014, 3:13:34 PM2/27/14
to
Alberto Monolito
> Daniele Orlandi
competenza sull'impiantistica elettrica e sulla gestibilità dell'arco
elettrico (e quest'ultimo, cavolo, è un problema di fisica!)
La conversione AC/DC e quella DC/AC sono basate anche per le alte
tensioni su batterie di dispositivi statici, che NON POSSONO né
sopportare né tantomeno interrompere corti circuiti. Devono intervenire
le protezioni sui due lati AC - lato generazione e lato utenza.
Perciò la distribuzione in DC è impensabile.
--
> Daniele Orlandi
>
>> Omega wrote:
>>>
>>> Allora fammi questa obiezione quando vedrai una tensione
>>> continua a 1 MV essere trasformata a 220 kV e poi a 30 kV e
>>> poi in bassa tensione.
>>
>> Chi installa linee HVDC da 800 kV evidentemente non esiste.
>
>
> Che io sappia le linee in CC sono per la trasmissione (alte
> potenze tra due punti) e non per la distribuzione (a bassa
> tensione verso gli utenti).
E le ragioni sono chiare come il sole, almeno per chi ha un minimo di
>> Omega wrote:
>>>
>>> Allora fammi questa obiezione quando vedrai una tensione
>>> continua a 1 MV essere trasformata a 220 kV e poi a 30 kV e
>>> poi in bassa tensione.
>>
>> Chi installa linee HVDC da 800 kV evidentemente non esiste.
>
>
> Che io sappia le linee in CC sono per la trasmissione (alte
> potenze tra due punti) e non per la distribuzione (a bassa
> tensione verso gli utenti).
competenza sull'impiantistica elettrica e sulla gestibilità dell'arco
elettrico (e quest'ultimo, cavolo, è un problema di fisica!)
La conversione AC/DC e quella DC/AC sono basate anche per le alte
tensioni su batterie di dispositivi statici, che NON POSSONO né
sopportare né tantomeno interrompere corti circuiti. Devono intervenire
le protezioni sui due lati AC - lato generazione e lato utenza.
Perciò la distribuzione in DC è impensabile.
--
cometa_luminosa
Feb 27, 2014, 3:13:49 PM2/27/14
to
Il giorno lunedì 24 febbraio 2014 18:18:14 UTC+1, Omega ha scritto:
> BlueRay
> > Omega
>
> BlueRay
> > Omega
>
> >> - ma il peggio è che per l'alternata passare dall'alta tensione
> >> alla media alla bassa non è un problema, grazie ai trasformatori,
> >> alla media alla bassa non è un problema, grazie ai trasformatori,
> >> mentre niente di simile esiste o può esistere per la continua,
>
> > Ah no? E come fa (per es.) la batteria del tuo cellulare a 4 V a
> > caricarsi con la presa accendisigari dell'auto a 12 V ?
>
> A rigore basta una resistenza del piffero,
>
E quindi la tua affermazione e' gia' confutata :-)
>
> > Ah no? E come fa (per es.) la batteria del tuo cellulare a 4 V a
> > caricarsi con la presa accendisigari dell'auto a 12 V ?
>
> A rigore basta una resistenza del piffero,
>
Caso mai potevi dire che e' molto difficile e non conveniente tecnicamente(*) usare la continua per variare la tensione, senza prima trasformarla in alternata.
(*)Tranne negli acceleratori di particelle: si puo' usare (e si usava) un Van De Graaf, funzionante in continua, per elevare la tensione.
--
cometa_luminosa
Alberto Monolito
Feb 28, 2014, 1:08:40 PM2/28/14
to
Omega, 21:13, giovedì 27 febbraio 2014:
> Alberto Monolito
>> Daniele Orlandi
>>
>>> Omega wrote:
>>>>
>>>> Allora fammi questa obiezione quando vedrai una tensione
>>>> continua a 1 MV essere trasformata a 220 kV e poi a 30 kV e
>>>> poi in bassa tensione.
>>>
>>> Chi installa linee HVDC da 800 kV evidentemente non esiste.
>>
>>
>> Che io sappia le linee in CC sono per la trasmissione (alte
>> potenze tra due punti) e non per la distribuzione (a bassa
>> tensione verso gli utenti).
>
> E le ragioni sono chiare come il sole, almeno per chi ha un
> minimo di competenza sull'impiantistica elettrica e sulla
> gestibilità dell'arco elettrico (e quest'ultimo, cavolo, è un
> problema di fisica!)
So che lungo le linee ferroviarie (3000 V CC, non molto) si
vedono ogni tanto gli scaricatori fatti con due semiarchi
divergenti che fanno estinguere l'arco voltaico.
> La conversione AC/DC e quella DC/AC sono basate anche per le
> alte tensioni su batterie di dispositivi statici, che NON
> POSSONO né sopportare né tantomeno interrompere corti
> circuiti. Devono intervenire le protezioni sui due lati AC -
> lato generazione e lato utenza. Perciò la distribuzione in DC
> è impensabile.
Era Edison quello della CC. Ha fallito.
Ricordo un convertitore CA/CC rotante (motodinamo), era accanto
alla cabina di proiezione in un cinema che usava le lampade ad
arco. Faceva un bel rumore quando partiva.
> Alberto Monolito
>> Daniele Orlandi
>>
>>> Omega wrote:
>>>>
>>>> Allora fammi questa obiezione quando vedrai una tensione
>>>> continua a 1 MV essere trasformata a 220 kV e poi a 30 kV e
>>>> poi in bassa tensione.
>>>
>>> Chi installa linee HVDC da 800 kV evidentemente non esiste.
>>
>>
>> Che io sappia le linee in CC sono per la trasmissione (alte
>> potenze tra due punti) e non per la distribuzione (a bassa
>> tensione verso gli utenti).
>
> E le ragioni sono chiare come il sole, almeno per chi ha un
> minimo di competenza sull'impiantistica elettrica e sulla
> gestibilità dell'arco elettrico (e quest'ultimo, cavolo, è un
> problema di fisica!)
vedono ogni tanto gli scaricatori fatti con due semiarchi
divergenti che fanno estinguere l'arco voltaico.
> La conversione AC/DC e quella DC/AC sono basate anche per le
> alte tensioni su batterie di dispositivi statici, che NON
> POSSONO né sopportare né tantomeno interrompere corti
> circuiti. Devono intervenire le protezioni sui due lati AC -
> lato generazione e lato utenza. Perciò la distribuzione in DC
> è impensabile.
Ricordo un convertitore CA/CC rotante (motodinamo), era accanto
alla cabina di proiezione in un cinema che usava le lampade ad
arco. Faceva un bel rumore quando partiva.
Michele Falzone
Mar 4, 2014, 11:35:35 AM3/4/14
to
Il giorno venerdì 28 febbraio 2014 19:08:40 UTC+1, Alberto Monolito ha scritto:
>
> So che lungo le linee ferroviarie (3000 V CC, non molto) si
>
> vedono ogni tanto gli scaricatori fatti con due semiarchi
>
> divergenti che fanno estinguere l'arco voltaico.
>
>
Sono sicuramente degli scaricatori, ma proteggono principalmente dalle sovratensioni dovute alle scariche atmosferiche o a contatti accidentali con linee a tensione superiore
>
> So che lungo le linee ferroviarie (3000 V CC, non molto) si
>
> vedono ogni tanto gli scaricatori fatti con due semiarchi
>
> divergenti che fanno estinguere l'arco voltaico.
>
>
Roberto Deboni DMIsr
Mar 7, 2014, 12:16:57 PM3/7/14
to
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".
> 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.
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:
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,
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),
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.
ovviamente, occorre meno acciaio rispetto al rame.
Inoltre si utilizzano leghe apposite che non incidono sulla conduttivita'.
> (*) infatti lo rubano sulle tratte ferroviarie,
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.
> Quindi non sofistichiamo su queste cose,
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,
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.
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.
scritto:
"mi cita un esempio di linea ad alta tensione con le campate in lega di
rame" ?
> 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 :))
> E non ci dire che gli avvolgimenti (sbarre) degli
> alternatori di centrale - che non sono certo a bassa tensone - sono in
> alluminio!
> 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,
"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.
solo per un problema di penetrazione della corrente.
> E il discorso vale
> pari-pari per l'alluminio -
maggiori a parita' di conduttivita'. E diametri maggiori implica una
maggiore superficie esterna.
> o credi che lo posino senza anima d'acciaio?
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?
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.
Alberto Monolito
Mar 7, 2014, 2:33:10 PM3/7/14
to
Roberto Deboni DMIsr, 18:16, venerdì 7 marzo 2014:
>> 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.
Se non sbaglio c'è l'effetto corona alle altissime tensioni che
dà problemi.
Infatti si vedono condutture a funi triple (per ciascuna fase)
invece di una fune singola di sezione tripla.
Anni fa ho recuperato uno spezzone di fune in un torrente
montano sottostante a una linea AT, credo che fosse a 55 o 110
kV. C'era un'anima con una fune d'acciaio circondata da
conduttori in alluminio.
p.s. "cavo" è termine improprio, direi, per le linee AT.
Meglio "fune".
>> 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.
dà problemi.
Infatti si vedono condutture a funi triple (per ciascuna fase)
invece di una fune singola di sezione tripla.
Anni fa ho recuperato uno spezzone di fune in un torrente
montano sottostante a una linea AT, credo che fosse a 55 o 110
kV. C'era un'anima con una fune d'acciaio circondata da
conduttori in alluminio.
p.s. "cavo" è termine improprio, direi, per le linee AT.
Meglio "fune".
Roberto Deboni DMIsr
Mar 7, 2014, 3:47:38 PM3/7/14
to
On Fri, 07 Mar 2014 11:16:57 -0600, Roberto Deboni DMIsr wrote:
> On Mon, 24 Feb 2014 18:37:37 +0100, Omega wrote:
>
>> Roberto Deboni DMIsr
>>> Omega
>>>
>>> ....snip...
> On Mon, 24 Feb 2014 18:37:37 +0100, Omega wrote:
>
>> Roberto Deboni DMIsr
>>> Omega
>>>
>>> ....snip...
>>> 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".
....snip...
>>> "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".
>> 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".
corrente continua, siamo cosi' vicini al limite della Bassa Tensione,
ovvero 1500V, che siamo dello stesso ordine di grandezza.
giovanni ruffino
Mar 8, 2014, 5:30:10 AM3/8/14
to
Il giorno lunedì 24 febbraio 2014 18:37:37 UTC+1, Omega ha scritto:
> Roberto Deboni DMIsr
>
> > Omega
l' alta tensione (AT) si ha con Vnom > 30 KV.
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.
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.
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.
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.
Per questo scopo si ricorre anche all'uso di cavi multipli, ad esempio
tre o quattro cavi per ogni fase.
>
>
> (*) infatti lo rubano sulle tratte ferroviarie, e non dirmi che i
>
> conduttori ferroviari, che sono a tensione relativamente alta, sono in
>
> alluminio.
>
>
>
> Quindi non sofistichiamo su queste cose, che se oggi il rame costasse
>
> poco le leghe di rame sarebbero la prima scelta, 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.
>
> Inoltre vai un po' a vedere le sbarre di centrale e di sottostazione e
>
> vieni a dirmi che sono in alluminio.
Le sbarre in Al sono molto usate.
>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 :)) E non ci dire che gli avvolgimenti (sbarre) degli
>
> alternatori di centrale - che non sono certo a bassa tensone - sono in
>
> alluminio!
>
I conduttori e le sbarre sono un argomento.
Avvolgimenti dei generatori (che sono in MT)
e contatti degli interruttori sono altre cose.
Saluti.
G. Ruffino
> Roberto Deboni DMIsr
>
> > Omega
>
> >> 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.
Le linee di contatto delle Ferrovie sono a 3KV che è Media Tensione (MT);
> >> 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.
l' alta tensione (AT) si ha con Vnom > 30 KV.
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.
>
>
>
> > 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: la
>
> ragione vera è che il rame scarseggia e quindi costa molto di più, 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), 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.
>
Mi risulta che le linee in AT siano prevalentemente
>
>
> > 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: la
>
> ragione vera è che il rame scarseggia e quindi costa molto di più, 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), 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.
>
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.
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.
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.
Per questo scopo si ricorre anche all'uso di cavi multipli, ad esempio
tre o quattro cavi per ogni fase.
>
>
> (*) infatti lo rubano sulle tratte ferroviarie, e non dirmi che i
>
> conduttori ferroviari, che sono a tensione relativamente alta, sono in
>
> alluminio.
>
>
>
> Quindi non sofistichiamo su queste cose, che se oggi il rame costasse
>
> poco le leghe di rame sarebbero la prima scelta, 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.
>
> Inoltre vai un po' a vedere le sbarre di centrale e di sottostazione e
>
> vieni a dirmi che sono in alluminio.
>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 :)) E non ci dire che gli avvolgimenti (sbarre) degli
>
> alternatori di centrale - che non sono certo a bassa tensone - sono in
>
> alluminio!
>
Avvolgimenti dei generatori (che sono in MT)
e contatti degli interruttori sono altre cose.
Saluti.
G. Ruffino
Omega
Mar 8, 2014, 6:55:05 PM3/8/14
to
giovanni ruffino
> Omega
>> Roberto Deboni DMIsr
>>> Omega
>>
>
>>>> ...
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.
>>> ...
>>...
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).
>> ...
di costo, come ho già detto. Il rame ormai lo fregano dai fili elettrici
persino gli addetti delle riciclerie :))
>> ...
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
> 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
> Le linee di contatto delle Ferrovie sono a 3KV che è Media Tensione (MT);
> l' alta tensione (AT) si ha con Vnom > 30 KV.
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.
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
>
> 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.
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.
> 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.
(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.
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
> Le sbarre in Al sono molto usate.
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 conduttori e le sbarre sono un argomento.
> Avvolgimenti dei generatori (che sono in MT)
> e contatti degli interruttori sono altre cose.
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
giovanni ruffino
Mar 11, 2014, 6:58:39 AM3/11/14
to
Il giorno domenica 9 marzo 2014 00:55:05 UTC+1, Omega ha scritto:
> giovanni ruffino
>
> > Omega
per avermela ricordata.
Le sottostazioni che alimentano le linee di contatto delle Ferrovie sono certamente
alimentate da linee trifasi in AT, ad es. 60kV, 50Hz.
Al suo arrivo ogni linea è collegata ad un trasformatore che riduce
la tensione; segue poi un raddrizzatore, costituito da un ponte di Graetz trifase
che "raddrizza" questa tensione dando in uscita una tensione continua
con una piccola ondulazione residua che, inviata alla linea di contatto,
è comunque idonea ad alimentare i motori in CC ( corrente continua)
dei locomotori.
Qui ritorniamo all'OP iniziale, escludendo il raddrizzatore,
dove l'autore si chiedeva perché aumentando la tensione della linea
non aumentava anche la corrente.
Una risposta razionale è : perché all'arrivo della linea, prima del carico,
c'è un trasformatore che abbassa la tensione riportandola al livello nominale
del carico. Perciò al secondario, dov'è collegato il carico, avremo sempre
la sua corrente nominale, mentre al primario, al quale è collegata la linea,
avremo una corrente più piccola (per le note proprietà dei trasformatori).
>
> > 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.
>
>
cut
devono essere solo episodi accidentali e molto rari,
perché sono gravemente dannosi, o addirittura distruttivi,
sia per la linea che per il pantografo, che poi devono essere sostituiti.
Per questo motivo i pantografi sono costruiti in modo da rimanere
sempre bene a contatto con la linea aerea,
anche quando il treno procede ad alta velocità.
E la linea è tesa in modo da essere ben rettilinea.
Saluti.
G. Ruffino
> giovanni ruffino
>
> > 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.
>
La questione del k che va scritto minuscolo l'avevo dimenticata. Perciò ti ringrazio
> >
> >
>
> > 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.
>
per avermela ricordata.
Le sottostazioni che alimentano le linee di contatto delle Ferrovie sono certamente
alimentate da linee trifasi in AT, ad es. 60kV, 50Hz.
Al suo arrivo ogni linea è collegata ad un trasformatore che riduce
la tensione; segue poi un raddrizzatore, costituito da un ponte di Graetz trifase
che "raddrizza" questa tensione dando in uscita una tensione continua
con una piccola ondulazione residua che, inviata alla linea di contatto,
è comunque idonea ad alimentare i motori in CC ( corrente continua)
dei locomotori.
Qui ritorniamo all'OP iniziale, escludendo il raddrizzatore,
dove l'autore si chiedeva perché aumentando la tensione della linea
non aumentava anche la corrente.
Una risposta razionale è : perché all'arrivo della linea, prima del carico,
c'è un trasformatore che abbassa la tensione riportandola al livello nominale
del carico. Perciò al secondario, dov'è collegato il carico, avremo sempre
la sua corrente nominale, mentre al primario, al quale è collegata la linea,
avremo una corrente più piccola (per le note proprietà dei trasformatori).
>
> > 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.
>
>
>
> 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.
>
>
Lo scintillio, e peggio ancora l'arco, tra linea e pantografo,
> 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.
>
>
devono essere solo episodi accidentali e molto rari,
perché sono gravemente dannosi, o addirittura distruttivi,
sia per la linea che per il pantografo, che poi devono essere sostituiti.
Per questo motivo i pantografi sono costruiti in modo da rimanere
sempre bene a contatto con la linea aerea,
anche quando il treno procede ad alta velocità.
E la linea è tesa in modo da essere ben rettilinea.
Saluti.
G. Ruffino
Alberto Monolito
Mar 13, 2014, 2:41:38 PM3/13/14
to
giovanni ruffino, 11:58, martedì 11 marzo 2014:
> Lo scintillio, e peggio ancora l'arco, tra linea e pantografo,
> devono essere solo episodi accidentali e molto rari,
> perché sono gravemente dannosi, o addirittura distruttivi,
> sia per la linea che per il pantografo, che poi devono essere
> sostituiti. Per questo motivo i pantografi sono costruiti in
> modo da rimanere sempre bene a contatto con la linea aerea,
> anche quando il treno procede ad alta velocità.
> E la linea è tesa in modo da essere ben rettilinea.
Ben tesa da contrappesi visibili ogni tanto.
La linea di contatto non è rettilinea ma a zig-zag per non
intaccare lo strisciante del pantografo.
> Lo scintillio, e peggio ancora l'arco, tra linea e pantografo,
> devono essere solo episodi accidentali e molto rari,
> perché sono gravemente dannosi, o addirittura distruttivi,
> sia per la linea che per il pantografo, che poi devono essere
> sostituiti. Per questo motivo i pantografi sono costruiti in
> modo da rimanere sempre bene a contatto con la linea aerea,
> anche quando il treno procede ad alta velocità.
> E la linea è tesa in modo da essere ben rettilinea.
La linea di contatto non è rettilinea ma a zig-zag per non
intaccare lo strisciante del pantografo.
Daniele Orlandi
Mar 14, 2014, 10:23:27 AM3/14/14
to
Omega wrote:
>
> Rileggi che cosa ho scritto qui sopra prima di rispondere a casaccio.
> Come si passa da una continua a 1MV a una continua da 220kV e poi sempre
> in continua fino alla distribuzione in bassa tensione?
Con convertitori statici che hanno OGGI efficienze paragonabili ai
>
> Rileggi che cosa ho scritto qui sopra prima di rispondere a casaccio.
> Come si passa da una continua a 1MV a una continua da 220kV e poi sempre
> in continua fino alla distribuzione in bassa tensione?
trasformatori.
Non sto proponendo di farlo, i trasformatori hanno ancora un'ottima
efficienza e costi molto bassi ma oggi si può fare, vent'anni fa era
improponibile.
Però in molte applicazioni i convertitori statici stanno rendendo inutile la
corrente alternata, pensa che persino molti generatori non sono più le buone
vecchie macchine sincrone ma hanno in mezzo un inverter.
Persino nei datacenter c'è la guerra tra l'AC, i 48 Vdc e i 300 Vdc.
> Ti risulta dall'aver scoperto sulla wiki l'ormai cinquantenne HVDC che
> si faccia qualcosa di simile o no?
(Anche se sono affascinanti da vedere :) )
> E ti invito a chiedere ai progettisti di apparecchiatura di comando (la
> stessa ABB che progetta le linee HVDC) se esistono apparecchi di
> sezionamento e interruzione in alta tensione continua. Se non sono
> imbecilli o totalmente incompetenti non ci provano neanche.
elettronico/meccanico che commuta in 5 ms senza arco.
Ciao,
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