Distribuzione energia elettrica con un solo conduttore

[cianfa72]

Ora se metto un picchetto su Ra di valore elevato in un terreno omogeneo avrò

10M + (10M/mt x mt) + 10M

e se metto un picchetto su Ra di valore contenuto in un terreno omogeneo avrò

0.5M + (0.5M/mt x mt) + 0.5M

Con tutte le varianti possibili a causa sia del variare di Ra che di Raggiunta

Immagino che questa Ra sia in realta' la Re della prima parte del post. Se capisco bene Ra (Re) compare 2 volte in quanto facciamo riferimento a 2 picchetti piantati sullo stesso tipo di terreno.

Altra cosa: per la Raggiunta diciamo tra 2 picchetti distanti 1000 m su un terreno omogeneo roccioso abbiamo semplicemente 10M/mt x 1000 mt = 10000M Ohm, oppure per calcolare Raggiunta si deve considerare anche la sezione "equivalente" attraversata dalla corrente tra i 2 picchetti?

[fpalone]

Provo a riformularla in questo modo: la resistenza del ritorno via terra dipende solo, come a me sembrerebbe normale, dalle due resistenze di terra, e quindi da quanto basse le si riesce a realizzare, oppure dipende anche dalla distanza complessiva via terra? Per capirci, la resistenza di ritorno per un ipotetico ritorno via terra da Napoli a Milano, a parità delle due resistenze di terra, è la stessa di quella da Napoli a Firenze?

Salve jaelec,
nel caso di trasmissione in corrente continua (HVDC), la caduta di tensione associata al ritorno nel terreno è indipendente dalla distanza tra i due elettrodi.

Nel caso in cui la trasmissione sia in corrente alternata, al ritorno nel terreno può essere associata una caduta di tensione resistiva e induttiva. Infatti, per via dell'effetto pelle, il campo di corrente non si estende a distanza infinita dal conduttore di polo, ma è limitato per via della profondità di penetrazione del campo elettromagnetico nel mezzo interessato (nel mare, la profondità di penetrazione è molto inferiore rispetto al terreno).
La resistenza equivalente per unità di lunghezza è però, all'atto pratico, indipendente dalla resistività del terreno: infatti all'aumentare della resistività aumenta anche la profondità di penetrazione ed aumenta la sezione trasversale del terreno (o del mare) interessata dalla corrente. Per trasmissione a 50 Hz, la resistività resistenza per unità di lunghezza vale circa . La reattanza equivalente, per unità di lunghezza, cresce invece al crescere della resistività del terreno, seppure in modo molto meno che lineare.
Se vuoi approfondire il tema, la trattanzione "storica" di Carson sul tema dell'impedenza del ritorno nel terreno è riportata in questo articolo
Considerazioni analoghe valgono per i cavi sottomarini in c.a.: in questo caso però la trattazione analitica di riferimetno non è quella di Carson, ma quella di Bianchi e Luoni

[cianfa72]

La resistenza equivalente per unità di lunghezza è però, all'atto pratico, indipendente dalla resistività del terreno: infatti all'aumentare della resistività aumenta anche la profondità di penetrazione ed aumenta la sezione trasversale del terreno (o del mare) interessata dalla corrente. Per trasmissione a 50 Hz, la resistività vale circa .

Scusami fpalone non avevamo detto che la resistivita' del terreno era attorno a ?

[SediciAmpere]

Già, chissà com'è la messa a terra e lo stato del neutro nel deserto

[fpalone]

non avevamo detto che la resistivita' del terreno era attorno a ?

Sì, ho sbagliato a scrivere resistività invece di resistenza per unità di lunghezza. Per la resistività, soprattutto se parliamo della resistività degli strati profondi del terreno, 1000 è un valore tipico.
Come detto invece, il valore della resistività equivalente (di volume ) del terreno non ha impatto sulla resistenza per unità di lunghezza del ritorno di corrente nel terreno.

[cianfa72]

Sì, ho sbagliato a scrivere resistività invece di resistenza per unità di lunghezza. Per la resistività, soprattutto se parliamo della resistività degli strati profondi del terreno, 1000 è un valore tipico.
Come detto invece, il valore della resistività equivalente (di volume ) del terreno non ha impatto sulla resistenza per unità di lunghezza del ritorno di corrente nel terreno.

Ah ok, quindi ad es una resistivita' di 1000 significa che un tratto di sezione unitaria (1 ) di lunghezza 1 m offre una resistenza di 1000 .

Poi invece, come dicevi, la resistenza per unita' di lunghezza del terreno e' indipendente dalla specifica resistivita' del terreno ed un valore tipico per corrente alternata 50 Hz potrebbe essere appunto 50 .

Quindi, tanto per fare un esempio, in un sistema monoconduttore con ritorno via terra, una distanza di 100 km tra i picchetti di terra offre una resistenza di 5

[jaelec]

Provo a riformularla in questo modo: la resistenza del ritorno via terra dipende solo, come a me sembrerebbe normale, dalle due resistenze di terra, e quindi da quanto basse le si riesce a realizzare, oppure dipende anche dalla distanza complessiva via terra? Per capirci, la resistenza di ritorno per un ipotetico ritorno via terra da Napoli a Milano, a parità delle due resistenze di terra, è la stessa di quella da Napoli a Firenze?

Salve jaelec,
nel caso di trasmissione in corrente continua (HVDC), la caduta di tensione associata al ritorno nel terreno è indipendente dalla distanza tra i due elettrodi.

Salve fpalone e grazie per le risposte

Nel caso in cui la trasmissione sia in corrente alternata...

La mia domanda nasceva dalle mie conoscenze relative ai circuiti di guasto (a terra) che si studiano per esempio nei sistemi TT in corrente alternata: in tal caso mi pare pacifico che si prendono in considerazione solo le due resistenze di terra (cabina e utente). Ciò può essere dovuto al fatto che, per le distanze in gioco, resistenze di 50 milliohm/km danno luogo a una resistenza "aggiuntiva" trascurabile rispetto soprattutto a quella dell'utente?

[cianfa72]

La mia domanda nasceva dalle mie conoscenze relative ai circuiti di guasto (a terra) che si studiano per esempio nei sistemi TT in corrente alternata: in tal caso mi pare pacifico che si prendono in considerazione solo le due resistenze di terra (cabina e utente). Ciò può essere dovuto al fatto che, per le distanze in gioco, resistenze di 50 milliohm/km danno luogo a una resistenza "aggiuntiva" trascurabile rispetto soprattutto a quella dell'utente?

Quindi, tanto per puntualizzare, consideri le due resistenze di terra associate rispettivamente al picchetto di terra in cabina e a quello di utente + la resistenza "aggiuntiva" associata al percorso della corrente nel terreno tra i due picchetti (che come dici per la distribuzione in BT dalla cabina agli utenti potrebbe essere trascurabile).

Poi se capisco bene, nel caso HVDC, la resistenza "aggiuntiva" si puo' considerare trascurabile in quanto in pratica e' tutto il "pianeta" a partecipare al trasporto della corrente tra i picchetti.

[jaelec]

La mia domanda nasceva dalle mie conoscenze relative ai circuiti di guasto (a terra) che si studiano per esempio nei sistemi TT in corrente alternata: in tal caso mi pare pacifico che si prendono in considerazione solo le due resistenze di terra (cabina e utente). Ciò può essere dovuto al fatto che, per le distanze in gioco, resistenze di 50 milliohm/km danno luogo a una resistenza "aggiuntiva" trascurabile rispetto soprattutto a quella dell'utente?

Quindi, tanto per puntualizzare, consideri le due resistenze di terra associate rispettivamente al picchetto di terra in cabina e a quello di utente + la resistenza "aggiuntiva" associata al percorso della corrente nel terreno tra i due picchetti (che come dici per la distribuzione in BT dalla cabina agli utenti potrebbe essere trascurabile).

Poi se capisco bene, nel caso HVDC, la resistenza "aggiuntiva" si puo' considerare trascurabile in quanto in pratica e' tutto il "pianeta" a partecipare al trasporto della corrente tra i picchetti.

Sì. In pratica quella che ho chiamato reistenza aggiuntiva non l'avevo mai considerata (quindi aggiuntiva rispetto alle due resistenze di terra che avevo considerato quando avevo studiato queste cose).

In pratica il mio modello era (è) grosso modo questo: resistenza di terra 1 dal "picchetto 1" (dispersore di terra) alla terra lontana; terra lontana come un conduttore ideale, tutto allo stesso potenziale; resistenza di terra 2 dalla terra lontana al picchetto 2.

Da quanto dice fpalone ciò è vero per la continua. Può non essere vero per la corrente alternata per i motivi che ci ha già spiegato. Però attendiamo ulteriori interventi di conferma.

[fpalone]

[...]
In pratica il mio modello era (è) grosso modo questo: resistenza di terra 1 dal "picchetto 1" (dispersore di terra) alla terra lontana; terra lontana come un conduttore ideale, tutto allo stesso potenziale; resistenza di terra 2 dalla terra lontana al picchetto 2.
[...]
Da quanto dice fpalone ciò è vero per la continua. Può non essere vero per la corrente alternata per i motivi che ci ha già spiegato. Però attendiamo ulteriori interventi di conferma.

esatto jaelec, in c.a. devi tenere in conto anche delle resistenza (e, soprattutto, della reattanza) del ritorno nel terreno.
Chiaramente se parliamo di distribuzione trifase o monofase con sistema TT in BT, con distanze in gioco di poche centinaia di m, è ragionevole supporre che resistenza e reattanza del ritorno del terreno siano numericamente inferiori rispetto alla resistenza dell'impianto di terra di utenza.
Diverso il caso di distribuzione con un solo conduttore in c.a. (es SWER) o comunque con un ritorno nel terreno (es. sistema Iliceto), dove la cdt dovuta al ritorno nel terreno gioca un ruolo determinante nella progettazione.