Teoria e pratica delle sottostazioni
Una sottostazione elettrica è una stazione sussidiaria di un sistema di generazione, trasmissione e distribuzione dell’elettricità dove la tensione viene trasformata da alta a bassa o il contrario usando dei trasformatori. L’energia elettrica può fluire attraverso diverse sottostazioni tra l’impianto di generazione e il consumatore, e può essere cambiata in tensione in diversi passaggi.
Una sottostazione che ha un trasformatore step-up aumenta la tensione mentre diminuisce la corrente, mentre un trasformatore step-down diminuisce la tensione mentre aumenta la corrente per la distribuzione domestica e commerciale. La parola sottostazione deriva dai giorni prima che il sistema di distribuzione diventasse una rete.
Le prime sottostazioni erano collegate a una sola centrale elettrica dove era alloggiato il generatore, ed erano filiali di quella centrale.
Apparecchiature nelle sottostazioni
Le sottostazioni hanno generalmente apparecchiature di commutazione, protezione e controllo e uno o più trasformatori. In una grande sottostazione, gli interruttori sono utilizzati per interrompere qualsiasi cortocircuito o corrente di sovraccarico che può verificarsi sulla rete. Le stazioni di distribuzione più piccole possono usare interruttori automatici o fusibili per la protezione dei circuiti di distribuzione. Le sottostazioni di solito non hanno generatori, anche se una centrale elettrica può avere una sottostazione nelle vicinanze.
Altri dispositivi come condensatori di correzione del fattore di potenza e regolatori di tensione possono anche essere situati in una sottostazione.
I palazzi alti possono avere diverse sottostazioni interne. Le sottostazioni interne si trovano di solito nelle aree urbane per ridurre il rumore dei trasformatori, per ragioni estetiche, o per proteggere i dispositivi di commutazione da condizioni climatiche o di inquinamento estreme.
Qualora una sottostazione abbia una recinzione metallica, deve essere adeguatamente messa a terra (UK: earthed) per proteggere le persone dalle alte tensioni che possono verificarsi durante un guasto nella rete.
I guasti a terra in una sottostazione possono causare un aumento del potenziale di terra. Le correnti che scorrono nella superficie terrestre durante un guasto possono far sì che gli oggetti metallici abbiano una tensione significativamente diversa da quella del terreno sotto i piedi di una persona; questo potenziale di contatto rappresenta un pericolo di folgorazione.
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