Il presente rapporto descrive le attività di Ricerca di Sistema svolte nell’ambito del Progetto “Trasmissione e Distribuzione”, Work Package 1.1 “Determinazione dei limiti di portata in corrente delle linee aeree”. L’incremento della capacità di trasporto delle linee aeree, si scontra con problemi oggettivi quali la temperatura limite del materiale costituente il conduttore ed il suo allungamento termico, che determina un aumento della freccia della campata con conseguente riduzione del franco (distanza) sul terreno e sulle opere attraversata. Obiettivo dell’attività è stato perciò quello di indagare sulle tecniche in grado di ridurre o contrastare l’incremento di freccia dei conduttori. Per compensare l’incremento di freccia delle linee esistono varie soluzioni, molte delle quali, se fattibili, comportano aggravi di spese, spesso non indifferenti per le compagnie elettriche, con affidabilità non sempre elevata. Alcune presentano inoltre impatti ambientali mal tollerati in territori con forti vincoli paesaggistici. Le tecniche vanno dalla costruzione di nuove linee, all’uso di un maggior numero di tralicci, per diminuire la lunghezza di campata, o di tralicci più elevati per aumentare i franchi da terra. Attualmente sono in corso in Italia ed in Europa ricerche volte allo studio ed alla verifica in campo di conduttori a basso coefficiente di dilatazione termica, mentre negli Stati Uniti già dal 1997 si stanno sperimentando dispositivi, appesi ai tralicci, od inseriti in campata, che sono in grado di contrastare, più o meno efficacemente, l’incremento di freccia e che non sembrano comportare modifiche sostanziali della linea. Brevetti, individuati attraverso una banca dati internazionale e quasi tutti americani, illustrano dispositivi di varie forme, da appendere ai sostegni della linea o da inserire in campata per contrastarne l’incremento di freccia. Le prime soluzioni fanno uso di un componente, chiamato attuatore, costituito da una barra di materiale ad alto coefficiente di dilatazione termica (10 -6 ÷ 10 -3 °F –1 ) o da un sistema pneumatico o idraulico con lunghezza variabile con la temperatura. L’attuatore si espande assialmente all’aumentare della temperatura ambiente o al variare della corrente della linea, e la sua variazione in lunghezza viene amplificata, attraverso dispositivi a forbice, dischi o incastri a dente in modo da mitigare automaticamente la freccia del conduttore, rimettendo in tiro la linea. Le tecniche più recenti sono basate su attuatori a memoria di forma o SMA (Shape Memory Alloys), consistente in una lega NiTi, in grado di espandersi o contrarsi ripetutamente, quando riscaldato, e tornare nella sua forma originale a seguito di un raffreddamento. Di particolare interesse sono risultati due dispositivi americani, di diversa taglia, SLiM e SmartConductor, per le loro prestazioni e la semplicità di installazione.

Il presente rapporto illustra i risultati dell’indagine nell’ottica di pervenire a verifiche sperimentali di laboratorio.