Il presente rapporto descrive le attività di Ricerca di Sistema svolte nell’ambito del Progetto 4.1 “Evoluzione nella struttura e nella gestione delle reti di distribuzione” Nell’esercizio degli impianti elettrici risultano assai pericolose le situazioni in cui il livello di tensione transitorio superi quello di normale esercizio. Queste situazioni sono caratterizzate dal termine “sovratensioni” e possono portare alla scarica od al danneggiamento dell’isolamento delle linee o dei componenti elettrici ad esse collegati. Le sovratensioni possono essere: • di origine esterna (fulminazioni) – caratterizzate da valori di tensione molto elevati e da durate molto brevi, • di origine interna (legate alla configurazione del sistema o alla manovra di apparecchiature), caratterizzate da valori meno elevati ma da durate considerevoli. Per proteggere i componenti elettrici collegati possono essere utilizzati sia schermi (soluzioni che impediscano cioè che la sollecitazione raggiunga i componenti protetti – esempi di schermi sono le funi di guardia che intercettando la corrente di fulminazione la drenano direttamente a terra impedendo che essa fluisca nei componenti elettrici) che protezioni (dispositivi che non impediscono che le sollecitazioni raggiungano i componenti protetti ma che ne limitano gli effetti – esempi di protezioni sono gli scaricatori di sovratensione che si fanno carico di drenare a terra parte dell’energia del fulmine, impedendo che essa raggiunga valori troppo elevati per la tenuta dei componenti protetti). Attualmente nei sistemi elettrici in alta e media tensione la tecnologia di scaricatore maggiormente utilizzata è quella ad ossido di Zinco (ZnO): questo tipo di componente, collegato tra il potenziale di linea e la terra, possiede una caratteristica tensione-corrente fortemente non lineare: esso rappresenta ai livelli di tensione vicini alla tensione di esercizio, un elemento ad elevatissima impedenza – risultando quindi praticamente invisibile per il circuito; al sopraggiungere di una sovratensione, e quindi all’aumentare della tensione ai suoi terminali, lo scaricatore varia istantaneamente il suo punto di lavoro diminuendo drasticamente il proprio valore di resistenza e permettendo il fluire di corrente ed energia verso terra, garantendo il mantenimento di un livello di tensione transitorio adeguato per la tenuta dei componenti protetti. Questa caratteristica consente una riduzione delle sollecitazioni sugli isolamenti protetti e l’allungamento della vita di questi ultimi. Le esigenze di un mercato sempre più orientato all’economicità dei prodotti ed alle loro prestazioni ha portato allo studio di materiali per scaricatori che possano costituire, in un’applicazione futura, un’alternativa all’ossido di Zinco. Tra i materiali che potenzialmente possono essere di interesse, spicca l’ossido di Stagno SnO 2 : questo materiale, ed i resistori che possono essere prodotti sulla base di esso, è caratterizzato da una microstruttura assai semplice e da un processo di sinterizzazione a stato solido, che lo rendono potenzialmente meno soggetto a degrado. Va notato di contro che, allo stato attuale, non si è ancora riusciti a

mettere a punto una composizione ed un processo di produzione che consenta l’ottenimento di una caratteristica con coefficiente di non-linearità paragonabile a quello del resistore ZnO. L’attività svolta ha permesso una prima verifica delle caratteristiche elettriche su alcuni prototipi di resistori SnO 2 , evidenziandone similitudini e differenze rispetto a quelli ZnO. I dati della sperimentazione su resistori a SnO 2 ed il confronto con quelli di resistori a ZnO sono riportati nel rapporto di prova CESI RICERCA n. 06006868.