La stazione elettrica spiegata con i Lego

Con i mattoncini Lego si può costruire di tutto. Dalle figure più semplici fino a progetti ambiziosi il gioco danese ha pervaso, negli anni, l’infanzia di ognuno e i più diversi settori. Con i lego sono state costruite intere città, macchine da corsa, figure umane in grandezza naturale, una replica fedele del Titanic, un albero di ciliegio… e anche parte di una stazione elettrica Terna.

Ad assemblare il modellino ci ha pensato Giuseppe Pelliccione, che lavora nella struttura Apparecchiature Alta Tensione (Ingegneria e Realizzazione di Progetto) del gestore della rete di trasmissione elettrica nazionale. L’ingegnere elettrotecnico, conoscendo bene i componenti e le tecnologie delle stazioni elettriche per il suo lavoro quotidiano, è riuscito con facilità a riprodurli in un modellino realizzato proprio con i famosi mattoncini: un modo divertente, ma efficace, per spiegare con “semplicità” come funziona una stazione elettrica nel mondo reale.

Non tutti infatti conoscono le operazioni che avvengono in strutture del genere e la loro importanza nell'ambito della filiera elettrica.

Sul territorio nazionale, Terna gestisce la rete di trasmissione dell’energia elettrica, composta da tante linee di alta tensione: i nodi di questa rete sono proprio le stazioni elettriche. È qui che arrivano le linee elettriche che trasportano l’energia, e al loro interno l’energia viene ridistribuita tra altre linee e in alcuni casi trasformata.

Esistono stazioni di smistamento, di conversione e di trasformazione, dove le diverse operazioni vengono assicurate dai vari componenti di alta tensione di cui sono composte. Tutte si articolano in una struttura modulare con più sezioni, a loro volta costituite da un sistema di sbarre e da un insieme di derivazioni denominate montanti o stalli. Le sbarre sono il vero nodo della stazione e sono formate da una terna di conduttori, a cui sono collegati gli stalli attraverso i sezionatori di sbarra. Gli stalli sono, a loro volta, composti da apparecchiature di manovra (interruttori e sezionatori) e da trasformatori di misura delle tensioni e delle correnti.

- Le stazioni di smistamento collegano tra loro linee elettriche allo stesso livello di tensione e ripartiscono tra loro l’energia elettrica;

- le stazioni di conversione servono per convertire la tensione da alternata in continua, e viceversa;

- le stazioni di trasformazione (come quella costruita con i lego da Pelliccione) “trasformano” l’energia, cioè la portano da un livello di tensione a un altro grazie all’utilizzo dei trasformatori di alta tensione, che collegano tra loro sistemi di sbarre a livello di tensione differente.

I trasformatori di alta tensione sono macchine elettriche che si occupano di trasformare l’energia dal livello di trasmissione (per il trasporto a grande distanza) al livello di subtrasmissione (per lo smistamento ai centri di carico o il prelievo dell’energia dai centri di produzione) – ad esempio, nel caso italiano, passando da 420 kV a 150 kV, e viceversa. Questa operazione permette di trasportare l’elettricità nel modo più efficiente possibile, perché (a parità di potenza trasportata) maggiore è la tensione e minori sono le perdite per dissipazione lungo le linee elettriche. Ogni trasformatore, per funzionare, si avvale di una serie di dispositivi ausiliari ed è immerso in una grande quantità di olio minerale o vegetale, che viene periodicamente prelevato, trattato e immesso nel macchinario; l’operazione avviene, come nell’immagine, grazie a un’autocisterna, a gruppi per il trattamento dell’olio e al lavoro degli operatori Terna.

Il personale operativo è fondamentale per tutte le attività di manutenzione e sostituzione delle apparecchiature presenti nella stazione elettrica che, pur funzionando in autonomia, ha bisogno di un controllo periodico costante. Oltre a sbarre, stalli e trasformatori di alta tensione, esistono infatti una serie di apparecchiature di manovra e trasformatori di misura che permettono all’energia di compiere il proprio viaggio fino alle cabine primarie di distribuzione.

Una stazione è fatta anche di sezionatori di linea e di sbarra, che creano un isolamento affidabile e garantiscono la continuità della corrente nella posizione di "chiuso", e di interruttori di alta tensione che servono per aprire e chiudere i circuiti di potenza; i trasformatori di tensione e di corrente (come quello oggetto della sostituzione nel modellino) trasferiscono rispettivamente l’ampiezza della tensione e della corrente di sistema ai circuiti di misura e protezione.

Queste apparecchiature sono tutte collegate da remoto ai centri di controllo Terna, in modo che i tecnici abbiano una visione d’insieme su quello che accade pur non essendo fisicamente sul posto: se qualcosa non funziona correttamente, la notifica è immediata.

I chioschi sono prefabbricati in cemento armato necessari per queste funzioni di controllo e contengono tutti i componenti periferici del sistema di automazione e dispositivi come computer e router.

Attraverso i sistemi informativi presenti, gli operatori che si occupano delle stazioni possono visualizzare da remoto la presenza di guasti o anomalie, monitorare lo stato degli asset e anche pianificare le attività di controllo periodico e di manutenzione.

Le prime permettono di verificare le condizioni dei componenti di stazione, per assicurarsi che non ci siano segnali di usura o di cattivo funzionamento che potrebbero pregiudicare il loro normale esercizio. Le seconde servono per mantenere efficienti le apparecchiature, sia periodicamente che in seguito a un guasto o a una segnalazione post controllo degli operatori – anche quest’ultimi, come tutto il resto dei componenti, fedelmente riprodotti in versione Lego.

DIETRO LE QUINTE. Giuseppe Pelliccione è un ingegnere elettrotecnico, ma fuori dal lavoro ha due grandi passioni: la modellistica e i suoi nipotini. La prima la coltiva da anni, con le pitture e la colla, per non abbandonare la creatività che ha contraddistinto il suo percorso di studi pre-ingegneria: liceo classico, conservatorio e corsi di disegno e pittura nello studio dello zio Augusto Pelliccione, un famoso pittore e scultore abruzzese recentemente scomparso. I suoi nipotini sono arrivati dopo, insieme all’amore per sua moglie e alla sua famiglia, originaria della Polonia. È qui che Giuseppe ha conosciuto Julek e Miriam, diventando in poco tempo lo zio preferito, nonostante la difficoltà a comunicare per le differenze linguistiche. Per conquistarli, ha utilizzato proprio il gioco e i Lego, una passione soprattutto di Miriam, che sempre più curiosa ha iniziato a domandare alla mamma quale lavoro facesse lo zio. Ma come spiegare a una bambina di seconda elementare, polacca e appassionata di costruzioni, cosa succede nelle stazioni elettriche? Solo i mattoncini Lego potevano funzionare.

Per capire come, Giuseppe ha deciso di fare un po’ di ricerche online. In poco tempo ha scoperto che i Lego non sono più solo un gioco per bambini, ma piuttosto la passione di migliaia di adulti identificati dalla stessa casa madre come AFOL ("adult fan of Lego"); un settore di mercato importante, viste le maggiori possibilità economiche. Il punto di riferimento principale per tutti gli appassionati è Bricklink.com, un sito nato come mercato secondario dove acquistare i pezzi sfusi, di qualsiasi tipo, e dove è possibile anche progettare a computer le proprie costruzioni, attraverso il software gratuito Studio. Uno spazio vuoto dove poter dare vita a qualsiasi oggetto con un numero illimitato di mattoncini, che provvede poi a generare la “lista della spesa” e le istruzioni del progetto.

Giuseppe è partito da lì e ci ha messo un mese per ottenere il modellino perfetto, pensato per il gioco e per mostrare il lavoro dello zio in stazione a suoi nipotini. Alla fine, ha acquistato i componenti e ha montato il tutto per scattare qualche foto, visto che il periodo di emergenza sanitaria impediva ai nipotini di venire in Italia. I nipotini hanno apprezzato molto, e lo stesso hanno fatto i suoi colleghi in Terna, che attraverso le immagini hanno potuto mostrare ai propri figli il loro lavoro. Anche sullo stesso sito ha riscontrato un discreto successo: il suo trasformatore Lego è stato premiato come “Staff Pick” della settimana nel mese di settembre 2020, e un suo modellino di un castello austriaco ha ricevuto lo stesso riconoscimento a febbraio del 2021.

La deformazione professionale da ingegnere si vede nei dettagli, ricostruiti realisticamente a partire da singoli pezzi di vecchi set della Lego, vagliati e combinati per essere il più possibile fedeli alla realtà; la testimonianza che, a parte l’elettricità, nelle sue vene continua a scorrere la creatività dell’artista.