Massimo Tassinari

A cura di Lorenzo Spisni e Massimo Tassinari
Referenti tecnici di protezione catodica presso InRete Distribuzione Energia
Dall’intervento a SMART GRID DAYS 2025, 8 – 9 ottobre 2025.

In passato, tutti siamo partiti dai dati di potenziale E_ON. Poi, circa dieci anni fa, abbiamo avuto a disposizione una sonda di potenziale che ci poteva restituire ulteriori informazioni. Nel tempo abbiamo scoperto che la sonda di potenziale poteva rilevare il valore di potenziale E_sonda, valori di corrente di coupon (I_coupon), e, avvicinandoci all’obiettivo di ridurre le cadute omiche sul valore di potenziale, la sonda ci consentiva di ottenere E_OFF per raggiungere il cosiddetto “potenziale privo di caduta omica”.

L’esperienza che abbiamo portato avanti su un sistema elettrico, è un’esperienza che raccoglie con sé tante informazioni: otterremo i rilievi E_OFF  su condotta e i valori di E_OFF su coupon. Riassumendo direi rilievi “a due facce”, in quanto paragonando i rilievi di E_OFF ottenuti con le due tecniche che le norme ci propongono, i dati saranno contrastanti: alcuni dati saranno conformi e altri che probabilmente non ‘piacciono’ a nessuno.

I valori E_OFF contrastanti o interlocutori ci indicano la strada delle indagini più approfondite: questi dati non conformi non sono dovuti all’affidabilità del prodotto sonda di potenziale ma dobbiamo trovarne le cause nel circuito condotta – sonda – coupon – terreno, non dimenticando la presenza dell’ossigeno.

Vi dimostreremo che, nonostante i valori raccolti siano contrastanti, ci sono tante altre condizioni di base che fanno escludere al 100% la possibile corrosione di queste condotte.

Le normative e E_OFF

Abbiamo definizioni sia nella norma UNI EN ISO 15589-1 che nella norma UNI 11094. In quest’ultima si citano due modalità per acquisire il potenziale E_OFF: direttamente sulla struttura con interruzione della corrente catodica con acquisizione con ritardo tipico di 300 millisecondi oppure su piastrina o sonda dopo apertura del collegamento elettrico piastrina-struttura entro un tempo massimo di 100 ms. Queste tecniche valgono per la valutazione dettagliata dell’efficacia della condizione di protezione.

La tecnica e l’utilità per il collaudo del sistema elettrico e verifiche periodiche sono definite nella norma UNI EN ISO 15589-1 (Appendice A.2.3 – A.2.5 e Art. 7.3 – 12.4.2 e Art. 13.3). Pertanto, queste informazioni su E_OFF valgono sia in ambito tecnico (come fare) che di collaudo (messa in servizio o collaudo della condizione di protezione di un sistema) che rispetto alla manutenzione programmata di un sistema (UNI 11094 Appendice A1, A2, A3).

Quindi l’esperienza che vi portiamo trasferisce le normative citate all’interno di un contesto di campo, per ottenere informazioni di E_OFF che provengono dalle strutture interrate.

Di seguito le tecniche adottate per l’acquisizione potenziale E_OFF:

• direttamente sulla struttura (ritardo di circa 300 ms) E_OFF-pipe
• uso sonda di potenziale (entro un tempo massimo di 100 ms) E_OFF-coupon
  • tempo di acquisizione del potenziale E_OFF entro 2 ms (sovraprotezione),
  • tempo di acquisizione del potenziale E_OFF entro 21 ms,
  • tempo di acquisizione del potenziale E_OFF entro 100 ms (criteri di protezione).

Abbiamo individuato un sistema elettrico idoneo, non soggetto a interferenze o con un periodo di non interferenza sufficiente al monitoraggio dei dati, in cui i punti di misura caratteristici fossero dotati di sonde di potenziale.

Il sistema è stato individuato in una piccola area urbana.

La particolarità di questo sistema è la presenza di una differente resistività del terreno: infatti, persistono aree in cui, a seguito della bonifica di zone palustri e lagunari, la resistività si aggira intorno ai 7-8 Ω·m, mentre altre, sorte su depositi di natura fluviale, presentano una resistività nell’ordine dei 100 Ω·m.

Per approfondire nel dettaglio, è possibile scaricare il case study completo.

Dall’intervento “Protezione catodica. Messa in servizio di un sistema a corrente impressa in presenza di interferenze non stazionarie”
SMART GRID DAYS 2024, 18 – 19 Settembre 2024.

Il gruppo INRETE distribuzione, parte del Gruppo Hera, si occupa della distribuzione di gas ed energia elettrica in Emilia-Romagna e Toscana.

Il case study che presentiamo riguarda la messa in servizio di un sistema di protezione catodica a corrente impressa di una struttura di distribuzione in presenza di interferenze non stazionarie. Proprio per la morfologia delle strutture, questo tipo di messa a punto risulta estremamente dinamica. Vedremo quindi come l’utilizzo delle tecnologie AUTOMA, applicate alla regolazione (con un G-POWER installato come alimentatore più prossimo all’interferenza) e alle tecniche di misurazione (un dispositivo G4C-PRO installato sul secondo alimentatore e un G4C-PRO con BOX SOLAR installato sul punto di misura remoto), può contribuire all’efficientamento dei nostri impianti, regolandoli in maniera più efficace.

La situazione di partenza

Il sistema che prendiamo in esame è una frazione di un impianto di distribuzione su un quartiere cittadino, in cui persiste un’interferenza causata dalla vicina sottostazione elettrica di un sistema di trazione a corrente continua.

La rete, posata in un terreno prevalentemente sabbioso, è protetta tramite due impianti a corrente impressa ed asservita da un impianto di drenaggio unidirezionale. L’architettura della rete è prevalentemente magliata, con un’estensione di circa 24 km, e con uno sviluppo superficiale di poco superiore ai 10.000 m².

Tutto ha inizio con la messa fuori servizio dell’impianto di drenaggio unidirezionale.

Il nuovo assetto parte nel 2019 con: determinazione dello stato elettrico; valutazione della variabilità del campo elettrico; regolazione e quindi bilanciamento del sistema elettrico. La nuova morfologia porta i due alimentatori (i due rombi che vedete nell’immagine) in posizioni molto decentrate rispetto all’interferenza rilevata.

Questo fa sì che l’area urbana più prossima all’interferenza si trovi a registrare attenuazioni di potenziali molto evidenti. Decidiamo pertanto di progettare un impianto a corrente impressa, determinando la variabilità del campo elettrico e analizzando le aree più anodiche, quindi le più idonee per questa realizzazione.

L’impianto a corrente impressa

Nell’ottobre del 2022 realizziamo il nuovo impianto a corrente impressa. Di conseguenza passiamo anche all’implementazione sull’intera rete di nuovi punti di misura con sonde di polarizzazione. Nel novembre 2022 realizziamo il nuovo assetto elettrico che, per l’appunto, pone l’alimentatore di nuova progettazione più prossimo all’interferenza.

A seguito della nuova messa in servizio e alla variazione di parametri elettrici monitorati – attenendoci alla UNI11094 – riclassifichiamo tutti i punti di misura. Decidiamo di conseguenza di rifare una nuova messa in servizio dell’intero sistema, attenendoci alla UNI EN ISO15589-1, partendo dall’indagine preliminare:

• Verifica dell’integrità del sezionamento.
• Verifica di tutti i cablaggi.
• Variabilità del campo elettrico.
• Avvio del sistema con checklist di tutti gli impianti e relativi dispositivi di sicurezza.
• Avvio degli impianti con settaggi stato elettrico.
• Verifica della continuità elettrica.
• Ribilanciamento sia degli impianti che dei resistori sulla nostra rete.
• Rilievi delle correnti sui giunti.

Conseguentemente procediamo alla mappatura completa di tutto il sistema.

Procediamo con la riclassificazione dei punti di misura, aggiornamento cartografico e – passaggio frequentemente dimenticato – la raccolta di tutti questi dati in un rapporto di messa in servizio, dove registriamo i valori di riferimento dello stato elettrico del nostro sistema, in conformità con la ISO, per un confronto con misure future.

Il nostro sistema di telesorveglianza ci fornisce l’opportunità di riportare per ogni singolo punto di misura il suo set point successivo alla calibrazione, indirizzandolo verso il bilanciamento dell’impianto. Come si può vedere nell’immagine, questo fa sì che, in caso di sforamento del set point impostato, il sistema di monitoraggio crei una riga di anomalia, da cui è possibile generare un ordine di intervento.

Un sistema a corrente impressa è particolarmente dinamico e i primi interventi, oltre alla già citata dismissione dell’impianto di drenaggio, hanno fornito la possibilità di efficientare l’impianto, riducendo la densità di corrente da 2,7 mA/m² ottenuta con il primo assetto del 2017 a circa 1,0 mA/m² nel 2023.

La soluzione AUTOMA al problema delle interferenze

Tutte queste attività hanno sicuramente mitigato le problematiche presenti nel sistema, ma senza risolvere le interferenze che interagiscono con il sistema di pilotaggio dell’alimentatore.

Fortunatamente le tecnologie ci vengono incontro e l’adozione della tecnica del rilievo del potenziale Eoff (Istant-off) sull’alimentatore maggiormente interferito risulterà una scelta azzeccata.

Il nuovo alimentatore G-POWER by AUTOMA ci ha fornito la possibilità di pilotare l’impianto direttamente sul valore Eoff, valore epurato dalla componente IR, permettendo al regolatore PID dello stesso di mostrarsi meno sensibile alle fluttuazioni dei potenziali.

Questo si nota in particolar modo sullo scarto quadratico dell’erogazione di corrente dall’alimentatore. In questo primo assetto, dove entrambi gli alimentatori operavano a corrente variabile, è possibile vedere quanto risultasse variabile lo scarto quadratico durante l’arco della giornata.

Nella fase di sperimentazione successiva abbiamo legato il pilotaggio dell’alimentatore più prossimo all’interferenza ad una E-sonda remotizzata ancora più attiguo all’interferenza stessa, mentre l’altro impianto a corrente impressa è stato portato in corrente costante (gli spike visibili nell’immagine sono dovuti ad attività di manutenzione).

Nell’ultimo assetto, in cui l’alimentatore interferito è stato portato a un potenziale di Eoff locale, è possibile apprezzare un appiattimento dello scarto quadratico medio. Con questa configurazione abbiamo effettivamente dimezzato lo scarto quadratico della corrente, fattore che, anche se meno evidente ma altrettanto interessante, si nota pure sullo scarto quadratico medio della DDP E-sonda rilevata sul punto più caratteristico del nostro sistema. Anche in questo caso si ha un quasi dimezzamento del valore nella fase di pilotaggio dell’alimentatore tramite Eoff locale, il quale riesce a lavorare a potenziali E-sonda meno elettro negativi.

AUTOMA progetta e produce soluzioni hardware e software innovative e Made in Italy peril monitoraggio e il controllo remoto in ambito Oil, Gas e Water.

Siamo nati nel 1987 in Italia, e oggi oltre 50.000 dispositivi Automa sono installati in più di 40 Paesi nel mondo.

Vuoi conoscere i vantaggi per la sicurezza delle tue reti chepotresti avere con sistema di monitoraggio AUTOMA della protezione catodica?

Contatta il nostro team senza impegno e ti diremo cosa possiamo fare per ottimizzare il tuo controllo delle infrastrutture.