È l’elemento di maggior costo e che maggiormente influenza le prestazioni del sistema di AE essendo la sorgente destinata a fornire energia nei periodi di mancanza della tensione primaria.
Può essere costituita da:
- una linea di emergenza indipendente da quella ordinaria;
- generatori indipendenti;
- batterie di accumulatori.
Nel primo caso occorre valutare l’effettiva indipendenza della linea di emergenza da quella di servizio.
Tale indipendenza viene normalmente quantificata mediante la probabilità (congiunta) che la tensione sulle due linee non venga a mancare simultaneamente. In via teorica, se la probabilità di guasto contemporaneo fosse nulla la seconda linea sarebbe assimilabile ad un generatore indipendente e si ricadrebbe nel secondo caso.
In pratica questo non può essere mai garantito per l’inevitabile interconnessione tra le due linee e la probabilità di fuori servizio congiunto assume valori tali da sconsigliare tale soluzione.
I generatori indipendenti sono rappresentati da gruppi elettrogeni o gruppi di continuità rotanti.
Un gruppo elettrogeno (GE nel seguito) è costituito da un generatore posto in rotazione da un motore diesel o da una turbina a gas.
Il tempo di presa del carico (tempo necessario all’avviamento e al raggiungimento del regime a frequenza e tensione nominali) è dell’ordine di 10÷15 s per i GE equipaggiati con motori diesel e di 3÷5 s per quelli equipaggiati con turbina a gas.
Le maggiori limitazioni dei gruppi elettrogeni sono la qualità dell’onda di tensione fornita e gli elevati tempi di presa del carico.
Per sopperire a tali limiti vengono utilizzati i gruppi di continuità rotanti che consentono una migliore qualità di alimentazione unita a tempi di presa del carico così brevi da poter essere definiti “no break”.
Essi sono sostanzialmente dei gruppi elettrogeni migliorati dal punto di vista del tempo di presa del carico: durante l’esercizio ordinario il generatore viene mantenuto in costante rotazione mediante un motore elettrico alimentato dalla rete (ciò diminuisce tuttavia il rendimento dell’impianto).
All’atto della mancanza della tensione un volano permette al generatore di continuare la rotazione ed avviare il motore termico.
La presenza del volano consente anche di migliorare la qualità dell’alimentazione filtrando i fenomeni tipicamente presenti in rete quali brevi interruzioni e buchi di tensione.
Nei generatori indipendenti dotati di motori termici la manutenzione periodica (livello gasolio, stato batteria, olio, filtri) è un elemento fondamentale per l’affidabilità. È, inoltre, consigliabile effettuare avvii e prove a carico ad intervalli regolari (settimanali o mensili) per minimizzare la probabilità che il generatore presenti malfunzionamenti o difficoltà di avvio proprio nel momento in cui sia chiamato ad entrare in funzione per scopi di emergenza.
Le batterie di accumulatori costituiscono infine una sorgente primaria di energia a tensione costante che non può essere utilizzata direttamente per l’alimentazione di utenze ac.
Esse vengono pertanto impiegate all’interno di sistemi elettronici necessari ai fini della conversione della tensione dc in una tensione ac sinusoidale a 50 Hz di valore efficace 230 V.
In termini generali tali sistemi sono denominati convertitori dc/ac o inverter, ma qualora utilizzati per scopi di AE prendono il nome di gruppi di continuità statici o ups (uninterruptible power supply).