Sistema di Sbarre a bassa impedenza in Rame o in Alluminio che raccolgono le Potenze Reattive Induttive generate dalle Batterie di Rifasamento.
La tensione nominale di un sistema elettrico è la tensione per cui il sistema è stato progettato. Nel caso di sistemi trifasi si considera il valore efficace della tensione concatenata. I Sistemi a Bassa Tensione sono quelli con Tensione Nominale fino a 1000 V in corrente alternata e 1500 V in corrente continua.
È il numero di Batterie di Condensatori di un Quadro di Rifasamento necessarie a realizzare una determinata Potenza Reattiva alla Tensione di impiego Ue.
Si tratta della “piastra” comprensiva dei Condensatori, delle Induttanze di sbarramento (ove presenti), dei contattori (o moduli tiristori), dei fusibili di protezione e dei cavi di cablaggio tra i componenti, che può essere estratta dal Quadro di Rifasamento per facilitare le operazioni di manutenzione.
Componente elettrico che assorbe una corrente pressoché in anticipo di 90° rispetto alla tensione, può quindi essere visto come il generatore della potenza reattiva induttiva richiesta dal carico da rifasare; tale quota di potenza reattiva vine “scaricata” dalle macchine di generazione e trasformazione e da tutte le linee a monte del punto di derivazione del Rifasamento.
Anche detto Teleruttore è un apparecchio meccanico di manovra avente una sola posizione di riposo, ad azionamento non manuale, in grado di stabilire, portare ed interrompere correnti in condizioni nominali, incluse le condizioni di sovraccarico di manovra. Serve ad inserire e disinserire le batterie di condensatori su comando del regolatore.
In merito alla Tenuta al Cortocircuito di un Quadro la CEI EN 61439-1 definisce due valori:
1) Corrente nominale ammissibile di breve durata (Icw) assieme alla durata corrispondente (tipicamente 1s), tale valore non dipende dal dispositivo di protezione (Interruttore Automatico) installato a monte;
2) Corrente di cortocircuito nominale condizionata (Icc), dipendente dall’Interruttore Automatico installato o come dispositivo generale del Quadro di Rifasamento oppure come partenza del quadro che alimenta lo stesso Quadro di Rifasamento.
È una sovracorrente transitoria di ampiezza e frequenze elevate che può stabilirsi quando un condensatore viene energizzato tramite contattore. L’ampiezza e la frequenza di questa sovracorrente dipendono da fattori quali l’impedenza di cortocircuito dell’alimentazione, il valore della capacità alimentata in parallelo e l’istante di inserzione. Al fine di limitare tale picco di corrente, i contattori sono dotati di resistenze di inserzione che limitano il valore della corrente all’inserzione.
È il rapporto tra la Potenza Attiva P1 e la Potenza Apparente S1 assorbite da un singolo utilizzatore o da un impianto, dove P1 ed S1 sono la Potenza Attiva e Apparente ipotizzando che il contenuto armonico sia nullo e sia presente la sola componente fondamentale. Coincide con il Fattore di Potenza solo nel caso di assenza di armoniche.
Al termine della vita del condensatore si ha un numero via via crescente di scariche interne che determinano un aumento di pressione all’interno del cilindro che lo contiene. Per prevenire lo scoppio, il condensatore è dotato di connessioni opportunamente predisposte che al manifestarsi della sovrappressione e conseguente spinta verso l’alto del coperchio, causano la disconnessione del condensatore dalla rete.
È la forma di energia che rappresenta il Lavoro Utile cioè lavoro meccanico, energia termica o luminosa (riscaldamento, illuminazione,motori) ottenuto tramite l’alimentazione dei carichi utilizzatori. Si misura in kWh.
È una energia che viene scambiata tra Rete e Carichi Utilizzatori che necessitano della creazione di un campo magnetico per il loro funzionamento. Si misura in kVARh.
È il rapporto tra la Potenza Attiva P e la Potenza Apparente S assorbite da un singolo utilizzatore o da un impianto. Nella definizione del Fattore di Potenza Sia la Potenza Attiva P che la Potenza Apparente S tengono conto non solo del contributo della componente fondamentale ma anche delle armoniche presenti.
Dispositivi di protezione contro cortocircuito. Proteggono da cortocircuiti all’interno del quadro di rifasamento che coinvolgono le apparecchiature di manovra, i cablaggi e i componenti a valle del loro punto di installazione.
Per Step o Gradini si intende il numero di combinazioni che in un Quadro Automatico di Rifasamento si possono realizzare con le batterie di condensatori a disposizione.
Es. In Quadro di Rifasamento di Potenza 400 kVAR con le seguenti batterie:
50 – 50 – 100 – 100 - 100
Il numero delle combinazioni realizzabili e quindi delle differenti Potenze reattive ottenibili è dato dal seguente rapporto:
STEP=Qn/Q1
Dove Qn è la Potenza Reattiva Nominale del Quadro in corrispondenza ai valori nominali della tensione e della corrente per i condensatori e Q1 è la potenza reattiva della batteria di taglia più bassa. Nel presente esempio dunque:
STEP=400/500=8
Si tratta di un codice stabilito nella norma IEC 60529 che indica il livello di protezione previsto per il Quadro contro i contatti con parti attive, ingresso di corpi solidi estranei e liquidi.
Il tiristore è l’organo di regolazione intrinseco in un modulo statico e lavora in linea di principio come interruttore elettronico che adempie un processo di commutazione in ogni semionda della rete di alimentazione. Il modulo è composto da due tiristori per fase (uno per la semionda positiva, l’altro per la negativa) collegati in antiparallelo. L’inserzione dei condensatori e delle reattanze di detuning viene così realizzata senza parti in movimento; i tiristori vengono comandati in corrispondenza del passaggio naturale per lo zero della corrente dei condensatori. I condensatori sono così connessi all’impianto senza transitori rilevanti.
A differenza della soluzione tradizionale con contattori nella quale non è possibile controllare puntualmente l’istante esatto di commutazione, questo “interruttore statico” è la scelta ideale per rifasare carichi con variazioni repentine nella richiesta di Potenza reattiva.
L’inserzione statica presenta i seguenti vantaggi:
• massima velocità nell'inserzione delle batterie di condensatori (< 50 ms),
• nessun picco di corrente sui condensatori durante la fase di inserzione delle batterie,
• nessun picco di tensione sui condensatori durante la fase di disinserzione delle batterie,
• eliminazione dei problemi connessi all’usura dei contatti nei contattori tradizionali,
• massima silenziosità,
• correzione ultrarapida del fattore di potenza,
• riduzione delle fluttuazioni di tensione,
• maggior durata dei condensatori.
La manutenzione è ridotta semplicemente a una ispezione visiva dei dissipatori e della ventilazione forzata (ove presente) con periodicità annuale. Il dispositivo si auto protegge da possibili surriscaldamenti.
Tutti i Condensatori non sono nella loro costruzione delle pure capacità infatti presentano dissipazioni di potenza attiva dette Perdite Dielettriche; il rapporto tra queste perdite dielettriche P e la potenza reattiva del condensatore Q rappresenta il Fattore di perdita che per i nostri condensatori è inferiore a 0,2 W/kVAR.
È la Potenza data dalla Somma Vettoriale della Potenza Attiva e della Potenza Reattiva. Solo nel caso in cui la tensione e la corrente siano in fase, coincide con la Potenza Attiva. Si misura in kVA.
È la Potenza Elettrica che viene convertita in Lavoro Utile e cioè lavoro meccanico, energia termica o luminosa (riscaldamento, illuminazione,motori). Si misura in kW.
È la Potenza che serve a sostenere il campo magnetico nei carichi induttivi come i Motori; è continuamente scambiata tra la rete e il carico. Si misura in kVAR.
È l’unica soluzione per evitare problemi di Risonanza tra Impianto e Quadro di Rifasamento. Vengono infatti collegate In serie ed accordate alle batterie capacitive delle reattanze ad una frequenza inferiore alla più bassa frequenza delle armoniche presenti. L’impedenza della serie Reattanza- Condensatore per una frequenza superiore alla precedente frequenza di accordo risulta essere induttiva. Tra Impianto che ha impedenza tipicamente induttiva e l’insieme Reattanza-Condensatore che alle armoniche presenti sii comporta anch’essa da impedenza induttiva non può più creare condizioni di risonanza.
È la centralina con tecnologia a microprocessore montata sui Quadri di Rifasamento Automatico. Misura lo sfasamento della corrente assorbita dal carico rispetto alla tensione (cosphi) e in base ai valori rilevati decide le batterie di condensatori da inserire o disinserire.
I Condensatori non possono essere nuovamente energizzati se hanno una tensione residua superiore al 10% della loro tensione nominale; a questo scopo sono provvisti di resistenze che secondo la IEC 60831 consentono la scarica a una tensione uguale o minore di 75 V in 3 min a partire da una tensione iniziale di picco pari a volte la tensione nominale Un.
Consiste nell’installare un unico Quadro di Rifasamento automatico a monte di tutto l’impianto da rifasare. Sarà alimentato da una partenza del Quadro Generale di Bassa Tensione (Power Center). Consente di raggiungere il valore minimo del cosphi di 0,95 tale da evitare le penali per eccessivo impegno di energia reattiva stabilite da ARERA (l’Autorita di Regolazione per Energia e Reti e Ambiente). Non comporta tuttavia alcun vantaggio sul dimensionamento dell’impianto, né riduzione di perdite a valle del suo punto di derivazione.
In presenza di Armoniche a frequenze in grado di innescare Risonanza tra il Quadro di Rifasamento e l’Impianto è necessario montare all’interno del Quadro di Rifasamento delle reattanze di sbarramento in serie alle batterie capacitive. Tale Rifasamento è detto “detuned” dal termine inglese relativo alle induttanze di sbarramento, “detuned reactors”.
Si tratta del Rifasamento di Carichi Utilizzatori di una certa Potenza, applicato localmente. Eleva il valore del fattore di Potenza su tutta la rete a monte del suo punto di derivazione, consentendo la riduzione delle perdite joule, vantaggi sul dimensionamento dei componenti e riduzione della corrente a parità di Potenza Attiva sui trasformatori MT/BT e sui cavi con conseguente incremento della loro durata.
Nell’ambito dello stesso impianto l’adozione di un quadro per il Rifasamento Centralizzato e di uno o più i Quadri per il Rifasamento Distribuito su alcuni utilizzatori più energivori rappresenta il cosiddetto “Rifasamento Misto”.
Rifasamento realizzato con sistemi ad inserzione tramite apparecchiature elettro-meccaniche (contattori) e senza aggiunta di reattanze di sbarramento.
Una rete collega tra di loro diversi componenti, come ad esempio generatori, cavi, trasformatori, motori, condensatori (quadri di rifasamento); quando la reattanza induttiva equivalente della rete e quella capacitiva del quadro di rifasamento si eguagliano per una frequenza che è vicina a quella delle armoniche presenti, quest’ultime vengono notevolmente amplificate e si assiste a valori molto alti non solo della corrente ma anche della distorsione della tensione. In caso di innesco di fenomeni di risonanza si hanno non solo guasti sicuri a carico dei sistemi di rifasamento ma anche picchi di corrente in impianto che possono determinare interventi intempestivi con conseguenti fuori servizio anche estesi. sia di corrente che allora tra il sistema di rifasamento (capacità equivalente dei condensatori) e l’induttanza equivalente della rete.
È un interruttore di manovra che nella posizione di aperto garantisce il sezionamento del Quadro di Rifasamento dal resto dell’Impianto. Può stabilire e interrompere la corrente nelle normali condizioni di funzionamento, può anche sopportare per un certo tempo la corrente di cortocircuito ma non può interromperla. È caratterizzato dal valore della Corrente di Tenuta di breve durata (periodo tipico 1 s).
Il Quadro di Rifasamento e i suoi circuiti devono essere in grado di portare le loro correnti nominali senza superare i limiti di temperatura tollerabili dai diversi componenti del quadro stesso. La temperatura dell’aria ambiente è la temperatura all’esterno del Quadro in corrispondenza della quale i componenti all’interno dello stesso possono lavorare in condizioni nominali senza superare i limiti assegnati dal costruttore ai componenti.
È il valore di tensione che, insieme alla corrente nominale Inc del condensatore, definisce come viene impiegato un sistema di rifasamento e la Potenza Reattiva realmente generata dalle batterie di Rifasamento.
È il valore efficace della Tensione di Tenuta, assegnato dal Costruttore al Quadro di Rifasamento e che caratterizza la tenuta a lungo termine del suo isolamento.
Valore efficace della tensione alternata per la quale il condensatore è stato progettato. Si deve evitare di adottare una tensione nominale eccessiva rispetto alla Tensione di Esercizio in quanto ciò comporterebbe una diminuzione di Potenza Reattiva significativa rispetto alla Potenza Reattiva Nominale del Quadro di Rifasamento.
I condensatori sono sottoposti a sovraccarichi di corrente a causa di sovratensioni e della presenza di armoniche. A livello normativo (IEC 60831-1) al fine di tenere conto delle cause dei sovraccarichi e delle tolleranze sui valori delle capacità rispetto ai loro valori nominali si è stabilito che un condensatore debba essere in grado di lavorare ad una corrente di valore efficace massimo pari a 1,5 volte la corrente nominale del condensatore (Inc).
Le norme prendono in considerazione dunque solo il valore efficace massimo della corrente che un condensatore deve poter sostenere.
Il THDc riportato da tutti i costruttori di sistemi di rifasamento vorrebbe rappresentare il Fattore di Distorsione Armonica Totale in Corrente che un condensatore è in grado di sopportare. Si tratta di un dato empirico che però non trova alcun riscontro nelle normative ed una volta garantita la tenuta del condensatore in termini di valore efficace della corrente si tiene conto ovviamente anche del contributo dovuto alle armoniche.
Società che opera nel campo della erogazione di servizi quali acqua, energia elettrica e gas.
Rappresenta il tempo medio di servizio del condensatore a condizioni nominali di tensione e corrente e con il quadro di rifasamento installato in un ambiente a temperatura non superiore al valore dichiarato in fase di specifica.