Appunti di Sistemi elettrici per l'industria e i trasporti

Sistemi elettrici per l'industria e i trasporti - Sistemi elettrici per l'industria e i trasporti

Power quality

Lo studio della power quality è l’insieme degli accorgimenti da considerare in fase di progetto/gestione di rete al fine di garantire un'adeguata fornitura di energia.

L’analisi della qualità del servizio elettrico è diventata necessaria a fine anni ‘80 quando si è passati da un monopolio nazionale ad un sistema privatizzato: l’energia elettrica, diventando bene scambiabile, porta appunto all’introduzione della qualità.

[NB] L’utente stesso può essere causa di tutto: se l’utente non fa adeguata manutenzione egli ha dei guasti proprio a cose già buone quali appunto la tensione.

L’obiettivo è di avviare dei rapporti utente-distributore proprio per prevenire questi problemi in rete grazie al regolatore oggi vi sono parecchie regole cui utenti e distributori devono sottostare.

Il livello di qualità del servizio si sta alzando per i seguenti fattori:

• Utenti più sensibili = sono sempre più diffusi. Gli apparecchi elettronici principali responsabili delle distorsioni armoniche;
• Utenti più sensibilizzati = ora che vi è la possibilità nell’utente di monitorare la propria forma d’onda si trasmette in esso la consapevolezza di poter monitorare la propria forma d’onda;
• Utenti più esigenti = EBM processi produttivi non devono più fermarsi e ciò, se succede, può portare ad onerosi danni ed a danni economici elevati;
• Prosegue generazione distribuita = la diffusione della generazione distribuita tramite impianti di micro-produzione (<10 MW), connessi gran parte in MT, ha portato la rete a non essere più passiva ed a divenire di potenza solamente unidirezionale.

Le reti in MT, nate come canali per poter alimentare i carichi, a valle partendo dal punto di collegamento con la rete di trasmissione, stanno divenendo pian piano attive per la connivenza dei grossi carichi di essere allo stesso tempo consumatori e produttori di energia elettrica.

Norma CEI EN 50160 e serie normativa IEC 61000

Norma CEI EN 50160

Serie normativa IEC 61000

Descrivono e regolano la fornitura di en. elettrica e i rapporti distributore-utilizzatore.

Concetti di compatibilità elettromagnetica

Si introducono le seguenti definizioni:

• Ambiente elettromagnetico = insieme dei fenomeni elettromagnetici presenti in un determinato ambiente;
• Compatibilità elettromagnetica = è la capacità di un dispositivo/apparecchio/sistema di funzionare correttamente nell’ambiente elettromagnetico senza immotivati disturbi intollerabili o provocandoli ad altri apparecchi;
• Disturbi condotti = alterazione dell’ampiezza/forma d’onda della tensione che si propagano lungo una linea di alimentazione e vengono appunto condotti lungo le linee;
• Livello di compatibilità elettromagnetica = valore di un disturbo elettromagnetico su un dispositivo/apparecchio/sistema che ha elevata probabilità di non essere superato.

Sorgente = singolo dispositivo/apparecchiatura che origina il disturbo.

Immunità = capacità di un dispositivo/apparecchiatura/sistema di funzionare senza degrado delle prestazioni in presenza di un determinato sovraccarico elettromagnetico.

PAC = punto di accoppiamento comune: è un’utenza con la rete elettrica pubblica, ovvero il ramo della rete di alimentazione pubblica elettricamente più prossimo all’utenza.

PAI = "punto di accoppiamento interno" all’impianto utilizzatore che è il punto dell’impianto dove sono derivati i carichi più significativi.

• (1) Limite emissione
• (2) Livello compatibilità
• (3) Livello immunità

(2) Nelle reti di distribuzione il livello di compatibilità è standardizzato, mentre per gli impianti privati vengono distinte 3 classi con diversi livelli:

• 1° classe = livello più basso di quello della rete pubblica (ambienti di alimentazioni protette)
• 2° classe = livello uguale a quello della rete pubblica (PAI)
• 3° classe = livello più alto di quello della rete pubblica: è un vincolo meno stringente, per le quali in un sono commessi i carichi più gravosi

Classificazione dei disturbi

La IEEE “fa riferimento alla natura dei disturbi, e quindi parla di dissimmetrie, armoniche, buchi di tensione, ecc.”

Generalmente le 2 macrotipologie di disturbi sono:

• Disturbi condotti = sono prodotti all’interno della rete elettrica o dei suoi componenti (anche utilizzatori) essi fanno parte dei fenomeni a bassa frequenza (≤10 kHz)
• Disturbi irradiati = sono prodotti da fenomeni a alta frequenza (decine kHz-GHz)

CEI EN 50160

CEI Comitato Elettrotecnico Italiano

EN Europeo (norma uscita in inglese)

50160

La norma CEI EN 50160 "definisce,