L'inquinamento elettrico
Didattica realizzata e fornita dalla società AMRA spa CHAUVIN ARNOUX GROUP
“L’inquinamento elettrico” è diventato una problematica del mondo industriale, terziario e civile. Alle sinusoidi di ieri si sostituiscono dei segnali deformati dove la misura è impossibile con gli strumenti standard.
Insieme al valore efficace diviene importante conoscere anche il valore di cresta, il fattore di cresta, il fattore di distorsione e i tassi di armoniche del segnale. Le nuove pinze di potenza e armoniche (descritte nelle pagine seguenti) permettono una diagnosi rapida quantificando e qualificando l’”inquinamento armonico” al fine di apportare i necessari rimedi.
Scomposizione armonicaSi dimostra che un’onda periodica di qualunque forma (corrente deformata) equivale alla somma delle onde sinusoidali elementari, chiamate armoniche, e di una eventuale componente continua. La frequenza di ogni armonica è un multiplo intero della frequenza di riferimento, detta fondamentale. Anche per le reti europee, il segnale fondamentale (H1) ha una frequenza di 50Hz e l’armonica di 3° grado (H3) una frequenza di 150Hz, ecc. Questa scomposizione armonica dell’onda, è la conseguenza di una rela- zione matematica, chiamata trasformata di Fourier. |
|
Scomposizione armonica
Si dimostra che un’onda periodica di qualunque forma (corrente deformata) equivale alla somma delle onde sinusoidali elementari, chiamate armoniche, e di una eventuale componente continua. La frequenza di ogni armonica è un multiplo intero della frequenza di riferimento, detta fondamentale.
Anche per le reti europee, il segnale fondamentale (H1) ha una frequenza di 50Hz e l’armonica di 3° grado (H3) una frequenza di 150Hz, ecc. Questa scomposizione armonica dell’onda, è la conseguenza di una rela- zione matematica, chiamata trasformata di Fourier.
|
La figura 2 illustra la trasformata di Fourier dei segnali deformati. Le reti elettriche industriali producono principalmente delle armoniche dispari. Lo studio delle armoniche si effettua generalmente tra 100Hz (armonica di 2° grado) e 2500Hz (armonica di 50° grado) Generalmente sono le prime armoniche dispari che provocano le distorsioni massime. |
La figura 2 illustra la trasformata di Fourier dei segnali deformati.
Le reti elettriche industriali producono principalmente delle armoniche dispari. Lo studio delle armoniche si effettua generalmente tra 100Hz (armonica di 2° grado) e 2500Hz (armonica di 50° grado)
Generalmente sono le prime armoniche dispari che provocano le distorsioni massime.
Misura delle armonicheDue grandezze quantificano le distorsioni armoniche, e sono applicabili alla misura di tensione e corrente.
con A eff = valore efficace del segnale Ao = ampiezza componente continua A1 = ampiezza fondamentale An = ampiezza armonica di grado n Se DF = 40% significa che 40% del valore efficace è perso, per un motore per esempio, un riscaldamento inutile. Queste grandezze possono essere date anche come tassi parziali, grado per grado (per ogni armonica). |
|
Misura delle armoniche
Due grandezze quantificano le distorsioni armoniche, e sono applicabili alla misura di tensione e corrente.
- THD: distorsione armonica totale o tasso armonico in rapporto al valore della fondamentale
(conosciuto come THD-F) - DF: fattore di distorsione o tasso armonico in rapporto al valore efficace del segnale (conosciuto come THD-R o THD-RMS)
con A eff = valore efficace del segnale
Ao = ampiezza componente continua
A1 = ampiezza fondamentale
An = ampiezza armonica di grado n
Se DF = 40% significa che 40% del valore efficace è perso, per un motore per esempio, un riscaldamento inutile.
Queste grandezze possono essere date anche come tassi parziali, grado per grado (per ogni armonica).
Sorgenti ed effetti delle armoniche
La proliferazione degli equipaggiamenti a base elettronica di potenza, genera delle correnti armoniche che creano “inquinamento”. Si trasmettono sia con attenuazione, se gli elementi della rete sono essenzialmente resistivi, sia con amplificazione se la rete possiede condensatori o induttanze di valore non trascurabile (fenomeno di risonanza). Le principali sorgenti di armoniche sono i convertitori di potenza, convertitori statici di frequenza, motori asincroni, saldatrici, forni ad arco, gruppi di continuità, carichi domestici.
Le perturbazioni generate sono di due tipi:
- Perturbazioni ad effetto istantaneo, dovute alla deformazione dell’onda e ai fenomeni di risonanza: difetti di fun- zionamento dei sistemi di comando, di protezione contro le sovratensioni.
- Perturbazioni a lungo termine: essenzialmente problemi di natura termica suscettibili a ridurre la vita degli equipaggiamenti, come la distruzione a medio termine se troppo eccessivi.
Prodotti correlati
Registratore di potenza e d’energia PEL 105: impermeabile, robusto, resistente alle alte temperature e UV. Ideale per un uso sul campo! ->>
PEL103: Logger di potenza e d’energia con display digitale 3 livelli per misure su impianti monofase e trifase non equilibrati. ->>
Analizzatore di potenza e di qualità dell’energia C.A 8333: le principali caratteristiche della rete elettrica in modo semplice e rapido. ->>
Pinze multimetro F407: in un solo strumento misure precise di tensione, corrente, potenza (mono e trifase), armoniche, ecc. ->>
Altra didattica a cui potresti essere interessato
Le misure di terra
Scopri quali sono le funzioni di un circuito di terra e con che strumenti è possibile misurare i parametri coinvolti. (approfondisci)
Scegliere il trattamento superficiale in funzione delle condizioni ambientali
Acciao zincato, zincato a caldo, zincato sendzimir, zincato verniciato, inox e zinco-magnesio-alluminio rappresentano alcuni dei trattamenti superficiali utilizzabili in funzione delle condizioni ambientali… (approfondisci)
Sai che si può creare un effetto di autorigenerazione del materiale?
Utilizzando una lega composta da zinco-magnesio-alluminio si può ottenere un effetto di autorigenerazione del materiale tagliato e una prevenzione delle reazioni corrosive (approfondisci)
Le norme EN 81.20 e EN 81.50
La nuova EN 81.20 sostituisce EN 81.2 e EN 81.1. Contiene i requisiti per completare l’installazione di ascensori per passeggeri e montacarichi indipendenti dal sistema di guida. (approfondisci)
Sai cos'è il Regolamento Prodotti da Costruzione?
Il Regolamento Prodotti da Costruzione (CPR) è una legge europea che stabilisce requisiti e caratteristiche essenziali dei prodotti progettati e realizzati per essere installati in modo permanente nelle opere di ingegneria civile (approfondisci)
Cos'è la compatibilità elettromagnetica?
È la capacità di un dispositivo a funzionare in un ambiente elettromagnetico, senza produrre a sua volta disturbi elettromagnetici per ciò che si trova nello stesso ambiente. (approfondisci)
La misura d'isolamento
Su cosa si basa la misura della resistenza d’isolamento e come se ne determina il valore? (approfondisci)
Cos'è il K Factor e come influenza un trasformatore
I carichi non lineari collegati alla rete elettrica assorbono una corrente distorta che può essere scomposta in armoniche. Contro il surriscaldamento dei trasformatori si può specificare un declassamento. (approfondisci)
Scopri i vantaggi della tecnologia INGLOBATO IN RESINA
Una tecnologia studiata per ottimizzare le performance in qualunque condizione, viene utilizzata principalmente per l’isolamento di avvolgimenti di media tensione.(approfondisci)
Le segregazioni in un quadro di Bassa Tensione
All’interno di un quadro elettrico di Bassa Tensione è possibile trovare differenti tipologie di segregazione, identificate come Forma 2, Forma 3 e Forma 4… (approfondisci)
Altri prodotti a cui potresti essere interessato
Conchiglia: Armadi stradali in vetroresina e accessori. ->>
Finecorsa giri: serie finalizzata al controllo dei giri di organi rotanti oppure alla posizione angolare di macchinari industriali o edili. ->>
I primi pressacavi anticondensa: pressacavi VentGLAND e tappi VentPLUG, a prova di condensa! Aiutano a ridurre significativamente l’ingresso di umidità in contenitori e custodie. ->>
Controllore impianti elettrici C.A 6117: controllore impianti elettrici multifunzione, misura potenza e armoniche per analizzare la qualità degli impianti. ->>
NUOVO QUBO 96: Analizzatore multifunzione 96X96mm per l’impiego in sistemi trifase a tre o quattro fili con carico squilibrato. ->>
Quadri blindati di Media Tensione NORMAC-F: quadri con tecnologia Apierre di media tensione tipo Normac/F realizzati con scomparti modulari. ->>
