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Cabine di trasformazione. Parte seconda
Schema unificare di principio di una cabina privata: schema radiale semplice. Descrizione,
scelta delle apparecchiature.
Nella figura seguente è riportato lo schema di una cabina privata, relativamente alla sezione di
pertinenza dell’utente.
Si tratta di una cabina terminale, con un solo trasformatore; soluzione normalmente adottata per
impianti che impegnano una potenza inferiore a 200 kW. Lo schema presenta una distribuzione
della bassa tensione di tipo radiale semplice.
Sezione MT ENEL
Consegna e misura
Sezione MT utente
1
2
5
3
7
4
6
8
Sezione BT
Q.G.
9
10
11
12
Fig. 8
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Il trasformatore alimenta tutti i carichi dell’impianto, quelli essenziali, quelli ordinari e gli ausiliari.
Con questa soluzione accade che durante la notte e i periodi non lavorativi il trasformatore funziona
a basso carico, col risultato che esso viene scarsamente utilizzato e inoltre con basso fattore di
potenza.
Si analizza lo schema elettrico. In esso si distinguono:
•
•
•
•
una sezione MT dell’utente,
una sezione di trasformazione MT/BT,
una sezione BT,
l’impianto di terra
Descrizione
Descriviamo le funzioni delle apparecchiature presenti; successivamente analizzeremo le
caratteristiche delle apparecchiature e le linee guida per la loro scelta.
Sezione di media tensione lato utente:
sezionatore ( a vuoto ) d’ingresso cabina. Esso è previsto espressamente dalla normativa.
La sua funzione è quella di garantire visivamente lo stato di non collegamento della cabina
alla rete. E’ manovrabile da parte dell’utente (dal personale addetto dell’impianto),
1
sezionatore di terra, manovrabile dall’utente. Deve essere interbloccato con il sezionatore
a monte 1
onde evitare che possa essere chiuso con il circuito in tensione; la sua
funzione è quella
di mettere al potenziale elettrico zero tutto l’impianto a valle durante gli
interventi di manutenzione o altro.
2
sezionatore sotto carico-interruttore di manovra, ad apertura automatica, con telaio
portafusibili
la cui funzione è quella di proteggere il trasformatore contro i corto
6
circuiti. Infatti nel caso insorgano correnti di corto circuito saranno i fusibili, fondendo, a
comandare l’apertura del sezionatore. ( la protezione contro il sovraccarico è affidata agli
interruttori automatici a valle 9
e 11
;
3
4
sezionatore di terra. Deve essere interbloccato meccanicamente e magari anche
elettricamente con il sezionatore sotto carico a monte. Quando è chiuso permette di eseguire
operazioni in sicurezza sui fusibili e sul sezionatore.
impianto di terra di cabina. Serve a ottenere il potenziale elettrico di riferimento zero. Ad
esso sarà dedicato un apposito modulo;
5
interruttore automatico magnetotermico. E’ una soluzione alternativa all’uso dei fusibili ed
è adottata per potenze di impianto superiore a 400 kW e correnti superiori a 40 A ( corrente
primaria del trasformatore). Svolge anche la funzione di protezione dal sovraccarico;
7
sezione di trasformazione:
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8
trasformatore MT/BT. Il primario è sempre collegato a triangolo, il secondari a stella. Il
centro stella è collegato a terra . Dal centro stella parte il conduttore di neutro
sezione di bassa tensione:
interruttore automatico magnetotermico. Serve per la protezione del trasformatore e della
linea dal corto circuito e dal sovraccarico; realizza anche la funzione di sezionamento
dell’impianto dall’alimentazione e quindi deve essere quadripolare ( deve aprire anche il neutro).
9
10
11
12
sbarre di bassa tensione. Da esse partono le linee di bassa tensione per i vari carichi.
Interruttori automatici magnetotermici a protezione delle linee BT partenti;
Linee BT partenti dal quadro generale, per l’alimentazione di carichi singoli di elevata
potenza o di altri sottoquadri.
Q.G. Quadro generale
Soluzione costruttiva della cabina: oggi una soluzione costruttiva molto usata è quella in cui la
cabina è di tipo prefabbricata, realizzata con armadi metallici suddivisi in scomparti o celle
all’interno dei quali trovano alloggiamento tutte le apparecchiature. Si ottiene una
razionalizzazione dell’impianto di cabina, una più agevole realizzazione, una maggior sicurezza
per il personale, Ove necessario per il sicuro funzionamento dell’impianto le varie sezioni sono
interbloccate in modo che non sono consentite manovre errate qualora la cabina fosse accessibile
anche a persone non esperte
Analisi del sistema. Caratteristiche delle apparecchiature e loro scelta.
Lato media tensione:
Sezionatore sotto carico ( chiamato anche interruttore di manovra)
La sua scelta viene eseguita in base alla tensione di riferimento per l’isolamento ( è la tensione
massima a cui può essere utilizzata una data apparecchiatura e per la quale l’apparecchiatura è tata
testata).
Il sezionatore deve essere caratterizzato da un valore della tensione di isolamento superiore al
valore della tensione MT di alimentazione della cabina.
Tensione nominale del sistema
[kV]
Tensione max. di riferimento per l’isolamento [kV]
3
6
10
15
20
3,6
7,2
12
17,5
24
30
36
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Per quanto riguarda la taglia ( cioè il valore della corrente nominale o della portata ) la scelta è
obbligata e facilitata dal fatto che i sezionatori e gli interruttori di manovra della MT vengono
costruiti con correnti nominali minime di 400 A.
Nella quasi totalità dei casi la corrente nel montante del trasformatore ( cioè nella linea a monte
del trasformatore) è molto più bassa.
Es.: Se la potenza apparente nominale del trasformatore è Sn=250 kVA, e la tensione di
alimentazione della cabina è Vn=15 kV la corrente nel montante del trasformatore ( linea a monte )è
data da I1 = Sn / √3 Vn = 250000/ 1,73*15000 = 9,6 A.
Soluzione costruttiva: posizionato entro armadi metallici prefabbricati componibili
Fusibili: i fusibili devono possedere
•
•
tensione nominale uguale a quella del sistema
adeguato potere di interruzione (non inferiore alla massima corrente di corto circuito che
può manifestarsi nel punto di installazione). ( la situazione più sfavorevole è quella di un
guasto con conseguente corto circuito subito a valle del punto in cui è installato il fusibile),
Def.: potere di interruzione di un dispositivo di protezione: è il valore della massima corrente che
il dispositivo è in grado di interrompere senza che i contatti vengano danneggiati.
corrente nominale adeguata in base al valore della tensione primaria d’esercizio del
trasformatore e alla potenza nominale del trasformatore.
In pratica il criterio seguito è quello di scegliere i fusibili commerciali con una corrente
nominale di valore immediatamente maggiore o uguale a 2-3 volte la corrente primaria
nominale del trasformatore.
I valori delle correnti nominali dei fusibili commerciali sono normalizzati come riportato nella
seguente serie
•
6;
10;
16;
25;
40;
63;
100
[A]
Serie normalizzata dei valori delle correnti nominali dei fusibili di
MT commerciali
Es.: con una potenza apparente nominale del trasformatore Sn = 250 kVA e una tensione
primaria di esercizio Vn = 15 kV si ottiene una corrente primaria nominale I1n = 9,6 A.
Si potrà scegliere un fusibile con tensione nominale 15 kV e corrente nominale 25 A.
Soluzione costruttiva : anche i fusibili possono essere posizionati entro armadi metallici
prefabbricati componibili. a moduli o scomparti.
Conduttori di MT: sono in rame o alluminio. La sezione è normalmente circolare; il diametro
tipico è quello di 8 mm, abbondantemente superiore alle necessità elettriche.
La scelta di tale diametro è motivata soprattutto dalla necessità di conferire ai conduttori una elevata
resistenza meccanica alle forze a cui essi possono venire sottoposti specialmente in situazioni
anomale di funzionamento.
A titolo di esempio un conduttore di diametro di 8 mm può sopportare in maniera permanente una
corrente di 140 A per conduttore di rame, e 110 A per conduttore di alluminio.
Le forze meccaniche che i destano tra questi conduttori a causa di correnti elevate possono
raggiungere valori tali da determinare la loro flessione con un conseguente pericoloso
avvicinamento se i conduttori sono a tensioni diverse
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Normalmente i conduttori sono nudi e montati su isolatori rigidi, con terne di distanziatori circa
ogni metro; l’isolamento è ottenuto mediante adeguata distanza in aria.
Possono essere usati anche cavi MT.
TRASFORMATORE MT/BT per poter eseguire la scelta del trasformatore è indispensabile
conoscere la potenza ( attiva ) richiesta dall’impianto, e da essa determinare la potenza apparente
per la quale deve essere dimensionata la cabina.
Dimensionamento del trasformatore:
Diamo prima la definizione di potenza contrattuale :
Potenza contrattuale: è la potenza che l’utente richiede alla società erogatrice dell’energia e
che viene dichiarata al momento del contratto.
Chiamiamo questa potenza con Pcont
La potenza contrattuale deve essere almeno pari alla massima potenza attiva impegnata
dall’impianto. Il problema della determinazione della potenza attiva massima dell’impianto sarà
oggetto di un altro paragrafo. Per il momento supponiamo che essa sia stata determinata.
Un volta determinata la potenza massima impegnata dall’impianto è possibile determinare la
potenza apparente di progetto, sulla base della quale si può scegliere il numero e la taglia dei
trasformatori, procedendo con il seguente criterio:
• Si ipotizza in fattore di potenza dell’impianto cos φ = 0,9;
• Si assegna un margine di potenza ( o di riserva ) Pris per futuri ampliamenti del 25%.
Ne segue la potenza apparente di progetto:
Pcont + Pris
An
=
0,9
Es.:
Con una Pcont = 160 kW
Pris = 40 kW
160 + 40
An
=
= 222 kVA
0,9
Conosciuta la potenza apparente della cabina si pone poi il problema della scelta del numero dei
trasformatori e della loro potenza.
Bisogna allora tenere presenti alcune considerazioni:
• il costo di un solo trasformatore è minore di quello di due trasformatori di potenza uguale a
quella complessiva dei due trasformatori;
• aumentando il numero dei trasformatori aumenta anche il numero delle apparecchiature
necessarie; l’impianto assume una maggiore complessità e l’installazione è più costosa;
• se sono presenti esigenze di continuità di esercizio esse sono meglio soddisfatte se si
suddivide la potenza su due unità anzichè su un unico trasformatore. In caso di avaria di un
6/14
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•
trasformatore infatti c’è la possibilità di alimentare l’impianto con l’altro trasformatore
efficiente, anche se a potenza ridotta, garantendo così l’alimentazione almeno ai carichi
essenziali e vitali. Ad esempio, ipotizzando per una cabina una potenza apparente di 500
kVA si può adottare un unico trasformatore da 630 kVA, ma se esso subisce un’avaria e
necessita di manutenzione tutto l’impianto rimane fermo. Installando invece due
trasformatori, uno da 400 kVA e l’altro da 250 kVA non si avrà mai la fermata totale
dell’impianto e adottando lo schema di distribuzione in bassa tensione più idoneo si potrà
continuare ad alimentare buona parte dell’impianto.
Quando l’impianto presenta un assorbimento di potenza giornaliero elevato concentrato
soprattutto in certe fasce orarie mentre nelle restanti ore esso lavora a potenza ridotta, per es.
per illuminazione, servizi ausiliari ed altri carichi in servizio continuativo. può essere
conveniente installare due trasformatori di taglia molto diversa.
Potenza
Assorbita [ kW ]
Un semplice diagramma di carico
giornaliero di una fabbrica
150
10
0
7
17
24
ora del giorno
A quello di taglia più grande viene affidato il compito di alimentare i carichi in servizio
solo nella fascia oraria di punta, mentre si può riservare l’alimentazione dei carichi in
servizio continuativo a un trasformatore di taglia molto bassa, ad es. da 15 kVA.
Sulla base di queste considerazioni e delle reali esigenze dell’impianto si può procedere poi alla
scelta del trasformatore.
Soluzione costruttiva:
la scelta può essere fatta tra trasformatori in liquido isolante ( olio minerale) e trasformatori a
secco.
I trasformatori in olio hanno il nucleo magnetico e gli avvolgimenti elettrici immersi nell’olio
minerale all’interno di un cassone. L’olio minerale ha anche la funzione di raffreddamento della
macchina.
A causa del pericolo di incendio derivante dall’infiammabilità dell’olio ( circa 150 °C ) questa
soluzione costruttiva oggi, negli impianti nuovi, è meno diffusa che in passato.
I trasformatori a secco sono caratterizzati dal fatto che il circuito magnetico e gli avvolgimenti
sono annegati, mediante colata a caldo e sottovuoto in apposito stampo, in una massa solida isolante
di resina epossidica. In tal modo il trasformatore presenta una superficie esterna isolante liscia, gli
avvolgimenti sono ottimamente protetti dalla polvere, dall’umidità e da altri agenti inquinanti
solitamente presenti negli ambienti industriali.
Caratteristiche elettriche importanti dei trasformatori di cabina:
• Il rapporto di trasformazione;
• Il collegamento degli avvolgimenti : triangolo – stella con neutro;
• Gruppo CEI di collegamento: questo dato è necessario quando due trasformatori devono
lavorare in parallelo. In tal caso essi devono:
1. possedere stesso valore della tensione nominale primaria;
2. possedere uguale valore del rapporto di trasformazione a vuoto;
3. appartenere allo stesso gruppo di collegamento.
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•
Tensione di corto circuito percentuale
V1cc * 100
Vcc%
=
V2cc * 100
=
V1n
V2n
Il valore della tensione di corto circuito Vcc% è importante per poter determinare il
valore della corrente di corto circuito sul lato BT con la relazione
100 * In
Icc =
Vcc%
Per trasformatori MT/BT i valori tipici della tensione di corto circuito sono compresi
tra 4 e 6 %
•
•
Rendimento: il rendimento a pieno carico e a cos φ = 0,9 si attesta normalmente tra i
valori 0,97 % e 0,98 % ;
Corrente a vuoto : è il valore della corrente, in percentuale rispetto al valore nominale, che
il primario del trasformatore assorbe quando è alimentato alla tensione nominale.
Generalmente è compresa tra 1% per i trasformatori di maggiore potenza e 3 % per i
trasformatori di minore potenza.
Scelta delle apparecchiature lato BT:
Apparecchiature di manovra e protezione:
la funzione di manovra e protezione viene affidata generalmente a interruttori automatici
magnetotermici. Queste apparecchiature realizzano anche la funzione di sezionamento
dell’impianto per le operazioni di manutenzione a valle di essi.
Il dimensionamento di queste apparecchiature di bassa tensione richiede la conoscenza di:
• Potenza del trasformatore;
• Parametri del trasformatore
• Disposizione, valore della potenza nominale e numero dei carichi nell’impianto;
• Ripartizione della potenza sulle linee
• Valori delle correnti di corto circuito .
Per vedere i criteri che portano alla scelta degli interruttori facciamo riferimento allo schema di tipo
radiale della figura 9.
Ci proponiamo di dimensionare e scegliere gli interruttori evidenziati A, B, C.
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I questo schema A è l’interruttore automatico posto a protezione del trasformatore e della linea
montante del quadro generale; B è l’interruttore automatico posto a protezione del montante del
sottoquadro, e C è l’interruttore posto a protezione di un carico singolo.
15 kV
400 V
250 kVA
A
Q.G
B
80 kW
S.Q
C
30 kW
Fig. 9
LINEA B : 80 kW, 380 V, cosφ = 0,9
LINEA C : 30 kW , 380 V, cosφ = 1
Il problema che il tecnico deve affrontare può essere diviso in due fasi:
la prima fase consiste nella determinazione della corrente nominale e del potere di interruzione di
ogni interruttore;
la seconda fase consiste nella scelta degli interruttori in base alle loro caratteristiche di
intervento, affinché il ritardo proprio di apertura nel corto circuito sia compatibile con la sicurezza
dell’impianto. Un altro aspetto della scelta degli interruttori che frequentemente deve essere
considerato è quello del coordinamento selettivo con gli altri interruttori delle linee a monte e a
valle. Ciò significa che gli interruttori devono essere scelti in modo tale che essi intervengano in
modo coordinato e selettivo. Il risultato del coordinamento e della selettività è che in caso di
guasto ( corto circuito ) in un punto dell’impianto interverrà e aprirà il circuito solo l’interruttore
disposto a protezione della linea nella quale si sta verificando la situazione funzionale pericolosa
per l’integrità dell’impianto.
La risoluzione del problema inerente la seconda fase verrà affrontata in un paragrafo a parte.
Vediamo invece più nel dettaglio il criterio da seguire per risolvere il problema inerente la prima
fase.
Interruttore A di protezione del trasformatore e del montante del quadro generale:
Per la sua scelta occorrono queste caratteristiche principali:
• corrente ininterrotta nominale ( non inferiore alla corrente nominale secondaria del trasf.)
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•
•
•
potere di interruzione nominale ( non inferiore alla massima corrente presunta di corto
circuito nel punto dove è installato)
taratura del relè termico sul valore della corrente secondaria nominale I2N del trasformatore)
taratura del relè magnetico su un valore di corrente anche fino a 10*I2N
determinazione della corrente nominale:
occorre conoscere la corrente di impiego nel montante. Il calcolo è relativamente semplice; basta far
riferimento alla corrente nominale secondaria del trasformatore. Supponendo un trasformatore
MT/BT avente i seguenti dati di targa:
potenza apparente nominale
An = 250 kVA ,
tensione nominale primaria
Vin = 15000 V
tensione nominale secondaria
V20 = 400 V
tensione di corto circuito
potenza perduta nominale per effetto Joule
Vcc% = 5 %
Pcu = 4000 W
si ottiene una corrente nominale secondaria:
An
I2n =
250.000
= 361
=
√3 * V20
[A]
1,73 * 400
Si adotterà un interruttore automatico magnetotermico commerciale avente una corrente nominale
di valore immediatamente superiore al valore sopra trovato.
Si può adottare l’interruttore in aria scatolato per bassa tensione ISOMAX S5 della ABB Sace , con
corrente nominale tarabile tra 160 e 400 A.
• determinazione del potere di interruzione:
occorre conoscere la corrente di corto circuito che può instaurarsi nel montante per un corto
circuito ( trifase ) che si verifichi subito a valle dell’interruttore.
Per il calcolo occorre fare riferimento al circuito equivalente che tiene conto del trasformatore e
della rete a monte di esso ( fig. 10 )
Icca
XR
X”e
R”e
Si ipotizza un corto circuito a
valle dell’interruttore A
V20
√3
Fig. 10
Circuito elettrico equivalente per determinare la corrente di corto circuito trifase in un punto a
valle dell’interruttore A
In questo circuito:
è corrente di corto circuito trifase a valle dell’interruttore A;
Icca
X”e
è la reattanza equivalente secondaria del trasformatore;
R”e
è la resistenza equivalente secondaria del trasformatore;
XR
è la reattanza equivalente della rete a monte del trasformatore ( la resistenza equivalente
RR si suppone trascurabile )
X”e e
R”e si calcolano con le relazioni note dallo studio dei trasformatori
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Pcc
R”e =
4000
= 10,2 mΏ
=
2
3 * I 2n
3 * 361
4002 * 5
V220 * Vcc%
Z”e =
=
100 * An
Conoscendo R”e
e
2
=
32 mΏ
100 * 250000
Z”e si trova X”e con il teorema di Pitagora :
X”e = √
(Z”e )2 - (R”e)2
numericamente
X”e = √ 322 - 10,22
= 30,3 mΏ
Per determinare invece XR è necessario conoscere la potenza di corto circuito della rete. Questo è
un dato fornito dalla società distributrice dell’energia ( ENEL ). Chiamiamo questa potenza ACC.
Nota la ACC la reattanza equivalente della rete si calcola con la relazione
3 * E220
XR =
Acc
Supponendo ACC = 750 MVA si ottiene
3 * (4002 / √3)
XR =
= 0,213 mΏ
750000000
Sommando le reattanze si può trovare infine l’impedenza totale equivalente del circuito a monte
del guasto. Si può tuttavia osservare che la reattanza equivalente della rete ha un valore trascurabile
rispetto a quella del trasformatore. Ne segue che l’impedenza equivalente vista dal punto di corto
circuito coincide praticamente con l’impedenza equivalente secondaria del trasformatore, perciò
rimane:
Zt = 32 mΏ
E si trova infine il valore della corrente di corto circuito a valle dell’interruttore automatico A:
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V20
Icca =
400
=
√3 * Zt
= 7225 A
1,73 * 32 * 10
-3
Il potere di interruzione dell’interruttore A deve essere dunque superiora a 7,22 kA
Icca > 7,22 kA
L’interruttore adottato in precedenza presenta un potere di interruzione abbondantemente superiore
a questo valore.
In generale la scelta dell’interruttore per quanto riguarda il potere di interruzione non rappresenta un
problema perché i dispositivi esistenti in commercio hanno senz’altro poteri di interruzione
superiori ai valori che scaturiscono dal calcolo.
Interruttori di protezione delle linee partenti dal quadro generale
Considerazioni generali:
Essi vanno scelti in base alla corrente di impiego IB della linea che proteggono. Questa corrente
viene determinata considerando la potenza attiva che la linea deve distribuire, ipotizzando un cosφ
convenzionale 0,9.
Il relè termico di questi interruttori sarà tarato sul valore della corrente d’impiego IB;
Il relè magnetico su un valore non superiore alla minima corrente di corto circuito, cioè la corrente
di corto circuito calcolata nel punto più lontano dall’interruttore. Infatti se la linea è molto lunga la
corrente di corto circuito calcolata nel punto più lontano può assumere valori relativamente bassi.
ES. magnetico tarato per 10*IB e ICC<10*IB. : il magnetico non interviene!
In definitiva questi interruttori devono possedere le seguenti caratteristiche:
• corrente ininterrotta nominale maggiore della corrente di impiego;
• devono essere quadripolari se c’è il neutro
• potere di interruzione nominale ( non inferiore alla massima corrente presunta di corto
circuito nel punto dove è installato)
• devono essere coordinati, per la protezione contro il sovraccarico, con la conduttura e la
sezione della conduttura stessa ( una volta fissati il tipo di posa, il tipo di cavo, il numero dei
conduttori presenti, ecc.). Infatti potrebbe accadere, nel caso di condutture troppo lunghe,
che la protezione contro il corto circuito risulti inefficace,
e si deve verificare pertanto che:
• la linea sia protetta per tutta la sua lunghezza ( cioè che la lunghezza della linea non superi
la massima protetta sia contro i corto circuiti sia contro i contatti indiretti),
• la caduta di tensione non superi la massima ammessa;
• la perdita di potenza nella linea non superi la massima eventualmente ammessa
e si deve regolare:
• il termico sul valore di IB, e
• il magnetico su un valore non superiore alla minima corrente di corto circuito.
Si dovrà poi verificare la selettività tra le apparecchiature di protezione nei vari quadri.
Il problema del coordinamento con la conduttura e con gli altri interruttori ai fini della selettività
sarà affrontato separatamente in un altro modulo.
Interruttore B di protezione del montante tra il quadro generale e il sottoquadro
• determinazione della corrente nominale:
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Il calcolo viene deve essere eseguito in base alla corrente d’impiego IbB pari a
PB
80 * 10
IbB =
+3
=
√3 * Vu * cos φB
= 135 A
1,73 * 380 * 0,9
A cui corrisponde una corrente nominale dell’interruttore B di 160 A
Per quanto riguarda il potere di’interruzione valgono le stesse conclusioni viste per l’interruttore A
in quanto i conduttori di collegamento tra i due interruttori presentano impedenza trascurabile e non
contribuiscono a ridurre significativamente il valore della corrente di corto circuito in B rispetto a
quella in A.
Taratura:
Il relè termico di questo interruttori sarà tarato sul valore della corrente d’impiego IB;
Il relè magnetico su un valore non superiore alla minima corrente di corto circuito.
Interruttore C di protezione della linea C partente dal sottoquadro (carico 30 kW con cosφ =
1)
• determinazione della corrente nominale:
Il calcolo viene deve essere eseguito in base alla corrente d’impiego IbC pari a
30 * 10
Pc
IbC =
+3
=
√3 * Vu * cos φc
= 45,6 A
1,73 * 380 * 1
A cui corrisponde una corrente nominale dell’interruttore C di 50 A.
Per la taratura valgono le stesse osservazioni fatte per l’interruttore B
Conduttori montante A.
Frequentemente si adotta la soluzione con sbarre di rame a sezione rettangolare. Per la
determinazione della sezione necessaria si ipotizza, in via prudenziale, una densità di corrente
J = 1,5 A/mm2
Ne segue una sezione minima delle sbarre ( per fase ) del montante del trasformatore
I2n
SA =
231
=
= 154 mm2
J
1,5
Nel caso di correnti molto intense si possono usare più sbarre in parallelo per fase, sufficientemente
distanziate in modo da favorire il raffreddamento. Il fissaggio deve essere accurato per poter
resistere agli sforzi elettrodinamici notevoli che nascono tra di esse . Tali sforzi infatti potrebbero
provocare la flessione delle sbarre con conseguente avvicinamento che può risultare molto
pericoloso nel caso di sbarre a tensioni diverse.
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Vengono anche usati cavi, generalmente unipolari, isolati in PVC, EPR, o XLPE disposti su
passerelle, eventualmente con più cavi in parallelo per fase nel caso di correnti di notevole intensità
Sbarre quadro principale.
Sono normalmente in rame , con sezione di forma rettangolare.
La determinazione della sezione delle sbarre, nel caso di un solo trasformatore, può essere fatta
sulla base della corrente I2N.
Nel caso di due trasformatori in parallelo si può assumere come corrente di riferimento la somma
algebrica delle correnti nominali secondarie dei due trasformatori..
Apposite tabelle riportano la portata delle sbarre in funzione della sezione e del numero delle sbarre.
Una sbarra di rame lucida ( non verniciata ) ammette una densità di corrente che và decrescendo
all’aumentare della sezione e del numero delle sbarre.
A titolo puramente indicativo, per esempio, per una semplice terna di sbarre si passa da una portata
di 123 A per una sezione di 12x2 mm2 ( densità di corrente 123/24 = 5,17 A/mm2 ) ad una portata
di 3290 A per una sezione di 200x10 mm2 (densità di corrente 3290/2000 = 1,64 A/mm2 ).
Se non esistono particolari esigenze di continuità di esercizio si usa un semplice sistema di sbarre,
con unica alimentazione.
In caso di esigenze forti di continuità di esercizio si può prevedere un gruppo elettrogeno, un
commutatore rete-gruppo, la suddivisione delle sbarre in due parti e il raggruppamento dei servizi
essenziali sotto una semisbarra, figura 11
G
Gruppo
elettrogeno
Fig. 11
Schema di impianto con forti
esigenze di continuità di servizio
Servizi non essenziali
Servizi essenziali
Apparecchi di misura
Poiché la misura dell’energia viene eseguita nel locale contatori a cura degli operatori dell’azienda
distributrice la strumentazione BT è limitata nella maggior parte dei casi a voltmetri e amperometri
che hanno una funzione di misura solamente indicativa. Pertanto non devono essere
necessariamente strumenti di elevata precisione, ma piuttosto strumenti da quadro. Per gli strumenti
volumetrici si usa normalmente la misura diretta dato che il valore della tensione BT è compatibile
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con la loro portata, mentre le bobine amperometriche vengono alimentate in maniera indiretta,
mediante TA perché le correnti in gioco nei quadri sono normalmente di valore elevato. I TA
possono anche essere utilizzati per l’inserzione dei relè di protezione.
