La determinazione dei carichi convenzionali Per poter scegliere le caratteristiche dei componenti di un impianto, quali sezione dei conduttori, correnti nominali degli interruttori, ...., bisogna valutare l’intensità della corrente che fluisce nella varie parti, considerando la condizione peggiore. Se il carico è unico, il problema è di facile soluzione; in caso contrario, specialmente se i carichi hanno diagrammi di carico non noti a priori, bisogna ricorrere a coefficienti calcolati su base statistica e definire un carico convenzionale, che può essere una corrente o una potenza. Fattore di utilizzazione Si definisce potenza nominale Pn la potenza per la quale il sistema è stato previsto e dimensionato. Il funzionamento può avvenire in tre vari modi: • carico nominale, se P = Pn; > 1 sovraccarico P • sovraccarico, se P > Pn; K u = = 1 carico no min ale • carico ridotto, se P < Pn. Pn < 1 carico ridotto Un parametro fondamentale è quindi il fattore di carico o di utilizzazione Ku: 1 Fattore di contemporaneità Se si hanno più utilizzatori collegati alla medesima alimentazione, è lecito pensare che non tutti funzionino allo stesso istante. Quindi la potenza media assorbita è minore della somme delle singole potenze degli utilizzatori: N Pt < P1 + P2 + ... + Pn = ∑ Pi i =1 Si definisce fattore di contemporaneità il rapporto: Kc = Pt N ∑ Pi ≤1 i =1 fattore di contemporaneità per utenze industriali fattore di contemporaneità per utenze civili 2 Carico convenzionale per utenze industriali Considerato che nelle utenze industriali si hanno motori asincroni trifase, il carico convenzionale è pari alla corrente assorbita dai motori. Tenendo conto del rendimento di tali motori, la potenza assorbita da un motore in condizioni nominali è P Pan = n ηn e quindi la corrente nominale assorbita vale: Pan = Pn Pn = 3Vn I n cos ϕ n ⇒ I n = ηn 3Vn cos ϕ n ηn Se cambiano le condizioni sul rendimento e sul fattore di utilizzazione, si ottiene: Pn K u In = 3Vn cosϕη Una volta calcolata la potenza assorbita da ciascun motore, si deve tener conto della contemporaneità d’uso (Kc) e della presenza di altri utilizzatori (Ku). Un modo approssimato per valutare la potenza da installare è l’uso della potenza specifica espressa in VA/m2 per la quale vale la seguente tabella: 3 Carico convenzionale per utenze civili In tal caso si fa riferimento alla potenza contrattuale del singolo utente, che normalmente assume i valori: 1.5-3-6-10 kW per Vn=220 V 3-6-10-15-20 kW perVn=380 V Supponendo un f.d.p. unitario per l’utente monofase e pari a 0.9 per quello trifase, si ottengono le seguenti correnti: 7-14-28-46 per Vn=220 V 5-10-17-26-34 perVn=380 V Per il calcolo della potenza convenzionale si può ricorrere alla potenza specifica, come riportato in tabella oppure valutando la potenza totale, somma delle potenze dei singoli utilizzatori alimentati, e moltiplicandola per un fattore di riduzione globale che tiene conto sia dell’utilizzazione che della contemporaneità, come mostrato nella tabella 4 Corrente d’impiego La corrente d’impiego è il valore (reale o convenzionale) da considerare per la determinazione delle caratteristiche degli elementi del circuito. In regime permanente, coincide con la corrente relativa alla massima potenza da trasmettere. In regime transitorio, essa coincide con il valore efficace: 1T 2 Ib = ∫ i (t )dt T0 Se il funzionamento può essere scomposto in n intervalli di durata ti in cui la corrente è costante (es. ascensori) si ha: 1 N 2 Ib = ∑ Ii t i T i =1 Ib=1.8 In per gli ascensori elettrici; Ib=1.2 In per gli ascensori oleodinamici. 5 Caratteristiche di alcuni motori asincroni trifase 6
