Analisi della qualità dell’energia con monitoraggio della corrente differenziale - L’uso di trasformatori/sensori di corrente adeguati ripaga

Il tema della qualità dell’energia (noto anche come PQ) ha molteplici sfaccettature. Non basta considerare i fenomeni che influenzano l’effettiva qualità della linea di alimentazione elettrica specificati nelle norme sulla compatibilità elettromagnetica IEC 61000-xx. Nelle applicazioni pratiche, bisogna prendere in considerazione anche altri parametri importanti per garantire la sicurezza dell’approvvigionamento di energia e, in alcuni casi, persino la protezione giuridica per quanto riguarda il consumatore. Questi parametri includono sempre più spesso i valori di consumo, che sono rilevanti per ridurre le emissioni di CO2 e garantire un impatto ambientale più contenuto. La combinazione di tutti questi parametri deve quantomeno derivare da risultati di misura affidabili.

Figura: Esempio applicativo dell’analisi qualificata della qualità della rete elettrica abbinata al monitoraggio della corrente di guasto e dei conduttori di terra

Tema della precisione della misurazione
Gli strumenti di misura sono generalmente classificati in base alle norme applicabili e alla loro accuratezza. L’accuratezza è un indicatore importante, che consente di effettuare l’analisi e di pianificare i conseguenti interventi sugli impianti partendo da risultati di misure considerate affidabili. Tuttavia, si può osservare che sebbene gli strumenti di misura utilizzati corrispondano a una specifica classe di precisione, spesso viene prestata meno attenzione ai sensori utilizzati. I risultati mostrano che sebbene gli strumenti di misura di classe A utilizzati nelle applicazioni di valutazione della qualità dell’energia possano offrire un’accuratezza dichiarata nella scheda tecnica dello 0,1% a U/I e 0,2S sul contatore di energia, i trasformatori di corrente a monte sono spesso significativamente meno accurati (ad esempio 0,5% o peggio). Inoltre, l’accuratezza non è l’unico fattore che influenza le misure di qualità dell’energia, ma anche l’inevitabile compatibilità delle armoniche, una delle questione relativamente recente che gioca sempre più un ruolo importante nel determinata la qualità complessiva dell’energia elettrica

Falsi allarmi dal monitoraggio della corrente di guasto
Spesso non è possibile utilizzare dispositivi di monitoraggio della corrente di guasto (RCD) che interrompono il circuito in impianti fissi per motivi legati al funzionamento dei sistemi di prevenzione incendi e protezione degli impianti. Di norma, queste connessioni hanno una corrente di guasto operativa misurabile, ad esempio in reti UPS, centri di calcolo, impianti di produzione, aeroporti, ecc. In tali casi ha senso installare uno strumento di monitoraggio della corrente di guasto (RCM) come dispositivo di protezione, a meno che non sia stato specificato un RCD per la protezione delle persone.

Ma anche in questi casi si osserva sempre più che i sistemi RCM sono suscettibili ai disturbi. Di solito, i disturbi causati dalle armoniche che interferiscono ripetutamente con la misura e che danno luogo a falsi allarmi. Ad esempio, un RCM può segnalare che è stato violato un limite anche se non si è verificato alcun guasto. Ciò genera incertezza per l’operatore e comporta anche inutili sforzi di analisi degli errori. Tuttavia, succede ancora di peggio quando si verifica un guasto reale perché, se non viene rilevato o viene effettuata una misurazione errata, ciò potrebbe causare danni reali, ad esempio se deve essere attivato un dispositivo di estinzione.

La soluzione: sistemi di misura dotati di sensori qualificati
Per migliorare l’accuratezza e l’affidabilità delle misure nel campo della qualità dell’energia, Camille Bauer Metrawatt AG sta introducendo i trasformatori di corrente serie XCTB, XKBU e XKBR per l’analisi della qualità dell’energia. La nuova generazione di convertitori garantisce un funzionamento senza problemi con armoniche fino a 20 kHz. Il metodo di misura dello strumento di Camille Bauer Metrawatt AG certificato metrologicamente e conforme allo standard IEC 61000-4-30 Ed. 3, Classe A è quindi garantito sistematicamente e durevolmente, dai sensori fino alla serie di strumenti LINAX PQ3000, LINAX PQ5000 e LINAX PQ5000-RACK.

La serie LINAX PQ contribuisce all’ottimizzazione dell’RSM consentendo di misurare e valutare le correnti di guasto e le correnti dei conduttori di terra nella stessa applicazione. In questo caso vengono utilizzati trasformatori di corrente differenziale nelle serie DACT e KBU. Al fine di evitare il più possibile errori di misura in presenza di oscillazioni armoniche, il sistema di misura è limitato a 1 kHz dello spettro di frequenza monitorato. Inoltre, il funzionamento stabile del sistema è facilitato da ulteriori vantaggi, quali il numero di canali di monitoraggio liberamente selezionabili (0/2/4/6/8), la selezione del monitoraggio della corrente del conduttore differenziale e/o di terra, il monitoraggio del conduttore rotto, valori limite selezionabili liberamente, misurazione della corrente del conduttore di terra con trasformatori di corrente standard, registrazione di allarmi e di violazioni di soglia con allarmi rapidi, innesco di allarmi diretti tramite uscite digitali, ecc. Una di queste caratteristiche che vale la pena evidenziare è la selezione flessibile di canali monitorabili, operazione che consente una rapida localizzazione dei guasti quando è realmente necessaria.

In sintesi, utilizzando uno strumento di misura della serie LINAX PQ con i sensori appropriati è possibile affrontare diverse applicazioni simultaneamente e in modo molto conveniente. E tutto ciò può essere ottenuto con un livello costantemente elevato di accuratezza e conformità agli standard in tutto il sistema.

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