Scatti intempestivi e rimedio

Gli scatti intempestivi sono sovratensioni che provocano correnti verso terra attraverso la capacità di esercizio delle linee, dei filtri inseriti sugli apparecchi elettronici, o attraverso gli SPD (Surge Protective Device) posti a protezione dell’impianto contro le scariche atmosferiche.
Le sovratensioni possono essere di origine atmosferica, oppure dovute a manovre di inserzione e disinserzione carichi effettuate dal distributore o da utenze esterne od interne all’impianto utilizzatore.

Sovratensioni di origine interna

Qualsiasi manovra o guasto altera improvvisamente l’equilibrio di un sistema elettrico. Il raggiungimento di un nuovo regime avviene con oscillazioni prossime alla frequenza di risonanza del sistema, la cui ampiezza dipende dal tipo di circuito (energia, segnale); di manovra( apertura, chiusura);di carico (induttivo, capacitivo); di dispositivo (interruttore, fusibile); dall’istante della manovra, quindi dal valore iniziale della tensione di alimentazione.

Sovratensioni di origine atmosferica

Il fulmine può essere pensato come un generatore di corrente quasi ideale data l’elevata impedenza d’onda molto alta (alcuni kΩ) e la sua forma è l’impulso. L’intenso campo elettrico provocato dalla carica elettrica di nube temporalesca, supera la rigidità dielettrica dell’aria (che è di 30 \, \text{kV/cm} se l’aria è secca ma che scende a qualche kV/cm con aria umida) dando luogo a successivi canali ionizzati zigzaganti, che trasportano verso terra parte della carica. Nel terreno viene indotta una carica di segno opposto che sviluppa, soprattutto in corrispondenza di strutture alte e snelle dove il campo elettrico è più intenso, una canale ionizzato ascendente. Quando canale discendente ed ascendente si incontrano, si ha la corrente di fulmine, costituita in genere da una successione di impulsi, detti colpi, intervallati da qualche decina di microsecondi. Il primo colpo è il più importante sia per intensità che per durata.

Le sovratensioni atmosferiche negli impianti elettrici possono essere dovute sia a fulminazioni dirette che colpiscono edificio o linea, sia indirette, che cadono nei pressi dell’edifico o della linea e che si accoppiano induttivamente alla linea ed ai circuiti dell’impianto.

La soluzione ai problemi degli scatti intempestivi sta nell’adozione degli interruttori differenziali altamente resistenti alle cause che li producono. Non è purtroppo sufficiente la semplice adozione di differenziali di tipo A, come spesso si crede e si fa, (la classificazione dei differenziali è in tipo AC, A, B come noto).

 

Il grafico seguente mostra come gli interruttori APR non intervengano per correnti differenziali di durata inferiore ai tipico di correnti dovute a sovraytensioni pert di inserzione carichi, come indicato in precedenza. Nello stesso grafico è evidenziata la curva limite di sicurezza, cioè il limite massimo del tempo di intervento per i differenziali ritardati ammesso dalle norme. Come indicato, gli interruttori mantengono un margine di sicurezza rispetto alla curva limite.

Conclusioni

Se si vogliono prevenire gli scatti intempestivi la soluzione sta nell’adottare dunque interruttori differenziali altamente resistenti alle sovratensioni impulsive.
I problemi ci sono in particolare quando si alimentano carichi elettronici con inverter, filtri antidisturbo, dimmer ecc.; o se si abita nelle vicinanze di fabbriche, cantieri, stazioni elettriche; oppure quando si adottano SPD per la protezione contro le scariche atmosferiche; o, in genere, quando la continuità del servizio è essenziale (ospedali, impianti di allarme, frigoriferi, congelatori, impianti non presidiati, apparecchiature informatiche….
insomma, per farla breve, ormai si potrebbe dire…sempre!

 

Un commento su “Evitare gli scatti intempestivi e garantire la continuità di servizio nel tuo impianto?”

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