Condensatori in carta bimetallizzata Condensatori in polipropilene metallizzato ad alto gradiente Condensatori in polipropilene standard 2015 ...
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2015
CATALOGO
RIFASAMENTO
INDUSTRIALE BT
Condensatori in carta bimetallizzata
Condensatori in polipropilene metallizzato ad alto gradiente
Condensatori in polipropilene standard
QUALITY MADE IN ITALY
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ne
Nuova MICROmatic.
Ancora un passo avanti.
MICROmatic è la piccola apparecchiatura di rifasamento ICAR curata fino nei
dettagli, affinché dia il migliore servizio e la massima affidabilità, in tutta sicurezza.
MICROmatic si caratterizza per la struttura modulare a rack (MICROrack) che
permette una gestione dei ricambi semplice ed una manutenzione rapida e sicura.
Ecco le migliorie che abbiamo apportato, nella nuova versione:
• Ventilazione forzata, per garantire la miglior areazione dei condensatori
• Tensione ausiliaria 110Vac, via trasformatore interno. Maggiore sicurezza
dell’operatore
• Nuovo regolatore evoluto RPC 5LGA.
Nuovi regolatore RPC 5LGA e 8LGA
MICROmatic, MINImatic, MIDImatic: anche le “piccole” apparecchiature di
rifasamento meritano “grandi” regolatori perché devono affrontare anch’esse
i problemi degli impianti elettrici industriali: distorsione della corrente e/o della
tensione, perturbazioni, buchi di tensione…
I nuovi regolatori RPC 5LGA e 8LGA offrono, oltre alle funzioni più avanzate per la
regolazione del fattore di potenza, misure e dati relativamente all’inquinamento
armonico della corrente e della tensione (thd totale, valore % di ogni armonica).
Ampio display LCD con icone e messaggi testo.
Gli allarmi accompagnati da testo esplicativo in lingua a scelta tra le 6 disponibili
(ITA, ING, FRA, TED, SPA, POR) rendono più semplice la comprensione degli
eventi accaduti.
L’ingresso in corrente è programmabile: può accettare sia TA con secondario 5A
che 1A. Possibilità di arricchire le funzioni disponibili mediante moduli aggiuntivi
(ad esempio, comunicazione RS485 Modbus).
Funzionamento su quattro quadranti per impianti con cogenerazione interna (ad
esempio fotovoltaico in scambio).
Porta ottica frontale. Algoritmo di ottimizzazione dell’utilizzo dei gradini a bordo.
MULTImatic: nuova carpenteria standard IP4X
Le nuove apparecchiature delle famiglie MULTImatic offrono in standard una
robusta carpenteria con grado di protezione IP4X.
A maggiore garanzia di affidabilità e durata dell’apparecchiatura, e per semplificare
ulteriormente le operazioni di manutenzione grazie alle pannellature facilmente
amovibili.
I
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ne
Nuove regole dell’AEEGSI,
con applicazione a partire
dal 1 gennaio 2016
Con la delibera 180-2013, l’Autorità per l’Energia Elettrica, il Gas ed il Sistema
Idrico ha emanato le nuove regole per quanto riguarda l’ambito dell’energia
reattiva, relativamente alle utenze con potenza impegnata ≥ 16,5kW:
• Nelle fasce orarie F1 e F2 sarà ammesso un prelievo di energia con
rapporto tra energia reattiva ed energia attiva non superiore a 0,33, ovvero
con fattore di potenza medio mensile almeno pari a 0,95. L’energia reattiva
consumata in eccesso rispetto a tale valore sarà gravata da penale in
0,9 0,95 bolletta
• Sarà ammesso un fattore di potenza medio mensile non inferiore a 0,7
• Sarà ammesso un fattore di potenza delle ore di punta non inferiore a 0,9
• Non sarà consentita l’immissione in rete di energia reattiva
• Per maggiori informazioni, consultateci.
Nuovi inseritori statici
Gli inseritori statici equipaggiano le apparecchiature di rifasamento MULTImatic
in versione speed, ovvero realizzate per rifasare carichi extrarapidi (impastatrici,
saldatrici, bambury, mulini, etc).
Permettono l’inserzione/disinserzione di tutta la potenza reattiva a bordo del
quadro in poche decine di millisecondi, con una performance difficilmente
eguagliabile sul mercato anche in termini di durata di vita ed affidabilità di manovra.
Le apparecchiature MULTImatic speed garantiscono, oltre all’elevata velocità di
manovra:
• Riduzione delle correnti dei transitori di inserzione/disinserzione, grazie
allo zero-crossing
• Riduzione della rumorosità
• Riduzione della manutenzione
Quadri MINImatic: ingresso cavi dal basso
Le apparecchiature MINImatic sono state arricchite con una nuova caratteristica:
la possibilità di ricevere i cavi di potenza dal basso.
La carpenteria predisposta in tal senso ed il sezionatore di potenza posizionato
nella parte inferiore del quadro, permettono la facile installazione anche dove
i cavi sono disposti a pavimento, oppure in presenza di pavimento tecnico,
intercapedine, etc.
L’arrivo cavi dal basso dovrà essere indicato in calce all’ordine.
II
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Estensione GRATUITA della Garanzia
E’ possibile estendere gratuitamente la garanzia di ulteriori 12 mesi, oltre a quelli
previsti per legge, dei quadri di rifasamento automatici (MICROmatic, MINImatic,
MIDImatic, MULTImatic) delle famiglie:
• FH: con a bordo condensatori in polipropilene ad alto gradientee reattanze
di blocco.
• FD: con a bordo condensatori in carta bimetallizzata e reattanze di blocco.
• TC: con a bordo condensatori in carta bimetallizzata
Per avere l’estensione basta registrarsi entro 60 giorni dalla data di consegna sul
sito: www.warranty.icar.com
III
Icar: Prodotti e soluzioni
ICAR è leader nella produzione di condensatori e sistemi di rifasamento in bassa e media tensione; controlla con proprie aziende
tutte le fasi produttive: il film di polipropilene/carta, la metallizzazione, l’avvolgitura, la realizzazione del prodotto finito.
Il Gruppo ICAR ha diversi stabilimenti, localizzati tutti in Europa. Il rifasamento industriale viene realizzato integralmente in Italia.
Per i dettagli sulle singole famiglie, trovate i relativi cataloghi sul sito internet www.icar.com.
Ecco le apparecchiature e le soluzioni che proponiamo.
Condensatori e sistemi
Filtri attivi
di rifasamento MT
Condensatori Componentistica
per elettronica di per rifasamento
potenza custom
Stabilizzatori
Filtri EMI RFI
di tensione BT
Condensatori per Condensatori per
avviamento marcia accumulo energia
motori e scarica rapida
Condensatori Reattanze e
per rifasamento trasformatori BT/BT
lampade speciali
Efficientamento energetico | Power quality
IV
Servizi
Per molte aziende l’energia elettrica è una voce di spesa Ecco perché è importante una manutenzione adeguata
importante, ed una parte degli importi è dovuta ai consumi e l’utilizzo di ricambistica originale: i condensatori,
di energia reattiva. quando usurati o di cattiva qualità, rischiano di scoppiare
Tutte le aziende che distribuiscono energia elettrica fanno provocando danneggiamenti alle apparecchiature
pagare penali nella bolletta dei consumi, se l’utenza elettriche, fermi impianto per intervento delle protezioni, o
consuma energia reattiva oltre i termini indicati dall’Autorità addirittura veri e propri incendi.
per l’Energia Elettrica ed il Gas (AEEG).
Proponiamo un ampia gamma di servizi per aiutarvi in tutte
E’ molto conveniente installare un impianto di rifasamento le situazioni che devono essere affrontate dalla scelta del
efficace, correttamente dimensionato. corretto sistema di rifasamento, alla messa in servizio, alla
E’ fondamentale monitorarne il corretto funzionamento gestione, alla sostituzione.
perchè se non lo si tiene in perfetta efficienza “perde Le misure «in campo» spossono essere effettuate con
potenza”, e si rischia di pagare le penali. Con una corretta uno strumento conforme alla normativa CEI-EN 61000-4-
manutenzione si evitano sprechi di soldi e inutili dissipazioni 30 classe A, in grado di verificare la qualità dell’energia
di potenza nei cavi e nei trasformatori dell’impianto elettrico secondo indicazioni della norma CEI EN 50160.
che viceversa subisce invecchiamento precoce.
Verifica sistemi
esistenti
Analisi delle penali
Messa
nelle bollette
in servizio
dell’energia elettrica
Progettazione
Manutenzione
e produzione
programmata
su specifica cliente
Progettazione e
Analisi della Qualità
produzione per
dell’Energia
impianti complessi
Seminari tecnici Soluzioni di revamping,
ricambi originali
V
Qualità
ICAR ha sempre considerato la qualità dei prodotti e Qualità di prodotto
l’efficacia dei processi interni come fattori chiave della
strategia aziendale. Le apparecchiature di rifasamento ICAR sono progettate
secondo le normative di riferimento e sottoposte a prove
In ICAR riteniamo che la rispondenza alle normative sia nei nostri laboratori che nei più importanti laboratori
internazionali sia un requisito fondamentale per proporre internazionalmente riconosciuti, allo scopo di garantire la
apparecchiature in grado di soddisfare le esigenze dei rispondenza agli standard più severi:
nostri Clienti. • CEI EN 60831-1/2 per il condensatore bt di
rifasamento industriale
• CEI EN 60439-1/2 e CEI EN 61921 per le
apparecchiature complete di rifasamento industriale
Sistema Qualità bt
Il sistema di gestione per la Qualità ICAR è certificato
I laboratori di prova ICAR sono in grado di eseguire i test
secondo la normativa ISO 9001 dal 1994.
necessari per la produzione di apparecchiature conformi
ICAR partecipa attivamente ai comitati normativi
alle normative di prodotto e/o secondo le specifiche cliente.
internazionali che redigono le normative applicabili alle
I laboratori sono dislocati nelle maggiori sedi produttive,
apparecchiature di nostra produzione, ed in particolare ai
allo scopo di avere un feedback immediato sulla produzione
condensatori industriali: questo garantisce di essere sempre
ed una competenza tecnica specializzata per tipologia di
al passo con l’evoluzione normativa, anzi di precorrerla.
produzione.
Dal 2011 il sistema di gestione per la Qualità ICAR è
I laboratori ICAR sono in grado di effettuare un'ampia
certificato IRIS (International Railway Industry Standard).
gamma di test eseguiti usando apparecchiature di prova e
tecniche di misurazione avanzate.
Promosso da UNIFE (associazione delle aziende europee
operanti in ambito ferroviario) e sostenuto da operatori,
I laboratori di prova dispongono di una superficie coperta
system integrator e produttori di apparecchiature, IRIS
globale di oltre 1000mq di cui oltre 600mq nella sede di
integra lo standard di qualità ISO 9001 introducendo
Monza.
ulteriori requisiti, specifici per il settore ferroviario.
IRIS è modellata sugli standard di qualità simili già in vigore
In particolare, il laboratorio di prova del sito di Monza è
nei settori automobilistico e aerospaziale.
certificato dall’ente IMQ secondo la norma EN ISO IEC
Organismi di certificazione indipendenti ed approvati dai
17025 edizione 2005.
promulgatori dello standard garantiscono obiettività e
trasparenza nella valutazione.
La qualifica del laboratorio assicura:
• attività di prova condotte in conformità ai principali
La certificazione IRIS, pur essendo
standard di riferimento per il prodotto;
orientata al settore ferroviario, si
• prove assistite all’interno di processi di omologazione
ripercuote positivamente su tutto il
secondo gli standard sopracitati;
sistema Qualità ICAR, con beneficio
Certificato UNI EN • l’applicazione di metodologie di prova esattamente
Iso9001:2008 per tutte le tipologie di apparecchiature
definite;
prodotte.
• misurazioni riferibili a campioni di misura nazionali o
internazionali;
• definizione delle incertezze di misura.
VI
La convenienza del rifasamento
Convenienza tecnica Rifasamento ed efficienza energetica
Il corretto rifasamento di un impianto elettrico industriale ne Il rifasamento industriale è uno degli interventi
ottimizza l’efficienza e la durata nel tempo. più efficaci di efficientamento energetico
dell’impianto elettrico utente e, più in generale,
Il rifasamento riduce le correnti «inutili» che fluiscono nelle della rete elettrica nazionale.
linee e nei componenti di potenza con questi sostanziali
benefici: Il rifasamento riduce i costi dell’energia elettrica
• Ottimizzazione del dimensionamento dei componenti sia in termini di eliminazione/riduzione delle penali in bolletta
(trasformatori, organi di manovra, cavi) per eccesso di consumo di energia reattiva, sia in termini di
• Riduzione delle cadute di tensione lungo le linee riduzione dell’energia dissipata per effetto Joule.
• Riduzione delle perdite per effetto joule
• Riduzione dell’invecchiamento dei componenti. Il rifasamento permette l’ottenimento di Titoli di Efficienza
Energetica tipo I (certificati bianchi) secondo le modalità ed
i criteri indicati dagli organi competenti.
Convenienza economica
Oltre ai benefici economici delle voci riportate al paragrafo Rifasamento e qualità dell’energia
precedente, il rifasamento degli impianti, proprio per le sue
peculiarità, è stimolato dalle autorità competenti tramite Il rifasamento ha un impatto importante
delle delibere ad hoc. anche sulla qualità dell’energia
Fino al termine del 2015 rimane in vigore la delibera 348- dell’impianto elettrico.
2007 dell’ Autorità per l’Energia Elettrica ed il Gas (AEEG),
che impone l’applicazione di penali in bolletta per impianti In molti impianti elettrici industriali
con cos φ medio mensile inferiore a 0,9. alimentati da rete Mt si riscontra una
tensione bt notevolmente distorta, e spesso la causa è
Con la delibera 180 del 2013, l’AEEG ha definito le nuove l’eccessivo carico del trasformatore MT/bt, che lo porta in
regole in vigore dal primo gennaio 2016, per quanto saturazione.
riguarda il prelievo di energia reattiva dalla rete. Ecco i punti
salienti: Il corretto rifasamento delle utenze con il conseguente
• Le penali saranno applicate, nelle fasce orarie F1 e alleggerimento del carico sopportato dal trafo permette
F2, per i clienti con potenza impegnata > 16,5kW di riportarlo in condizioni di funzionamento entro i limiti di
• Sarà gravata da penale la quota parte di energia linearità, riducendo in maniera sostanziale la distorsione
reattiva eccedente il 33% dell’energia attiva. Quindi della tensione.
per evitare le penali in bolletta bisognerà avere un
cos φ medio mensile almeno pari a 0,95 Non bisogna dimenticare che a sua volta il rifasamento,
• Non sarà ammesso avere impianti con cos φ medio se non correttamente scelto ed installato in funzione delle
mensile inferiore a 0,7 caratteristiche dei carichi, può dare luogo a fenomeni di
• Non sarà ammesso immettere in rete potenza risonanza delle correnti armoniche generate dai carichi non
reattiva (ovvero essere “in capacitivo”) lineari presenti nell’impianto, con conseguente aggravio
• Non sarà ammesso avere, nelle ore di massimo della distorsione della corrente
carico, un cos φ inferiore a 0,9 Il corretto rifasamento impedisce l’innesco delle risonanze
limitando la presenza delle armoniche in corrente:
nell’impianto circoleranno quindi solo quelle generate dai
carichi non lineari.
Queste armoniche potranno essere «cancellate» installando
uno o più filtri attivi (vedasi catalogo dedicato) o passivi.
VII
Glossario
Cos phi. Semplificando, in un sistema elettrico si Batterie a bordo di un rifasatore
nomina con phi (φ) lo sfasamento tra la tensione e la automatico. Sono le unità fisiche di rifasamento
corrente alla frequenza fondamentale del sistema (50Hz). presenti, comandate ciascuna da un organo di manovra
Il cos phi è quindi una grandezza adimensionale compresa dedicato (contattore o inseritore statico). Un rack può
tra 0 ed 1, e varia istante per istante. Tipicamente, un essere costituito da un’unica batteria (come tipicamente
impianto elettrico industriale ha un cos phi induttivo, il cui avviene nelle famiglie detuned) oppure da più batterie. Ad
valore dipende dalle caratteristiche delle utenze. esempio, il MULTIrack HP10 da 150kvar/400V è costituito
da 6 batterie: 2 da 15kvar e 4 da 30kvar. E’ facilmente
Fattore di potenza. In un sistema elettrico si
verificabile contando il numero di contattori presenti
intende con fattore di potenza il rapporto tra la potenza
sul fronte del cassetto. Più batterie possono essere
attiva e la potenza apparente. Anche il fattore di potenza
accorpate per realizzare gradini di potenza opportuna:
è una grandezza adimensionale compresa tra 0 ed 1, che
in questi casi sono comandate dallo stesso contatto del
varia istante per istante. Tuttavia, il cos phi ed il fattore
regolatore di cos phi.
di potenza coincidono solo in sistemi sinusoidali privi
di correnti armoniche. In un sistema con armoniche, il Combinazioni. E’ il numero di configurazioni interne
fattore di potenza è sempre inferiore al cos phi. che propone un determinato rifasatore automatico, in
funzione dei gradini (numero e potenza) che ha a bordo.
Fattore di potenza medio mensile. Ad esempio, un rifasatore da 280kvar con gradinatura
Le bollette dell’energia elettrica riportano il fattore di
lineare 40-80-160 propone 7 combinazioni: 40-80-120-
potenza medio mensile, ottenuto dal rapporto tra la
160-200-240-280. Tanto maggiore è il numero delle
potenza attiva consumata dall’utente e la potenza
combinazioni possibili, tanto migliore è la “precisione” e
apparente transitata dal punto di consegna. Tipicamente
la flessibilità di impiego del rifasatore.
il fattore di potenza medio mensile è calcolato
separatamente sulle diverse fasce orarie (F1, F2, F3). THD (Total Harmonic Distorsion). Per
una grandezza periodica non sinusoidale, il THD (in
Penale per basso fattore di potenza. italiano indicato spesso come Coefficiente di distorsione
Secondo le indicazioni della delibera AEEG 348/07, se
armonica) è il rapporto tra il valore efficace di tutte
nelle fasce orarie F1 e F2 il fattore di potenza medio
le componenti armoniche ed il valore efficace della
mensile è inferiore a 0,9 induttivo, vengono applicate
fondamentale a 50Hz.
in bolletta delle penali economiche. A partire dal 2016
il fattore di potenza medio mensile minimo per non THDIC. E’ il THD massimo che un condensatore
incappare in penali, sarà portato a 0,95 induttivi. può sopportare, per quanto riguarda la corrente che lo
attraversa. E’ un valore caratteristico di ogni condensatore,
Livello di isolamento. Per un condensatore
indicativo della sua robustezza: tanto più è elevato il
che risponde alla normativa CEI EN 61921, il livello di
THDIc , tanto più è robusto il condensatore. Il THDIc è
isolamento è indicativo della tensione impulsiva che può
il valore più significativo per confrontare condensatori
sopportare.
differenti, insieme alla massima temperatura di utilizzo.
Tensione di isolamento. Per un sistema di
THDIR. E’ il THD massimo sopportabile dal
rifasamento che risponde alla normativa CEI EN 60439-
condensatore relativamente alla corrente che circola
1/2, la tensione di isolamento è indicativa della massima
nell’impianto da rifasare. E’ un dato empirico, che si basa
tensione di rete che può sopportare l’intero sistema.
sul THDIC e sull’esperienza del costruttore. Non esiste
Tensione nominale del condensatore UN. un legame teorico tra THDIR e THDIC valido per tutti gli
E’ la tensione di targa del condensatore, in corrispondenza impianti. Il THDIR può essere anche molto differente, per
della quale è calcolata la sua potenza nominale. condensatori con lo stesso THDIC prodotti da costruttori
differenti, in funzione della propensione al rischio dei
Tensione massima di utilizzo UMAX. costruttore stesso.
E’ la massima tensione che il condensatore può
sopportare, per i periodi indicati dalla normativa CEI EN THDV. E’ il THD massimo sopportabile da un rifasatore
60831-1/2. Vale la relazione UMAX= 1,1 UN con reattanze di blocco delle armoniche, relativamente
alla tensione dell’impianto.
Tensione nominale di impiego Ue.
E’ la tensione di targa del sistema di rifasamento, alla fD: è la frequenza di accordo tra induttanza e capacità
quale può essere utilizzato. Un rifasatore con tensione di un rifasatore “sbarrato” ovvero dotato di reattanze di
nominale di impiego Ue può avere a bordo condensatori blocco per la protezione dei condensatori dalle armoniche
con tensione U N > Ue. Non può mai accadere il contrario. in corrente. La frequenza di accordo è il parametro
elettrico più oggettivo per confrontare due rifasatori
Corrente di corto circuito Icc. “sbarrati”: tanto inferiore è la frequenza di accordo, tanto
Come indicato nella norma CEI EN 61439-1 all’articolo migliore è il rifasatore in termini di robustezza e durata.
3.8.9.4, è la corrente presunta di corto circuito che il quadro In particolare, un rifasatore detuned con fD pari a 180Hz
può sopportare per un tempo determinato. E’ un dato è più robusto di uno con f D pari a 189Hz. In un rifasatore
dichiarato dal costruttore del quadro sulla base di prove sbarrato, per effetto Ferranti la tensione sui condensatori
di laboratorio. La corrente di corto circuito del quadro può è più elevata di quella di rete: per questo motivo devono
essere aumentata, in caso di necessità, installando fusibili. essere scelti condensatori con tensione nominale
In tal caso il dato dichiarato deve essere corredato dalla opportunamente maggiorata rispetto a quella di rete.
dicitura “corrente di cto cto condizionata da fusibile”. La frequenza di accordo può anche essere espressa,
indirettamente, indicando il detuning factor p%.
Vedasi a pagina 11.
VIII
Indice
CAPITOLO 1 Criteri di scelta 1
CAPITOLO 2 Soluzioni di rifasamento con condensatori in polipropilene 12
CAPITOLO 3 Soluzioni di rifasamento con condensatori in carta bimetallizzata 24
CAPITOLO 4 Filtri passivi e filtri attivi 33
CAPITOLO 5 Regolatori di potenza reattiva e protezioni 35
CAPITOLO 6 Dimensioni 41
CAPITOLO 7 Note tecniche 62
APPENDICE Tabelle, criteri di scelta, condizioni di fornitura 69
IXCAPITOLO 1
Criteri di dimensionamento e scelta
Per rifasare correttamente un impianto elettrico bt bisogna Potenza del Potenza rifasante necessaria (kvar)
partire dallo scopo che si vuole ottenere, ovvero motore
• un fattore di potenza visto «al contatore» superiore
3000 1500 1000 750 500
a quello imposto dall’autorità competente per non
HP kW giri/ giri/ giri/ giri/ giri/
incappare in penali «per eccesso di consumo di min min min min min
energia reattiva».
• la riduzione delle correnti (e quindi delle dissipazioni 0,4 0,55 - - 0,5 0,5 -
joule e delle cadute di tensione) nelle tratte più 1 0,73 0,5 0,5 0,6 0,6 -
lunghe e gravose, in termini di corrente trasportata 2 1,47 0,8 0,8 1 1 -
3 2,21 1 1 1,2 1,6 -
In funzione delle utenze elettriche presenti in impianto
(ciclo di lavoro, potenza, fattore di potenza), della topologia 5 3,68 1,6 1,6 2 2,5 -
(radiale, ad anello, etc) e dell’estensione dell’impianto 7 5,15 2 2 2,5 3 -
stesso, una volta calcolato il fabbisogno di potenza
10 7,36 3 3 4 4 5
rifasante si deciderà come intervenire nell’impianto.
15 11 4 5 5 6 6
30 22,1 10 10 10 12 15
Modalità di rifasamento in bt. 50 36,8 15 20 20 25 25
100 73,6 25 30 30 30 40
Le modalità più comuni sono il rifasamento distribuito
(ognuna delle utenze viene dotata della propria unità 150 110 30 40 40 50 60
rifasante, tipicamente fissa) ed il rifasamento centralizzato 200 147 40 50 50 60 70
(viene installato un unico rifasatore automatico asservito a
250 184 50 60 60 70 80
tutto l’impianto).
E’ poi possibile realizzare soluzioni «miste» in funzione delle
peculiarità dell’impianto.
Rifasamento del trasformatore.
Negli impianti elettrici alimentati in MT è utile compensare la
potenza reattiva del trasformatore Mt/bt che alimenta la parte
bt dell’impianto.
La potenza necessaria si calcola a partire dalla corrente a
vuoto percentuale (I0%). In assenza di tale dato si può ricorrere
alla seguente tabella.
Rifasamento distribuito Rifasamento centralizzato
Potenza trasformatore In olio In resina
kVA kvar kvar
Rifasamento di un motore asincrono.
Tipica applicazione di rifasamento distribuito è quella per 10 1 1,5
un motore asincrono trifase. Tipicamente il rifasamento 20 2 1,7
viene scelto da tabelle, ricordandosi di porre attenzione al 50 4 2
problema dell’autoeccitazione.
75 5 2,5
100 5 2,5
160 7 4
200 7,5 5
250 8 7,5
315 10 7,5
400 12,5 8
500 15 10
630 17,5 12,5
800 20 15
1000 25 17,5
1250 30 20
1600 35 22
2000 40 25
2500 50 35
3150 60 50
1Calcolo del rifasamento centralizzato
con i dati della bolletta.
La valutazione della quantità di rifasamento necessaria per Esempio
l’impianto dipende dalla potenza attiva installata (P), dal Impianto con potenza contrattuale P = 300kW
valore di cos φ che si vuole ottenere (cos φ2), e dal valore La bolletta analizzata riporta un consumo Ea= 32.170kWh
del cos φ dell’impianto (cos φ 1), e Er= 32.652kvarh
Tale valutazione può essere effettuata o dai dati di progetto
o, per impianti esistenti, dai valori riportati sulla bolletta Calcoliamo il valore di cos φ 1
elettrica mensile (potenza attiva di contratto, energie
consumate). In generale, sulla bolletta dei consumi è 32170
Cos φ1 = = 0,7
indicato il fattore di potenza in fascia F1 e F2; se non
presente lo si può calcolare dai valori di energia attiva Ea e (321702 + 326522)
l’energia reattiva Er:
Nella tabella, scegliendo 0,70 come fattore di potenza
Ea iniziale e 0,97 come fattore di potenza finale, individuiamo
Cos φ1 =
un coefficiente pari a 0,77.
(Ea2 + Er2)
Il fabbisogno di potenza reattiva è quindi pari a
Una volta noto il cos φ1 dell’impianto, si decide qual è il
target (cos φ 2) e in funzione di questi due dati si individua Qc = 0,77 * 300 = 231kvar
nella tabella 1 sottostante il coefficiente con il quale
moltiplicare la potenza attiva di contratto individuando la
potenza reattiva necessaria. Nell’impianto è presente un vecchio rifasatore con potenza
Se nell’impianto dovesse esserci un rifasatore da sostituire, di targa 190kvar, ma ormai in grado di erogare solo 100kvar.
il valore di potenza reattiva trovato dovrà essere aumentato Il reale fabbisogno di potenza reattiva è quindi pari a
opportunamente. 331kvar.
Fattore di Fattore di potenza finale
potenza iniziale
0,9 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 0,97
0,60 0,849 0,878 0,907 0,938 0,970 1,005 1,042 1,083
0,61 0,815 0,843 0,873 0,904 0,936 0,970 1,007 1,048
0,62 0,781 0,810 0,839 0,870 0,903 0,937 0,974 1,015
0,63 0,748 0,777 0,807 0,837 0,870 0,904 0,941 0,982
0,64 0,716 0,745 0,775 0,805 0,838 0,872 0,909 0,950
0,65 0,685 0,714 0,743 0,774 0,806 0,840 0,877 0,919
0,66 0,654 0,683 0,712 0,743 0,775 0,810 0,847 0,888
0,67 0,624 0,652 0,682 0,713 0,745 0,779 0,816 0,857
0,68 0,594 0,623 0,652 0,683 0,715 0,750 0,787 0,828
0,69 0,565 0,593 0,623 0,654 0,686 0,720 0,757 0,798
0,70 0,536 0,565 0,594 0,625 0,657 0,692 0,729 0,770
0,71 0,508 0,536 0,566 0,597 0,629 0,663 0,700 0,741
0,72 0,480 0,508 0,538 0,569 0,601 0,635 0,672 0,713
0,73 0,452 0,481 0,510 0,541 0,573 0,608 0,645 0,686
0,74 0,425 0,453 0,483 0,514 0,546 0,580 0,617 0,658
0,75 0,398 0,426 0,456 0,487 0,519 0,553 0,590 0,631
0,76 0,371 0,400 0,429 0,460 0,492 0,526 0,563 0,605
0,77 0,344 0,373 0,403 0,433 0,466 0,500 0,537 0,578
0,78 0,318 0,347 0,376 0,407 0,439 0,474 0,511 0,552
0,79 0,292 0,320 0,350 0,381 0,413 0,447 0,484 0,525
0,80 0,266 0,294 0,324 0,355 0,387 0,421 0,458 0,499
0,81 0,240 0,268 0,298 0,329 0,361 0,395 0,432 0,473
0,82 0,214 0,242 0,272 0,303 0,335 0,369 0,406 0,447
0,83 0,188 0,216 0,246 0,277 0,309 0,343 0,380 0,421
0,84 0,162 0,190 0,220 0,251 0,283 0,317 0,354 0,395
0,85 0,135 0,164 0,194 0,225 0,257 0,291 0,328 0,369
0,86 0,109 0,138 0,167 0,198 0,230 0,265 0,302 0,343
0,87 0,082 0,111 0,141 0,172 0,204 0,238 0,275 0,316
0,88 0,055 0,084 0,114 0,145 0,177 0,211 0,248 0,289
0,89 0,028 0,057 0,086 0,117 0,149 0,184 0,221 0,262
0,90 - 0,029 0,058 0,089 0,121 0,156 0,193 0,234
Tabella 1
Vedasi in appendice la tabella completa
2Tipologia e qualità dei condensatori
nelle soluzioni di rifasamento
Una volta definita la potenza rifasante necessaria all’impianto e la tipologia di rifasamento che si vuole applicare (centralizzato, distribuito, misto), si
tratta di scegliere l’apparecchiatura in funzione dell’offerta di mercato. Sicuramente l’elemento principale di un rifasatore è il condensatore a bordo: è
importante dunque sceglierlo robusto e di buona qualità. Nei sistemi di rifasamento ICAR utilizziamo solo condensatori di nostra produzione, a partire
dalla materia base (polipropilene, carta dielettrica) fino al prodotto finito. In tal modo possiamo proporre la massima affidabilità e la migliore durata. I
condensatori utilizzati nei nostri sistemi si suddividono in tre tipologie differenti, che portano a prestazioni elettriche e termiche completamente diverse.
Condensatori in Condensatori in Condensatori in carta
polipropilene standard polipropilene bimetallizzata
Sono realizzati avvolgendo un film di metallizzato ad alto gradiente I condensatori in carta bimetallizzata e
polipropilene metallizzato. In funzione La differenza sostanziale rispetto ai impregnata sono oggi la soluzione più
dello spessore del film, dello strato di condensatori in polipropilene standard robusta per il rifasamento industriale.
metallo depositato sulla superficie e è la modalità con cui il film dielettrico Sono realizzati avvolgendo un foglio
del numero di avvolgimenti realizzati, si viene metallizzato: se nei condensatori sottilissimo di carta speciale sulle cui
ottengono le caratteristiche desiderate standard lo spessore dello strato superfici viene depositato, mediante
ovvero capacità, tensione nominale, metallico depositato sulla superficie processo di evaporazione, uno strato
tenuta alle sovracorrenti etc. della pellicola è costante, per quelli infinitesimo di lega metallica con funzione
In funzione delle caratteristiche, i “ad alto gradiente” lo strato metallico di armatura; tra i fogli di carta viene posta
condensatori in polipropilene standard ha uno spessore opportunamente una pellicola di polipropilene con il solo ruolo
sono utilizzati nelle famiglie di rifasatori modulato. di dielettrico tra le armature. La robustezza
SP20, RP10, RP20. La modulazione dello spessore della dei condensatori in carta bimetallizzata
metallizzazione permette di migliorare è dovuta alle già ottime caratteristiche
notevolmente le prestazioni dei meccaniche della carta, alle quali si
condensatori (e quindi dei sistemi di aggiungono i benefici dell’impregnazione in
rifasamento di cui sono il componente olio. Questa tecnologia, tra le più collaudate
fondamentale) in termini di: per la produzione di condensatori, è stata
• aumento della potenza specifica anche adottata per realizzare condensatori
(kvar/dm3) con conseguente impiegati nell’ elettronica di potenza, poiché
riduzione delle dimensioni dei sollecitati con correnti ad alte frequenze e
sistemi di rifasamento; destinati a lavorare con temperature elevate.
• miglioramento della robustezza I condensatori ICAR in carta bimetallizzata
nei confronti delle sovratensioni sono particolarmente indicati per applicazioni
continuative e transitorie, per in impianti con correnti ad elevato contenuto
una maggiore affidabilità anche armonico e/o elevate temperature di
in impianti con presenza di esercizio; sono utilizzati per la realizzazione
sbalzi di tensione dovuti alla rete di filtri di sbarramento per impianti “difficili”
o a manovre sull’impianto; perché, grazie alla capacità costante
• migliore comportamento al corto per tutta la vita utile, questi condensatori
circuito interno. sono in grado di garantire nel tempo il
In funzione delle caratteristiche, mantenimento della frequenza progettuale
i condensatori in polipropilene di accordo del filtro, anche in presenza di
metallizzato ad alto gradiente sono elevate temperature di esercizio. In funzione
utilizzati nelle famiglie di rifasatori delle caratteristiche, i condensatori in carta
HP10, HP20, HP30, FH20 e FH30. bimetallizzata sono utilizzati nelle famiglie
TC10, TC20, FD25, FD35, etc
I nostri condensatori in carta bimetallizzata sono, oggi, i più imitati… ma basta vedere il dettaglio delle caratteristiche costruttive di ciò che è
proposto come “3In” o “4In” per accorgersi che si tratta di semplici condensatori in polipropilene, magari solo un po’ “irrobustiti”.
Per loro natura non possono nemmeno avvicinarsi alle prestazioni della tecnologia “carta bimetallizzata”, soprattutto per quanto riguarda la
temperatura massima di funzionamento.
Sintetizzando, le caratteristiche salienti delle diverse tipologie di condensatori sono evidenziati nella tabella sottostante.
Tipologia Vita utile Perdita di Tenuta alle Sovraccarico Tenuta alle Affidabilità Temperatura max
condensatore capacità sovratensioni ammissibile correnti di di funzionamento
nel tempo in corrente picco
Polipropilene ottima bassa buona buono buona buona 55°C
standard
Polipropilene ottima bassa eccellente buono ottima ottima 55°C
ad alto gradiente
Carta eccellente trascurabile ottima eccellente eccellente eccellente 70°C
bimetallizzata
Temperatura max di funzionamento: è quella misurata nell'ambiente circostante il condensatore
3Soluzioni quadristiche e componentistica
dei rifasatori automatici
Nella maggior parte degli impianti industriali il rifasamento è di tipo centralizzato, realizzato con rifasatori automatici anche molto
potenti, e spesso dotati di induttanze di sbarramento per difendere i condensatori dalle armoniche di corrente.
Nella scelta di un rifasatore importante, bisogna porre attenzione alla qualità dei condensatori a bordo ma anche alla qualità della
componentistica di contorno, ed alle soluzioni quadristiche adottate dal costruttore: ciò a garanzia di un'apparecchiatura efficace,
di ottima durata, e semplice da manutenere.
Ventilazione:
preferire sistemi automatici con ventilazione
forzata. Permettono di ridurre la sollecitazione
termica a cui sono sottoposti i condensatori
a bordo. Questo porta ad una durata
maggiore, e quindi ad un risultato economico
Regolatore: più soddisfacente. Gradinatura:
è l’elemento intelligente, il criterio di suddivisione della
che pilota il rifasatore, ed potenza a bordo è fondamentale
è dunque di fondamentale per ottenere una buona precisione
importanza. Preferire regolatori a di rifasamento. Preferire rifasatori
microprocessore, con una buona con buon numero di gradini.
dotazione di funzioni di misura
ed allarmi: l’apprezzerete molto
durante la vita dell’apparecchiatura
Struttura interna: Reattanze:
preferire organizzazione in rack nei quadri per impianti con correnti
asportabili. E’ la miglior soluzione distorte, se sono di buona qualità
per ridurre le tempistiche ed i (elevata linearità) difendono i
problemi in fase di manutenzione condensatori dalle armoniche in
e conduzione del quadro. corrente.
Nei quadri con reattanze, la
funzione di blocco è tanto migliore
quanto più bassa è la frequenza
Contattori: di sbarramento (un quadro con
per garantire ottima durata ed f D=180Hz è migliore di uno
affidabilità, devono essere di con f D=189Hz). Inoltre, poichè
buona fattura. Per rifasatori per effetto Ferranti la tensione
standard, i contattori devono applicata al condensatore cresce,
essere di tipo specifico per carico è meglio che i condensatori a bordo
capacitivo (AC6b), per rifasatori abbiano tensione elevata, a parità
con reattanze di sbarramento sono di tecnologia (per i condensatori
sufficienti contattori standard (la in polipropilene, preferire quelli a
funzione di spianamento del picco 550V)
viene espletata dalla reattanza di
blocco).
Sezionatore:
è l’organo di manovra, chiamato a sopportare Filtri del sistema di areazione:
la corrente del quadro anche in caso di proteggono dall’ingresso di polvere e corpi
sovraccarico. Secondo la normativa CEI EN estranei, che potrebbero peggiorare la situazione
60831-1 deve essere dimensionato con una termica del quadro.
corrente nominale almeno pari ad 1,5volte la
corrente nominale del quadro.
4SISTEMI DI RIFASAMENTO FISSO SISTEMI DI RIFASAMENTO AUTOMATICO
CRTE MICROmatic
Il più semplice ed efficace rifasamento E’ la taglia più piccola di rifasamento
fisso è il condensatore trifase. automatico, adatta al rifasamento
Disponibile da 1kvar a 50kvar a 400V o di piccole utenze. E’ realizzata con
tensioni superiori (fino a 800V). Vedasi concezione modulare (MICROrack)
catalogo dedicato. per semplificare la gestione delle
parti di ricambio e la manutenzione.
Per potenze reattive fino a 64kvar
a 400V in dimensioni molto ridotte.
Permette di avere fino a 19 gradini,
SUPERriphaso per un’ottimale rifasamento anche in
Rifasamento fisso per reti trifasi, in
custodia plastica modulare con grado presenza di carichi fortemente variabili
di protezione IP40. La modularità della o caratterizzati da lunghi periodi di
famiglia SUPERRiphaso permette funzionamento “a vuoto”. La famiglia
di ottenere la potenza necessaria HP10 è disponibile anche in versione
componendo più moduli con un FAST per il rifasamento di piccoli
semplice e veloce collegamento carichi veloci (ascensori, montacarichi,
elettrico e meccanico. Per potenze autolavaggi, etc).
dell’ordine di 5÷50kvar a 400V.
I SUPERriphaso possono essere
installati solo in posizione verticale, MINImatic
Per il rifasamento automatico di
come nell’immagine qui di fianco.
piccole/medie potenze, può erogare
fino a 225kvar a 400V, in funzione
delle versioni. E’ realizzata con rack
totalmente asportabili (MINIrack)
Riphaso per semplificare la gestione e la
Rifasamento fisso per reti trifasi, manutenzione. Quadro molto flessibile,
in custodia metallica con grado di permette la realizzazione di molte
protezione IP3X; lamiera verniciata con varianti secondo quanto riportato
polveri epossidiche. Per potenze da 5 nella tabella delle opzioni disponibili.
a 50kvar a 400V. Riphaso è disponibile MINImatic è disponibile anche nella
anche nella versione con induttanze di versione con induttanze di sbarramento
sbarramento, con potenze fino a 25kvar e con ingresso cavi dal basso.
a 400V.
I Riphaso possono essere installati
solo in posizione verticale, come MIDImatic
nell’immagine qui di fianco. Rifasamento automatico di media
potenza, può erogare fino a 420kvar
a 400V in funzione delle versioni.
E’ realizzato con rack facilmente
MICROfix asportabili, e con cablaggio degli
Rifasamento fisso per reti trifasi in ausiliari a plug-in; la distribuzione di
carpenteria metallica con grado di potenza è con robuste sbarre in rame.
protezione IP3X. MICROfix è dotata di Possibilità di scelta dell’ingresso cavi
sezionatore con blocco porta integrato, (alto/basso).
fusibili e lampade di segnalazione
quadro in tensione. Per potenze fino a
60kvar a 400V.
MULTImatic
Rifasamento automatico di grandi
utenze, permette di realizzare sistemi
fino a diversi Mvar, con logica master-
MINIfix – MULTIfix slave. MULTImatic è realizzato in rack
Sistemi di rifasamento fisso per (MULTIrack) per una maggiore velocità
potenze superiori vengono realizzati di sostituzione e manutenzione.
con apparecchiature derivate dalle serie E’ disponibile nelle versioni SPEED
MINImatic e MULTImatic a seconda (per carichi rapidi), con induttanze di
della potenza richiesta. La potenza sbarramento o assorbimento, nei gradi
reattiva a bordo è comunque gestita di protezione IP4X e IP55, con ingresso
in step, sia all’atto dell’inserzione cavi alto o basso. La distribuzione di
che della disinserzione, per ridurre le potenza è con robuste sbarre in rame.
sollecitazioni all’impianto. I quadri standard composti da più
colonne affiancate sono dotati di un
sezionatore ed un ingresso cavi in ogni
colonna. E’ possibile realizzare quadri
su più colonne ma con unico ingresso
cavi: consultateci.
5Equipaggiamento di serie dei quadri
di rifasamento automatico
Caratteristiche comuni a tutti i quadri automatici: regolatore con controllo temperatura,
grado di protezione IP3X**, colore RAL 7035, tensione di impiego Ue pari a 400V*.
MICROmatic MINImatic MIDImatic MULTImatic
Ingresso cavi alto/basso alto basso basso**
Ventilazione forzata forzata forzata forzata
Regolatore RPC 5LGA RPC 5LGA RPC 8LGA RPC 8BGA
* Per tensioni di impiego Ue diverse da 400V, consultateci.
** MULTImatic ha, in standard, un sezionatore ed un arrivo cavi per ogni colonna. Per versioni di più colonne con unico arrivo cavi,
consultateci. MULTImatic ha grado di protezione standard IP4X.
Opzioni dei quadri di rifasamento automatico
MICROmatic MINImatic MIDImatic MULTImatic MICROmatic MINImatic MIDImatic MULTImatic
Inversione Segnalazione
ingresso cavi si si (4) si (4) si (4) intervento
no si no si
alto/basso fusibili
Grado IP55 Corrente di
si si (5)
(ingresso no no cto cto a
(basso) (basso) si si si si
cavi) richiesta
Comunicazione Esecuzione
si si si si
(1) con inseritori no no no si
statici (3)
Modulo di
controllo Software di
no si si si
MCP (2) gestione da
si si si si
remoto
Colori a
richiesta si si si si Controllo
remoto via
no no no si
modem
Interruttore
automatico no si (6) no si
Sezionatore
con fusibili no si no si
Note (3): Gli inseritori statici sostituiscono i normali contattori elettromeccanici e permettono
(1): I regolatori possono essere dotati di modulo aggiuntivo per comunicazione. Vedasi la rapida regolazione del cos φ anche in presenza di carichi con repentine variazioni di
dettagli al capitolo 6. assorbimento (saldatrici, impastatrici, forni, etc)
(2): Per una migliore protezione del sistema di rifasamento da max THD e max Temp. (4): Da specificare in fase di ordine.
I quadri MULTImatic delle famiglie “detuned”, ovvero FH20, FH30, FD25, FD25V, FD35 (5): MULTImatic è disponibile anche in versione IP4X
sono dotati in standard di modulo MCP5 integrato nel regolatore RPC 8BGA. (6): Consultateci
Sistemi automatici di rifasamento
ad inserzione statica (speed)
Le apparecchiature MULTImatic possono essere realizzate • Inserimento dei condensatori con minimizzazione
in versione SPEED, ovvero con inseritori statici allo scopo del picco di corrente del transitorio di inserzione.
di ottenere una velocità di inserzione/disinserzione adatta a Particolarmente indicato per impianti in cui il
rifasare carichi industriali extrarapidi. quadro di rifasamento è chiamato ad effettuare un
numero di manovre molto elevato o dove ci sono
Con questa soluzione si hanno le seguenti prestazioni: apparecchiature particolarmente sensibili alle
• Elevata velocità di inserzione/disinserzione: tutta sovracorrenti/sovratensioni transitorie.
la potenza reattiva a bordo del quadro MULTImatic • Silenziosità: non essendoci componenti meccanici
può essere inserita/disinserita in circa 60ms. Ciò in movimento, i quadri di rifasamento ad
permette di rifasare proficuamente anche le utenze inserzione statica sono particolarmente indicati
industriali caratterizzate da frequenti e repentine per le applicazioni che prevedono l’installazione in
variazioni di carico (impastatrici, robots, saldatrici, prossimità di ambienti dove è richiesta la minima
bambury, presse, etc) che possono mettere in crisi rumorosità (banche, CED, teatri, cinema, biblioteche,
i contattori elettromeccanici tradizionali utilizzati nei scuole, uffici, etc)
quadri di rifasamento standard.
6• Manutenzione ridotta: l’assenza di organi meccanici Filtri di assorbimento
in movimento riduce lo stress del quadro, che quindi I filtri di assorbimento hanno lo scopo di rifasare ed al
necessita di manutenzione molto meno frequente dei contempo assorbire, in toto o in parte, le armoniche
sistemi con contattori elettromeccanici tradizionali. presenti nell’impianto. Il filtro viene accordato in prossimità
Questa caratteristica è particolarmente utile in della frequenza dell’armonica che si intende eliminare e di
ambienti con presenza di polvere conduttrice, che conseguenza tale corrente verrà drenata dal filtro che, se
potrebbe mettere in crisi i contattori. ha “capacità” sufficiente, lascerà pulito il circuito.
Rifasamento con funzione di filtraggio Rifasamento di impianti
(filtri passivi) con tensioni elevate (≥ 550V)
Le apparecchiature delle serie MINImatic e MULTImatic I sistemi di rifasamento per applicazioni con tensioni
possono essere realizzate per espletare la funzione di nominali di 600/660/690V (tensioni utilizzate ad esempio
filtraggio. Si tratta di quadri elettrici che contengono per impianti minerari, gallerie autostradali e ferroviarie,
apposite reattanze collegate in serie ai condensatori. Il carichi a bordo nave, gru portuali, acciaierie, cartiere ed
circuito LC così realizzato ha una frequenza di risonanza altre applicazioni “pesanti”) si possono realizzare in diversi
diversa dalla frequenza di rete (50Hz) ed in funzione dei modi.
valori di capacità e induttanza dei componenti utilizzati si
ottengono filtri “di sbarramento” o filtri “di assorbimento”. Collegamento dei condensatori a stella
Sono soluzioni da preferirsi in quegli impianti caratterizzati Una modalità realizzativa molto utilizzata, ma rischiosa,
dalla presenza di armoniche dovuta a carichi distorcenti prevede il collegamento a stella dei condensatori: in
(illuminazione non a filamento, elettronica di potenza, questo modo sono sottoposti ad una tensione pari a quella
inverter, forni ad induzione, saldatrici, etc) per i motivi nominale dell’impianto diviso √3.
descritti nel seguito. • Vantaggi: è possibile quindi utilizzare condensatori
più piccoli e più economici, ottenendo quadri più
Filtri di sbarramento compatti e leggeri.
I filtri di sbarramento hanno lo scopo di rifasare un impianto • Svantaggi: in caso la capacità dei condensatori
caratterizzato da presenza di importante contenuto degradi, fenomeno che è destinato comunque
armonico della corrente con conseguente rischio di ad avvenire, la tensione ai capi della stella di
risonanza. condensatori non sarà più equilibrata ma aumenterà
Le reattanze a bordo disaccoppiano il rifasatore dalla sul lato con capacità maggiormente degrada fino a
rete, “proteggendo” i condensatori che potrebbero essere raggiungere valori superiori alla tensione di targa dei
sovraccaricati dalle correnti armoniche. Bisogna tener condensatori stessi. In questa situazione il rischio di
presente che il rifasatore sbarrato non modifica il contenuto sovratensione con possibile conseguente scoppio/
armonico dell’impianto: le armoniche continueranno a fluire incendio dei condensatori aumenta notevolmente.
nell’impianto senza interessare i condensatori a bordo del
rifasatore. Utilizzo di condensatori alla piena tensione nominale,
I filtri di sbarramento hanno una frequenza di accordo fD collegati a triangolo
inferiore a quella dell’armonica di rango più basso che fluisce Questa soluzione chiede l’utilizzo di condensatori con
nell’impianto (tipicamente la 5a): un filtro di sbarramento tensione nominale almeno pari a quella della rete.
è tanto più robusto quanto più è bassa la sua frequenza • Vantaggi: apparecchiatura elettricamente robusta.
di accordo. Solitamente la frequenza di accordo fD è di Anche in caso di perdita di capacità di un
180÷190Hz, ma in impianti particolarmente perturbati si condensatore, gli altri non subiscono conseguenze:
installano filtri di sbarramento con f D=135÷140Hz. si azzerano i rischi di malfunzionamenti e di
danneggiamento dei condensatori.
La frequenza di accordo di un filtro di sbarramento può • Svantaggi: quadri più ingombranti e pesanti, con
essere espressa anche con altri indicatori: costi più elevati.
• ordine di armonicità N
• fattore di sbarramento p (definito anche “impedenza La soluzione ICAR
relativa” nella norma CEI EN 61642 art 2.5), che è I rifasatori ICAR per tensioni di 550V o superiori vengono
solitamente espresso in valore percentuale realizzati con collegamento a triangolo di condensatori
aventi tensione nominale maggiore di quella di rete: la
Ecco le relazioni che legano tali grandezze, indicando soluzione più robusta ed affidabile.
con f la frequenza di rete, XC l’impedenza capacitiva dei Per rifasare impianti a 690V ICAR utilizza condensatori in
condensatori e XL l’impedenza induttiva: polipropilene o carta bimetallizzata con tensione nominale
a 900V.
XL fD f
fD = N= fD =
XC f p
Per effetto Ferranti, nei rifasatori sbarrati la tensione che
insiste sui condensatori (UC) è più elevata di quella di rete
U secondo la relazione seguente
UC= U
1-p
Per questo motivo I condensatori installati a bordo dei
rifasatori detuned devono essere scelti con tensione
nominale opportunamente elevata.
7Criteri di scelta in funzione La tabella è stata realizzata partendo dalle seguenti ipotesi:
• Tensione di rete 400V
del tipo di impianto • Fattore di potenza iniziale dell’impianto pari a 0,7
induttivo
La scelta della taglia di rifasatore necessario all’impianto • Fattore di potenza target 0,95 induttivo
va fatta valutando i dati progettuali dell’impianto oppure, • Carico distorcente con armoniche del 5°-7°-11°-13°
meglio ancora, le bollette dell’energia elettrica. ordine
La scelta della tipologia di rifasamento deve essere effettuata
in funzione della seguente tabella, che riporta in ordinata il Le ipotesi utilizzate hanno carattere generale e sono
tasso di distorsione armonica della corrente dell’impianto valide nella maggior parte dei casi. In situazioni particolari
THDIR% ed in ascissa il rapporto tra la potenza reattiva Q C (armoniche impresse da altri rami della rete, presenza di
(in kvar) del rifasatore da installare e la potenza apparente armoniche pari o di rango multiplo di 3) le considerazioni
A T (in kVA) del trasformatore MT/BT. precedenti potrebbero essere non valide. In questi casi,
In funzione di questi dati si individua la casella con le la garanzia di una scelta corretta dell’apparecchiatura si
famiglie proposte, partendo dalla famiglia che garantisce ha solo a seguito di una campagna di misura di analisi
il corretto funzionamento con il miglior rapporto qualità/ armonica della rete e/o di calcoli appropriati.
prezzo. ICAR declina ogni responsabilità per errata scelta del
Si sceglie così il rifasatore automatico. Il rifasamento fisso prodotto.
dovrà avere le stesse caratteristiche elettriche di quello
automatico (ad esempio, automatico FH20 fisso FD20;
automatico HP10 fisso SP20).
Tabella di scelta rifasamento automatico
THDIR% > 27 HP10/HP20/TC10 FH20/FH30/FD25 FH20/FH30/FD25 FH20/FH30/FD25 FH20/FH30/FD25 FH20/FH30/FD25 FH20/FH30/FD25
20 < THDI R% ≤ 27 HP10/HP20/TC10 FH20/FH30/FD25 FH20/FH30/FD25 HP20/HP30/TC20 HP30/TC20/FH20 FH20/FH30/FD25 FH20/FH30/FD25
12 < THDI R% ≤ 20 HP10/HP20/TC10 FH20/FH30/FD25 FH20/FH30/FD25 HP20/HP30/TC20 HP20/HP30/TC20 FH20/FH30/FD25 FH20/FH30/FD25
THDI R% ≤ 12 HP10/HP20/TC10 HP20/HP30/TC20 HP30/TC20/FH20 HP10/HP20/TC10 HP20/HP30/TC20 HP30/TC20/FH20 FH20/FH30/FD25
Q C / AT ≤ 0,05 0,05 < QC / AT ≤ 0,1 0,1 < QC / AT ≤ 0,15 0,15 < QC / AT ≤ 0,2 0,2 < QC / AT ≤ 0,25 0,25 < QC / AT ≤ 0,3 QC / AT > 0,3
Tabella di scelta rifasamento fisso
THDI R% > 25 SP20/RP10/TC10 FD20/FD30/FD25 FD20/FD30/FD25 FD20/FD30/FD25 FD20/FD30/FD25 FD20/FD30/FD25 FD20/FD30/FD25
15 < THDI R% ≤ 25 SP20/RP10/TC10 FD20/FD30/FD25 FD20/FD30/FD25 RP10/RP20/TC20 RP20/TC20/FD25 FD20/FD30/FD25 FD20/FD30/FD25
7 < THDI R% ≤ 15 SP20/RP10/TC10 FD20/FD30/FD25 FD20/FD30/FD25 RP10/RP20/TC20 RP10/RP20/TC20 FD20/FD30/FD25 FD20/FD30/FD25
THDI R% ≤ 7 SP20/RP10/TC10 RP10/RP20/TC10 RP20/TC20/FD20 SP20/RP10/TC10 RP10/RP20/TC20 RP20/TC20/FD20 FD20/FD30/FD25
QC / AT ≤ 0,05 0,05 < QC / AT ≤ 0,1 0,1 < QC / AT ≤ 0,15 0,15 < QC / AT ≤ 0,2 0,2 < QC / AT ≤ 0,25 0,25 < QC / AT ≤ 0,3 QC / AT > 0,3
Esempio applicativo
Ad esempio, consideriamo un impianto allacciato in MT tramite un trasformatore MT/BT da 1000kVA, e con un THDIR% pari al 25%.
Supponendo che il rifasatore da installare abbia una potenza reattiva di 220kvar, il rapporto QC/AT risulta essere pari a 0,22.
Il rifasamento consigliato è quindi quello nella casella individuata dall’ascissa 0,2Rifasamento standard Se nell’impianto la presenza di armoniche non è trascurabile,
preferire soluzioni con condensatori rinforzati (ovvero
con tensione nominale più elevata di quella della rete).
Il rifasamento standard viene utilizzato in quegli impianti In caso di utilizzo in impianti con ciclo di lavoro gravoso,
dove non ci sono correnti pesantemente deformate oppure in caso di installazione in cabine con temperatura
(verificare il dato di THD% della corrente di impianto, che elevata, preferire le soluzionii con condensatori in carta
deve essere minore del THDIR% della famiglia di rifasatori bimetallizzata.
scelta) nè problematiche di risonanza (verificare la tabella
dei criteri di scelta).
FISSO AUTOMATICO
Tecnologia Famiglia e dati SUPER MICRO MICRO MINI MIDI MULTI
condensatore nominali riphaso Riphaso fix matic matic matic matic
5÷50kvar 5÷50kvar 5÷50kvar 10÷65kvar 70÷225kvar 200÷400kvar da 200kvar
Polipropilene standard SP20 THDIR%=7%
THDI C%=40%
U N=400V
Polipropilene standard RP10 THDI R%=15%
THDI C%=60%
U N=460V
Polipropilene standard RP20 THDI R%=20%
THDI C%=70%
U N=550V
Polipropilene HP10 THDIR%=12%
ad alto gradiente THDI C%=50%
U N=415V
Polipropilene HP20 THDIR%=20%
ad alto gradiente THDI C%=70%
U N=460V
Polipropilene HP30 THDIR%=27%
ad alto gradiente THDI C%=85%
U N=550V
Carta bimetallizzata TC10 THDIR%=27%
THDI C%=85%
U N=400V
Carta bimetallizzata TC20 THDIR%=27%
THDI C%=90%
U N=460V
La tabella è relativa a rifasamenti standard per reti a 400V. Per reti con tensione differente, consultateci.
9Rifasamento con induttanze di blocco Questa tipologia di rifasamento è quindi da preferirsi per
impianti con importanti carichi distorcenti (illuminazione non
Il rifasamento con induttanze di blocco (tale soluzione è a filamento, elettronica di potenza, inverters, soft starters,
chiamata in diversi modi nella letteratura tecnica ad esempio forni ad induzione, saldatrici…).
“filtri di sbarramento”, o “rifasamento detuning”, o “rifasatori ICAR propone due tipologie di soluzioni di rifasamento con
sbarrati”, etc) è una soluzione che viene utilizzata quando induttanze di sbarramento: una con frequenza di blocco
nell’impianto elettrico circola una corrente con un elevato pari a 180Hz (accordo pari a 3,6 volte la frequenza di rete)
contenuto armonico (THD) e/o con rischio di risonanza con ed una con accordo 135Hz (2,7). E’ bene sottolineare che
il trasformatore MT/bt. In questi casi l’installazione di un tanto è minore la frequenza di accordo tanto più robusto è
rifasatore “normale”, privo di induttanze di sbarramento, il quadro, poiché le induttanze devono avere un nucleo in
può causare il rapido degrado dei condensatori e ferro maggiormente dimensionato.
provocare pericolose sollecitazioni elettriche e meccaniche Le soluzioni ICAR di rifasamento con induttanze di
nei componenti di potenza dell’impianto (cavi, sbarre, sbarramento sono realizzate con condensatori ed
interruttori, trasformatori). induttanze prodotte in aziende del gruppo; inoltre vengono
Le induttanze di sbarramento proteggono i condensatori utilizzati solo condensatori a tensione nominale superiore di
dalle armoniche e, al contempo, escludono il rischio di quella di rete, per garantire maggiore robustezza e durata
risonanze; lasciano però inalterato il contenuto armonico contrastando l’effetto Ferranti (sovratensione permanente
della corrente dell’impianto*. sul condensatore a causa dell’induttanza di blocco).
* Nel caso si voglia ridurre il contenuto armonico dell’impianto, bisogna installare dei filtri
attivi. Consultateci.
FISSO AUTOMATICO
Tecnologia Famiglia e dati SUPER Riphaso MICRO MICRO MINI MIDI MULTI
condensatore nominali riphaso 20÷25kvar fix matic matic matic matic
10÷80kvar da 100kvar
Polipropilene standard FD20 THDIR%Puoi anche leggere
