Norma CEI EN 50160 “Caratteristiche della
tensione fornita dalle reti pubbliche di
distribuzione dell’energia elettrica”
Armoniche
Variazione di frequenza
Sovratensioni lente
Sovratensioni impulsive
Buco di tensione
Interruzione dell’ alimentazione
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Scopo e ambito di applicazione
• La norma CEI EN 50160 “definisce, descrive e
specifica le caratteristiche principali della
tensione ai terminali di un utente della rete
pubblica di bassa, media o alta tensione in c.a.,
in normali condizioni di esercizio”
• Non si applica:
– Durante i guasti della rete o transitori conseguenti, o in
caso di lavori alla rete
– In caso l’utente non abbia un impianto a norma
– In condizioni eccezionali (calamità, scioperi, guerre..)
Scopo e ambito di applicazione
• Vengono definite le caratteristiche e le anomalie
dei principali attributi della tensione:
–
–
–
–
Frequenza
Ampiezza
Forma d’onda
Simmetria delle tensioni di linea
AEEG e qualità dell’energia
• L’AEEG ha deliberato con la 333/07 per il periodo
di regolazione 2008/2011 e sta per emettere nuova
delibera per il periodo 2012/2015.
• L’AEEG parla di “qualità del servizio” ovvero
– Continuità del servizio
– Qualità della tensione
e ha iniziato a deliberare sulle interruzioni; nel
prossimo periodo regolatorio introdurrà nuove
considerazioni sugli altri aspetti
Continuità del servizio
• E’ il numero di interruzioni senza preavviso:
–
–
–
Lunghe (durata >3min)
Brevi (1s<durata<3min)
Transitorie (durata<1s)
• La presente definizione è contenuta nel TIQE
ovvero il Testo Integrato della Qualità
dell’Energia, allegato alle delibere AEEG relative
al PQ
• La CEI EN 50160 riporta in nota una suddivisione
delle interruzioni
– Lunghe (durata >3min)
– Brevi (durata<3min)
Continuità del servizio
• L’AEEG ha introdotto dal 2000 un meccanismo di
incentivi e penali per ridurre la durata delle
interruzioni lunghe, e dal 2008 anche il numero
Continuità del servizio
Qualità della tensione
• E’ data dal rispetto dei parametri fissati dalla CEI
EN 50160 per la tensione:
–
–
–
–
–
–
–
Frequenza
Ampiezza e variazione, alla frequenza di rete
Buchi / sovraelevazioni
Variazioni rapide
Tensioni armoniche
Flicker
Squilibrio
Qualità della tensione
• Nella CEI EN 50160 i fenomeni sono suddivisi in:
– Continui
• Variazioni di frequenza
• Variazioni lente della tensione di alimentazione
• Variazioni rapide: singole (es spunto di un motore) o ricorrenti
(es flicker)
• Squilibrio della tensione di alimentazione
• Tensioni armoniche
– Eventi di tensione
• Interruzioni
• Buchi
• Sovratensioni a frequenza industriale o transitorie
Qualità della tensione
• Fenomeni continui: variazioni di frequenza
Qualità della tensione
• Fenomeni continui: variazioni lente della
tensione
• Fenomeni continui: variazioni rapide della
tensione
Qualità della tensione
• Fenomeni continui: squilibrio della tensione
• Fenomeni continui: tensioni armoniche
Qualità della tensione
Qualità della tensione
• Eventi di tensione: interruzioni
Qualità della tensione
• Eventi di tensione: buchi
Qualità della tensione
• Eventi di tensione: buchi
Durata
Profondità
Tensione
nominale
Tensione
residua
• Il buco inizia quando la tensione si abbassa sotto
il 90%, finisce quando si rialza sopra il 90% del
valore nominale
Qualità della tensione
= buchi sopportabili solo da apparecchiature di classe 3
= buchi sopportabili da apparecchiature di classe 2 e 3
Qualità della tensione
• Eventi di tensione: sovraelevazioni di tensione
• La sovraelevazione inizia quando la tensione si
alza oltre il 110%, finisce quando si riabbassa
sotto il 110%
Qualità della tensione
• Eventi di tensione: sovraelevazioni di tensione
Sensibilità dei carichi alla qualità
dell’energia fornita
• Rispetto alla continuità ed alla qualità
dell’alimentazione i carichi possono essere
suddivisi in
– sensibili
– non sensibili
• I carichi sensibili possono “soffrire”:
–
–
–
–
–
–
Interruzioni dell’alimentazione
Buchi di tensione
Variazioni di tensione
Sovratensioni
Armoniche
Dissimmetria della tensione di alimentazione
Esempi di apparecchiature sensibili
Rif Fenomeno
Apparecchiature
Conseguenza
a)
Buco di tensione
∆V ≤ 30% Vn
∆t ≤ 60÷100ms
Apparati elettrici digitali di
controllo processo, elaboratori
Azionamenti a velocità variabile
Arresti, anomalie di processo
b)
Buco di tensione
∆V ≥ 30% Vn
∆t ≤ 60÷100ms
Oltre a quelle in a), dispositivi
elettromeccanici (relè, contattori…)
Caduta delle parti mobili: arresto
delle utenze
c)
Sovratensioni
non impulsive
Motori e macchine elettriche
Bobine di contattori
Lampade a incandescenza
Riduzione di vita degli isolamenti
d)
Varizioni lente
della tensione
∆V = ± 10% Vn
Impianti di illuminazione
Gli stessi di a) e b)
Arresto di motori
Problemi di illuminazione
Gli stessi di a) e b)
Interventi delle protezioni
Esempi di apparecchiature sensibili
Rif Fenomeno
Apparecchiature
Conseguenza
e)
Componenti elettronici
di controllo e di potenza
Motori, cavi, macchine elettriche
Perforazione isolamenti
Linee trasmissione dati, segnali
a basso livello di potenza
Malfunzionamento sistemi
di controllo ed elaborazione dati
Condensatori
Relè di protezione
Collegamenti a bassa potenza
Motori e macchine rotanti
Trasformatori, cavi
Surriscaldamento, risonanza
Interventi intempestivi
Malfunzionamento sistemi di
controllo ed elaborazione dati
Surriscaldamento, riduzione
della vita utile
Motori e macchine rotanti
Surriscaldamenti
f)
g)
h)
Sovratensioni
impulsive
Transitori di
commutazione
(ponti convertitori,
tecniche chopper)
Armoniche
Dissimmetrie
e squilibri
della tensione
Danni ai circuiti elettronici
Disturbi immessi in rete
• Rispetto ai disturbi immessi in rete i carichi
possono essere suddivisi in
– Non disturbanti
– Distorcenti (carichi non lineari: azionamenti, lampade
non a filamento, convertitori statici, elettrodomestici,
computer, forni ad arco, saldatrici, trasformatori,
motori, etc)
– Fluttuanti (saldatrici, motori di taglia elevata avviati
direttamente in modo ripetuto nel tempo, inserzione di
trasformatori)
Apparecchiature disturbanti
Apparecchi
Disturbi generati
Riscaldamento a resistenza
SQ
(1)
Forni domestici
- microonde
- infrarossi
(1)
(1)
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√
(3)
Forni industriali
- a induzione
- HF
- UHF
- plasma
- arco
Saldatrici
- a resistenza
- ad arco
√
FT
VT
(2)
AR
(3)
FS
RE
√
√
√
√
√
SQ= squilibrio, dissimmetria; FT=flicker; VT= variazioni di tensione; AR=armoniche;
FS=frequenze spurie; RE=radioemissione
(1) Se monofase; (2) all’inserzione; (3) se a controllo elettronico
Apparecchiature disturbanti
Apparecchi
Disturbi generati
SQ
FT
VT
AR
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√
√
√
√
√
Trasformatori
√
√
Convertitori
- ca/cc
- ca/ca e cicloconverter
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√
√
√
Motori
- asincroni (es compressori)
- a velocità variabile
FS
RE
√
√
Elettroerosione
Lampade a scarica
√
Televisori (computer)
√
√
Radiologia
√
√
SQ= squilibrio, dissimmetria; FT=flicker; VT=variazioni di tensione; AR=armoniche;
FS=frequenze spurie; RE=radioemissione
Limiti ai disturbi immessi in rete
• I carichi disturbanti devono rispettare le norme
CEI applicabili, in termini di disturbi irradiati e
condotti, per non disturbare la rete.
• I disturbi max che possono essere immessi in
rete sono indicati dal distributore tenendo conto
dei margini disponibili nella zona interessata:
–
–
–
–
Variazioni di tensione (lente e rapide)
Fluttuazioni di tensione (flicker)
Armoniche
Squilibrio delle fasi
Impianti di produzione
• Sono classificati in base alla potenza ed ai
disturbi immessi ovvero.
– Non disturbanti
– Connessi tramite dispositivi distorcenti (ad es
convertitori statici)
– Impianti a produzione fluttuante (ad es impianti eolici)
Impianti di produzione disturbanti
Impianti
Disturbi generati
SQ
FT
VT
AR
FS
RE
Impianti eolici connessi con
- generatori asincroni
- idem, a doppia alimentazione
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√
Generatore sincrono +
convertitore statico ca/ca
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√
√
√
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Impianti connessi tramite
generatori asincroni
Impianti connessi tramite
convertitori
- cc/ca
- ca/cc – cc/ca
√
SQ= squilibrio, dissimmetria; FT=flicker; VT=variazioni di tensione; AR=armoniche;
FS=frequenze spurie; RE=radioemissione