ISOLAMENTO VERSO TERRA
Ogni impianto elettrico di alimentazione (e non) può essere soggetto a sovratensioni istantanee, della durata di pochi microsecondi, ma di valore di varie migliaia di Volt.
Queste sovratensioni sono principalmente causate da :
- induttanza di linea, a seguito di disinserzione di carichi
- tensioni indotte da fulminazioni indirette (quelle dirette, invece, ... spaccano)
Alla luce di queste considerazioni, la sicurezza degli impianti elettrici fino a 1000 Vac e 1500 Vdc è regolamentata dalla norma europea EN61010, recepita dalla corrispondente italiana CEI 61010.
Tale norma non si applica agli impianti di trazione elettrica, ma può dare una valida indicazione di cosa si intende per sovratensione.
Le normative sono leggibili solo pagandole (qualche centinaio di Euro l' una) e quelle ferroviarie non sono di pertinenza nell' azienda in cui lavoro.
Gli impianti elettrici, nella 61010, sono divisi in categorie, dalla I alla IV. A categoria crescente corrisponde una maggiore sovratensione.
Gli impianti di casa nostra sono di Categoria II; quelli industriali sono di Categoria III; il punto di presa in cabina elettrica è in Categoria IV.
La sovratensione attesa varia fra 2 kV e 8 kV a seconda della tensione nominale e della categoria di sovratensione.
A pari tensione nominale, ad ogni aumento della categoria, la sovratensione aumenta di 2 kV.
Non ho letto le normative riguardanti le ferrovie, ma mi aspetto che il concetto di sovratensioni sia il medesimo.
Ma, essendo componenti più "grandi", potrebbero avere capacità parassite maggiori, in grado di mitigare le sovratensioni, riducendole in proporzione.
Quindi il concetto di non poter utilizzare a 12000 V un motore nato per impianti a 3000 V, è corretto e di normale uso.
Sarebbe come ipotizzare di mettere in serie 4 utilizzatori a 230 V su una linea a 920 V.
TENSIONE AI MOTORI TRIFASI
Il valore efficace è quel valore che, applicato ad una resistenza, ne provoca lo stesso riscaldamento che provocherebbe una tensione continua di pari valore.
Quando non si specifica nulla, si intende il valore efficace. Negli altri altri casi si esplicita cosa si intende. P.es. : Vpk = valore di picco, Vm = valor medio.
Il valore di picco è il valore massimo che l' onda raggiunge. Per la sinusoide si ha Vpk = Veff * RADQ(2).
Il valore picco-picco è il doppio del valore di picco e, ... non esiste. O, meglio, non esiste istantaneamente, ma si verifica nel tempo come differenza fra il valore massimo positivo e quello negativo.
Nell' inverter svizzero (quindi preciso al secondo !) di cui era stata postata l' immagine, si ha un collegamento a stella. Dobbiamo considerare, infatti, che i singoli neutri, anche se non collegati assieme, hanno lo stesso potenziale (a meno di qualche Volt di caduta di tensione).
Possiamo raffigurare gli inverters in questo modo :
ed ogni inverter possiamo considerarlo, di principio, così costituito :
- Inverter circuito equivalente - 1.JPG (6.73 KiB) Osservato 15695 volte
- i due transistori IGBT funzionano come due interruttori ON/OFF. La logica di comando si occupa di far in modo che in nessun caso siano chiusi contemporaneamente.
- il partitore capacitivo viene ad assumere una tensione molto vicina alla media fra V+ e V-, ovvero circa 0 V.
Quindi ogni inverter, rispetto al proprio neutro, genera una tensione di 2100 Vpk (= di picco), ovvero una tensione di 1490 V efficaci.
Se l' onda fosse triangolare (i primi inverters), a pari valore di picco, si avrebbe un valore efficace di 1800 V.
I due IGBT (in altri tipi diinverter si hanno SCR GTO, o MOSFET o BJT o, altro) commutano a qualche kHz per generare un' onda quadra, il cui duty cycle (rapporto fra il tempo a V+ rispetto al tempo totale) sia variabile secondo una legge che descrive una sinusoide a frequenza impostabile. Inoltre, la tensione generata è grossomodo proporzionale alla frequenza.
Stefano Minghetti
