TRASFORMATORI ED ALIMENTATORI Nel caso in cui il carico comprenda degli automatismi la potenza dipende: • dalla potenza massima richiesta in un dato istante • dalla caduta di tensione • dal fattore di potenza Data la variabilità dei carichi, non è possibile applicare rigidamente una regola; uno dei metodi consigliati per la determinazione della potenza richiesta è limitato dalle ipotesi seguenti: • Non contemporaneità di due spunti diversi • cosϕ=0,45 • Al massimo il 70% degli apparecchi in funzionamento contemporaneamente In maniera empirica, e per semplificare, tale potenza può essere calcolata secondo la formula seguente: P = 0,8 (∑Pm + ∑Pv + Pa) Dove: ∑Pm = Somma di tutte le potenze di mantenimento dei contattori ∑Pv = Somma di tutte le potenze delle spie Pa = Potenza allo spunto del contattore più grande Esempio: In un quadro sono previsti i seguenti elementi: 10 contattori per motori da 4kW, potenza di mantenimento 8VA 4 contattori per motori da 18,5kW, potenza di mantenimento 20VA 1 contattore per motore da 45kW, potenza di mantenimento 20VA, potenza allo spunto 250 VA cosϕ=0,5 25 relè di telecomando, potenza di mantenimento 4 VA 45 spie di segnalazione, consumo 1 VA Applicando la formula precedente risulta: P = 0,8 (280 + 45 + 250) = 460VA a cosϕ = 0,5 Per un trasformatore di Sicurezza/Isolamento si può fare riferimento alle curve di dimensionamento per la caduta di tensione. Esempio: Per una potenza di 460VA a cosϕ=0,5, si legge sulla curva, per un valore di tensione nominale cautelativamente ridotto del 5%, un valore di 160 VA Verifica della scelta Per precauzione è opportuno effettuare il seguente controllo: Calcolare la somma delle potenze di mantenimento delle bobine e quelle delle spie sotto tensione; Applicare, quindi, un coefficiente (o quello ipotizzato sopra, 70% degli apparecchi sotto tensione contemporaneamente o il risultato del calcolo reale dell’impianto in oggetto) 0,7*(280 + 45) = 228 VA E’ necessario quindi scegliere un trasformatore da 250 VA Sovraccaricabilità del trasformatore Nel caso non venga prelevata costantemente la potenza nominale il trasformatore può essere sovraccaricato temporaneamente secondo i dati riportati Nella tabella seguente: 100 000 10 000 1 000 100 10 Unominale - 10% Unominale - 5% Unominale 40 63 100 160 250 400 630 1 000 1 600 2 000 2 500 4 000 Potenza allo spunto in VA Potenza di dimensionamento in VA Le curve della caduta di tensione forniscono, per ciascuna potenza nominale, la variazione (abbassamento) della tensione secondaria in funzione della potenza realmente richiesta. Tale abbassamento può essere incompatibile con il buon funzionamento del carico, per esempio: una tensione inferiore del 10% rispetto al valore nominale, può causare il mal funzionamento di un contattore. È dunque importante, per un dato cos , conoscere preventivamente la tensione che si renderà disponibile quando la potenza richiesta supererà quella nominale. Curve di dimensionamento per trasformatore secondo la caduta di tensione Declassamento in funzione della temperatura La potenza nominale indica la potenza prelevabile al secondario senza superare i limiti di sovratemperatura prescritti dalle norme, in ambiente con temperatura massima di 35°C, a 1000 m sul livello del mare. In caso di funzionamento oltre i limiti di sovratemperatura si incorre in un declassamento ed una conseguente riduzione della potenza prelevabile secondo la seguente formula: P = (10-0,14 (T-35))*P1/10 Dove: T= temperatura ambiente P1= potenza nominale a 35°C Esempio: Un trasformatore da 450 VA, quando la temperatura ambiente nell’armadio è di 50°C, può erogare una potenza massima pari a: P = (10-0,14 (50-35))*450/10 = 355,5 VA La potenza è quindi ridotta di circa il 20%; Poiché il dimensionamento viene normalmente effettuato considerando un aumento cautelativo della potenza pari al 20%, in questo caso sarebbe possibile impiegare il trasformatore in oggetto anche a temperatura sensibilmente superiore a quella ambiente. Declassamento in funzione dell’altitudine Poiché la densità dell’aria diminuisce in funzione dell’altitudine, riducendo proporzionalmente il suo potere raffreddamento per convezione. Quindi è necessario declassare la potenza del trasformatore secondo la formula seguente: P = (PI-(0,314/1000)*(altitudine in m-1000))/10 (Questa formula è utilizzata prevalentemente per trasformatori di potenza) Esempio: Potenza erogabile da un trasformatore da 10 kVA a 2000 m di altitudine: P=(10-(0,314/1000)*(2000-1000))/10= 9,7 kVA Carico permanente che precede il sovraccarico in % sulla potenza nominale Durata ammissibile del sovraccarico in minuti per una % data di potenza nominale 150 % 140 % 130 % 120 % 110 % 50 30 45 65 105 180 60 25 40 60 95 170 70 20 30 45 80 155 80 15 25 40 75 140 90 8 15 30 60 120 Potenza di un trasformatore 1629
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