Armoniche negli Impianti Elettrici: problemi e soluzioni

Gennaio 31, 2019 0 di Vincenzo Ronca

Che Problemi creano le Armoniche negli Impianti Elettrici?

Armoniche negli Impianti Elettrici: problemi e soluzioni

Le Armoniche negli Impianti Elettrici possono creare i seguenti problemi :

  • Perdita di Potenza Apparente
  • Riscaldamento dei Cavi e delle varie connessioni (effetto Joule causato dalle singole armoniche di corrente)
  • Presenza di Corrente nel Neutro (Riscaldamento e Perdite)
  • Inquinamento nell’Impianto Elettrico:

la distorsione in corrente THDI introduce a sua volta una distorsione in tensione THDU; la tensione di sbarra pertanto, risulta deformata per cui tutte le utenze collegate sono alimentate a loro volta da una tensione deformata con conseguenti malfunzionamenti.

  • Rischio di Rottura dei condensatori:

la corrente è pari a: I= UCω; con corrente armonica di classe k avremo: ω=2πkf per cui I= 2πkfUC per cui per una qualsiasi frequenza si può avere un effetto di risonanza tra la capacità C con l’Induttanza L dell’impianto con conseguente aumento della corrente.

  • Problemi nei Trasformatori

Riduzione della Potenza,aumento delle perdite a vuoto,aumento delle perdite a carico,aumento rumore

  • Problemi nei Motori

Aumento delle perdite per Effetto Joule nello Statore,presenza di coppie pulsanti

  • Interventi Intempestivi di relè di protezione
  • Interventi intempestivi di interruttori
  • Allarmi Generici ed immotivati su utenze sensibili
  • Disturbo su rete Dati
  • Blocco di apparecchiature elettroniche
  • Errate misure di grandezze elettriche

Particolare attenzione all’utilizzo dei contatori per la misura dell’energia scambiata e dell’energia generata in caso di impianti di produzione da fonti rinnovabili (fotovoltaico,eolico,biomasse,ecc.)

  • Costi aggiuntivi

Come si Risolvono i problemi inerenti le Armoniche negli Impianti Elettrici

Le strategie per ridurre o addirittura eliminare le armoniche negli impianti elettrici possono essere di 2 tipi:

  1. Accettare la presenza delle armoniche e quindi sovradimensionare le apparecchiature, in modo particolare raddoppiare la sezione dei cavi e raddoppiare la potenza della sorgente
  2. Eliminando parzialmente o totalmente le armoniche negli impianti elettrici utilizzando filtri o compensatori attivi. A tal proposito si possono utilizzare:

FILTRI PASSIVI

I filtri passivi LC sono sintonizzati sulla frequenza da eliminare o attenuano una banda di frequenze. Presentano però 2 svantaggi ovvero l’eliminazione delle armoniche è efficace solo per l’impianto specifico,quindi l’aggiunta e la rimozione di carichi potrebbe compromettere il sistema di filtraggio e inoltre è spesso difficile implementare tali filtri in un impianto esistente.

FILTRI ATTIVI O COMPENSATORI ATTIVI DI ARMONICHE

I filtri attivi, detti anche compensatori attivi di armoniche eliminano le armoniche iniettando correnti armoniche uguali e contrarie nel momento in cui si verifica la presenza di armoniche stesse. Tale tipo di filtro agisce in tempo reale ed è più efficace e flessibile rispetto ai filtri passivi e in più è facilmente adattabile.

FILTRI OMPOLOARI

Hanno il compito di filtrare le armoniche omopolari di classe 3,permettendo un riequilibrio delle correnti di fase