1.6 Sezione dei cavi di alimentazione

Nel dimensionamento dei cavi di alimentazione, come detto in precedenza, è consigliabile maggiorare la corrente assorbita dal condensatore di un 30%, per tenere conto delle armoniche, e di un 10% per tenere conto della tolleranza sul valore nominale di capacità del condensatore. In conseguenza di ciò i cavi possono essere dimensionati per una corrente pari a:

dove:

I_B è la massima corrente assorbita dal condensatore 

I_C è la corrente assorbita dal condensatore alimentato alla tensione dell'impianto U_n 

U_nc è la tensione nominale della batteria di condensatori

U_n è la tensione nominale di alimentazione

Tab. 1.7.1 - Sezione minima dei conduttori di collegamento delle batterie di condensatori (U=400 V)

1.7 Apparecchi di protezione e comando

Un condensatore alimentato in corrente continua, all'atto della carica, assorbe una corrente iniziale pari a V/R dove R è la resistenza del circuito di carica. Essendo la resistenza un valore molto piccolo, nel primo istante si possono avere correnti molto elevate (per un periodo pari a quello necessario per la carica l'inserzione del condensatore equivale ad un corto circuito). Un fenomeno simile, anche se i parametri di calcolo sono diversi (la corrente di spunto è funzione dell'impedenza della rete, dell'eventuale presenza di altre batterie di condensatori elettricamente vicine e delle eventuali induttanze di smorzamento), si ha anche in corrente alternata. La corrente di inserzione I_sc dipende dal tipo e dalla capacità del condensatore (singolo o in batteria automatica) nonché dalla induttanza della rete a monte del condensatore. In conseguenza di ciò l'interruttore automatico o il fusibile per la protezione esterna contro il corto circuito dovrà avere le seguenti caratteristiche: una soglia di intervento istantaneo elevata tale da permettere l'assorbimento delle correnti di spunto, la cui durata può essere dell'ordine di qualche semiperiodo (10-20 ms) (per limitare la corrente di inserzione possono essere consigliabili anche induttanze di limitazione); devono consentire l'assorbimento di lievi sovraccarichi dovuti a sovratensioni transitorie (tab. 1.7.1). In genere questo si ottiene scegliendo l'interruttore automatico con una corrente nominale e una soglia magnetica tali da evitare scatti intempestivi della protezione termica (I_n=1,43I_nc fig. 1.7.1) e da permettere la messa in tensione del condensatore ; devono avere un potere d'interruzione non inferiore alla corrente di corto circuito presunta nel punto di installazione del condensatore (per quanto concerne gli interruttori automatici si può considerare, con un buon margine di sicurezza, che non si abbia l'intervento quando la corrente di spunto del condensatore non supera la soglia di intervento magnetico I_m2 fig. 1.7.1). Oltre a questo è necessario attuare la protezione contro la permanenza di tensione dopo il sezionamento per mezzo di resistenze di scarica poste in parallelo al condensatore tali che dopo 5s la tensione residua non superi i 50V; ciò si ottiene sicuramente se R_C è minore di 50 ohm. I condensatori possono essere soggetti a sovraccarichi se la tensione di alimentazione è superiore a quella di rete. Dal momento che sono per costruzione ammissibili sovraccarichi fino a circa 1,5 _Inc in genere questa protezione non è necessaria. Possono invece verificarsi cortocircuiti di qualche elemento interno che devono essere tempestivamente eliminati per evitare il fuori sevizio di tutta la batteria. Normalmente i condensatori sono protetti da questi inconvenienti da protezioni interne che possono essere fusibili rispondenti alle Norme CEI 33-1, contatti termici e dispositivi antiscoppio. Riassumendo:

(1.7.1)

(1.7.2)

Dalla 1.7.1 si rileva che ogni interruttore è idoneo a manovrare batterie di condensatori aventi correnti nominali I_nC fino a:

cioè può essere usato fino al 70% della propria corrente nominale I_ni. Dalla 1.7.2 infine si deduce che la scelta dell'interruttore dovrà essere eseguita tenendo conto anche del valore della corrente di corto circuito presunta a valle dell'interruttore. Pertanto , a parità di corrente nominale, deve essere scelto un interruttore avente un adeguato potere d'interruzione.

Fig.  1.7.1 - Condizioni di scelta dei dispositivi di protezione esterni

Tab. 1.7.2 - Sovratensioni ammissibili per  i condensatori di rifasamento

1.8 Criteri d'installazione e manutenzione

I condensatori soffrono soprattutto delle sovratemperature causate da non adeguata ventilazione o da irraggiamento solare. Per questo motivo il locale in cui installare i condensatori deve essere ubicato in luogo fresco e ben ventilato con una distanza fra i vari elementi e dal pavimento non inferiore ai 3-4 cm. Quando questo non è possibile (installazione all'interno di quadri) si può aumentare la tensione nominale della batteria del 20-30% ottenendo in tal modo una minore potenza specifica e di conseguenza una diminuzione della temperatura. Periodicamente si devono pulire gli isolatori ed è utile il controllo periodico della temperatura delle custodie dei condensatori. La verifica ad intervalli regolari della potenza assorbita dal condensatore e dalla batteria permette di accertare, se la potenza assorbita è inferiore a quella nominale,  l'eventuale  danneggiamento del dielettrico. Per motivi di sicurezza delle persone i morsetti dei condensatori devono essere collegati in cortocircuito tra loro e la terra quando si devono praticare operazioni di manutenzione. 

Fine