VERIFICA DELLA CADUTA DI TENSIONE

Introduzione In questa lezione impariamo a calcolare la caduta di tensione che si ha in una linea trifase o monofase di determinata lunghezza dopo la scelta della sezione in base alla corrente di impiego Al termine saremo in grado di confermare la sezione scelta per il cavo o modificarla per garantire le condizioni corrette di impiego

Programma Calcolo della caduta di tensione in una linea monofase Calcolo della caduta di tensione in una linea trifase Confronto con i valori di riferimento stabiliti dalle norme Esercizi applicativi

Obiettivo La verifica della caduta di tensione garantisce la corretta alimentazione dei carichi in funzione della distanza

Prerequisiti Aver seguito la lezione sulla scelta della sezione dei cavi

Terminologia Caduta di tensione ΔV: differenza di tensione tra due punti della linea dovuta all’impedenza del cavo

Calcolo della caduta di tensione - 1 La V può essere determinata mediante le seguenti formule semplificate (CEI): Per linee trifase: (7) Per linee monofase: (8) R = resistenza di linea [/m] X = reattanza di linea [/m]  = angolo di fase del carico L = lunghezza della linea [m] V = 3  Ib  L  (R  cos + X  sen) V = 2  Ib  L  (R  cos + X  sen)

Calcolo della caduta di tensione - 2 La V può essere determinata mediante il valore della caduta di tensione unitaria u [mV/Am] indicato nelle tabelle del manuale per i vari tipi di cavo (9)

Verifica della caduta di tensione Calcolata la V si verifica che risulti (10) in pratica Δ V ≤ 4% Per linee trifase (11) Per linee monofase (12)

Verifica della caduta di tensione Se la caduta di tensione dovesse risultare superiore al 4% si sceglie dalle tabelle il cavo con sezione commerciale immediatamente superiore e si ripete l’operazione di verifica. Il processo va reiterato finchè la caduta di tensione non rientra nel valore percentuale imposto. perché ACCADE? All’aumentare della sezione , a parità di lunghezza del cavo, diminuisce la resistenza e quindi la caduta di tensione, infatti il legame tra resistenza e sezione è il seguente: R = ρ L/S

Esercitiamoci… Verificare la caduta di tensione nell’esercizio 3 (lezione scelta delle sezioni) sapendo che la linea è lunga 20 m. SOLUZIONE: I dati sono: Ib = 35,71 A; s = 4 mm2; cos = 0,83; linea trifase. per applicare la (7) occorre ricavare dalla tabella del manuale la resistenza e la reattanza di linea: R = 5,57 [m/m], X = 0,143 [m/m] V = 3  Ib  L  (R  cos + X  sen) = =[1,73x35,71x20 x (5,57 x 0,83 + 0,143 x 0,56)]/1000 = 5,8 V che risulta minore del 4%.

Esercitiamoci… Verificare la caduta di tensione nell’esercizio 4 sapendo che la linea è lunga 15 m. SOLUZIONE: I dati sono: Ib=27,89A; s=2,5 mm2; cos= 0,67; linea monofase. Applichiamo la relazione (9) dalla tabella del manuale relativa alle cadute unitarie di tensione si ricava u = 14,4 [mV/Am] (approssimando al cos = 0,8) V = (14,4x27,89x15)/1000 = 6,02 V accettabile perché minore del 4% La sezione scelta garantisce il corretto funzionamento

Esercitiamoci… linea con carico misto Verificare la caduta di tensione nell’esercizio con i carichi misti ipotizzando una dorsale di 20 m , e una derivazione di 5 m per ciascun carico I dati sono: Ib=29,61A; IM = 27,68A s=4 mm2; linea trifase.

Approfondiamo… linea con carico misto Conviene fare la verifica sul carico più distante che nel caso specifico è anche il più svantaggiato per corrente assorbita (potenza maggiore), in questo caso il motore trifase

Esercitiamoci… linea con carico misto La caduta massima ammissibile può essere suddivisa come segue: 3% sulla dorsale + 1% su ciascuna derivazione Calcolo caduta di tensione sulla dorsale. Consultiamo la tabella delle cadute di tensione unitarie u = 8,8 [mV/A · m] V = (8,8 *29,61*20)/1000 = 5,21 V accettabile perché minore del 3% = 3*400/100 = 12 V La sezione scelta garantisce il corretto funzionamento dei carichi

Esercitiamoci… linea con carico misto La caduta massima ammissibile può essere suddivisa come segue: 3% sulla dorsale + 1% su ciascuna derivazione Calcolo caduta di tensione sulla derivazione. Consultiamo la tabella delle cadute di tensione unitarie u = 14 [mV/A · m] V = (14 *27,68*5)/1000 = 1,94V accettabile perché minore del 1% = 1*400/100 = 4V La sezione scelta garantisce il corretto funzionamento

Esercitiamoci… linea con carico misto Verifichiamo la caduta di tensione totale su dorsale e derivazione: V = 5,21 +1,94 = 7,15V < 16V

Altre fonti di informazione Manuale degli impianti elettrici – Baronio, Bellato, Montalbetti – Editoriale Delfino Norma CEI 64-8 www.mondoelettrico.net www.elettronet.it www.eurekapolicoro.it www.webalice.it/egidiorezzaghi/ www.electroportal.net/ www.elektro.it/