BOBINE DI REATTANZA Prenderemo in considerazione le bobine percorse da correnti intense. Si hanno due tipi fondamentali: senza nucleo, utilizzate come limitatori di correnti di guasto o come carichi reattivi e regolatori nelle prove di apparecchi di interruzione; con nucleo in ferro, usate per il rifasamento di carichi capacitivi, per la regolazione di tensione di lunghe linee e come reattanze supplementari per la marcia in parallelo di macchine sincrone.

BOBINE SENZA NUCLEO Per determinare le dimensioni, il numero di spire N e l’induttanza L si usano le formule di Korndoerfer: caso A: D/2(a+r) = 0 - 1 caso B: D/2(a+r) = 1 - 3 D a r A) D a r B)

Strutturalmente sono realizzate come avvolgimenti a spirale. Poiché sono percorse da correnti molto intense, spesso in fase di guasto, diventa fondamentale predisporre robusti ancoraggi in grado di contrastare gli sforzi elettrodinamici radiali ed assiali. Sono in genere realizzate con isolamento a secco, opportunamente rinforzate, in alcuni casi è stata utilizzata l’immersione in cemento. Risulta fondamentale, non essendoci nucleo ferromagnetico evitare la vicinanza di masse conduttrici, specie se ferromagnetiche.

BOBINE CON NUCLEO IN MATERIALE FERROMAGNETICO Sono morfologicamente molto simili ai trasformatori, anche se hanno ovviamente un solo avvolgimento. Per ottenere l’impedenza desiderata è necessario far si che la corrente magnetizzante coincida con la corrente di lavoro In. Questo risultato viene ottenuto disponendo, trasver-salmente al nucleo, una serie di traferri la cui ampiezza dia luogo alla riluttanza desiderata. Tali traferri vengono disposti lungo le colonne, con uno spessore sufficientemente piccolo da limitare la diffusione dell’induzione ai bordi.

SCHEMA DI CALCOLO Si assegna la reattanza X = L e la corrente In. Si ottiene quindi la tensione V = XIn e la potenza reattiva Q = XIn2 = VIn. Si procede quindi come per il calcolo di un trasformatore utilizzando la relazione: Per avere una sufficiente linearità della curva V- I e per limitare le perdite nel ferro si adotta: BMax = 1,4 - 1,5 T

Nota In, le spire N, le amperspire Asf (in Aspire/m) richieste dal ferro all’induzione Bf (in Tesla) prefissata si ottiene lo spessore complessivo (in m) del traferro: L’induzione B può essere considerata uniforme nel traferri se questi sono sufficientemente piccoli, in tal caso si può porre: B = Ks Bf dove Ks = 0,92 - 0,94 è il fattore di stipamento del ferro.

Ciò comporta che il traferro sia suddiviso in più traferri elementari di piccolo spessore. É inoltre opportuno porre i traferri solo nelle colonne cercando di compattare il tutto in modo da limitare al massimo i fenomeni di vibrazione. A seconda della potenza e della tensione una bobina di reattanza con nucleo in ferro può essere costruita in olio come un trasformatore. Fra il volume Vf del ferro e quello V del traferro si ha la relazione: