Rifasamento di macchina e rifasamento di stabilimento

[oronzo_canà]

In un impianto elettrico in cui ci sono diverse macchine ( presse , torni , frese , ecc ) che lavorano a cos(fi) molto basso ( 0.5:0.6 ) che vantaggi ci possono essere a inserire un sistema di rifasamento a bordo macchina?

Supposto che queste macchine siano l'unica causa di sfasamento visto dal punto di allaccio dell'ENEL , questo tipo di rifasamento può eventualmente sostituire il rifasamento sul quadro generale , che aggiusta il cos(fi) dell'intero stabilimento?

Spero di essere stato sufficientemente chiaro. Saluti.

[Mike]

In un impianto elettrico in cui ci sono diverse macchine ( presse , torni , frese , ecc ) che lavorano a cos(fi) molto basso ( 0.5:0.6 ) che vantaggi ci possono essere a inserire un sistema di rifasamento a bordo macchina?

Il rifasamento localizzato è il sistema piu efficace che ci sia. Aumenta la potenza attiva disponibile sulla linea, riduce le perdite per effetto joule e quindi si ottiene un risparmio energetico. In sostanza con il rifasamento centralizzato fai un favore all'Enel (e chiaramente non paghi le penali), mentre con il rifasamento localizzato prima di tutto fai un favore al tuo impianto. IMHO i costruttori di macchine dovrebbero essere obbligati a fornire la macchina a cosfì 0,9. Purtroppo così non è anche se, sempre di più, le aziende attente al risparmio energetico, quando acquistano una macchina nel capitolato di acquisto richiedono motori ad alta efficienza e rifasamento 0,9.

Supposto che queste macchine siano l'unica causa di sfasamento visto dal punto di allaccio dell'ENEL , questo tipo di rifasamento può eventualmente sostituire il rifasamento sul quadro generale , che aggiusta il cos(fi) dell'intero stabilimento?

Spero di essere stato sufficientemente chiaro. Saluti.

Si certamente.

[blusol]

perché non vediamo ance gli svantaggi, tipo $ sia dell'acquisto che della manutenzione.....

[Mike]

perché non vediamo ance gli svantaggi, tipo $ sia dell'acquisto che della manutenzione.....

Una comparazione può essere fatta solo su dati concreti. In linea teorica comunque un rifasamento localizzato in proporzione costa meno di quello centralizzato e se richiesto con la specifica di acquisto della macchina ancora molto meno. A livello di manutenzione direi molto esigua in quanto se correttamente dimensionati per la rete (armoniche) i condensatori sono eterni.

[MASSIMO-G]

Non c'è dubbio che il rifasamento associato alle varie
utenze sia quello che porta maggiori benefici all'intero
impianto. Per comodità e necessità quasi sempre
però si installa il rifasamento centralizzato, in parte ciò è dovuto
anche al fatto che è rimasto come retaggio del passato
recente considerare il condensatore possibile causa di
incendio e si preferiva quindi che questo tipo di
apparecchiature fosse in un quadro e in luogo separato dove
anche se si fosse incendiato non avrebbe causato
danno notevoli, come dicevo questo è un pregiudizio basato
su quelli che erano i condensatori fino a una decina di anni fa
ora è diverso , i condensatori sono assai affidabili e anche
in presenza di armoniche possono essere installati con opportuni
accorgimenti, comunque visto che dove lavoro abbiamo installato
centinaia di quadri di rifasamento e ho potuto verificarlo
svariate volte,è ineludibile che con il tempo
la potenza reattiva tende a scemare fino al punto che dopo una
decina di anni al massimo i condensatori vanno sostituiti
(capita per tutti i tipi di condensatori)

[Mike]

...cut...,è ineludibile che con il tempo
la potenza reattiva tende a scemare fino al punto che dopo una
decina di anni al massimo i condensatori vanno sostituiti
(capita per tutti i tipi di condensatori)

Questa non la sapevo. Dipende dalla tipologia costruttiva del condensatore e quindi può cambiare da tipo a tipo, oppure è proprio intrinseco nel condensatore. qual è la componente che comporta questo "consumo" del condensatore?

[MASSIMO-G]

Questo fenomeno credo sia dovuto al fatto che la costante
dielettrica che dà la capacità moltiplicata per il rapporto
tra la superficie e la distanza tra le armature con il tempo
tende a diminuire per l'usura del dielettrico
, io i condensatori di rifasamento li uso solo come
utente e non essendo un costruttore di queste apparecchiature
non saprei dare una spiegazione fisica plausibile (immagino che l'ing.
Martini la possa dare) , comunque la diminuzione della capacità
e di conseguenza dei kvar con il trascorrere degli anni è
un fenomeno che in misura piu o meno marcata colpisce tutte
le batterie rifasanti in cui mi sono imbattuto a prescindere
dal costruttore , ovviamente i condensatori dei costruttori migliori
mantengono inalterate le proprie caratteristiche per piu anni
mentre quelli definiamoli da battaglia degradano piu velocemente

[admin]

Dielettrico ed isolante indicano sempre lo stesso tipo di materiale. A seconda dell’uso che se ne fa, se ne sfruttano le due caratteristiche fondamentali: la rigidità dielettrica, cioè il campo elettrico massimo applicabile, se usato come isolante; la costante dielettrica (meglio sarebbe chiamarla permettività elettrica, in quanto proprio costante non è, visto che dipende da temperatura e frequenza), nella costruzione dei condensatori.
Le due proprietà non sono dipendenti l’una dall’altra, però dipendono dalla struttura del materiale che le supporta. E tale materiale è soggetto ad invecchiamento, cioè a vari fenomeni che ne alterano la struttura fisica. Ad esempio scariche parziali, dovute a disomogeneità del materiale o presenza di umidità, le quali possono alterarne localmente anche la struttura chimica.
Si tratta di fenomeni che abbassano la rigidità dielettrica del materiale nel tempo, e, contemporaneamente possono determinare anche una riduzione della costante dielettrica, quindi della capacità dei condensatori che, come ha osservato Massimo, è proporzionale ad essa.
La costante dielettrica è strettamente legata alla polarizzazione del materiale, che indica la quantità di carica che si sposta elasticamente all’interno del materiale, per l’azione del campo elettrico esterno applicato, e che ritroviamo come carica che si forma sulle facce estreme del dielettrico, quelle adiacenti alle armature del condensatore. La costante dielettrica, quindi la capacità di un condensatore, è tanto maggiore quanto maggiore è la polarizzazione. La polarizzazione totale è dovuta a quattro contributi diversi: elettronica, atomica, dipolare e ionica. La prima è comune a tutti i materiali in quanto legata alla deformazione che subisce la nuvola elettronica che circonda l’atomo, per effetto del campo elettrico esterno che ne sposta il baricentro; la seconda riquarda lo spostamento che subiscono gli ioni di segno opposto che formano il reticolo di determinate sostanze; la terza riguarda i materiali in cui le molecole formano dei dipoli, cioè piccole strutture materiali in cui si distinguono una zona positiva ed una negativa, i quali si orientano sotto l’azione del campo elettrico e, nel loro movimento, generano anche calore, quindi perdite che sono tanto maggiori quanto maggiore è la difficoltà del movimento; infine la quarta è relativa a sostanze che non sono dei dielettrici veri ma in pratica degli elettroliti, nei quali si ha uno spostamento di ioni con coseguente elevata polarizzazione: sono le sostanze usate per i condensatori elettrolitici. Le due ultime polarizzazioni in particolare, molto sfruttate nella costruzione di condensatori, probabilmente subiscono un indebolimento con l’invecchiamento, che si accompagna tra l’altro ad un aumento delle perdite per una maggior difficoltà di movimento dei dipoli e per una diminuzione della resistività del materiale.
Ad ogni modo un’analisi dettagliata e precisa, anche e soprattutto in relazione ai tempi di invecchiamento ed ai materiali che maggiormente ne risentono, dovrebbe essere fornita da chi ha esperienza nella progettazione e costruzione dei condensatori.
Penso opportuno segnalare il catalogo della Ducati Energia che, pur non esaminando in dettaglio la fisica del dielettrico, illustra le tecnologie attualmente usate nella costruzione dei condensatori, elencando i parametri più importanti per la conservazione delle loro proprietà nel tempo

[Domenico]

Nel caso di condensatori per rifasamento, in presenza di forti sovratensioni si può avere il cortocircuito delle armature.
In questo caso si ha "l'autorigenerazione"(evaporazione della metallizzazione ed estinzione del cortocircuito nella zona dove si ha avuto la scarica), il condensatore continua a funzionare però a capacità leggermente ridotta, in quanto si riduce la superfice delle armature.
Domenico.