Protezione inverter

[alphabit]

Se così fosse, cioè che nessun differenziale funziona a valle di un inverter non si capirebbe perché negli UPS anche essi provvisti di raddrizzatore e inverter proteggiamo col differenziale a monte anche il circuito a valle dell inverter. Adesso non ho sottomano uno schema tratto dal libro di carrescia UPS che fa vedere il circuito di guasto a terra e di come il differenziale interviene... un saluto

[fabiosge]

Se così fosse, cioè che nessun differenziale funziona a valle di un inverter non si capirebbe perché negli UPS anche essi provvisti di raddrizzatore e inverter proteggiamo col differenziale a monte anche il circuito a valle dell inverter. Adesso non ho sottomano uno schema tratto dal libro di carrescia UPS che fa vedere il circuito di guasto a terra e di come il differenziale interviene... un saluto

a quale configurazione ti riferisci? UPS trifase/trifase? Trifase/monofase? Monofase/monofase? Mentre funziona in bypass? O tramite convertitore?

Ti faccio l'esempio più semplice: UPS monofase. Un guasto a terra a monte dell'eventuale trasformatore di isolamento fa si che il guasto passi da L richiudendosi su PE. Risultato: il differenziale interviene.

[fabiosge]

Invece sbagli. Ma ad un certo punto puoi anche decidere di farne una questione di fede.

Tu che invece ne fai una questione tecnica e non di fede, potresti argomentarla invece di limitarti a dire che a tuo avviso sbaglio?

[6367]

ricaveremo un flusso di corrente di circa 300 mA
MA, cosa importante, NESSUN differenziale interverrebbe, A PRESCINDERE DALLA SUA CLASSE E DALLA SUA SENSIBILITA'

Non ho capito.


Comunque, in generale, se ho una parte attiva che ha il potenziale di terra, se creo un guasto a massa, non ho corrente e il differenziale non interviene. Accade banalmente anche mettendo a terra il neutro. In realtà una parte attiva avrà una tensione più o meno variabile per cui potrebbe intervenire ugualmente.

Poi c'è il caso dei guasti o delle dispersioni su polarità differenti che potrebbero annullarsi desensibilizzando il differenziale o impedendolo del tutto.

[fabiosge]

Buongiorno a tutti,
questa discussione mi interessa molto, dal momento che oltre all'indubbio interesse teorico ne ho anche uno reale, visto che questo tema è per me legato a una questione di lavoro.

Volendo fare il bastian contrario potrei dire che dal momento che fin qui è tutto teorico, che la discussione non tiene in conto il sistema elettrico, dov'è installato l'ipotetico inverter, dov'è installato l'interruttore di protezione (quello col differenziale in discussione), della probabilità che un simile guasto si verifichi, etc etc allora il guasto a terra lo potrei avere sì dentro l'inverter ma anche a monte del ponte raddrizzatore, e a quel punto non sarebbe più omopolare e il differenziale a monte lo vedrebbe.

Il tema che però è almeno per me più interessante, e che forse rappresentava l'origine di tutto il post, è quello della classe B. Qualcuno sosteneva che un guasto nello stadio DC causerebbe una componente continua nella corrente di guasto (a monte di tutto), che solo un differenziale di classe B potrebbe rilevare. Io sostenevo che la componente continua non posso averla a monte del ponte raddrizzatore, e che quindi la corrente che alimenta il guasto, nel punto dov'è installato l'interruttore in questione (a monte dell'inverter), non può avere una componente continua. Grazie.

[6367]

Qualcuno sosteneva che un guasto nello stadio DC causerebbe una componente continua nella corrente di guasto (a monte di tutto), che solo un differenziale di classe B potrebbe rilevare. Io sostenevo che la componente continua non posso averla a monte del ponte raddrizzatore, e che quindi la corrente che alimenta il guasto, nel punto dov'è installato l'interruttore in questione (a monte dell'inverter), non può avere una componente continua.

perché?

[SandroCalligaro]

un ponte di diodi trifase che alimenta una sbarra dc che ha collegato una capacità rilevante costituita da condensatori elettrolitici ... guasto a terra di quella sbarra collegando per esempio un resistore da 800 ohm alla terra ...
ricaveremo un flusso di corrente di circa 300 mA
MA, cosa importante, NESSUN differenziale interverrebbe, A PRESCINDERE DALLA SUA CLASSE E DALLA SUA SENSIBILITA'

La corrente verso terra ci sarebbe (con una componente DC prevalente), e verrebbe per forza da una somma non nulla delle correnti sulle tre fasi. Se si collega a terra la barra DC+ del bus, in sostanza conduce un solo diodo per volta, quello collegato tra la fase con tensione più alta ed il bus DC+, mentre gli altri sono spenti (e sono nulle le correnti sulle altre due fasi della linea).
Un differenziale ideale (sensibile anche alla continua) interverrebbe.

[SandroCalligaro]

per favore ragiona a fondo sul circuito
poi non è vero che la corrente di terra "ci sarebbe", la corrente di terra C'E' !

Non solo ci ho ragionato su, ma l'ho simulato, per evitare di dire stupidaggini.
(La situazione era ipotetica, per questo ho usato il condizionale!)

pensa a un circuito molto più elementare, tre impedenze IDENTICHE collegate a stella con li loro centro a terra
NON PENSI CHE ANCHE IN QUESTO CASO la corrente non fluirebbe contemporaneamente ed uguale sulle tre fasi ?
esiste corrente di terra ma il differenziale non la vede

E' un caso diverso. Se le resistenze sono collegate a stella direttamente alla rete, non c'è corrente sul conduttore di terra collegato al centro stella, perché idealmente quel nodo ha lo stesso potenziale della terra, cioè del centro stella dei generatori (o trasformatori) di rete.
Se lo vuoi vedere in modo diverso, le tre correnti sulle impedenze danno somma nulla, quindi non può esserci una componente che esce dal centro stella su un altro conduttore. Questa cosa non accade nel caso del raddrizzatore, visto che per forza di cose la corrente deve chiudersi passando per un solo diodo del raddrizzatore e per il conduttore di terra.

Nel caso di un tipico inverter trifase per motore (alimentato da raddrizzatore trifase), se sulle uscite inverter si collega una terna bilanciata di resistenze con centro stella collegato a terra, la cosa è leggermente diversa, visto che la corrente di terra dipende anche dalla componente omopolare delle tensioni di uscita inverter.
In ogni caso la corrente sul conduttore di terra, collegato al centro stella, non è nulla, e siccome la somma delle correnti sulle fasi in ingresso al raddrizzatore ha esattamente lo stesso valore, il differenziale deve intervenire.

[SandroCalligaro]

Per andare alla fonte del problema ci tocca cercare qualche punto fermo. Direi che è la legge di Kirchhoff delle correnti, enunciata come
"La somma algebrica delle correnti che attraversano un insieme di taglio del circuito è nulla in ogni istante."
a portarmi a dire con una certa sicurezza che nei casi sia del raddrizzatore che dell'inverter la somma delle tre correnti di fase non può essere nulla se non è nulla la corrente sul conduttore di terra.
L'insieme raddrizzatore+inverter(+motore, eventualmente), è collegato al "mondo esterno" tramite 4 conduttori (3 fasi + terra), che sono quindi un insieme di taglio.

non metterei in discussione il tuo ragionamento, quantunque la pensi diversamente, se non fosse che ai miei ragionamenti di questa discussione si aggiunge il caso pratico dell'altra

Intendi il caso della morsettiera motore piena d'acqua che non fa scattare il differenziale, giusto?

[fabiosge]

Da questa interessante conversazione ho maturato la seguente conclusione:

Durante il funzionamento normale solo un diodo per volta del raddrizzatore trifase in ingresso all'inverter viene polarizzato e poi il circuito si richiude attraverso il condensatore e attraverso gli altri due diodi polarizzati nelle altre due fasi. (scrivo di corsa e con un circuito in testa che spero sia lo stesso che hanno in testa gli eventuali lettori, sennò non ci si capirà niente ). In questo modo la somma vettoriale che vede il differenziale a monte è zero. Nell' arco di 2pigreco si alternano i vari diodi che vanno in polarizzazione..
In caso DC+ finisca a terra la corrente non si richiude nelle altre due fasi ma attraverso la terra (o PE) finisce al centro stella del trasformatore a monte dove a seconda del diodo polarizzato passerà nella relativa fase. La corrente di guasto verrà commutata ogni 2pigreco/3 sulla fase corrispondente al diodi in conduzione, mentre sulle altre due non circolerà corrente.

Guardando la singola fase la corrente che vi passerà sarà una porzione di sinusoide di durata 2pigreco/3 e tutta nel primo quadrante.

Conclusione: Il differenziale vede il guasto. Se occorre il differenziale questo dev'essere di tipo sensibile alla componente continua.