dubbio guasto franco a terra neutro connesso a terra (BT)

[EdmondDantes]

Il ragionamento riportato dal tuo libro è corretto.
Nel tuo libro è presente l'espressione della tensione di neutro in seguito al guasto?

[mentos]

Il libro a cui sto facendo riferimento è l'Iliceto.
Comunque forse dove vuoi portarmi EdmondDantes.
La tensione di neutro in seguito al guasto è la seguente:

dove rappresenta la capacità "totale", pari al parallelo di tutte le capacità del sistema.
Ora, se si ha che , e ciò significa che la tensione omopolare assume il valore della tensione di fase e, di conseguenza, le fasi sane assumono il valore della tensione concatenata.
Inoltre, in virtù della nascita della tensione omopolare il centro stella si sposta da O a O'.
Tale ragionamento (dove le tensioni sane vanno alla tensione della concatenata e la fase guasta va a zero) è valido sia per neutro isolato che per neutro a terra tramite resistenza (con resistenza diversa da zero) e, poiché il libro si riferiva alla connessione a terra del neutro mediante resistenza (pur piccola che sia), vale comunque tale considerazione.

[EdmondDantes]

Se tieni conto della c.d.t. delle impedenze serie allora troverai una piccola differenza rispetto alla tensione concatenata.

[EdmondDantes]

Solo una precisazione. L'ultima espressione si riferisce al caso di neutro isolato.
Nel caso di centro stella connesso a terra tramite impedenza, l'espressione è leggermente diversa.
Ma applicando il tuo ultimo ragionamento arrivi allo stesso risultato.

Tutto ciò in quanto sono state trascurate le capacità verso terra e le impedenze serie.

[EdmondDantes]

Sei al secondo anno di ingegneria elettrica?

[mentos]

Sei al secondo anno di ingegneria elettrica?

Mmmm..diciamo elettrica-elettronica e, in teoria questo corso sarebbe al terzo ma io lo sto recuperando

Solo una precisazione. L'ultima espressione si riferisce al caso di neutro isolato.
Nel caso di centro stessa connesso a terra tramite impedenza, l'espressione è leggermente diversa.
Ma applicando il tuo ultimo ragionamento arrivi allo stesso risultato.

Tutto ciò in quanto sono state trascurate le capacità verso terra e le impedenze serie.

Penso di aver capito a cosa di riferisci anche qui EdmondDantes (grazie mille, mi stai portando a ragionare).
E’ vero, io prima ti ho messo istintivamente la relazione di in presenza di guasto pensando che fosse valida in qualunque caso, ma in realtà no, avevo aperto il libro e, preso dalla stanchezza, ho riportato quella (scusami).
Allora, il libro riporta solamente la relazione di nel caso di neutro isolato, ma i passaggi per ricavare quella “versatile” dovrebbero essere i seguenti:

Da cui, essendo pari alla seguente:

da cui, sostituendo (risparmio passaggio per passaggio) ottengo:

Tale relazione è valida se Zt assume un generico valore compreso tra 0 e infinito.
Infatti, se Zt->inf. (neutro isolato) si ha che:

(che corrisponde alla relazione scritta sopra).
Se Zt=0 (neutro direttamente a terra) si ha che:

(ciò conferma quanto scritto prima, ossia che nel caso di neutro connesso francamente a terra la tensione omopolare è nulla, la tensione di fase guasta va a zero se Rg=0, e le tensioni sane rimangono allo stesso valore di fase).
Un'ultimissima domanda se posso, che confermerebbe tutti i ragionamenti sinora riportati.....un piccolo "riepilogo".


Caso: Neutro isolato
Nel caso in cui il neutro sia isolato, si ha che la tensione è in quadratura con la c.d.t. e, conseguentemente, al variare della resistenza di guasto il centro stella si sposta descrivendo una semicirconferenza, come riportato nell'immagine qui sotto (a tal riguardo approfitto per riportare un'immagine tratta dall'articolo di questo forum....utilissimo!!).

Il caso "limite" si ha per (guasto franco) in cui si ha, quanto più volte riportato, ossia che la tensione guasta assume valore nullo e la tensione sulle fasi sane va alla tensione concatenata (sovratensione).
Sto implicitamente trascurando le impedenze serie (se così non fosse non si raggiungerebbe esattamente il valore della tensione concatenata per le fasi sane, ma un valore lievemente inferiore).


Caso: Neutro a terra tramite resistenza
In tal caso il centro stella si sposta al variare della resistenza ma, non sussistendo la relazione di quadratura tra e la c.d.t. , si ha che il centro stella si sposta, ma non descrive una semicirconferenza.


Caso: Neutro a terra tramite resistenza , ossia connesso direttamente a terra
Se il neutro è connesso direttamente a terra, si ha che indipendentemente dal valore assunto da :
-il centro stella è sempre vincolato al potenziale di terra, e dunque la tensione omopolare è nulla (la relazione di sopra dovrebbe confermarlo);
- la fase sana assume non va ne in sovratensione né in sottotensione;
Invece, al variare di la fase guasta va in sottotensione e per è nulla.

Spero di non aver scritto scemenze, l’ora si fa sentire e sono un po’ stanchino anche io

to scemenze, l’ora si fa sentire e sono un po’ stanchino anche io

[EdmondDantes]

Ti consiglio di seguire anche lo studio alle sequenze dirette, inverse e omopolare.
Il secondo consiglio e' quello di studiare gli altri guasti in quanto ti aiuteranno a capire meglio anche il guasto monofase.
Se leggi bene questo 3D, ti accorgerai che hai riempito 4 pagine, dicendo sempre le stesse cose.

Qual e' il programma della tua materia?

P.S.
Non ho capito cosa hai scritto nell'ultimo caso.

[EdmondDantes]

Ti scrivo una nota che riassume tutti i risultati generali.
Non e' una poesia da imparare a memoria, ma un risultato che devi capire attraverso l'analisi circuitale degli anelli di guasto nelle varie configurazioni. In sede di esame, normalmente, i professori ti chiederanno di svolgere i vari passaggi analitici. Inoltre, devi fare riferimento al livello di tensione bt, MT e AT del sistema: solo a valle di questa informazione sarai in grado di fare le varie ipotesi. Non e' una opzione, ma nonostante cio' in tutto il 3D non hai mai dato nessun accenno a questo aspetto.

Ipotesi: guasto monofase a terra.
Come ti ho gia' scritto in questo 3D, lo stato del neutro (centro stella del trasformatore), influenza diversi fattori del sistema elettrico durante il guasto e la scelta del livello di isolamento e delle protezioni.
Tra i fattori elettrici piu' importanti da esaminare abbiamo le sovratensioni e i valori delle correnti di cortocircuito.

Se il neutro e' francamente a terra, il potenziale del centro stella è vincolato a quello di terra. Le tensioni verso terra delle fasi sane possono arrivare, al più', al valore della tensione concatenata. La corrente di guasto e' normalmente molto elevata.

Se il neutro e' isolato, supponendo che vi sia un guasto franco a terra della fase 1, la tensione della fase 1 si annulla, il centro stella O si sposta nel vertice 1 del triangolo delle tensioni. Con questa nuova configurazione, le tensioni di fase delle restanti due fasi sane si portano al valore della tensione concatenata. Normalmente, la corrente di guasto e' molto piccola in quanto si richiude attraverso le capacita' parassite.

Per reti molto estese, soprattutto nelle linee MT in cavo, le capacita' parassite introducono un percorso a bassa impedenza e pertanto le correnti di guasto possono assumere valori elevati. Per evitare cio', e' possibile collegare a terra il neutro tramite una impedenza. Il sistema e' detto a neutro compensato in quanto l'impedenza che si inserisce e' una reattanza induttiva (fissa o mobile) accordata in modo tale da annullare quasi del tutto il contributo delle capacita' parassite. Questa situazione e' tutt'altro che banale in quanto le reattanze capacitive da considerare dipendono dalla configurazione di rete presente al momento del guasto.

Tutto cio' riassume in poche righe il risultato dell'intero capitolo relativo all'analisi dei guasti. Capisci che non e' sufficiente? Vorrei farti capire proprio questo aspetto. E' importante.

Nel post precedente ti chiedevo il programma della materia e la denominazione dell'insegnamento.

[mentos]

Ciao EdmondDantes, scusa il ritardo.
Grazie per le informazioni, confermano quanto ho letto e consultato dai vari libri.
Comunque, il senso del thread era quello di comprendere un diagramma fasoriale di un sistema elettrico qualora questo fosse esercito a neutro isolato e/o connesso a terra (in entrambi i casi).
Sono ben consapevole del fatto che poi si necessita di una "dimostrazione analitica" dei risultati che si ottengono, ma ai fini di quello che era il senso del thread ho pensato di non appesantire eccessivamente la trattazione.
In ogni caso ti ringrazio per i consigli, ti rispondo (sin dove posso) qui sotto ai vari quesiti.

mentos, solo una precisazione.
Probabilmente non hai ancora studiato la parte che ti sto riportando, ma e' fondamentale e pertanto ti anticipo quanto segue.
Nello studio dei guasti si studia l'andamento del coefficiente di messa a terra k al variare del rapporto .
In una rete a neutro isolato, le tensioni verso terra delle fasi sane assumono il valore della tensione concatenata d'esercizio, solo nel caso in cui e' possibile trascurare gli effetti capacitivi. In quel caso l'impedenza omopolare tende ad infinito e il coefficiente di messa terra vale 1.

Ti stai riferendo certamente all'analisi che viene fatta per giustificare il perché in ALTA TENSIONE si opta per connettere francamente a terra il centro stella.
Mi limito a riportare questa affermazione, in realtà ce ne sarebbe da dire, ma si rischierebbe di uscire fuori discussione.
In ogni caso grazie tante del consiglio e osservazione.

Ti consiglio di seguire anche lo studio alle sequenze dirette, inverse e omopolare.

L'ho fatto e lo sto facendo.
L'Iliceto dimostra le relazione solamente ricorrendo a tale approccio (a differenza di altri libri), e io sto prevalentemente utilizzando quello.

Ti scrivo una nota che riassume tutti i risultati generali.
Non e' una poesia da imparare a memoria, ma un risultato che devi capire attraverso l'analisi circuitale degli anelli di guasto nelle varie configurazioni. In sede di esame, normalmente, i professori ti chiederanno di svolgere i vari passaggi analitici. Inoltre, devi fare riferimento al livello di tensione bt, MT e AT del sistema: solo a valle di questa informazione sarai in grado di fare le varie ipotesi. Non e' una opzione, ma nonostante cio' in tutto il 3D non hai mai dato nessun accenno a questo aspetto.

Non hai ragione, ma perfettamente ragione.
Ripeto quanto scritto sopra: mi spiace aver dato l'impressione di un'iniziativa di thread superficiale, ma il mio ero un dubbio che non volevo "contornare" eccessivamente perché avevo paura di correre il rischio di appesantirlo e rendere di difficile comprensione il post, sia a chi mi vuole rispondere, che ad utenti esterni che leggono.
Detto questo, hai ragione perché in funzione del livello di tensione la trattazione matematica, che comporta poi certi risultati, varia enormemente.
Basti pensare a quanto varia la trattazione matematica, e conseguentemente i risultati che si ottengono, in seguito al fatto che il rapporto R/X varia nettamente in una linea AT, MT o BT (è un esempio "superficiale", e potrei tirarne fuori degli altri, ma rende l'idea in poche righe).

Ipotesi: guasto monofase a terra.
Come ti ho gia' scritto in questo 3D, lo stato del neutro (centro stella del trasformatore), influenza diversi fattori del sistema elettrico durante il guasto e la scelta del livello di isolamento e delle protezioni.
Tra i fattori elettrici piu' importanti da esaminare abbiamo le sovratensioni e i valori delle correnti di cortocircuito.

Se il neutro e' francamente a terra, il potenziale del centro stella è vincolato a quello di terra. Le tensioni verso terra delle fasi sane possono arrivare, al più', al valore della tensione concatenata. La corrente di guasto e' normalmente molto elevata.

Perdonami EdmondDantes ma qui sotto non riesco a capire, soprattutto perché il thread aveva come scopo iniziale la risoluzione di questo dubbio e sono un po’ confuso.

Se il neutro e' francamente a terra, il potenziale del centro stella è vincolato a quello di terra

OK chiarissimo e d'accordissimo

Le tensioni verso terra delle fasi sane possono arrivare, al più', al valore della tensione concatenata. La corrente di guasto e' normalmente molto elevata.

Sul fatto che la corrente è normalmente molto elevata sono d'accordo, ma sul fatto che in un sistema connesso francamente a terra le tensioni sane possono arrivare al più, al valore della concatenata non lo capisco scusami.
Se il neutro è connesso francamente a terra, in caso di guasto franco (Rg=0) la tensione guasta va a zero e le tensioni sane rimangono alla tensione di fase (diverso invece è il discorso se il neutro è connesso a terra tramite una resistenza diversa da zero, ossia non francamente).
Mi aveva a riguardo "illuminato" coulomb mandamomi il thread in cui appunto si rispondeva a tale quesito.
Qui sotto il link:
https://www.electroyou.it/forum/viewtopic.php?f=3&t=70837
Probabilmente però sto fraintendendo io o sbagliando qualcosa.
Comunque per le prossime volte cercherà di essere più preciso ma ripeto, il fine del thread era unicamente quello di discutere sul diagramma fasoriale.
In ogni caso sto facendo riferimento a sistemi di Media Tensione: a tal riguardo, se considerassi sistemi di altro livello dovrei fare delle specifiche considerazioni (si pensi al fattore k, e alla “messa efficace a terra” in un sistema in AT, con tutte le considerazioni che ne discendono).

[EdmondDantes]

Più tardi, se riesco, inserisco un paio di note che giustificano la mia affermazione.
In alcune situazioni non abbiamo sovratensioni e in altre sì, raggiungendo anche la tensione concatenata.

Vedo che hai anche studiato il fattore di messa a terra. La scorsa volta non lo conoscevi.
Ti ho chiesto per due volte la denominazione e il programma dell'insegnamento.