caduta di tensione colonnina alimentazione imbarcazione

[DaniDera]

Buongiorno,
sono nuovo, ed inesperto. E prolisso. Abbiate pietà.
Il caso in oggetto è un nuovo impianto da realizzare all'interno di un cantiere navale. L'impianto sarebbe al servizio di colonnine poste in banchina, ed utilizzate per alimentazione delle imbarcazioni in mare.
Riporto alcuni numeri:
- interruttore in cabina 1600 A
- I tratto: distanza tra cabina e quadro di distribuzione pari a circa 160 m
- II tratto: da quadro di distribuzione partono le alimentazioni alle varie colonnine; la colonnina più distante è posta a 160 m dal quadro ed assorbe 600 A (carico trifase senza neutro).
La somma dei carichi delle colonnine sarebbe superiore a 1600 A, ma con la committenza si è valutato più che ragionevole questo limite in contemporaneità.
Ho svolto i miei calcoli, o meglio, li ha svolti il programma di calcolo della Schneider, io ho solo inserito i dati. Il programma dovrebbe fare i calcoli con resistenza e reattanza ad 80°C. Cavi isolati in EPR, posati in parallelo su passerella traforata, magari simmetrici rispetto al centro, per quanto possibile.
Allego le simulazioni fatte con le varie sezioni e con i carichi limite. Per carichi limite intendo il minimo (quando sta funzionando solo la colonnina più distante), ed il massimo (quando anche il resto dell'impianto sta funzionando, ovviamente con i limite dei 1600 A dettati dall'interruttore a monte).
Come si vede, la differenza di sezione tra la soluzione che arriva al 4,1%, e la soluzione con linea dimensionata al limite della portata del cavo (ma con cdT quasi all'8%), è importante. In termini di euro è devastante.
Ovviamente il concorrente sta offrendo la soluzione con il 4x185 mmq ed il 2x150 mmq, specificando che non ci sono problemi di portata e di caduta di tensione.
Dove sta il mio errore? Ho rifatto anche i calcoli a mano con la formula nota, utilizzando resistenza chilometrica a 80°C per il 185 mmq pari a 0,125 e reattanza chilometrica per il 185 mmq pari a 0,074. Ho trovato in rete anche dati a 20°C, che però non sarebbe giusto, perché con tali correnti, i cavi non saranno certo a 20°C. Comunque le cadute con il 185 mmq non cambiano significativamente. Sbaglio i calcoli io?
Considerando la posa a trifoglio o una simmetria perfetta, potrei annullare la reattanza per la mutua induzione? Oppure ho detto una boiata esagerata?
Il 7,89% di caduta a massimo carico, ma anche il 5,29% di caduta al minimo carico, sono inaccettabili per un mega yachts che credo abbia vari trasformatori per farsi il neutro, la 24, la 48 e la 230?
Ultima domanda e chiudo. Nella mia poca esperienza, negli impianti industriali che ho incontrato, ho sempre trovato linee dimensionate solo sulla portata del cavo, fregandosene altamente della caduta di tensione. C'è un motivo che mi sfugge? Si danno per scontati coefficienti di contemporaneità ultra bassi?
Chiunque mi risponda lo ringrazio,
daniele.

cdT colonnine.pdf

tabella risultati cadute di tensione

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[attilio]

Benvenuto!,
ti do solo un piccolo spunto,
considera che il limite del 4% (mi pare che tu a quel dato ti stia riferendo) per la c.d.t. di linea, è un valore consigliato, non una rigida imposizione tecnica.
Quando in casi come il tuo, il problema costi è rilevante, da buoni anti-fondamentalisti non si può usare il 4% come un dogma, ma subentrano dei calcoli e delle valutazioni più approfondite, dovendo comunque garantire il funzionamento dei vari dispositivi di bordo.

L' 8% vuol dire una concatenata a poco meno di 370 V.

Ora ne sparo una io...
modificando il rapporto spire sul trasformatore MT/BT, normalmente un commutatore per la regolazione di tensione ce l'hanno tutti i trasformatori di distribuzione, potresti impostare la BT sui 410 V o giù di lì (un valore normalmente consono) in modo da ammortizzare meglio la caduta di tensione, mantenendola ad un valore vicino ai 380 V.

negli impianti industriali che ho incontrato, ho sempre trovato linee dimensionate solo sulla portata del cavo, fregandosene altamente della caduta di tensione. C'è un motivo che mi sfugge? Si danno per scontati coefficienti di contemporaneità ultra bassi?

Dovresti fare degli esempi. A me non risulta che le cose stiano in questi termini.

Saluti

[DaniDera]

considera che il limite del 4% (mi pare che tu a quel dato ti stia riferendo) per la c.d.t. di linea, è un valore consigliato, non una rigida imposizione tecnica

Certo, la mia domanda appunto era sapere se qualcuno ha esperienza su alimentazioni di yachts e sa cosa accade con una concatenata di 370V. Il 4% è solo consigliato, ma l'8% è il doppio. L'ansia mi nasce.

Volevo anche avere conforto sui calcoli fatti. A me tornano. Ma volevo sapere se mi sfugge qualcosa.

Ti ringrazio per il consiglio sulla regolazione del trasformatore. L'avevo letto anche in un altro messaggio del forum. Devo verificare se si può fare sul trasformatore che è in campo. Ma le utenze che poi lavorano a 410V? Le più vicine al trasformatore? Siamo sempre nel campo di tolleranza, quindi le apparecchiature dovrebbero sostenere il delta tensione. Ma un rischio nasce. Altra ansia.

Dovresti fare degli esempi. A me non risulta che le cose stiano in questi termini.

Lascia stare la mia provocazione. Si basa comunque su poca esperienza. E' solo una sensazione. La tua esperienza è già diversa.

[attilio]

Ma le utenze che poi lavorano a 410V? Le più vicine al trasformatore?

Nei rapporti con i distributori pubblici, le tolleranze sulla tensione di alimentazione rientrano nel ± 10% della U(nominale) - salvo alcuni casi in cui mi pare che sia specificato un 15% sulla soglia inferiore (zone rurali ed utenti "lontani" dal punto di stacco della linea).

Ma allora significa che di regola, una tensione di 440 V dovrebbe essere "tollerata" dalle macchine e dagli altri dispositivi in genere. Ma allora anche una tensione di 360 V dovrebbe essere "accettabile".
In realtà non è affatto detto che tali valori siano consoni ad un funzionamento impeccabile dei sistemi, anche guardando la cosa in un intervallo di tempo significativo.

Di certo, una tensione di 410/415 V, non è rara da trovare in impianti industriali e per esperienza personale, non ha mai creato alcun problema reale.

[DaniDera]

Il cantiere è esistente, e datato.
Ha due cabine, una nella zona sud ed una nella zona nord del cantiere.
La committenza chiede di staccarsi dalla cabina esistente, per di più riutilizzando un 1600 A esistente.
Sarebbe sicuramente tecnicamente intelligente portarsi la media in banchina, così per qualsiasi intervento futuro di ampliamento non mancherebbe certo potenza. Tuttavia, nonostante il risparmio di rame che ne deriverebbe, credo che si spenderebbe di più. E l'argomento di una cabina in più, indipendentemente dalla cifra, è sempre argomento difficile da far digerire dal cliente.
Grazie comunque,
daniele.

[mario_maggi]

DaniDera,
e' solo uno spunto di riflessione, non so se e' applicabile in quel cantiere non sapendo come sono distanziate le varie colonnine.
Distribuire a 690 VAC, e mettere degli autotrasformatori 690/400 V in prossimilita' dei gruppi di colonnine.
Ciao
Mario

[clanis]

Non ho alcuna esperienza con gli yacths, ma il problema della caduta di tensione è stata mia "amica" soprattutto nei campeggi, quando ci sono in gioco distanze considerevoli da coprire, e ovunque posizioni la cabina c'è sempre qualcosa lontano da alimentare.
Ti assicuro che anche in questi casi non sempre è stato rispettato il limite del 4%, perché sarebbero venuti fuori dei cavi e dei costi non sostenibili.
- Il trucco di innalzare leggermente il rapporto di trasformazione del trafo ti è già stato detto e l'abbiamo utilizzato anche noi.
- Gli utilizzatori in generale non hanno grossi problemi derivanti da una caduta di tensione dell'ordine del 7-8%, non so se le imbarcazioni hanno richieste particolari. Io ho trovato case mobili esistenti con tensione monofase pari a 195V e anche in questi casi, con mio stupore, dicevano che andava tutto bene.