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Contatori digitali e leggende metropolitane

Se si vogliono cercare notizie sui contatori digitali che misurano l'energia elettrica consumata dagli utenti, possiamo accorgerci che internet in proposito è una miniera d'oro, affollata soprattutto da coloro che ne elencano i presunti difetti. Peccato poi che i commenti e le illazioni sono fatte da fantomatici tecnici che non dicono nulla sulla strumentazione usata per contestare la misura, e tantomeno la sua precisione !


Indice

Contatori Digitali di ENEL Distribuzione

I contatori che ENEL Distribuzione installa presso tutti gli utenti alimentati in Bassa Tensone, sono generalmente contatori in CLASSE 1.
La Classe 1 riguarda la precisione : significa che il contatore fa al massimo un errore del +/- 1%, come previsto dalla relativa norma Europea (EN), tipicamente stampigliata sul frontale (EN 62053, oppure la più recente EN50470, che la chiama Classe B).
Questa precisione riguarda tutti gli utenti, dai 3 kW delle abitazioni ai 200kW di alberghi, centri commerciali o piccole industrie; Indifferente se trattasi di impianto monofase 230 V o di impianto che trifase 230/400 V.
I contatori digitali sono infatti usati per tutti, e non riguardano solo gli utenti domestici come fanno credere certi blog poco informati.

Certo, numerosi utenti si sono lamentati che il sistema di telelettura non è stato avviato immediatamente, ma anche dopo 3 anni (capitato anche al sottoscritto), ma non era scritto da nessuna parte che le reti di telecomunicazioni afferenti i contatori digitali sarebbero state sviluppate di pari passo con la sostituzione dei contatori elettromeccanici. Questo fa parte del "piano industriale" che ENEL Distribuzione ha adottato, ma non ha nulla a che vedere con la precisione delle misure; è solo un aspetto gestionale.


Contatori ENEL.jpg

Contatori ENEL.jpg

Monofase e Trifase

Una bella panoramica sui contatori elettrici BT si trova nel sito ENEL, e riguarda i contatori trifase, che a differenza da quelli monofasi, conteggiano anche l'Energia Reattiva.
Il link è questo : Come utilizzare il contatore elettronico trifase.
Nelle istruzioni sono elencati tutti i "contatori" che il software interno mette a disposizione, che non riguardano solo i dati assoluti (che partono da zero quando il contatore è nuovo), ma anche i dati parziali che "fotografano" l'ultimo periodo di fatturazione.
Il contatore indica anche la potenza istantanea, ma è un valore che ha comunque un tempo di aggiornamento molto lento (alcuni minuti) rispetto alla strumentazione portatile o rispetto alla strumentazione da quadro elettrico, che aggiorna la misura in tempo reale.


Carichi distorcenti

Prima di parlare ancora di contatori è necessario aprire una parentesi sugli utenti che utilizzano l'energia elettrica.
Oggi infatti, rispetto agli anni 70-80, le nostre case, le nostre aziende, i nostri uffici pullulano di dispositivi elettronici che assorbono energia in modo "sporco", o meglio in modo "distorto" rispetto alla lampadina ad incandescenza o rispetto allo scaldabagno.
L'utenza elettrica "classica" quando assorbe energia dalla rete, dalla quale riceve una tensione sinusoidale, si comporta come una resistenza, assorbendo corrente con forma d'onda sinusoidale.
Al contrario gli alimentatori switching contenuti nei PC, negli UPS, nei televisori, nei caricabatteria dei cellulari, nelle lavatrici ad inverter, ecc., assorbono corrente dalla rete in modo non sinusoidale.
Se pensiamo bene, questi aggeggi una volta non c'erano, invece ora ne abbiamo ovunque.

Alimentatore Switching.jpg

Alimentatore Switching.jpg


Contatori Elettromeccanici

I vecchi contatori di energia erano dotati di un disco la cui rotazione dipendeva dal consumo di energia, una sorta di motore elettrico a velocità dipendente dai carichi collegati, e che azionava meccanicamente delle ruote numerate.
Questi dispositivi naturalmente erano progettati per funzionare alla frequenza di 50 Hz e non erano pensati per essere attraversati da correnti non sinusoidali, anzi quando sono stati costruiti era un concetto impensabile.
Oggi però, come abbiamo visto, abbiamo le forme d'onda delle correnti assorbite dagli utenti che pur restando a 50Hz non sono più sinusoidali.
Per capire quale sia la conseguenza di ciò possiamo applicare a tali correnti i teoremi sviluppati dal matematico francese Fourier nel 1822, secondo i quali una forma d'onda distorta si può scomporre in più forme d'onda sinusoidali ma con frequenza diversa.
La corrente distorta che assorbe la nosta utenza è quindi composta da una corrente "fondamentale" a 50Hz, alla quale si sommano altre correnti con frequenza diverse, tipicamente multiple dispari (150Hz, 250Hz, ecc) e con intensità variabili.
Il contatore elettromeccanico si trova quindi ad essere attraversato da più correnti, molte delle quali con caratteristiche incompatibili ad i suoi elementi costruttivi, con una inevitabile conseguenza : la misura effettuata non è più affidabile.


Contatori-Elettromeccanici.jpg

Contatori-Elettromeccanici.jpg

Vero Valore Efficace

Per risolvere questo problema, negli anni '90 dal mondo della strumentazione professionale sono iniziati a circolare strumenti di misura eletrici detti TRUE RMS, o anche "Vero valore efficace", che riescono ad esprimere il valore reale di una corrente o di una tensione, indipendentemente dalla sua forma d'onda, sinusoidale o meno o dalla frequenza.

Multimetro Fluke 117 True RMS

Multimetro Fluke 117 True RMS

Questa tecnologia ha interessato inizialmente gli strumenti elettromeccanici, con tecniche sempre più raffinate, ma poi la strumentazione digitale ha preso il sopravvento per innumerevoli motivi, tra i quali le dimensioni contenute, la minor influenza delle condizioni ambientali (temperature, urti, vibrazioni, ecc), ecc.
Ecco quindi il motivo per cui i contatori digitali hanno gradualmente soppiantato i contatori elettromeccanici: era una svolta necessaria per adeguarsi alle nuove esigenze impiantistiche e di misura.

Contestare le misure

Ora, visto che tanti sono quelli che contestano le misure dei propri contatori (ENEL, GAS, ACQUA, ECC), vorrei ricordare che per contestare la misura di un contatore di Classe 1, ci vuole un altro contatore di Classe 1, oppure un contatore ancora più preciso (ad esempio di Classe 0,5).
Nel caso del contatore elettrico, altri strumenti come il tester portatile, possono essere usati per avere un'idea della misura, per individuare l'ordine di grandezza, ma certamente non possono essere usati per contestare il contatore.
Tantomeno è possibile contestare la misura di un contatore elettrico in Classe 1 con metodi empirici come quello di accendere elettrodomestici e sommare la potenza di targa, visto che si tratta di un dato massimo teorico, e che mai coincide con quella realmente assorbita.
Certo il tester o la pinza amperometrica possono essere usati per appurare la presenza di un guasto, ma sono mondi completamente diversi dalla misura dell'energia, che riguarda un'integrazione della potenza nel tempo.
Aggiungo infine un ulteriore elemento che gli smanettoni abituati con la corrente continua spesso dimenticano : in CORRENTE ALTERNATA nella formula per determinare la Potenza Attiva , oltre che tensione e corrente è necessario conoscere il Fattore di Potenza (o meglio il Cos fi), per cui è del tutto inutile fare una misura CON DUE TESTER, come si farebbe in DC: si otterrebbe la POTENZA APPARENTE "istantanea", e non l'Energia Attiva che misura il contatore !

Gioie e dolori dell'energia Reattiva

Apro una breve parentesi relativamente ad un'altra leggenda metropolitana, secondo la quale i contatori digitali conteggiano anche l'energia reattiva. Il conteggio dell'energia reattiva in un moderno contatore digitale è possibile attraverso il software e la circuiteria elettronica interna, come spiegato appunto nelle istruzioni dei Contatori Trifasi, al cui interno viene memorizzata sia l'Energia Attiva che quella Reattiva.
Ma questo non cambia la bolletta di casa, che sulla base delle tariffe stabilite dall'Aurotità per l'Energia, si paga solo sulla base dei kWh (chilowatt ora). Per i non addetti ai lavori, ricordo brevemente che l'energia ATTIVA si misura kWh (chilowatt ora), mentre l'energia REATTIVA si misura in kvarh (chilovoltamper reattivi ora); la prima è ENERGIA che si trasforma in Lavoro meccanico o luce, mentre la seconda serve solo per magnetizzare motori e trasformatori; in pratica si tratta di una corrente "di servizio" per il funzionamento dei componenti elettromeccanici.

Per cercare di chiudere il discorso una volta per tutte.... provo con questo esempio :
Un utente domestico a casa ha una pompa di calore di una certa potenza, quindi sceglie di farsi insallare un contatore da 10kW. Un artigiano, invece, chiede anch'esso un contatore da 10kW, ma per il proprio laboratorio.
Avranno entrambi lo stesso contatore, identico, trifase 10kW, strumento quindi che misura sia l'energia attiva che l'eventuale energia reattiva.
Ma cosa succede in bolletta ?
L'utente domestico ha un regime tariffario (D2/D3) che non prevede l'energia reattiva, che quindi resta conteggiata nel contatore ma non fatturata.
L'artigiano invece se la troverà riportata in bolletta e dovrà, se supera determinati limiti, pagarla. Carissimi scettici, siete contenti adesso ?

A proposito di contatori digitali ....

Nel mondo industriale l'installazione dei contatori era iniziata ben prima.
Nel finire degli anni '80, infatti, ENEL ha iniziato ad intallare agli utenti alimentati dalla rete in Media Tensione i contatori digitali, con precisione in Classe 0,5, e dotati del sistema (GSM) per la telelettura.
Si trattava infatti di utenti con consumi tali da rendere necessario la lettura mensile del contatore, con tutti i costi gestionali che ne conseguivano, costi decisamente abbattuti con il sistema della telelettura.
Il contatore digitale per gli utenti di Bassa Tensione, tra i quali gli utenti domestici, non è quindi nulla di nuovo : è la riproposizione di quello che era già successo dieci anni prima per gli utenti in Media Tensione.

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Commenti e note

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di ,

Si ma se leggi che la playstatio 3 in standby consuma quansi 3/4 dell'enegia che consuma quando e' accesa... e cosi' tante altre apparecchiature sarebbe quasi da mettere per legge che i dispositivi elettronici si possano accendere e spegnere solo dall'interruttore ebolendo totalmente la funzione standby. Gli alimentatori switching rispetto al passato hanno permesso solo minori ingombri, minori pesi, minori costi e guasti piu' frequenti rispetto l'uso di convenzionali trasformatori, che poi e' da vedere se le perdite del trasformatore e la dissipazione di un'alimentatore lineare superano gli sprechi da standby delle apaprecchiature moderne... io non penso, per me dal punto di vista del risparmio d'energia si e' peggiorato invece che migliorare.

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di ,

@ uffa. è pur vero però che quaranta anni fa non esistevano gli alimentatori switching ma solamente quelli lineari. sul problema stby segnalo questa discussione: http://www.electroyou.it/phpBB2/viewtopic.php?f=19&t=14581&start=60

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di ,

per me le apparecchiature che "fanno risparmiare" sono quelle che scollegano con un rele' gli elettrodomestici che in stanby assorbono cmq energia... quindi per scollegare la televisione invece di tenerla in stanby devi collegare un'altro aggeggio che poi consuma anche lui, magari meno del televisore in stb. Tutta sta fola per andare incontro alla pigrizia delle persone che non vogliono alzare il culo dalla poltrona per andare a spegnere la TV dall'interruttore... ma se poi uno si deve alzare dalla poltrona per andare a letto gia' che c'e' spegne la TV. 40 anni fa' esistevano gli interruttori tanti semplici quanto efficaci, oggi riescono a complicare qualsiasi cosa, anche un'interruttore.. bha.

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di ,

Un ringraziamento ad Isidoro che ha scovato un mio errore sulle multiple dispari della fondamentale, corretto. Per il contatore ENEL sul discorso delle soglie di scatto (che comandano elettronicamente lo sgancio dell'interruttore), purtroppo non ho informazioni ufficiali. Mi sembra comunque sia compito dell'utente proteggere la propria linea con un interruttore magnetotermico, da posizionare entro 3 metri dal punto di consegna (rif. CEI 64-8)

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di ,

sui contatori è motato solitamente un D63 con sgangiatore comandato dall' elettronica del contatore, per cui con 3Kw di potenza attiva ci vuola un fattore di potenza particolarmente basso per far intervenire un interruttore con una In pari a 63A. Tale interruttore, essedno un modulare dovrebbe intervenire per una corrente di 91A entro 1h, corrente che non credo possibile in un impianto dimensionato per 3KW.

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di ,

Un piccolo errore di battitura quando parli di frequenze tipicamente multipli dispari: dovrebbero essere 150Hz, 250Hz... Ho una domanda che riguarda invece l'interruttore associato al contatore, che mi pare non sia il solito magnetotermico, ma stacchi su comando del sistema di misura, concedendo una potenza di 3.3kW per tempo illimitato, 4kW per un'ora... Che cosa capita in caso di carico con basso fattore di potenza? Se la corrente totale e` ad esempio di 25A, ma la potenza attiva inferiore a 3.3kW, il contatore stacca? Ci potrebbero essere dei problemi di protezione della linea?

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di ,

Non ho mai detto che sono una bidonata. Ho inteso dire che sono la naturale (ed ovvia) evoluzione della tecnologia.

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di ,

Ottimo articolo, io ho lavorato per tre anni in una azienda che cambiava contatori elettronici per Enel, ma non sapevo che erano un po nà bidonata.. comunque se hai già un contatore Enel sei costretto a istallarne uno elettronico. E' di loro proprietà e ci fanno ciò che vogliono. Nuovamente articolo Interessante.

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di ,

Se non cominciamo noi tecnici a diffondere l'idea che "Chi più spende, meglio spende", non ne verremo mai a capo. Complimenti per l'articolo!

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di ,

Espongo ancora due analisi in merito:

1- Un TA di misura Amperometrico, desume la corrente effettiva con il proprio range di tolleranza (dettata dal costruttore), da 25% del valore di targa al 100% della capacità; per questo motivo, per aver euna lettura esatta delle correnti sotto il 25% del valore nominale al primario, e bene modificare il valore CT.

PS:"Siamo certi che il TA entro il GEM sia opportunamente tarato per leggere corrente dal valore 0 al valore di targa come ad esempio 3.3kW con l'eccezione transitoria di 4kW x 1h max...?? oppure per valori diversi come 4.5kW o 5kW, il Gem è sempre lui, si programma in tal senso.."

2- Il totalizzatore a lcd, definisce solo numeri interi espressi x 100 watt, le potenze frazionate non sono visualizzate.

3- La norma a cui si riferisce il GEM, adotta anche lo standard di misura TRMS...??

L'unica cosa certa che ho riscontrato , è che se collego una saldatrice al GEM, essa nell'utilizzo con picchi transienti elevati di corrente, non assume l'intervento di distacco...

La tolleranza del GEM deve essere dell'1% in +/- , mentre la lettura di potenza è aggiornata in display ogni 2 minuti.

Io ho fatto delle prove con con un multimetro da quadro con TA 50/5 tarato in CT per correnti basse , da 0 a 30 del range, per avere l'acutezza maggiore nel range da 0W a 3.3kW ...poi ho associato una pinza Amperometrica Fl***e , i dati di potenza rilevata del GEM, con la triangolazione dei tre elementi, è di fatto coerente.... Fl***e e multimetro da quadro sono TRMS...

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di ,

Non sono esperto di contatori elettromeccanici, ma da tecnico ritengo sia indifferente che misurasse in più (a favore del distributore) o che misurasse in meno (a favore dell'utente e a DISCAPITO di tutti gli altri, perchè alla fine tutti paghiamo le perdite).
In generale, '''ogni dispositivo va usato entro i limiti per cui è stato progettato''' quindi è stato giusto cambiare i contatori elettromeccanici con strumenti dotati di algoritmi di calcolo adeguati alle nuove esigenze.

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di ,

I contatori sono commissionati da ENEL, ma il metodo di misura deve rispettare quanto indicato nella norma citata nell'etichetta esterna del contatore. Il Design, il guscio, la plastica, il protocollo di comunicazione potranno essere stabiliti da ENEL, ma non il sistema di misura, che sarà conforme alla norma usata per costruirlo e progettarlo (e la relativa marcatura MID).

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di ,

Una domanda: il contatore elettromeccanico fa misure non più affidabili, per via della distorsione della corrente. Ma la misura è in difetto (il contatore filtra via le armoniche) oppure no?

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di ,

^^^ Mi permetto di sottolineare questo aspetto:Le correnti assorbite di forma distorta, prodotte dai carichi non-lineari e le loro relative armoniche, come vengono interpretate dal GEM...? nel modo corretto con il metodo matematico unificato del TRMS, o con il fattore "aberrato" del valore efficace... "Ho letto di persone, sedicenti tecnici Enel,che asserivano letture di potenza assorbita anche superiori del 33% rispetto ai valori reali con i nuovi GEM". Sappiamo che il GEM e realizzato su specifica tecnica dell'ente distributore, del quale non è dato conoscere ile caratteristiche intrinseche del sw che gestisce l'apparato... Rimando a voi altre

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di ,

Grazie tutti a coloro che mi hanno suggerito di correggere qualche errorino di battitura...... conseguenza delle ore notturne nelle quali l'articolo è stato ultimato !

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di ,

Diomede è come scrive Admin, quelle sono le grandezze dove puoi intervenire per ottenere dei risparmi e come hai letto sulla reattiva nel residenziale non hai alcun vantaggio... Il prodotto svizzero che ho qui in ufficio è una sola, non perdo nemmeno tempo a collegarlo per valutarlo...

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di ,

Veramente un ottimo articolo. Forse però nel paragrafo "contatori elettromeccanici" hai sbagliato a scrivere questa frase. "Questi dispositivi naturalmente erano progettati per funzionare alla tensione di 50 Hz e non erano pensati per essere attraversati da correnti sinusoidali, anzi quando sono stati costruiti era un concetto impensabile." Secondo il mio punto di vista avresti dovuto scrivere frequenza invece di tensione, e sempre secondo me un ulteriore non và messo prima di sinusoidali. In ogni caso veramente un ottimo articolo.

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di ,

articolo fantastico, mi ha convinto di non comprare un inutile apparecchio da supermercato per misurare la potenza degli elettrodomestici. Grazie

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di ,

Finalmente un articolo che "illumina" questo comune e quotidiano strumento di misura di "energia elettrica"... utenti tutti leggete e divulgate ..... Grazie marco.

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di ,

C'è un fatto molto semplice da tenere presente: il consumo energetico degli apparecchi è quello che è, e non c'è alcun trabiccolo piazzato in qualsiasi punto dell'impianto che possa indurli a consumare di meno facendo lo stesso servizio.

Il risparmio che si può ottenere riguarda solo le perdite sulle linee di alimentazione (che, se l'impianto è ben fatto, sono di qualche percento dei consumi) e che potrebbero essere ridotte di qualche percento, ma non annullate. Non c'è alcun trabiccolo che, installato all'origine dell'impianto, sia in grado di ridurle. L'unico accorgimento, per i carichi reattivi quali motori o lampade fluorescenti, è il rifasamento locale di ogni apparecchio, e, per i carichi non lineari come gli apparecchi elettronici, filtri in grado di ridurre nelle linee le armoniche di corrente che essi richiedono.

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di ,

Mike. Io neanche voglio fare di tutta l'erba un fascio, solo che il prodotto che abbatte i consumi mi è stato presentato esattamente come hai descritto tu, ovvero con un amperometro ... La cosa che mi stava per convincere è che la performance è assicurata da un importante gruppo assicurativo. Il prodotto svizzero di cui parli, secondo te funziona? O serve solo ad abbattere l'energia reattiva.

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di ,

Diomede, non è mia intenzione fare di tutta un'erba un fascio... ma dalla mia modesta esperienza ti posso assicurare che non esistono apparecchiature miracolose... ci sono tecnologie valide che permettono dei risparmi ma vanno valutate con molta attenzione nei termini dei costi/benefici, le stesse lampade a LED non è detto che siano realmente un risparmio... Ho da qualche mese sotto mano un prodotto svizzero che dichiarano risparmi anche del 20%, è qualcosa di imbarazzante per noi tecnici, qualche guru ambientalista ecologista biodinamico lo troverà invece eccezionale... comunque, non c'è nulla che offra vantaggi nel residenziale, almeno che non sia una villa di qualche nababbo Russo :-D

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di ,

Articolo molto interessante. Quindi gli apparecchi di cui parla Mike sono un bidone... Lo chiedo perchè me ne stavano per rifilare due, uno per casa e uno per la mia azienda.

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di ,

Ottimo! Speriamo che la gente comune legga questo articolo così che non si faccia più abbindolare da tutti quei "stregoni" venditori di fantomatiche apparecchiature che a detta loro fanno risparmiare energia e glie lo dimostrano facendogli vedere con un amperometro che consuma meno :-D

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