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Protezione omopolare

Domanda:

Vorrei alcuni chiarimenti sulle correnti omopolari di terra, e sul funzionamento delle protezioni omopolari 51N e direzionali 67N.

Risponde Paolo Moroni

Dicesi corrente omopolare un terzo della somma delle correnti che percorrono i cavi in un determinato punto; se la somma non è nulla c'è una richiusura dovuta a un guasto a terra (a valle o a monte del punto considerato).

Spesso si può discriminare se il guasto è a valle o a monte in base al solo valore della corrente omopolare: questo è il principio di intervento della 51N. Se per via dell'estensione o del modo di gestione del neutro il valore della corrente omopolare non basta, si misura anche la tensione omopolare e si guarda l'angolo da essa formato con la corrente omopolare: questo è il principio della 67N.

Paolo Moroni

Il relè di massima corrente residua 51N rileva la corrente di guasto mediante un TA toroidale sommatore, oppure attraverso la somma delle tre correnti di fase misurate attraverso 3 TA (la cosidetta inserzione Holmgreen).
Se la taratura richiesta è minore del contributo capacitivo alla corrente di guasto della linea che vogliamo proteggere, il 51N non è più sufficiente in quanto non sarebbe selettivo per i guasti a monte del toroide. Si ricorre in tal caso al 67N che, oltre a misurare la corrente residua come il 51N, misura anche la tensione residua. Per fare questo, si impiegano 3 TV con polo a terra e con secondario collegato a triangolo aperto. In pratica i 3 secondari sono posti in serie, la loro tensione è 100:3V. In assenza di guasto la loro somma è 0; in caso di guasto non lo è più, ed in caso di annullamento completo di una tensione rispetto a terra, la loro somma diventa 100V. I due vettori corrente residua e tensione residua e il loro rispettivo sfasamento determinano la direzione del guasto. Il relè può essere così tarato in tensione, corrente e angolo. L'angolo è caratteristico del tipo di rete e del suo stato rispetto al neutro, se isolato o messo a terra tramite resistenza e impedenza. Attualmente infatti si richiedono relè direzionali con due tarature diverse sempre attive, in quanto lo stato del neutro della rete MT può variare in qualsiasi momento senza preavviso.

Massimo Gandini

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Commenti e note

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di RS,

Grazie per la risposta. GRAZIE

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di Carmelo 2D,

Impeccabile come al solito Gabriele.

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di Gabriele Festuccia,

La componente capacitiva di una linea è un parametro essenzialmente legato al fatto che le linee aeree sono disposte ad una certa distanza dal terreno, che può essere considerato a tutti gli effetti un conduttore: di qui la nascita di una componente capacitiva, che è tanto maggiore quanto più la linea è estesa. La difficoltà nella modellazione della suddetta capacità è insita nel fatto che il sistema è a parametri distribuiti. Tuttavia, attribuire alla linea una certa reattanza Xc trasversale non comporta gravi errori di calcolo, e consente una notevole semplifcazione del problema. Si noti che tale reattanza assume una importanza non indifferente in caso di guasti verso terra. In caso di guasto in reti a neutro islato, esse costituiscono il percorso di richiusura della corrente di guasto attraverso il terreno

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di ?,

Avrei bisogno di alcuni chiariamenti sulla componente capacitiva citata nella risposta alla domanda sulla tensione residua.
Grazie.

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