Relè Termico x trasformatore

[alegas63]

Salve a tutti.
Espongo un problema probabilmente già affrontato qui sul forum, ma purtroppo ho provato a cercare in altre
discussioni ma senza successo.

Mi trovo a dimensionare le protezioni per un trasformatore da 20kVA, primario 230V e secondario 400V
(triangolo 230 e stellata con neutro la 400).

Con le relazioni canoniche (Sa/(Up*√3) ho calcolato le correnti del primario (52,5A) e del secondario
(28,9A) considerando per un primo calcolo uno sfasamento pari a 1, e successivamente le correnti di corto
circuito ai morsetti del secondario del trasformatore Iccs (supponendo come primo calcolo la potenza della
rete infinita) tramite la relazione 100*Is/Vcc 

Il primario del trasformatore sarebbe connesso ad un contatore in BT con contratto da 15kW (distanza tra
contatore e primario trasformatore circa 10m), avrei quindi previsto per il corto circuito:

- Interruttore in curva D da 63A (Icc da rete 10kA) accanto al contatore del distributore, dovrei quindi
avere garantito uno scatto in caso di corto circuito sulla linea contatore/traformatore ed evitato le
sovraccorrenti di inserzione del trasformatore

- Interruttore ai morsetti del secondario in curva C da 32A, in caso di corto circuito a valle di questo ho
uno scatto sicuro a (curva C) 32x10=320A minore della Iccs precedentemente calcolata ai morsetti del
secondario (825A)

 

Il mio problema è la scelta del componente per la protezione del trasformatore dal sovraccarico.
Potrei anche evitare di metterlo (devo ancora leggere il contratto in BT cosa prevede per potenza impegnata
e disponibile) poichè scatterebbe il contatore prima di raggiungere la potenza massima del trasformatore,
ma...meglio prevenire che curare.

 

Non avendo esperienza, avrei scelto di inserire un relè termico sul secondario (secondario perchè penso
minori correnti in gioco = minori costi) tarato ad una corrente appena sotto a quella massima erogabile dal
trasformatore. Prima domanda: quale classe scegliere ? Ho trovato che si distinguono in 

 

Classe 10A: 2-4 secondi
Classe 10: 4-10 secondi
Classe 20: 6-20 secondi
Classe 30: 9-30 secondi

 

in rete in realtà li ho trovati solo con Classe 10A o 10.

 

Seconda domanda, se mi potete fornire qualche modello con relativa casa costruttrice di relè termici che
solitamente si utilizzano per questo tipo di applicazioni poichè ho un pò di confusione nella scelta.

 

Grazie

 

Alessandro  

[Marco Fornaciari]

Un momento, la protezione termica che citi è riferita alla protezione dei carichi: motori o primari dei trasformatori.

Per proteggere un secondario di un trasformatore devi proteggere i singoli carichi oppure usare un relè di massima corrente e poi comandare o bobine di sgancio o di minima tensione dei carichi.

Puoi usare anche dei fusibili, ma vanno scelti e dimensionai in base ai carichi che alimenti, un conto sono dei motori, casa diverse delle lampade, e in mezzo ci stà tutto il resto.

 

Ma giusto per, se il contratto di fornitura è 15 kW, un 20 kVA è tirato consideranto un cof fi 0,75 al carico, a meno che i 20 kVA non siano disponibili anche a cos fi 0,5.

Sapere il cos fi tipico e minimo a valle del trasformatore è importante: usare 1 va bene solo se sono tutte solo e soltanto resistenze o lampade a filamento.

Quindi il MT curva D da 63 non va bene, è piccolo; ragion per cui devi passare ad un interrutore di tipologia diversa, magari con soglie magnetica e termica regolabili.

Ma in ogni caso a fare la differenza sono i tipi dei carichi alimentati dal trasformatore e dal loro cos fi.

 

Con un contratto da 15 kW il limitatore interviene se per tre ore superi del 30 %, o istantaneo del 33%, ma se è una fornitura industriale bisogna vedere bene il contratto.

 

Ma una curiosità, perché la necessità di elevare la tensione trifase da 230 a 400 V?

[alegas63]

Ciao e intanto grazie dell'interessamento.

Comincio dall'ultima tua domanda, si tratta di una fornitura in BT nella città di Roma (distributore Areti) ed in molte zone è ancora fornita una 220 a triangolo (senza neutro). La fornitura è per una abitazione (quindi siamo nel residenziale) ed è necessaria per l'installazione di una PdC a servizio di ACS e riscaldamento.
Il trasformatore è ancora da scegliere, farò attenzione a quanto scrivi circa le caratteristiche a cos fi. 

 

L'intenzione era di fare i conti finali con un cos fi a 0,9 oltre che prendere in considerazione la corrente di cc a fondo linea (ad esempio con 825A ai morsetti del secondario, per la linea più lunga scende fino a 230A).
Un cos fi "certo" è diffcile in questo caso da calcolare, se 0,9 è troppo ottimistico fammelo sapere. 

 

Poi ci sta il discorso che gli 825A sono per una potenza di rete infinita, per una fornitura BT trifase di 15kW la Icc di rete dovrebbe essere di 10kA, ho fatto un calcolo e gli 850A già scendono a 718A

 

La mia idea, anche per contenere i costi, è utilizzare interruttori in Curva C a valle del secondario per la protezione di cavi e trasformatore da corto circuito facendo però attenzione al fondo linea più lungo (è un'abitazione su più piani, previsto un quadro per piano oltre al quadro generale a valle del secondario)

 

Mentre per il sovraccarico tu dici

"Per proteggere un secondario di un trasformatore devi proteggere i singoli carichi oppure usare un relè di massima corrente e poi comandare o bobine di sgancio o di minima tensione dei carichi."

Perfetto, proprio quello che vorrei fare. Non agire sui singoli carichi perchè soluzione probabilmente più applicabile in ambito industriale (e forse più dispendioso in questo caso) ma agire subito a valle del secondario del trasformatore inserendo un relè di massima corrente poco sotto i 20kVA del trasformatore (potenza in teoria a cui mai si dovrebbe arrivare per via del contratto BT in via di stipula).
 
Probabilmente per inesperienza ho usato termini non corretti nella mia richiesta.
Io avevo individuato, ad esempio, il ABB MS132-T ma arriva a 25A oppure sempre della ABB il TF65-33 (questo accoppiato ad un contattore come giustamente dici). Ma probabilmente sono fuori "rotta" perchè componenti più adatti a motori industriali.

 

Se mi aiuti a capire su quale componente direzionare la mia ricerca te ne sarei molto grato.
Ti condividerò poi scelta e calcoli in maniera da eventualmente correggere e rendere tutto fruibile anche a chi ne avesse necessità.

 

Grazie

 

Alessandro

[Marco Fornaciari]

Ho visto solo ora.

Il trasformatore al primario deve avere un curva D, diversamente un curva C va sovvradimensionanto del 140%, quindi non protegge nulla.

 

Il secondario del trasformatore deve poter erogare la corrente di spunto dei carichi, pertanto lo si può proteggere adegatamente solo se dedicato appositamnte a un carico solo.

Quindi bisogna proteggere i singoli carichi, che così è pure a norme.

 

A te arrivano dal fornitore tre fasi a 230 V, come sono collegate in uscita dal trasformatore MT/BT non importa nulla: in realtà è collegato a stella col il centro stella a terra, da cui la tensione è 115 V tra fase e centrostella. 

Il distributore a te fornisce due fasi per il monofase, e per i carichi normalmente non cambia nulla, ma qui si apre un discorso vasto, ora sorvoliamo.

Della corrente di corto circuito del fornitore non sai cosa fartene, l'interruttoe deve avere un PdI minimo un 6kA se ambiante domestico, e 10 kA se ambiente diverso, ovvero in base alla potenza contrattuale di fornitura.

 

Nota: evidenzio in deretto quanto di fondamentale importanza.

 

Ma andiamo alla domanda importante: la pompa di calore è monofase o trifase?

 

Se è monofase il problema non lo hai, salvo non richieda espressamente il neutro, ma qui bisogna leggere i suoi manuali,

Se è trifase poi chiedere di procurartela per alimentazione a 230 V, esistono, dato che in alcuni paesi la distribuzione è così.

 

Se diversamente è trifase solo a 400 V, e magari vuole anche il neutro,  la prima cosa da fare è verificare se possibile avere un ottimo impianto di terra, magari con dispersori aggiuntivi, lì poi bisogna collegarci il centrostella del trasformatore, e quindi tutto l'impianto a valle.

Questo impianto di terra va costrtuito in base all'edificio dov'è installato l'impianto in oggetto: casa singola o condominio.

Se non è possibile avere questa terra, al posto degli interruttori differenziali bisogna installare i misuratori d'isolamento (come negli ambienti sanitari).

 

Il discorso sulla terra vale anche se la PdC è monofase e vuole un vero neutro, che bisogna ottenere con trasformatore monofase d'isolamento avente un polo del secondario collegato a terra.

 

Il relè di massima corrrente va installato nel modo giusto e pure tarato in funzione degli assorbimenti dei carichi e delle loro correnti di spunto.

 

Infine

Un impianto di quella potenza, cioè superiore ai 6 kW abbisogna di un progetto redatto da un professionista iscritto all'albo professionale, pertanto rivolgiti a lui, che prima esegue un soppraluogo e legge i manuali delle apparecchiature da alimentare.

Potrebbe anche essere necessario, anzi spesso è obbligatorio, avvisare il fornitore dell'energia elettrica che a valle c'è un trasformatore elevatore: deve adeguale le sue linee e protezioni.

Da non dimenticare che quel trasformatore abbisogna anche di un luogo idoneo dove installarlo.

Va da se che congiuntamente ai problemi elettrici vanno risolti anche eventuali problemi d'incendio.