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SUPERVISIONE DEI CIRCUITI DI TERRA DEGLI IMPIANTI ELETTRICI


Un buon impianto di terra è indispensabile per migliorare la qualità della rete dell'impianto elettrico. Questo sta a significare che tutti i dispositivi elettronici collegati alla rete funzioneranno correttamente, con problemi minimi legati ai disturbi ed agli errori di trasmissione dati, solamente se l'impianto di terra è stato realizzato correttamente, non solo relativamente alle problematiche di sicurezza ma anche per quanto riguarda la qualità della rete di alimentazione. Molti problemi di disturbi di rete vengono solitamente risolti con l'impiego di condizionatori di rete e filtri appropriati. Questi dispositivi non servono se i problemi dipendono dall'impianto di terra. Il collegamento di un carico all'impianto elettrico è normalmente quello specificato in fig.1.
In una rete pulita il conduttore di terra viene collegato al conduttore di neutro solamente presso il centro stella del trasformatore di distribuzione, mentre a valle tutti i conduttori di fase, di neutro e di terra viaggiano separatamente. Enormi problemi di disturbo si verificano quando:
a) Il conduttore di terra viene collegato assieme al conduttore di neutro in un punto diverso da quello previsto sul trasformatore di distribuzione.
b) Un carico viene collegato fra il conduttore di fase e quello di terra.
c) Ci sono problemi di isolamento nei dispositivi collegati alla rete elettrica.

Altri problemi secondari si possono verificare quando:
a) Esistono elevate differenze di tensione fra i potenziali di terra di due punti separati. Questa differenza di potenziale può disturbare i piccoli segnali adibiti al trasferimento dei dati fra due apparecchiature poste in locali diversi all'interno dello stesso edificio. Anche piccole differenze di tensione possono causare problemi in applicazioni critiche, quali quelle in ambienti ospedalieri.
b) Se il conduttore di neutro e quello di terra vengono messi assieme in punti diversi da quello previsto sul trasformatore di distribuzione, transienti ed impulsi ad alta frequenza possono verificarsi fra il conduttore di neutro ed i circuiti di terra di dispositivi elettronici sensibili ai disturbi. Spesso, allo stesso circuito di neutro sono collegate diverse apparecchiature elettroniche, quali gruppi di continuità, raddrizzatori, azionamenti a velocità variabile, ecc, capaci di generare disturbi di commutazione ed armoniche tali da distorcere la tensione sinusoidale di rete. Tutti questi disturbi possono pure entrare nei circuiti di messa a terra.
c) Durante le situazioni di guasto, elevate correnti di terra circolano sulle parti conduttive degli edifici, quali tubazioni, cavi, armadi elettrici, strutture in acciaio, ecc. La conseguenza di questo fenomeno è la presenza di elevati campi magnetici deviati.
SISTEMI DI MISURA E DI SUPERVISIONE

I sistemi di supervisione consentono un controllo continuo delle correnti di dispersione. Se l'impianto elettrico si trova in buone condizioni, senza i problemi di cui sopra, la corrente di dispersione è molto piccola. Quando si verifica un problema fra quelli descritti, parte della corrente fluisce sui conduttori di terra, con conseguente aumento multiplo della corrente di dispersione, fino a raggiungere un valore denominato corrente di guasto.
L'impianto elettrico può essere facilmente sorvegliato tramite la misura continua della corrente di dispersione. Un livello di allarme può essere impostato in modo da essere immediatamente informati sul superamento del valore critico di corrente di dispersione. La misura della corrente di dispersione viene effettuata tramite l'impiego di un trasformatore sommatore di correnti (Fig.2). Distribuendo tali trasformatori sulle varie diramazioni dell'impianto elettrico è possibile sorvegliare in tempo reale le correnti di dispersione presenti nei vari punti dell'impianto stesso. Al verificarsi di un problema, il tempo, necessario per l'individuazione del punto dell'impianto elettrico incriminato, si riduce ad alcuni minuti.
Fig. 2 Trasformatore Sommatore di Correnti
SISTEMA DI SUPERVISIONE

La soluzione ottimale può essere raggiunta se il sistema di monitoraggio
è stato realizzato con le seguenti caratteristiche tecniche:
Un indicatore digitale capace di misurare la corrente di dispersione.
Un livello di allarme impostabile fra 10mA e 10A.
Un tempo di ritardo impostabile per evitare allarmi di breve durata (transienti).
Un archivio degli allarmi capace di indicare quando un allarme si è verificato e quanto è durato.
Diversi punti di misura distribuiti sull'impianto elettrico, costituiti da trasformatori sommatori.
Porta seriale di comunicazione per il collegamento con PC o stampante.

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