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Lo studio preliminare dei valori di
induzione magnetica emessi da cabine di trasformazione 15KV/0,4KV è spesso complicato
e denso di problematiche. I campi generati all’interno di una cabina sono
dovuti alle correnti circolanti nei seguenti elementi :
Ogni singolo contributo va sommato in
ogni punto dello spazio per ottenere i valori presunti nelle condizioni di
funzionamento volute. La guida CEI R014
permette di poter effettuare le seguenti considerazioni : I valori più significativi del campo
magnetico a frequenza di rete sono dovuti alla corrente che circola nei
terminali a bassa tensione (Sbarre trasformatore, cavi o blindosbarre che
vanno al quadro BT) ·
Il campo magnetico del trasformatore,
prodotto dalle correnti che circolano negli avvolgimenti, può essere
trascurato. ·
Nell’allegato A della medesima Guida viene riportato il
metodo di calcolo semplificato utilizzando la legge di Ampere con una
correzione dovuta alla lunghezza limitata delle sbarre (caso non infinito). Di seguito si
propone un modello per la valutazione dei valori di induzione magnetica
generata da due trasformatori da 2000 KVA .
Corrente circolante in
ciascun trasformatore lato BT risulta : IMT = Pu /
(radq(3) * U) = 2310 A Dove : ·
·
Potenza
utile Pu = 2000 *0,8 = 1600 KW su ogni trasformatore ·
·
U=0,4
KV ·
·
Lunghezza
delle sbarre libere L = 0,7 metri ·
·
Distanza
tra sbarra e sbarra D = 0,2 metri Il sistema di
riferimento utilizzato è centrato tra i due trasformatori. La disposizione
delle fasi sono state indicate dal progettista. I valori di campo ottenuti
dalla simulazione nell’ ipotesi di linee infinite, sono stati corretti con il
termine sen (a) come descritto nella Guida CEI R014 . Di seguito è
riportata la configurazione utilizzata per la simulazione e uno schema
indicativo delle coordinate delle sbarre.
Posizione delle sbarre a BT e
collocazione dei trasformatori
Relativamente alla
correzione con il sen (a) come descritto nella guida si è utilizzata
come lunghezza “libera” delle sbarre una lunghezza pari a L = 0,7 metri. Come
distanza “libera” si intende la lunghezza delle sbarre BT dal trasformatore
all’ingresso delle blindosbarre che verranno esaminate di seguito. Di seguito vengono riportati i
risultati della simulazione : Curve di isolivello ( microT) generate dal sistema
dei due trasformatori
Di seguito viene riportato l’andamento del
campo magnetico in funzione della distanza per valori prossimi a 0,2 Micro
Tesla.
L’obiettivo di
qualità (0,2 microT) si ottiene a 8,0 metri dal centro del sistema L’obiettivo di attenzione (0,5 microT) si
ottiene a 6,0 metri dal centro del sistema
Le linee di alimentazione uscenti dal trasformatore (BT), dopo un percorso
di circa 0,7 metri vengono collegate a un sistema di blindosbarre che porterà
l’alimentazione al quadro generale di bassa tensione. In questo capitolo si
cercherà di effettuare una valutazione per determinare l’influenza delle
blindosbarre sulla distanza a cui si persegue l’obiettivo di qualità dei 0,2
Micro Tesla. Descrizione delle blindosbarre Come da indicazioni fornite dal progettista elettrico verranno
utilizzate delle blindosbarre di seguito descritte : · · Corrente nominale massima =
3200 A · · Dimensioni barre = 3 x (7 x 100) mm · · Conduttori in alluminio · · Corrente di utilizzo = 2310 A (Corrente lato BT) Le barre sono inoltre protette da una lamiera
zincata IP55 Modello utilizzato Data la particolare conformazione geometrica dei conduttori
si è pensato di modelizzare le sbarre con un certo numero di conduttori , di
lunghezza infinita, posti a una distanza determinata dal numero di elementi
finiti considerati (quattro per sbarra). Di seguito è riportato uno schema
indicativo del modello e la configurazione geometrica utilizzata per la
simulazione. Configurazione della blindosbarra
Blindosbarra
oggetto di studio
Risultati
della simulazione La
simulazione non ha tenuto conto dell’effetto schermate della lamiera zincata
posta a protezione del sistema di blindosbarre.
Induzione
magnetica (y=0)
L’obiettivo di qualità (0,2 microT) si ottiene 4,0 metri dalle blindosbarre L’obiettivo di attenzione (0,5 microT) si ottiene 2,5 metri dalle
blindosbarre Osservazioni Alla distanza di 8 metri dal centro del
sistema, l’effetto dovuto alle blindosbarre posizionate all’interno della cabina
di trasformazione risulta trascurabile in quanto confrontabile con i valori
di fondo. Di conseguenza in questo particolare caso i valori di induzione
magnetica misurabili a distanze superiori a 8 metri sono determinati
essenzialmente dalle sbarre del trasformatore. Nella sezione
programmi è possibile scaricare il programma trafo.zip progettato per il
calcolo con un trasformatore. |
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