Misurazioni multiple della qualità dell'energia

L'analizzatore di qualità dell'energia sviluppato in modo indipendente da Weshine è un prodotto portatile che rileva e analizza la qualità operativa della rete elettrica. Può fornire analisi armoniche e analisi della qualità dell'energia durante il funzionamento elettrico ed è dotato di una memoria di grande capacità per la raccolta dati a lungo termine e il rilevamento del funzionamento della rete elettrica. Allo stesso tempo, è dotato di software applicativo per PC per caricare i dati raccolti sul computer per varie analisi.

Per la maggior parte degli ingegneri, il concetto di qualità dell'energia è legato alle caratteristiche delle linee CA che alimentano l'energia della rete nelle strutture. Ma la variazione del termine "qualità dell'energia" può ora riferirsi non solo alle linee CA, ma anche alle proprietà dei dispositivi collegati alle fonti di alimentazione CA. Pertanto, potrebbe essere utile rivedere le conoscenze di base sulla qualità dell’energia e alcune spiegazioni più recenti.

Innanzitutto, considera un sistema di alimentazione trifase "ideale". Qui la corrente è in fase con ciascuna tensione di fase e la tensione di fase e la corrente sono esattamente distanti 120° e uguali tra loro. Le onde sinusoidali di tensione e corrente non sono distorte e l'impedenza della sorgente è zero. Pertanto, l'evento sul carico non influisce sulla tensione della sorgente e la frequenza effettiva è uguale alla frequenza nominale.

Naturalmente, nel mondo reale non esiste un sistema di potere ideale. Esiste un intervallo di deviazione accettabile.

La reattanza presente nel sistema di comunicazione fa sì che le onde sinusoidali di tensione e corrente siano sfasate tra loro. La tensione viene utilizzata per indurre la corrente conduttrice, mentre la corrente viene utilizzata per la tensione conduttrice capacitiva. Un basso fattore di potenza si verifica spesso negli impianti industriali contenenti un gran numero di motori o altri carichi induttivi. Per i carichi a basso fattore di potenza, le società elettriche in genere addebitano tariffe più elevate ai grandi clienti industriali e commerciali.

Quando i carichi monofase (illuminazione, apparecchiature per ufficio, ecc.) assorbono quantità diverse di corrente su ciascuna fase, il sistema di alimentazione trifase presenterà uno squilibrio. Questo carico causerà una maggiore pressione sulla linea neutra. In una situazione ideale, il carico è bilanciato, il che significa che le fasi di tensione e corrente sono esattamente 120° diverse l'una dall'altra, sebbene la corrente possa essere diversa dalla fase di tensione. La corrente sulla linea neutra di un sistema trifase equilibrato a quattro fili a forma di Y è zero. La corrente sulla linea neutra in un sistema sbilanciato aumenta con lo squilibrio, il che può portare a surriscaldamento e rischio di incendio.

Un motore azionato da una tensione sbilanciata produrrà un fenomeno chiamato coppia inversa, in cui la coppia motore più piccola è opposta alla direzione di rotazione del motore. Pertanto, l'energia parziale trasmessa al motore avrà effetti negativi su se stesso.

L'armonica è una distorsione della forma d'onda che si verifica nei circuiti contenenti carichi non lineari, caratterizzati principalmente da alimentatori a commutazione. Questi carichi non lineari possono applicare onde sinusoidali a frequenza più elevata all'ingresso CA, con conseguente perdita di potenza sotto forma di calore disperso. Il calore in eccesso generato dalle armoniche può essere dannoso per il sistema di alimentazione. I trasformatori sono particolarmente suscettibili ai danni causati dalle correnti parassite armoniche, che circolano nel nucleo di ferro e generano calore eccessivo.

Le armoniche sono multipli della frequenza principale, che negli Stati Uniti è di 60 Hz. Ad esempio, in un sistema a 60 Hz, la terza armonica è 180 Hz e la quinta armonica è 300 Hz. Il misuratore della qualità dell'energia può visualizzare l'entità di ciascuna frequenza armonica. Possono anche leggere la distorsione armonica totale (THD) e la distorsione della domanda totale (TDD) per fornire misurazioni della distorsione armonica individuale, anziché dell'intero spettro.

Weshine Electric Manufacturing Co., Ltd.