Post by Loris_roPost by Bernardo RossiIn diversi posti in Italia hai anche l'impianto elettrico con 2 fasi
da 130 V,
esatto è il 127 V di cui dicevo prima
una volta erano 380 V, 220 V e 127V
oggigiorno sono
400 V, 230V 132V teorici che poi per effetto della caduta di tensione
arrivano all'utilizzatore con voltaggi che stanno tra i valori di sopra e
quelli di sotto.
ma sono compatibili tra loro.
Post by Bernardo Rossiinvece che fase 230 + neutro Si potrebbe utilizzare in tal caso una di
queste?
1° gli utilizzatori suoi vanno a 120 V o a 127 V? perchè se la loro tensione
nominale è 120 V allora non credo sia ai caso di alimetarli con una
sovratensione, ma se come comunemente succede per 120 V intendeva dire i
classici vecchi 127 V allora si, in teoria si potrebbe fare, ma nasce un
ulteriore problema.
ovvero dove piglio il neutro?
se a casa mi arrivano due fasi a 127 volt per ricavare il 220 monofase e mi
serve prelevare il 127 v necessito che mi venga cablato anche il neutro del
centrostella della cabina, cosa che l'enel o chi per essa non fa, perchè ti
fornisce SOLO la 220 e non la 127.
inoltre quei vecchi sistemi a doppia fase stanno progressivamente
scomparendo (a torino li stanno dispettendo sistematicamente) per introdurre
il 220 monofase.
e molto spesso lo fanno anche senza avvertire
L'argomento e' piuttosto confuso, anche perche' le varie tensioni
addottate nel tempo si sovrappongono con le tolleranze.
Provo a sintetizzare come ci si arriva alle varie tensioni.
Grosso modo, si puo' riassumere che la tensione di distribuzione a
livello di quartiere e' la cosidetta MT (media tensione, valori da
10'000V a 24'000V) e, che sappia io, in Italia e' (sempre ?) trifase.
Questa tensione viene poi abbassata prima di essere distribuita in BT
(bassa tensione) tra i fabbricati. Percio' in ogni quartiere c'e' da
qualche parte un grosso trasformatore.
Ed e' in questo momento che si "decide" il valore della tensione di
consegna ai clienti in BT. E si decide anche la modalita' di consegna
(bifilare, trifilare, trifase, ...).
Il perche' della scelta del "valore" in BT di questa tensione non puo'
prescindere dalla storia precedente. Infatti, ogni volta che si e'
cambiata la norma (standard) si e' tenuto conto dello stato attuale
delle reti di BT, degli accessori (interruttori, prese, etc.) e del tipo
di apparecchi posseduti dai clienti.
A suo tempo, Edison scelse un valore della tensione pari a 100V per
l'alimentazione delle sue lampadine. La tensione era il risultato di un
compromesso tra la durata delle lampadine (una tensione piu' alta, le
rendeva piu' fragili ed il filamento di carbone durava poco), i costi
dei cavi della linea elettrica (una tensione piu' alta permette di usare
sezioni minori e quindi meno metallo).
Per contenere i costi della linea elettrica, Edison scelse come
accettabile una caduta di tensione del 10% tra il generatore ed il punto
di utilizzazione piu' lontano. Percio' i generatori erano regolati per
erogare ad una tensione di 110V.
Ed ecco come e' nata la scelta del valore di tensione a 110V.
Chiaramente le lampadine erano previste per funzionare a 100V con una
tolleranza del 10% (110V) per potere durare anche se installate vicino
al generatore.
Dopo alcuni anni, per ridurre i costi delle linee elettriche ove c'erano
utenze con carichi di potenza (resistenze elettriche e forni elettrici,
grossi motori, etc.), Edison studio' un metodo con tre cavetti.
Ricordo che Edison lavorava in corrente continua, percio' possiamo
pensare come se le sue reti avessero un cavo a OV (zero, il negativo o,
per chi vuole, la massa), ed uno a +110V (il positivo). Quello che fece
e' aggiungere un cavo a -110V (che ora diventa il negativo, mentre il
positivo e' ora in posizione neutra). Questa soluzione permise ai
clienti di mantenere tutti gli investimenti fatti in lampadine ed
impianti elettrici della rete di illuminazione (che restavano a 110V),
pero' permise loro di applicare 110V+110V = 220V, e raddoppiando la
tensione possiamo raddoppiare la potenza senza cambiare i cavi della
corrente.
In pratica, se il cliente aveva una linea 110V con una portata da 50A
(5,5 kW), aggiungendo un terzo cavo da 50A, si poteva portare la potenza
a 11kW, raddoppiando semplicemente la tensione all'utilizzo.
L'alternativa sarebbe stata di dovere cambiare i due vecchi cavi da 50A
con due cavi da 100A. Oltre al doppio lavoro di posare 2 cavi, invece di
uno, avrebbero dovuto usare il 50% di metallo in piu'.
Poi Edison perse la guerra tra corrente continua e corrente alternata,
pero', visto che le abitazioni erano gia' munite di impianto elettrico a
3 fili, la doppia tensione e' rimasta.
L'energia elettrica viene fornita da un trasformatore a presa centrale.
La presa centrale e' collegata a quello che era la massa (0V) e gli sa
da' il nome di neutro. Ai capi dei due avvolgimenti in serie, sono
collegati quello che erano il +110V ed il -110V, e si puo' dire che sono
due fasi a 110V.
Collegandosi tra una fase ed il neutro abbiamo una corrente alternata
alla tensione di 110V. Collegandosi tra due fasi abbiamo una corrente
alternata a 220V.
Notare che questo non ha nulla a che fare con una linea trifase.
Notare che la "scelta" delle due tensioni e' completamente libera.
Mi pare che la norma e' che le due tensioni sono uguali, percio' la
tensione "alta" e' sempre il doppio della tensione bassa.
Percio' i sistemi di distribuzione sono 110/220, oppure 120/240, oppure
115/230, oppure 125/250, oppure 230/460 (in Europa), solo per fare
alcuni esempi.
Tutte queste tensioni, a partire da 110, poi 120, poi 115 o poi 125,
sono semplicemente state scelte per aumentare di poco la tensione per
ridurre le perdite (a parita' di cavi) o per ridurre la sezione dei cavi
(ogni 10% di tensione in piu' era un risparmio del 10% del metallo per i
cavi), seguite poi da scelte per uniformarsi con i paesi con cui si
hanno maggiori rapporti economici (abbassare da 120/240 a 115/230 e'
stata una scelta dell'Australia a ruota dietro gli inglesi scesi anche
loro a 230V).
Naturalmente se si legge 120V, o 125V viene subito in mente 127V ... ma
e' sbagliato :-)
Un'altro modalita per distribuire la corrente elettrica in BT e' quella
trifase. Facciamo qui un piccolo inciso. L'ultimo anno prima dell'inizio
del secolo scorso (1899 :-), poco piu' di una decina d'anni dopo le
decisioni di Edison, quando si resero disponibili le lampadine a
filamento metallico, che toleravano tensioni molto piu' alte, un
produttore di energia elettrica tedesco, la BEW (Berliner
Elektrizitäts-Werk), decise che era molto piu' semplice distribuire in
BT tensione solo a 220V monofase, anche per le nuove lampadine a 220V.
In questo modo si risparmiava il terzo cavetto (33% di metallo in meno)
e si evitava confusione al cliente in casa, su quale presa usare.
Chiaramente la scelta di 220V era per compatiblita' con la equivalente
tensione delle reti trifilari. Ed ecco spiegato da dove nasce il valore
di 220V.
Tra parentesi, purtroppo, la AEG, una ditta fondata nel 1883,
utilizzando i brevetti acquistati ad Edison, decise che la frequenza di
rete doveva essere 50Hz invece di 60Hz, come scelto da Tesla, dato che
poi l'AEG ebbe un monopolio tecnologico di fatto su buona parte
dell'Europa, i 50 Hz sono diventati la norma. Notare che la rete
elettrica a 60 Hz ha una maggiore efficienza che a 50 Hz, percio' la
rete di distribuzione europea, a pari caratteristiche, ha perdite molto
piu' elevate di quelle americane.
Notare che la incombatibilita' di frequenza non e' facile da correggere.
Mentre per le tensioni, basta un trasformatore, per frequenze diverse ci
vuole un inverter.
Finito l'inciso, abbiamo accertato una norma di 220V per la tensione.
Nel caso di una rete trifase, ci sono due modi per ottenere una tensione
monofase. Nel caso di una linea trifase a triangolo (a delta, a tre
fili, o come preferite), la tensione monofase si ottiene collegandosi a
due fili. Percio' la tensione tra ogni fase doveva essere di 220V.
Nel caso di una linea tra trifase a stella (a quattro fili), e'
possibile ottenere una tensione monofase anche semplicemente
collegandosi tra una fase ed il neutro (il quarto filo o centro stella).
Se imponiamo la tensione di 220V tra fase e neutro, la domanda diventa,
che tensione ci troviamo a capi di due fasi ?
La tensione tra due fasi si ottiene semplicemente moltiplicando la
tensione tra fase e neutro per la radice quadrata di 3 (cioe'
1.7320508...). Percio':
220V * 1.732 = 381V
ed ecco da dove salta fuori la tensione di 380V. Successivamente si e'
deciso che la tensione di riferimento e' 380V, percio' la tensione
ricavata sara' 219,4V e non 220V.
E se la tensione tra le due fasi e' di 220V (e non 380V), quale tensione
risulta tra fase e neutro ? Semplice:
220V / 1.732 = 127V
Notare che il rapporto tra 380V e 220V non e' libero, ma e' imposto dal
rapporto della radice quadrata di 3. E lo stesso per il rapporto tra
220V e 127V.
Con la decisione di alzare la tensione di 380V a 400V, si ottengono le
nuove tensioni applicate:
400V / 1.732 = 231V
231V / 1.732 = 133V
Percio' ad essere pignola la nuova tensione di riferimento e' 231V, non
230V. Infatti sulle targhette dei produttori di marca di prodotti di
potenza, troverete scritto: 400/231 e non 400/230
Essendoci pero' una certa tolleranza sul valore erogato dalla rete, si
arrotonda a 230V, ma mi preme sottolineare, che al contrario delle reti
trifilari (ove la scelta e' "arbitaria"), il rapporto tra le tensioni di
400V - 231V - 133V non e' una scelta, ne' politica ;-), ne' dialettica
:), ma e' imposta dalla matematica.
In conclusione, dal grosso trasformatore in MT, che c'e' in ogni
quartiere, ad ogni condominio o edificio con il trifase, arrivano tre
(220V) o quattro fili (380V). Poi i vari contatori monofase sono
collegati, distribuiti in modo equo per evitare sbilanciamenti sulla
rete, a due di questi fili in modo da ottenere i 220V monofase.
Tutto questo ci permette di concludere che ove esisteva la tensione
110/220 la distribuzione era sicuramente di tipo trifilare (bifase con
neutro). E ci permette anche di affermare che chi collega un motore
elettrico trifase a quei cavi ha voglia di fare un'arrosto :-)
Dove invece c'e' la tensione di 127V si tratta della tensione ricavata
da un rete trifase a delta 220V.
Un'osservazione, finche' ENEL scrive 220V sulle fatture e sui contratti,
temo che il 230V c'e' lo scordiamo ...
Peccato, perche' aumentare la tensione a 230V, a pari potenza, ci
permette di ridurre le perdite di trasmissione ... e poi ci si perde
dietro allo standby ed alle lampadine, quando con una unica manovra
TERNA (o chi gestisce le tarature dei trasformatori di quartiere, ancora
non ho capito le competenze) potrebbe ridurre di qualche punto le
perdite causate dal consumo totale delle utenze domestiche.
R.L.Deboni
PS: una rete trifilare a tensioni sbilanciate potrebbe permettere
interessanti combinazioni. Ad esempio se la fase 1 ha una tensione di
24V rispetto al neutro e la fase 2 una tensione di 210V, combinando i
vari fili a coppie, abbiamo tre tensioni: 24V - 210V - 234V
Se la potenza contrattuale e' di 3 kW, questo vuol dire che (a pari
sezione dei cavi), il 24V potrebbe fornire una potenza di 300W.
La tensione di 210V potrebbe usate per compatibilita' dei vecchi
apparecchi a 220V, e la tensione di 234V per utilizzare a piena potenza
tutto quello che e' a norma 230V.
solo per fare un'esempio di cosa si potrebbe fare invece di una 115/230 ...