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Mutua induzione

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[1] Mutua induzione

Messaggioda Foto Utentecrit » 31 mag 2007, 16:25

Gradirei conoscere come calcolare la corrente indotta in un corpo metallico (cavo o canale) adiacente a cavi percorsi da corrente.
Nel mio caso specifico ho un canale metallico 400x75mm contenente tre cavi FG7 da 240mmq per fase percorsi da 867A circa senza neutro. I cavi sono allineati all'interno del canale e non disposti a trifoglio. Il canale ha lunghezza di circa 110m. Come si richiude la corrente se il canale è collegato all'impianto di terra?
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Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 1 giu 2007, 10:27

In linea di principio il tuo tubo o canale lo puoi considerare come il secondario di un trasformatore dove il primario sono i cavi al suo interno, quindi se consideri l'insieme dei cavi come fossero un unico cavo puoi considerare il primario formato da una sola spira attraversata dalla somma delle correnti dei singoli cavi che, anche se non lo hai specificato, immagino sia zero perché per ogni cavo di andata ve ne sarà uno di ritorno. Anche il secondario costituito dal tubo è una spira, quindi il tuo trasformatore ha un rapporto di trasformazione 1/1. Se la somma delle correnti nei cavi non fosse zero allora si formerebbe una tansione ai capi della spira secondaria cioè tra inizio e fine del tubo. quanto varrebbe questa tensione è difficile da stimare perché si dovrebbe conoscerela reattanza induttiva che presenta il parallelo di tutti i cavi ed inoltre, ipotizzando di voler mettere a terra inizio e fine del tubo, sarebbe ancora più difficile stimare la corrente che circolerebbe nel tubo e nelle connessioni di terra perché questa dipenderebbe ulteriormente da quanto stretto è l'accoppiamento magnetico tra cavi e tubo (tra primario e secondario). Io direi che si può ritenere con sufficiente sicurezza che, se la somma delle correnti è zero, non vi sia caduta sul tubo ed è comunque buona norma collegarlo a terra in un solo punto evitando così a priori circolazione di corrente. Il fatto che i cavi non siano intrecciati non incide su quanto detto, può invece provocare localmente circolazione di corrente in alcune zone circoscritte del tubo con conseguente perdita di energia e addirittura riscaldamento se le correnti in gioco sono molto alte. Anche per questo effetto ritengo che i fattori in gioco siano tali da rendere difficile una stima. Questo secondo effetto, per ovvi motivi, non è influenzato dalla messa a terra.
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[3] Mutua induzione

Messaggioda Foto Utentecrit » 1 giu 2007, 15:30

Essendo un unico circuito trifase senza neutro la somma vettoriale delle correnti non può che essere zero ma non il campo magnetico associato in virtù del fatto che vi sono più cavi per fase disposti a "pettine" quindi non credo siano assimilabili ad un unico cavo. Quindi il campo elettrico risultante sarà diverso da zero. Difatti misurando con una pinza amperometrica la corrente passante nel collegamento di terra vi sono circa 76A (su circa 867A dei cavi). Speravo ci fosse un modo analitico per verificare che questa corrente sia effettivamente dovuta ad autoinduzione ed eventualmente cercare di limitare il fenomeno.
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Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 1 giu 2007, 16:11

Probabilmente esistono delle tabelle o delle regole empiriche da seguire in questi casi che però io purtroppo non conosco. Per quanto riguarda la corrente verso terra mi pare sia eccessiva: la prima cosa da considerare è se vi è una sola connessione di terra o più di una, se la connessione è solo una non può trattarsi di induzione perché il circuito non è chiuso e quindi può solo trattarsi di perdite dielettriche ma mi sembra improbabile se i cavi sono nuovi.
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Messaggioda Foto Utentecrit » 1 giu 2007, 16:26

Infatti volevo eseguire una verifica analitica per escludere altre cause. I cavi sono stati posati qualche mese fa. Non mi resta che assicurarami che vi sia un solo collegamento a terra. Anche se il canale metallico lungo 110m con staffaggi metallici è probabilmente collegato a terra in qualche altro punto non intenzionale (ad es. ponteggi, ferri d'armatura, arrivo al quadro, ecc) è difficile dire se esiste il solo collegamento intenzionale. Ringrazio per l'aiuto.
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Messaggioda Foto Utentemario_maggi » 1 giu 2007, 18:34

crit,
che tipi di carico vengono alimentati? Sono carichi lineari o distorcenti?

Nelle vicinanze, anche a monte di quel cavo, ci sono generatori di armoniche?

La misura della corrente di terra e' stata fatta con una pinza a vero valore efficace (TrueRMS ?)

Ciao
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Messaggioda Foto Utentecrit » 1 giu 2007, 18:50

Complimenti per l'intuizione: i cavi in oggetto collegano un quadro elettrico tipo Power Center con un gruppo elettrogeno in servizio continuo quindi c'è la possibilità che la corrente sia dovute ad armoniche presenti fra il centro stella dell'alternatore e quello del trasformatore.
In funzionamento ordinario il centro stella dell'alternatore dovrebbe essere isolato da terra ma poiché la morsettiera dell'alternatore è stata piombata e i cavi di collegamento di terra della carcassa metallica non sono facilmente accessibili non sono in grado di assicurare che erroneamente non sia stato collegato il centro stella dell'alternatore all'impianto di terra. Quindi correggetemi se sbaglio, si avrebbe circolazione di corrente fra il centro stella del trafo e quello dell'alternatore tramite l'unico conduttore di terra che collega i due cioè il canale metallico. E' questa l'altra possibile fonte di quella corrente nel canale ma non so se è dovuta alla mutua induzione, come suggerito da chi ha costruito l'impianto, oppure da questo erroneo collegamento. Purtroppo ripeto i cavi non sono ispezionabili senza rompere la piombatura. Non conosco la pinza con cui è stata effettuata la misura.
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Messaggioda Foto Utentemario_maggi » 3 giu 2007, 17:35

crit,
siamo ad un punto morto. O dal mazzo scopri altre carte, o il gioco si ferma.
Servono tassativamente altre informazioni, se non vuoi andare a tentativi.

Se vuoi fare una buona verifica analitica, devi sapere con certezza se i 76 A sono veri o fasulli, dovuti a errore dello strumento, se questo non e' a vero valore efficace.

Se la misura e' fasulla, puo' darsi che il problema non esista.

Ciao
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Messaggioda Foto Utentecrit » 4 giu 2007, 9:46

In settimana dovrei essere sul posto per cercare di capirne di più.
Al momento non saprei aggiungere altro.
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Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 6 giu 2007, 11:33

Se ho capito bene si tratta di un grosso generatore trifase con il centrostella probabilmente collegato a terra che alimenta la linea in questione. A valle della linea vi è un trasformatore con il centro stella del primario sicuramente collegato a terra. Se anche il generatore ha il centro stella collegato a terra penso sia probabile che, non tanto per il diverso potenziale delle due terre che non giustificherebbe una corrente così elevata, ma per le tolleranze costruttive del generatore e del trasformatore, i centro-stella dell'uno e dell'altro possono non trovarsi allo stesso potenziale e quindi, collegandoli insieme, si può avere una forte circolazione di corrente. Qesta corrente, che circola esternamente al canale, fa essere non nulla la somma delle correnti che circolano dentro al canale e quindi, per induzione, si può avere una differenza di potenziale longitudinale sul canale. Se questo è connesso a terra in più punti (ma solo se in più punti) si potrebbe giustificare una forte corrente nelle connessioni di terra. Per verificare si dovrebbe (se possibile) provare a scollegare il collegamento di terra del centro-stella del primario del trasformatore e verificare se la corrente nelle connessioni di terra del canale si annullano.
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