RELE’ DI TENSIONE AC TRIFASE

La tensione trifase è generata nelle centrali e distribuita sul territorio da un Ente a carattere nazionale. L’utente non può modificarla. Mentre la corrente dipende dal carico che viene applicato, e quindi dipende dall’utente, la tensione dipende dall’ENTE fornitore. Nonostante questo, l’industria ha bisogno di controllare la rete trifase che riceve all’ingresso dell’officina o la rete che alimenta un motore.

1 SOGLIA MAX + 1 SOGLIA  MIN

Nella distribuzione della rete elettrica, necessariamente sono presenti le cadute di tensione provocate dalla corrente elettrica che percorre i cavi; un utente che si trovi ad essere alimentato da una “coda” della “rete” riceverà una tensione affetta da variazioni dipendenti dagli assorbimenti degli altri utenti. 

Può quindi succedere che l’utente riceva una tensione troppo bassa o troppo alta: per proteggersi da queste 2 possibilità, potrà utilizzare un relè con 2 set point: uno di max ed uno di min, come  V3-01N,  V3-02N,   V3-12,   V3-18,   V3-19,   V1-11.

La tensione troppo alta sollecita l’isolamento delle apparecchiature, un calo di tensione procura nei motori aumenti delle correnti e quando la tensione é troppo bassa i motori si arrestano per mancanza di “coppia”.

L1,  L2,  L3 (SEQUENZA FASI)

Un’altra caratteristica della tensione trifase é la sequenza delle 3 fasi L1, L2, L3.

I motori trifase ruotano in un senso o nell’altro a seconda del “senso” in cui le tre fasi sono collegate ai morsetti del motore.

In alcune applicazioni il motore deve ruotare nel senso previsto dal progettista e non nel senso opposto, si rende quindi necessario un controllo del verso di rotazione per evitare che una frettolosa manutenzione inverta 2 fasi e provochi danni pesanti alla macchina. 

Esistono relè di tensione che riconoscono la sequenza delle fasi e che devono essere collegati in parallelo ai morsetti del motore.

Questi relè sono impiegati anche per riconoscere la mancanza di una fase.

MANCANZA FASE

Nella tensione trifase potrebbe mancare una fase, cioè uno dei 3 fili si interrompe (fusibile guasto, contatto di teleruttore isolato, morsetto lento ecc), questa evenienza é molto dannosa per i motori trifase: infatti quando il motore riceve 3 correnti trifase, al suo interno si crea un campo magnetico rotante che trascina il ROTORE ed il motore eroga potenza.

Quando manca uno dei tre fili, il motore risulta alimentato da due soli fili, cioè in MONOFASE, si creano 2 campi magnetici rotanti in senso opposto e il motore stenta a partire, oppure, se é già in moto, tende a fermarsi perché non ha potenza.

Associato alla mancanza fase c’è sempre un eccessivo riscaldamento del motore, per cui il motore si deteriora irrimediabilmente.

Il riconoscimento della situazione di mancanza di fase basato sul principio voltmetrico (ampiezza e fase delle tensioni) è complicato dalla presenza della tensione di ritorno generata dal motore sul morsetto 2 non più collegato alla fase (Vedere Figure sotto).

Quando il morsetto 2 del motore è collegato ad L2, il RIVELATORE di sequenza fasi vede le 3 tensioni a 400V sfasate di 120° e funziona correttamente.

Quando il morsetto 2 non è più collegato ad L2, diventa sede di una tensione generata entro il motore da una sorta di partitore degli avvolgimenti, che sono percorsi dalla corrente monofase distorta.

Poiché il morsetto 2 rimane collegato al rivelatore di sequenza fasi, questi può essere ingannato nel suo funzionamento se la tensione di ritorno risultasse troppo elevata.

Purtroppo il valore dell’ampiezza e la fase della tensione di ritorno non sono facilmente prevedibili poiché dipendono da vari fattori: 

• Valore della I monofase
• Distorsione della I monofase
• Il motore ruota o si è fermato ?
• La rete trifase che alimenta il motore, alimenta anche altri carichi ?
• La I monofase è una frazione grande o piccola della corrente del generatore trifase ?

Un rivelatore di sequenza fasi che debba riconoscere la mancanza di fase, con il metodo voltmetrico, fissa il valore che deve avere la tensione di ritorno per essere riconosciuta la mancanza di fase: ad es. 80% di Vn, 70% di Vn. 

Purtroppo nessuno è in grado di dire se una certa applicazione avrà una tensione di ritorno maggiore o minore di 80% di Vn o del 70% di Vn.

La mancanza di fase può essere riconosciuta con il metodo Amperometrico, che non è sensibile alla tensione di ritorno. I dispositivi A3-03N ed A3-06 sfruttano questo metodo.