Fulmini! Installazione remota.

[manoweb]

Ciao a tutti, ho appena trovato codesto forum e scrivo per la prima volta. Ho divorato tantissime discussioni, ed ho imparato moltissimo questo pomeriggio.

 

Una piccola presentazione cronologica per far capire la mia situazione e poi passo alla domanda.

 

Sono passati piu' di venti anni da quando ho lavorato nei mesi estivi, da ragazzo delle scuole superiori, per conto di un elettricista. Impianti residenziali, qualcosa di industriale, un sacco di impianti vecchissimi da rifare, condizioni di lavoro che a pensarci non so come mai sono ancora vivo, etc.

Negli anni successivi ho poi cambiato "specializzazione" e non ho piu' lavorato da elettricista, ma ne ricordo certamente i fondamenti, sebbene non sia piu' aggiornato dal punto di vista pratico. Inoltre, da quasi dieci anni mi sono trasferito per lavoro negli USA (dove gli impianti elettrici sono molto diversi, diciamo che... non sempre li preferisco, ma il fatto di avere accesso a casa 400A@240VAC (due rami sfasati di 180 gradi riferiti 120VAC a terra/neutro) e' una goduria rispetto ai contatori italiani. Ma sto divagando).

 

Sono rimasto molto legato all'Italia anche per merito di un progetto installato in cima ad una montagna, presso un rifugio, con apparecchiature meteo e macchine fotografiche. Ebbene, questo progetto ha piu' di dieci anni e funziona anche piuttosto bene - se non fosse per i fulmini. Quante tribolazioni!!!

La zona e' infatti estremamente esposta a fenomeni temporaleschi. Nello specifico, abbiamo dovuto per esempio sostituire tutti i cavi Ethernet con fibra ottica plastica, giacche' le tensioni indotte sui cavi durante un temporale riuscivano a bruciare le piste dei PCB vicino ai connettore RJ45.

Per le alimentazioni delle elettroniche, partendo dal contatore Enel (trifase 10kW, ospitato in una piccola costruzione in cemento armato con sportello inox a circa 10m dal rifugio);

- una fase e' stata portata nello scantinato del rifugio, vicino alla "terra" (il rifugio ha tetto metallico e "gabbia" con piattina di rame sui lati)

- qui, l'elettricista ha installato un magnetotermico, un differenziale, ed un interruttore "manuale" di quelli di tipo "industriale" che si devono ruotare per chiudere. Scusate la poca dimestichezza con i termini tecnici ma ho ribadisco che sono passati ben piu' di venti anni da quando mi sono occupato seriamente di queste cose.

A valle, ho installato:

- un trasformatore d'isolamento per applicazioni mediche (ho dimenticato i dettagli, ma parlo di una unita' grossa circa come una scatola da scarpe e pesante una ventina di kg)

- un alimentatore che prende la 240VAC e genera 12VDC, progettato per avere in parallelo una batteria e che quindi fa da UPS a 12VDC quando manca la corrente (si tratta di una unita' spesso usata sui tralicci delle compagnie telefoniche)

- l'alimentazione 12VDC viene portata nel rifugio alle apparecchiature che ne necessitano, ed in prossimita' di tali apparecchiature, ho realizzato degli alimentatori 12VDC -> 7VDC (o 5VDC a seconda dell'apparecchio) con dei giganteschi filtri LC in ingresso, doppio stadio SCR, ed infine il convertitore stesso "rated" a 100VDC in ingresso.

 

In questo modo abbiamo un numero di rotture dell'equipaggiamento dovute ai fulmini che consideriamo tollerabile, solo qualche centinaio di EUR/anno rispetto agli iniziali centinaio di EUR/settimana.

 

Quello che rimane il tendine di Achille sono, ed ho imparato la terminologia su questo stesso forum proprio oggi, gli interventi intempestivi del salvavita.

Questo rifugio non e' tipicamente "abitato". Ed anche se lo e', non tutto il personale e' a conoscenza (o ha la capacita', voglia, etc) di avere a che fare con noie dell'impianto elettrico. Tuttavia, dato che rileviamo dati, e' importante per noi avere una affidabilita' maggiore. Onestamente, dato che abito letteralmente dall'altra parte del mondo, e devo spesso elemosinare l'intervento di volontari, vorrei trovare una soluzione a questo problema. Non voglio risparmiare due Euro, per le motivazioni di continuita' del servizio e di costo oggettivo molto alto ogni volta che scatta un interruttore.

 

Divagazione: In una vita precedente, tanti anni fa, per una installazione presso un traliccio veramente remoto (direi quasi il doppio rispetto al caso in oggetto), avevamo costruito un sistema costituito da ingranaggi, pulegge, un motorino dei tergicristalli del camion, una batteria al piombo, dell'elettronica in logica cablata, che tentava di riarmare meccanicamente l'interruttore dopo l'apertura. Devo dire che, normative all'epoca forse inesistenti a parte, funzionava.

 

Ho quindi cercato dei differenziali a riarmo automatico, ed a quanto pare negli ultimi anni tali dispositivi sono stati introdotti anche per le utenze domestiche (e' stato infatti il volontario che deve salire quest'oggi a ripristinare l'interruttore a dirmi che ne ha uno a casa nell'appartamento dei suoi).
Alche' - come ogni cosa - ho iniziato ad informarmi. Ed e' dove ho trovato questo forum, ed ho appreso di qualcosa di probabilmente ancora piu' utile - i differenziali ad alta immunita' dai disturbi. Ma leggendo ancora meglio, ho forse capito che... magari in questa installazione, totalmente rinchiusa in un armadio di acciaio in una zona chiusa a chiave della cantina di un rifugio, forse non devo nemmeno metterci un differenziale? Cosa suggerireste?

 

Altra cosa, mi sono imbattuto durante le mie ricerche in dispositivi come questi:

http://www.download.bticino.it/bticino/assetfile/44104.pdf

Sono forse "off-topic" a chiedere di limitatori di sovratensione in quest'area del forum, in tal caso chiedo venia ma mi sapreste aiutare? La particolarita' di questa installazione e' tale che spesso gli elettricisti che abbiamo interpellato fin'ora non sanno esattamente cosa dire e fare. Nei prossimi mesi verranno effettuati degli interventi straordinari nell'impianto elettrico nel resto del rifugio quindi sarebbe l'occasione perfetta per mettere mano anche a questa parte dell'impianto.

 

Dimenticavo - il resto del rifugio, quando e' abitato, e' alimentato da un circuito elettrico totalmente separato, anche fisicamente (il quadro si trova nel lato opposto del rifugio) che viene disabilitato quando il rifugio viene chiuso. Il rifugio e' dotato di corrente elettrica Enel per il solo motivo che, ad un certo punto, la RAI/Telecom hanno fatto portare energia elettrica ad una torre che hanno a qualche km di distanza, per cui ci siamo "attaccati" scavando "solo" poco meno di 1km.

Scusate se ho scritto troppo. Grazie in anticipo, a disposizione per ulteriori informazioni.

[Elettroplc]

Quote

400A@240VAC

Negli states...mi pare vi sia la 110/120 VAC per il residenziale o sbaglio..???

 

[Elettroplc]

non ho capito molto...mi spiace..

[manoweb]

In USA molti apparecchi sono alimentati a 120VAC, ma la fornitura elettrica arriva a 240V, come dicevo, su due rami sfasati di 180 gradi e ciascuno riferito a 120V rispetto alla terra/neutro. Gli apparecchi "di potenza" come il forno si allacciano alle due fasi direttamente (totale 240V), invece se parliamo di un piccolo elettrodomestico, si allaccia fra una fase ed il neutro (120V).

 

Detto questo, la parte che concerne l'America e' solo una divagazione utile solo a far capire che sono molto a digiuno di impiantistica "Europea", e quindi anche Italiana.

 

Questa installazione presso un rifugio, che per chiarire eventuali dubbi e' in Italia, sulle Alpi, e' alloggiata in un armadio metallico nello scantinato del rifugio stesso, ed usa una delle tre fasi fornite dall'Enel.

 

Avvengono spesso scatti intempestivi dell'interruttore differenziale - e scusate, solo ora mi accorgo che c'e' una apposita sotto-sezione di questo forum per gli scatti intempestivi.

 

La mia necessita' e' garantire la fornitura del servizio il piu' possibile e proteggere le apparecchiature elettroniche. Ogni volta che qualcosa scatta per sbaglio, ho un danno notevole, oltre che economico, di gente che deve farsi ore di camminata per sistemare il tutto oltre che la mancata raccolta di dati preziosi. Quindi non voglio risparmiare per installare una soluzione il piu' possibile perfetta.

 

Possibili scenari che vedo:

1. non installo un interruttore differenziale. Questa parte del circuito non ha parti accessibili agli utenti, se non dopo aver aperto un armadio di acciaio nello scantinato, chiuso a chiave. Sarebbe una soluzione accettabile? Metterei solo un magnetotermico da pochi A? Stimo l'assorbimento di questa parte del circuito sotto i 50W di media, ma dovrei verificare i picchi
2. installo un interruttore differenziale, tipo A, ad alta immunita', con riarmo automatico, magari con magnetotermico oppure con un magnetotermico a valle.

 

La soluzione 2) tende a proteggere comunque l'operatore, ma forse non e' necessaria, e la 1) potrebbe dare una continuita; di servizio piu' elevata (e meno costi!)

 

Che ne pensate???

 

Mi serve poi un aiuto molto pratico sugli scaricatori per la protezione da sovratensioni. Non ho capito, pur leggendo da molte parti, la differenza fra i tipi I ed i tipi II.

 

Quali modelli sono i piu' avanzati, e mi possono garantire delle performance durature? Grazie per i consigli.

[Giulio Ohm]

Su questo "la differenza fra i tipi I ed i tipi Il"  posso aiutarti. Tipo 1 sovratensioni da fulmini tipo 2 altre sovratensioni di rete

[Giulio Ohm]

Questo invece

"USA molti apparecchi sono alimentati a 120VAC, ma la fornitura elettrica arriva a 240V, come dicevo, su due rami sfasati di 180 gradi e ciascuno riferito a 120V rispetto alla terra/neutro. Gli apparecchi "di potenza" come il forno si allacciano alle due fasi direttamente (totale 240V), invece se parliamo di un piccolo elettrodomestico, si allaccia fra una fase ed il neutro (120V)."

è  ciò che accadeva in Italia negli anni 60

[Giulio Ohm]

"Su questo "la differenza fra i tipi I ed i tipi Il"  posso aiutarti. Tipo 1 sovratensioni da fulmini tipo 2 altre sovratensioni di rete" 

Aggiungo. Il primo realizzato di solito con uno spinterometro ed il  secondo con varistore 

[manoweb]

Quindi essendo in una zona talmente esposta, dovrei probabilmente orientarmi su una protezione di sovratensione di tipo I? Suggerimenti? In questo quadro sono molto vicino, meno di due metri, ad uno dei pali della terra del rifugio, se questo dovesse essere importante. Che sezione dei fili e' opportuno avere in questi casi?

 

Per l'off-topic degli impianti USA: qui non si usano interruttori differenziali, perlomeno nel quadro. Nelle prese elettriche nei bagni e su qualche elettrodomestico "a rischio" come i phon c'e' integrato un piccolo interruttore chiamato "GFCI" che nei fatti credo sia molto simile ad un differenziale. Per intenderci il mio forno e' collegato ad un magnetotermico da 70A alla 240VAC senza nessun differenziale ed e' considerato del tutto a norma.

 

[manoweb]

Inoltre: se installo una protezione da sovratensioni di tipo 1, devo *anche* installarne una di tipo 2 perche' sia efficace?

[ppfanta]

Ci sono nei cataloghi di molti fornitori spd 1+2 che integrano le due protezioni in un solo apparecchio

[manoweb]

Interessante, adesso che lo citi in effetti ho notato questa possibilita'. A livello di reputazione ed esperienza pratica, quale fornitore potrei considerare, non per risparmiare nell'acquisto, ma per avere la massima affidabilita'?

[ppfanta]

Dehn Shneider ABB e perfino AEGelettra li hanno in catalogo per l'affidabilità lascio agli altri la parola

[Elettroplc]

Prima di dare indicazioni di massima, sarebbe il caso di sapere se il tuo edificio o manufatto, è senibile alla fulminazione diretta o indiretta, previa valutazione con apposito software - come lo Zeusa - ad opera di professionista.

Premesso questo, credo che - per dato statistico -  un manufatto in quelle zone sia avvalorabile ad una condizione di maggiore sensibilità alla fulminazione diretta.

Dovresti - in primis - prendere in considerazione la linea di entrata  della alimentazione elettrica, dal primo quadro utile del corpo edilizio, entra in gioco l'im pianto da proteggere. Entro il rpimo quadro, dovresti installare almeno un Spd tipo 2 ( idoneo per sovratensioni  indirette), associato alla barra EQP (Barra - Equipotenziale - Principale), con un tratto di conduttore non superiore a 50 cm. Lo Spd a modilo din sarà posato prevalentemente a monte dell'interruttore Generale, e sarà cura di verificare se esso è del tipo autoprotetto o necessita di protezione aggiuntiva - quale modulo fusibili.

Fatto questo, nelle prese o nelle utenze terminali, potrai posare un limitaotre di sovratensione tipo III assiciao sempre al conduttore di protezione.

La Dehn e la Contrade sono due aziende molto quotate, con uno staff tecncio preparato a tua disposizione.

Senza impianto di terra e conduttori di PE, inutile associare Spd tipo I/II/III.

Per quanto concerne l'alimentazione, ti consiglio questo:--

Quadro generale a II isolamento in materiale plastico.

Protezione montante del Gem con magnetotermico 2P - C25A / 6kA;

Sezionatore generale puro 40A;

Magnetotermici + differenziali ad alta immunità, ogni costruttore riporta la sua sigla come Abb con Apr, sono ritardati all'intervento quanto basta per garantire l'eventuale immunità al transiente inteso come disturbo su rete o micro-scariche di corrente sul conduttore di PE o tra F e N per accoppiamento capacitivo tra i cavi.

Se non vuoi adottare questa strategia, adotta al MT generale come il C25A, un differenziale ad alta immunità, servito da un riarmo automatico, è la soluzione più garantista, in ogni caso - l'alimentazione permane, o al massisimo viene ripristinata in un tempo massimo di 15 secondi.

Se  disturbi sulla rete sono frequenti e causano anomalie di funzionamento per le cause più svariate, consiglio anche un filtro di rete da montare subito a valle del Gem, della taglia idonea a supportare la potenza di targa dell'impianto, come 3kW.

Prendi in rete un esempio illustrato di un calbaggio di un modulo Spd tipo II e tipo III, e guarda con attenzione le prescrizioni di installazione che non sono affatto semplici da rispettare, ma con queste accortezze limiti o inibisci le sovratensioni indotte nell'ordine del kilovolt per brust di microsecondi, mentre per altre sovratensioni di minore entità e disturbi di altro genere ti cosiglio il filtro passivo come indicato, meglio di niente anche se non è una panacea per tutti i mali.

Con le indicazioni dettate, otterrai certamente una soluzione esaustiva, fatto slavo che hai un impianto di terra e la possibilità di operare in tal moldo, per il momento non mi viene in mente altro.

 

[manoweb]

Ciao come dicevo, l'edificio ha tetto metallico, gabbia esterna per i fulmini, e poi le necessarie messe a terra etc.

 

L'impianto elettrico del rifugio, il quadro principale, e' dall'altra parte dell'edificio. Viene staccato durante i periodi in cui non e' abitato e la soluzione su cui sto lavorando, e' completamente indipendente: una fase dal contatore Enel arriva direttamente allo scantinato dove ho installato le mie apparecchiature elettroniche. Il quadro che vorrei far sistemare insomma, e' connesso direttamente al contatore Enel, a sua volta alloggiato in una costruzione in cemento armato esterna (va a fuoco o addirittura esplode una volta l'anno circa). Ci sono circa 5-10 metri di distanza.

 

Il tutto e' stato fatto dal vecchio elettricista, e me lo hanno "consegnato" cosi'.

 

Da questo quadro, c'e' un solo utiizzatore, e niente "prese" libere: un grosso trasformatore d'isolamento di tipo medicale, il quale poi alimenta un UPS e dei carichi che stanno tutti all'interno di un armadio metallico.

 

Dici che il differenziale e' necessario in questo caso? Proteggerebbe solo il cavo che da esso vanno al trasformatore di isolamento, dopodiche' il differenziale non "sente" piu' nulla...

[Giulio Ohm]

Mano perché non didegni uno schema del tutto ?  Comunica meglio di cento parole

[Elettroplc]

Ah, quoto Giulio, uno schema ci aiuta...con questo intervento capisco - almeno credo - che lì avete qualche problema inerente le fulminazioni dirette, o quasi ....

Anche un buon impianto di prevenzione e/o protezione per il caso 1, ovvero la fulimnazione diretta - con Lps e quant'altro, non salva il Gem, che è di proprietà dell'ente distributore, e se danneggiato, causa comunque un disservizio per l'utente. La normativa tutela l'impianto utente. Le vecchie care linee aeree di distribuzione in BT sono - in certe zone - come dei veri e propri  captatori. Se salta il Gem, esso è a carico dell'ente distributore.

 

[manoweb]

Si dovrei fare uno schema, avete ragione. Ci provero' piu' tardi. Gem sarebbe contatore? Lps?

 

Si ovvio se salta il contatore, c'e' poco da fare. Tuttavia adesso il problema principale sono gli scatti intempestivi e poi una prevenzione maggiore per non rischiare di rovinare il trasformatore d'isolamento.

 

Preparo lo schema, che nella realta' sara' anche piuttosto semplice.

[bumbo]

manoweb,

prova a fare un giro anche su questo sito,

magari trovi qualcosa di interessante.

 

 

http://www.ingelva.it/index.php?pid=4

 

 

[manoweb]

Si grazie nel frattempo ho trovato anche questo che e' piuttosto esaustivo (124 pagine!)

 

https://library.e.abb.com/public/061cf9b207a04bd5c1257909002cc619/2CSC432013C0901.pdf

[Elettroplc]

 

 

Quote

Ciao come dicevo, l'edificio ha tetto metallico, gabbia esterna per i fulmini, e poi le necessarie messe a terra etc.

 

Questo passaggio non l'avevo letto, eh...allora è installato un sistema tipo Lps.

Dovrai valutare l'inserzione di di Spd dipo 1 all'ingresso della alimentazione nel rifugio, ovvero nel quadro generale, che eviterei in metallo.

L'idea di un trasformatore di isolamento non è da scartare , in molti casi lo si preferisca al classico differenziale che è sempre causa di scatti intempestivi in questi ambiti di installazione.

Rimangono i termini di prescrizione inerenti l'installazione per gli Spd, che in questo caso ..saranno certamente corredati di fusibili di protezione - che di norma sono almeno  dei 125A Gg.

E' da considerare anche questo fattore, in caso di fulminazione diretta od indiretta, la tensione che si genera per questo effetto, anche se scaricata a terra dallo Lps può comunque generare - nelle calate - delle induzioni per effetto capacitivo sull'impianto elettrico. Un impianto Lps ed altre accortezze limitano i danni, ma non semrpe sono infallibili come si può pensare, causa le molteplici situazioni pratiche che si vengono a creare.

Ti consiglio, un quadro generale in polimero, un impianto di terra efficiente ed associato  o integrato a quello dell'LPS, che sarà già predisposto,  poi segui le indicazioni delle guide. Infine un trasoformatore di isolamento sarebbe consigliabile, ma anche un differenziale immune ai disturbi con auto-riarmo non è soluzione da escludere. Un TR ha un suo costo.

Io opterei per Dehn; questa azienda, produce anche un modulo MT+D già predisposto anche per dissociare l'alimentazione in caso di sovratensione di rete superiore ai 250 VAC, ovvero una sorta di bobina di sgancio in tensione. Serve per avere una protezione ridondante ed associata a quella degli Spd.

 

 

[manoweb]

Si Elettropic, il trasformatore d'isolamento c'e' gia'. So bene che questi sistemi non siano infallibili, ma sempre meglio di quello che abbiamo ora immagino, che e' proprio poco. Verifico i prodotti della Dehn.

[Giulio Ohm]

Riflettevo su "" . Per intenderci il mio forno e' collegato ad un magnetotermico da 70A alla 240VAC "  che fanno circa 17kW. E che sezione ha il cavo di collegamento ?  

[Elettroplc]

Urca, magneto da 70A ...non male...

[manoweb]

Ciao, se ricordo bene e' un AWG6 quindi 13.3mm quadrati per ogni filo. Il forno (doppio) e' da circa 9kW. Tenete presente che ho usato rame, i cavi in alluminio sarebbero stati piu' economici e leggeri (ma di sezione piu' elevata) ma occorrono dei morsetti appositi, cosa sulla quale non volevo perdere troppo tempo.

 

Elettropic, eh non so, questi interruttori che si trovano sul mercato americano non mi sembrano nulla di eccezionale come qualita', anzi. Inoltre, ogni produttore di quadro elettrico ha la sua linea proprietaria di interruttori, che non sono quindi tipicamente interscambiabili fra una marca e l'altra.

[Elettroplc]

Quando guardo i programmi sul dtt e sky da mia sorella sulle case americane, ad esempio come il  format  "fratelli in affari" o "makeover", e visiono come lavorano gli impianti negli States o USA - come preferite, boh...mi viene male....penso, quante cose potremmo insegnargli...sarà forse una mia impressione, ma almeno in una cosa possiamo stimarci.