Sostituzione del contatore. Quadro sotto tensione. Il tecnico ha rimosso lo strumento, ha scollegato i cavi del trasformatore di corrente dalla morsettiera, li ha fissati con del nastro adesivo da un lato e ha lasciato un biglietto in cui diceva che avrebbe completato il lavoro la settimana successiva. Per sette giorni il quadro ha funzionato con i due secondari del trasformatore di corrente lasciati liberi, mentre i primari rimanevano a pieno carico. Nessuno ha sentito nulla, visto nulla o misurato nulla, e il danno è stato scoperto solo in seguito, quando le letture del contatore hanno smesso di avere senso.
È così che nascono i secondari aperti in CT. Nessuno decide di infrangere una regola. Qualcuno svolge un piccolo incarico mentre si prepara per uno più grande, e una settimana sembra non bastare.
Innanzitutto la regola, dato che è breve: mentre la corrente scorre nel primario, il secondario deve essere chiuso, tramite il proprio carico o tramite un collegamento di cortocircuito. Quanto segue riguarda i trasformatori di corrente a bassa tensione di tipo di misura e protezione all’interno di quadri elettrici, quadri di distribuzione e centri di controllo motori, a 0,66 kV e inferiori. I trasformatori di misura a media tensione sono una categoria a sé stante, e le autorizzazioni e le procedure di isolamento del vostro sito hanno la precedenza su qualsiasi cosa qui riportata. ACXION produce la serie ACH utilizzata come esempio, pertanto i dati citati provengono dal nostro catalogo e dai nostri disegni tecnici.
Cosa fa effettivamente una difesa secondaria aperta
Un trasformatore rimane in equilibrio perché la corrente secondaria contrasta la forza magnetomotrice del primario. In condizioni normali di funzionamento: le due forze si annullano quasi completamente, il flusso nel nucleo rimane ridotto e il secondario genera uno o due volt per il carico. Tutto qui.
Se si elimina il circuito secondario, la compensazione cessa. A questo punto, l’intera corrente primaria si trasforma in corrente magnetizzante. Il nucleo si satura. Ai terminali si genera una tensione che non ha nulla a che vedere con il rapporto indicato sull’etichetta. Diverse centinaia di volt, con un rapporto di misura standard. La forma d’onda non è sinusoidale. Si tratta di una sequenza di picchi, poiché il nucleo si satura e si desatura due volte per ogni ciclo.
Da ciò derivano tre conseguenze. I terminali diventano una fonte di rischio di scossa elettrica in un punto in cui nessuno si aspetterebbe di trovarne una. L’isolamento dell’avvolgimento e di qualsiasi altro componente rimasto collegato viene sottoposto a sollecitazioni ben superiori al proprio valore nominale. E poi c’è il residuo: il magnetismo residuo nel nucleo, impossibile da rilevare dall’esterno.
La gente sottovaluta il terzo caso. Un CT che ha funzionato in modalità aperta sotto carico potrebbe comunque funzionare. Semplicemente non è più il dispositivo che avevi specificato e, a meno che tu non abbia un’unità di riferimento con cui confrontarlo, non saprai mai di quanto si sia spostato.
Quando la regola viene effettivamente infranta
Quasi nessuno apre un circuito secondario di proposito. Il più delle volte si tratta di interventi sugli strumenti su un quadro che non può essere spento. Strumento scollegato, cavi staccati, circuito aperto per tutta la durata dell’intervento. Altre situazioni portano allo stesso risultato. Un relè di protezione estratto dall’alloggiamento senza che i contatti di cortocircuito siano in contatto. Un blocco di prova lasciato in posizione di test. Coperture dei terminali sollevate per una prova di isolamento. Un trasformatore di corrente (CT) montato durante un arresto e mai collegato prima del ripristino dell’alimentazione.
Ci sono stati mostrati due quadri elettrici, dopo la sostituzione dei contatori, in cui i cavi erano stati fissati con del nastro adesivo e accompagnati da una nota che indicava di completare il lavoro in un secondo momento; entrambi sono rimasti in quelle condizioni per settimane. Nel terzo intervento è successo il contrario: i ponticelli di cortocircuito erano stati lasciati in sede dopo la messa in servizio, la lettura del contatore era pari a zero e il rapporto indicava un contatore guasto invece di un cortocircuito attivo.
Una semplice abitudine permette di evitare tutta una serie di errori. Metti in cortocircuito il circuito secondario prima di interromperlo e verifica che il cortocircuito sia stato rimosso dopo averlo ripristinato. Esistono morsettiere e blocchi di prova appositi per il cortocircuito, che consentono di eseguire questa operazione senza avvicinare un cacciavite a un avvolgimento sotto tensione.
Scegliere la TAC in modo che il lavoro sia effettivamente possibile
La gamma ACH si suddivide in base alla forma del conduttore primario, poiché è la finestra a determinare tutte le altre caratteristiche. Gli alloggiamenti di tipo I sono adatti a cavi e sbarre collettrici compatte, in sei dimensioni di finestra da 30I fino a 100I; la più grande accoglie cavi con diametro esterno fino a circa 61 mm o sbarre collettrici da 100 × 10 mm. Il tipo II presenta aperture rettangolari per sbarre collettrici piatte, con larghezza compresa tra 33 mm e 155 mm a seconda della custodia. Il tipo III è la versione con apertura alta per sbarre collettrici di grandi dimensioni, che copre correnti primarie da 500 a 5000 A con montaggio tramite piastra di fissaggio.
La corrente secondaria è disponibile a 1 A o 5 A, e la scelta dipende principalmente dalla distanza. Nei collegamenti lunghi tra il CT e lo strumento, la perdita è minore e il carico sul nucleo è inferiore con 1 A. In un quadro compatto con lo strumento accanto al CT, 5 A è la soluzione più comune e più economica.
La classe di precisione e il carico vengono scelti insieme, ed è proprio qui che gli ordini vanno spesso storti. La gamma offre le classi 1, 0,5, 0,2, 0,5S e 0,2S, con disponibilità che dipende dal rapporto e dal carico. Il carico in sé non può essere arrotondato a un valore conveniente. Si tratta del carico in ingresso dello strumento più la resistenza dell’intero circuito secondario, cavo compreso, e una volta che il carico effettivo supera quello nominale, la classe semplicemente non viene rispettata. Le tabelle relative al rapporto e al carico per ogni tipo di alloggiamento sono riportate nel catalogo alla pagina pagina dei download, e se i conti diventano poco chiari, il pagina dei contatti raggiunge le persone che lo gestiscono quotidianamente.
Caratteristiche tecniche comuni a tutta la serie, a titolo di riferimento. La tensione nominale è di 0,66 kV CA con un massimo di 0,69 kV, a 50-60 Hz, con temperatura ambiente compresa tra -30 e +70 gradi Celsius. La resistenza alla tensione di rete è di 3000 V per un minuto a 50 Hz. L'isolamento è di Classe E; l'installazione è consentita fino a 3000 metri di altitudine in un luogo non corrosivo e privo di condensa. Norma: GB/T 20840.2-2014, conforme alla norma IEC 61869-2.
I lavori di ristrutturazione: dove la tentazione raggiunge il culmine
Il nucleo diviso è indicato per gli interventi in cui non è possibile aprire il conduttore principale. Alimentazione che non può essere interrotta. Sbarra collettrice che non può essere smontata. Una finestra di fermo misurata in ore. La serie K si aggancia attorno al conduttore e copre larghezze delle sbarre collettrici a partire dalla classe 30 × 10 mm.
Ciò che non cambia in un nucleo diviso è il circuito secondario. Il secondario rimane comunque un avvolgimento e, se aperto sotto carico, produce le stesse poche centinaia di volt che si otterrebbero in qualsiasi altro punto. Nei lavori di retrofit abbiamo visto installatori dare per scontato che l’utilizzo di un trasformatore di corrente (TC) a pinza significhi che il cablaggio possa essere sistemato in un secondo momento. Non è così. Terminare prima il circuito secondario. Collegarlo tramite lo strumento o un ponticello. Solo allora si può mettere sotto tensione.
Una precisazione sui kit di montaggio, poiché comportano costi di spedizione aggiuntivi per i clienti. I set di staffe e piastre di fissaggio sono classificati in base alle dimensioni dell’alloggiamento, e le versioni D corta e D lunga non sono intercambiabili. L’anno scorso, tre ordini sono stati consegnati in sede con un kit compatibile con la famiglia di alloggiamenti ma non con le dimensioni effettivamente ordinate, il che ha comportato per ciascuna sede un’ulteriore attesa per la consegna.
Una nota conclusiva sul sospetto
Nulla di quanto riportato qui sostituisce le procedure di isolamento e autorizzazione del vostro sito, e gli interventi su una linea secondaria sotto tensione devono essere eseguiti in cortocircuito, utilizzando l’attrezzatura fornita, da personale autorizzato a farlo. Sospetti che un trasformatore di corrente (CT) sia in circuito aperto? La sua precisione è da considerarsi incerta fino a prova contraria. Se alimenta un sistema di protezione, rivolgiti al tecnico addetto alla protezione. L’onere della prova non ricade sul contatore. Tutti i valori nominali sopra indicati provengono dal catalogo attuale; la tabella approvata dei rapporti e dei carichi e il disegno fornito con l’ordine rimangono vincolanti.
Il tecnico con i cavi fissati con del nastro adesivo non ha agito con negligenza secondo qualsiasi criterio ragionevole. Era indaffarato, si trattava di un lavoro di poco conto e il pericolo non ha dato alcun segnale fino a più tardi. È proprio questo che rende questa regola in particolare degna di essere ribadita: il circuito secondario scoperto non dà quasi alcun preavviso mentre si verifica, e ciò accade durante il lavoro di altre persone, non durante il proprio.