Il problema

L’elettricità è forse la materia prima principale utilizzata oggi dal commercio e dall’industria. L’energia prodotta nelle centrali elettriche viene distribuita attraverso le reti di trasmissione e distribuzione e fornita ai consumatori; la qualità dell’energia elettrica (generalmente definita come «Power Quality») è uno dei fattori importanti che determinano l’efficienza economica sia degli impianti dei consumatori che delle reti elettriche.

Le apparecchiature elettriche sono progettate per funzionare in sistemi di alimentazione caratterizzati da valori nominali di tensione (es. 400V) e di frequenza (es. 50Hz).

Nella realtà la distribuzione di energia elettrica può essere tale da non garantire la stabilità di tali parametri. In particolare la tensione di alimentazione può subire variazioni anche sensibili rispetto al valore nominale che possono provocare situazioni indesiderate e potenzialmente dannose per le utenze.

Tali variazioni possono essere «rapide» ed esaurirsi in pochi millisecondi (ad esempio in conseguenza di fulmini che cadono sulle linee) oppure «lente», con decorso di diversi secondi, minuti o anche ore a seconda della causa.

Le variazioni lente della tensione possono essere determinate sia da innalzamenti (scadente regolazione MT da parte del distributore dell’energia, distacco dalla rete di grossi carichi, sovratensione in uscita dai generatori, ecc.) sia, più frequentemente, da abbassamenti (connessione di grossi carichi, avviamento motori, linee elettriche sottodimensionate, guasti a terra, scadente regolazione della tensione MT).

Nel caso di variazioni di tensione lo stabilizzatore è la soluzione che garantisce il miglior rapporto costi/benefici.

La disponibilità continua di tensione di alimentazione stabile, indipendente dalle fluttuazioni in ingresso, è molto spesso la chiave per assicurare efficienza e affidabilità all’utente finale.

Ridotta produttività, perdita di dati, perdita di sicurezza, guasti macchina, informazioni inaccurate e disturbi domestici sono solo alcuni esempi di potenziali problemi causati da un’alimentazione instabile. Ovviamente, tutto ciò si traduce in aumento di costi di gestione per l’utente.

La soluzione

Lo stabilizzatore di tensione ha dimostrato di essere una soluzione efficace al fine di prevenire situazioni potenzialmente pericolose provocate dall’instabilità della tensione di ingresso.

I principali settori applicativi in cui sono impiegate apparecchiature sensibili alle variazioni di tensione comprendono:

– Settore industriale: Oil&Gas, Galvanica, Taglio (laser/acqua), Tabacco, Tessile, Manifatturiero.

– Settore alimentare: Allevamento, Trattamento, Confezionamento, Imbottigliamento.

– Terziario e servizi: Banche, Hotels, Data Center, Laboratori di prova, Commercio/Artigianato, Utenze private.

– Telecomunicazioni: Emittenti TV/Radio, Reti di telecomunicazione.

– Settore pubblico: Ospedali, Uffici pubblici.

– Energie rinnovabili: Solare, Eolico.

In queste applicazioni le fluttuazioni della tensione, anche se entro i valori ammessi in sede normativa, possono dare luogo a problematiche di funzionamento delle utenze. Le apparecchiature particolarmente «delicate» possono denunciare malfunzionamenti o errori oltre i limiti accettati.

Tipiche situazioni impiantistiche dove la tensione può subire fluttuazioni oltre i valori ammessi sono:

– Utenze alimentate da linee elettriche «deboli» o sottodimensionate, come avviene per zone rurali o molto distanti dalle centrali di distribuzione (allevamenti, villaggi turistici, alberghi).

– Utenze situate in prossimità di centrali di distribuzione e quindi soggette a innalzamenti di tensione.

– Abitazioni private dotate di apparecchiature di potenza elevata (pompe per piscine, grossi condizionatori, corpi illuminanti speciali, ascensori) e/o specificatamente sensibili alle variazioni di tensione.

– Utenze situate in prossimità di grossi impianti industriali, con presenza di apparecchiature di taglia unitaria molto elevata (motori MT) che possono causare abbassamenti di tensione all’avviamento.

– Utenze che funzionano in isola (navi, piattaforme off-shore, utenze non connesse alla rete di distribuzione pubblica).

Rispetto ad altre tipologie di apparecchiature lo stabilizzatore di tensione presenta una serie di vantaggi che spesso lo rendono la soluzione ottimale:

– Costo generalmente inferiore.

– Garanzia di un’ottima stabilità della tensione di uscita anche a fronte di ampie variazioni in ingresso.

– Assenza di introduzione di inquinamento armonico.

– Robustezza, affidabilità e possibilità di utilizzo anche in ambienti «difficili».

– Sovraccaricabilità pari a due volte la corrente nominale (fino a 2 minuti).

– Assenza di batterie, e quindi di problematiche in termini di immagazzinamento, trasporto, manutenzione e smaltimento.

– Regolazione graduale e affidabile della tensione di alimentazione dei carichi garantendo in uscita una precisione ±0,5% della tensione nominale anche a fronte di importanti variazioni della tensione di ingresso.

– Rendimento molto elevato.

– Ridotta sensibilità alle correnti di inserzione elevate.

– Dimensioni contenute, semplicità di utilizzo e funzionamento plug & play.

Stabilizzatori di tensione elettromeccanici o statici?

Lo stabilizzatore statico viene utilizzato quando la velocità di correzione rappresenta il problema critico (ad esempio, computer, apparecchiature di laboratorio, banchi di misura e strumentazione medica). Questo tipo di stabilizzatore ha un tempo di correzione di 3 millisecondi (regolazione completa) mentre l’ elettromeccanico ha una velocità di correzione di 10-50 millisecondi per volt (a seconda del modello).

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