In breve: Per dimensionare un quadro elettrico serve sommare le potenze degli utilizzatori e applicare un fattore di contemporaneità.
Introduzione semplice
Il quadro elettrico di comando alimenta motori, prese e luci di una macchina o di un impianto. Prima di costruirlo dobbiamo sapere quanta energia gli serve. Questo calcolo si chiama dimensionamento delle potenze.
Pensa al quadro come al contatore di casa. Se accendi forno, lavatrice e asciugacapelli insieme, salta la corrente. In un impianto industriale lo stesso problema può fermare la produzione.
Spiegazione principale
Il punto di partenza è l'elenco degli utilizzatori collegati al quadro. Per ognuno si annota la potenza nominale in watt o kilowatt. Questo dato si legge sulla targa del dispositivo.
La somma di tutte le potenze si chiama potenza installata. In genere non tutti i carichi funzionano insieme. Si applica quindi un fattore di contemporaneità, un numero minore di uno.
Per i carichi in corrente alternata trifase si usa la formula: P = √3 × V × I × cosφ. Per il monofase la formula è: P = V × I × cosφ. Il cosφ indica quanta energia è davvero usata dal carico.
La potenza che serve davvero al quadro si chiama potenza convenzionale. Da questa si ricava la corrente di impiego e si scelgono cavi e interruttori.
Esempi / come si fa
Immaginiamo un quadro con tre motori da 4 kW, due prese da 2 kW e luci da 1 kW. La potenza installata totale è 15 kW.
Stimiamo che lavorino insieme solo il 70 per cento dei carichi. Applichiamo il fattore 0,7 alla somma. La potenza convenzionale diventa circa 10,5 kW.
Con tensione di 400 V trifase e cosφ pari a 0,9, calcoliamo la corrente. Usiamo I = P / (√3 × V × cosφ). Il risultato guida la scelta dell'interruttore generale.
Parole difficili
- Utilizzatore: dispositivo elettrico che consuma energia, come un motore.
- Potenza nominale: valore di potenza dichiarato dal costruttore sulla targa.
- Fattore di contemporaneità: numero che stima quanti carichi funzionano insieme.
- Cosφ: rapporto tra potenza utile e potenza totale assorbita.
- Corrente di impiego: corrente che il quadro deve sopportare in servizio normale.
- Potenza convenzionale: potenza stimata realmente richiesta dal quadro.
Riferimenti
- Norma: Norme generali e livelli essenziali delle prestazioni relativi al secondo ciclo del sistema educativo di istruzione e formazione
- Obiettivo formativo coperto: ob.iefp-tecnico-automazione-industriale.competenze-tecnico-professionali.cl3.progettazione-dimensionamento.11