In breve: Il quadro elettrico di potenza si dimensiona scegliendo componenti e involucro adatti al carico e alle condizioni di lavoro.
Cos'è un quadro elettrico di potenza
Un quadro elettrico è un contenitore che raggruppa interruttori e dispositivi di protezione. Serve a distribuire l'energia elettrica verso macchine e impianti. Nei quadri di potenza si gestiscono correnti elevate, tipiche dell'industria.
Pensa al quadro come al centralino di una fabbrica. Da qui parte l'energia per motori, prese e linee luce. Se è progettato male, l'impianto non funziona in sicurezza.
Quali criteri si usano per dimensionarlo
Il dimensionamento parte dal calcolo della corrente di impiego. Questa è la corrente assorbita dai carichi collegati al quadro. Si considerano anche i fattori di contemporaneità e di utilizzo dei carichi.
Poi si valuta la corrente di cortocircuito nel punto di installazione. Questo dato serve a scegliere interruttori con potere di interruzione adeguato. Un dispositivo sottodimensionato può esplodere durante un guasto.
Si controlla anche il riscaldamento interno del quadro. I componenti dissipano calore durante il funzionamento. L'involucro deve smaltire questo calore, a volte con ventole o feritoie.
Infine si scelgono il grado di protezione (IP) e la classe di isolamento. Questi parametri dipendono dall'ambiente di installazione, come polvere o umidità.
Esempi pratici
Immagina un quadro che alimenta tre motori da 10 kW ciascuno. La corrente totale teorica sarebbe la somma delle tre correnti assorbite. Se però i motori non lavorano mai insieme, si applica un fattore di contemporaneità minore di 1.
In un capannone polveroso si sceglie un involucro con grado IP55. Questo protegge contro polvere e getti d'acqua. In un ufficio asciutto può bastare un IP20.
Per la barra di distribuzione si calcola la corrente nominale totale. Si sceglie una sezione di rame che sopporti quella corrente senza scaldarsi troppo. Le tabelle dei costruttori aiutano nella scelta finale.
Parole difficili
- Corrente di impiego: corrente che il circuito assorbe in funzionamento normale.
- Corrente di cortocircuito: corrente molto elevata che scorre durante un guasto.
- Potere di interruzione: massima corrente che un interruttore può aprire in sicurezza.
- Fattore di contemporaneità: rapporto tra carichi attivi insieme e carichi totali installati.
- Grado di protezione (IP): codice che indica la resistenza dell'involucro a corpi solidi e liquidi.
- Involucro: contenitore esterno che racchiude i componenti del 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.12