HRG è sinonimo di messa a terra ad alta resistenza - un sistema di alimentazione elettrica che viene utilizzato frequentemente in applicazioni che non possono permettersi un arresto o che devono controllare la tensione di guasto a terra delle apparecchiature azionate.
Quando si verifica un guasto a terra, la corrente di guasto a terra scorre come in un sistema con messa a terra solida, ma la sua entità è severamente limitata (a pochi ampere, tipicamente 10 o meno) da una resistenza di messa a terra neutra. Questa corrente limitata presenta diversi vantaggi: è sufficiente per rilevare e localizzare i guasti a terra; non provoca danni crescenti nel punto di guasto; non si trasforma in una dispersione verso terra ad arco elettrico e limita il potenziale di contatto (la tensione tra il telaio dell'apparecchiatura e la terra) su carichi portatili o mobili ad un livello di sicurezza.
È importante notare che la tensione da linea a terra delle fasi non difettose aumenta durante una dispersione verso terra, il che incrementa la probabilità di una seconda dispersione verso terra. Ciò richiede un sistema di isolamento affidabile non solo da linea a terra, ma anche da linea a linea. La messa a terra a resistenza riduce la probabilità di un flash ad arco da linea a terra, rendendo i sistemi più sicuri, ma non limita l'energia del flash ad arco da linea a linea.
I sistemi con messa a terra ad alta resistenza non possono dipendere da dispositivi di protezione da sovracorrente come interruttori e fusibili per la protezione da guasti a terra. In molti casi, infatti, i guasti a terra possono rimanere sull'impianto fino a quando non possono essere riparati in modo ordinato e pianificato.
È necessario installare un sistema di rilevamento guasti a terra, poiché la corrente di guasto a terra non viene interrotta a causa di sovracorrente. Se progettati correttamente, tali sistemi possono anche consentire di individuare rapidamente l'alimentatore, il quadro elettrico o il carico difettoso. Tali sistemi si basano tuttavia sull'integrità della resistenza di messa a terra del neutro.
La messa a terra della resistenza viene utilizzata per diversi scopi:
Riduce gli effetti di combustione o di fusione in apparecchiature difettose
Riduce i rischi di scosse elettriche per il personale
Riduce la caduta di tensione di linea in caso di guasto a terra
Riduce le sollecitazioni meccaniche nei circuiti che trasportano correnti di guasto a terra
Può evitare spegnimenti in caso di prima dispersione verso terra
Riduce la probabilità di lampeggiamento dell'arco elettrico
Questi vantaggi sono riportati anche nella norma IEEE 142-2007: Prassi raccomandata per la messa a terra di sistemi di alimentazione industriali e commerciali (Greenbook).
HRG utilizza le migliori caratteristiche sia dei sistemi con messa a terra solida che di quelli senza messa a terra, pur rimanendo efficiente in termini di costi. La forma più comune di sistema di alimentazione potrebbe essere quella con una solida messa a terra; tuttavia i rischi possono variare sensibilmente. Il sistema senza messa a terra è più raramente utilizzato in alcune industrie e paesi, anche se presenta alcuni vantaggi.
Poiché la tensione del neutro è elevata durante un guasto a terra, i carichi da linea a neutro non devono essere serviti quando si utilizza un sistema con messa a terra ad alta resistenza. Per la maggior parte degli impianti industriali, ovvero circa il 15% del carico totale del sistema. Questi possono essere alloggiati installando un trasformatore di isolamento per alimentare questi carichi, sfruttando altrimenti i vantaggi di un sistema HRG.
Si teme la possibilità di rilevare guasti intermittenti a terra. Poiché la maggior parte dei contatori di guasto a terra mostra solo guasti a terra costanti, essi non reagiscono se la corrente di guasto è intermittente ed è molto improbabile che il personale di manutenzione sia presente nel momento esatto in cui si verifica un guasto intermittente a terra. La soluzione è quella di passare a un sistema di monitoraggio più avanzato come il NGRM700, in grado di rilevare e catturare gli allarmi su un sistema con informazioni con data e ora stampate per facilitare la risoluzione dei problemi.
Un'altra cosa di cui molti ingegneri si preoccupano è la manutenzione del sistema HRG. La chiave è la resistenza di messa a terra del neutro. Se la resistenza del percorso neutro-terra (dove si trova l'NGR) scende al di sotto del 75% del valore desiderato, il sistema tende ad essere solidamente collegato a terra.
Se la resistenza è troppo elevata, ad esempio oltre il 125% del valore desiderato, il sistema tende ad essere privo di messa a terra. L'affidabilità del rilevamento dei guasti al suolo e la capacità di controllare il potenziale tattile possono essere limitate da tali eventi. È raccomandata e in alcune giurisdizioni le normative obbligano al monitoraggio continuo della resistenza NGR.
Il NGRM700 svolge, oltre ad altre funzioni (rilevamento guasti a terra in c.a./c.c., misurazione della tensione neutra e della corrente, monitoraggio della tensione di fase, registrazione dei dati e comunicazione), anche questa.
In modo simile ai sistemi senza messa a terra, si ritiene erroneamente che sia difficile e richieda tempo individuare una dispersione verso terra nei sistemi HRG. Anche se in alcuni settori industriali un guasto a terra può non richiedere un arresto, è consigliabile eliminare il guasto prima che si verifichi un secondo guasto.
Ma proprio come nei sistemi galleggianti Bender EDS, la tecnologia Bender RCMS utilizzata sui sistemi HRG consente di individuare rapidamente i guasti a terra e offre un ritardo di intervento per isolare l'alimentatore difettoso in qualsiasi momento, consentendo all'utente di pianificare le azioni di manutenzione.
Nel raro caso in cui si verifichi un secondo guasto a terra prima che il primo possa essere eliminato, si verificherebbe un guasto da fase a terra a fase che potrebbe causare danni.
Bender è in grado di fornire sistemi di monitoraggio avanzati che rilevano il secondo guasto e fanno scattare l'alimentatore meno importante, consentendo di continuare l'attività di quello più importante. Alcuni carichi non critici potrebbero anche essere programmati per intervenire sul primo guasto per aiutare a prevenire il verificarsi di un guasto fase-fase.
Si può tranquillamente affermare che - proprio come il sistema HRG senza messa a terra (galleggiante) - il sistema HRG è una scelta molto efficace, senza quasi nessun effetto collaterale negativo, a condizione che sia installata la tecnologia di monitoraggio appropriata. Mentre il sistema senza messa a terra (flottante) utilizza le serie iso685 e EDS per rilevare e localizzare i guasti a terra, il sistema HRG dispone delle serie NGRM700 e RCMS per fornire queste funzioni.
Ci sono molti tipi di sistemi che utilizzano tipicamente un alimentatore con messa a terra ad alta resistenza. La maggior parte di questi di solito richiede elevata disponibilità, affidabilità e sicurezza per il personale e le attrezzature. Uno dei settori che più comunemente utilizza l'HRG è quello minerario.
Lo sporco, l'umidità, le vibrazioni, le temperature estreme, l'altitudine, i grandi impianti e i macchinari pesanti sono fonti di indebolimento dell'isolamento e di danni che possono avere conseguenze critiche. Molte applicazioni nel settore minerario sono attrezzature mobili o trasportabili. HRG è la scelta ideale per applicazioni minerarie ad ogni livello.
A differenza delle tipiche installazioni industriali, i regolamenti e le norme elettriche minerarie richiedono sia sistemi HRG sia l'intervento in caso di primo guasto. Per ridurre al minimo l'attrezzatura tolta dalla linea, ogni alimentatore, e alcuni carichi individuali, sono protetti con relè di guasto a terra per fornire un coordinamento selettivo dell'intervento. L'apparecchio guasto viene diseccitato mentre il resto rimane in funzione.
Altre installazioni si affidano a HRG per consentire il funzionamento continuo con una dispersione verso terra. Raffinerie, segherie, impianti petrolchimici, fabbriche, oleodotti, robot da cucina e cartiere sono solo alcuni dei rami industriali che hanno adottato HRG per i loro sistemi elettrici standard.
I sistemi non solo rimangono operativi in caso di un primo guasto a terra (se controllato a 10 A o meno), ma è anche facile individuare il guasto ed evitarne di livello superiore.
In un sistema con messa a terra solida l'unica limitazione alla corrente di guasto a terra è l'impedenza del sistema. La corrente di guasto a terra è di entità simile alla corrente di cortocircuito. I dispositivi di protezione da sovracorrente funzioneranno. Tolgono l'energia in caso di corrente di guasto, indipendentemente dal luogo in cui scorre.
Questo comodo metodo per evitare gli effetti dannosi dei guasti a terra non funziona nei sistemi galleggianti o HRG, perché è necessaria una corrente di guasto elevata per far funzionare la protezione da sovracorrente. Un sistema senza messa a terra richiede un approccio alternativo al rilevamento della corrente, ideale per il monitoraggio dell'isolamento.
In un sistema HRG, i relè di protezione con rilevamento di corrente possono essere utilizzati per rilevare e localizzare guasti a terra. Questi relè possono essere utilizzati in scenari di intervento o di solo allarme: si tratta di come le loro uscite interagiscono con il resto del sistema di alimentazione.
Non importa quale sia la configurazione del sistema, state tranquilli: può essere Guarded by Bender.
| Nome | Tipo | Dimensione | Lingua | Timestamp | D-/B-Numero |
|---|---|---|---|---|---|
| System Grounding in the Americas, Australia, South Africa and Other Regions | Brochure di applicazione | 576.7 KB | EN | 2019/05/1313.05.2019 |
Prodotti
L'avanzato monitor di resistenza di terra per applicazioni impegnative
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