ITMI941046A1

ITMI941046A1 - Procedimento per la determinazione nei sistemi tt delle resistenze di terra del sistema di alimentazione e dell'impianto dell'utente, mediante misure di resistenza del circuito di guasto

Info

Publication number: ITMI941046A1
Application number: IT001046A
Authority: IT
Inventors: Gustavo Sturaro
Original assignee: Gustavo Sturaro
Priority date: 1994-05-24
Filing date: 1994-05-24
Publication date: 1995-11-24
Also published as: IT1269824B; ITMI941046A0; WO1995032434A1; AU7131894A

Description

Procedimento per la determinazione nel sistemi TT delle resistenze di terra del sistema di alimentazione e dell’impianto dell'utente , mediante misure di resistenza del circuito di guasto

L'invenzione concerne i metodi e gli strumenti per la determinazione delle resistenze di terra.

Tale invenzione verrà meglio chiarita dagli schemi delle figure allegate.

Fig. 1) Schema d'un metodo attuale cosìdetto voltamperametrico Fig. 2) Schema d'un metodo attuale basato sulla misura del circuito di guasto

Fig. 3) Metodo oggetto della presente invenzione

Fig. 4) Particolare d'uno strumento di misura specifico per la invenzione in oggetto

Come noto per sistema di collegamento a terra TT si intende un sistema elettrico che ha un punto collegato direttamente a terra e le masse dell'installazione collegate ad un impian to di terra (A) elettricamente indipendente dal primo.

Il metodo di misura della resistenza di terra R) d'un impian to di terra A) dell'utente applicabile a tutti i sistemi elettrici, è quello voltamperometrico.

Per tale metodo (fig.1) si predispongono nel terreno una son da S2) ausiliaria di corrente posta ad una distanza L≥5D, dove D) è il diametro circoscritto di tale impianto A)

a terra delle utilizzazioni I) ed è una sonda di tensione posta in un punto a potenziale 0 intermedio fra A)e S2)· Immettendo mediante il commutatore F)una corrente nella sonda S2),sulla scala K) dello strumento T) con morsetti Μ1 ,Μ2 ,Μ3) si legge un valore di resistenza pari al rapporto tra la tensione esistente tra A) ed S1) e la corrente.

Questo metodo incontra difficoltà di applicazione quando, per esempio in impianti realizzati in città, non sia possibile utilizzare le sonde ausiliari S1)ed S2)a causa della eccessiva lunghezza della distanza 5D richiesta.

II problema può essere superato utilizzando il metodo della misura della resistenza del circuito di guasto.

Così come illustrato dalla fig. 2) dove sono indicati con N) il sistema di alimentazione, con B) l'impianto di terra di tale sistema,con I) le varie installazioni dell'utente,con C)il circuito di guasto,con T)·lo strumento di misura con due morsetti M1) e Μ2).

Tale metodo è più facile da predisporre e più rapido da attuare ma opera sulla resistenza dell'intero circuito di gua sto a terra comprensiva quindi oltre che dell'impianto A) a terra dell'utente anche dell'impianto a terra B) dell'alimentazione di tutti gli altri componenti elettrici come col legamenti linee ed altro.

Pertanto il valore fornito è in eccesso rispetto a quello della resistenza A)di terra dell'utente.

Ciò va a favore della sicurezza ma quando il livello dei valori riscontrati non consente il coordinamento delle protezionl imposto dalle norme.anche tale metodo può risultare impossibile .

Il procedimento oggetto della presente invenzione ha lo scopo di superare i detti inconvenienti.

Secondo tale procedimento (fig.3) si rileva la resistenza del circuito di guasto utilizzando due sonde S1 e S2 dell'impianto A) dell'utente distanziate tra loro in modo . che sia garantita la reciproca non influenza.

Vengono effettuate tre misure a,b,c, indicate dalle formule seguenti dove:

R-l) è la resistenza della sonda S1)

R2) è la resistenza della sonda S2)

Rg") la resistenza dell ' impianto B)di terra dell'alimentazione comprensiva dei collegamenti,linee ed altro.

RA) la resistenza dell'impianto a terra dell'utente.

Tali relazioni danno l’uogo ad un sistema di 3 equazioni con 3 incognite, che risolto rispetto a RB da:

con s= ac bc - ab

Delle due radici si prende in considerazione solo quella con segno (-) in quanto quella con segno (+) porterebbe a valori negativi delle resistenze R1), R2)

Poiché RB deve essere un valore positivo, è necessario verificare che siano soddisfatte le condizioni:

infatti

Sostituendo alle misure a), b), c)i valori di R dal sistema di tre equazioni, si ottiene:

sempre 7 O in quanto tutte le R sono valóri >·0

sostituendo a c, s i valori di R dal sistema d'equazioni si ha

sempre 70 in quanto tutte le R sono valori ^ O

Dalla β ) discende:

e quindi anche RB è sempre > O

La formula

pertanto determina il valore della resistenza di terra del circuito di guasto depurata dalla resistenza dell'impianto dell'utente e quindi del sistema d'alimentazione, Nell'ipotesi che la conduttività dell'impianto sia omogenea

,il sistema si semplifica in :

da cui

Basta quindi effettuare due sole misure di resistenza del circuito di guasto, la prima a) con una sola sonda S^) o S2) e la seconda c) con le due sonde S1) e S2) in parallelo. Per determinare la resistenza Ra)dell'impianto di terra del. l'utente si effettua una misura della resistenza R) del cir culto di guasto dell'impianto nel suo assetto di funzionamento

Il valore di RA si otterrà per differenza

Assumendo come sonda l'impianto di terra dell'utente, si ha la determinazione diretta della resistenza RA, dalla formula semplificata

Il procedimento descritto viene vantaggiosamente eseguito con uno strumento T di misurazione originale illustrato anche nella fig. 4) che presenta le seguenti caratteristiche.

Tre morsetti M1), Μ2),Μ3) per il collegamento ai tre circuiti di guasto S1), S2),S1-S2

Un elaboratore elettronico E) per la memorizzazione delle tre nisure a), b), c), per la elaborazione delle formule

, per l'esecuzione au tomatica delle commutazioni cicliche necessarie alle varie misurazioni S1), S2), S1-S2);un visualizzatore elettronico V) delle misure , una stampante P.dei vari valori misurati, un pulsante Z;di avviamento delle operazioni 'oltre l'usuale commutatore manuale F.

Sono evidenti i vantaggi dell'invenzione.

Il valore della resistenza di terra dell'impianto dell'utente può essere rilevato da un qualunque installatore elettrico data la semplicità delle formule a)b) c) Parimenti può essere facilmente controllata dall'utente la messa a terra dell'impianto di terra B)del sistema di alimentazione effetuato dall'Ente distirbutore.

Vengono evitate le misure complicate col metodo voltamperometrico, per esempio in impianti in città, della resistenza di terra dell'impianto dell'utente, quando la misura della resistenza del circuito di guasto da valori troppo elevati con i quali non è possibile rispettare il coordinamento imposto per le protezioni.

Lo strumento di misura oggetto dell'invenzione facilita no— tevolmente le operazioni essendo sufficiente dopo effettuato i collegamenti, un semplice comando per dar luogo automaticamente all'effettuazione dei rilievi,al calcolo del le misurazioni ed eventualmente alla stampa delle stesse. Pertanto non solo vengono risolti tutti i problemi determinati dalle attuali normative e dagli attuali metodi, ma le misurazioni avvengono in modo molto più semplice e più rapido.

Dato che il ritrovato in oggetto è stato descritto e rappresentato solamente a titolo di esempio indicativo e non limitativo e per la dimostrazione delle sue caratteristiche essenziali, si intende che potrà subire numerose varianti a seconda delle esigenze industriali, commerciali ed altro, nonché includere altri sistemi e mezzi il tutto senza uscire dal suo ambito.

Pertanto deve essere inteso che nella domanda di privati va sia compresa ogni equivalente applicazione dei concet ti ed ogni equivalente prodotto attuato e/o operante secondo una o più qualsiasi delle caratteristiche indicate nelle seguenti rivendicazioni.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1) Procedimento per la determinazione nei sistemi TT della resistenza RB di terra del sistema d'alimentazione e della resistenza RA dell'impianto dell’utente, mediante misure di resistenza del circuito di guasto · caratterizzato da ciò che vengono effettuate le tre seguenti misure che danno luogo ad un sistema a 3 equazioni ‘ dove: R1 e R2 sono le resistenze rispettivamente di due sonde ausi· liarie S1 e S2 nella zona dell'impianto dell'utente, risultando dalla risoluzione del sistema a 3 equazioni : dove s = ac bc - ab 2) Procedimento come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che la resistenza RA) dell'impianto di terra dell'utente viene ricavata dalla formula RA =R-RB dove R)la resistenza del circuito di guasto dell'impianto nel suo assetto di funzionamento. 3) Procedimento come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che la resistenza RB)del sistema di a— limentazione nell’ipotesi che la conduttività della terra del l'impianto sia omogenea viene determinata con le due sèguenti misure: 4) Procedimento come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che assumendo come sonda S1) l'impianto di terra dell'utente fsi determina direttamente la resistenza RA )con la formula semplificata” ostituendo il valore di RB con la formula i 5,) Strumento di misura per l'attuazione del procedimento come alle rivendicazioni 1) - 4) caratterizzato da ciò che comprende le parti essenziali dell' attuale strumento di misura voltamperometro, tre morsetti per il collegamento contemporaneo a due sonde ausiliarie e ad una fase del sistema di alimentazione, un circuito di memorie per le tre misure a), b), c), da rilevare,un'elaboratore elet tronico per il calcolo delle formule; 6) Strumento come alla rivendicazione 5) caratterizzato da ciò che il commutatore manuale esistente in genere negli strumenti attuali viene sostituito da un pulsante di "avvio operazioni" dato che l'elaboratore provvede alla commutazione ciclica sui collegamenti via via con la prima sonda ausiliare la seconda sonda ausiliare, con la prima e la seconda sonda collegate in parallelo. 7) Strumento come alla rivendicazione 5), caratterizzato da ciò che comprende inoltre un display per la visione numerica delle varie misure ed un dispositivo per la stampa delle stesse.