Gestione neutro e terra in condizioni di funzionamento UPS con neutro passante

Quanto di seguito indicato potrà essere applicato sia ai sistemi TT (fig. 7.3) sia ai sistemi TN (fig. 7.4) purché l\'UPS sia protetto almeno con un dispositivo differenziale installato a monte. Come sappiamo nei sistemi TN gli interruttori differenziali non sono indispensabili e possono essere sostituiti da dispositivi di protezione contro le sovracorrenti. In questo caso però è necessario verificare che i dispositivi di protezione intervengano nei tempi stabiliti dalla Norma CEI 64-8 per un guasto a terra.

Le utenze possono essere alimentate dall’UPS:

• direttamente dalla rete o tramite inverter;
• dalla batteria indipendentemente dalla rete (in isola).

Quando le utenze sono alimentate in isola il neutro può essere presente o interrotto è, in quest’ultimo caso, il sistema a valle dell’UPS si traduce in un IT.

Nei sistemi IT il primo guasto verso terra deve essere rilevato mediante un dispositivo di controllo dell’isolamento mentre per il secondo guasto verso terra, che deve essere interrotto, è riconosciuto l’uso di un dispositivo contro le sovracorrenti o di un dispositivo differenziale (nei sistemi IT deve essere soddisfatta la condizione : R_ExId minore o uguale a 50 e in caso di primo guasto verso terra non è richiesta l’interruzione automatica del circuito vista l’esiguità della corrente Id che viene limitata dall’alta impedenza verso terra del sistema).

La presenza dell’UPS rende però problematico l’utilizzo di un dispositivo contro le sovracorrenti essendo la corrente di secondo guasto fortemente limitata dall’impedenza dell’UPS stesso perciò gli unici dispositivi che in pratica possono essere impiegati sono gli interruttori differenziali.

Questi provvedimenti dovrebbero essere adottati per tutti i sistemi IT ma il sistema in questione può alimentare le utenze solo per un tempo limitato che dipende dall’autonomia delle batterie e i circuiti sono poco estesi. Si può configurare quindi il caso di un sistema IT temporaneo che, vista la breve durata di funzionamento e la bassa probabilità che si manifesti un primo guasto a terra, non giustifica l’impiego di un dispositivo di controllo dell’isolamento. Le masse sono collegate a terra (il collegamento a terra si rende necessario nel funzionamento con alimentazione dalla rete) ed è soddisfatta la condizione R_EId minore o uguale a 50 perché, essendo limitata l’estensione dei circuiti, la corrente capacitiva di primo guasto a terra è molto piccola.

In ogni caso il primo guasto a terra non è pericoloso ed è basso anche il rischio che si manifesti, per il breve tempo di funzionamento, un secondo guasto a terra. In ogni caso un doppio guasto a terra determina un cortocircuito che provoca entro pochi decimi di secondo lo scollegamento dell’inverter. In questo breve periodo di tempo non dovrebbero esserci pericoli per la persona che tocca entrambi gli apparecchi soggetti a guasto perché la caduta di tensione sui conduttori di protezione è limitata dal basso valore della corrente di cortocircuito.

Se l’UPS che alimenta i circuiti privilegiati è di tipo on-line (con l’UPS in funzionamento off-line l’alimentazione dei carichi privilegiati avviene direttamente attraverso la linea e solo in caso di interruzione l’UPS commuta l’alimentazione ma se il neutro è passante valgono le stesse considerazioni) a neutro passante si possono presentare i seguenti modi di funzionamento:

• Funzionamento normale alimentazione tramite inverter - Il carico è alimentato tramite l’inverter con il neutro in uscita collegato elettricamente con il neutro della rete a monte. In seguito ad un guasto a massa sul carico o a monte dell\'UPS interviene il dispositivo di protezione contro i contatti indiretti. Con le protezioni a monte intervenute e il neutro interrotto ci si ritrova in una condizione di funzionamento in emergenza, le utenze sono alimentate in isola dalla batteria e il sistema diventa un IT.
  
  
• Alimentazione diretta dalla rete attraverso il commutatore statico – Si tratta di un funzionamento temporaneo dovuto ad un guasto sull’inverter o ad un sovraccarico prolungato. Interviene l’interruttore statico e l’alimentazione è ottenuta direttamente dalla rete. Il neutro non è interrotto, gli utilizzatori a valle dell’UPS hanno le masse collegate a terra e il dispositivo di protezione installato a monte garantisce la protezione contro i contatti indiretti. Anche in questo caso con le protezioni a monte intervenute ci si ritrova nella condizione di funzionamento in emergenza, le utenze sono alimentate dalla batteria e il sistema diventa un IT.
  
  
• Funzionamento in emergenza per mancanza di alimentazione sul primario del trasformatore di proprietà dell’ente distributore, ma con neutro ininterrotto sul secondario dello stesso - Le utenze sono alimentate in isola dalla batteria, il neutro non è interrotto e le masse sono collegate all’impianto di terra perciò il sistema di distribuzione, TT o TN, non cambia. Se a causa di un guasto interviene il dispositivo di protezione posto a monte e il neutro viene interrotto il sistema si traduce in un IT temporaneo.
  
  
• Funzionamento in emergenza per intervento delle protezioni poste a monte o per apertura manuale dell’interruttore generale con interruzione dei conduttori di fase e del neutro - Le utenze sono alimentate in isola dalla batteria. Il neutro viene interrotto ed il sistema si traduce in un IT temporaneo.

Allegati scaricabili

Gruppi generatori statici di energia in B.T. (UPS)

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