Page 10 - Attualità Elettrotecnica Maggio 2019

sistemi di continuità (UPS)
in ambito industriale
La continuità dell’energia in ambito industriale è un fattore particolarmente importante,
anzi essenziale, per un funzionamento
che minimizzi i costi e
aumenti le prestazioni
a cura del Gdl Tecnico UPS di ANIE Automazione
La rete pubblica di distribuzione dell’ener- gia elettrica è la sorgente fondamentale che alimenta ogni tipologia di carico. La
fornitura di tale energia è resa sempre dispo- nibile da parte del fornitore con una qualità prestabilita. Le norme definiscono i parametri, i limiti di validità e la qualità elettrica dell’ener- gia erogata dal fornitore. Nello specifico, la norma CEI EN 50160 (CEI 110-22, “Caratteri- stiche della tensione fornita dalle reti pubbli- che di distribuzione dell’energia elettrica”) in- dica il tipo, il valore ed il numero dei disturbi che si possono verificare in una rete pubblica di distribuzione dell’energia elettrica in bassa e media tensione. La norma suindicata descri- ve le principali caratteristiche della tensione ai terminali di alimentazione degli utenti nei si- stemi pubblici di distribuzione di energia elet- trica a media e bassa tensione in condizioni di esercizio normale e riporta i limiti o i valori en- tro i quali gli utenti possono aspettarsi che ri- mangano le caratteristiche di tensione. In so- stanza la CEI EN 50160 descrive la tensione dal punto di vista del distributore, non dal pun- to di vista dell’utente. Sarà quindi l’utente stes- so che, per ovviare alle problematiche di qua- lità della rete, dovrà provvedere autonoma- mente a soluzioni in grado di adeguare le ca- ratteristiche dell’energia elettrica proveniente dalla rete pubblica di
distribuzione alle esi- genze di alimentazione dei carichi presenti nel proprio sistema.
Un UPS (gruppo statico di continuità) è utilizzato generalmente per ga- rantire la continuità del- l’alimentazione ai cari- chi preferenziali (ad es. workstation, server, illu- minazione di sicurezza, processi produttivi non interrompibili, ecc.) e il suo compito principale è quello di assicurare la qualità dell’alimentazio-
ne ai carichi sensibili (carichi
che non tollerano sovratensioni, microinterruzioni, armoniche
ecc.) Nel settore manifatturiero e
dei servizi il funzionamento di al-
cuni processi deve essere conti-
nuamente assicurato, oppure
può essere interrotto solo dopo
aver eseguito una procedura
controllata di arresto, al fine di
evitare perdite di produzione o
per garantire la sicurezza degli
operatori. Spesso le apparec-
chiature sono sofisticate e sensi-
bili ai disturbi di rete, ma anche un semplice motore elettrico può subire danni a seguito di una fluttuazione di tensione inaspettata. Esiste poi una classe di macchine utensili caratteriz- zata da un comportamento rigenerativo, che le rende difficoltose o addirittura impossibili da proteggere con un UPS standard. Tali “Mac- chine di tipo rigenerativo” sono apparecchiatu- re che, durante il proprio funzionamento, pro- ducono un ritorno di energia verso la rete di ali- mentazione. Possono essere carichi rigenerati- vi: motori di ascensori, motori per nastri tra- sportatori, centri di lavoro CNC, ecc. Per la protezione dell’alimentazione delle apparec- chiature di questo tipo occorre dunque preve-
dere una soluzione “ad hoc”, che permetta la gestione dei flussi energetici di ritorno dalla macchina, veicolandoli correttamente, in fun- zionamento normale, verso la rete pubblica, passando per l’UPS.
Scelta della tipologia di UPS per la migliore protezione
La scelta di adottare un UPS per la protezione del carico da alimentare è condizionata dal ri- schio che una perturbazione sulla rete elettrica possa causare un danno alle apparecchiature, con conseguente fermo impianto e perdita di produzione. In Figura 1 viene mostrato un dia- gramma di flusso per orientare la scelta della tipologia di UPS che più si addice alla prote-
zione del carico che dob- biamo alimentare.
A seconda della sensibili- tà del carico da protegge- re e delle caratteristiche elettriche della rete si sce- glierà una tipologia di UPS che permetta di filtra- re efficacemente eventua- li disturbi al fine di garanti- re un corretto funziona- mento del carico alimen- tato. Secondo la norma di prodotto IEC EN 62040-3, le tipologie di UPS sono: online doppia conversio- ne (VFI), line-interactive (VI) e off-line (VFD).
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attualità elettrotecnica - maggio 2019 - numero 4
Fig. 1 - Diagramma di flusso