Page 12 - Attualità Elettrotecnica 9 Novembre Dicembre 2021

torniamo al ’68?
Oggi l’uso del differenziale è assodato, anche se non sempre la selettività viene realizzata nel modo opportuno. Ma come se ne parlava cinquant’anni fa?
di Dino Pellizzaro
Un noto (allora) testo universitario, usato al Politecnico di Milano sino a metà degli anni 70, è Barbagela-
ta De Pol, Macchine e apparecchi elettri- ci.
Il volume, edito da Tamburini, sembra ri- salire all’inizio degli anni ’60, ma noi ne sfogliamo una copia edita nel 68.
Ci abbiamo anche studiato, anni dopo, proprio a Ingegneria Elettrotecnica al Poli di Milano per il corso di Impianti Elettrici 1. Angelo Barbagelata (1875-1960 è stato docente e ingegnere elettrotecnico di fa- ma mondiale, a lui si devono molti sistemi di misura; Piero De Pol è stato docente al Poli di Milano. È con lui che abbiamo su- perato l’esame di Impianti II.
Perché citiamo questo volume?
Perché è qui che troviamo quanto si inse- gnava sui differenziali.
Dal punto di vista storico il differenziale è stato “inventato” in Gran Bretagna negli anni ‘30 e prodotto per la prima volta nel 1956 da Elettrocondutture, divenuta poi ABB. E ora passiamo alle citazioni del vo- lume e che riportiamo (in parte).
Il testo
Per proteggere un elemento della rete con- tro i guasti interni [si usano] i sistemi diffe- renziali, che ideati dapprima (Merz Price) per la protezione dei cavi, si sono oggi lar- gamente generalizzati. Il loro principio si fonda [..] sul fatto che in condizioni norma- li la potenza che entra in un elemento del- la rete [...] è poco diversa da quella che ne esce, differendone solo per le perdite che si verificano nell’elemento stesso. Ma se nell’elemento considerato si verifica un guasto (corto circuito o altro) la differenza fra le due potenze aumenta grandemente [...]. Così stando le cose, se colleghiamo in opposizione sullo stesso asse due watt- metri che misurino rispettivamente la po- tenza entrante e quella uscente, il sistema darà normalmente una piccola deviazione proporzionale alle perdite dell’elemento. Ma in caso di guasto interno, la deviazio- ne aumenterà tanto più quanto maggiore sarà l’entità del guasto, e potrà essere uti- lizzata, se si tratta di robusti wattmetri ad induzione, per chiudere il circuito di sgan- cio dei due interruttori a monte e a valle
dell’elemento. Nella maggior parte dei ca- si della pratica la disposizione si semplifi- ca grandemente potendosi differenziare le correnti anziché le potenze.
E l’”incipit” è del tutto chiaro.
Il testo prosegue. Nella figura 1 è rappre- sentato a titolo di esempio l’avvolgimento di una fase di un alternatore (A).
Finché l’elemento A è sano la corrente in ogni istante è uguale all’inizio e alla fine dell’elemento, ma ciò non è più vero se si verifica un guasto.
La protezione differenziale può quindi rea- lizzarsi secondo lo schema di figura 1. Due trasformatori di corrente TA, di ugual rapporto, inseriti a monte ed a valle dell’av- volgimento da proteggere A, alimentano due solenoidi EE i cui nuclei sono appesi a un bilanciere. Finché le correnti dei due secondari sono uguali il sistema rimane in equilibrio.
Appena cessano di esserlo, e ciò può ve- rificarsi per molte cause, fra le quali la più evidente è quella che nasca un corto cir- cuito fra la fase considerata e un’altra, il bilanciere si inclina e chiude i due circuiti di sgancio dei due interruttori posti a valle dell’elemento, isolandolo.
Anziché una differenziazione meccanica, quale ora considerata, si può realizzare una differenziazione magnetica, secondo uno degli schemi delle figure 2 e 3, nelle quali sono riprodotte solo le parti essen- ziali.
Nel primo schema le due correnti secon- darie percorrono in senso contrario, neu- tralizzandosi, i due avvolgimenti di un uni- co relè elettromagnetico.
Appena le due correnti cessano di essere uguali il relè agisce chiudendo il circuito di sgancio s-s dei due interruttori: Col secon- do schema le due correnti percorrono in senso contrario i due avvolgimento di un nucleo magnetico munito di un terzo avvol- gimento chiuso sul relè.
Anche qui, finché le due correnti sono uguali, non si ha flusso nel nucleo, e quan- do cessano di esserlo nasce un flusso che
12
attualità elettrotecnica - novembre/dicembre 2021 - numero 9
Fig.1