I 7 motivi per cui potresti aver bisogno di un gruppo di continuità

Una ricerca condotta negli Stati Uniti dall’Electric Power Research Institut ha evidenziato che interi settori economici come quello industriale e quello dei servizi tipici dell’economia 2.0, che si appoggiano su sofisticate reti di server, subiscono perdite stimate fino a 45,7 miliardi di dollari all'anno a causa di disturbi e interruzioni di alimentazione. Estendendo l’analisi a tutti i settori economici viene stimata una perdita complessiva tra i 104 e i 160 miliardi di dollari.
 

Negli ambienti di lavoro è oggi normale essere circondati da apparecchiature elettriche di ogni tipo. Dal computer sulla nostra scrivania fino al più sofisticato degli apparecchi specializzati, tutti i dispositivi hanno in comune il fatto di essere collegati a una rete di alimentazione elettrica. Quest’ultima non sempre è stabile e da una sua corretta gestione dipende la “salute” di tutto il nostro parco macchine. L'IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ha individuato uno standard (Standard IEEE 1159-1995, “IEEE Recommended Practice for Monitoring Electrical Power Quality” – Procedure consigliate per il monitoraggio della qualità dell'alimentazione elettrica) che include le definizioni delle principali anomalie e disturbi. Molto spesso basterà scegliere il giusto UPS per prevenire a monte l’insorgere di queste problematiche.

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Cerchiamo di capire insieme quali sono le cause più comuni per le anomalie di alimentazione e, soprattutto, i possibili effetti sulle nostre apparecchiature. Conoscere eventuali problematiche è l’unico modo che abbiamo per anticiparle, ma non è sempre facile mettersi d’accordo sulla terminologia. Lo standard IEEE 1159-1995 ha proprio come scopo principale quello di individuare i termini più corretti per descrivere in completezza tutte le possibili problematiche che possono coinvolgere gli impianti di alimentazione elettrica nelle aziende di tutte le dimensioni.

Com’è fatta l’elettricità?

Se si misura l’elettricità con un oscilloscopio, essa presenta l’aspetto di una onda sinusoidale simmetrica, che varia a 50 o 60 cicli al secondo (misurati in Hertz). Ogni variazione nella forma di quest’onda corrisponde a uno specifico problematica nell’alimentazione.

 

I disturbi transitori sono potenzialmente tra gli eventi più dannosi che possono capitare a un sistema elettrico. Si dividono principalmente in due categorie: impulsivi e oscillatori.
 

Disturbo transitorio impulsivo.
Sostanzialmente si tratta di picchi elevati di breve durata (inferiore ai 50 nanosecondi) che aumentano i livelli di corrente. Spesso questo tipo di eventi viene confuso o erroneamente classificato come sbalzo di tensione, guasto, sovratensione o picco. Tra le cause principali dei disturbi transitori impulsivi troviamo fulmini e scariche elettrostatiche.
 

Disturbo transitorio oscillatorio. Questo è un cambiamento improvviso del carico di tensione, ovvero quando il segnale elettrico varia molto rapidamente. Il disturbo transitorio oscillatorio dura al massimo un ciclo. Può capitare qualora all’interno del sistema venga spento un macchinario di elevata capacità, che va a interferire con il normale carico elettrico delle apparecchiature nello stesso sistema.
 

2. Interruzioni
Intuitivamente, interruzione è la perdita di tensione elettriche e, a seconda della durata, può essere classificata come:

- Istantanea: da 0,5 a 30 cicli
- Momentanea: da 30 cicli a 2 secondi
- Temporanea: da 2 secondi a 2 minuti
- Sostenuta: oltre i 2 minuti

Viene usualmente causata da danni tangibile subiti dalla rete: fulmini, guasti esterni dovuti a maltempo, guasti interni dovuti al funzionamento anomalo di un macchinario. Questa tipologia di problematiche viene sperimentata da tutti noi quando in ambiente domestica capita che salti la corrente, magari perché abbiamo fatto partire la lavatrice quando il forno era già acceso. Spesso la rete elettrica di un'abitazione riesce a gestire la problematica in autonomia e la corrente “torna” da sola. Altre volte va fatta ripartire manualmente. Se in ambiente casalingo ciò può sembrare fastidioso, in una azienda anche piccola può influire sensibilmente sulla produttività.

3. Buchi di tensione - Sottotensione
Con il termine buco di tensione si indica una riduzione della tensione elettrica della durata di al massimo un minuto. I buchi di tensione possono essere causati da guasti o dall’accensione di macchinari a carico elevato, che va a causare una riduzione significativa della tensione all'interno del circuito.

 

Può darsi che i danni causati da questa problematica non siano visibili nell’immediato. I buchi di tensione, accumulandosi nel lungo periodo, possono danneggiare le apparecchiature o essere responsabili della corruzione dei dati archiviati. Un dispositivo UPS è in grado di assorbire eventuali scompensi, mantenendo stabile l’alimentazione delle macchine a esso collegate anche in caso di buchi di tensione nel nostro sistema elettrico. L’accumularsi di buchi di tensione, infatti, può generare sul lungo termine il fenomeno della sottotensione. Non si parla più di abbassamento di tensione per non generare ambiguità. La sottotensione può provocare il surriscaldamento di un motore o, nel caso di un computer, guastarne irrimediabilmente il sistema di alimentazione.

4. Picchi – Sovratensione
Il picco di tensione è il fenomeno speculare al buco di tensione, ovvero un aumento della tensione della durata di al massimo un minuto. Può essere causato da una elevata riduzione di carico e può dare origine a errore di trascrizione di dati e a fenomeni come il tremolio dell’impianto di illuminazione. Anche in questo caso un gruppo di continuità può essere sufficiente per schermare i dispositivi più delicati da questo disturbo.

 

Una sovratensione può essere considerata come il prolungamento di un picco. Le sovratensioni si verificano quando il carico elettrico totale viene sovrastimato, nonostante le necessità effettive siano molto ridotte. Questa problematiche nelle aree geografiche interessate da un forte turismo stagionale. In bassa stagione l’intero sistema risulta infatti tarato su di un carico molto superiore.

5. Distorsioni della forma d’onda

Le anomalie nella forma d’onda possono essere raggruppate in cinque diverse categorie:
 

Offset di tensione CC. La corrente continua può attraversare un sistema di alimentazione a corrente alternata aggiungendo carichi indesiderati ai quei dispositivi che operano già al livello di funzionamento stabilito. Ciò può causare surriscaldamento e saturazione dei trasformatori, provocando instabilità in tutte le apparecchiature elettroniche coinvolte.

Armonica. Tra le cause di questa distorsione possiamo trovare tecnologie obsolete di alimentazione dei dispositivi elettronici, una conseguenza può essere il riscaldamento dei trasformatori.

Interarmonica. Questo fenomeno può avvenire a causa di dispositivi che trasformano la tensione ricevuta in una frequenza inferiore o superiore. Può capitare in grandi complessi industriali dove sono presenti cicloconvertitori (come nei cementifici e negli impianti del settore minerario). Come effetto abbiamo: sfarfallio di monitor e luci, interferenze di comunicazione.

Transitorio periodico. In questo caso abbiamo una problematica simile al disturbo transitorio impulsivo. Quando il disturbo non è episodico, ma periodico, viene classificato come un’anomalia della forma d’onda.

Disturbo. In questo caso l’anomalia è dovuta a una tensione elettrica che va a sovrapporsi alla tensione del sistema di alimentazione in utilizzo, distorcendone la forma d’onda. Usualmente i disturbi possono essere ricondotti a un dispositivo specifico, ma nel caso l’impianto sia dotato di una messa a terra insufficiente, l’intero sistema diventa più suscettibile ai disturbi.

6. Fluttuazioni di tensione
Si tratta di una variazione della forma d’onda dovuta all’inserimento o al distacco di grossi carichi nel sistema. Possono essere sia sistematici che estemporanei e spesso sono causa del tipico sfarfallio delle lampadine a incandescenza.

7. Variazioni di frequenza
Questa anomalia non si verifica nei sistemi collegati alla rete elettrica, ma può verificarsi in situazioni dove vengono usati generatori per fornire energia in loco. Le apparecchiature elettroniche e informatiche sono abbastanza tolleranti riguardo a questa anomalia. Ne soffrono invece i dispositivi a motore e quelli sensibili a variazioni minime di elettricità e che necessitano di alimentazione costante.