Scarica di un Banco di Condensatori da 25 kvar, 690 V: Procedura Sicura e Dimensionamento Resistenza

Un condensatore da 25 kvar a 690 V immagazzina energia significativa. Scaricarlo in sicurezza richiede una resistenza adeguatamente dimensionata, isolamento verificato e DPI. Questo articolo deriva la capacità dalla nominale kvar, calcola l'energia immagazzinata e fornisce un metodo di selezione della resistenza.

Passo 1: Trovare la Capacità

Per un banco di condensatori trifase:

 Q = 3 × Vph² × ωC (per fase) Cph = Q / (3 × Vph² × 2πf) 

• Q = 25.000 var
• V_LL = 690 V → V_ph = 690/√3 = 398 V
• f = 50 Hz (assumere; usare 60 Hz se applicabile)

C_ph ≈ 25.000 / (3 × 398² × 314) = 167 µF per fase.

Equivalente totale monofase (per il calcolo di scarica): C = 167 µF (scarica per fase).

Passo 2: Energia Immagazzinata

 E = ½ C Vph² = 0,5 × 167e-6 × 398² = 13,2 J per fase 

Tre fasi → ~40 J totale. Modesta ma sufficiente per un arco doloroso e una punta di cacciatore fusa.

Passo 3: Dimensionamento della Resistenza di Scarica

Target: Scaricare a < 50 V in ≤ 5 s (IEC 60831 / NEC 450.10).

 V(t) = V₀ × e^(−t / RC) R ≤ t / (C × ln(V₀/Vtarget)) = 5 / (167e-6 × ln(398/50)) = 5 / (167e-6 × 2,07) ≈ 14,4 kΩ per fase 

Potenza nominale durante la scarica iniziale:

 Ppeak = V₀² / R = 398² / 14,4k = 11 W 

Seleziona: Resistore avvolto su filo da 15 kΩ, 25 W (custodia ceramica, a prova di impulso). Uno per fase.

Passo 4: Procedura

1. Disalimenta e Metti in Sicurezza: Apri l'interruttore a monte; applica LOTO. Verifica tensione zero fase-fase e fase-terra con misuratore CAT IV.
2. Collega i Resistori di Scarica: Aggancia i puntali a ogni terminale di fase e punto neutro/stellare. Tieni le mani lontane.
3. Aspetta ≥ 5× Costante di Tempo: τ = RC = 15k × 167µF = 2,5 s. Aspetta 15 s.
4. Verifica Zero Volt: Misura ogni fase a terra < 10 V.
5. Rimuovi i Resistori: Solo dopo la verifica.
6. Applica Masse di Manutenzione: Se lavori sui terminali, installa masse di protezione visibili.

Note di Sicurezza

• Indossa DPI anti-arco (CAT 2 minimo), visiera, guanti isolati per tensione.
• Non usare un cacciavite per cortocircuitare i terminali — esplosione di plasma, vapore di rame, condensatore distrutto.
• Se il condensatore ha resistori di scarica interni (unità IEC 60831 moderne), aspetta 5 min dopo lo spegnimento; verifica comunque.
• Documenta la scarica nel permesso / JSA.

L'energia è abbastanza bassa che un resistore 15 kΩ / 25 W per fase è sicuro, semplice e conforme al codice. Non improvvisare con resistori in pellicola di carbonio o mani nude.