Comprendere le Impostazioni "Undercurrent" nei Relè di Sovracorrente

Non esiste un dispositivo autonomo chiamato "relè undercurrent". Invece, i **relè di sovracorrente (ANSI 50/51) incorporano un elemento "undercurrent" (o "perdita di carico")** come funzione protettiva aggiuntiva. Questo elemento (spesso designato **37** o **50/51-UC**) scatta quando la corrente *scende al di sotto* di una soglia, indicando condizioni anomale.

Come Funzionano gli Elementi Undercurrent in un Relè

• Sovracorrente Standard (50/51): Scatta quando I > I_pickup (Istantaneo 50 / Ritardo temporale 51).
• Elemento Undercurrent (37/51-UC): Scatta quando I < I_{uc_pickup} per un tempo di ritardo impostato (T_uc).
  • Supervisiona la *corrente di carico minima*.
  • Impostazione indipendente dalla soglia di sovracorrente.
  • Di solito ha un **ritardo di tempo definito** (non tempo inverso) per superare transienti normali (avviamento motore, spunto trasformatore).
• Logica: IF (I < I_uc) AND (Time > T_uc) AND (Breaker Closed / 52a contact) THEN Trip.

Applicazioni Primarie (Perché Rilevare Bassa Corrente?)

1. Perdita di Carico / Rilevamento Conduttore Rotto (Motori, Pompe, Nastri Trasportatori)

• Scenario: Pompa a secco (cavitazione), Giunto tagliato, Cinghia rotta, Nastro si inceppa (motore scarica), Cinghia ventilatore si rompe.
• Segnatura: Corrente motore cala **bruscamente** al valore a vuoto (30–50% FLA).
• Impostazione: I_uc = 50–70% FLA. T_uc = 1–10 sec (evita spunto avviamento).
• Beneficio: Previene danni pompa (a secco), danni nastro (prodotto inceppato), perdita processo.

2. Sbilanciamento di Fase / Monofase (Motori 3-Fasi)

• Scenario: Una fase si apre (fusibile salta, polo contattore fallisce, filo rotto). Motore funziona come motore a indurre monofase.
• Segnatura Corrente: Fasi sane: Corrente ↑ (1.5–2× FLA). Fase aperta: Corrente → 0.
• Logica Undercurrent: Rileva I_fase < I_uc (es. 30% FLA) su *qualsiasi* fase. Più veloce/sensibile di negativo-sequenza (46) per motori ad alto scorrimento.
• Combinato con 46 (Sbilanciamento): Best practice: 37 (Undercurrent) + 46 (Sbilanciamento) + 51 (Sovraccarico).

3. Potenza Inversa / Protezione Motoring (Generatori)

• Scenario: Motore primario del generatore fallisce (motore muore). Generatore diventa motore sincrono, assorbe potenza reale dalla rete.
• Rilevamento: **Relè Potenza Inversa (32)** è primario (misura P < 0). Undercurrent (37) sull'uscita del generatore può essere un *backup* se i CT sono solo sul lato del generatore e potenza inversa non disponibile. La corrente scende alla corrente di magnetizzazione (~10–20% FLA) quando coppia motrice persa.

4. Trasformatore Sotto-Flusso / Perdita di Eccitazione (Generatori)

• Perdita di eccitazione (DC) → Generatore funziona come Generatore a Indurre. Corrente statore *aumenta* (non cala) con alto assorbimento reattivo. **40 (Perdita di Campo) / 24 (Volt/Hz) usati, non 37.**

5. Monitoraggio Circuiti Riscaldamento / Illuminazione

• Rileva elementi/lampade bruciate in array critici (luci pista, riscaldatori processo). I_uc impostato sotto corrente con 1 elemento fuori.

Linee Guida per Impostazioni (IEEE C37.2 / IEC 60255)

Implementazione Moderna (Relè Numerici: SEL, GE, Schweitzer, ABB, Siemens)

• **Logica Flessibile:** Undercurrent è un elemento matematico standard (Math: I_mag < Soglia). Può essere combinato con tensione, potenza, frequenza, stato interruttore.
• **Molti Elementi:** 37-1 (Allarme), 37-2 (Scatto). Soglie/ritardi diversi.
• **Misura Fasoriale:** Usa fasore fondamentale (DFT), immune ad armoniche/offset DC.
• **Report Eventi / Oscillografia:** Cattura forma d'onda corrente prima dello scatto per analisi.

Punto Chiave: "Relè undercurrent" = **Relè di Sovracorrente con elemento Undercurrent (37) abilitato**. Protegge *contro l'assenza di corrente prevista*—una rilevazione unicamente preziosa per guasti meccanici (alberi rotti, cinghie, motore primario perso) e condizioni di fase aperta che gli elementi di sovracorrente mancano completamente.