Cinque insidie da evitare durante i test dei sistemi a batteria CC sotterranei

Un sistema a batteria fornisce alimentazione di emergenza e in stand-by per il funzionamento di dispositivi industriali consumer, commerciali o di protezione, quali unità di illuminazione di emergenza, gruppi di continuità, sistemi di processo continuo, comandi operativi, componenti di quadri elettrici e relè di protezione. In situazioni di emergenza, è fondamentale che questi dispositivi funzionino correttamente. Il guasto di un sistema CC o della sua batteria può causare guasti di funzionamento dei dispositivi collegati a quel sistema. In questi casi, potrebbero verificarsi perdite di ricavi, danni alle apparecchiature e/o lesioni al personale. Ecco perché è importante essere consapevoli dei potenziali guasti a terra. 

Cos'è un guasto a terra

Un guasto a terra è un contatto accidentale tra un conduttore eccitato e la massa o un'apparecchiatura con messa a terra. Il percorso di ritorno della corrente di guasto passa attraverso il sistema di messa a terra e il personale o l'apparecchiatura che fa parte di (è a contatto con) quel sistema.

Spesso un sistema CC flottante può sviluppare masse al suo interno. Quando un sistema a batteria è collegato parzialmente o totalmente a terra, si forma un cortocircuito sulla batteria che può causare il mancato funzionamento del dispositivo di protezione. Tra queste cause vi sono celle che perdono, corrosione, polvere, sporco, cablaggio schiacciato, scintille di saldatura, danni da parassiti, isolamento scadente o invecchiato, o componente difettoso.

Identificazione di un guasto a terra su un sistema a batteria

I complessi industriali e i gestori di rete fanno l'impossibile per individuare i guasti a terra all'interno dei sistemi a batteria. Localizzare questi guasti non è affatto semplice. Possono rivelarsi difficili da individuare, innescando un processo che richiede tempo. Il tracciamento dei guasti a terra è in parte scienza e in parte "arte". Tuttavia, utilizzando lo strumento adatto, il tracciamento non è più un'"arte" e si riduce il tempo necessario per individuare il guasto.

L'individuazione di un guasto dipende da molti fattori, tra cui le dimensioni del sistema e la sua distribuzione su un impianto o stabilimento. Dipende anche dall'accesso ad aree, pannelli e scatole di derivazione. La conoscenza del percorso di un cavo all'interno di uno stabilimento o di un impianto è un valore aggiunto. Anche gli strumenti svolgono un ruolo fondamentale nell'individuazione e nella risoluzione di un guasto. È importante utilizzare un buon rilevatore di guasti a terra e disporre dei disegni dell'impianto. Anche gli strumenti manuali, i DPI, un blocco note ed eventuali informazioni di background disponibili, come le recenti attività di installazione o manutenzione eseguite su un sistema o se di recente è piovuto, sono fondamentali per aiutare a localizzare un guasto a terra in un sistema.

La ricerca dei guasti a terra sembra facile, no? Un trasmettitore applica un segnale, il segnale passa attraverso il guasto a terra e il ricevitore traccia il segnale. Ma non lo è.

Identificare dei circuiti con un segnale proveniente dal trasmettitore può essere complicato. Potrebbe esserci un'interferenza sul sistema CC e il segnale può suddividersi su più percorsi. Quale si deve tracciare? Qual è il guasto reale e qual è quello virtuale? Potrebbe anche essere presente un segnale debole dovuto a un guasto ad alta impedenza. Ciò potrebbe causare un'elevata capacità di dispersione nel circuito.  È inoltre possibile che un circuito venga accidentalmente fatto scattare quando si lavora in un armadio, soprattutto se ci sono fili allentati. Sapere come evitare le insidie della localizzazione dei guasti a terra su un sistema a batteria può essere di aiuto nella rilevazione di tali guasti.

Cinque insidie da evitare quando si cercano guasti a terra

• Lasciare acceso il rilevatore dei guasti a terra: lasciare un rilevatore acceso può provocare allarmi e comunicare con la centralina del sistema, fornendo una lettura errata in fase di ricerca di un guasto a terra. Assicurarsi di disattivare il rilevatore dei guasti a terra prima di tentare di individuare eventuali guasti sul sistema.
• Capacità parassita: la capacità si comporta come un'impedenza variabile. Influisce sul segnale CA e CC. Un segnale CC a impulsi provoca un effetto di carica sul condensatore. L'energia di impulso viene immagazzinata nella capacità. L'ampiezza dell'impulso è attenuata, rendendo difficile il tracciamento. Un modo per risolvere questo problema consiste nell'aumentare l'ampiezza o la direzione dell'impulso, e nel tenere presente l'ampiezza per evitare scatti accidentali dell'interruttore. Anche i circuiti ad alta capacità assorbono corrente dallo strumento di test e ciò rende difficile distinguere tra un guasto effettivo e un guasto virtuale. L'utilizzo di un pick-up capacitivo per determinare la variazione di fase consente di utilizzare le componenti reali e reattive della corrente. Vengono esaminati solo i circuiti con corrente resistiva.
• Scatto accidentale dell'interruttore: la corrente di guasto a terra potrebbe passare attraverso il circuito di attivazione di un interruttore. La bassa impedenza assorbe una corrente più elevata, facendo scattare l'interruttore. Quando la protezione da sovratensione è in funzione, può verificarsi un'impedenza elevata, con conseguente attivazione di un interruttore. Per risolvere questo problema, si deve eseguire la ricerca guasti dal sistema CC in cui si trova il guasto, Quindi identificare su quale lato si trova il guasto. In questo modo si eviterà di forzare il flusso del segnale di tracciamento sull'altro lato. È inoltre importante ricordare che occorre limitare i parametri del segnale di tracciamento, soprattutto perché non è necessario molto segnale. Per la CC pulsata, tali parametri sono ampiezza e durata. Per la CA, tensione e corrente.
• Potenziale rumore sul sistema: in uno strumento di tracciamento, il rumore su un sistema può sembrare un impulso. Se l'ampiezza del rumore è elevata, anche durante l'impulso e il tracciamento, il rumore può comunque interferire. L'uscita a impulsi deve essere sincronizzata con un ricevitore.
• Magnetizzazione del CT: i CT con nucleo in ferro forniscono elevata permeabilità. La corrente CC di carico e di carica potrebbe magnetizzarsi. Può essere molto difficile rimuovere il CT dal circuito. L'opzione migliore è utilizzare un CT con un nucleo in lega di nichel. Non si magnetizza facilmente e offre un'elevata permeabilità.

Seguire le fasi per evitare queste insidie e utilizzare lo strumento di tracciamento corretto può portare affidabilità ed efficacia nel processo di risoluzione dei problemi. Lo strumento MGFL100 di Megger può aiutarti a portare a termine il lavoro. Genera un allarme solo quando viene identificato il guasto reale. È in grado di misurare direttamente la resistenza e la capacità parassita, nonché la corrente di guasto e la corrente di dispersione. Inoltre, offre limiti di corrente e tensione regolabili. Tutto ciò per aiutarti a mantenere la continuità operativa.