APPROFONDIMENTI DI ELETTROTECNICA INDUSTRIALE

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1 APPROFONDIMENTI DI ELETTROTECNICA INDUSTRIALE LISN e misure delle prove di conformità per Emissioni Condotte Ing. Alessandro Cristini Libro di riferimento: P.R. Clayton, Compatibilità Elettromagnetica, Hoepli (eds.), 1995.

2 Scopo dei limiti per emissioni condotte Controllare il disturbo dovuto alla corrente che fluisce dal dispositivo stesso attraverso il cavo di alimentazione. NB: il rumore si propaga sulla rete di alimentazione. La rete è costituita da un insieme di fili interconnessi disposti all interno dell edificio in cui è installato il dispositivo. Antenna di grandi dimensioni Le correnti di disturbo che si propagano sulla rete di alimentazione sono dunque irradiate e possono causare interferenza. Emissione condotta Corrente di disturbo che fuoriesce dal cavo di alimentazione del dispositivo.

3 Emissione condotta Corrente di disturbo che fuoriesce dal cavo di alimentazione del dispositivo. L unità di misura dei limiti fissati per le emissioni condotte sono dati in volt. (?!) NB: Le prove devono essere effettuate inserendo una rete di stabilizzazione dell impedenza di linea (LISN Line Impedance Stabilization Network) in serie con il cavo di alimentazione del dispositivo.

4 Caratteristiche della rete di distribuzione dell energia elettrica: frequenza di 50 Hz e valore efficace di 230V; l energia elettrica viene trasportata da un luogo all altro per mezzo di linee di tensione più elevata. Per esempio, i cavi che portano l energia all interno dell abitazione sono costituiti da due conduttori in tensione e da uno di massa connesso a terra. La tensione tra i conduttori è 400 V. Al pannello di servizio all entrata dell abitazione si ottiene la tensione di 230 V considerando uno dei due conduttori (fase) e il conduttore di massa (neutro). È anche presente un terzo conduttore o filo di sicurezza (verde-giallo in Italia). NB: le correnti che rappresentano le emissioni condotte (che devono essere misurate) sono quelle che fuoriescono dal dispositivo attraverso la fase e il neutro. Dunque, la caratterizzazione delle emissioni condotte avviene attraverso due misure: una sul conduttore di fase e l altra sul neutro.

5 La LISN viene utilizzata per 2 motivi: 1. Per tentare di eliminare i disturbi esterni alla zona di misura (cioè i disturbi sulla rete di alimentazione). A tal fine, l induttore L 1 viene utilizzato con lo scopo di bloccare i disturbi, mentre il condensatore C 2 viene utilizzato con lo scopo di deviarli.

6 La LISN viene utilizzata per 2 motivi: 2. Per garantire che le misure effettuate in un sito siano del tutto correlabili con le misure effettuate in un altro sito. NB: la potenziale non correlabilità di misure effettuate in siti diversi è dovuta alla variabilità dell impedenza che si vede ai morsetti della rete di alimentazione. Infatti, misure dell impedenza che si vede ai morsetti della rete di alimentazione guardando verso la rete stessa mostrano variabilità rispetto al luogo di misura oltre che rispetto alla frequenza.

7 La LISN viene utilizzata per 2 motivi: 2. Per garantire che le misure effettuate in un sito siano del tutto correlabili con le misure effettuate in un altro sito. Lo scopo della LISN è quello di fare in modo che il dispositivo veda un impedenza costante tra la fase e il filo di terra, così come tra il neutro il filo di terra, al variare della frequenza e del sito di prova. Questo obiettivo viene raggiunto mediante l utilizzo del condensatore C 1 e del resistore di 50 Ω.

8 C 1 R 1 Ha lo scopo di impedire che eventuali correnti costanti sovraccarichino il ricevitore dello strumento di misura. Ha lo scopo di permettere a C 1 di scaricarsi nel caso in cui il resistore da 50 Ω non sia connesso. R 1 è dell ordine del kω. Lo scopo dell induttore L 1 e del condensatore C 2 è di impedire che i disturbi presenti sulla rete commerciale di distribuzione dell energia influenzino la misura e, al contempo, quello di lasciar fluire la corrente a 50 Hz necessaria per l alimentazione del dispositivo.

9 NB: i valori di L 1 e C 2 sono tali che l impedenza che si vede guardando verso la rete di distribuzione dell energia alle frequenze previste dalla normativa sia sostanzialmente un circuito aperto. L impedenza vista dal dispositivo tra fase e filo di terra, come quella tra il neutro e il filo di terra, risulta essere circa 50 Ω ed è pressoché costante all interno dell intervallo di frequenze per la misura delle emissioni condotte.

10 NB: V P e V N devono essere misurate nell intero intervallo 450 khz 30 MHz e i loro valori non devono superare i limiti imposti dalla normativa. I resistori sono da 50 Ω perché questa è l impedenza d ingresso dell analizzatore di spettro che viene utilizzato per misurare la tensione di fase V P e la tensione di neutro V N. Dunque, uno dei resistori da 50 Ω rappresenta l impedenza d ingresso dell analizzatore di spettro, mentre l altro rappresenta un carico passivo (inserito con lo scopo di bilanciare la struttura). Tali tensioni sono direttamente proporzionali alle correnti di rumore I P e I N che fuoriescono dal dispositivo per mezzo del conduttore di fase e del neutro: I P = 1 50 V P I N = 1 50 V N