LOVATO S.P.A. COMPONENTI E SISTEMI PER AUTOMAZIONE 240 GORLE (BERGAMO) ITALIA VIA DON E. MAZZA, 2 TEL.: 035/4282 TELEX: 30544 TELEFAX (Nazionale): 035/42820 TELEFAX (International): +39 35/4282400 Web http://www.lovatospa.it E-mail lovato.s@lovatospa.it I62.I.GB.7-98 I INSERZIONE DI CONDENSATORI TRIFASI PER IL RIFASAMENTO MEDIANTE CONTATTORI GENERALITÀ Il contattore nel transitorio di chiusura è interessato da correnti caratterizzate da elevate frequenze ed elevate ampiezze. Le frequenze di queste correnti vanno da a 0 khz; per quanto concerne le ampiezze bisogna verificare ed eventualmente fare in modo che siano inferiori della corrente di cresta massima ammissibile del contattore impiegato. CONDIZIONI D IMPIEGO Temperatura ambiente: 50 C Per temperature superiori a 50 C e fino a 70 C è necessario ridurre i valori di potenza massima di impiego indicati di una percentuale pari alla differenza fra la reale temperatura ambiente e 50 C. GB CONNECTION OF THREE-PHASE CAPACITORS FOR POWER FACTOR CORRECTION BY MEANS OF CONTACTORS GENERAL CONSIDERATIONS The contactor during the closing transition is influenced by electrical currents having high frequencies and high amplitudes. The frequencies of these currents range between and 0 khz; the amplitudes must have values lower than the maximum permissible current peak of the contactor to be used. OPERATING CONDITIONS Ambient temperature: 50 C For higher temperatures up to 70 C, stated maximum operational power ratings are to be reduced by a percentage equal to the difference between the ambient temperature and 50 C. Frequenza di manovra: cicli/h Operating cycles: cy/h Durata elettrica: 00.000 cicli Electrical life: 00,000 cycles SCELTA SELECTION GUIDE Contattore Corrente Corrente Tensione Fusibile Potenza massima di impiego alle tensioni nominale di cresta massima massima di ammissibile impiego Contactor Rated Maximum Maximum Fuse Maximum operational power at voltages: current permissible operational peak voltage 2V current 230V 380V 45V 500V gg 240V 400V 440V 660/690V Tipo/Type [A] [A] [V] [A] [kvar] [kvar] [kvar] [kvar] BF9 2 500 690 6 4,5 8 9 0 BF2 6 550 690 25 6 2 4 BF6 6 550 690 25 6 2 4 BF 22 000 690 32 9 5 6 8 BF25 30 400 690 40 22 22 BF32 38 700 690 50 4 25 27 30 BF38 42 900 690 63 6 28 30 34 BF50 60 2500 690 80 23 40 44 50 BF65 70 2700 690 00 26 45 50 56 BF80 90 3000 690 25 34 60 65 70 BF95 90 3000 690 25 34 60 65 70 B5 30 30 000 0 50 87 93 5 B45 50 3400 000 0 57 00 08 30 B80 70 3600 000 250 65 2 22 50 B250 240 500 000 35 9 58 72 B30 265 5900 000 35 00 76 92 235 B400 3 7500 000 400 22 2 230 280 B500 500 9000 000 630 90 330 360 430 B630 60 000 000 800 230 400 432 5 AVVERTENZE L'impiego dei contattori con le suddette potenze può avvenire solo se la corrente di cresta dell'impianto, nel punto di installazione del quadro di rifasamento, è inferiore ai valori indicati in tabella. Se questa condizione non è verificata, è opportuno ricorrere ad induttanze limitatrici oppure si devono impiegare gli specifici contattori indicati a pag. 6. ATTENTION The use of contactors with the above operational powers is allowable only when the peak current, in the installation point of the power factor correction board, is lower than the values stated in the table. If this condition is not satisfied, it is necessary to utilise limiting inductances or contactors stated at page 6.
L INDUTTANZE LIMITATRICI L'impiego delle induttanze limitatrici è indispensabile quando le impedenze dell'impianto (trasformatore di alimentazione e cavi) a monte del quadro di rifasamento non sono tali da limitare la massima corrente di inserzione al valore limite del contattore impiegato. LIMITING INDUCTANCES The use of limiting inductances is imperative when the system inductances (line transformer and cables), connected before the power factor correction panel, are not able to maintain the maximum connecting current within the limit value of the contactor used. KM INSERZIONE DI UNA BATTERIA DI CONDENSATORI A UN SOLO GRADINO Generalmente l induttanza associata al trasformatore ed alla linea è tale da limitare la corrente di cresta all inserzione del condensatore ad un valore inferiore a quella massima del contattore e pertanto non risulta necessario l impiego delle induttanze; in certi casi è più conveniente anzichè montare 3 induttanze, passare al contattore di taglia superiore. CONNECTION OF ONE STEP CAPACITOR BANK Generally the inductance associated to the trasformer and to the line is such as to limit the current peak value at the moment of capacitor connection to a value that is lower than the maximum current of the contactor. For this reason, there is no need to use inductances; in certain cases it is more convenient, instead of using three inductances, to choose a contactor of larger size. C La ESEMPIO: Condensatore : 8 kvar Trasformatore : 400 kva Tensione : 400 V Contattore : BF9 Lc : 70 µh La : 0 µh Contattore : BF2 Lc : 55 µh L > Lc Non sono necessarie le induttanze EXAMPLE: Capacitor Trasformer Voltage : 8 kvar : 400 kva : 400 V Contactor : BF9 Lc : 70 µh La : 0 µh Contactor : BF2 Lc : 55 µh L > Lc There is no need for inductances SCELTA DEL CONTATTORE E DELLE EVENTUALI INDUTTANZE La grandezza del contattore si sceglie dalla tabella a pag.. Per verificare la necessità di inserire le induttanze e calcolare il loro valore necessita stabilire, con l aiuto dei grafici, il valore L della induttanza del trasformatore e del circuito ed il valore Lc della induttanza necessaria a limitare la corrente di cresta che viene a interessare il contattore. - Se L Lc non è necessaria l inserzione di induttanza. - Se L < Lc il valore delle induttanze L da inserire è La = Lc-L INDUTTANZA Lc Lc[µH] 00 80 60 40 0 8 6 4 2 0,8 0,6 0,4 0,2 0, INDUTTANZA L DEL TRASFORMATORE E DEL CIRCUITO CON LINEA A 400V BF9 BF2 - BF6 BF BF25 SELECTION OF CONTACTOR AND EVENTUAL INDUCTANCES The size of the contactor is to be selected from the table on page. In order to verify the need to connect the inductances and for calculating their value, it is necessary to establish, with the help of graphs, the value L of the trasformer and circuit inductances and the value Lc of the inductance that is required to limit the peak current that will flow through the contactor. - if L Lc, then there is no need of connecting an inductance. - if L < Lc, the value of the inductances L to be connected is La = Lc - L INDUCTANCE Lc BF32 BF38 0 00 [kvar] BF50 BF65 BF80 - BF95 B5 B45 B80 B250 B30 TRANSFORMER AND CIRCUIT INDUCTANCE L WITH 400V MAINS B400 B500 B630 000 µh 0 00 80 60 40 30 0 00 0 500 000 00 3000 4000 kva Per trasformare con tensione diversa da 400V la induttanza L va moltiplicata per il coefficiente indicato in tabella. For voltages other than 400V, multiply the inductance L by the factor which is indicated in the table. TENSIONE / VOLTAGE V 2-230 380-400 45-440 500 660/690 COEFFICIENTE / FACTOR K 0.333.2.56 2.7 2
INSERZIONE DI UNA BATTERIA DI CONDENSATORI A UN PIÙ GRADINI CONNECTION OF A BANK OF CAPACITORS WITH MORE THAN ONE STEP KM KM2 La La2 INTRODUZIONE È sempre necessario l impiego di induttanze limitatrici. Queste possono essere incorporate nel condensatore (nel caso è necessario verificare se il loro valore è sufficiente) o montate fra contattore e condensatore o realizzate con il cablaggio (se il valore e inferiore a 4-5 µh). Esistono due tipi di impianti: a gradini tutti di uguale potenza e a gradini di potenza (in genere i gradini di maggior potenza sono di valore multiplo di quello più piccolo). INTRODUCTION It is always requested to make use of limiting inductances; these may be incorporated in the capacitors itself (in this case, it is necessary to check if their value is sufficient) or they may be installed between contactor and capacitor or be accomplished by the wiring (if their value is lower than 4-5 µh). There are two types of systems: with steps all of equal power and those with steps of different power (generally the steps of higher power have values that are multiples of the smallest one). C C2 ESEMPI: Impianto da 75 kvar a 400V a 5 gradini di 5 kvar cadauno Contattore : BF La : 22 µh Impianto da 70 kvar a 400V a 7 gradini di 0 kvar cadauno Contattori : BF2 La = 45x,5 : 5,75 µh IMPIANTO A PIÙ GRADINI DI UGUALE POTENZA SCELTA DEI CONTATTORI La grandezza del contattore è scelta secondo i limiti di impiego indicati a pag.. CALCOLO DELLE INDUTTANZE Il diagramma dà direttamente il valore della induttanza La in funzione della potenza del condensatore, della grandezza del contattore scelto, riferita ad un impianto a 5 gradini. Per un diverso numero di gradini il valore letto va moltiplicato per il coefficiente indicato in tabella. INDUTTANZA (La) PER IMPIANTI A 5 GRADINI INSTALLATION OF MORE STEPS OF EQUAL POWER CONTACTOR SELECTION The size of the contactor is chosen according to the utilization limits as indicated on page. CALCULATION OF THE INDUCTANCES The graph directly gives the value of the inductance La in relation to the capacitor power and the size of selected contactor, with reference to a five step system. For a different number of steps, the graph value is to be multiplied by a factor indicated in the table. INDUCTANCE (La) FOR 5 STEP SYSTEMS EXAMPLES: 75kvar at 400V system with 5 steps of 5kvar each Contactor : BF La : 22 µh 70kvar at 400V system with 7 steps of 0kvar each Contactor : BF2 La =45x.5 : 5.75 µh La[µH] 00 80 60 40 0 8 6 4 BF9 BF2 - BF6 BF BF25 BF32 BF38 BF50 BF65 BF80 - BF95 B5 B45 B80 B250 B30 B400 B500 B630 2 0,8 0,6 0,4 0,2 0, 0 00 [kvar] 000 GRADINI / STEPS N 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2 COEFFICIENTE / FACTOR K 0.39 0.68 0.375.08.5.2.24.27.29.3 3
IMPIANTO A PIÙ GRADINI DI DIVERSA POTENZA INTRODUZIONE Il metodo è derivato da quello per gradini di potenza uguale. SCELTA DEI CONTATTORI Per ciascun gradino la grandezza del contattore è scelta secondo i limiti di impiego indicati a pag.. CALCOLO DELLE INDUTTANZE Il diagramma a pag. 3 dà direttamente il valore della induttanza La per il gradino di minor potenza riferita ad un impianto in cui la potenza totale sia 5 volte la potenza del gradino più piccolo. Se tale rapporto è diverso da 5 il valore letto va moltiplicato per il coefficiente riportato nella tabella a pag. 3 in cui invece del numero dei gradini va posto il rapporto della potenza. Le induttanze degli altri gradini si calcolano secondo la seguente formula: SYSTEM WITH MORE THAN ONE STEP OF DIFFERENT POWER INTRODUCTION The method of calculation is based on the one having steps of equal power. CONTACTOR SELECTION For each step, the size of the contactor is selected according to the limits of utilization as indicated on page.. CALCULATION OF INDUCTANCES The graph on page 3 directly gives the value of inductance La for the step of less power, referring to a system having a total power being five times the power rating of the smallest step. If this ratio is different than 5, then the value read must be multiplied by the factor which is indicated in the table on page 3 where, the number of steps is replaced by the power ratio. The inductances of the other steps are calculated according to the following formula: La2 (Lan) = La POTENZA GRADINO POTENZA 2 (n ) GRADINO La2 (Lan) = La POWER OF STEP POWER OF 2 (n ) STEP ESEMPI: Impianto di rifasamento da 50 kvar a 400V in 3 gradini da 0-- kvar Contattore gradino = BF 2 Contattore 2-3 gradino = BF 25 Rapporto fra potenza totale e potenza del gradino = 50:0 = 5 Induttanza La gradino = 45 µh Induttanza La2 (2 gradino) La3 (3 gradino) = 45 0 = 22,5 µh Impianto di rifasamento da 0kvar a 400V in 4 gradini da 0--40-40kvar Contattore gradino = BF 2 Contattore 2 gradino = BF 25 Contattori 3 e 4 gradino = BF 50 Rapporto fra potenza totale e potenza del gradino = 0:0 = Induttanza La gradino = 45 x,29 = 58 µh Induttanza La2 2 gradino = 58 x 0: = 29 µh Induttanza La3 (3 gradino) e La4 (4 gradino) = 58 x 0:40 = 4,5 µh EXAMPLES: System for power factor correction of 50 kvar at 400V with 3 steps of 0-- kvar Contactor step = BF2 Contactor 2-3 step = BF25 Ratio between total power and power of the step = 50:0 = 5 Inductance La step = 45 µh Inductance La2 (2 step) La3 (3 step) = 45 0 = 22.5 µh System for power factor correction of 0 kvar at 400V with 4 steps of 0--40-40 kvar Contactor step = BF2 Contactor 2 step = BF25 Contactors 3 and 4 step = BF50 Ratio between total power and power of the step = 0:0 = Inductance La step = 45 x.29 = 58 µh Inductance La2 2 step = 58 x 0: = 29 µh Inductance La3 (3 step) and La4 (4 step) = 58 x 0:40 = 4.5 µh KM KM2 KM3 KM4 La La2 La3 La4 58µH 29µH 4,5µH 4,5µH C C2 C3 C4 0KVAR KVAR 40KVAR 40KVAR 4
KM La C L Lo KMn Lan Cn INDUTTANZE IN LINEA A volte in impianti a più gradini e con trasformatore di grande potenza, può risultare necessario montare in linea tre induttanze generali onde limitare il picco di corrente alla messa in tensione. Se necessario l eventuale valore di tale induttanza si calocola secondo la seguente formula: Lo = Lc - L - La in cui Lo = Induttanza generale Lc = Induttanza riferita al contattore più piccolo ricavato dal diagramma a pag. 2 L = Induttanza del trasformatore e del circuito ricavato dal diagramma a pag. 2 La = Induttanza applicata al contattore più piccolo e calcolato secondo quanto indicato a pag. 3 e a pag. 4. Se Lo 0 non necessitano induttanze generali Se Lo > 0 il risultato da il valore delle induttanze ESEMPIO: ) Impianto di rifasamento da 00 kvar a 400V in 4 gradini da 0--40-40 kvar Potenza trasformatore 000 kva (Per scelta contattore e calcolo induttanza La vedi esempio a pag. 4) L = 30 µh La = 58 µh Lo = 70-30-58 = -8 µh (induttanze in linea non necessarie). INDUCTANCES CONNECTED IN LINE Sometimes, in systems with more than one step and high power trasformer, it may become necessary to connect three main inductances in the power line in order to limit the current peak value when applying the supply voltage. If necessary, the value of such inductance can be calculated according to the following formula: Lo = Lc - L - La where Lo = main inductance Lc = inductance referred to the smallest contactor obtained from the graph on page 2, L = trasformer and circuit inductance obtained from the graph on page 2, La = Inductance applied to the smallest contactor and calculated according to the indications given on pages 3 and 4. If Lo 0 there is no need for main inductances If Lo > 0 the result will give the value of the inductances EXAMPLES: ) System for power factor correction of 00 kvar at 400V with 4 steps of 0--40-40kvar Transformer rating 000 kva (See example on page. 4) L = 30 µh La = 58 µh Lo = 70-30-58 = -8µH (there is no need to connect inductances in line). 2) Impianto di rifasamento da 50 kvar a 400V in 3 gradini da 0-- kvar Potenza trasformatore 00 kva (Per scelta contattore e calcolo induttanza La vedi esempio a pag. 4) L = 7 µh La = 45 µh Lo = 70-7-45 = 8 µh N.B.: Si può evitare di dover montare delle induttanze in linea scegliendo per il gradino più piccolo un contattore di grandezza superiore (BF anzichè BF6). Infatti: Lc = 22 µh La = 3 µh Lo = 22-7-3 = -8 µh 2) System for power factor correction of 50 kvar at 400V with 3 steps of 0-- kvar Transformer rating 00 kva (To choose the contactor and to calculate inductance La, see example at page 4) L = 7 µh La = 45 µh Lo = 70-7-45 µh = 8 µh N.B.: It is possible to avoid connecting inductances in line by choosing a contactor of larger size (BF instead of BF6) for the lowest step. In fact: Lc = 22 µh La = 3 µh Lo = 22-7-3 µh = -8 µh INDUTTANZE DEL CABLAGGIO Per valori bassi di induttanze può risultare conveniente realizzarle con il conduttore che collega il contattore al condensatore (vedi figura a lato). Ad esempio realizzando 0 spire con un diametro da 7 cm si ottiene una induttanza da 3,5 µh; con 6 spire ed un diametro di 0 cm si ottiene una induttanza da 2,6 µh. INDUCTANCES IN THE WIRING For low values of inductances, it may be convenient to obtain them by means of the wire connecting the contactor to the capacitor (see side figure). For instance, with 0 windings having a diameter of 7 cm, it is possible to obtain an inductance of 3.5 µh; with 6 windings having a diameter of 0 cm an inductance of 2.6 µh is obtained. 5
CONTATTORI SPECIFICI PER CONDENSATORI DI RIFASAMENTO SPECIAL CONTACTORS FOR POWER FACTOR CORRECTION CAPACITORS BF...K GENERALITÀ In questi contattori vi sono dei contatti a chiusura anticipata che, durante la fase di chiusura del contattore, hanno la funzione di inserire per un brevissimo tempo (2-3 ms.) delle resistenze che limitano la corrente di inserzione dei condensatori. Tali resistenze vengono escluse dal circuito a chiusura ultimata, e la portata della corrente è affidata ai contatti principali. Con questo tipo di circuito si ottiene una minor sollecitazione di tutti i componenti dell impianto, in particolare fusibili e condensatori, garantendone una maggiore durata e affidabilità. Sono particolarmente adatti ad essere utilizzati in quadri modulari di rifasamento automatico in quanto, non necessitano di induttanze limitatrici; oltre ad aver eliminato una fonte di calore, consentono di realizzare quadri elettrici con dimensioni più contenute. Questi contattori sono disponibili nelle versioni BF..4A e BF..K. La versione BF..4A (figura ) è più compatta ed economica, mentre la versione BF..K (figura 2) consente l interruzione delle tre fasi e garantisce una maggiore durata elettrica. MAIN CHARACTERISTICS These contactors are equipment with early-make contacts. This special type of contact has the purpose of connecting for a very brief interval, 2-3ms, during the contactor closing, resistances which limit the connecting current of the capacitors. These resistances are then excluded when the closing operation is complete and the current capacity is conveyed to the main contacts. With this type of circuit, it is possible to obtain minor wear of all the components of the system especially fuses and capacitors ensuring a longer life and better reliability. The contactors are particularly suitable for use in automatic power factor correction panels since there is no need of limiting inductances and a source of heat has been eliminated. In this way, these modular electric switchboards can be more compact. Available versions are BF..4A and BF..K. The BF..4A type, diagram of figure, is more compact and inexpensive while the BF..K, diagram of figure 2, provide three phase breaking and longer life. A KM A2 L L2 L3 3 5 3 5 7 2 4 6 8 CONDIZIONI DI IMPIEGO Temperatura ambiente: 50 C Per temperatura ambiente superiore a 50 C e fino a 70 C, è necessario ridurre i valori di potenza max d'impiego indicati in tabella di una percentuale pari alla differenza fra la temperatura ambiente d'impiego e 50 C. Frequenza di manovra: Durata elettrica: cicli/h 00.000 cicli BF..4A 0.000 cicli BF..K OPERATING CONDITIONS Ambient temperature: 50 C For ambient temperature higher than 50 C up to 70 C, maximum operational power ratings, indicated in the table, are to be reduced by a percentage equal to the difference between the ambient temperature and 50 C. Operating cycles: Electrical life: cy/h 00,000 cycles for BF..4A 0,000 cycles for BF..K SCELTA PER CONTATTORI BF...4A SELECTION GUIDE FOR CONTACTORS BF...4A FIGURA L L2 3 2 4 6 T T2 T3 L3 5 Contattore Corrente Fusibile Resistenze Potenza massima di impiego Codice di nominale limitatrici alle tensioni ordinazione Contactor Rated Fuse Limiting Maximum operational power at voltages Order Codes current resistances 2V ❶ 230V 380V 45V 500V gg 240V 400V 440V 660/690V Tipo/Type [A] [A] [W ] [W] [kvar] [kvar] [kvar] [kvar] BF9.4A 2 6 0 4,5 8 9 0 BF9.4A.❷ BF2.4A 6 25 0 6 2 4 BF2.4A.❷ BF25.4A 30 40 0 22 22 BF25.4A.❷ BF38.4A 42 63 0 6 28 30 34 BF38.4A.❷ BF65.4A 70 00 0 26 45 50 56 BF65.4A.❷ BF80.4A 90 25 0 34 60 65 70 BF80.4A.❷ A A2 NOTE: È buona norma di sicurezza che i condensatori siano montati nello stesso comparto in cui sono montati i contattori e sia consentito l'accesso a tale scomparto solo dopo che l'alimentazione sia stata sicuramente interrotta (possibilmente con un sezionatore blocco-porta). ❶ Le resistenze limitatrici sono idonee sino alla tensione di 45V. Per tensioni d impiego fino a 550V utilizzare 3 resistenze in serie per fase (anzichè 2), per tensioni fino a 690V utilizzare 4 resistenze in serie per fase (anzichè 2). SCELTA PER CONTATTORI BF..K NOTE: It is a good safety rule: to mount the capacitors inside the same compartment where the contactors are mounted; and to provide the compartment opening only when the supply has been correctly broken (if possible by means of a load; break switch). ❶ Limiting resistances are suitable up to 45V; for higher values see the General Catalogue SELECTION GUIDE FOR CONTACTORS BF..K 2 4 6 T T2 T3 FIGURA 2 Contattore Corrente Fusibile Potenza massima di impiego alle tensioni Codice di nominale ordinazione Contactor Rated Fuse Maximum operational power Order Codes current 2V 230V 380V 45V 500V gg 240V 400V 440V 690V Tipo/Type [A] [A] [kvar] [kvar] [kvar] [kvar] BF9K 2 6 4,5 8 9 0 BF9K.0A.❷ BF2K 6 25 6 2 4 BF2K.0A.❷ BFK 23 40 9 5 7 BFK.00A.❷ BF25K 30 40 22 22 BF25K.00A.❷ BF38K 43 63 7 30 33 36 BF38K.00A.❷ BF50K 58 80 22 38 4 46 BF50K.0A.❷ BF65K 70 00 26 45 50 56 BF65K.00A.❷ BF80K 90 25 34 60 65 70 BF80K.00A.❷ ❷ Il codice di ordinazione va completato con la cifra di tensione della bobina (se a 50 Hz) o con la cifra della tensione seguita da 50-60 (se di frequenza 50-60 Hz) o con la cifra della tensione seguita da 60 (se a 60 Hz). Le tensioni normalizzate sono le seguenti: 50 Hz 24-48-0-230-240-380-400-45V 50/60 Hz 24-48-0-2-2/230-230-240-380-380/400-45V 60 Hz 24-48-0--2-230V ❷ Order codes are to be completed with coil voltage value if 50 Hz, with coil voltage value followed by 5060 if the frequency is 50/60 Hz or with the coil voltage value followed by 60 if 60 Hz. Standard voltages are: 50 Hz 24-48-0-230-240-380-400-45V 50/60 Hz 24-48-0-2-2/230-230-240-380-380/400-45V 60 Hz 24-48-0--2-230V 6