(la videolezione) In un impianto elettrico civile o industriale monofase gli utilizzatori presentano usualmente due tipologie di carichi: resistivi puri o resistivo-induttivi (come motori, trasformatori, ventilatori, lampade fluorescenti con ballast, pompe). In questo secondo caso il generatore si trova ad erogare, oltre alla potenza attiva necessaria a compiere il lavoro, anche una potenza reattiva, la cui entità dipende dal fattore di potenza del carico. Infatti, in una linea monofase, si ha:
P = V I cos(φ) Q = V I sen(φ)
con P potenza attiva [W], Q potenza reattiva [VAR], V tensione sul carico [V], I corrente sul carico [A], cos(φ) fattore di potenza del carico.
All'aumentare della componente induttiva ( cos(φ) decrescenti) aumenta anche la potenza reattiva. Questa deve essere presa in considerazione per il dimensionamento dell'impianto di distribuzione perchè produce comunque perdite per effetto Joule sulle linee di distribuzione, infatti:
I = P / [ V cos(φ) ]
L'uso di condensatori consente il rifasamento di un carico, cioè la riduzione dell'angolo di sfasamento tra tensione e corrente. La potenza reattiva assorbita dai condensatori compensa quindi la potenza reattiva assorbita dai carichi induttivi. Se la potenza reattiva complessiva viene annullata si parla di compensazione completa, altrimenti si parla di compensazione parziale.
Il rifasamento: dove e perchè
Laboratori artigianali: saldatori, trapani, molatrici e altri utensili monofase possono generare potenza reattiva significativa. Rifasare questi carichi aumenta l'efficienza e riduce il sovradimensionamento dei cavi.
Piccoli impianti fotovoltaici con inverter monofase: alcuni inverter producono potenza reattiva per compensare i carichi dell’abitazione. Quando questa gestione è subottimale, l’aggiunta di un rifasatore esterno può stabilizzare il profilo di assorbimento.
Quadri elettrici monofase in aziende agricole o strutture isolate: dove si usano motori per pompe o ventilatori, il rifasamento consente una distribuzione più pulita dell'energia e riduce le cadute di tensione.
I vantaggi del rifasamento sono evidenti perché
- la riduzione della corrente assorbita: provoca minor surriscaldamento dei conduttori,
- il miglioramento della tensione ai capi dei dispositivi è utile per apparecchi sensibili alla tensione;
- i costi sulla bolletta elettrica si riducono, specialmente se il gestore penalizza un basso fattore di potenza.
