Calcolo rifasamento

Questo calcolo rifasamento ricava potenza e capacità del condensatore da potenza attiva e cos φ attuale e desiderato. Esempio: 30 kW da 0,70 a 0,95 richiedono circa 20,7 kvar, cioè 3 × 138 µF a triangolo a 400 V.

Fonte: Wikipedia – Blindleistungskompensation. Aggiornato al: .

kW
Fattore di potenza dell’impianto da una misura o dalla targa, tra 0,05 e 1.
V
Trifase: tensione tra due fasi (es. 400 V); monofase: es. 230 V.
Hz
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Risultato

Risultato
Potenza del condensatore Qc = 20,75 kvar, capacità: 3 × 137,6 µF a triangolo
Prima e dopo
GrandezzaPrimaDopo
Fattore di potenza cos φ0,70,95
Angolo di fase φ45,57°18,19°
Potenza attiva P30 kW30 kW
Potenza reattiva Q30,61 kvar9,861 kvar
Potenza apparente S42,86 kVA31,58 kVA
Corrente per fase61,86 A45,58 A
Passaggi
  • Potenza reattiva Q = P·tan φ: prima 30·tan(arccos 0,7) = 30,61 kvar, dopo 30·tan(arccos 0,95) = 9,861 kvar.
  • Potenza del condensatore Qc = Q₁ − Q₂ = 30,61 − 9,861 = 20,75 kvar.
  • Triangolo: per condensatore C = Qc / (3·ω·U²) = 20,75 kvar / (3·2π·50 Hz·(400 V)²) = 137,6 µF.
  • La corrente scende da 61,86 A a 45,58 A, cioè del 26,32 %.
Il calcolo presuppone correnti sinusoidali. Con armoniche (inverter, alimentatori LED) possono servire condensatori con reattanze di protezione. Scelta e collegamento spettano a un elettricista qualificato; i condensatori accumulano carica.

Come si calcola

I carichi induttivi come motori e trasformatori richiedono potenza reattiva Q oltre alla attiva P, caricando la rete; i condensatori la forniscono in loco e riducono la corrente. Il rifasamento alza il fattore di potenza cos φ, idealmente a 0,95 o 1.

Il calcolo

La potenza reattiva è Q = P·tan φ. Per passare da cos φ₁ a cos φ₂ serve la potenza di condensatore Qc = P·(tan φ₁ − tan φ₂). Per 30 kW da 0,70 a 0,95, tan φ₁ = 1,020 e tan φ₂ = 0,329, quindi Qc ≈ 20,7 kvar. Ne segue la capacità: monofase C = Qc / (ω·U²); trifase a triangolo, per condensatore, C = Qc / (3·ω·U²); a stella C = Qc / (ω·U²), con U la tensione concatenata e ω = 2π·f. Nell’esempio sono 3 × 138 µF a triangolo a 400 V e 50 Hz.

Vantaggio

La potenza apparente scende da 42,9 kVA a 31,6 kVA e la corrente da 61,9 A a 45,6 A, circa il 26 % in meno. Ciò alleggerisce cavi e trasformatori e può evitare penali per energia reattiva.

Domande frequenti

Come si calcola la potenza del condensatore per il rifasamento?

Qc = P·(tan φ₁ − tan φ₂). Per 30 kW da cos φ 0,70 a 0,95 sono circa 20,7 kvar.

Quale capacità serve?

In monofase C = Qc / (ω·U²). In trifase a triangolo ciascuno dei tre condensatori richiede C = Qc / (3·ω·U²), a stella C = Qc / (ω·U²), con U la tensione concatenata.

Perché migliorare il fattore di potenza?

Un cos φ basso significa più corrente a parità di potenza attiva. Ciò carica cavi e trasformatori e può comportare penali per energia reattiva dal distributore.

Fonti e riferimenti normativi

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