Monofase e Trifase

L'energia è la capacità che ha un sistema di compiere un lavoro, la disponibilità dell'energia per unità di tempo definisce la potenza, misurata in Watt. La disponibilità di potenza elettrica, in un appartamento standard di riferimento, è di 3 kW, dimensionalmente la potenza è il prodotto istantaneo di una tensione elettrica per una corrente.

Nel caso di grandezze elettriche alternate, come quelle disponibili nelle nostre case, con la tensione che oscilla tra +230V e -230V con una frequenza di 50 Hz, la corrente assorbita a seconda delle caratteristiche del carico può subire uno sfasamento rispetto alla tensione e la potenza utile è funzione anche di tale angolo di sfasamento, VxIcos Ø .

L'importanza di avere tensione e corrente in fase può essere espressa mediante un'analogia con due forze che agiscono su di un corpo per poterlo spostare.

Se le due forze agiscono nella stessa direzione, la forza risultante per spostare il corpo è la massima possibile, mentre essa diminuisce anche se una sola delle due forze si sposta leggermente rispetto alla direzione dell'altra e quindi la diminuzione della forza risultante è funzione dello spostamento con la formazione di un angolo di sfasamento.

Lo sfasamento tra tensione e corrente può essere provocato da particolari carichi elettrici caratterizzati dalla presenza di avvolgimenti, induttori o carichi capacitivi (tipicamente motori), gruppi di pompaggio etc. Lo sfasamento tra tensioni e correnti assorbite viene pagato come extra sulla bolletta elettrica e può essere completamente eliminato con l'ausilio di rifasatori opportunamente dimensionati, sia nel caso di alimentazioni elettriche monofasi che alimentazioni elettriche trifasi.

Queste ultime, generalmente, sono fornite per erogare potenze particolarmente elevate, superiori a 6 kW, per abitazioni che hanno notevoli esigenze di potenza elettrica o che, comunque, prevedono l'impiego di elettrodomestici che determinano carichi elettrici i quali prevedono un'alimentazione trifase.

Trifase

Nei casi di fornitura di potenza con tre fasi e neutro si devono distribuire i vari carichi sulle tre fasi, riducendo in tal modo anche i costi per la fornitura della potenza da parte dell'ente erogatore di energia elettrica.

Le tre fasi con il neutro sono, di default, identificate come R, S, T, N, e la differenza di potenziale o tensione tra due fasi è pari a 400 V mentre la differenza di potenziale tra una fase ed il neutro (N) è la classica tensione alternata monofase descritta sopra. In trifase avviene anche la distribuzione e la trasmissione dell'energia elettrica nella maggior parte della rete elettrica nazionale.

Un fenomeno da non trascurare nella fornitura di energia elettrica, anche per il più semplice degli elettrodomestici che abbiamo in casa, è la caduta di tensione: attraversando un cavo elettrico, la corrente produce su di esso una caduta di tensione elettrica a seguito della resistenza opposta dal cavo al passaggio della stessa corrente elettrica.

Tale tensione si sottrae a quella fornita all'inizio del cavo per l'alimentazione dell'elettrodomestico, che dipende dalla lunghezza fissata del cavo, che produce una componente trascurabile, e dall'assorbimento di corrente. Le norme di riferimento impongono una scelta dei cavi tale da imporre una caduta di tensione non superiore al 3% del valore della tensione nominale di alimentazione.

Una scelta sbagliata dei cavi elettrici può produrre effetti negativi apprezzabili quando ci sono correnti elevate all'avvio di un elettrodomestico o in generale di un carico elettrico.

Il tipico esempio di quanto appena descritto si apprezza con l'abbassamento dell'intensità dell'illuminazione quando si avviano elettrodomestici che, per pochi istanti, hanno un assorbimento di corrente elevato, la cosiddetta classica corrente di picco.

Quest'ultima può avere un valore pari ad alcune volte il valore della corrente nominale assorbita, in condizioni normali di funzionamento. Una scelta non opportuna dei dispositivi automatici di protezione dei cavi, a seguito del fenomeno descritto, può provocare l'intervento degli stessi dispositivi.