Power Quality: cos’è perché è importante monitorarla

Power Quality è un termine di origine anglosassone che definisce la continuità e la qualità dell’energia elettrica fornita ai carichi rispetto, principalmente ma non solo, alle caratteristiche della tensione ovvero frequenza, valore e forma d’onda. In termini di efficienza energetica ha un grande impatto sui processi produttivi di un impianto. Monitorarla correttamente significa non solo minimizzare i guasti e rendere più efficace la manutenzione ma anche evitare eventi che incidono sulla continuità dei processi produttivi.

L'importanza della Power Quality

L’energia elettrica è stata considerata per molto tempo un servizio per queste due qualità peculiari: l’immaterialità e la possibilità di essere consumata solo nell’istante dell’erogazione.

La direttiva CEE 85/375, documento comunitario incentrato sulla responsabilità del produttore per danno da prodotto difettoso, ha invece chiarito che “per prodotto si intende anche l’elettricità” ovvero l’energia elettrica. L’energia elettrica è a tutti gli effetti equiparabile ad una materia prima e per molte aziende rappresenta una voce di spesa molto importante, se non proprio la più gravosa.

L’importanza della Power Quality

Per gli utenti connessi alla rete pubblica, la “consegna” dell’energia elettrica e quindi il cambio di proprietà avviene al punto di connessione (POD: Point Of Delivery).

Nella maggior parte delle aziende produttive le materie prime in ingresso vengono sottoposte a rigorosi controlli, affinché sia verificata la conformità con le specifiche d’acquisto. Se i controlli danno esito negativo, i lotti “difettosi” vengono scartati e/o rimandati al fornitore: c’è la consapevolezza che avranno un impatto negativo sulla qualità del prodotto finale.

Sull’energia elettrica invece raramente vengono effettuati controlli all’ingresso, ovvero al POD: è acquistata e consumata acriticamente, senza conoscerne e volerne conoscere la qualità.

Se è vero che l’energia elettrica, se ricevuta di scarsa qualità, non può essere “scartata” o “rispedita al mittente”, monitorarne le caratteristiche è il primo passo per dialogare con il fornitore e per prendere provvedimenti correttivi impiantistici, per ridurne l’impatto sulla produzione.

La qualità dell’energia elettrica impatta i processi produttivi

L’energia elettrica può essere consegnata all’utente con livelli qualitativi differenti, secondo quanto indicato dalla norma CEI EN 50160: documento che, insieme alle delibere di ARERA (in particolare la delibera 566/2019/R/EEL) ne rappresenta le specifiche d’acquisto. Alla stregua di quello che avviene per le altre materie prime in ingresso al processo, è bene quindi monitorarne le caratteristiche, direttamente al POD.

Spesso come specialisti del Power Quality ci confrontiamo con aziende che devono garantire un’elevata qualità del loro prodotto. Si tratta di aziende che hanno tecnologie produttive e know-how d’avanguardia, italiane o multinazionali, artigiane o industriali, padronali o manageriali.

Cause principali di una cattiva Power Quality

In molti casi in cui veniamo coinvolti, notiamo che è stato sottostimato (o completamente trascurato) l’impatto della qualità dell’energia elettrica sul processo produttivo in termini di sicurezza, continuità ed efficienza.

Possiamo infatti rappresentare una qualsiasi attività di produzione di beni o servizi come un processo, alimentato con input che influenzano in maniera inesorabile la qualità del prodotto finale:

  • Materie prime e/o semilavorati e/o dati. Solitamente c’è molta attenzione nella valutazione della qualità di questi input: scelta e monitoraggio dei fornitori, prove e test sui materiali in ingresso, etc.
  • Know-how delle persone che lo conducono e che lo mantengono operativo. Anche per questo input c’è molta attenzione: le persone vengono assunte con colloqui atti a verificare competenza e serietà, e poi inserite in percorsi di crescita professionale.
  • Energia, sotto forma di uno o più vettori (elettrica, gas, petrolio, carbone, etc.): qui ci focalizziamo su quella elettrica, che è sempre presente, in un modo o nell’altro; e raramente la sua qualità in ingresso viene monitorata.
Power quality: processo

Senza cadere in considerazioni troppo semplicistiche, possiamo dire che certamente l’input più importante è l’apporto delle persone, il loro know-how, la loro capacità di problemi solving, la passione nello svolgere il proprio lavoro. Ma è evidente che anche gli altri input devono essere di ottima qualità, affinché l’output del processo sia di qualità elevata. E in questo senso la qualità dell’energia è fondamentale: è il “carburante” del processo.

Monitorare la qualità dell’energia al POD non basta

Circa l’80% dei problemi di Power Quality sofferti dagli impianti produttivi è provocato da cause interne (utenze distorcenti, trasformatori in difficoltà, basso fattore di potenza, buchi di tensione, …).

Lo scopo dell’impianto elettrico è proprio quello di portare alimentazione elettrica alle utenze senza degradarne il livello qualitativo con cui è arrivata al POD (o addirittura migliorandolo, ove possibile). Si tratta quindi di monitorare la qualità dell’energia anche nelle varie sezioni interne dell’impianto, per evitare che venga “sporcata” nel percorso tra il POD e le utenze. E, in caso di problemi, prendere le opportune azioni correttive.

I vantaggi della distribuzione digitale elettrica

Schneider Electric può accompagnarvi in tutto il percorso grazie all’ampia offerta EcoStruxure Power.

Si parte dalla misura di campo, che può essere fatta con multimetri multifunzione della gamma PowerLogic o con veri e propri analizzatori di rete della famiglia ION. I dati vengono poi facilmente trasformati in informazioni grazie al software di monitoraggio energetico on-premise Power Monitoring Expert (PME), certificato ISO50001 e in grado di realizzare reportistica conforme agli standard di PQ CEI EN50160 e IEC 61000-4-30.

Per accompagnarvi in tutti gli step, Schneider Electric può aiutarvi a interpretare le informazioni di PME grazie al servizio di analisi esperta Power Advisor, che unisce competenza impiantistica e applicativa, conoscenza normativa, attenzione agli aspetti della sicurezza delle persone.

In seguito alle valutazioni fatte partendo dai dispositivi o con Power Advisor, potranno essere considerate le soluzioni più adatte, ad esempio i filtri armonici attivi Accusine PCS+, i compensatori attivi di energia reattiva Accusine PFV+ e l’ampia gamma UPS e/o i rifasatori Varset.

Insieme faremo un ottimo lavoro, per la qualità della vostra energia.

Power quality: prodotti e servizi di Schneider Electric

L’autore del blog: Silvano Compagnoni

Silvano Compagnoni è laureato in ingegneria elettrotecnica presso il Politecnico di Milano, e si è occupato di Power Quality in ruoli commerciali e di marketing. In Schneider Electric è Digital Power Sales Expert.


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