Test sui gruppi elettrogeni diesel secondo la norma ISO8528
ISO 8528 (BS7698) parte 5 è lo standard per i metodi di prova dei gruppi elettrogeni a motore. Stabilisce i requisiti generali di prova e definisce un test funzionale e un test di accettazione. I test funzionali devono sempre essere eseguiti e di solito si svolgono presso la fabbrica del produttore. Le prove di accettazione sono facoltative, possono essere eseguite in loco e spesso sono testimoniate dal cliente o da un suo rappresentante.
In tutti i casi i test devono essere eseguiti con riferimento alle specifiche concordate del gruppo elettrogeno. Prima dei test operativi, è necessario registrare i dati ambientali e specificare un'ispezione preliminare. Questo include controlli di sicurezza, collegamenti a terra e protezioni, test di isolamento, controlli dei livelli dei fluidi, ecc. All'avvio iniziale, il sistema di arresto di emergenza deve essere controllato per primo, seguito da controlli di frequenza, tensione e rotazione di fase, nonché da un'ispezione di perdite e vibrazioni.
Solo dopo questi controlli preliminari vengono avviate le prove di carico. Questi includono test di durata del carico o "heat run", con registrazione della tensione e della frequenza allo stato stazionario, seguiti da test di accettazione del carico, in cui vengono registrate le risposte transitorie alle variazioni di carico.
Lo standard definisce tre classi di prestazioni: G1, G2 e G3. Un'ulteriore classe, la G4, è riservata ai criteri di prestazione concordati tra il fornitore e l'acquirente.
Ogni classe di prestazione prevede criteri diversi per una serie di caratteristiche del gruppo elettrogeno. G1 è la meno severa e si applica generalmente a gruppi elettrogeni piccoli e semplici destinati ad alimentare carichi non sofisticati. G2 equivale in linea di massima all'energia disponibile in commercio, mentre G3 è destinata ai gruppi che alimentano carichi strategicamente critici o che richiedono in particolare un'alimentazione stabile e precisa, come ospedali e centri dati.
Il governo del motore viene misurato attraverso il test della frequenza, mentre la regolazione della tensione dell'alternatore viene misurata direttamente. Le caratteristiche specificate relative alla frequenza comprendono la variazione allo stato stazionario, l'abbassamento quando viene applicato l'aumento massimo di potenza, l'aumento quando viene rimosso il 100% della potenza e il tempo prima che la frequenza rientri nei limiti in entrambi i casi. Le caratteristiche di tensione includono anche in questo caso la caduta consentita quando si applica l'aumento massimo di potenza, l'aumento quando si rimuove il 100% del carico e il tempo di recupero.
Alcuni di questi criteri sono i seguenti:
| Classe di prestazione | G1 | G2 | G3 |
|---|---|---|---|
|
Banda di frequenza allo stato stazionario |
2.5% |
1.5% |
0.5% |
|
Frequenza massima Dip |
-15% |
-10% |
-7% |
|
Aumento massimo della frequenza |
+18% |
+12% |
+10% |
|
Tempo di recupero della frequenza |
10 Sec |
5 Sec |
3 Sec |
|
Deviazione di tensione allo stato stazionario |
5% |
2.5% |
1% |
|
Massima caduta di tensione |
-25% |
-20% |
-15% |
|
Aumento massimo della tensione |
+35% |
+25% |
+20% |
|
Recupero della tensione |
10 Sec |
6 Sec |
4 Sec |
L'aumento di potenza massimo per queste prove, espresso come percentuale del carico nominale del gruppo, è determinato dalle caratteristiche del motore e dall'abbinamento tra il motore e l'alternatore. Tradizionalmente, i motori ad aspirazione naturale venivano testati con un'accettazione del carico del 100%, mentre i motori turbo venivano testati con un aumento di potenza del 60%. Tuttavia, la norma definisce una formula più complessa basata sui parametri del motore e, in pratica, questo valore è ora generalmente determinato dal produttore.
È inoltre possibile specificare altre prove, che estendono l'ambito di quelle stabilite dagli standard. Tra questi, ad esempio, l'accettazione del carico all'avviamento a freddo, la simulazione del carico di avviamento del motore e il funzionamento in parallelo sincronizzato.
Test del fattore di potenza non unitario
In pratica, quasi tutti i gruppi elettrogeni presentano un carico di fattore di potenza non unitario durante il normale utilizzo. Praticamente tutti i carichi tipici dei gruppi elettrogeni, tranne i più piccoli, comprendono carichi induttivi e motori. Anche carichi come l'illuminazione fluorescente, che hanno componenti capacitivi, sono dotati di reattori per garantire che il loro fattore di potenza sia prossimo all'unità o leggermente in ritardo.
Quasi tutti i gruppi elettrogeni, tranne quelli più piccoli, sono progettati e classificati con un fattore di potenza in ritardo, di solito 0,8, e praticamente tutti i costruttori di gruppi operano con sistemi di qualità conformi alla norma ISO9001:2000. Sebbene questo standard consenta alle organizzazioni di stabilire i propri sistemi e le proprie procedure, è difficile opporsi al concetto che un prodotto possa essere dotato di una targhetta con l'indicazione della capacità di carico a un fattore di potenza di 0,8 se non è stato testato alla potenza di targa.
Quando ingegneri e consulenti professionisti sono coinvolti nella definizione di un alimentatore per un progetto, sono sempre più consapevoli di questo aspetto e richiedono che un set sia testato in base agli standard e ai valori di targa. Ciò significa prove di carico non unitarie o resistive/induttive. La norma ISO 8528 specifica che i rapporti di prova devono indicare se i test sono stati eseguiti con un fattore di potenza diverso da quello nominale. Di solito questo significa che i test eseguiti con un carico puramente resistivo possono essere considerati incompleti.
Sia gli standard di qualità che la norma ISO 8528 per le prove sui gruppi elettrogeni a motore richiedono l'esecuzione di prove complete. Gli ingegneri e i consulenti professionisti hanno risposto specificando tali test. Le apparecchiature, con sistemi di controllo, strumentazione, acquisizione dati e analisi, sono disponibili presso i principali specialisti di banchi di carico come Avtron.
Non c'è dubbio che in futuro verranno eseguiti più test per garantire che i gruppi elettrogeni siano conformi alle specifiche, accettino il carico in servizio con un regime di manutenzione gestito e funzionino in modo accettabile dal punto di vista ambientale con un'efficienza ottimale del carburante e un inquinamento minimo.
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