Le variazioni di tensione possono venire distinte tra variazioni lente e variazioni rapide.

Le variazioni lente di tensione vengono stimate con riferimento al valore nominale dell'ampiezza della tensione e sono caratterizzate da una deviazione media (DU/Un) compresa entro il ± 10% rispetto alla tensione dichiarata, con durate da qualche secondo ad alcune decine di secondi. Le variazioni lente di tensione sono causate dal normale esercizio di rete, dall'inserzione e disinserzione di carichi e dalla corrispondente azione regolatrice dei variatori di tensione sotto carico.

Le variazioni rapide di tensione corrispondono a bruschi abbassamenti o incrementi di qualche percento della tensione preesistente. Il massimo della variazione si raggiunge quasi sempre entro qualche ciclo della frequenza fondamentale. L'effetto prodotto dalle variazioni rapide di tensione si riscontra nel malfunzionamento dei relè, dei teleruttori, delle apparecchiature per immagine e degli apparati elettronici in genere.

Variazione lenta di tensione

 

Altro effetto provocato dalle variazioni di tensione è il flicker (dall'inglese sfarfallio). Tale perturbazione vanta gli studi e l'interesse normativo di datazione più antica e si manifesta in modo evidente e visibile proprio per lo sfarfallio provocato nelle sorgenti luminose, soprattutto in quelle a incandescenza. Questo fenomeno viene avvertito dalle persone in maniera soggettiva e corrisponde alla sensazione visiva fastidiosa dovuta alla fluttuazione della intensità luminosa; l'apprezzamento di tale perturbazione elettrica risulta pertanto variabile da individuo ad individuo.

Il flicker è provocato dalle fluttuazioni di tensione che presentano frequenze di modulazione dei 50 Hz comprese tra 0,5 e 35 Hz e che provocano fluttuazioni dell'intensità luminosa delle lampade. Il fastidio provocato dal flicker cresce molto rapidamente con l'ampiezza della fluttuazione. Le fluttuazioni di intensità luminosa sono legate alle fluttuazioni della tensione e pertanto la grandezza di disturbo risulta essere la variazione relativa della tensione (DV/V) e non il suo valore assoluto.

A differenza di altri disturbi, il flicker assume carattere di periodicità più o meno regolare. Le cause che stanno all'origine del flicker sono da ricercare prevalentemente nel funzionamento di carichi industriali con assorbimento di potenza variabile nel tempo, nella commutazione di carichi con rapporti significativi tra la loro potenza e quella di c.to c.to della rete nel punto di alimentazione e soprattutto nei transitori di inserzione e di disinserzione di carichi intermittenti (motori, saldatrici, forni ad arco, ecc.) che influenzano con il loro particolare regime una zona più o meno vasta della rete sulla quale sono derivati altri carichi. Tra i principali carichi disturbanti in grado di produrre flicker si possono elencare i forni ad arco in corrente alternata e in corrente continua, le saldatrici ad arco ed a resistenza, i laminatoi, la partenza di grossi motori e i carichi intermittenti.

Fluttuazione di tensione (flicker)

 

La severità del flicker non viene riferita all'andamento della tensione ma ai suoi effetti finali in relazione ad una soglia di percettibilità visiva ritenuta accettabile. Essa viene perciò calcolata non solo in funzione dell'ampiezza delle perturbazioni, ma anche della loro persistenza, tramite la costruzione di un'opportuna curva di probabilità cumulata che tenga conto dell'ampiezza della fluttuazione, della sua frequenza propria (o delle frequenze proprie), della frequenza di ripetizione e della durata complessiva del fenomeno.

Per limitare i disturbi elettrici conseguenti alle variazioni di tensione si possono prendere provvedimenti diversi, ma che comunque hanno in comune tra loro l'obiettivo di limitare la caduta di tensione provocata dall'assorbimento delle elevate potenze reattive in gioco. Tali sistemi di limitazione si basano o sulla riduzione dell'impedenza di c.to c.to della rete o sulla compensazione locale della potenza reattiva.

Nel caso di carichi fluttuanti, si può cercare di aumentare la potenza di corto circuito della rete nel PAC (Punto di Accoppiamento Comune) ovvero nel punto della rete di alimentazione elettricamente più prossimo all'utenza in cui sono o potranno essere collegati altri utenti. Nel caso dei forni ad arco si può ottenere una riduzione delle variazioni di corrente anche attraverso reattanze saturabili e lineari.

Sempre per i forni ad arco, ma anche per laminatoi e saldatrici di grande potenza è possibile compensare le variazioni di potenza reattiva mediante sistemi statici di commutazione accoppiati a reattori lineari e condensatori controllati a tiristori (SVC).

Per la partenza di grossi motori, si può ridurre la corrente di spunto utilizzando un avviamento stella-triangolo (fino a 500 kW) oppure un autotrasformatore, oppure mediante delle impedenze statoriche, ecc..