Interruttori automatici per protezione motori

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1 Interruttori automatici per protezione motori Indice Interruttori automatici Tmax per protezione motori Caratteristiche elettriche... /0 Protezione contro cortocircuito... / Protezione integrata: PRMP... /4 /19

2 Interruttori automatici per protezione motori Caratteristiche elettriche Tmax T Corrente ininterrotta nominale, Iu [A] 160 Corrente nominale d impiego, In [A] Poli [Nr] 3 Tensione nominale d impiego, Ue (AC) Hz [V] 690 (DC) [V] 500 Tensione nominale di tenuta ad impulso, Uimp [kv] 8 Tensione nominale d isolamento, Ui [V] 800 Tensione di prova a frequenza industriale per 1 min. [V] 3000 Potere di interruzione nominale limite in cortocircuito, Icu N S H L (AC) Hz 0/30 V [ka] (AC) Hz 380/415 V [ka] (AC) Hz 440 V [ka] (AC) Hz 500 V [ka] (AC) Hz 690 V [ka] Potere di interruzione nominale di servizio in cortocircuito, Ics [%Icu] (AC) Hz 0/30 V [%Icu] 100% 100% 100% 100% (AC) Hz 380/415 V [%Icu] 100% 100% 100% 75% (70 ka) (AC) Hz 440 V [%Icu] 100% 100% 100% 75% (AC) Hz 500 V [%Icu] 100% 100% 100% 75% (AC) Hz 690 V [%Icu] 100% 100% 100% 75% Potere di chiusura nominale in cortocircuito, Icm [ka] (AC) Hz 0/30 V [ka] (AC) Hz 380/415 V [ka] 75, (AC) Hz 440 V [ka] 63 94, (AC) Hz 500 V [ka] 5, ,6 105 (AC) Hz 690 V [ka] 9, 11,9 13,6 17 Durata di apertura (415 V) [ms] Categoria di utilizzazione (EN ) Attitudine al sezionamento A Norma di riferimento IEC Protezione per cortocircuito Sganciatore solo magnetico MA (MF fino a In 1,5 A) Sganciatore elettronico PR1DS-I Protezione integrata (IEC ) Sganciatore elettronico PRMP Intercambiabilità Esecuzioni F-R Terminali fisso F - FC Cu - FC CuAl - EF - ES - R - FC CuAl rimovibile F - FC Cu - FC CuAl - EF - ES - R - FC CuAl estraibile Fissaggio su profilato DIN DIN EN 500 Vita meccanica [Nr. manovre] 5000 [Nr. manovre orarie] 40 Vita 415 V AC [Nr. manovre] 8000 [Nr. manovre orarie] 10 Dimensioni base fisso L [mm] 90 P [mm] 70 H [mm] 130 Peso fisso [kg] 1,1 rimovibile [kg] 1,5 estraibile [kg] LEGENDA TERMINALI F = Anteriori EF = Anteriori prolungati ES = Anteriori prolungati divaricati FC Cu = Anteriori per cavi in rame FC CuAl = Anteriori per cavi in CuAl R = Posteriori orientabili MC = Multicavo HR = Posteriori orizzontali in piatto VR = Posteriori verticali in piatto (*) Icw = 5 ka (1) 75% per T5 630 () 50% per T5 630 /0

3 Tmax T3 Tmax T4 Tmax T , , , 400, N S N S H L V N S H L V % 50% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 75% 50% (7 ka) 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 75% 50% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 75% 50% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% (1) 100% () 75% 50% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% (1) 100% () 100% () , , , , , , ,7 13,6 40 5, , A A B (400 A) (*) - A (630 A) IEC IEC IEC F-R F-P-W F-P-W F - FC Cu - FC CuAl - EF - F - FC Cu - FC CuAl - EF - ES - R- MC F - FC Cu - FC CuAl - EF - ES - R ES - R - FC CuAl F - FC Cu - FC CuAl - EF - EF - ES - R - FC Cu - FC CuAl EF - ES - R - FC Cu - FC CuAl ES - R - FC CuAl EF - ES - R - FC Cu - FC CuAl EF - ES - R - FC Cu - FC CuAl DIN EN ,5 103, ,1,35 3,5,7 3,6 5,15 3,85 5,4 /1

4 Interruttori automatici per protezione motori Protezione contro cortocircuito Interruttore con sganciatore magnetico Contattore Relè termico Motore Protezione contro cortocircuito Caratteristiche generali L avviamento, la manovra e la protezione del motore asincrono trifase costituiscono operazioni fondamentali per il suo corretto utilizzo. propone due diverse soluzioni per questo tipo di applicazione: un sistema tradizionale, che prevede un interruttore per la protezione contro il cortocircuito, un relè termico per la protezione contro il sovraccarico e la mancanza o lo squilibrio di fase ed un contattore per la manovra del motore; un sistema di protezione integrata grazie allo sganciatore PRMP, che assicura sia la protezione contro il cortocircuito, sia quella da sovraccarico, sia quella contro la mancanza o squilibrio di fase che quella contro il blocco rotore. Il tutto deve necessariamente tenere conto dei problemi che sorgono all atto dell avviamento. In particolare nella scelta di questi dispositivi occorre tenere conto di diversi fattori, quali: la potenza del motore lo schema e il tipo di avviamento il tipo di motore: con rotore a gabbia o con rotore avvolto la corrente di guasto nel punto della rete in cui è installato il motore. PTC Protezione integrata Interruttore con sganciatore elettronico PRMP PR1/CI Contattore Motore Protezione contro cortocircuito Sganciatori di massima corrente solo magnetici ed elettronici propone, con la nuova serie di interruttori scatolati Tmax, una gamma fino a 400 A, che, implementando esclusivamente la protezione contro il cortocircuito, è adatta per essere utilizzata all interno di avviatori protetti di tipo tradizionale. Gli interruttori Tmax T,T3 e T4 nella versione tripolare con sganciatore solo magnetico fisso (solo per T, = 13 x In fino a In = 1,5 A) o regolabile tra 6 e 1 volte la corrente nominale di utilizzo per T e T3 e tra 6 e 14 volte per T4, si contraddistinguono per compattezza e le eccezionali prestazioni in termini di potere di interruzione e di limitazione dell energia specifica passante. Inoltre, grazie all elevata flessibilità conferita loro dall ampio campo di regolazione della soglia magnetica, consentono di ottimizzare la protezione del motore. 1SDC10190F0004 /

5 MF - Sganciatori solo magnetici fissi Tmax T In [A] 1 1,6,5 3, 4 5 6,5 8,5 11 1,5 = 13 x In = 13 x In Nota Gli sganciatori solo magnetici che equipaggiano l interruttore Tmax T in versione tripolare hanno una soglia di intervento fissa a 13 x In, secondo quanto riportato in tabella. MA - Sganciatori solo magnetici regolabili Tmax T-T3-T4 = 6 1 x In = 6 14 x In In [A] Tmax T Tmax T3 Tmax T4 Tmax T, T3 = 6 1 x In Tmax T4 = 6 14 x In Nota Gli sganciatori solo magnetici che equipaggiano gli interruttori Tmax T e T3 in versione tripolare hanno una soglia di intervento regolabile da 6 a 1xIn per T e T3 e da 6 a 14xIn per T4, secondo quanto indicato in tabella. 1 o 14 Sono utilizzabili in un vastissimo campo di avviamenti, da 0,37 kw a 45 kw per T e fino a 50 kw per T5 (a 400 V). Infine T, T4 e T5, con diversi livelli di potere di interruzione,in versione tripolare equipaggiati con lo sganciatore elettronico PR1DS-I, grazie alla regolazione della protezione contro Caratteristiche In [A] Tmax T Tmax T4 Tmax T5 [A] cortocircuito da 1 a 10 volte la corrente nominale, consentono di scegliere il valore d intervento più adatto per qualsiasi tipo di motore. PR1DS/I - Funzioni di protezione e parametrizzazioni dello sganciatore elettronico Funzione di protezione Contro cortocircuito con intervento istantaneo regolabile Soglia di intervento = 1-1,5 - -, ,5-4,5-5,5-6, , , x In Tolleranza ± 0% (T) ± 10% (T4-T5) /3

6 Interruttori automatici per protezione motori Protezione integrata: PRMP Protezione integrata Caratteristiche degli sganciatori elettronici PRMP Temperatura di funzionamento -5 C +70 C Umidità relativa 90% Frequenza di lavoro Hz Compatibilità elettromagnetica (LF e HF) Tempo medio di guasto previsto (MTBF) Sganciatori elettronici di massima corrente PRMP Gli interruttori Tmax T4 e T5, in versione tripolare, sono equipaggiabili con sganciatori elettronici PRMP. Questo consente di ottenere funzioni che garantiscono un elevata precisione d intervento, estrema affidabilità ed insensibilità alle variazioni di temperatura esterne. Gli sganciatori PRMP garantiscono una protezione completa IEC Annex F 15 anni (a 45 C) del motore del tutto integrata a bordo dell interruttore: non è necessario, infatti, prevedere l ausilio di un relè termico esterno che protegga contro i sovraccarichi come accade, invece, nella soluzione standard. Lo sganciatore PRMP può essere connesso ad un contattore per la funzione base (modalità NORMAL) di protezione del motore: l interruttore può comandare l apertura del contattore in caso di guasto (escluso il cortocircuito), tramite l unità accessoria di comando contattore SACE PR1/CI. Un contattore, infatti, ha un potere d interruzione alle alte correnti meno efficace dell interruttore, ma un numero di manovre possibili consistentemente più elevato dell interruttore (circa ): la combinazione dei due dispositivi ottimizza, così, la protezione e il comando del motore. Lo sganciatore PRMP può inoltre, essere connesso direttamente al motore (modalità HEAVY). In questo caso, l interruttore è chiamato a proteggere l impianto in qualunque caso, senza l aiuto del contattore: questa è la soluzione consigliabile per motori con limitato numero di manovre. 1SDC1038F0004 PRMP - Sganciatori elettronici di massima corrente Tmax T4-T5 In [A] T4 50 N, S, L T5 400 N, S, L I 1 [A] x I 1 I 5 [A] [A] I 6 [A] 0,4 x I 1 /4

7 Per lo sganciatore PRMP, sono inoltre disponibili l unità PR010/T, per il test dello sganciatore e la verifica delle funzioni di protezione, e l unità di segnalazione PR00/K. Gli sganciatori elettronici sono autoalimentati e sono costituiti da tre trasformatori amperometrici, dall unità di protezione PRMP e da un solenoide d apertura che agisce direttamente sul gruppo di comando dell interruttore. I trasformatori amperometrici, alloggiati all interno della scatola sganciatore, forniscono l energia ed il segnale necessari al corretto funzionamento della protezione. Il funzionamento è garantito con una corrente monofase pari al 0% di quella nominale. Lo sganciatore è compensato in temperatura e sensibile alla mancanza di fase secondo la Tabella IV della Norma IEC Gli interruttori T4 e T5 per protezione motori risultano perfettamente integrati con la nuova linea di contattori ABB. Quest ultima, definita come A-line, insieme alla linea di relè termici e di interruttori scatolati, costituisce la base della nuova generazione di apparecchi appositamente progettati per garantire un sistema di prodotti integrabile secondo le applicazioni richieste. Tutto questo con l obiettivo di fornire a progettisti, installatori e utenti finali le migliori soluzioni in termini di prestazioni e affidabilità unite alla massima semplicità del sistema. Gli interruttori Tmax T4 e T5 con sganciatore PRMP ed i contatori della serie A offrono, in particolare, una straordinaria soluzione in termini di compattezza: progettati con la stessa larghezza, consentono di risparmiare spazio, materiale di montaggio, tempo d installazione e relativi cablaggi. L insieme interruttorecontattore permette di realizzare un avviatore protetto estremamente compatto. Caratteristica tipica di funzionamento di un motore asincrono l 1 l 3 I 5 t 5 I 6 t 6 l e l a I p t a t p = corrente di intervento funzione L = corrente di intervento funzione I = corrente di intervento funzione R = tempo di intervento funzione R = corrente di intervento funzione U = tempo di intervento funzione U = corrente nominale di impiego del motore = corrente di avviamento del motore = valore di picco della corrente subtransitoria di avviamento = tempo di avviamento del motore = durata della fase subtransitoria di avviamento m = curva tipica di avviamento del motore c = esempio di curva di intervento di un interruttore a protezione motori con sganciatore elettronico Le diverse curve delle funzioni, ricche di regolazioni in soglie e tempi, consentono di disegnare una curva complessiva di intervento realmente vicina alla curva di avviamento del motore, ottimizzandone la protezione /5

8 Interruttori automatici per protezione motori Protezione integrata: PRMP 1SDC10330F0004 Funzioni di protezione Funzione L La funzione L protegge il motore da sovraccarichi secondo le indicazioni e le classi definite dalla Norma IEC La protezione è basata su un modello termico predefinito (Brevetto internazionale ) che, simulando le sovratemperature del rame e del ferro interne al motore, consente una salvaguardia precisa del motore. La protezione interviene quando si raggiunge la sovratemperatura prestabilita. Il tempo d intervento viene fissato scegliendo la classe d intervento definita dalla suddetta Norma. La funzione è compensata in temperatura e sensibile alla mancanza/sbilanciamento di fase secondo la Norma IEC Nel caso di alimentazione ausiliaria, è garantita la funzione di memoria termica che consente allo sganciatore di continuare a calcolare la temperatura del motore anche dopo un apertura. La funzione L, non escludibile, può essere settata manualmente I 1 = 0,4 1 x In con 60 soglie impostabili tramite i dip-switch sul fronte dello sganciatore, oppure elettronicamente tramite l unità di test e configurazione SACE PR010T. Si deve selezionare, poi, la classe d avviamento del motore che determina il tempo d intervento per sovraccarico in accordo alle Norme IEC Tabella II: Classe 10 A corrisponde ad un tempo d intervento t 1 = 4s, Classe 10 t 1 = 8s, Classe 0 t 1 = 16s e Classe 30 t 1 =4s a 7, x In. L impostazione di tale tempo d intervento può essere fatta anche elettronicamente con l unità PR010T: gli step elettronici sono pari a 1s. L intervento di questa protezione conduce all apertura del contattore (se presente l unità PR1/CI); una eventuale anomalia del contattore provocherebbe l apertura dell interruttore, grazie alla funzione BACK UP. Per la protezione L, esiste, poi, un LED per la segnalazione di pre-allarme e di allarme: il valore di soglia di pre-allarme (non escludibile e non modificabile dall utente) è pari a 0,9 x I 1 ed il LED è costantemente acceso, mentre in condizioni di allarme lo stesso LED è lampeggiante (per I > 1,05 x I 1 ). 1SDC10333F0004 Funzione R: protezione contro il blocco del rotore La funzione R protegge il motore da un eventuale blocco del rotore durante il funzionamento. La protezione R ha la caratteristica di proteggere il motore in due modi diversi, a seconda che il guasto sia presente allo start-up o che si verifichi durante il normale esercizio di un impianto già attivato. Nel primo caso la protezione R è legata alla protezione L anche per la selezione del tempo: in presenza di un guasto durante lo start-up, la protezione R è inibita per una durata pari al tempo impostato con la classe d intervento, superato tale tempo, la protezione R diventa attiva conducendo ad un trip, normale esercizio, dopo un tempo fisso t 5 impostato. Nel secondo caso la protezione R è già attiva e l intervento della protezione sarà pari a t 5 impostato. La protezione interviene quando almeno una delle correnti di fase supera il valore prefissato e permane oltre tale soglia per il tempo t 5. La funzione R può essere settata manualmente I 1 = 3 10 x I 1 con 8 soglie impostabili tramite i dipswitch sul fronte dello sganciatore, oppure con 70 soglie tramite SACE PR010T (step da 0,1 x I 1 ). Il tempo d intervento t 5 è impostabile a 1, 4, 7 o 10 secondi tramite dip-switch, oppure con step da 0,5s tramite PR010T. L intervento di questa protezione conduce all apertura del contattore (se presente l unità PR1/CI); una eventuale anomalia del contattore provocherebbe l apertura dell interruttore, grazie alla funzione BACK UP. 1SDC10335F0004 Funzione I: protezione contro il cortocircuito Questa funzione di protezione interviene in caso di cortocircuito tra fase e fase. È sufficiente che una sola fase superi la soglia impostata per provocare l immediata apertura dell interruttore (protezione non escludibile). La corrente d intervento può essere regolata fino a 13 volte la corrente nominale dello sganciatore con 8 soglie, impostabili tramite dip-switch, oppure con 70 soglie tramite PR010T (step da 0,1 x In). /6

9 Per evitare interventi intempestivi durante l avviamento, la protezione riconosce se il motore da proteggere è in fase di avviamento o se si è in presenza di cortocircuito: ciò allo scopo di permettere l avviamento in condizioni di completa sicurezza. L intervento di questa protezione provoca l apertura dell interruttore. 1SDC1033F0004 1SDC10331F0004 Funzione U: protezione contro la mancanza e/o squilibrio di fase La funzione U è utilizzabile in quei casi in cui è necessario un controllo particolarmente accurato per quanto riguarda la mancanza/squilibrio di fase. Tale protezione è escludibile ed interviene se il valore efficace di una o due correnti scende sotto il livello pari a 0,4 della corrente I 1 impostata per la protezione L e vi permane per più di 4 secondi. Questa protezione può essere impostata elettronicamente con l unità PR010T da 0,4 a 0,9 x I 1 con tempo regolabile tra 1 e 10s (step da 0,5s). L intervento di questa protezione conduce all apertura del contattore (se presente l unità PR1/CI); un eventuale anomalia del contattore provocherebbe l apertura dell interruttore, grazie alla funzione BACK UP. Parametrizzazione dello sganciatore PRMP Man/Elt: tramite dip-switch posto sul fronte, lo sganciatore può essere previsto per parametrizzazione manuale (Man) delle soglie e tempi (agendo direttamente sui dip-switch stessi), oppure con parametrizzazione elettronica (Elt) tramite PR010T. Modalità di reset AUTO/Man: questa funzione (AUTO) permette il ripristino automatico dello stato di attuazione della PR1/CI a seguito del trip del contattore per funzione L, dopo un tempo fisso di 15s: il reset AUTO è possibile solo in presenza di una tensione ausiliaria. Impostazione della modalità di lavoro Normal: la modalità Normal prevede l impiego di un interruttore e di un contattore; questa configurazione rende possibile l intervento verso il contattore tramite PR1/CI quando lo sganciatore PRMP lo ritiene opportuno. Heavy: la modalità heavy prevede l impiego del solo interruttore e quindi lo sganciatore PRMP invia il comando di trip direttamente ad esso. Funzione di BACK UP Questa protezione è pensata per gestire l eventualità che un comando d apertura inviato al contattore non sia stato attuato, cioè che il contattore non sia intervenuto. In questo caso, dopo aver atteso il tempo definito con il dip-switch k time (min = 80ms o max = 160ms) lo sganciatore PRMP invia un comando di trip all interruttore. L introduzione di un tempo di attesa tra il comando inviato al contattore e quello di back up inviato all interruttore è necessario per considerare il tempo di attuazione del contattore. Settaggio protezione PTC PTC: questa protezione controlla, tramite un sensore PTC inserito nel motore, la temperatura interna del motore protetto. In caso di temperatura eccessiva, lo sganciatore PRMP comanderà l apertura del contattore (se in modalità Normal ) oppure dell interruttore (se in modalità Heavy ). 0/1: è un contatto generico senza potenziale, definito dall utente in modo indipendente dal significato della PTC. /7

10 Interruttori automatici per protezione motori Protezione integrata: PRMP PRMP Protezione R Contro il blocco rotore Protezione L Contro sovraccarico Protezione I Contro cortocircuito con intervento istantaneo Presa di collegamento unità di test SACE PR010/T Presa per unità di test SACE TT1 Class Classe di avviamento del motore secondo le Norme IEC Protezione U Contro la perdita o squilibrio di fase Impostazione della modalità di lavoro Man/Elt Modalità di parametrizzazione dello sganciatore 1SDC10195F0004 Selezione tra: - ingresso sensore di temperatura PTC (1) - ingresso generico 1/0 Impostazione del tempo di back-up Impostazione del reset dopo l intervento: - manuale - automatico (1) È disponibile un apposito ingresso per collegare una PTC, sonda di temperatura, inserita nel motore da proteggere. /8

11 PRMP - Funzioni di protezione e parametrizzazione Funzione di protezione Soglia di intervento Curve di intervento (1) NON ESCLUDIBILE Contro sovraccarico con intervento ritardato a tempo lungo inverso e caratteristica di intervento secondo una curva a tempo dipendente I 1 = 0,4 1 x In con passo 0,01 x In Classi di intervento: 10 A (IEC ) t 1 = s dove t1 è il tempo d intervento a 7, x I1 a freddo, dipendente dalla classe selezionata I 1 = 0,4 1 x In con passo 0,01 x In Tolleranza: ± 15% t 1 = 4 4s (step 1s) Tolleranza: ± 15% ESCLUDIBILE Contro blocco del rotore con intervento ritardato e caratteristica di intervento a tempo indipendente I 5 = OFF x I 1 I 5 = OFF x I 1 (step 0,1 x I 1 ) Tolleranza: ± 15% t 5 = s t 5 = 1 10s (step 0,5s) Tolleranza: ± 10% Contro cortocircuito con intervento istantaneo regolabile = x In NON ESCLUDIBILE = x In (step 0,1 x In) Tolleranza: ± 15% ESCLUDIBILE Contro sbilanciamento di corrente di fase o perdita di fase con intervento a tempo lungo inverso e caratteristica di intervento a tempo indipendente I 6 = ON (0,4 x I 1 ) - OFF I 6 = 0,4 0,9 x I 1 - OFF Tolleranza: ± 15% t 6 = 4s t 6 = 1 10s (step 0,5s) Tolleranza: ± 10% (1) Le tolleranze valgono con queste ipotesi: relé autoalimentato a regime e/o alimentazione ausiliaria (senza start up) alimentazione bifase o trifase. /9