Informazione Tecnica. 8. Caratteristiche di limitazione Energia passante I 2 t Corrente di picco Ip

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1 Informazione Tecnica 8. Caratteristiche di limitazione Energia passante I t Corrente di picco Ip Contenuti 8. Protezione contro le correnti di cortocircuito 8. Integrale di Joule del cavo - K S 8. Integrale di Joule dell'interruttore - I t 8.4 Corrente di picco - Ip 8. Curve di limitazione 8/

2 8. Protezione contro le correnti di cortocircuito Le condutture devono essere protette contro le sovracorrenti. Gli interruttori automatici TemBreak, magnetotermici o con dispositivo di protezione a microprocessore, assicurano sia la protezione contro il sovraccarico che la protezione contro il cortocircuito. Le grandezze da considerare per coordinare conduttura e interruttore automatico sono: - corrente di impiego del circuito I B, - portata della conduttura I z, - corrente nominale dell'interruttore (o di regolazione) I n, - potere di interruzione dell'interruttore I cu /I cs, - integrale di Joule dell'interruttore I t, - integrale di Joule del cavo K S. La protezione contro le correnti di cortocircuito è assicurata quando l'interruttore ha un potere di interruzione non inferiore alla corrente di cortocircuito presunta nel punto di installazione e interviene in un tempo non superiore a quello che porta i conduttori (il loro isolante) alla temperatura limite ammissibile. E' quindi indispensabile calcolare la corrente di cortocircuito. Nel seguito sarà supposta nota perchè il suo calcolo esula dallo scopo del presente documento. Per maggiori e più dettagliate informazioni sull'argomento si rimanda alla Guida CEI -. Nel seguito è analizzata la seconda delle condizioni sopra riportate a cui deve rispondere l'interruttore automatico affinchè assicuri la protezione del cavo (il suo isolante) contro il cortocircuito: I t < K S cioè, il valore dell'energia termica lasciata passare dall'interruttore durante un cortocircuito deve essere minore del valore che puo sopportare l'isolamento del cavo affinchè non si danneggi. I è la corrente effettiva di cortocircuito (A), t è la durata del cortocircuito (s), K è la costante dell'isolamento del cavo, S è la sezione del conduttore (mm ). Oltre alla riduzione degli effetti termici della corrente di cortocircuito, nel seguito è analizzata la condizione affinchè siano ridotti anche gli effetti elettrodinamici. 8/

3 8. Integrale di Joule del cavo - K S Valori della costante K per conduttori in rame: - isolamento in PVC, - 4 isolamento in gomma etilenpropilenica e propilene reticolato. I valori massimi ammissibili dell'integrale di Joule (K S, in 6 A s), per correnti di cortocircuito maggiori di ka, risultano: I valori sopra riportati devono risultare maggiori dell'energia specifica passante lasciata passare dall'interruttore. Sezione Costante K PVC EPR-XLPE mm 4, 0,08 0,7 4 0, 0,7 6 0,476 0,76,,044 6,8,4 8,6,780 6,00,00 0,06, 70 64,80 0,00 9 9, 84, 90,440 94,46 97,6 460, 8 4,6 699, ,760.77,86 8/

4 8. Integrale di Joule dell'interruttore - I t Al presente documento sono allegate le curve dell'integrale di Joule (I t, in 6 A s) degli interruttori scatolati TemBreak in funzione della corrente di cortocircuito (Icc, in ka). Per una data corrente di cortocircuito, il valore (I t) letto sul grafico deve essere confrontato con il valore (K S ) riportato nella precedente tabella, per una data sezione e per un dato isolante. Se risulta minore il cavo è protetto per quel valore di corrente di cortocircuito. Se risulta maggiore è necessario aumentare la sezione del cavo. A titolo di esempio, nella tabella che segue, in funzione di alcuni interruttori della serie TemBreak, sono riportati i valori di energia I t dell interruttore e K S del conduttore, e i valori della sezione minima del conduttore di protezione PE e del conduttore di fase (sezione del singolo conduttore di fase), relativamente alla protezione dal cortocircuito. Legenda tipo interruttore: C protezione magnetotermica C-µp protezione a microprocessore Cautelativamente sono stati considerati cavi multipolari isolati in PVC, K =. Interruttore Conduttore Conduttore di protezione di fase Sigla Tipo Potere di Energia Corrente Protezione Protezione Sezione PE Sezione Energia interruzione I t nominale termica magnetica singolo max Icu a 400V reg. min. conduttore di fase (ka) (A s)* 6 In (A) % In fissa max min minima commerciale (mm ) (K S )* 6 (A) (*In) (*In) teorica (mm ) (mm ) XSCJ C 8 0,9 6 8, 0,06 XSNJ C 0, 6 9,9 0,06 XS60NJ C, , ,80 XS0NJ C, ,6 6 90,44 XS400CE C-µp 4, , ,76 XS400CJ C 4, , ,76 XS400SE C-µp 0 6, 400 0, ,76 XS400NJ C , 40 76,76 XS60CE C-µp , 8 4,6 XS60CJ C ,8 8 4,6 XS60SE C-µp , 8 4,6 XS60NJ C 6, 60 6,6 8 4,6 XS800SE C-µp , 40 76,76 XS800NJ C 6, 800 6, ,76 XSSE C-µp , ,76 XS600SE C-µp , ,76 XS000NE C-µp , 40 76,76 XS00NE C-µp , 40 76,76 8/4

5 8.4 Corrente di picco - I p Gli effetti elettrodinamici delle correnti di cortocircuito sono particolarmente pericolosi per i condotti sbarre, ma possono arrecare danni anche ai cavi. In assenza di interruzione il valore di picco I p della corrente di cortocircuito dipende dalla corrente di cortocircuito I cc, dal fattore di potenza di cortocircuito cosϕ cc, dall'angolo di inserzione del cortocircuito ψ. Nel caso peggiore il rapporto I p /I cc vale circa,. Cioè, per effetto della componente unidirezionale il valore di picco della prima semionda è circa il 6% maggiore del valore di picco della componente simmetrica. L'interruttore automatico TemBreak introduce, dopo il tempo di prearco, una resistenza d'arco che impedisce, fin dalla prima semionda, il raggiungimento del valore di picco sopra considerato (in assenza di interruzione), limitandolo. L'effetto di limitazione è dovuto al ridotto tempo di prearco e all'elevata tensione d'arco grazie al Fast Break Mechanism basato su speciali camere spegniarco, contatti a doppia repulsione e conduttori a U. Al presente documento sono allegate le curve di limitazione del valore di picco della corrente di cortocircuito (Ip, in ka) degli interruttori scatolati TemBreak in funzione della corrente di cortocircuito stessa (Icc, in ka). Per una data corrente di cortocircuito, è il valore della corrente di picco letto sul grafico che deve essere utilizzato per i calcoli delle sollecitazioni elettrodinamiche di una conduttura protetta da un interruttore automatico TemBreak. 8/

6 8. Curve di limitazione Di seguito è riportato l'elenco dei documenti allegati (drawing/file) e l'indicazione dell'interruttore al quale si riferiscono, suddivisi per corrente nominale. Curve di limitazione dell energia passante I t In Interruttore Drawing/File 0 XM0PB M XS0NS/NB M676 0 XE0NS M8 TL0NJ M447 XSCJ M69 XSNJ M69 XHNJ M67 XHPJ M XH60NJ M67 0 XS0NJ M69 XH0NJ M67 XH0PJ M446 XH0PE M XS400CJ M69 XS400NJ M69 XS400NE/SE M677 XH400PJ M446 XH400NE/SE M677 XH400PE M XS60CJ M69 XS60NJ M69 XS60NE/SE M677 XH60PJ M446 XH60NE/SE M677 XH60PE M XS800NJ M69 XS800NE/SE M677 XH800PJ M446 XH800NE/SE M677 XH800PE M446 XSNE/SE M XS600NE/SE M XS000NE M XS00NE M677 Curve di limitazione della corrente di picco I p In Interruttore Drawing/File 0 XM0PB M XS0NS/NB M678 0 XE0NS M84 TL0NJ M446 XSCJ M694 XSNJ M694 XHNJ M679 XHPJ M XH60NJ M679 0 XS0NJ M678 XH0NJ M679 XH0PJ M447 XH0PE M XS400CJ M678 XS400NJ M678 XS400NE/SE M680 XH400PJ M447 XH400NE/SE M680 XH400PE M XS60CJ M678 XS60NJ M678 XS60NE/SE M680 XH60PJ M447 XH60NE/SE M680 XH60PE M XS800NJ M678 XS800NE/SE M680 XH800PJ M447 XH800NE/SE M680 XH800PE M447 XSNE/SE M XS600NE/SE M XS000NE M XS00NE M680 Nota. Le curve riportate alla tensione di 80Vc.a. sono valide anche per 400Vc.a. 8/6

7 00 00 Voltage: 400VAC,4VAC Curve Type: Max.Let-through energy (I T) Drawing N0: M498 0 Max. Let-through energy (I T) ( A sec) A, A, A A 4A XM0PB.6A A.4A

8 0 0 Voltage: 400VAC,4VAC Curve Type: Max.Let-through energy (I T) Drawing N0: M499 Max. Let-through energy (I T) ( A sec) XM0PB A

9 0 0 Voltage: 80VAC Curve Type: Max.Let-through energy (I T) Drawing N0: M676 Max. Let-through energy (I T) ( 6 A sec) XS800NS,XS800NJ XS600NS,XS60NJ XS800CS XS600CS,XS60CJ ---up to 4kA XS400NS,XS400NJ XS400CS,XS400CJ ---up to ka XSNS,0NJ XS0PJ XS0NS(0~40A) XS0CS ---up to 8kA(0~40A) XS0NS(0,0A) XS0CS ---up to 8kA(0,0A) XS0NS(A) XS0CS ---up to 8kA(A) XS0NS,XS60NS(60~0A) XS0NS,XS60NS(A) XS0CS

10 0 0 Voltage: 80VAC Curve Type: Max.Let-through energy (I T) Drawing N0: M8 Max. Let-through energy (I T) ( 6 A sec) ~60A 0~0A A 0. XE0NS

11 0 0 Voltage: 400V,4V,440VAC Curve Type: Max.Let-through energy (I T) Drawing N0: M447 Max. Let-through energy (I T) ( 6 A sec) , 7, 6, 60, 0, 40A, 0A 0, A 0. TL-0NJ TL-0NS

12 0 0 Voltage: 80VAC Curve Type: Max.Let-through energy (I T) Drawing N0: M69 Max. Let-through energy (I T) ( 6 A sec) ~0A,0A XSNJ XSCJ---up to 8kA

13 0 0 Voltage: 80VAC Curve Type: Max.Let-through energy (I T) Drawing N0: M67 Max. Let-through energy (I T) ( 6 A sec) XHNS XH60NJ,XH0NJ XH0NS(0~40A) XH0NS(0~40A) XHNJ(~0A) XH0NS,XH0NS(0,0A) XHNJ(,0A) XH0NS,XH0NS(A)

14 0 0 Voltage: 4VAC Curve Type: Max.Let-through energy (I T) Drawing N0: M446 Max. Let-through energy (I T) ( 6 A sec) XH600PS, XH60PJ XH800PS, XH800PJ XH600PE, XH60PE XH800PE XH0PS, XH0PJ XH400PS, XH400PJ XH400PE XHPS(~40A) XHPJ(~0A) XHPS(0A,0A) XHPJ(A,0A) XHPS(A)

15 00 00 Voltage: 80VAC Curve Type: Max.Let-through energy (I T) Drawing N0: M Max. Let-through energy (I T) ( 6 A sec) XS00NE XS000NE XS600NE XSNE XS0NE ---up to 8kA XS00NE XH800NE XH60NE,XH600NE XS800NE XS60NE,XS600NE XH400NE,XH0PE XH0NE ---up to 0kA XS400NE ---up to 0kA

16 00 00 Voltage: 400VAC,4VAC Curve Type: Max.Let-through peak current Drawing N0: M Max. Let-through peak current (ka) 0 XM0PB 8A, A, A A 4A.6A A 0..4A A

17 00 00 Voltage: 80VAC Curve Type: Max.Let-through peak current Drawing N0: M Max. Let-through peak current (ka) XS800NS,XS800NJ XS600NS,XS60NJ XS800CS XS600CS,XS60CJ ---up to 4kA XS400NS,XS400NJ XS400CS,XS400CJ ---up to ka XSNS,0NJ XS0PJ XS0NS(0~40A) XS0CS ---up to 8kA(0~40A) XS0NS(0,0A) XS0CS ---up to 8kA(0,0A) XS0NS(A) XS0CS ---up to 8kA(A) XS0NS,XS60NS(60~0A) XS0NS,XS60NS(A) XS0CS

18 00 00 Voltage: 80VAC Curve Type: Max.Let-through peak current Drawing N0: M Max. Let-through peak current (ka) 0 0~60A 0~0A A XE0NS

19 00 00 Voltage: 400V,4V,440VAC Curve Type: Max.Let-through peak current Drawing N0: M Max. Let-through peak current (ka) 0 0 0, 7, 6, 60, 0, 40A, 0A 0, A TL-0NJ TL-0NS

20 00 00 Voltage: 80VAC Curve Type: Max.Let-through peak current Drawing N0: M Max. Let-through peak current (ka) 0 ~0A,0A XSNJ XSCJ---up to 8kA

21 00 00 Voltage: 80VAC Curve Type: Max.Let-through peak current Drawing N0: M Max. Let-through peak current (ka) 0 0. XHNS XH60NJ,XH0NJ XH0NS(0~40A) XH0NS(0~40A) XHNJ(~0A) XH0NS,XH0NS(0,0A) XHNJ(,0A) XH0NS,XH0NS(A)

22 00 00 Voltage: 4VAC Curve Type: Max.Let-through peak current Drawing N0: M Max. Let-through peak current (ka) XH600PE, XH60PE XH800PE XH600PS, XH60PJ XH800PS, XH800PJ XH0PS, XH0PJ XH400PS, XH400PJ XH400PE XHPS(~40A) XHPJ(~0A) XHPS(0A,0A) XHPJ(A,0A) XHPS(A)

23 00 00 Voltage: 80VAC Curve Type: Max.Let-through peak current Drawing N0: M Max. Let-through peak current (ka) XS00NE XS000NE XS600NE XSNE XS0NE ---up to 8kA XS00NE XH800NE XH60NE,XH600NE XS800NE XS60NE,XS600NE XH400NE,XH0PE XH0NE ---up to 0kA XS400NE ---up to 0kA