Edizione Italiana. Guida sistema. bassa tensione. IT03G - edizione 10/2003

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1 Edizione Italiana IT03G - edizione 10/2003 Guida sistema bassa tensione

2 Indice Scelta delle apparecchiature di protezione Introduzione 1 Riferimenti normativi per le apparecchiature e la progettazione 2 Le certificazioni aziendali 3 L impianto elettrico e i rischi della corrente elettrica 5 Definizioni e grandezze per apparecchi di protezione dalle sovracorrenti 7 Definizioni e grandezze per apparecchi di protezione differenziale 10 Protezione dal sovraccarico 11 Protezione dal cortocircuito 14 Le curve di limitazione 24 Protezione differenziale 25 Protezione dalle sovratensioni 26 I sistemi di distribuzione 27 Protezione dai contatti indiretti 31 Protezione dai contatti indiretti nei sistemi TT 33 Protezione dai contatti indiretti nei sistemi TN 34 Protezione dai contatti indiretti nei sistemi IT 35 Caratteristiche e dati degli interruttori Bticino 37 Dati tecnici interruttori magnetotermici Btdin 38 Dati tecnici interruttori magnetotermici Btdin100 e moduli differenziali da 125A 40 Dati tecnici interruttori magnetotermici differenziali Btdin 41 Dati tecnici moduli differenziali Btdin 42 Dati tecnici interruttori differenziali Btdin senza sganciatori di sovracorrente incorporati 44 Dati tecnici interruttori di manovra e sezionatori Btdin 45 Dati tecnici interruttori magnetotermici Megatiker 46 Dati tecnici interruttori elettronici Megatiker 48 Tipi di sganciatori elettronici per Megatiker 50 Dati tecnici moduli differenziali Megatiker 51 Dati tecnici interruttori Megabreak 52 Sganciatori elettronici per Megabreak 54 Dati tecnici dei sezionatori Megaswitch 57 Poteri di interruzione interruttori Btdin CEI EN Poteri di interruzione interruttori Btdin CEI EN Poteri di interruzione dei salvamotori MF32 CEI EN Correnti nominali e di intervento degli interruttori Megatiker 62 Funzionamento degli interruttori automatici in condizioni particolari 63 Funzionamento degli interruttori magnetotermici Btdin a 400 Hz 64 Funzionamento degli interruttori Megatiker a 400 Hz 65 Funzionamento degli interruttori differenziali Btdin in funzione della frequenza 66 Scelta degli interruttori non automatici 67 Dati tecnici interruttori di manovra sezionatori Megatiker 68 Coordinamento degli interruttori di manovra MS 69 Potenze dissipate per polo per interruttori Btdin 71 Potenze dissipate per polo per interruttori Megatiker e Megabreak 72 Comportamento degli interruttori alla diverse temperature 73

3 Indice Protezione motori 76 Protezione dei circuiti di illuminazione 77 Protezione dei generatori 78 Scelta dei contattori 79 Compensazione dell energia reattiva in Bassa Tensione 83 Tabelle di selettività 89 La selettività tra dispositivi di protezione 90 Tabelle di selettività 94 Selettività tra fusibili e Btdin 95 Selettività: fusibili a monte e Btdin a valle (sistema trifase) 96 Selettività: Megatiker e fusibili gg (sistema trifase) 97 Selettività: Megatiker a monte e Btdin a valle (sistema monofase) 98 Selettività: Megatiker a monte e Btdin a valle (sistema trifase) 99 Selettività: Megatiker a monte ed a valle (sistema trifase) 100 Selettività: Megabreak a monte e Megatiker a valle (sistema trifase) 106 Selettività: Btdin a monte e salvamotori MF32 a valle (sistema trifase) 107 Back-up o protezione di sostegno 109 Back-up 110 Tabelle di Back-up e Back-up su tre livelli 111 Back-up tra fusibili e interruttori automatici 112 Back-up tra Btdin e salvamotori MF Back-up: Megatiker a monte e Btdin a valle (sistema monofase) 114 Back-up: Megatiker a monte e Btdin a valle (sistema trifase) 116 Back-up: Megatiker a monte ed a valle (sistema trifase) 118 Back-up: Megabreak a monte e Megatiker a valle (sistema trifase) 124 Scelta degli interruttori con più trasformatori in parallelo 125 Caratteristiche di intervento 127 Protezione delle condutture 155 Designazione delle sigle dei cavi 156 Portate dei cavi in regime permanente secondo CEI UNEL 35024/1 e CEI UNEL 35024/2 157 Portate dei cavi interrati in regime permanente secondo CEI UNEL Esempi di condutture secondo CEI 64-8/5 richiamati nelle tabelle di portata dei cavi (appendice A) 163 Scelta dei cavi in funzione della caduta di tensione 165 Condizioni generali di protezione dei conduttori 168 Sezioni protette in funzione dei tempi di ritardo breve introdotti con interruttori selettivi 169 Dimensionamento del conduttore di neutro e di protezione 170

4 Introduzione La presente guida vuole essere un supporto a chi, impiegando la gamma di apparecchi, contenitori e sistemi di cablaggio BTicino si trova ad affrontare i problemi legati alla progettazione degli impianti elettrici. Questo strumento è stato realizzato tenendo in considerazione le situazioni circuitali e di coordinamento più comuni. In esso sono riportate tutte le informazioni tecniche delle apparecchiature di protezione Bticino. Tutti i dati riportati nella guida sono stati ottenuti attenendosi scrupolosamente alle prescrizioni normative specifiche per ogni apparecchio considerato. Importante è sottolineare che tutti i dati, nelle diverse tabelle sono da considerarsi sempre a favore della sicurezza. Questo documento deve essere impiegato come ausilio per una corretta scelta delle apparecchiature nelle diverse situazioni circuitali e per le specifiche esigenze di progetto. 1

5 Riferimenti normativi per le apparecchiature e la progettazione Ogni apparecchio facente parte di un impianto elettrico deve essere conforme alle specifiche norme stabilite ai diversi livelli (internazionale, europeo e nazionale) dagli Enti preposti. Generalmente, tranne casi specifici, le norme relative al settore elettrico ed elettronico seguono un iter abbastanza comune. A livello internazionale il comitato IEC (International Electrotechnical Commission) si preoccupa della stesura e della pubblicazione delle norme generali di un determinato tipo di apparecchio. Queste norme vengono riconosciute da quasi tutti i Paesi del mondo. A loro volta le norme IEC vengono riprese in ambito europeo dal CENELEC (European Committee for Electrical Standardization) che provvede alla pubblicazione delle relative norme EN. Ogni nazione facente riferimento al CENELEC a sua volta recepisce le norme EN e le pubblica traducendole come norme nazionali. In Italia l organismo preposto alla stesura e pubblicazione delle norme per il settore elettrico ed elettronico è il CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano). Ogni costruttore di apparecchiature elettriche deve necessariamente riferirsi alle specifiche norme stabilite da uno o più Enti normatori. Anche gli impianti elettrici devono essere progettati e costruiti a regola d arte al fine di garantire l affidabilità soprattutto per quanto attinente alla sicurezza. Ne consegue quindi che le installazioni che seguono le prescrizioni normative devono essere pienamente rispondenti ai requisiti di sicurezza previsti dalle leggi antinfortunistiche. Le principali norme che compaiono nella presente guida per la progettazione degli impianti elettrici in bassa tensione sono: Norme IEC Norme EN Norme CEI Titolo IEC EN CEI EN Interruttori automatici per corrente alternata a tensione nominale non superiore a 1000V e per corrente continua non superiore a 1500V IEC EN CEI EN Apparecchiature a bassa tensione Parte 3: interruttori di manovra, sezionatori sezionatori e unità combinate con fusibili IEC EN CEI EN Apparecchiature a bassa tensione Parte 4: contattori ed avviatori IEC EN CEI EN Apparecchiature a bassa tensione Parte 5: dispositivi per circuiti di comando ed elementi di manovra IEC EN CEI EN Apparecchi di comando non automatici per installazione elettrica fissa per uso domestico o similare IEC EN CEI EN Contattori elettromeccanici per usi domestici e similari IEC EN CEI EN Interruttori automatici per la protezione dalle sovracorrenti per impianti domestici e similari IEC EN CEI EN Fusibili a tensione non superiore a 1000V per corrente alternata ed a 1500V per corrente continua IEC EN CEI EN Interruttori differenziali senza sganciatori di sovracorrente incorporati per installazioni domestiche o similari IEC EN CEI EN Interruttori differenziali con sganciatori di sovracorrente incorporati per installazioni domestiche o similari IEC EN CEI EN Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri BT) IEC 60364/... CEI 64-8/... Impianti elettrici utilizzatori CEI 81-1 Protezione di strutture contro i fulmini IEC EN CEI EN Gradi di protezione degli involucri IEC CEI UNEL 35024/1 Cavi elettrici isolati con materiale elastometrico o termoplastico per tensioni nominali non superiori a 1000V in corrente alternata e a 1500V in corrente continua CEI UNEL 35024/2 Cavi elettrici ad isolamento minerale per tensioni nominali non superiori a 1000V in corrente alternata e a 1500V in corrente continua Surge protective devices connected to low voltage power distribution system - Part. 1: performance requirements and testing methods Oltre alle norme CEI vigenti in Italia le apparecchiature elettriche ed elettroniche (a seconda delle tipologie) devono soddisfare i requisiti espressi dalle direttive comunitarie CEE 72/23, CEE 93/68, CEE 89/336, CEE 92/31, CEE 93/68, CEE 93/97. 2

6 Il sistema di qualità BTicino Le certificazioni aziendali La BTicino opera secondo un preciso sistema di qualità aziendale supportato dall apposito Servizio interno di Assicurazione della Qualità (SAQ). La validità delle procedure adottate e dell organizzazione che le sottende, hanno consentito di ottenere dal CSQ (Certificazione sistemi di qualità) la certificazione del sistema qualità BTicino in conformità alle norme UNI EN ISO 9001:2000. Tutte le fasi aziendali, dalla ricerca di mercato, alla progettazione, alla produzione, alla commercializzazione ed alla successiva assistenza concorrono a determinare i requisiti necessari per la Certificazione CSQ ed il suo mantenimento. La Federazione CISQ (Certifi cazione Italiana dei Sistemi Qualità), di cui il CSQ é parte integrante, ha stipulato con altri enti di certificazione dell area UE ed EFTA l accordo IQNet (International Quality System Assessment and Certification Network), per il mutuo riconoscimento delle certificazioni: in virtù di tale accordo, BTicino può avvalersi degli attestati di certificazione IQNet, che forniscono valenza europea alle certificazioni CSQ. Il CISQ ha rilasciato alla BTicino il CERTIFICATO DI GRUPPO in quanto tutte le singole unità produttive hanno ottenuto lo specifico certificato CSQ. Questi prestigiosi riconoscimenti costituiscono, a livello internazionale, la migliore garanzia per l utente della costante qualità nel tempo dei prodotti e dei servizi offerti da BTicino. C E R T I F I E D CERTIFICAZIONE DEI SISTEMI QUALITÀ DELLE AZIENDE UNI - EN - ISO 9000 Q U A L I T Y S Y S T E M Accreditamento Sala Prove BTicino Nell ottenimento della Qualità Aziendale rivestono un ruolo fondamentale i laboratori sia nell attività di sperimentazione, come complemento alla progettazione, sia nelle verifiche di rispondenza del prodotto alle norme (prove di tipo). La norma IEC rappresenta il punto di riferimento per i laboratori; la rispondenza di un laboratorio alle suddette norme é attestata dal SINAL (Sistema Nazionale di Accreditamento dei Laboratori). La Sala Prove BTicino è uno dei primi laboratori italiani ad essere accreditato dal SINAL. Le prove oggetto del riconoscimento sono 162, l elenco comprende prove del grado di protezione IP, di cortocircuito, di durata meccanica ed elettrica, di invecchiamento, di resistenza al calore ecc. Il SINAL garantisce l imparzialità, l adeguatezza e l affidabilità della Sala Prove BTicino. Ulteriore dimostrazione di qualità della Sala Prove BTicino é data dall ottenimento da parte del suo Centro di taratura del SIT (Servizio di Taratura in Italia). 3

7 Certificazioni marchi ed omologazioni Le certificazioni aziendali Premessa la rispondenza alle normative vigenti dei componenti di un impianto elettrico è possibile che i diversi componenti siano marchiati o omologati per applicazioni particolari. La conformità di un prodotto alle specifiche norme può essere attestata mediante la dichiarazione del costruttore e l apposizione del simbolo CE o mediante la concessione di un marchio da parte di un Ente terzo preposto (IMQ per l Italia) che ne verifica la rispondenza. Nel caso di dichiarazione da parte del costruttore la responsabilità della rispondenza alle norme è del costruttore stesso, nel caso in cui venga apposto un marchio di qualità da un Ente terzo, tale Ente lo concede solo previa approvazione del costruttore e del prototipo, mediante prove di tipo e successivamente in seguito a prove su prodotti disponibili al mercato, che rispondano ai requisiti delle prove effettuate sui vari prototipi. Uno stesso articolo può aver ottenuto più marchi di qualità o di conformità. Determinati apparecchi come per esempio i Megatiker o i Btdin BTicino sono anche stati certificati ed omologati, attraverso prove di laboratori riconosciuti per l impiego in particolari tipi di impianto (esempio Certificazioni Lloyd Register e RINA per applicazioni navali). Di seguito vengono riportati i marchi e le omologazioni ottenute dai prodotti BTicino. Istituto Italiano del Marchio di Qualità Milano Italia Registro Italiano Navale Lloyd's Register of Shipping Bureau Veritas Certificazioni LOVAG-ACAE Tra le varie certificazioni ottenute dagli apparecchi BTicino particolare attenzione va data alle certificazioni LOVAG-ACAE, poiché tali certificazioni ottenute presso i laboratori qualificati hanno valenza in tutti i Paesi del mondo. L ACAE (Associazione per la Certifi cazione delle Apparecchiature Elettriche) è un organismo nato in Italia nel 1991 operante in conformità alle norme nazionali ed europee UNI-CEI EN Questo organismo delegato alla certificazione delle apparecchiature elettriche insieme all ASEFA (Francia) e all ALPHA (Germania) ha ottenuto il riconoscimento del LOVAG (Low Voltage Agreement Group) che è l Ente Europeo di certificazione. L ACAE stessa definisce quali laboratori possono essere qualificati, sulla base di accreditamenti già ottenuti quali il SINAL (Sistema Nazionale per l Accreditamento dei Laboratori) o mediante visite ispettive periodiche atte a valutare la conformità dei laboratori stessi alle norme di riferimento. La certificazione ACAE consente la commercializzazione a pari opportunità dei prodotti in tutte le aree extraeuropee dove il LOVAG è riconosciuto. Organizzazione europea per la certificazione dei prodotti in bassa tensione EOTC European Organization for Testing and Certification ELSECOM European Electrotechnical Sectorial Commitee for Testing and Certification LOVAG Low Voltage Agreement Group ACAE Italia ALPHA Germania ASEFA Francia CEBEC Belgio SEMKO Svezia 4 4

8 L impianto elettrico e i rischi della corrente elettrica I dispositivi di protezione Per impianto elettrico si intende l insieme di tutti i componenti preposti a generare, trasformare, distribuire ed utilizzare l energia elettrica. Questa definizione è alquanto ampia, tuttavia nella presente guida verranno considerati principalmente tutti i componenti delegati alla funzione di protezione, comando e distribuzione. Gli apparecchi destinati alla protezione di un impianto elettrico vengono generalmente suddivisi per funzione in: - dispositivi di protezione dalle sovracorrenti - dispositivi di protezione differenziale - dispositivi di protezione dalla sovratensioni I dispositivi di protezione dalle sovracorrenti La protezione dalle sovracorrenti si realizza impiegando dispositivi quali interruttori automatici magnetotermici o elettronici e fusibili in grado di interrompere in tempi più o meno rapidi un evento di pericolosità che potrebbe portare al danneggiamento di un impianto elettrico. Le condizioni di pericolosità che si possono verificare sono il Sovraccarico ed il Cortocircuito. Il sovraccarico è il fenomeno che si realizza quando la corrente assorbita in un impianto è superiore a quella sopportabile dal cavo nel quale transita. Questo fenomeno deve essere interrotto in tempi brevi per evitare il rapido deterioramento dell isolante del cavo. Il cortocircuito si verifica quando due o più fasi (o neutro/ terra) vengono incidentalmente in contatto tra loro. In questo caso le correnti in gioco possono assumere valori estremamente elevati e devono essere interrotte in tempi brevissimi. Gli interruttori magnetotermici o elettronici Btdin, Megatiker e Megabreak sono apparecchi destinati alla protezione delle condutture con caratteristiche di intervento estremamente precise ed affidabili. Interruttori Megabreak Interruttori Btdin Interruttori Megatiker 5

9 L impianto elettrico e i rischi della corrente elettrica Dispositivi di protezione differenziali La protezione differenziale si realizza impiegando interruttori differenziali preposti, che hanno lo scopo di interrompere il circuito quando una corrente di guasto superiore alla soglia dell interruttore stesso si richiude verso terra. La protezione differenziale garantisce ottimi margini di sicurezza nella prevenzione degli incendi in quanto pochi ma di corrente di guasto a terra possono provocare l apertura di un interruttore differenziale. La protezione differenziale si deve sempre realizzare quando è richiesta la protezione dai contatti diretti ed indiretti. Un contatto diretto è un contatto che si verifica quando inavvertitamente una persona tocca un componente attivo dell impianto che normalmente è in tensione (per esempio un conduttore di fase). Il contatto indiretto invece si verifica quando una persona entra in contatto con un componente dell impianto elettrico che normalmente non è in tensione, ma che ci va in seguito al cedimento dell isolamento. Gli interruttori differenziali hanno due funzioni estremamente importanti che sono la protezione dall innesco di incendi e la protezione delle persone. Modulo differenziale associabile Dispositivi di protezione dalle sovratensioni La protezione dalle sovratensioni di origine atmosferica o provocate da dispositivi di uso industriale si realizza impiegando limitatori di sovratensione. Questi dispositivi sono disponibili in diverse tipologie, di tipo a gas, a varistore o soppressori a semiconduttori. Gli apparecchi BTicino sono apparecchi di tipo a varistore. Questi limitatori fanno sì che quando la tensione eccede una certa soglia, la resistenza del varistore cambia di valore in modo tale che la sovracorrente creatasi di conseguenza possa essere scaricata direttamente attraverso l impianto di messa a terra. Limitatore di sovratensioni 6

10 Definizioni e grandezze per apparecchi di protezione dalle sovracorrenti Glossario delle definizioni Di seguito vengono indicate le definizioni più comuni e le brevi descrizioni di cosa rappresentano. Corrente nominale di impiego (In) E' il valore di corrente in aria libera che l apparecchio può portare in servizio ininterrotto. Per gli apparecchi conformi alla norma CEI EN questo valore non deve essere superiore a 125A, per gli interruttori invece conformi alla norma CEI EN non sono definiti limiti. Corrente convenzionale di non intervento (Inf) E' la sovracorrente per la quale non si realizza l apertura di un interruttore magnetotermico (o elettronico) nel tempo convenzionale. Corrente convenzionale di intervento (If) E' la sovracorrente per la quale si realizza l apertura di un interruttore magnetotermico (o elettronico) nel tempo convenzionale indicato nelle norme. Norma Inf If Tempo convenzionale CEI EN ,13 In 1,45 In 1 ora per In 63A 2 ore per In > 63A CEI EN ,05 In 1,3 In 1 ora per In 63A 2 ore per In > 63A Corrente nominale initerrotta (Iu) E' il valore di corrente dichiarato dal costruttore che un interruttore può portare nel suo servizio continuo t (s) 1h ,1 Tensione nominale di impiego (Ue) E' il valore di tensione tra le fasi che, unitamente alla corrente nominale determina l uso dell apparecchio stesso. Per gli interruttori rispondenti alla norma CEI EN il limite di tensione imposto è 440V a.c., per quelli rispondenti invece alla norma CEI EN tale limite è 1000V a.c. o 1500V d.c. Tensione nominale di isolamento (Ui) E' il valore di tensione al quale si riferiscono delle prove dielettriche e le distanze di sicurezza e di isolamento superficiale. In nessun caso la tensione nominale di impiego può essere superiore alla tensione di isolamento. Nel caso in cui non venisse indicato alcun valore di tensione di isolamento va considerato il valore della tensione di impiego. Tensione nominale di tenuta ad impulso (Uimp) E' il valore di picco di una tensione ad impulso che l apparecchio può sopportare senza danneggiamento. La prova viene effettuata ad interruttore aperto verificando che non si inneschino scariche tra i contatti di una stessa fase o tra una fase e massa. Questo valore viene impiegato per il coordinamento dell isolamento nell impianto. Potere di interruzione di servizio in cortocircuito (Ics) Questo valore valido per entrambe le norme di riferimento CEI EN e CEI EN (potere di cortocircuito di servizio Ics) rappresenta il massimo valore di corrente di cortocircuito che l interruttore può interrompere secondo la sequenza di prova O- t-co-t-co. In seguito alla prova l interruttore deve essere in grado di operare correttamente in apertura e chiusura, garantire la protezione dal sovraccarico e deve portare con continuità la sua corrente nominale. Per gli apparecchi conformi alla norma CEI EN questo valore è espresso in percentuale di Icu (%Icu) scegliendolo tra 25 (solo cat. A) %, per quelli rispondenti alla norma CEI EN tale valore deve essere conforme a quanto riportato nella tabella di seguito moltiplicando Icn per il fattore K. Icn K Ics 6000A 1 Ics = Icn > 6000A 0,75 Ics = 0,75 Icn 10000A (valore minimo 6000A) > 10000A 0,5 Ics = 0,5 Icn (valore minimo 7500A) 0,01 0,001 0, I/In In Inf If Im1 Im2 7

11 Definizioni e grandezze per apparecchi di protezione dalle sovracorrenti Glossario delle definizioni Potere di interruzione estremo in cortocircuito (Icu) E' il massimo valore di corrente di cortocircuito che l interruttore, rispondente alla norma CEI EN può interrompere secondo la sequenza di prova O-t-CO. In seguito alla prova l interruttore deve essere in grado di operare correttamente in apertura e chiusura, garantire la protezione dal sovraccarico, ma può non essere in grado di portare con continuità la sua corrente nominale. I costruttori possono attribuire ad uno stesso apparecchio più poteri di interruzione riferiti a tensioni di prova differenti. Non sono previsti limiti per il potere di interruzione estremo. Potere di cortocircuito nominale (Icn) Concettualmente è la stessa cosa del potere di interruzione estremo ma riferito invece agli interruttori rispondenti alla norma CEI EN Questo valore viene sempre defi nito secondo la sequenza di prova O-t-CO, ma a differenza di quanto visto al punto precedente non è previsto che dopo la prova l interruttore sia in grado di portare una corrente di carico. Per la norma CEI EN viene definito il limite massimo di Icn pari a 25 ka. Potere di chiusura nominale in cortocircuito (Icm) E' il massimo valore di picco della corrente presunta in condizioni specificate, riferito ad una determinata tensione ed ad un determinato fattore di potenza. Il legame tra Icm ed il potere di interruzione in cortocircuito è definito nella tabella di seguito. Categoria di utilizzazione A Questo tipo di classificazione definita dalla norma CEI EN consente di suddividere gli interruttori in due tipologie in funzione della loro capacità di realizzare la selettività cronometrica in cortocircuito. Gli interruttori classificati di categoria A non sono idonei per costruzione e caratteristiche a realizzare la selettività cronometrica in cortocircuito. Categoria di utilizzazione B Gli interruttori classificati di categoria B sono idonei per costruzione e caratteristiche a realizzare la selettività cronometrica in cortocircuito. Questi apparecchi sono in grado di intervenire su cortocircuito con un certo ritardo intenzionale fisso o regolabile. Questi interruttori devono essere in grado di sopportare i valori di Icw definiti dalla norma. Corrente nominale ammissibile di breve durata (Icw) E' il valore di corrente che l interruttore di categoria B può portare senza danneggiamento per tutto il tempo di ritardo previsto. I tempi di ritardo preferenziali proposti dalla norma per la verifica dell Icw sono 0,05-0,1-0,25-0,5-1s. Per questi valori di ritardo gli interruttori devono avere una Icw minima come definito nella tabella di seguito. In 2500A In > 2500A Icw = il maggiore tra 12 In e 5 ka Icw = 30 ka Pdi (ka) Fattore di Valore minimo del fattore (valore efficace) potenza potere di chiusura n = Icu 4.5 < Icu 6 0,7 1,5 6 < Icu 10 0,5 1,7 10 < Icu 20 0,3 2,0 20 < Icu 50 0,25 2,1 50 < Icu 0,2 2,2 8

12 Definizioni e grandezze per apparecchi di protezione dalle sovracorrenti Caratteristiche di intervento magnetico Caratteristiche di intervento magnetico B-C-D Esse sono le tre soglie di intervento magnetico alle quali gli interruttori automatici possono intervenire. Queste soglie definite dalla norma CEI EN rappresentano specifici campi di applicazione nei quali gli interruttori possono operare. La norma CEI EN non indica alcuna caratteristica di intervento magnetico lasciando al costruttore la libertà di realizzare apparecchi con soglie differenziate. Curva Soglia di Campo di applicazione intervento B 3 5 In Protezione di generatori o di cavi di notevole lunghezza C 5 10 In Protezione di cavi ed impianti che alimentano utilizzatori normali D In Protezione di cavi che alimentano utilizzatori con elevate correnti di spunto Caratteristiche di intervento magnetico K-Z-MA Queste caratteristiche sono definite dal costruttore per un determinato tipo di interruttori. Gli apparecchi con queste caratteristiche possono essere impiegati come riportato nella tabella di seguito. Curva Soglia di Campo di applicazione intervento Z 2,4 3,6 In Protezione di circuiti elettronici K In Protezione di cavi che alimentano utilizzatori con elevate correnti di spunto MA In Protezione motori dove non è richiesta la protezione termica Caratteristica B - C - D 100 t(s) B=3 5In C=5 10In 10 D=10 20In Caratteristica K - Z 100 t(s) Z=2,4 3,6In 10 K=10 14In 1 1 0,1 0,1 0,01 0,01 0, I/Ir 0,001 2,4 3, I/Ir Caratteristica MA (solo magnetici) 100 t(s) ,1 0,01 0, I/Ir 9

13 Definizioni e grandezze per apparecchi di protezione differenziale Glossario delle definizioni Corrente nominale differenziale di intervento (I n) E' il valore di corrente assegnato dal costruttore ad un interruttore differenziale che deve operare in condizioni specificate dalle norme (CEI EN , CEI EN ). Esso rappresenta la sensibilità di un interruttore differenziale. Corrente nominale differenziale di non intervento (I no) E' il valore di corrente assegnato dal costruttore ed indicato dalle norme come il 50% della I n, per il quale l interruttore differenziale non deve intervenire nelle condizioni definite dalle norme stesse. Potere di chiusura e di interruzione differenziale nominale (I m) E' il valore della componente alternata della corrente differenziale che l interruttore differenziale può stabilire, portare ed interrompere nelle condizioni definite nelle specifiche norme. Il valore minimo normativo deve essere scelto tra 10 In e 500A, scegliendo tra i due il valore più alto. Corrente di cortocircuito nominale condizionale (I nc) E' il valore di corrente di cortocircuito che un interruttore differenziale rispondente alla norma CEI EN può sopportare senza che venga pregiudicata la sua funzionalità quando è coordinato con un dispositivo di protezione dalle sovracorrenti. Corrente di cortocircuito nominale condizionale differenziale (I c) E' un parametro riferito agli interruttori differenziali senza sganciatori di sovracorrente incorporati rispondenti alla norma CEI EN , che rappresenta il valore di corrente differenziale presunta che l interruttore differenziale coordinato e protetto da un dispositivo idoneo alla protezione dalle sovracorrenti può sopportare senza subire alterazioni che ne compromettano la funzionalità. Caratteristica di funzionamento differenziali tipo AC Gli interruttori differenziali di tipo AC funzionano correttamente entro i limiti prefi ssati dalle norme solo in presenza di correnti di guasto a terra di tipo alternato. Caratteristica di funzionamento differenziali tipo S Un interruttore differenziale di tipo S può essere indifferentemente di tipo A o di tipo AC. Questi apparecchi intervengono rispetto ad altri differenziali di tipo istantaneo con un certo tempo di ritardo fisso (o regolabile nel caso di apparecchi rispondenti alla norma CEI EN ). Essi non possono avere correnti differenziali nominali inferiori o uguali a 30 ma e trovano largo impiego come interruttori generali quando si vuole realizzare la selettività differenziale. Un interruttore differenziale di tipo S è facilmente riconoscibile perché a fianco del simbolo di identificazione del tipo A o AC compare una S racchiusa in un quadrato. Solo corrente alternata applicata istantaneamente Solo corrente alternata lentamente crescente Pulsante unidirezionale (con corrente continua 6 ma) applicata istantaneamente 6 ma 150 Caratteristica di funzionamento differenziali tipo A Un interruttore differenziale di tipo A è un apparecchio che garantisce la protezione in presenza sia di correnti di guasto a terra di tipo alternato che correnti di guasto alternate con componenti pulsanti unidirezionali, applicate istantaneamente o lentamente crescenti. Pulsante unidirezionale (con corrente continua 6 ma) lentamente crescente 6 ma 10

14 Protezione dal sovraccarico Condizioni di protezione dal sovraccarico La norma CEI 64-8/4 prescrive che i circuiti di un impianto (salvo eccezioni) debbano essere provvisti di dispositivi di protezione adatti ad interrompere correnti di sovraccarico prima che esse possano provocare un riscaldamento eccessivo ed il conseguente danneggiamento dell isolante dei cavi. Per garantire tale protezione é necessario che vengano rispettate le seguenti regole: Regola 1) IB In IZ Regola 2) If 1,45 IZ dove: IB = Corrente di impiego del circuito In = Corrente nominale dell interruttore IZ = Portata a regime permanente del cavo If = Corrente di sicuro funzionamento dell interruttore automatico La prima regola soddisfa le condizioni generali di protezione dal sovraccarico. La regola 2, impiegando per la protezione dal sovraccarico un interruttore automatico, é sempre verificata, poiché la corrente di sicuro funzionamento If non é mai superiore a 1,45 In (1,3 In secondo CEI EN ; 1,45 In secondo CEI EN 60898). Essa deve essere invece verificata nel caso in cui il dispositivo di protezione sia un fusibile. Analizzando la regola generale di protezione IB In Iz risulta evidente che si possono ottenere due condizioni di protezione distinte: una condizione di massima protezione, realizzabile scegliendo un interruttore con una corrente nominale prossima o uguale alla corrente di impiego IB, ed una condizione di minima protezione scegliendolo con una corrente nominale prossima o uguale alla massima portata del cavo. Scegliendo la condizione di massima protezione si potrebbero verificare delle situazioni tali da pregiudicare la continuità di servizio, perché sarebbe garantito l intervento dell interruttore anche in caso di anomalie sopportabili. Per contro la scelta di un interruttore con una corrente regolata uguale alla portata del cavo porterebbe alla massima continuità di servizio a discapito del massimo sfruttamento del rame installato. Queste considerazioni vengono demandate al progettista in funzione del tipo di circuito da realizzare. Condizione di massima protezione In = IB IB IZ 1.45 IZ I In If Condizione di minima protezione In = Iz IB IZ 1.45 IZ I In If 11

15 Protezione dal sovraccarico Casi pratici di obbligo La Norma CEI 64-8/4 prescrive il generico obbligo di protezione contro il sovraccarico in tutti i casi in cui questo tipo di sovracorrente abbia la possibilità di verificarsi. Spetta al progettista valutare le circostanze di obbligatorietà. Il commento all'articolo raccomanda la protezione solo nel caso di circuiti dimensionati assumendo coeffi cienti di utilizzazione o di contemporaneità inferiori ad 1. In pratica vige l'obbligo nei casi seguenti: a) conduttura principale che alimenta utilizzatori derivati funzionanti con coefficiente di utilizzazione o contemporaneità inferiore a 1 b) conduttura che alimenta motori e utilizzatori che nel loro funzionamento possono determinare condizioni di sovraccarico; c) conduttura che alimenta prese a spina non predestinate ad alimentare utilizzatori di cui al successivo paragrafo (casi in cui può essere omessa la protezione dal sovraccarico) d) conduttura che alimenta utilizzatori ubicati in luoghi soggetti a pericolo di esplosione o di incendio (obbligo derivante dalle Norme CEI 64-2 o 64-8/7). a) b) c) IZ < IB1 + IB2 + IB3 + IB4 IB1 IB2 IB3 IB4 Icc > Iz anche se Iz > ΣIn M Casi nei quali può essere omessa la protezione dal sovraccarico La norma invece indica i seguenti casi di possibile omissione (i casi c, d, e sono considerati nel commento all'articolo ): a) condutture che sono derivate da una conduttura principale protetta contro i sovraccarichi con dispositivo idoneo e in grado di garantire la protezione anche delle condutture derivate. b) condutture che alimentano utilizzatori che non possono dar luogo a correnti di sovraccarico c) condutture che alimentano apparecchi con proprio dispositivo di protezione che garantisce anche la protezione della conduttura di alimentazione d) condutture che alimentano motori quando la corrente assorbita dalla linea con rotore bloccato non supera la portata IZ della conduttura stessa. e) conduttura che alimenta diverse derivazioni singolarmente protette contro i sovraccarichi, quando la somma delle correnti nominali dei dispositivi di protezione delle derivazioni non supera la portata IZ della conduttura principale. f) condutture dei circuiti di telecomunicazione, segnalazione e simili. a) b) IBD In IZ1 IZ2 IZ3 In IZ1; In IZ2; In IZ3. IB1 IB2 IB3 IBD = IB1+ IB2 + IB3 IZ c) M IR IZ d) M Icc IZ IR e) Iz In1+ In2 + In3 In1 In2 In3 Casi nei quali si raccomanda di non proteggere dal sovraccarico La Norma non fa esplicito divieto ma raccomanda l'omissione della protezione contro i sovraccarichi nei seguenti casi a) circuiti di eccitazione delle macchine rotanti b) circuiti di alimentazione degli elettromagneti c) circuiti secondari dei trasformatori di corrente d) circuiti che alimentano dispositivi di estinzione dell'incendio 12 Si ricorda che la 3 a edizione della Norma CEI 64-8/5 non fa più divieto esplicito di protezione contro il sovraccarico dei circuiti di alimentazione dei servizi di sicurezza.

16 Protezione dal cortocircuito Condizioni generali di protezione Le condizioni richieste per la protezione dal cortocircuito sono sostanzialmente le seguenti: a) l apparecchio deve essere installato all inizio della conduttura protetta, con una tolleranza di 3m dal punto di origine (se non vi é pericolo d incendio e si prendono le ordinarie precauzioni atte a ridurre al minimo il rischio di cortocircuito); b) l apparecchio non deve avere corrente nominale inferiore alla corrente d impiego (questa condizione é imposta anche per la protezione da sovraccarico) c) l apparecchio di protezione deve avere potere di interruzione non inferiore alla corrente presunta di cortocircuito nel punto ove l apparecchio stesso é installato; d) l apparecchio deve intervenire, in caso di cortocircuito che si verifichi in qualsiasi punto della linea protetta, con la necessaria tempestività al fine di evitare che gli isolanti assumano temperature eccessive. Icc0 3m In IB Icn Icc0 Caratterizzazione della corrente di cortocircuito La corrente presunta di cortocircuito in un punto di un impianto utilizzatore é la corrente che si avrebbe nel circuito se nel punto considerato si realizzasse un collegamento di resistenza trascurabile fra i conduttori in tensione. L entità di questa corrente é un valore presunto perché rappresenta la peggiore condizione possibile (impedenza di guasto nulla, tempo d intervento talmente lungo da consentire che la corrente raggiunga i valori massimi teorici). In realtà il cortocircuito si manifesterà sempre con valori di corrente effettiva notevolmente minori. L intensità della corrente presunta di cortocircuito dipende essenzialmente dai seguenti fattori : - potenza del trasformatore di cabina, nel senso che maggiore é la potenza maggiore é la corrente; - lunghezza della linea a monte del guasto, nel senso che maggiore é la lunghezza minore é la corrente; Nei circuiti trifase con neutro si possono avere tre diverse possibilità di cortocircuito: - fase-fase - fase-neutro - trifase equilibrato Quest ultima condizione, in generale è la più gravosa. Pertanto la formula basilare di calcolo della componente simmetrica è Caratterizzazione della corrente di cortocircuito corrente di cortocircuito corrente (I) componente unidirezionale tempo (t) componente simmetrica andamento reale corrente (I) 2 Icc In tempo (t) Icc = E ZE+ZL andamento reale dove: - E è la tensione di fase - ZE è l impedenza equivalente secondaria del trasformatore / misurata tra fase e neutro - ZL è l impedenza del solo conduttore di fase Se si considera anche l impedenza di neutro ( ZL = ZLF + ZLN ) la stessa formula é valida per calcolare la corrente presunta di cortocircuito pertinente a linee monofase (fase-neutro). Per gli impianti utilizzatori in BT per corrente presunta di cortocircuito si deve considerare la componente asimmetrica come riportato nella tabella 2 della norma CEI EN ZE Icc3~ ZE ZE E = tensione di fase IccFN IccFF IccFF = IccFN = Icc3~ = 3 E 2ZE + 2ZL E ZE + 2ZL E ZE + ZL 13

17 Protezione dal cortocircuito Determinazione analitica delle correnti di cortocircuito Per calcolare il valore della corrente presunta di cortocircuito in un qualsiasi punto del circuito è sufficiente utilizzare le formule riportate di seguito conoscendo i valori di impedenza calcolati dall origine dell impianto fino al punto in esame. In realtà per il calcolo delle correnti di cortocircuito è necessario tener presente anche l'impedenza della rete di media tensione (come fa Tisystem). Nelle formule riportate di seguito il valore della potenza di cortocircuito viene considerato infinito e l'impedenza di cortocircuito uguale a 0. Ciò porta a determinare dei valori di corrente di cortocircuito superiori a quelli reali; ma generalmente accettabili. P (kva) L (m) S (mm 2 ) Resistenza della linea RL = r L Reattanza della linea XL = x L RL r L XL x = resistenza della linea a monte (mω) = resistenza specifica della linea (mω/m) (vedere la tabella alla pagina successiva) = lunghezza della linea a monte (m) = reattanza della linea a monte (mω) = reattanza specifica della linea (mω/m) (vedere la tabella alla pagina successiva) Resistenza del trasformatore 1000 Pcu RE = 3I 2 n RE Pcu In = resistenza equivalente secondaria del trasformatore (mω) = perdite del rame del trasformatore (W) = corrente nominale del trasformatore (A) Impedenza del trasformatore ZE = Vcc% V 2 c 100 P ZE = impedenza equivalente secondaria del trasformatore (mω) Vc = tensione concatenata (V) Vcc% = tensione percentuale di cortocircuito P = potenza del trasformatore (kva) Reattanza del trasformatore XE = ZE 2 RE 2 XE = reattanza equivalente secondaria del trasformatore (mω) Impedenza di cortocircuito Zcc = (R L + R E ) 2 + (X L + X E ) 2 Zcc = impedenza totale di cortocircuito (mω) Corrente presunta di cortocircuito Vc Icc = 3 Zcc lcc = componente simmetrica della corrente di cortocircuito (ka) Esempio numerico Si prenda in considerazione un trasformatore da 100 kva (In = 151A) 220/380V, Vcc%=4%, Pcu = 1750W. Si voglia calcolare Icc al termine di una linea 4 x 35 mm 2, lunga 50 m. I valori di resistenza e reattanza sono definiti nella tabella UNEL RL = 0,654 x 50 = 32,7 (mω) XE = 57, ,41 2 = 51,87 (mω) XL = 0,0783 x 50 = 3,91 (mω) Zcc = (32,7 + 25,41) 2 + (3,91 +51,87) 2 = 80,54 (mω) 1000 x RE = = 25,41 (mω) Icc = = 2,72 (ka) 3 x x 80,54 ZE = 4 x x 100 = 57,76 (mω) La corrente calcolata presuppone il cortocircuito franco tra le fasi e il neutro. 14

18 Protezione dal cortocircuito Caratteristiche dei trasformatori MT/BT Le seguenti caratteristiche si riferiscono a trasformatori in olio unificati a raffreddamento naturale per tensione primaria fino a 24kV, normalizzati dalle tabelle UNEL con tensione secondaria di 400V e collegamento / a perdite normali. Potenza Corrente Vcc % ZE RE XE Icc cos ϕcc (kva) nominale (A) (mω) (mω) (mω) (ka) ,7 106,7 1,8 0, ,1 57,5 3,6 0, ,8 14,6 37 5,8 0, ,6 8,3 24,2 9,1 0, ,2 6,2 19,2 11,4 0, ,6 15,3 14,4 0, ,8 3,5 12,3 18 0, ,1 2,6 9,7 22,7 0, ,8 19,3 0, ,6 1,7 9,4 24 0, ,7 1,3 7,6 30 0, ,9 38 0, ,8 0,88 4,7 48 0, ,8 0,68 3,7 60,1 0,18 La corrente di cortocircuito di un generico trasformatore di cui si conoscano la corrente nominale secondaria e la tensione percentuale di cortocircuito Vcc% si può calcolare immediatamente con la formula 100 A Icc = In dove In = (A = potenza apparente) Vcc % 3 Vn La corrente di cortocircuito di n trasformatori in parallelo può considerarsi uguale alla somma delle singole Icc. Perdite negli avvolgimenti del trasformatore Di seguito sono riportate due tabelle che riportano i valori tipici di Vcc% e Pcu (perdite negli avvolgimenti Trasformatori trifase in resina An Trasformatori Trasformatori (KVA) classe 17,5 KV classe 24 KV Vcc% Pcu (W) Vcc% Pcu (W) 50 4% % o 6% % o 6% % o 6% % o 6% o 6% o 6% o 6% % % % o 6% % % % % % % % % del trasformatore) per trasformatori trifasi in olio e in resina di diversa potenza (Vn = 400V a.c.). Trasformatori trifase in olio An Trasformatori Trasformatori (KVA) a perdite normali a perdite ridotte Vcc% Pcu (W) Vcc% Pcu (W) 50 4% % % % % % % % % % % % % % o 6% o 6% % % % % % % % %

19 Tabelle e diagrammi per la valutazione della corrente di cortocircuito Protezione dal cortocircuito Campo di applicazione La tabella fornisce direttamente il valore della corrente di cortocircuito in funzione della linea che collega il quadro di cabina al primo quadro generale o al quadro di reparto. La tabella è stata ottenuta considerando trasformatori in olio, perdite normali e tenendo conto di 6 metri di linea in cavo unipolare. Esempio d'impiego Tabella per la valutazione della corrente di cortocircuito KVA Icc tipo sezione Icc 0m Icc 7m Icc 10m Icc 15m Icc 20m Icc 30m Icc 50m Icc 80m Icc 120m Icc 180m 160 5,7 cavo 185 5,5 5,3 5,3 5,2 5,1 4,9 4,7 4,3 3,9 3, ,7 cavo 150 5,5 5,3 5,3 5,2 5,1 4,9 4,6 4,2 3,7 3, ,7 cavo 120 5,5 5,3 5,2 5,1 5 4,8 4,5 4 3, ,7 cavo 95 5,5 5,3 5,2 5,1 5 4,7 4,3 3,8 3,3 2, ,7 cavo 70 5,5 5,2 5,1 5 4,8 4,6 4,1 3,5 3 2, ,7 cavo 50 5,5 5,2 5 4,9 4,7 4,3 3,8 3,1 2,5 1, ,7 cavo 35 5,5 5,1 4,9 4,7 4,5 4,1 3,4 2,7 2,1 1, ,9 cavo 240 8,5 8,2 8,1 8 7,8 7,5 6,9 6,2 5,5 4, ,9 cavo 150 8,5 8,2 8 7,8 7,6 7,3 6,6 5,8 4, ,9 cavo 120 8,5 8,1 8 7,7 7,5 7,1 6,4 5,5 4,6 3, ,9 cavo 95 8,5 8,1 7,9 7,6 7,4 6,9 6,1 5,1 4,2 3, ,9 cavo 70 8,5 8 7,8 7,4 7,2 6,6 5,6 4,6 3,6 2, ,9 cavo 50 8,5 7,8 7,6 7,2 6,8 6,1 4,9 3,8 2,9 2, ,9 cavo 35 8,5 7,7 7,3 6,8 6,3 5,5 4,2 3,1 2,3 1, ,1 sbarre 50x6 13,5 12,8 12,5 12,1 11,7 10,9 9,7 8,3 6,9 5, ,1 cavi 185x2 13,5 13, ,8 12,5 12,1 11,3 10,3 9,1 7, ,1 cavo ,5 12,9 12,6 12,2 11,8 11,1 10 8,6 7,2 5, ,1 cavo ,5 12,7 12,4 11,9 11,5 10,7 9,3 7,7 6,2 4, ,1 cavo ,5 12,6 12,2 11,7 11,2 10,3 8,8 7,2 5,7 4, ,1 cavo 95 13,5 12,4 12,1 11,5 11 9,9 8,3 6,6 5,1 3, ,1 cavo 70 13,5 12,2 11,8 11,1 10,4 9,2 7,4 5,6 4, ,1 cavo 50 13,5 11,9 11,3 10,4 9,5 8,1 6,2 4,4 3,2 2, ,1 cavo 35 13,5 11,5 10,8 9,7 8,7 7,1 5,1 3,6 2,5 1, sbarre 100x6 21,1 19,9 19,5 18,8 18,1 16, ,8 10,7 8, cavi 240x3 21,1 20,5 20, , ,8 16,3 14,6 12, cavi 185x2 21,1 20,2 19,9 19,3 18,8 17,8 16, ,9 9, cavo ,1 19, ,1 17,3 15,8 13,5 11 8,8 6, cavo ,1 19,2 18,5 17,4 16,5 14,8 12,1 9,5 7,3 5, cavo ,1 18, ,9 15,9 14,1 11,4 8,7 6,6 4, cavo 95 21,1 18,5 17,7 16,4 15,2 13,2 10,4 7,7 5,7 4, cavo 70 21, ,4 14,1 11,8 8,9 6,4 4,6 3, cavo 50 21,1 17,2 15, ,4 10 7,1 4,9 3,4 2, cavo 35 21,1 16,4 14,8 12,5 10,8 8,4 5,7 3,8 2,6 1, ,7 sbarre 100x10 18, ,9 17,7 17,6 17,3 16, , ,7 sbarre 100x6 18,2 17, , ,1 13,5 11,7 9,9 8, ,7 cavi 240x4 18,2 17,9 17,8 17,6 17,4 17,1 16,4 15,4 14,3 12, ,7 cavi 240x3 18,2 17,8 17,7 17,4 17,2 16,7 15,8 14,7 13,3 11, ,7 cavi 240x2 18,2 17,6 17, , ,8 13,3 11,7 9, ,7 cavo ,2 17,1 16, ,4 14,3 12,4 10,4 8,4 6, ,7 cavo ,2 16,9 16,4 15,6 14,9 13,6 11,4 9,1 7,1 5, ,7 cavo ,2 16,7 16,1 15,3 14,5 13,1 10,8 8,4 6,5 4, ,7 cavo 95 18,2 16,5 15,9 14, ,4 9,9 7,6 5,7 4, ,7 cavo 70 18,2 16,2 15,4 14,2 13,2 11,3 8,6 6,3 4,6 3, ,7 cavo 50 18,2 15,6 14,7 13,2 11,8 9,7 7 4,8 3,4 2, ,7 cavo 35 18, , ,5 8,2 5,7 3,8 2,6 1,8 630 x 2 42,6 sbarre 2x100x10 39,3 38,4 37,9 37,3 36,6 35,4 33,2 30,3 27,2 23,5 630 x 2 42,6 sbarre 100x10 39,3 38,3 37,8 37,1 36,4 35,1 32,6 29,5 26,1 22,2 630 x 2 42,6 cavi 240x6 39,3 38,4 38,1 37,4 36,8 35,7 33,6 30,8 27,7 24,1 630 x 2 42,6 cavi 240x3 39,3 37,5 36,8 35,7 34,6 32,6 29,2 25,2 21,2 17,1 630 x 2 42,6 cavi 240x2 39,3 36,6 35, ,5 29,9 25,7 21,2 17,1 13,2 630 x 2 42,6 cavo ,3 34,2 32,4 29,8 27,6 23,9 18,9 14,3 10,8 9,5 630 x 2 42,6 cavo , ,9 27,8 25,2 21, ,6 8, x 2 42,6 cavo ,3 31,8 29,5 26,3 23,7 19,6 14,5 10,3 7,5 5,2 630 x 2 42,6 cavo 95 39,3 30,9 28,3 24, ,8 12,7 8,9 6,3 4,4 630 x 2 42,6 cavo 70 39, ,1 22,2 19, ,3 7 4,9 3,4 630 x 2 42,6 cavo 50 39,3 26,6 23,2 18,9 15,8 11,9 7,8 5,2 3,6 2,4 630 x 2 42,6 cavo 35 39,3 24,2 20, ,5 6,1 4 2,7 1,8 Pn Icc0 Pn = 250 kva S = 35 mm 2 L = 20 m Icc1 = 6,2 ka S L Icc1 16

20 Protezione dal cortocircuito Tabelle per la valutazione della corrente di cortocircuito lungo la linea Nelle tabelle di seguito vengono riportati i valori della corrente di cortocircuito Icc1 a valle, in funzione della sezione del cavo, della lunghezza della linea e della corrente di cortocircuito Icc0 a monte. I valori riportati sono stati calcolati considerando una linea trifase a 400 V e cavi in rame o alluminio tetrapolari. Nel caso in cui i valori di corrente di cortocircuito Icc0 o lunghezza della linea non dovessero essere contemplate dalla presente tabella é necessario scegliere il valore di corrente di cortocircuito Icc0 immediatamente superiore ed una lunghezza immediatamente inferiore ai valori di progetto. Di seguito sono infine riportate le tabelle per la determinazione della corrente Icc1 lungo la linea in riferimento ai valori di Icc0 forniti dall'enel nei punti di consegna in bassa tensione nei sistemi TT trifase e monofase. Sezione dei conduttori di fase (mm 2 ) Lunghezza della linea in metri (cavi in rame) 1,5 0,8 1 1,3 1,6 3 6,5 8 9, ,5 1 1,3 1,6 2,1 2, ,8 1,7 2,1 2,5 3,5 4 8, ,3 2, , ,8 1,1 2,1 4 5,5 6,5 8, ,9 1 1,4 1,7 3,5 7 8, ,3 1,6 2,1 2, ,5 1,9 2,2 3 3,5 7, ,1 2,1 2, , ,5 3 3,5 4,5 6 7, ,9 1,3 2,5 5 6,5 7, ,4 2,7 5, ,1 1,6 3 6,5 8 9, , ,7 2,4 5 9, x 120 1,8 2,5 5, x 150 1,9 2,8 5, x 185 2,3 3,5 6, x 120 2,7 4 7, x 150 2, x 185 3,5 5 9, Correnti di Correnti di cortocircuito Icc1 in ka cortocircuito Icc0 in ka ,4 2 1,6 1,2 1 0, ,5 2,4 2 1,6 1,2 1 0, ,5 2,4 2 1,6 1,2 1 0, ,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0, ,5 4,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0, ,5 4,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0, ,5 8 4,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0, ,5 2,3 1,9 1,6 1,2 1 0, ,5 4,5 2,3 1,9 1,6 1,2 1 0, , ,3 1,9 1,6 1,2 1 0, ,5 6,5 4 2,2 1,8 1,5 1,2 1 0, ,5 8, ,1 1,8 1,5 1,2 0,9 0, ,5 9,5 9,5 9,5 9 8,5 7 6,5 6,5 5,5 5 3,5 2 1,7 1,4 1,1 0,9 0, ,5 6,5 6,5 6 5, ,5 4 2,9 1,8 1,6 1,3 1,1 0,9 0, , ,5 3,5 2,5 1,7 1,4 1,3 1,1 0,8 0, ,5 3,5 3, ,9 2,2 1,5 1,3 1,2 1,1 0,8 0, ,9 2,9 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 1,9 1,4 1,2 1,1 0,9 0,8 0, ,9 1,9 1,8 1,8 1,7 1,7 1,4 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,4 17

21 Protezione dal cortocircuito Tabelle per la valutazione della corrente di cortocircuito lungo la linea Sezione dei conduttori di fase (mm 2 ) Lunghezza della linea in metri (cavi in alluminio) 2,5 0,8 1 1,3 1,6 3 6,5 8 9, ,3 1,6 2,1 2, ,8 1,6 2 2, ,3 2,6 3,5 4 5,5 6, ,8 1,1 2,1 4 5,5 6,5 8, ,8 1 1,3 1,7 3,5 6,5 8, ,9 1,2 1,4 1,8 2,3 4, ,3 1,7 2 2,6 3,5 6, ,9 1,8 2,3 2,8 3,5 4, ,3 2, , ,8 1, ,5 6, ,9 1,7 3,5 4, , ,9 1,3 2,5 5 6,5 7, , , x 120 1,1 1,6 3 6,5 8 9, x 150 1,2 1,7 3, x 185 1,4 2 4, x 240 1,8 2, x 120 1,7 2,4 4,5 9, x 150 1,8 2, x 185 2, x 240 2,7 4 7, Correnti di cortocircuito Icc0 in ka Correnti di cortocircuito Icc1 in ka ,4 2 1,6 1,2 1 0, ,5 2,4 2 1,6 1,2 1 0, ,5 2,4 2 1,6 1,2 1 0, ,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0, ,5 4,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0, ,5 4,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0, ,5 8 4,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0, ,5 2,3 1,9 1,6 1,2 1 0, ,5 4,5 2,3 1,9 1,6 1,2 1 0, , ,3 1,9 1,6 1,2 1 0, ,5 6,5 4 2,2 1,8 1,5 1,2 1 0, ,5 8, ,1 1,8 1,5 1,2 0,9 0, ,5 9,5 9,5 9,5 9 8,5 7 6,5 6,5 5,5 5 3,5 2 1,7 1,4 1,1 0,9 0, ,5 6,5 6,5 6 5, ,5 4 2,9 1,8 1,6 1,3 1,1 0,9 0, , ,5 3,5 2,5 1,7 1,4 1,3 1,1 0,8 0, ,5 3,5 3, ,9 2,2 1,5 1,3 1,2 1,1 0,8 0, ,9 2,9 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 1,9 1,4 1,2 1,1 0,9 0,8 0,4 18

22 Protezione dal cortocircuito Tabelle per la valutazione della Icc1 lungo la linea in funzione della Icc0 di fornitura ENEL Linee Trifase Sezione (mm 2 ) Lunghezza della linea trifase (m) Icc0 (ka) Icc1 (ka) Linee monofase Sezione (mm 2 ) Lunghezza della linea monofase (m) 2,5 0,7 0,9 1,3 1,8 2,5 3,5 4,5 6,5 9 12, ,1 1, ,5 7,5 10,5 14, ,6 2,2 3 4, ,5 15,5 21, ,6 3,7 5, , Icc0 (ka) Icc1 (ka) ,5 1,5 1,5 1, ,5 0,5 2, ,5 1, ,5 0,5 3 2,5 2,5 2, ,5 1, ,5 3, ,5 2, ,5 1, ,5 4,5 3,5 3, , , , ,5 3 2,5 2,5 2 1, , ,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1,5 1 0,5 N.B. Cavi multipolari - isolamento in PVC. 19

23 Protezione dal cortocircuito Diagramma per la valutazione della corrente di cortocircuito lungo la linea Campo d'applicazione Il diagramma é utilizzabile per linee trifase 230/400V con sezione non superiore a 50 mm 2 ed é sviluppato trascurando la reattanza della linea e supponendo un cos ϕcc0 uguale al valore prescritto dalla Norma Europea CEI EN per le prove di cortocircuito degli interruttori automatici. Raddoppiando la lunghezza L della linea é utilizzabile con buona approssimazione anche per linee monofase Valori di cos ϕcc0 adottati per il diagramma Icc0 (ka) 4, cos ϕcc0 0,7 0,7 0,5 0,3 0,25 230V a.c. Per sezioni di cavo superiori a 50 mm 2 la reattanza non può più essere trascurata, di conseguenza il progettista dovrà necessariamente effettuare calcoli più accurati. Esempio d'impiego Linea lunga 20 metri; sezione 16 mm 2 (condizioni coincidenti in P); corrente di cortocircuito iniziale Icc0 = 15 ka (coincidente con le condizioni precedenti in P1): corrente di cortocircuito Icc1 = 6,3 ka. A Icc0 S L B Icc1 ka lunghezza L della linea (m) correnti presunte di cortocircuito Icc (ka) ,5 1 1, P P 50 mm 2 L/S 1,5 mm 2 2,5 mm 4 mm 6 mm mm 16 mm 25 mm 35 mm sezione S della linea 20

24 Protezione dal cortocircuito Coefficienti di limitazione degli interruttori automatici magnetotermici Tutti i dispositivi di interruzione automatica del cortocircuito (interruttori automatici e fusibili) introducono, dopo il tempo di prearco, una resistenza d'arco che impedisce, fin dalla prima semionda, il raggiungimento del valore di picco IP. Si chiama coefficiente di limitazione C dell'apparecchio il rapporto fra la corrente effettiva di picco IPL e la corrente di picco teorica IP. IPL C = IP Il coefficiente di limitazione C é funzione diretta del tempo di prearco e funzione inversa della tensione d'arco. Dal diagramma che quantifica tale fenomeno si può dedurre che anche gli interruttori di tipo standard con lunghi tempi di prearco (3 ms) e tensioni d'arco assai scarse (25% di Vmax di rete) hanno coefficienti di limitazione attorno al valore 0,8 (cioé limitano di circa il 20% la corrente di picco teorica). Gli interruttori limitatori dell'ultima generazione possono avere tempi di prearco inferiori a 1 ms e tensioni d'arco elevate realizzando coeffi cienti di limitazione inferiori a 0,2. Ciò significa che una corrente di picco teorica di 10 ka (che corrisponde ad una Icc = 6 ka) é limitata a solo 2 ka (che corrispondono ad una Icc = 1,5 ka). Questa teoria di valutazione dell'effi cacia degli interruttori, ricavata dal diagramma IP/Icc, spiega perché il potere d'interruzione degli interruttori limitatori sia, a parità di dimensioni, molto maggiore di quello pertinente gli interruttori di tipo rapido. Il coefficiente di limitazione C in funzione del tempo di prearco e della tensione d arco IP IPL Limitazione della corrente di picco C 1 0,9 t0 t1 t2 IPL IP = C 0,8 tempi di pre - arco 0,7 0,6 3 ms 0,5 0,4 2 ms V t0 t2 Va V = K 0,3 0,2 1,5 ms 1,0 ms Va Rapporto tra tensione di picco Va e valore massimo della tensione di rete V 0,1 0,5 ms 0,2 ms 0,25 0,50 0,75 1 1,25 K 21

25 Protezione dal cortocircuito Protezione dei conduttori dal cortocircuito Le norme attualmente in vigore prescrivono che l energia specifica passante lasciata passare dall interruttore durante il cortocircuito non superi il massimo valore di energia sopportabile dal cavo protetto. In sostanza il cavo risulta protetto solo quando viene rispettata la seguente relazione: t [i o (t)]2 dt K 2 S 2 dove K è una costante che dipende dal tipo di isolante ed S è la sezione del cavo. Questo concetto è valido solo per valori di corrente di cortocircuito superiori al migliaio di ampere e comunque notevolmente maggiori della portata massima in regime permanente Iz della linea considerata e per tempi (t) fino a 5 secondi. Un metodo semplice per determinare se il cavo è protetto o meno consiste nel confrontare se il valore di energia passante lasciata passare dall'interruttore è inferiore ai valori di K 2 S 2 riportati nella tabella seguente. Per valori di Icc inferiori a 1000A l integrale di Joule sopportabile può essere determinato in modo grafico mediante i diagrammi riportati di seguito. Valori massimi ammissibili in 10 3 A 2 s dell'integrale di Joule Sezione mm 2 PVC G2 EPR - XLPE Cu (K=115) Al (K=74) Cu (K=135) Al (K=87) Cu (K=143) Al (K=87) Energia specifica di cortocircuito sopportabile dai cavi in funzione di Icc I t (A s) isolamento in polietilene reticolato 2 2 I t (A s) isolamento in PVC mm mm mm mm2 95 mm 2 70 mm2 50 mm mm 2 25 mm 2 16 mm 2 10 mm 2 6 mm 2 4 mm 2 2,5 mm 2 1,5 mm 1 mm Icc (A) mm mm mm mm 2 95 mm 2 70 mm mm 35 mm mm 2 16 mm 2 10 mm 2 6 mm 2 4 mm 2 2,5 mm 2 1,5 mm 1 mm Icc (A) Nota: E' consentito utilizzare cavi su circuiti di potenza aventi conduttore di sezione minore di 1, 5 mm 2, con un minimo di 0,5 mm 2 per le condizioni di cui alla norma CEI 64-15:

26 Protezione dal cortocircuito Verifica grafica dell'integrale di Joule La verifica grafica si realizza tracciando e confrontando le curve di energia degli interruttori e quelle relative al cavo attuando i seguenti criteri. A - Conduttore protetto dal sovraccarico (IB In Iz) La protezione dal sovraccarico del cavo è garantita. Se l interruttore ha una curva di intervento magnetico di tipo B-C (in conformità alla norma CEI EN 60898) o è conforme alla norma CEI EN , con soglia magnetica istantanea dell ordine di 10 In, deve essere considerata solo la massima corrente di cortocircuito (Iccmax) calcolata ai morsetti dell interruttore. La corretta protezione del cavo è assicurata solo se il punto di intersezione A, tra la curva di energia dell interruttore e la retta K 2 S 2 del cavo cade a destra della verticale corrispondente al valore Iccmax calcolato. B - Conduttore non protetto dal sovraccarico (In > Iz) La protezione del cavo non è assicurata poiché l interruttore ha una corrente nominale In superiore alla portata del cavo Iz. Per questi casi specifici è necessario individuare i punti al di là dei quali l energia specifica lasciata passare dall interruttore è maggiore di quella ammissibile dal cavo. A tal proposito bisogna quindi considerare sia la corrente di cortocircuito massima (Iccmax), come riportato nel caso precedente che la corrente di cortocircuito minima (Iccmin). La protezione del cavo in condizioni di cortocircuito è assicurata se il punto di intersezione B, tra la curva di energia dell interruttore e la retta K 2 S 2 del cavo cade a sinistra della verticale corrispondente al valore Iccmin. Per calcolare il valore di Iccmin è possibile impiegare le formule riportate di seguito che sono valide sia per linee monofase che per linee trifase con cavi di sezione fino a 95 mm 2. Per cavi di sezione superiore, o per più cavi in parallelo è necessario moltiplicare il valore ottenuto dalle formule per i coefficienti riportati in tabella. 2 I t integrale di Joule 2 I t integrale di Joule B Iccmin A Iccmax corrente di cortocircuito Icc corrente di cortocircuito Icc Caso A K 2 S 2 K 2 S 2 Caso B Iccmin = 0,8US 1,5ρ2L (neutro non distribuito) Iccmin = 0,8U0S (neutro distribuito) 1,5ρ(1+m)L dove U è la tensione concatenata U0 è la tensione di fase S è la sezione del conduttore ρ è la resistività a 20 C dei conduttori m è il rapporto tra la resistenza del conduttore di neutro e quella del conduttore di fase L è la lunghezza della conduttura 2 I t integrale di Joule B1 B K 2 S 2 Correnti critiche Correnti critiche Quando l interruttore magnetotermico non protegge la conduttura dal sovraccarico si possono ottenere, al di sotto della soglia di intervento magnetico dell interruttore delle sovracorrenti critiche tali da provocare il danneggiamento del cavo. Per tempi dell ordine di un secondo non è possibile verificare tali situazione attraverso la disuguaglianza: I 2 t > K 2 S 2 In questo caso la verifica grafica, realizzando il confronto tra le curve, è il metodo migliore. Vengono considerate correnti critiche tutti i valori di corrente che cadono nell intervallo B-B1 riportato in figura che sono i punti di intersezione tra le due curve confrontate. Il cavo è protetto correttamente solo se la corrente di cortocircuito Iccmin è superiore alla massima corrente critica, cioé se cade a destra del punto B. correnti critiche corrente di cortocircuito Icc diagramma I 2 t dell'interruttore diagramma I 2 t del cavo Coefficienti di correzione Sezione cavo (mm 2 ) Ks 0,9 0,85 0,8 0,75 0,72 N cavi in parallelo Kp 1 2 2,65 3 3,2 23

27 Caratteristiche di limitazione Le curve di limitazione La corrente di cortocircuito presunta, in condizioni teoriche sostituendo ciascun polo dell interruttore con un conduttore avente impedenza trascurabile, avrebbe un andamento come indicato in figura. Ogni interruttore ha invece una propria capacità di limitazione dell energia che fa si che l andamento reale della corrente sia diverso. Questa capacità di limitazione viene indicata in una curva definita curva di limitazione che indica, per i diversi valori di corrente di cortocircuito presunta (espressa come valore efficace), il rispettivo valore di cresta Ip (ka) della corrente limitata dall interruttore. Avere interruttori con capacità di limitazione elevate va sicuramente a favore della protezione degli impianti. Vengono fondamentalmente ridotti gli effetti termici con conseguente riduzione del surriscaldamento dei cavi, gli effetti meccanici ed elettromagnetici. Disporre di interruttori limitatori vuol dire anche migliorare la selettività ed il back-up nel coordinamento tra più apparecchi. Il valore di cresta (o di picco), in assenza di interruzione, dipende dalla corrente di cortocircuito, dal fattore di potenza e dall angolo di inserzione del cortocircuito stesso. Nelle curve di limitazione vengono indicati, in accordo alla norma CEI EN , i valori di Ip/Icc tenendo conto del fattore di potenza cos ϕcc. Come si può notare dal grafico di riferimento la condizione peggiore si ha in corrispondenza di un cosϕ = 0,2 che corrisponde ad un rapporto Ip/Icc pari a 2,2. Ciò significa che l effetto della componente unidirezionale di Icc provoca un incremento del valore di picco della 1 semionda di circa il 56% rispetto al valore pertinente ad un cortocircuito simmetrico andamento teorico IP (ka) ML 4 MH 3 MA andamento reale Icc (ka) 0,3 0,25 0,2 0,5 0,9 0,8 0,7 Caratteristiche di limitazione secondo CEI EN La norma CEI EN definisce tre classi di limitazione per le quali gli interruttori possono essere suddivisi. Le tre classi, riportate nelle tabelle di seguito rappresentano la capacità di limitazione dell energia specifica passante che ogni interruttore ha, cioé il massimo valore di energia che l interruttore lascia passare in condizioni di cortocircuito. La norma CEI EN non definisce alcuna caratteristica di limitazione per gli interruttori ad uso industriale. Per correnti normali superiori a quelle indicate in tabella non sono definiti valori di energia. Valori ammissibili di I 2 t lasciato passare per interruttori con corrente nominale fino a 16A incluso Classi di energia Icm (A) I 2 t max (A 2 s) I 2 t max (A 2 s) I 2 t max (A 2 s) Tipi B-C Tipo B Tipo C Tipo B Tipo C 3000 Non vengono specificati limiti Valori ammissibili di I 2 t lasciato passare per interruttori con corrente nominale > 16A fino a 32A incluso Classi di energia Icm (A) I 2 t max (A 2 s) I 2 t max (A 2 s) I 2 t max (A 2 s) Tipi B-C Tipo B Tipo C Tipo B Tipo C 3000 Non vengono specificati limiti

28 Caratteristiche dei dispositivi di protezione differenziale Protezione differenziale La protezione differenziale si realizza impiegando un interruttore differenziale o un modulo differenziale associabile ad un interruttore di protezione dalle sovracorrenti. L interruttore differenziale deve essere scelto con una caratteristica di intervento adeguata alla corrente differenziale tale da garantire la protezione dai contatti diretti ed indiretti. I dispositivi differenziali vengono classificati secondo 3 tipologie: Tipo AC Differenziale in grado di garantire la protezione differenziale in presenza di correnti di guasto di tipo alternato applicate istantaneamente o lentamente crescenti. Per le caratteristiche di protezione di questi interruttori essi trovano largo impiego nelle applicazioni domestiche e similari per la protezione dai contatti diretti ed indiretti. Questi apparecchi hanno il circuito magnetico realizzato in materiali con cicli di isteresi molto ripidi. In caso di guasto a terra con correnti di guasto aventi componenti continue i dispositivi di tipo AC non sono in grado di intervenire, poiché il ciclo di isteresi ed il segnale di guasto si riducono. Tipo A Differenziali che garantiscono la medesima protezione di quelli di tipo AC ma in aggiunta sono in grado di garantire la protezione anche in presenza di correnti di guasto alternate con componenti pulsanti unidirezionali provocate per esempio da alimentatori tipo switching presenti in apparecchiature elettroniche. Questi apparecchi trovano largo impiego nel terziario/industriale in impianti con apparecchiature elettroniche (banche, supermercati, centri elaborazione dati etc...) in grado di generare componenti continue pericolose. In questo tipo di apparecchi il circuito magnetico è realizzato con materiali aventi cicli di isteresi molto più inclinati. In condizioni di guasto con componenti continue il ciclo di isteresi non subisce variazioni significative e di conseguenza il dispositivo differenziale interviene correttamente. Tipo S S Differenziali selettivi o ritardati indifferentemente di tipo A o AC in grado di intervenire con un ritardo intenzionale (fisso o regolabile) rispetto ad un differenziale di tipo normale. Questi apparecchi trovano largo impiego negli impianti dove è richiesta la selettività differenziale come interruttori generali. Caratteristiche dei differenziali di tipo AC e di tipo A Tipo di Tipo di corrente Corrente di Corrente di Note differenziale non intervento intervento certo tipo AC solo corrente alternata 0,5 I n 1 I n non adatto applicata per corrente istantaneamente solo corrente alternata pulsante unidirezionale lentamente crescente tipo A pulsante unidirezionale 0,35 I n 1,4* I n adatto anche 150 per corrente 6 ma 6 ma (corrente continua 6 ma) applicata istantaneamente pulsante unidirezionale (corrente continua 6 ma) lentamente crescente pulsante unidirezionale 0,25 I n 1,4* I n con un angolo di 90 pulsante unidirezionale 0,11 I n 1,4* I n con un angolo di 135 alternata con corrente di intervento certo pari a 1 I n * 2 I n per I = 10 ma 25

29 Protezione dalle sovratensioni Limitatori di sovratensione (SPD) Compito degli SPD (surge protective device) è proteggere gli impianti elettrici, informatici, di telecomunicazione e i rispettivi componenti dalle sovratensioni. Per quanto riguarda gli impianti elettrici gli SPD vanno usati come componente dell LPS (impianto di protezione contro i fulmini) interno, il cui compito è quello di evitare che durante il passaggio della corrente di fulmine si inneschino scariche pericolose all interno della struttura protetta. Gli SPD si dividono in: - spinterometri autoestinguenti: si basano sul principio di funzionamento dello spinterometro, ma sono in grado di estinguere l arco elettrico che si innesca al momento della scarica; si utilizzano per estinguere le correnti di fulmine (onda 10/350 µs, valore di alcune centinaia di ka) - varistori (prodotti a catalogo BTicino): si basano sul principio di formazione di un cortocircuito e successiva estinzione dello stesso mediante resistenza non lineare - elettronici: sono sostanzialmente dei diodi zener con caratteristiche di intervento simili a quelle dei varistori, ma prestazioni inferiori. In particolare è necessario evitare delle scariche pericolose tra l LPS esterno e: - corpi metallici con notevole estensione lineare - impianti esterni che entrano nella struttura - impianti interni alla struttura Per evitare l innesco di scariche pericolose si può ricorrere a: - collegamenti equipotenziali, realizzati con conduttori equipotenziali - collegamenti equipotenziali, realizzati con SPD, se non è possibile eseguire direttamente il collegamento con conduttori equipotenziali - isolamento (non applicabile per corpi metallici esterni o impianti esterni). L applicazione dei sopracitati provvedimenti è subordinata alla valutazione del rischio R associato ad una fulminazione e al suo confronto con il rischio accettabile Ra : se R Ra, non è necessario prevedere alcuna misura di protezione. Nel caso di collegamenti equipotenziali per impianti esterni i conduttori attivi devono essere collegati per mezzo di SPD. Gli SPD devono essere posti all ingresso della linea elettrica di alimentazione nella struttura protetta. Gli SPD così scelti, però, possono portare ad una scarsa protezione di alcune parti dell impianto e degli apparecchi. Per informazioni più dettagliate si rimanda alla specifica giuda "Guida alla scelta dei limitatori di sovratensione SPD" 26

30 Il regime del neutro I sistemi di distribuzione Tutti i sistemi di distribuzione si classificano in modo diverso in relazione sia alla messa a terra del neutro che alla messa a terra delle masse e vengono identificati impiegando 2 lettere che rappresentano rispettivamente: 1 lettera situazione del neutro rispetto a terra T - collegamento del conduttore di neutro direttamente a terra I - isolamento del conduttore di neutro da terra, oppure collegamento a terra tramite un impedenza. 2 lettera situazione delle masse rispetto a terra T - collegamento delle masse direttamente a terra N-collegamento delle masse al conduttore di neutro Nei sistemi di distribuzione monofase si distinguono quelli fase/neutro derivati da un sistema trifase a stella da quelli derivati da un sistema trifase a triangolo o da un doppio monofase. In entrambi i casi il punto intermedio, dal quale parte il neutro è messo a terra ed è separato dal conduttore di terra che funziona da protezione. Il sistema TT Il sistema di distribuzione TT viene impiegato dove l utenza è alimentata direttamente dalla rete pubblica in bassa tensione, negli edifici residenziali o similari. Nulla vieta però l impiego del sistema TT anche per applicazioni nel settore industriale. In un impianto di tipo TT il neutro è distribuito direttamente dall'ente erogatore ed è collegato a terra al centro stella del trasformatore. Le masse degli utilizzatori sono invece collegate ad una terra locale come rappresentato nello schema di seguito. In un sistema TT il conduttore di neutro deve essere considerato un conduttore attivo perché potrebbe assumere tensioni pericolose, pertanto è sempre necessaria l interruzione del neutro. Il valore della corrente di guasto nei sistemi TT viene limitata dalla resistenza del neutro, messo a terra in cabina e dalla resistenza di terra dell impianto di terra locale. Negli impianti di questo tipo dove le masse non sono però collegate ad un conduttore di terra comune si deve sempre prevedere un interruttore differenziale su ogni partenza, poiché è obbligatorio che si interrompa tempestivamente il circuito al primo guasto di isolamento. I sistemi di tipo TT sono quelli più facili da realizzare e non necessitano di frequenti manutenzioni (si consiglia il periodico controllo dell effi cienza del dispositivo differenziale mediante il suo tasto di prova specifico). Sistema TT T (neutro a Terra) Utilizzatori PE T (masse a Terra) L1 L2 L3 N Esempio di sistema TT in installazione in centralini domestici 27

31 Il sistema TN I sistemi di distribuzione Il sistema di distribuzione TN si utilizza in impianti (generalmente industriali) dove si preleva potenza in media tensione e la si distribuisce con una propria cabina di trasformazione media/bassa tensione. In questo sistema di distribuzione il neutro è collegato direttamente a terra. Si possono realizzare due tipologie di sistema TN, rispettivamente: Sistema TN-S Questo sistema di distribuzione si realizza tenendo i conduttori di neutro (N) e di protezione (PE) separati tra loro (PE+N) come illustrato nello schema di riferimento (collegamento a 5 fili). Il conduttore di protezione (PE) non deve mai essere interrotto Sistema TN-C Questo sistema di distribuzione si realizza collegando il neutro (N) ed il conduttore di protezione (PE) insieme (PEN) come illustrato nello schema di riferimento (collegamento a 4 fili). Esso consente di risparmiare sull installazione poiché presuppone l impiego di interruttori tripolari e la soppressione di un conduttore. In questa tipologia di distribuzione la funzione di protezione e di neutro è assolta dal medesimo conduttore (PEN) che non deve essere mai interrotto. Il conduttore PEN deve essere collegato al morsetto di terra dell utilizzatore ed al neutro e non deve avere sezione inferiore a 10 mm 2 se in rame o 16 mm 2 se in alluminio. Con questo sistema di distribuzione è vietato l uso di dispositivi di interruzione differenziale sulle partenze con neutro distribuito, pertanto ne è vietato l impiego per impianti a maggior rischio in caso di incendio. E' consentita la realizzazione di sistemi di distribuzione misti TN-C e TN-S in un medesimo impianto (TN-C-S), purché il sistema di distribuzione TN-C sia a monte del sistema TN-S. Nel sistema TN le masse vanno collegate al conduttore di protezione che a sua volta è collegato al punto di messa a terra dell alimentazione. Si consiglia sempre di collegare il conduttore di protezione a terra in più punti. L interruzione del circuito è obbligatoria al verificarsi del primo guasto di isolamento e può essere realizzata con dispositivi di protezione dalle sovracorrenti o differenziali (con le eccezioni di cui sopra). Vale la pena ricordare che con il sistema di distribuzione TN il rischio di incendio in caso di forti correnti di guasto aumenta, pertanto è necessario scegliere la protezione adeguata in fase di progettazione e calcolo o di verifica dell impianto elettrico stesso. Questa verifica è la sola garanzia di funzionamento sia al momento del collaudo che dell utilizzazione. Sistema TN-S Sistema TN-C L1 L2 L3 N L1 L2 L3 PEN PE Utilizzatori Utilizzatori T (neutro a Terra) N-S (masse al Neutro mediante PE Separato) T (neutro a Terra) N-C (masse al Neutro mediante PE Comune al neutro (PEN)) Sistema TN-C-S L1 L2 L3 N PEN PE Utilizzatori Utilizzatori T (neutro a Terra) N-C (masse al Neutro mediante PE Comune al neutro (PEN) N-S (masse al Neutro mediante PE Separato) 28

32 Il sistema IT I sistemi di distribuzione Questo sistema di distribuzione è generalmente impiegato in impianti, dove è richiesta la massima continuità di servizio, predisposti di propria cabina di trasformazione. Nel sistema IT il neutro è isolato da terra oppure è collegato attraverso un impedenza di valore sufficientemente elevato. Tutte le masse degli utilizzatori sono invece collegate individualmente a terra ed il neutro non viene distribuito così come raccomandato dalle norme. Questo sistema di distribuzione richiede un livello di isolamento elevato e poiché lo sgancio automatico è obbligatorio al secondo guasto di isolamento è richiesta la segnalazione (obbligatoria) al primo guasto di isolamento attraverso un controllore permanente da collegare tra neutro e terra. L interruzione automatica del circuito può essere realizzata con dispositivi di protezione dalle sovracorrenti o differenziali. Non è obbligatorio lo sgancio al primo guasto, tuttavia ne è richiesta la ricerca e l eliminazione. La verifica dello sgancio al secondo guasto deve essere effettuata in sede di progetto o di verifica dell impianto. Nei sistemi IT dove le masse sono collegate a terra individualmente o per gruppi è necessario effettuare la verifica dell intervento automatico dei dispositivi di protezione secondo le condizioni previste per i sistemi di tipo TT. In queste condizioni è sempre richiesto l impiego di interruttori differenziali. Nel caso invece in cui le masse sono collegate collettivamente a terra la verifica delle protezioni deve essere fatta facendo riferimento alle considerazioni valide per il sistema TN. Le norme sconsigliano vivamente di avere il dispersore delle masse della cabina separato da quello degli utilizzatori. In impianti comunque realizzati in questo modo è necessario impiegare dispositivi differenziali a monte dell installazione. L impiego di sistemi di distribuzione IT comporta l intervento, in caso di manutenzione, di personale qualificato. Sistema IT I (neutro Isolato da terra) Utilizzatori PE T (masse a Terra) L1 L2 L3 Interruzione del conduttore neutro Il conduttore neutro non deve mai essere interrotto se prima o contemporaneamente, non si interrompono tutti i conduttori di fase che interessano il circuito. La stessa regola vale per la richiusura, nel senso che il neutro non deve mai risultare chiuso dopo le fasi. Questa regola riguarda la sicurezza: infatti come si vede dalla figura, il neutro assumerebbe la tensione di fase attraverso gli utilizzatori e, in caso di distribuzione trifase, gli utilizzatori monofase con alimentazione fase-neutro potrebbero subire danni. VIETATO INTERROMPERE SOLO IL NEUTRO L1 L2 L3 N L1 L2 L3 N 230/400V U A 100Ω B 10Ω In 2,3A In 23A Il neutro, attraverso l'utilizzatore U assume la tensione di fase Gli utilizzatori A e B risultano collegati in serie tra L2 L3 alla tensione di 400V con un assorbimento di 3,45A; l'utilizzatore A è sovraccaricato 29

33 Numero di poli da proteggere in funzione del sistema di distribuzione I sistemi di distribuzione In funzione del sistema di distribuzione impiegato è necessario scegliere le protezioni adeguate riferendosi al numero di poli (conduttori) da proteggere. Come regola generale devono essere previsti dispositivi idonei a rilevare ed eventualmente interrompere le sovracorrenti che si possono creare su tutti i conduttori di fase. Non è, in generale richiesta l interruzione a tutti i conduttori attivi. In base a questa regola è quindi possibile impiegare fusibili ed interruttori automatici unipolari o multipolari. Nei sistemi TT e TN con neutro non distribuito è possibile omettere il dispositivo di rilevazione delle sovracorrenti su uno dei conduttori di fase, se a monte è installato un dispositivo differenziale. Nei sistemi IT è invece obbligatorio predisporre i sistemi di rilevazione su tutti i conduttori di fase. L interruzione del conduttore di neutro non deve avvenire prima di quella del conduttore di fase e la richiusura deve avvenire contemporaneamente o prima del conduttore di fase. Nei sistemi di tipo IT il neutro non dovrebbe essere distribuito per regioni di sicurezza, in quanto al primo guasto a terra potrebbe assumere una tensione verso terra pari a quella concatenata del sistema trifase. Nel caso in cui il neutro è distribuito è necessario provvedere alla rilevazione delle sovracorrenti con interruzione di tutti i conduttori compreso il neutro. Questo provvedimento non è necessario se il neutro è opportunamente protetto dal cortocircuito da un idoneo dispositivo di protezione posto a monte (per esempio all origine dell installazione) ed il circuito è protetto da un dispositivo differenziale con corrente differenziale inferiore al 15% della portata del conduttore di neutro corrispondente. Il differenziale deve necessariamente aprire tutti i conduttori attivi (neutro compreso). Sistemi Monofase Trifase con neutro Trifase di distribuzione Fase + Neutro Fase + Fase SN SF SN < SF (L + N) (L + L) (L1 + L2 + L3 + N) (L1 + L2 + L3 + N) (L1 + L2 + L3) TT L N L L L L L N L L L N L L L sì (1) sì sì sì sì sì (1) sì sì sì sì sì sì sì 1P+N o 2P 2P 3P+N o 4P 4P 3P TN-S conduttore PE separato da N L N L L L L L N L L L N L L L sì (1) sì sì sì sì sì (1) sì sì sì sì sì sì sì 1P+N o 2P 2P 3P+N o 4P 4P 3P TN-C conduttore PEN L N L L L L L N L L L N L L L sì (2) sì sì sì sì sì (2) sì sì sì no sì sì sì 1P 2P 3P 3P 3P IT L N L L L L L N L L L N L L L sì sì sì sì sì sì sì sì sì sì sì sì sì sì sì 2P 2P 4P 4P 3P Legenda SN = sezione del conduttore del neutro SF = sezione del conduttore di fase (1) = non è richiesta la protezione ma non è neanche vietata sì = protezione necessaria no = protezione vietata sul conduttore PEN (2) = protezione vietata 1P = interruttore con il polo protetto 1P+N = interruttore con il polo di fase protetto e con il polo di neutro non protetto 2P = interruttore con entrambi i poli di fase protetti 3P = interruttore con 3 poli protetti 3P+N = interruttore con i 3 poli di fase protetti e quello di neutro non protetto 4P = interruttore con 4 poli protetti 30

34 Protezione dai contatti indiretti Tipi di protezione dai contatti indiretti Tutti i componenti elettrici devono essere protetti contro il pericolo di contatto con parti metalliche accessibili, normalmente non in tensione, ma che potrebbero assumere un potenziale pericoloso a seguito di un guasto o del cedimento dell isolamento. Questa protezione può essere classificata in due tipologie: Protezione attuata senza l interruzione automatica dell alimentazione e senza messa a terra se le condizioni del componente o della persona sono tali da rendere il guasto non pericoloso. Protezione attuata attraverso l interruzione automatica dell alimentazione mediante apparecchi di protezione dalle sovracorrenti o differenziali. La protezione totale dai contatti indiretti si può realizzare mediante l isolamento delle parti attive, senza possibilità di rimuovere l isolamento stesso, o mediante involucri e barriere che assicurino adeguati gradi di protezione. In particolari ambienti è ammesso realizzare la protezione parziale dai contatti indiretti mediante ostacoli (grate, transenne, etc...) o distanziamenti che impediscono l accidentale contatto con le parti in tensione. In aggiunta e non in sostituzione delle protezioni totali e parziali è prevista l installazione della protezione attiva mediante interruttori differenziali con corrente differenziale nominale non superiore a 30 ma. Protezione mediante separazione elettrica Per garantire la protezione dai contatti si ricorre a circuiti in cui le parti attive sono alimentate da un circuito elettrico perfettamente isolato da terra. In questi impianti non è possibile la richiusura del circuito attraverso il contatto mano-piedi della persona e quindi non si possono realizzare situazioni reali di pericolo. Questo tipo di protezione si può realizzare impiegando trasformatori di sicurezza e linee di lunghezza limitata. Protezione in impianti a bassissima tensione di sicurezza In questo caso la protezione è garantita quando le parti attive sono alimentate a tensioni non superiori a 50V a.c. e 120V d.c., adottando comunque i provvedimenti per impedire il contatto accidentale tra i circuiti a bassissima tensione e quelli a bassa tensione. In alcuni casi speciali è ammessa la protezione mediante luoghi non conduttori o collegamento equipotenziale locale non connesso a terra. sistema sistema BTS SELV SELV max 50V a.c. Protezione mediante doppio isolamento o isolamento rinforzato Questi componenti elettrici hanno parti attive isolate dalle parti accessibili oltre all isolamento funzionale anche da un isolamento supplementare che rende praticamente impossibile l incidente. Essi sono definiti di classe II. Il collegamento delle masse al conduttore di protezione in questo caso è vietato. circuito separato Vmax = 500V segno grafico per componente a doppio isolamento involucro metallico eventuale isolamento principale Vn (V) x L (m) non si deve collegare la massa né a terra né al conduttore di protezione NO isolamento supplementare 31

35 Protezione dai contatti indiretti Tipi di protezione dai contatti indiretti Protezione mediante interruzione dell alimentazione La protezione mediante l interruzione automatica dell alimentazione è richiesta quando a causa di un guasto, si possono verificare sulle masse tensioni di contatto di durata e valore tali da rendersi pericolose per le persone. La norma CEI 64-8/4 considera pericolose le tensioni di contatto e di passo superiori a 50V a.c. per gli ambienti ordinari e a 25V a.c. per gli ambienti speciali. Se le tensioni di contatto e di passo sono superiori a questi valori è necessario interromperle in tempi opportunamente brevi, affinché vengano evitati danni fi siologici alle persone, così come defi nito dalla norma IEC In questo caso è quindi necessario scegliere dei dispositivi di interruzione e protezione automatici che abbiano caratteristiche di intervento tali da garantire un adeguato livello di sicurezza. Le norme non pongono limiti alla scelta dei dispositivi di protezione impiegabili, che potrebbero essere di tipo termici (fusibili) magnetotermici (interruttori magnetotermici) o differenziali (interruttori differenziali), purché abbiano i requisiti di protezione richiesti. Vale la pena ricordare che gli interruttori differenziali di adeguata sensibilità sono gli apparecchi maggiormente impiegati per un effi cace protezione dai contatti indiretti, anche se non sono esclusi dispositivi di tipo differente. Per scegliere quale apparecchio impiegare è necessario conoscere la caratteristica tempo-tensione dove rilevare per quanti secondi o frazione di secondi un determinato valore di tensione di contatto può essere sopportato. Per poter costruire questa caratteristica è indispensabile analizzare gli effetti che la corrente provoca nel passaggio in un corpo umano riportata sulla norma IEC Questa caratteristica definisce 4 zone di pericolosità in funzione del valore di corrente circolante per un determinato tempo. Zona 1: nessuna reazione al passaggio della corrente Zona 2: abitualmente nessun effetto fisiologicamente pericoloso Zona 3: abitualmente nessun danno organico. Probabilità di contrazioni muscolari e difficoltà respiratoria; disturbi reversibili nella formazione e conduzione di impulsi nel cuore, inclusi fibrillazione ventricolare, che aumentano con l intensità di corrente ed il tempo. Zona 4: in aggiunta agli effetti descritti per la zona 3 la probabilità di fibrillazione ventricolare può aumentare fino oltre il 50%. Si possono avere degli effetti fisiologici come l arresto cardio-respiratorio e gravi ustioni. Analizzando le curve di sicurezza se ne deduce che gli interruttori differenziali con soglia di intervento di 30mA offrono un eccellente livello di protezione dai contatti indiretti e sono preferibili ad altri dispositivi di protezione ms durata di passaggio della corrente ,1 0,2 0, corrente passante per il corpo umano ma 32

36 Protezione dai contatti indiretti Protezione dai contatti indiretti nei sistemi TT Nei sistemi TT un guasto tra una fase ed una massa determina una corrente di guasto che interessa contemporaneamente l impianto di terra dell utente e del distributore di energia elettrica. Tale corrente è funzione dell impedenza dell anello di guasto RA data dalla somma delle resistenze di terra RPE ed RT. La protezione dai contatti indiretti mediante interruzione automatica dell alimentazione negli impianti TT è realizzabile impiegando interruttori magnetotermici o differenziali, purché vengano soddisfatte rispettivamente le seguenti condizioni: Interruttore magnetotermico: Interruttore differenziale: RA 50/Ia RA 50/In dove: RA è la somma delle resistenze di terra dei conduttori e dei dispersori (RPE+RT) Ia è la corrente (A) che provoca l intervento automatico dell interruttore magnetotermico entro 5 secondi I n è la corrente differenziale nominale (A) dell interruttore differenziale 50 è la tensione di contatto (V) di sicurezza per gli ambienti ordinari (25V per gli ambienti particolari, agricoli, zootecnici etc...) Poiché nei sistemi di distribuzione di tipo TT difficilmente si hanno a disposizione terreni di qualità e superficie sufficiente a realizzare dispersori con resistenze inferiori a 1Ω costanti nel tempo, il coordinamento risulta impossibile con interruttori con In > 10A. Questo tipo di protezione è pertanto solo teorica e si deve sempre ricorrere alla protezione mediante dispositivi differenziali. Per un efficace protezione quindi le stesse norme prediligono l impiego di interruttori differenziali che non necessitano di considerazioni sulla resistenza del dispersore che deve essere bassissima e costante nel tempo. L interruttore differenziale rileva direttamente la corrente di dispersione a terra come differenza tra le correnti totali che interessano i conduttori attivi. La corrente di intervento (Ia = 50V/RT) da introdurre nella condizione di coordinamento si identifica con la corrente nominale differenziale (I n = 50V/RT) quando il tempo d intervento non supera 1 secondo. Le condizioni di coordinamento sono indicate in tabella. I n (A) 1 0,5 0,3 0,1 0,03 0,01 RA (Ω) Protezione mediante interruttori magnetotermici Protezione mediante interruttori differenziali id I n RPE RPE RA = RT + RPE RT RA = RT + RPE RT Condizione d'interruzione dell'alimentazione 50 Condizione d'interruzione dell'alimentazione Ia RA 50 dove Ia è la corrente che provoca l'intervento automatico entro 5s ed RA è la somma della resistenza di terra e di quella del PE fra il punto di guasto e il dispersore I n RA 33

37 Protezione dai contatti indiretti Protezione dai contatti indiretti nei sistemi TN In un sistema TN esistono tanti anelli di guasto quante sono le masse suscettibili di andare in tensione. In sede di progetto è quindi necessario calcolare l anello di maggiore impedenza Zs, prendendo in considerazione l impedenza equivalente del trasformatore nei suoi componenti (XE e RE), l impedenza dei conduttori di fase (XL e RL) e l impedenza del conduttore PE (XPE e RPE). Un guasto sul lato bassa tensione è paragonabile ad un cortocircuito che si richiude al centro stella del trasformatore attraverso i conduttori di fase e di protezione. In questo caso è necessario impiegare protezioni adeguate in modo tale che venga soddisfatta la seguente condizione: Condizione di protezione: Ia U0/Zs dove: U0 Zs Ia è la tensione nominale verso terra (lato bassa tensione) dell impianto è l impedenza totale è la corrente (A) che provoca l intervento automatico del dispositivo di protezione entro i tempi indicati di seguito. Tempi d interruzione in funzione di U0 U0 (V) >400 T (s) 0,8 0,4 0,2 0,1 Le norme ammettono 4 casi in cui è ammessa l interruzione del guasto per tempi diversi e non superiori a 5 secondi. I 4 casi particolari sono: 1) circuiti di distribuzione comprendenti condutture, quadri e apparecchi di protezione e manovra 2) circuiti terminali che collegano utilizzatori fissi, quando al circuito di distribuzione o al quadro di zona che li alimenta non fanno capo circuiti destinati ad utilizzatori mobili 3) circuiti terminali che collegano utilizzatori fissi non nelle condizioni di cui al punto 2, purché la tensione totale di terra che li alimenta non superi 50V nelle condizioni di guasto più gravose 4) circuiti terminali che collegano utilizzatori fissi non nelle condizioni di cui ai punti 2 e 3, purché tutte le masse estranee presenti nell ambiente siano collegate in equipotenzialità supplementare; i collegamenti equipotenziali supplementari utilizzati per questo scopo devono essere dimensionati come se fossero collegamenti equipotenziali principali (S 6mm 2 ) Gli interruttori magnetotermici sono preferibili agli interruttori differenziali per l interruzione contro i contatti diretti in presenza di elevate correnti di guasto. Di seguito è riportata una tabella che indica le condizioni di coordinamento per una protezione adeguata impiegando interruttori magnetotermici BTicino in circuiti con U0 = 230V. Interruttori Btdin In (A) Zs (m) Interruttori Megatiker In (A) Zs (m) ,5 36,5 28,7 38, Per il calcolo dell impedenza dell anello di guasto si propone la seguente formula: Zs = 1,5 (RE+RL+RPE) 2 + (XE+XL+XPE) 2 Nel caso in cui la condizione di protezione non fosse soddisfatta con l impiego di interruttori magnetotermici è necessario ricorrere a dispositivi differenziali. L impiego di dispositivi differenziali soddisfa generalmente la condizione di protezione e non richiede il calcolo dell impedenza totale dell impianto Zs. Gli interruttori differenziali non presentano alcun problema di coordinamento, in quanto per I n elevate (3A) ammettono impedenze dell anello di guasto dell ordine di diverse decine di Ω (76), che non si realizzano mai. Per evitare interventi intempestivi dei dispositivi differenziali conviene installare sui circuiti di distribuzione apparecchi di tipo regolabile, impostando la massima corrente nominale differenziale ed il massimo ritardo; sui circuiti terminali installare invece apparecchi istantanei con la massima sensibilità consentita. Verificare sempre che il potere di interruzione differenziale non sia inferiore alla corrente di guasto prevedibile (U0/Zs). L1 L2 L3 N PE id id 34

38 Protezione dai contatti indiretti Protezione dai contatti indiretti nei sistemi IT Nel sistema di distribuzione IT il neutro è isolato da terra (o è collegato attraverso un impedenza di valore elevato) e le masse metalliche sono collegate direttamente a terra. In caso di guasto a massa la corrente di guasto si richiude solo attraverso le capacità dei conduttori sani verso terra. Questa corrente di guasto risulta limitata entro valori non pericolosi. Al primo guasto le norme non richiedono l intervento dei dispositivi di protezione, tuttavia al secondo guasto è indispensabile che le protezioni intervengano tempestivamente con i tempi indicati nella tabella di seguito. Tensione (V) Tempo di interruzione (s) neutro neutro non distribuito distribuito 120/240 0, /400 0,4 0,8 400/690 0,2 0,4 580/1000 0,1 0,2 Pur non essendo richiesto l intervento dei dispositivi di protezione al primo guasto è necessario invece adottare dei dispositivi di segnalazione a funzionamento continuo atti a rilevare lo stato di isolamento dell impianto stesso e segnalare l eventuale guasto a terra sulle fasi o sul neutro (solo se distribuito). I dispositivi di protezione impiegabili negli impianti IT possono essere interruttori di protezione dalle sovracorrenti o dispositivi differenziali. Nel caso di impiego di interruttori differenziali è necessario impiegare apparecchi con una corrente differenziale di non funzionamento almeno uguale alla corrente prevista per un eventuale 1 guasto a terra. Questa condizione è necessaria per garantire la massima continuità di servizio. La condizione di protezione da rispettare per il coordinamento delle protezioni nei sistemi IT è: RT x I UL dove: RT è la resistenza del dispersore di terra (Ω) I è la corrente di guasto nel caso di 1 guasto di impedenza trascurabile tra un conduttore di fase ed una massa. UL è la tensione limite di contatto pari a 50V per gli ambienti ordinari e 25V per gli ambienti speciali A seconda di come sono collegate le masse, tutte collegate tra loro ad un stesso punto o collegate individualmente a picchetti di terra, al primo guasto a terra il sistema IT si trasforma in un sistema TN o TT, di conseguenza per la protezione dai contatti indiretti dovranno essere prese in esame le considerazioni fatte per queste 2 tipologie di sistemi. Collegamento individuale delle masse Se le masse degli utilizzatori sono invece collegate individualmente a dispersori locali come illustrato nella figura di seguito il secondo guasto di terra deve essere considerato e trattato come un guasto realizzabile in un sistema TT. La condizione di coordinamento da rispettare al secondo guasto è: Ia 50/RT. L uso dei dispositivi di protezione differenziali non comporta problemi di coordinamento in questa tipologia di impianto ed è indispensabile per l interruzione al secondo guasto. La soluzione installativa che prevede il collegamento individuale delle masse è particolarmente onerosa ed è sconsigliata dalle norme e limitata a casi eccezionali. Sistema IT con messe a terra individuali U0 L1 L2 L3 N Controllo isolamento I I Ri C RT RT 35

39 Protezione dai contatti indiretti Collegamento delle masse ad uno stesso punto Se in un sistema IT le masse degli utilizzatori sono collegate ad un medesimo punto come illustrato in figura, il secondo guasto di terra deve essere considerato e trattato come un guasto realizzabile in un sistema TN. In questo tipo di impianto è possibile impiegare interruttori di protezione dalle sovracorrenti (magnetotermici o elettronici) purché vengano rispettate le condizioni di coordinamento: Ia U/2Zs (impianti con neutro non distribuito) Ia U0/2Z s (impianti con neutro distribuito) dove: Ia è la corrente di intervento U è la tensione concatenata U0 è la tensione di fase Zs è l impedenza dell anello di guasto costituita dal conduttore di fase e dal conduttore PE Z s è l impedenza dell anello di guasto costituita dal conduttore di neutro e dal conduttore PE L impiego di dispositivi differenziali non comporta alcun problema di coordinamento. La norma CEI 64-8 raccomanda di non distribuire il neutro per motivi di sicurezza. Sistema IT con neutro distribuito L1 L2 L3 N U0 Ri C Controllo isolamento PE RT Sistema IT con neutro non distribuito L1 L2 L3 U Ri C Controllo isolamento PE RT 36

40 Caratteristiche e dati degli interruttori BTicino R

41 Dati tecnici interruttori magnetotermici Btdin Btdin 45 Btdin 60 Norme di riferimento CEI EN CEI EN Versioni 1P 1P+N 1P+N 2P 3P 4P 1P 1P+N 1P+N 2P N moduli Tensione massima di impiego Umax (V a.c.) Tensione nominale tenuta di impulso Uimp (kv) 4 4 Tensione nominale Ue (V a.c.) 230/ (***) / Caratteristiche di intervento magnetotermico C B-C C C C C B-C-D B-C C B-C-D Corrente nominale In (A) a 30 C 6 0, ,5 (*) 6 0,5 0,5 (*) (*) (*) (*) (*) (*) (*) (*) (*) Tensione nominale di isolamento Ui (V a.c.) Frequenza nominale (Hz) Potere di cortocircuito nominale Icn (ka) 4,5 6 Temperatura di impiego ( C) N massimo di manovre elettriche N massimo di manovre meccaniche Grado di protezione (zona morsetti) IP 20 IP 20 Grado di protezione (altre zone) IP 40 IP 40 Classe di limitazione (CEI EN 60898) Resistenza alle vibrazioni (IEC CEI 50-6) 3g Hz per 30' 3g Hz per 30' Resistenza alla corrosione clima costante ( C/RH) 23/83-40/93-55/20 23/83-40/93-55/20 (tropicalizzazione secondo IEC 68-2) Resistenza alla corrosione clima variabile ( C/RH) 25/95-55/95 25/95-55/95 (tropicalizzazione secondo IEC 68-2) Resistenza al calore anormale ed al fuoco ( C) (prova del filo incandescente) N massimo di accessori impiegabili 3 3 Dimensioni modulari Installazione a scatto su guida DIN 35 Idoneità al sezionamento Alimentazione superiore/inferiore Accessoriabilità comune Comando di apertura e chiusura contemporanea su tutti i poli Meccanismo a sgancio libero Comando motorizzato Sezione massima cavo flessibile/rigido collegabile (mm 2 ) 25/35 10/16 25/35 25/35 25/35 25/35 25/35 10/16 25/35 25/35 (*) solo curva C (**) vedere tabelle specifiche dei poteri di interruzione (***) 230V per articoli F Nota: Gli interruttori Btdin 45 art. F810N/... e F820/... per applicazioni nel residenziale (centralino) non sono accoppiabili ai moduli differenziali. 38

42 Btdin 100 Btdin 250 Btdin 250 solo magn. Megatiker MD125 CEI EN CEI EN CEI EN CEI EN CEI EN P 4P 1P 1P+N 2P 2P 3P 4P 4P 1P 1P+N 2P 3P 4P 2P 3P 3P 4P , / / B-C-D B-C-D C-D C C-D K-Z C-D C-D K-Z C C C C C 12 14In 12 14In C C 0,5 (*) 0,5 (*) ,6 1, (*) 1(*) , , ,5 2, (*) 2(*) (*) 3(*) ,3 6, (*) 4(*) ,5 12, (**) 25(**) IP 20 IP 20 IP 20 IP 20 IP 40 IP 40 IP 40 IP g Hz per 30' 3g Hz per 30' 3g Hz 30' 23/83-40/93-55/20 23/83-40/93-55/20 23/83-40/93-55/20 25/95-55/95 25/95-55/95 25/95-55/ /35 25/35 25/35 25/35 25/35 50/70 39

43 Dati tecnici interruttori magnetotermici Btdin 100 da 80 a 125A e Btdin 250H Tipo Btdin 100 Btdin 250H Norme di riferimento CEI EN CEI EN Versioni 1P 2P 3P 4P 1P 2P 3P 4P N moduli 1,5 3 4,5 6 1,5 3 4,5 6 Caratteristiche di intervento magnetotermico C C-D C-D C-D C C C C Corrente nominale In (A) a 30 C Tensione nominale Ue (Va.c.) 230/ / Tensione massima di impiego Umax (Va.c.) Tensione nominale di isolamento Ui (Va.c.) Frequenza nominale (Hz) Potere di cortocircuito nominale Icn (ka) Temperatura di impiego ( C) N massimo di manovre elettriche N massimo di manovre meccaniche Grado di protezione (zona morsetti) IP20 IP20 Grado di protezione (altre zone) IP40 IP40 Resistenza alle vibrazioni (IEC CEI 50-6) 3g Hz per 30' 3g Hz per 30' Resistenza alla corrosione in clima costante ( C/RH) 23/8-40/93-55/20 23/83-40/93-55/20 (tropicalizzazione secondo IEC 68-2) Resistenza alla corrosione in clima variabile ( C/RH) 25/95-55/95 25/95-55/95 (tropicalizzazione secondo IEC 68-2) Resistenza al calore anormale ed al fuoco ( C) (prova del filo incandescente) N massimo di accessori impiegabili 3 3 Dimensioni modulari Installazione a scatto su guida DIN 35 Idoneità al sezionamento Alimentazione superiore/inferiore Accessoriabilità comune Comando di apertura e chiusura contemporanea su tutti i poli Meccanismo a sgancio libero Sezione massima cavo flessibile/rigido collegabile (mm 2 ) 50/70 50/70 40

44 Dati tecnici interruttori magnetotermici differenziali Btdin Tipo Btdin 45 Btdin 60 Norme di riferimento CEI EN CEI EN Versioni 1P+N 2P 4P 1P+N 2P 4P N moduli Caratteristiche di intervento magnetotermico C C C C C C C Caratteristiche di intervento differenziale A-AC AC AC A-AC A-AC AC A-AC Corrente nominale In (A) a 30 C 0, , Corrente differenziale nominale I n (A) 0,01-0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,3-0,03 Tensione nominale Ue (Va.c.) / Tensione massima di impiego Umax (Va.c.) Tensione nominale di isolamento Ui (Va.c.) Tensione minima di funzionamento del tasto di prova Umin (V a.c.) Frequenza nominale (Hz) Potere di cortocircuito nominale Icn (ka) 4,5 6 Potere di interruzione differenziale I m (ka) Temperatura di impiego ( C) N massimo di manovre elettriche N massimo di manovre meccaniche Grado di protezione (zona morsetti) IP20 IP20 Grado di protezione (altre zone) IP40 IP40 Classe di limitazione (CEI EN 60898) 2 3 Resistenza alle vibrazioni 3g Hz per 30 min 3g Hz per 30 min (IEC CEI 50-6) Resistenza alla corrosione in clima costante ( C/RH) 23/83-40/93-55/20 23/83-40/93-55/20 (tropicalizzazione secondo IEC 68-2) Resistenza alla corrosione in clima variabile ( C/RH) 25/95-55/95 25/95-55/95 (tropicalizzazione secondo IEC 68-2) Resistenza al calore anormale ed al fuoco ( C) (prova del filo incandescente) N massimo di accessori impiegabili 3 3 Dimensioni modulari Installazione a scatto su guida DIN 35 Comando di apertura e chiusura contemporanea su tutti i poli Meccanismo a sgancio libero Alimentazione superiore/inferiore Idoneità al sezionamento Comando motorizzato Protezione contro gli interventi intempestivi Sezione massima cavo flessibile/rigido collegabile (mm 2 ) 25/35 25/35 41

45 Dati tecnici moduli differenziali Btdin Tipo A AC ~ A-S S Norme di riferimento CEI EN CEI EN CEI EN Versioni 2P 3P 4P 4P 2P 3P 4P 4P 2P 4P 4P N moduli Corrente nominale In (A) a 30 C 0,5 32 0,5 63 0,5 32 0,5 32 0,5 32 0,5 63 0,5 32 0,5 32 0,5 32 0,5 32 0,5 32 0,5 63 0,5 63 0,5 63 0,5 63 0,5 63 0,5 63 Corrente differenziale nominale I n (A) 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0, ,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Tensione nominale Ue (Va.c.) 230/ / /400 Tensione massima di impiego Umax (V a.c.) Tensione nominale di isolamento Ui (V a.c.) Tensione minima di funzionamento del tasto di prova Umin (V a.c.) Frequenza nominale (Hz) Potere di interruzione differenziale I m (ka) vedere tabella specifica vedere tabella specifica vedere tabella specifica Temperatura di impiego ( C) N massimo di manovre elettriche N massimo di manovre meccaniche Grado di protezione (zona morsetti) IP20 IP20 IP20 Grado di protezione (altre zone) IP40 IP40 IP40 Resistenza alle vibrazioni 3g Hz per 30 min 3g Hz per 30 min 3g Hz per 30 min (IEC CEI 50-6) Resistenza alla corrosione clima costante 23/83-40/93-55/20 23/83-40/93-55/20 23/83-40/93-55/20 ( C/RH) (tropicalizzazione sec. IEC 68-2) Resistenza alla corrosione clima variabile 25/95-55/95 25/95-55/95 25/95-55/95 ( C/RH) (tropicalizzazione sec. IEC 68-2) Resistenza al calore anormale e al fuoco ( C) (prova del filo incandescente) Dimensioni modulari Installazione a scatto su guida DIN 35 Protezione contro gli interventi intempestivi Sezione massima cavo 25/35 25/35 10/16 25/35 25/35 25/35 10/16 25/35 25/35 10/16 25/35 flessibile/rigido collegabile (mm 2 ) Note: I moduli differenziali non possono essere abbinati agli interruttori Btdin 45 articolo F810N/... e F820/... per applicazioni da centralino. I moduli differenziali specifici per gli interruttori Btdin 250H hanno le stesse caratteristiche di quelli per Btdin 45/60/100/250 ad eccezione del passo di connessione con l'interruttore magnetotermico. I moduli differenziali HPI di tipo A sono in grado di sopportare impulsi di corrente 8/20µs fino a 3kA, quelli di tipo S invece fino a 5 ka (8/20µs) Tabella potere di interruzione differenziale I m per moduli differenziali associabili In (A) Icn (ka) Ics (%Icn) I m (ka) Btdin , Btdin 60 0, Btdin Btdin ,5 50 7,5 42

46 Dati tecnici moduli differenziali Btdin Tipo moduli differenziali per Btdin 100 (In=80 125A) moduli differenziali per Btdin 250H Versione A AC A-S A AC A-S Norme di riferimento CEI EN CEI EN N di poli 2P - 4P 2P - 4P N moduli Tensione nominale di isolamento Ui (Va.c.) Frequenza nominale (Hz) Tensione massima di impiego Umax (Va.c.) Tensione nominale Ue (Va.c.) 230/ /400 Corrente nominale I n (A) a 30 C Corrente differenziale nominale I n (A) 0,03 0,03 0,3 0,03 0,03 0,3 0,3 0,3 1 0,3 0,3 1 Tensione minima di funzionamento del tasto di prova Umin (Va.c.) Potere di interruzione differenziale I m (ka) 6 6 Temperatura di impiego ( C) N massimo di manovre elettriche N massimo di manovre meccaniche Grado di protezione (zona morsetti) IP20 IP20 Grado di protezione (altre zone) IP40 IP40 Resistenza alle vibrazioni (IEC CEI 50-6) 3g Hz per 30' 3g Hz per 30' Resistenza alla corrosione in clima costante ( C/RH) 23/8-40/93-55/20 23/83-40/93-55/20 (tropicalizzazione secondo IEC 68-2) Resistenza alla corrosione in clima variabile ( C/RH) 25/95-55/95 25/95-55/95 (tropicalizzazione secondo IEC 68-2) Resistenza al calore anormale ed al fuoco ( C) (prova del filo incandescente) N massimo di accessori impiegabili 3 3 Dimensioni modulari Installazione a scatto su guida DIN 35 Sezione massima cavo flessibile/rigido collegabile (mm 2 ) 50/70 25/35 Note: I moduli differenziali non possono essere abbinati agli interruttori Btdin 45 articolo F810N/... e F820/... per applicazioni da centralino. I moduli differenziali specifici per gli interruttori Btdin 250H hanno le stesse caratteristiche di quelli per Btdin 45/60/100/250 ad eccezione del passo di connessione con l'interruttore magnetotermico. I moduli differenziali HPI di tipo A sono in grado di sopportare impulsi di corrente 8/20µs fino a 3kA, quelli di tipo S invece fino a 5 ka (8/20µs) 43

47 Dati tecnici interruttori differenziali Btdin senza sganciatori di sovracorrente incorporati Tipo A AC A-S Norme di riferimento CEI EN CEI EN CEI EN Versioni 2P 4P 2P 4P 2P 4P N moduli Corrente nominale In (A) a 30 C Corrente differenziale nominale I n (A) 0,01 0,03 0,01 0,03 0,3 0,3 0,03 0,3 0,03 0,3 0,5 0,5 0,3 0,5 0,3 0,5 0,5 0,5 Tensione nominale Ue (V a.c.) 230/ / / Tensione massima di impiego Umax (V a.c.) Tensione nominale di isolamento Ui (V a.c.) Tensione minima di funzionamento del tasto di prova Umin (V a.c.) Frequenza nominale (Hz) Potere di interruzione differenziale I m (ka) 1,5 (10In a 63-80A) 1,5 (10In a 63-80A) 0,5 (10In a 63-80A) Temperatura di impiego ( C) N massimo di manovre elettriche N massimo di manovre meccaniche Grado di protezione (zona morsetti) IP20 IP20 IP20 Grado di protezione (altre zone) IP40 IP40 IP40 Classe di limitazione (CEI EN 60898) Resistenza alle vibrazioni (IEC CEI 50-6) 3g Hz per 30 min 3g Hz per 30 min 3g Hz per 30 min Resistenza alla corrosione in clima costante ( C/RH) 23/83-40/93-55/20 23/83-40/93-55/20 23/83-40/93-55/20 (tropicalizzazione secondo IEC 68-2) Resistenza alla corrosione in clima variabile ( C/RH) 25/95-55/95 25/95-55/95 25/95-55/95 (tropicalizzazione secondo IEC 68-2) Resistenza al calore anormale ed al fuoco ( C) (prova del filo incandescente) Dimensioni modulari Installazione a scatto su guida DIN 35 Comando di apertura e chiusura contemporanea su tutti i poli Meccanismo a sgancio libero Alimentazione superiore/inferiore Idoneità al sezionamento N massimo di accessori impiegabili Protezione contro gli interventi intempestivi Sezione massima cavo flessibile/rigido collegabile (mm2) 25/35 25/35 25/35 Associazione con la protezione a monte (Inc in ka) Differenziale 2P a valle 16A 25A 40A 63A 80A Fusibile gg a monte 16A 25A 32A 40A 50A 63A 80A 100A Interruttori magnetotermici Btdin 45 Btdin 60 Btdin 100/250 Btdin 100 (80 125A) M125 In<63A 4, , , Differenziale 4P a valle 25A 40A 63A 80A Fusibile gg a monte 25A 32A 40A 50A 63A 80A Interruttori magnetotermici Btdin 45 Btdin 60 Btdin 100/250 M125 In<63A 4, , , ,

48 Dati tecnici interruttori di manovra e sezionatori Btdin Interruttori sezionatori non accessoriabili Interruttori di manovra accessoriabili Norme di riferimento CEI EN CEI EN CEI EN CEI EN Versione 1P 2P 3P 4P 1P 2P 3P 4P N moduli Corrente nominale In (A) a 30 C Corrente ammissibile di breve 500 (1) (2) (2) (2) 20 In 20 In 20 In 20 In durata Icw (ka) per 1 sec. 750 (2) 1200 (3) 1200 (3) 1200 (3) 1200 (3) Tensione nominale Ue (V a.c.) Tensione nominale di isolamento Ui (Va.c.) Tensione nominale di impulso 4 6 Uimp (kv) Potere di chiusura e interruzione AC22 AC23 nominale e categoria di utilizzazione Temperatura di impiego ( C) N max manovre meccaniche (In < 32A) (In = A) Grado protezione (zona morsetti) IP 20 IP 20 Grado protezione (altre zone) IP 40 IP 40 Dimensioni modulari Sezionamento visualizzato Alimentazione superiore/inferiore Sezione massima cavo 10/16 (1) 10/16 (1) 25 (2) 10/16 (1) 25 (2) 10/16 (1) 25 (2) 25/35 25/35 25/35 25/35 fl essibile/rigido collegabile (mm 2 ) ( 1 ) In < 32A ( 2 ) In = 63A ( 3 ) In = A Corrente di cortocircuito condizionata (A) Interruttori Interruttori sezionatori non accessoriabili Interruttori di manovra accessoriabili magnetotermici serie F71N... ed F74N... serie F71... ed F74... In (A) Btdin Btdin Btdin Btdin

49 Dati tecnici interruttori magnetotermici Megatiker MA125 ME125B/N ME160B/N/H ME250B/N/H MA/MH160 N poli Caratteristiche elettriche (CEI EN ) Corrente ininterrotta nominale Iu (A) a 40 C Tensione nominale Ue (V a.c. a 50-60Hz) Tensione nominale Ue (V d.c.) Tensione nom. di isolamento Ui (V a.c.) Tensione nom. tenuta d impulso Uimp (kv) Categoria di utilizzazione A A A A A Corrente nominale degli sganciatori In (A) Livello di prestazioni A B N B N H B N H A H Potere di interruzione estremo 230V a.c Icu (ka) 400V a.c V a.c V a.c V a.c V a.c V d.c.* Potere di interruzione di servizio Ics (%Icu) Potere di chiusura nominale Icm (ka) a 400V a.c ,5 75,6 52,5 75, ,5 75, ,6 154 Durata (ciclo CO) meccanica elettrica Regolazione sganciatore termico 0,7 1 In 0,7 1 In 0,64 1 In 0,64 1 In 0,64 1 In Regolazione sganciatore magnetico (1) (1) 10 In 10 In 3,5 10 In Attitudine a sezionamento Protezioni Sganciatore magnetotermico Modulo differenziale associabile Accessoriamento Contatti ausiliari/allarme e sganciatori Comando elettrico a motore Esecuzione fissa Esecuzione rimovibile Esecuzione estraibile Manovre rotanti Interblocchi meccanici Dimensioni tripolare 75,6x120x74 75,6x120x74 90x150x74 90x176x74 105x200x105 (lunghez.x altez.x profond.) (mm) tetrapolare 101x120x74 101x120x74 120x150x74 120x176x74 140x200x105 Peso (Kg) tripolare 1 1 1,2 1,2 2,5 tetrapolare 1,2 1,2 1,6 1,6 3,7 * 2 poli in serie ** in corrente continua solo magnetico *** a mezzo toroide esterno (1) vedere curve 46

50 MA/MH/ML250 MA/MH/ML400 MA/MH/ML630MT MA/MH/ML630 MA/MH/ML800 MA/MH/ML A A A A A A A H L A H L A H L A H L A H L A H L , , , ,64 1 In 0,8 1 In 0,8 1 In 0,8 1 In 0,8 1 In 0,8 1 In 3,5 10 In 5 10 In 5 10 In 5 10 In 5 10 In 3 6 In ** ** ** *** *** *** 105x200x x260x x260x x320x x320x x320x x200x x260x x260x x320x x320x x320x140 2,5 4,5 5,8 12,2 12,2 12,2 3,7 6,4 7,4 15,1 15,1 15,1 47

51 Dati tecnici interruttori elettronici Megatiker MA/MH/ML250E MA/MH/ML400E N poli Caratteristiche elettriche (CEI EN ) Corrente ininterrotta nominale Iu (A) a 40 C Tensione nominale Ue (V a.c. a 50-60Hz) Tensione nominale Ue (V d.c.) - - Tensione nom. di isolamento Ui (Va.c.) Tensione nom. tenuta d impulso Uimp (kv) 8 8 Categoria di utilizzazione A B Corrente nominale degli sganciatori In (A) Livello di prestazioni A H L A H L Potere di interruzione estremo Icu (ka) 230V a.c V a.c V a.c V a.c V a.c V a.c V d.c. * Potere di interruzione di servizio Ics (%Icu) Potere di chiusura nominale Icm (ka) a 400V a.c. 75, , Corrente ammissibile di breve durata Icw (ka) selettivo 5 (per 0,3 s) base 5 (per 0,05 s) Durata (ciclo CO) meccanica elettrica Attitudine a sezionamento Protezioni Sganciatore elettronico base Sganciatore elettronico selettivo Sganciatore elett. selettivo con guasto a terra Modulo differenziale associabile Accessoriamento Contatti ausiliari/allarme e sganciatori Comando elettrico a motore Esecuzione fissa Esecuzione rimovibile Esecuzione estraibile Manovre rotanti Interblocchi meccanici Dimensioni (lunghez. x altez. x profond.) (mm) tripolare 105x200x x260x105 tetrapolare 140x200x x260x105 Peso (Kg) tripolare 2,5 5,3 tetrapolare 3,7 6,8 * Solo protezione magnetica 48

52 MA/MH/ML630E MA/MH630ES MA/MH800ES MA/MH1250ES MA/MH1600ES A B B B B A H L A H A H A H A H , (per 0,3s) 10 (per 0,3s) 15 (per 0,3s) 20 (per 0,3s) 10 (per 0,05s) 10 (per 0,05s) 15 (per 0,05s) 20 (per 0,05s) x260x x320x x320x x320x x320x x260x x320x x320x x320x x320x140 5,8 12,2 12, ,4 15,1 15,1 23,4 23,4 49

53 Tipi di sganciatori elettronici per Megatiker Caratteristiche e regolazioni La gamma di interruttori Megatiker elettronici si compone di apparecchi con correnti nominali da 160 a 1600A disponibili con tre tipologie di sganciatori a microprocessore. Ogni tipologia di sganciatore ha differenti possibilità di regolazioni sia in corrente che in tempo per la corretta scelta delle protezioni. Sganciatore BASE tipo E Sganciatore a microprocessore per circuiti in corrente alternata con 2 regolazioni in corrente per la protezione dal sovraccarico e dal cortocircuito. Ir = In Ir = 0,4-0,5-0,6-0,7-0,8-0,9-0,95-1 In Im = Ir Im = 1, Ir Isf Sganciatore SELETTIVO tipo S Sganciatore a microprocessore per circuiti in corrente alternata con 4 regolazioni in corrente ed in tempo per la protezione dal sovraccarico e dal cortocircuito. Gli sganciatori tipo SELETTIVO consentono la doppia regolazione del tempo di intervento per cortocircuito a tempo costante o a I 2 t costante. La regolazione del tempo di intervento per cortocircuito viene effettuata su un solo regolatore. La scelta del tipo di regolazione avviene ruotando in senso orario (tradizionale) o antiorario (ad I 2 t costante) il regolatore Tm. Ir = In Ir = 0,4-0,5-0,6-0,7-0,8-0,9-0,95-1 In = (a 6 Ir) Tr = s (a 6 Ir) Im = Ir Im = 1, Ir Tm Tm = s = 0,01-0,1-0,2-0,3s (I 2 t costante) Tm = 0-0,1-0,2-0,3s (I = K) Regolazione oraria oraria Isf 2 Regolazione antioraria a Regolazione I 2 t costante antioraria a I 2 t costante Sganciatore SELETTIVO CON PROTEZIONE DAL GUASTO A TERRA tipo T Sganciatore a microprocessore per circuiti in corrente alternata con 6 regolazioni in corrente ed in tempo per la protezione dal sovraccarico, dal cortocircuito e dal guasto omopolare a terra. Gli sganciatori di questo tipo consentono la doppia regolazione del tempo di intervento per cortocircuito a tempo costante o a I 2 t costante. La regolazione del tempo di intervento per cortocircuito viene effettuata su un solo regolatore. La scelta del tipo di regolazione avviene ruotando in senso orario (tempo costante) o antiorario (ad I 2 t costante) il regolatore Tm. Ig= In Ig = 0,2-0,3-0,4 0,5-0,6-0,7-0,8-1 In Tg= s Tg = 0,1-0,2-0,5-1s Ir = In Ir = 0,4-0,5-0,6-0,7-0,8-0,9-0,95-1 In = (a 6 Ir) Tr = s (a 6 Ir) = Ir Im = 1, Ir Tm = = s 0,01-0,1-0,2-0,3s (I 2 t Tm = 0-0,1-0,2-0,3s (I = K) oraria Regolazione oraria Isf Isf 2 antioraria Regolazione a I 2 t costante antioraria a I 2 t costante Sganciatore base Sganciatore selettivo Sganciatore selettivo con protezione da guasto a terra Protezione Ir (0,4-0,5-0,6-0,7-0,8-0,9-0,95-1) x In (0,4-0,5-0,6-0,7-0,8-0,9-0,95-1) x In (0,4-0,5-0,6-0,7-0,8-0,9-0,95-1) x In dal sovraccarico Tr 5s (fisso a 6 Ir) s (fisso a 6 Ir) s (fisso a 6 Ir) Protezione Im (1, ) x Ir (1, ) x Ir (1, ) x Ir dal cortocircuito Tm 0,05s (fisso) 0-0,1-0,2-0,3s 0-0,1-0,2-0,3s Protezione Ig - - (0,2-0,3-0,4-0,5-0,7-0,8) x In da guasto a terra Tg - - 0,1-0,2-0,5-1s Istantaneo Isf 4 ka (MA/MH/ML250E) fisso 5 ka (MA/MH/ML E) 5 ka (MA/MH/ML E) 5 ka (MA/MH/ML E) 10 ka (MA/MH ES) 20 ka (MA/MH ES) 20 ka (MA/MH ES) 20 ka (MA/MH ES) Segnalazione LED verde (fisso per 0,3 In) LED verde (fisso per 0,2 In) LED verde (fisso per 0,2 In) alimentazione Segnalazione LED rosso (fisso con I>0,9 Ir, LED rosso (fisso con I>0,9 Ir, LED rosso (fisso con I>0,9 Ir, preallarme intermittente con I>1,05 Ir) intermittente con I>1,05 Ir) intermittente con I>1,05 Ir) Segnalazione LED verde+rosso intermittenti LED verde+rosso intermittenti LED verde+rosso intermittenti sovratemperatura con temperatura interna maggiore con temperatura interna maggiore con temperatura interna maggiore di 75 C di 75 C (con temperatura superiore di 75 C (con temperatura superiore a 85 C attivazione della protezione a 85 C attivazione della protezione da sovraccarico con conseguente da sovraccarico con conseguente apertura dell interruttore) apertura dell interruttore) Segnalazione - 2 LED rossi (1 per sovraccarico 3 LED rossi (1 per sovraccarico intervento + 1 per cortocircuito) + 1 per cortocircuito + 1 per guasto a terra) 50

54 Dati tecnici moduli differenziali Megatiker Interruttore MA/ME125B/N ME160/B/N/H ME250B/N/H Modulo differenziale GE125 GS125 GL125 GS160 GL160 GS250 GL250 N di poli Caratteristiche elettriche Tipo di modulo differenziale AC A - S A - S A - S A - S A - S A - S Corrente nominale In (A) Tensione nominale Ue (V a.c. a Hz) Tensione di funzionamento (V a.c. a Hz) Corrente nominale differenziale I n (A) 0,3-0,5 0,03 3 0,03 3 0,03 3 0,03 3 0,03 3 0,03 3 Tempo di intervento differenziale t (s) - 0-0, , , , , ,3-1-3 Potere di interruzione differenziale I m (%Icu) Caratteristiche funzionali Sganciatore elettromeccanico Sganciatore elettronico Contatto di segnalazione a distanza 50% I n Segnalazione I n % dispersa Segnalazione a distanza intervento differenziale Montaggio laterale Montaggio sottoposto Montaggio su guida DIN 35 Dimensioni e pesi Dimensioni (LxHxP) (mm) Laterale 101x120x74 120x150x74 150x176x74 Sottoposto 101x90x74 120x115x74 150x176x74 Pesi (kg) Laterale 0,7 0,8 0,9 1,1 1,1 1,56 1,56 Sottoposto 1,1 1,2 1,3 1,3 1,35 1,4 1,4 Interruttore MA/MH160 MA/MH/ML E MA/MH/ML E MA/MH/ML630E Modulo dif fe ren zia le GS160 GL160 GS250 GL250 GS400 GL400 GS630 GL630 N di poli Caratteristiche elettriche Tipo di modulo dif fe ren zia le A - S A - S A - S A - S A - S A - S A - S A - S Corrente no mi na le In (A) Tensione nominale Ue (V a.c 50-60Hz) Tensione di funzionamento (V a.c 50-60Hz) Corrente nominale differenziale I n (A) 0,03 3 0,03 3 0,03 3 0,03 3 0,03 3 0,03 3 0,03 3 0,03 3 Tempo di intervento differenziale t (s) 0-0, , , , , , , ,3-1-3 Potere di interruz. differenziale I m (%Icu) Caratteristiche funzionali Sganciatore elettronico Contatto di segnalaz. a distanza 50% I n Segnalazione I n % dispersa Segnalazione a distanza intervento differ. Montaggio sottoposto Dimensioni e pesi Dimensioni (LxHxP) (mm) 140x108x x108x x152x x152x105 Pesi (kg) 1,4 1,4 1,4 1,4 3,1 3,1 3,1 3,1 (*) solo per versione compatta per ME250B/N/H 51

55 Dati tecnici interruttori Megabreak Interruttori Megabreak MA/MH/ML08 MA/MH/ML10 MA/MH/ML12 Frame N poli Caratteristiche elettriche (CEI EN ) Tensione nominale Ue (Va.c. a 50-60Hz) Tensione nominale di isolamento Ui (kv) Tensione nominale tenuta d impulso Uimp (kv) Categoria di utilizzazione B B B Corrente nominale degli sganciatori In (A) Protezione del neutro (% I di fase) Livello di prestazioni A H L A H L A H L Potere di interruzione estremo Icu (ka) 230Va.c Va.c Va.c Va.c Va.c Potere di chiusura nominale Icu (ka) 415Va.c Va.c Va.c Va.c Potere di interruzione di servizio Ics (%Icu) Corrente ammissibile di breve durata Icw (ka) t=1s Attitudine al sezionamento Visualizzazione stato dell interruttore Visualizzazione stato dei contatti Visualizzazione molle cariche/scariche Possibilità di accessoriamento Sganciatore elettronico MP /17S S S S S S S S S S a microprocessore MP /20S O O O O O O O O O MP /17T O O O O O O O O O Protezione dal sovraccarico S S S S S S S S S Protezione dal cortocircuito S S S S S S S S S Protezione dal guasto a terra O O O O O O O O O Contatti ausiliari (5NO+3NC) S S S S S S S S S Contatti di allarme (1NO) O O O O O O O O O Sganciatori di apertura O O O O O O O O O Comando di chiusura (elettromagnete) O O O O O O O O O Comando elettrico a motore a precarica di molle O O O O O O O O O Esecuzione fissa S S S S S S S S S Esecuzione estraibile S S S S S S S S S Interblocchi meccanici O O O O O O O O O S = di serie O = optional 52

56 MA/MH/ML16 MA/MH/ML20 MA/MH/ML25 MA/MH/ML32 MA/MH/ML B B B B B A H L A H L A H L A H L A H L S S S S S S S S S S S S S S S O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S O O O O O O O O O O O O O O O S S S S S S S S S S S S S S S O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S O O O O O O O O O O O O O O O 53

57 Sganciatori elettronici per Megabreak Sganciatori elettronici tipo MP /17... MP3/17S e MP4/17S: sganciatore standard (per interruttori MA e MH) rispettivamente tripolare e tetrapolare. Consente la protezione da sovraccarichi e cortocircuiti con le seguenti regolazioni: sovraccarico: Ir: In (7 gradini: 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0); cortocircuito: Im: 2-12 Ir (7 gradini: 2,3,4,6,8,10,12). t (s) I (A) MP3/17T e MP4/17T: questi relé associano alle protezioni descritte nel paragrafo precedente, la protezione contro i guasti verso terra. Le regolazioni possibili per questo tipo di protezione sono le seguenti: t (s) guasto a terra: Ig: 0 (disattivato) In (4 gradini: 0.4, 0.6, 0.8, 1.0); tg: 0 (istantaneo) s (6 gradini: 0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0). I (A) Sganciatori elettronici tipo MP /20... Regolazione per sovraccarico Lo sganciatore degli interruttori Megabreak tipo MP /20 consente la regolazione della soglia di corrente di intervento per sovraccarico compresa tra il 40% ed il 100% del valore di corrente nominale con passo del 1%. E' possibile scegliere tra 16 possibili combinazioni di curve di regolazione del tempo di intervento per sovraccarico. t (s) I (A) t (s) I (A) 54

58 Sganciatori elettronici per Megabreak Sganciatori elettronici tipo MP /20... Regolazione per cortocircuito a tempo inverso Questo tipo di regolazione si può effettuare per migliorare la selettività nel coordinamento con altri dispositivi di protezione del circuito. Essa permette di determinare per quale valore di corrente non si deve più avere la protezione dal sovraccarico ma bisogna realizzare una protezione da cortocircuito. La curva di intervento relativa a questo tipo di regolazione sarà 10 volte più veloce rispetto al tempo di intervento per sovraccarico al medesimo valore di corrente. Tale regolazione si effettua sui gradini 1, e 12 x Ir (corrente di intervento per sovraccarico regolata). t (s) I (A) Regolazione della corrente di intervento per cortocircuito a tempo indipendente Questa regolazione rappresenta il valore di corrente di cortocircuito per il quale si vuole l'intervento istantaneo dell'interruttore. E' possibile selezionare il livello di corrente per cui la protezione dal cortocircuito a tempo fisso sostituisce quella di cortocircuito a tempo inverso. La corrente di intervento è regolabile nei seguenti gradini:1, e 12 x Ir. t (s) I (A) Regolazione del tempo di intervento per cortocircuito a tempo indipendente E' possibile impostare ritardi sull'intervento per cortocircuito a tempo indipendente da 0 a 1 secondo con passo di 0,1 secondo. t (s) I (A) Intervento istantaneo fisso Gli sganciatori sono dotati di intervento istantaneo fisso (3 elemento) prefissato in fabbrica. t (s) Fisso I (A) 55

59 Sganciatori elettronici per Megabreak Regolazione corrente di intervento per guasto a terra La regolazione del valore di corrente di intervento per guasto a terra è regolabile tra 10 ed il 100% della corrente nominale dell interruttore con passo 1%. t (s) I (A) Regolazione del tempo di intervento per guasto a terra E' possibile regolare il tempo di intervento per guasto a terra tra 0 ed 1 secondo con gradini di 0,1 secondi. t (s) I (A) Correzione della curva di protezione per guasto a terra Le curve di protezione per guasto a terra possono essere modificate come evidenziato in figura applicando, in fase di programmazione un fattore di correzione regolabile su 8 posizioni differenti: 1 (OFF); 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5 e 6. t (s) I (A) 56

60 Megaswitch MW Dati tecnici dei sezionatori Megaswitch Sezionatori MW63 MW160 Corrente nominale In (A) Sezione massima cavo (mm 2 ) Cu flessibile Cu rigido Alu Tensione nominale Ue (V a.c.) Tensione d isolamento Ui (V a.c.) Tensione massima a tenuta d impulso Uimp (kv) AC22/23 (A) 400V a.c V a.c V a.c DC23 (A) 250V d.c. (*) Corrente massima fusibile gg (A) Corrente massima fusibile am (A) Potere di chiusura nominale Icm (ka) (valore di cresta) Corrente ammissibile di breve durata per 1s Icw (ka) Corrente di cortocircuito condizionata Icc (ka) (con fusibile) Durata meccanica (n manovre) >30000 >30000 >30000 >30000 Potenza dissipata per polo (W) Grado di protezione IP 20 IP 20 IP 20 IP 20 (*) due poli in serie Megaswitch MW250 Corrente nominale In (A) Sezione massima cavo (mm 2 ) Cu flessibile Cu rigido Alu Larghezza barre (mm) Tensione nominale Ue (V a.c.) Tensione d isolamento Ui (V a.c.) Tensione massima a tenuta d impulso Uimp (kv) AC23 (A) 400V a.c V a.c AC22 (A) 690V a.c DC23 (A) 250V d.c. (*) Corrente massima fusibile gg (A) Corrente massima fusibile am (A) Potere di chiusura nominale Icm (ka) (valore di cresta) Corrente ammissibile di breve durata per 1s Icw (ka) Corrente di cortocircuito condizionata Icc (ka) (con fusibile) Durata meccanica (n manovre) >25000 >25000 >25000 Durata elettrica (n manovre) (AC Va.c.) Potenza dissipata per polo (W) Grado di protezione IP 20 IP 20 IP 20 (*) due poli in serie 57