1 Dispositivi di protezione e controllo

1.2 Definizioni principali 1 Dispositivi di protezione e controllo Le definizioni principali relative agli apparecchi di protezione e manovra sono contenute nelle normative internazionali EC 60947-1, EC 60947-2 e EC 60947-3. Caratteristiche principali nterruttore Apparecchio meccanico di manovra, capace di stabilire, portare ed interrompere correnti in condizioni normali del circuito e anche di stabilire, portare per una durata specificata ed interrompere correnti in specificate condizioni anormali del circuito, come per es. quelle di cortocircuito. nterruttore limitatore di corrente nterruttore automatico con un tempo di interruzione sufficientemente breve per impedire che la corrente di cortocircuito raggiunga il valore di picco che altrimenti raggiungerebbe. nterruttore rimovibile nterruttore che possiede, in aggiunta ai contatti destinati all interruzione, contatti che permettono la rimozione dell interruttore stesso. nterruttore estraibile nterruttore che possiede, in aggiunta ai contatti destinati all interruzione, contatti che permettono di scollegare l interruttore dal circuito principale nella posizione di estratto e di raggiungere una distanza di sezionamento in accordo con le prescrizioni specificate. nterruttore scatolato nterruttore avente una scatola di supporto in materiale isolante stampato, che costituisce parte integrante dell interruttore. nterruttore di manovra-sezionatore Dispositivo meccanico di manovra che, in posizione di aperto, risponde ai requisiti specificati per la funzione di sezionamento. Sganciatore Dispositivo, meccanicamente connesso ad un dispositivo meccanico di manovra, che libera gli organi di ritenuta e permette l apertura o la chiusura del dispositivo di manovra. ABB Dispositivi di protezione e controllo 31

1 Dispositivi di protezione e controllo Tipi di guasto e correnti Sovraccarico Condizione di funzionamento in un circuito elettricamente sano che causa una sovracorrente. Cortocircuito l collegamento accidentale o intenzionale, tramite una resistenza o impedenza relativamente bassa, di due o più punti in un circuito che sono normalmente a tensioni diverse. Corrente differenziale ( ) Somma vettoriale delle correnti che circolano nel circuito principale dell interruttore differenziale, espressa in valore efficace. Prestazioni nominali Tensioni e frequenze Tensione nominale d impiego (U e ) La tensione nominale di impiego di un apparecchio è il valore di tensione che, unitamente alla corrente nominale d impiego, determina l uso dell apparecchio stesso e alla quale sono riferite le prove applicabili e la categoria di utilizzazione. Tensione nominale d isolamento (U i ) La tensione nominale di isolamento di un apparecchio è il valore di tensione al quale sono riferite le prove dielettriche e le distanze di isolamento superficiale. n nessun caso il massimo valore di tensione di impiego nominale può essere superiore al valore della tensione di isolamento nominale. Tensione nominale di tenuta a impulso (U imp ) Valore di picco di una tensione a impulso di prescritta forma e polarità che l apparecchio può sopportare senza guasti in condizioni specificate di prova e al quale sono riferiti i valori delle distanze d isolamento in aria Frequenza nominale Frequenza di alimentazione per la quale l apparecchio è progettato e alla quale corrispondono gli altri valori caratteristici. Correnti 1.2 Definizioni principali Corrente ininterrotta nominale ( u ) La corrente nominale ininterrotta di un apparecchio è il valore di corrente, dichiarato dal costruttore, che l apparecchio stesso può portare nel servizio ininterrotto. Corrente differenziale nominale di intervento ( n ) E il valore efficace della corrente sinusoidale differenziale di intervento assegnato dal costruttore all interruttore differenziale, al quale questo deve intervenire in condizioni specificate. 32 Dispositivi di protezione e controllo ABB

1 Dispositivi di protezione e controllo Prestazioni in condizioni di corto circuito 1.2 Definizioni principali Potere d interruzione nominale estremo in cortocircuito ( cu ) l potere d interruzione nominale estremo in corto circuito di un interruttore è il valore della massima corrente di cortocircuito che l interruttore è in grado di interrompere per due volte (secondo il ciclo O t CO), alla corrispondente tensione nominale di impiego. Dopo il ciclo di apertura e chiusura non è più richiesta l attitudine dell interruttore a condurre la sua corrente nominale. Potere d interruzione nominale di servizio in cortocircuito ( cs ) l potere di interruzione nominale di servizio in cortocircuito di un interruttore è il valore di corrente che l interruttore è in grado di interrompere per tre volte secondo un ciclo di operazioni di apertura, pausa e chiusura (O - t - CO - t CO) ad una data tensione nominale di impiego (Ue) e ad un determinato fattore di potenza. Dopo il ciclo è richiesta l attitudine dell interruttore a condurre la sua corrente nominale. Corrente nominale ammissibile di breve durata ( cw ) La corrente nominale ammissibile di breve durata è il valore della corrente che l interruttore può portare nella posizione di chiuso per un tempo breve in condizioni d impiego e comportamento specificati; l interruttore deve poter portare tale corrente per tutta la durata del tempo di ritardo previsto per garantire la selettività tra gli interruttori posti in serie. Potere di chiusura nominale in corto circuito ( cm ) l potere di chiusura nominale in cortocircuito di un apparecchio è il valore, dichiarato dal costruttore, in corrispondenza alla tensione di impiego nominale, frequenza nominale, e ad uno specificato fattore di potenza in corrente alternata o costante di tempo in corrente continua. È espresso come il massimo valore di picco della corrente presunta in condizioni specificate. ABB Dispositivi di protezione e controllo 33

1 Dispositivi di protezione e controllo Categorie d impiego La categoria di utilizzazione di un interruttore deve essere stabilita a seconda che esso sia o non sia specificamente inteso per ottenere la selettività per mezzo di ritardo intenzionale, rispetto ad altri dispositivi posti in serie sul lato carico in condizioni di cortocircuito (tabella 4 EC 60947-2). Categoria A - nterruttori non specificamente previsti per la selettività in condizioni di cortocircuito in relazione ad altri dispositivi di protezione posti in serie sul lato carico, cioè senza ritardo intenzionale, applicabile in condizioni di cortocircuito, e perciò senza specificazione di corrente nominale di breve durata. Categoria B - nterruttori specificamente previsti per la selettività di cortocircuito rispetto ad altri dispositivi di protezione posti in serie sul lato carico,cioè con un ritardo intenzionale (che può essere regolabile) applicabile in condizioni di cortocircuito. Questi interruttori hanno specificata la corrente nominale di breve durata. Un interruttore viene classificato in categoria B se il suo valore di cw è superiore a (tabella 3 della EC 60947-2): il maggiore tra 12 n e 5 ka per n 2500A 30 ka per n > 2500A Durata elettrica e meccanica 1.2 Definizioni principali Durata meccanica La durata meccanica (o vita meccanica) di un apparecchio esprime il numero di cicli di manovra senza carico (ogni ciclo di manovra consiste in una manovra di chiusura e di apertura) che l apparecchio è in grado di effettuare senza revisioni o sostituzioni di parti meccaniche (è ammessa la manutenzione ordinaria). Durata elettrica La durata elettrica (o vita elettrica) di un apparecchio esprime il numero di cicli di manovra sotto carico e la resistenza dei contatti all usura elettrica nelle condizioni specificate nella relativa Norma di prodotto. 34 Dispositivi di protezione e controllo ABB

1 Dispositivi di protezione e controllo 1.3.2 SGANCATOR ELETTRONC 1.3 Tipi di sganciatori Questi sganciatori sono collegati a trasformatori amperometrici (tre o quattro in base al numero di conduttori da proteggere), che, posizionati all interno dell interruttore, svolgono la doppia funzione di fornire l alimentazione necessaria per il corretto funzionamento dello sganciatore (autoalimentazione) e di rilevare il valore della corrente che attraversa i conduttori attivi; sono perciò compatibili solo con reti in corrente alternata. l segnale proveniente dai trasformatori e dalle bobine di Rogowsky viene opportunamente elaborato dall elettronica (microprocessore) che lo confronta con le soglie impostate. Quando il segnale supera le soglie, lo sgancio dell interruttore è comandato tramite un solenoide d apertura che agisce direttamente sul gruppo di comando dell interruttore. Nel caso di un alimentazione ausiliaria in aggiunta all autoalimentazione, la tensione deve avere un valore di 24 Vc.c. ± 20%. Oltre alle normali funzioni di protezione, gli sganciatori forniscono: - misurazioni di correnti (Ekip LS/LSG + Ekip COM, Ekip M LRU + Ekip COM, PR222, PR232, PR331, PR121); - misurazioni di correnti, tensione, frequenza, potenza, energia, fattore di potenza (PR223,PR332,PR122) inoltre per PR333 and PR123, è disponibile la misurazione delle distorsioni armoniche; - comunicazione seriale con controllo e comando a distanza per la gestione completa dell impianto (Ekip LS/LSG + Ekip COM, Ekip M LRU + Ekip COM, PR222, PR223, PR232, PR331, PR332, PR333, PR121, PR122, PR123). La seguente tabella riporta i tipi di sganciatori elettronici disponibili per gli interruttori SACE Tmax XT, Tmax T ed Emax. Sganciatori elettronici per interruttori ABB SACE Ekip Ekip G Ekip N PR221 PR222 PR223 PR231 PR232 PR331 PR332 PR333 PR121 PR122 PR123 nt. L L LS/ LS L L LS L LS LSG LS/ LS/ LS/ LS LSG LSG LS/ LS LSG LSG LSRc LS LSG LS LSG LSG LSRc LS LSG XT2 - - - - - - - - - - - XT4 - - - - - - - - - - - T2 - - - - - - - - - - - - - T4 - - - - - - - - - - - T5 - - - - - - - - - - - T6 - - - - - - - - - - - T7 - - - - - - - - - - X1 - - - - - - - - - - - E1 - - - - - - - - - - - E2 - - - - - - - - - - - E3 - - - - - - - - - - - E4 - - - - - - - - - - - E5 - - - - - - - - - - - E6 - - - - - - - - - - - 38 Dispositivi di protezione e controllo ABB

2.2.2 Curve d intervento degli sganciatori termomagnetici e solo magnetici La funzione di protezione dal sovraccarico per valori di corrente pari a 1,05 volte la corrente settata non deve far scattare l interruttore in un tempo inferiore a 2 ore, e deve farlo scattare entro tale tempo con 1,3 volte la corrente settata. Con intervento a freddo, si intende che il sovraccarico si verifica quando l interruttore non ha raggiunto la normale temperatura d impiego (nessuna corrente passa attraverso l interruttore prima che si verifichi la condizione anomala); al contrario intervento a caldo si riferisce al fatto che l interruttore ha raggiunto la normale temperatura d impiego con la corrente nominale che lo attraversa, prima del verificarsi della corrente di sovraccarico. Per questa ragione i tempi di intervento a freddo sono sempre maggiori dei tempi di intervento a caldo. La funzione di protezione dal cortocircuito viene rappresentata nella curva tempo-corrente con una linea verticale, corrispondente al valore nominale della soglia d intervento 3. n accordo con la Norma EC 60947-2, la soglia di intervento può variare in un campo di tolleranza compreso tra 0,8 3 e 1,2 3. l tempo d intervento di questa protezione varia in base alle caratteristiche elettriche del guasto e alla presenza di altri dispositivi: non è possibile rappresentare l inviluppo di tutte le situazioni possibili in un modo sufficientemente chiaro con una curva a fascio orizzontale; perciò si preferisce usare una sola linea retta, parallela all asse della corrente. Tutte le informazioni relative a questa zona d intervento che sono utili per il dimensionamento ed il coordinamento dell impianto sono rappresentate nelle curve di limitazione e nelle curve dell energia specifica passante dell interruttore in condizioni di corto circuito. Le seguenti pagine riportano alcuni esempi che indicano il settaggio degli sganciatori termomagnetici. Per semplificare la lettura degli esempi non è stata considerata la tolleranza delle funzioni di protezione.per un corretto settaggio è necessario considerare le tolleranze in relazione al tipo di sganciatore termomagnetico utilizzato, per queste informazioni consultare il catalogo tecnico. 60 Dispositivi di protezione e controllo ABB

La seguente figura mostra la curva di intervento tempo corrente di un interruttore equipaggiato con sganciatore termomagnetico: 10 4 t [s] 2h 1h 10 3 30 20 10 10 2 5 2 1 L 10 1 10-1 10-2 10-1 1 10 10 2 = condizione di intervento a freddo x 1 = condizione di intervento a caldo ABB Dispositivi di protezione e controllo 61

Protezione contro il sovraccarico (L) Per settare correttamente la funzione L è necessario conoscere la corrente assorbita dal carico (b) e dividerla per la corrente nominale dello sganciatore prendendo il valore di settaggio disponibile maggiore o uguale al valore ottenuto: Settaggio L = b n è necessario inoltre nel caso di protezione di un cavo rispettare la relazione: b < 1 < z dove z è la portata del conduttore e la 1 è la corrente settata sulla protezione da sovraccarico. Esempio: XT4N250 TMA 200 con sganciatore termomagnetico TMA (con funzione L regolabile da 0.7 a 1 x n) b=170a Settaggio = b = 170 = 0.85 L n 200 t [s] L n 200A 1 MAX MED MN 200A 175A 140A MAX MED MN 1 0.7 0.925 0.775 0.85 x n 62 Dispositivi di protezione e controllo ABB

Protezione istantanea contro il cortocircuito () Per settare correttamente la fuzione di protezione contro il cortocircuito istantaneo è necessario conoscere la più piccola corrente di corto che si può avere nell impianto. l settaggio della 3 dovrà rispettare la seguente relazione 3 kmin 3=Settaggio x n Per definire il settaggio è necessario dividere la kmin per la corrente nominale dello sganciatore termomagnetico utilizzato e prendere il valore ottunuto immediatamente inferiore Settaggio = k min Esempio: XT4N250 TMA 200 equipaggiato con sganciatore termomagetico TMA con protezione instantanea settabile da 5 (=1000A) a 10 (=2000A). kmin=1800 A n Settaggio = k min = 1800 = 9 n 200 è necessario scegliere: 8.75 : 3=8.75x200=1750 1800 A t [s] L 3 MAX MED MN 2000A 1500A 1000A n 200A MAX MED MN 10 5 8.75 6.25 7.5 x n ABB Dispositivi di protezione e controllo 63

Esempio di settaggio di uno sganciatore termomagnetico Considerando un interruttore tipo XT2 160 n 160 la soglia di intervento termica può essere regolata attraverso l apposito trimmer di settaggio ad un valore di 144 A; la soglia d intervento magnetica, è fissa a 10xln, è quindi uguale a 1600 A. Notare che, in base alle condizioni nelle quali si verifica il sovraccarico, cioè con l interruttore a regime termico o no, l intervento dello sganciatore termico varia notevolmente. Per esempio, per una corrente di sovraccarico di 576 A, il tempo d intervento a caldo varia tra 6 e 30 s, mentre tra 30 e 100 s per l intervento a freddo. Per valori della corrente di guasto superiori a 1600 A, l interruttore interviene istantaneamente tramite la protezione magnetica. 10 4 XT2 160 - n 160 Curva tempo-corrente t [s] 10 3 100 s 10 2 30 s 6 s 10 1 10-1 10-2 10-1 1 10 10 2 x 1 4x1 64 Dispositivi di protezione e controllo ABB

2.2.3 Funzioni di protezione degli sganciatori elettronici Nelle seguenti pagine verranno riportate le funzioni di protezione degli sganciatori elettronici per interruttori scatolati e aperti; per la disponibilità delle protezione con i vari sganciatori, fare riferimento alla tabella di pag 43. Gli esempi riportati in queste pagine dimostrano come è possibile settare lo sganciatore elettronico tramite dip-switch posti sul fronte dell interruttore, questa operazione può essere effettuata anche tramite i comandi visualizzando il display LED (per gli sganciatori PR122-PR123-PR332-PR333) oppure elettronicamente tramite l unità di test PR010T o con SD TestBus 2. Per semplificare la lettura degli esempi non è stato considerata la tolleranza delle funzioni di protezione. Per un corretto settaggio è necessario considerare le tolleranze relative alle varie funzioni di protezione in relazione al tipo di sganciatore elettronico utilizzato, per queste informazioni consultare il catalogo tecnico. La seguente figura mostra la curva di intervento tempo corrente di un interruttore equipaggiato con sganciatore elettronico avente le funzioni di protezione LSG che verranno descritte nelle pagine seguenti: t [s] 1E4s 1E3s L 100s 10s G S 1s 0.1s 1E-2s 0.1kA 1kA 10kA x [ka] ABB Dispositivi di protezione e controllo 65

t [s] 10 4 Protezione contro il sovraccarico (funzione L) 10 3 1 10 2 10 1 t1 1 10-1 10-2 10-1 1 10 1 10 2 x n l campo di applicazione di questa protezione riguarda tutte le installazioni che possono essere soggette a sovraccarichi, in genere di basso valore ma di lunga durata, pericolose per la vita delle apparecchiature e dei cavi. Normalmente queste correnti si presentano in un circuito sano in cui l utilizzatore risulta sovraccaricato (è un evento più probabile rispetto al guasto vero e proprio). La curva d intervento di questa protezione (non escludibile) è definita da una soglia di corrente 1 e da un tempo di intervento t1. Più precisamente: 1 rappresenta il valore di corrente superato il quale la funzione di protezione comanda l apertura dell interruttore secondo una caratteristica di intervento a tempo dipendente, nella quale il legame tempo-corrente è dato dalla relazione 2 t = costante (energia specifica passante costante); t1 rappresenta il tempo di intervento della protezione, in secondi, in corrispondenza di un multiplo ben preciso di 1 e serve ad identificare una ben precisa curva tra quelle rese disponibili dallo sganciatore. Per la disponibilità dei settaggi con i vari sganciatori consultare i cataloghi tecnici. 66 Dispositivi di protezione e controllo ABB

Per poter settare opportunamente la soglia L occorre conoscere la corrente richiesta dal carico (b) e dividerla per la n dello sganciatore prendendo il valore di settaggio disponibile immediatamente superiore o uguale al valore ottenuto: Settaggio L = b è necessario inoltre nel caso di protezione di un cavo rispettare la relazione: b < 1 < z dove z è la portata del conduttore e la 1 è la corrente settata sulla protezione da sovraccarico. Esempio : XT2N 160, con sganciatore Ekip LS n=100, funzione L (1=0.4 at 1 x n con passo 0.02) con settaggio manuale. b= 85A n Settaggio L = b = 85 = 0.85 n 100 si sceglie 1=0.86 Utilizzando il settaggio manuale dovrò posizionare i dip switch in modo da ottenere un coefficiente pari a 0.84 che moltiplicato per la corrente nominale dello sganciatore mi dia il valore di corrente richiesto. La seguente figura mostra la corretta combinazione dei dip switch per ottenere il coefficiente moltiplicativo richiesto: 1= 100 x (0.4*+0.02+0.04+0.08+0.32) =86A l tempo d intervento della funzione L per una corrente di sovraccarico varia in relazione alla tipologia di curva utilizzata. Per il relè dell esempio le curve disponibili sono 4 ed ognuna è caratterizzata dal passaggio per un multiplo caratteristico (6x1) a cui corrisponde un tempo d intervento diverso (t1=3s,12s,36s,60s); essendo curve a 2 t=const è possibile dopo aver settato il t1, individuare il tempo di intervento per multipli diversi da 3x1. Trattandosi di una curva a 2 t constante, dovrà sempre essere verificata la condizione: (3x1) 2 x t1 =const = 2 t dove l espressione 2 t rappresenta il prodotto tra una generica corrente di guasto al quadrato e il tempo che la protezione impiega per estinguerla. (*) 0.4 è il valore fisso non escludibile ABB Dispositivi di protezione e controllo 67

Supponendo una corrente di sovraccarico di 300A (ol) e avendo fissato il t1 a 3s si ricava come segue: (3x86) (3x1) 2 x t1 = ol 2 x t t = 2 x 3 = 2.21s (300) 2 Supponendo una corrente di sovraccarico di 300A (ol) e avendo fissato il t1 a 36s si ricava come segue: (3x1) 2 x t1 = ol 2 x t t = (3x86)2 x 36 = 26.62s (300) 2 1E3s 100s Curve t1=36s 26.62s 10s 2.21s Curve t1=3s 1s 0.1s 1E-2kA 0.1kA 1kA 10kA 100kA La scelta del tempo t1 deve essere fatta tenendo in considerazione eventuali coordinamenti con cavi o con altri dispositivi posti a monte o a valle dell interruttore in esame. t 4 G t4 1 L t1 2 S t2 3 L 1=n x (0.4 + Σ) 0 0.02 0.04 0.08 0.16 0.32 3 36 12 72 t1 (s) =31 68 Dispositivi di protezione e controllo ABB

t [s] 10 4 Protezione contro il cortocircuito con intervento ritardato (funzione S) 10 3 10 2 2 10 1 2 t=k 1 t2 10-1 t=k 10-2 10-1 1 10 1 10 2 x n Questa protezione viene utilizzata per introdurre un tempo di ritardo nell intervento in caso di cortocircuito. La funzione S è necessaria qualora si volesse realizzare selettività di tipo cronometrico in modo da ritardare l intervento man mano che ci si avvicina alle sorgenti di alimentazione. La curva d intervento di questa protezione (escludibile) è definita da una soglia di corrente 2 e da un tempo di intervento t2. Più precisamente: 2 rappresenta il valore di corrente superato il quale la funzione di protezione comanda l apertura dell interruttore secondo una caratteristica d intervento: - a tempo dipendente, nella quale il legame tempo-corrente è dato dalla relazione 2 t = k (energia specifica passante costante) - a tempo indipendente, nella quale il tempo di intervento è dato dalla relazione t = k (tempo costante); in questo caso il tempo di intervento è uguale per qualsiasi valore di corrente maggiore di 2; t2 rappresenta il tempo di intervento della protezione, in secondi, in corrispondenza di: - un multiplo ben preciso di n per la curva di intervento a 2 t = k; - 2 per la curva di intervento a t = k. Per la disponibilità dei settaggi con i vari sganciatori consultare i cataloghi tecnici. ABB Dispositivi di protezione e controllo 69

Per poter settare opportunamente la funzione S di un interruttore equipaggiato con sganciatore elettronico è necessario dividere la kmin (corrente di cortocircuito minima tra tutte quelle che si possono avere) per la n dello sganciatore, prendendo il valore immediatamente inferiore. k min Settaggio = s n Esempio: XT4N 250 con sganciatore Ekip LSG n 250 funzione S (2=1-1.5-2-2.5-3-3.5-4.5-5.5-6.5-7-7.5-8-8.5-9-10 x n) kmin=900a k Settaggio = min = 2000 = 8 s n 250 si sceglie 7.5. Analogamente all esempio precedente la figura mostra la corretta posizione dei dip switch per ottenere il coefficiente moltiplicativo richiesto: 2 = 250 x (2+5.5) = 1875 A < 2000 A l tempo di ritardo t2 della funzione S cambia a seconda della caratteristica selezionata se a t=costante oppure a 2 t=const. Selezionando il t2=const in caso di cortocircuito, tutte le sovracorrenti maggiori o uguali alla 2 (in questo caso 1875 A) verranno estinte entro il tempo t2 impostato; selezionando invece la caratteristica a 2 t=const valgono le stesse considerazioni fatte per la determinazione del tempo d intervento t1 considerando però gli appropriati valori delle soglie 2 e le appropiate curve caratteristiche associate (t2). t 4 L G t4 1 t1 2 S t2 3 S 2=n x Σ 0 1 1.5 2 5.5 =10n t2 (s) 0.05 0.2 0.1 0.4 L 70 Dispositivi di protezione e controllo ABB

t [s] 10 4 2 Caratteristiche generali Protezione istantanea contro il cortocircuito (funzione ) 10 3 10 2 10 1 3 1 10-1 10-2 10-1 1 10 1 10 2 x n Questa funzione permette di avere una protezione istantanea in caso di corto circuito. La protezione si attiva per correnti di guasto superiori alla soglia 3 impostata, il tempo di intervento (istantaneo) non è settabile. La funzione è escludibile; con il termine escludibile si intende che la soglia di intervento in corrente e aumentata rispetto alla massima soglia impostabile tramite i normali settaggi. Per poter settare opportunamente la soglia occorre conoscere la corrente di cortocircuito minima tra tutte quelle che si possono avere nel punto di installazione. La soglia 3 deve rispettare la seguente relazione: 3 min 3=settaggio x n Per la disponibilità dei settaggi con i vari sganciatori consultare i cataloghi tecnici. ABB Dispositivi di protezione e controllo 71

Per trovare il valore da settare si divide la kmin per la n e si prende il valore immediatamente inferiore: Settaggio = kmin Example: XT4N 160 con sganciatore Ekip LSG n100 funzione (3=1-1.5-2-2.5-3-3.5-4.5-5.5-6.5-7-7.5-8-8.5-9-10 x n) kmin=900 A Settaggio = kmin = 900 = 9 l n 100 si sceglie 8.5. Analogamente all esempio precedente la figura mostra la corretta posizione dei dip switch per ottenere il coefficiente moltiplicativo richiesto: 3 = 100 x (1+2+5.5) = 850 A < 900 n t G t4 L t1 S t2 3=n x Σ 0 1 1.5 2 5.5 4 1 2 3 72 Dispositivi di protezione e controllo ABB

t [s] 10 4 Protezione contro i guasti a terra (funzione G) 10 3 4 10 2 10 1 1 t4 10-1 t=k 2 t=k 10-2 10-1 1 10 1 10 2 x n La protezione G è in grado di valutare la somma vettoriale delle correnti che fluiscono nei conduttori attivi (le tre fasi e il neutro). n un circuito sano tale somma è pari a zero ma in presenza di un guasto a terra, parte della corrente di guasto ritornerà alla sorgente di alimentazione attraverso il conduttore di protezione e/o la terra, non interessando i conduttori attivi. La curva d intervento di questa protezione (escludibile) è definita da una soglia di corrente 4 e da un tempo di intervento t4. Più precisamente: 4 rappresenta il valore di corrente superato il quale la funzione di protezione comanda l apertura dell interruttore secondo una caratteristica d intervento: - a tempo dipendente, nella quale il legame tempo-corrente è dato dalla relazione 2 t = k (energia specifica passante costante) - a tempo indipendente, nella quale il tempo di intervento è dato dalla relazione t = k (tempo costante); in questo caso il tempo di intervento è uguale per qualsiasi valore di corrente maggiore di 4; t4 rappresenta il tempo di intervento della protezione, in secondi, in corrispondenza di: - un multiplo ben preciso di n per la curva di intervento a 2 t = k; - 4 per la curva di intervento a t = k. Per la disponibilità dei settaggi con i vari sganciatori consultare i cataloghi tecnici. ABB Dispositivi di protezione e controllo 73

Per poter settare opportunamente la corrente 4 e il tempo t4 della funzione G è necessario rispettare i requisiti riportati nella norma d impianto (vedi il capitolo 4 parte 2 protezione di persone ). Esempio: XT4N 250 con sganciatore elettronico Ekip LSG n 250 funzione G (4=0.2-0.25-0.45-0.55-0.75-0.8-1 x n) k PE =120 A Sistema di distribuzione: TN-S Nei sistemi TN un guasto franco a terra nel lato bassa tensione genera solitamente una corrente di entità simile a quella di un cortocircuito e la corrente di guasto che percorre il conduttore (o i conduttori) di fase e quello di protezione non interessa in alcun modo l impianto di terra. La relazione relativa ai sistemi di distribuzione TN-S: può essere scritta nel seguente modo: a Uo = k LPE Zs dove: Uo è la tensione tra fase e PE; Zs è l impedenza dell anello di guasto; a è la corrente di intervento entro i tempi richiesti dalla norma; vedi capitolo 4 Parte 2 o l appendice A Parte 2. k LPE = è la corrente di guasto fase-pe Si può quindi affermare che la protezione dai contatti indiretti è verificata se la corrente di intervento a è inferiore alla corrente di guasto fase-pe (k LPE ) che si ha in corrispondenza della massa da proteggere. Quindi: si sceglie 0.45. Settaggio G = k PE = 120 = 0.48 n 250 74 Dispositivi di protezione e controllo ABB

Analogamente all esempio precedente la figura mostra la corretta posizione dei dip switch per ottenere il coefficiente moltiplicativo richiesto: 4 = 250 x (0.2+0.25) = 112.5 A < 120 A l tempo di intervento t4 andrà scelto conformemente a quanto previsto dalle norme d impianto, con lo sganciatore in esame la curva disponibile che definisce il t4 è a 2 t constante, perciò per definire il tempo di intervento è necessario effettuare le stesse considerazioni fatte per la determinazione del tempo d intervento t1, considerando però gli appropriati valori delle soglie 4 e le appropiate curve caratteristiche associate (t4). Nell ipotesi che si fosse utilizzato uno sganciatore con tempo di intervento t4 = costante al raggiungimento e al superamento della soglia impostata 4 le correnti verranno estinte entro il tempo t4 impostato. t 4 L G t4 1 t1 2 S t2 3 G 4=n x Σ 0 0.2 0.25 0.55 t2 (s) 0.1 0.4 0.2 0.8 ABB Dispositivi di protezione e controllo 75