CORSO SULLA PROTEZIONE DELLE CONDUTTURE CONTRO LE SOVRACORRENTI

Indice degli argomenti Dimensionamento del cavo ( cenni ) Sovracorrenti ( definizioni e caratteristiche ) Calcolo del corto circuito Protezione contro le sovracorrenti mediante utilizzo dell’ interruttore automatico Funzioni dello sganciatore magnetotermico

Come si dimensiona un cavo L’utilizzatore assorbe una potenza P, e quindi una corrente Ib, conosciuta U Il cavo deve avere una portata Iz > Ib La portata del cavo dipende dalla sua sezione, dall’isolante (PVC, EPR ecc.) e dalla modalità di posa

Cosa è una sovracorrente Una sovracorrente è una qualsiasi corrente superiore alla portata Iz Può essere un sovraccarico o un cortocircuito

Alcune differenze I < 10 >> 10 Dai secondi alle ore SOVRACCARICHI CORTOCIRCUITI INTENSITA' < 10 I z >> 10 DURATA Dai secondi alle ore Millisecondi FENOMENO Diabatico Adiabatico IMPIANTO Sano Guasto ASPETTI QUANTITATIV QUALITATIVI

Sovraccarico CAUSE: Assorbimento di corrente elevata da parte di carichi utilizzatori (motori, pompe, compressori, ecc.) superiore alla portata (corrente) nominale CONSEGUENZE: Eccessive sollecitazioni termiche sulle condutture interessate al fenomeno

Cortocircuito CAUSE: Errore di manovra o di collegamento Cedimento degli isolamenti Guasto di un apparecchio Danneggiamento meccanico dei cavi Eventi fortuiti di varia natura CONSEGUENZE: Sollecitazioni termiche Sollecitazioni elettrodinamiche

Cortocircuito corrente tempo istante del cortocircuito regime transitorio Il cortocircuito è un collegamento a bassa impedenza tra due punti di un sistema elettrico a potenziale diverso

Metodi di calcolo METODO COMPLETO: considera tutte le impedenze del circuito dalla rete a monte fino al punto di guasto ( calcolo preciso, ma spesso molto complesso ) METODO SEMPLIFICATO: per il calcolo della corrente di cortocircuito ai terminali del secondario di un trasformatore METODO PRATICO: per il calcolo dell’abbattimento della corrente di cortocircuito a valle di un cavo nota la Icc a monte

Vcc In Vn Icc I P V = × 3 I V = × 100 % Metodo semplificato Condizioni di prova in cortocircuito Condizioni nominali in cortocircuito Esempi numerici Vcc% = 4 Icc= 25 In Vcc% = 6 Icc= 17 In

Metodo semplificato Manuali didattici pagg. 130-131

Metodo pratico Manuali didattici pag. 139

Per concludere Se il cavo subisce un sovraccarico eccessivo o un cortocircuito può surriscaldarsi e danneggiarsi In particolare si danneggia l’isolante del cavo, che perde le sue caratteristiche elettriche e meccaniche, e riduce la sua vita Per impedire questo il cavo deve essere protetto adeguatamente con un interruttore

I I  1,45 I Proteggere dal sovraccarico b z n f z Per la protezione dei cavi dal sovraccarico ( e quindi dalle sovratemperature) la norma CEI 64-8 impone di rispettare la seguente condizione: U Ib= corrente di impiego del cavo I b z n   In= corrente nominale del dispositivo di protezione Iz= portata del cavo Inoltre la stessa norma prescrive che: I  f 1,45 I z

Proteggere dal cortocircuito L’interruttore deve essere installato prima del cavo U Deve essere capace di interrompere la corrente di cortocircuito nel punto di installazione (potere di interruzione) Deve essere capace di limitare l’energia specifica a valori sopportabili dal cavo per tutta la sua lunghezza

Interruttore: il relè termico Il relè termico serve per proteggere il cavo dal sovraccarico U Legge la corrente, e se questa è maggiore della corrente di intervento apre l’interruttore Funziona a tempo inverso dipendente, ovvero, più è elevata la corrente più è veloce ad aprire l’interruttore Il tempo di intervento va da alcuni minuti a pochi secondi

Interruttore: il relè magnetico Il relè magnetico serve per proteggere il cavo dal cortocircuito U Legge la corrente, e se questa è maggiore della soglia di intervento magnetico apre l’interruttore Funziona a tempo indipendente e praticamente interviene quasi istantaneamente ( alcuni millisecondi )

Interruttore: la curva di intervento Parte termica Parte magnetica

Interruttore: simbolo elettrico interruttore automatico relè termico attitudine al sezionamento polo non protetto relè magnetico

Energia specifica passante L’energia lasciata passare dall’interruttore deve essere minore di quella massima sopportabile dal cavo S è la sezione del cavo in mm2 K è un parametro che dipende dall’isolante

(sopportabile dal cavo) Verifica grafica Sopportabilità del cavo K2S2 Curva di limitazione dell’interruttore I2t Protetto Non protetto I2t I Icc max eff. (sopportabile dal cavo) Zona verificabile anche sul diagramma (I, t)

Verifiche cavo/interruttore Sintetizzando: le fasi del processo Calcolo sezione cavi Calcolo corrente di guasto Scelta interruttore Calcolo corrente di impiego Verifiche cavo/interruttore