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CORSO SULLA PROTEZIONE DELLE CONDUTTURE CONTRO LE SOVRACORRENTI

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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

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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

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Cosa è una sovracorrente

U

Una sovracorrente è una qualsiasi corrente superiore alla portata Iz

Può essere un sovraccarico o un cortocircuito

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Alcune differenze

SOVRACCARICHI CORTOCIRCUITI

INTENSITA' < 10 Iz >> 10 Iz

DURATADai secondi alle

oreMillisecondi

FENOMENO Diabatico Adiabatico

IMPIANTO Sano Guasto

AS

PE

TT

I Q

UA

NT

ITA

TIV

AS

PE

TT

I Q

UA

LIT

AT

IVI

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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

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CortocircuitoCAUSE:

• 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

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Cortocircuito

Il cortocircuito è un collegamento a bassa impedenza tra due punti di un sistema elettrico a potenziale diverso

corrente

tempo

istante delcortocircuito

regime

transitorio

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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

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Metodo semplificato

Vcc In

IP

Vnn

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Condizioni di prova in cortocircuito

Condizioni nominali in cortocircuito

Vn Icc

IV

Icccc

n 100

%

Vcc% = 4 Icc= 25 In Vcc% = 6 Icc= 17 In

Esempi numerici

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Metodo semplificato

Manuali didattici pagg. 130-131

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Metodo pratico

Manuali didattici pag. 139

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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

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Proteggere dal sovraccarico

Per la protezione dei cavi dal sovraccarico ( e quindi dalle sovratemperature) la norma CEI 64-8 impone di rispettare la seguente condizione:

U

Ib IzIn

Ib= corrente di impiego del cavo

In= corrente nominale del dispositivo di protezione

Iz= portata del cavo

Inoltre la stessa norma prescrive che:

I f 1,45 Iz

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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

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Interruttore: il relè termicoIl 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

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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 )

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Interruttore: la curva di intervento

Parte termica

Parte magnetica

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Interruttore: simbolo elettrico

relè termico

relè magnetico

interruttore automatico

attitudine al sezionamento

polo non protetto

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Energia specifica passante

L’energia lasciata passare dall’interruttore deve essere minore di quella massima sopportabile dal cavo

222 SKtI

S è la sezione del cavo in mm2

K è un parametro che dipende dall’isolante

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Verifica grafica

Sopportabilità del cavoK2S2

Curva di limitazionedell’interruttore I2t

Protetto Non protetto

I2t

IIcc max eff.(sopportabile dal cavo)

Zona verificabile anchesul diagramma (I, t)

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Sintetizzando: le fasi del processo

Calcolo sezione cavi

Calcolo corrente di guasto

Scelta interruttore

Calcolo corrente di impiego

Verifiche cavo/interruttore