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Guida al sistemaBassa Tensione

Protezione dei circuiti

Introduzione 148

Protezione contro i sovraccarichi 150

Installazione dei cavi 152

Portata dei cavi 155

Caduta di tensione 163

Protezione contro il cortocircuito 167

Protezione dei conduttori di protezione e di neutro 174

Dimensionamento rapido dei cavi 175

148 Schneider Electric

Protezionedei circuiti

Impianto elettricoInsieme di componenti elettrici associatial fine di soddisfare scopi specifici e aventicaratteristiche coordinate.Fanno parte dell'impianto elettrico tuttii componenti elettrici non alimentati tramiteprese a spina; fanno parte dell'impiantoelettrico anche gli apparecchi utilizzatorifissi alimentati tramite prese a spinadestinate unicamente alla loro alimentazione.

Conduttore di neutroConduttore collegato al punto di neutrodel sistema ed in grado di contribuirealla trasmissione dell'energia elettrica.

Temperatura ambienteTemperatura dell'aria o di altro mezzonel luogo in cui il componente elettricodeve essere utilizzato.

Tensione nominaleTensione per cui un impianto o una suaparte è progettato.Nota: la tensione reale può differire dallanominale entro i limiti di tolleranza permessi.In relazione alla loro tensione nominalei sistemi elettrici si dividono in: sistemi di categoria 0, quelli a tensionenominale minore o uguale a 50 V se acorrente alternata o a 120 V se a correntecontinua (non ondulata); sistemi di categoria I, quelli a tensionenominale da oltre 50 a fino 1000 V compresise a corrente alternata o da oltre 120fino a 1500 V se a corrente continua; sistemi di categoria II, quelli a tensionenominale oltre a 1000 V se a correntealternata o oltre 1500 V se a correntecontinua, fino a 30000 V compreso; sistemi di categoria III, quelli a tensionenominale maggiore di 30000 V.Qualora la tensione nominale verso terrasia superiore alla tensione nominale fra lefasi, agli effetti della classificazione delsistema si considera la tensione nominaleverso terra.La tensione effettiva può variare entrole abituali tolleranze.I transitori non vengono considerati.Questa classificazione non escludel'introduzione nelle diverse categoriedi limiti intermedi per ragioni particolari.

Circuito elettricoInsieme di componenti di un impiantoalimentato da uno stesso punto e protettocontro le sovraccorrenti da uno stessodispositivo di protezione.

Circuito di distribuzioneCircuito che alimenta un quadrodi distribuzione.

Circuito terminaleCircuito direttamente collegato agliapparecchi utilizzatori o alle prese a spina.

IntroduzioneDefinizioni

sistema TN e IT, la corrente di guastoche si richiude verso terra può assumerevalori elevati, paragonabili alle correntidi sovraccarico e di cortocircuito.

Corrente convenzionale di funzionamento (diun dispositivo di protezione) (If)Valore specificato di corrente che provocal'intervento del dispositivo di protezioneentro un tempo specificato, denominatotempo convenzionale.

CondutturaInsieme costituito da uno o più conduttorielettrici e dagli elementi che assicuranoil loro isolamento, il loro supporto, il lorofissaggio e la loro eventuale protezionemeccanica.

Componente elettricoTermine generale usato per indicare siai componenti dell'impianto sia gli apparecchiutilizzatori.

Apparecchio utilizzatoreApparecchio che trasforma l'energiaelettrica in un'altra forma di energia, peresempio luminosa, calorica o meccanica.

Apparecchio utilizzatore trasportabile edapparecchio utilizzatore mobileUn apparecchio utilizzatore si definiscetrasportabile se può essere spostatofacilmente, perché munito di appositemaniglie o perché la sua massa è limitata;un apparecchio utilizzatore trasportabilesi definisce apparecchio utilizzatore mobilesolo se deve essere spostato dall'utente peril suo funzionamento, mentre è collegato alcircuito di alimentazione.

Apparecchio utilizzatore portatileApparecchio mobile destinato ad esseresorretto dalla mano durante il suo impiegoordinario, nel quale il motore, se esiste, èparte integrante dell'apparecchio.

Apparecchio utilizzatore fissoApparecchio utilizzatore che non siatrasportabile, mobile o portatile.

Alimentazione dei servizi di sicurezzaSistema elettrico inteso a garantirel'alimentazione di apparecchi utilizzatorio di parti dell'impianto necessari per lasicurezza delle persone.Il sistema include la sorgente, i circuitie gli altri componenti elettrici.

Alimentazione di riservaSistema elettrico inteso a garantirel'alimentazione di apparecchi utilizzatorio di parti dell'impianto per motivi diversi dallasicurezza delle persone.

Corrente di impiego (IB)Corrente che può fluire in un circuitonel servizio ordinario: a livello dei circuiti terminali è la correntecorrispondente alla potenza apparentedell'utilizzatore. In presenza di avviamentomotori o messe in servizio frequenti(ascensori o saldatrici a punti) ènecessario tener conto delle correntitransitorie se i loro effetti si accumulano; a livello dei circuiti di distribuzione(principali e secondari) è la correntecorrispondente alla potenza apparenterichiesta da un gruppo di utilizzatoritenendo conto del coefficiente diutilizzazione e di contemporaneità.

Portata in regime permanentedi una conduttura (Iz)Massimo valore della corrente che puòfluire in una conduttura, in regimepermanente ed in determinate condizioni,senza che la sua temperatura superi unvalore specificato.È quindi la massima corrente chela conduttura può sopportare senzapregiudicare la durata della sua vita.Dipende da diversi parametri comead esempio da: costituzione del cavo e della canalizzazione materiale conduttore, materiale isolante, numero di conduttori attivi, modalità di posa; temperatura ambiente.

SovraccorrenteOgni corrente che supera il valorenominale. Per le condutture, il valorenominale è la portata.Tale corrente dev'essere eliminatain tempi tanto più brevi quanto più elevatoè il suo valore.

Corrente di sovraccaricoSovracorrente che si verifica in un circuitoelettricamente sano.Ad esempio la corrente di avviamento diun motore o il funzionamento momentaneodi un numero di utilizzatori maggioredi quello previsto.

Corrente di cortocircuito (franco)Sovracorrente che si verifica a seguito diun guasto di impedenza trascurabile fradue punti tra i quali esiste tensione incondizioni ordinarie di esercizio.

Corrente di guastoCorrente che si stabilisce a seguito di uncedimento dell'isolamento o quandol'isolamento è cortocircuitato.

Corrente di guasto a terraCorrente di guasto che si chiude attraversol'impianto di terra.In determinate configurazioni di impianto,

Schneider Electric 149

Nel dimensionamento di un impianto elettrico,ha un ruolo determinante la scelta dei cavi edelle relative protezioni.Per definire i due componenti sopra citati sipuò utilizzare il seguente schema operativoutilizzato in questa guida:

calcolo delle correnti d’impiego dellecondutture (IB). Per giungere alladeterminazione di questi valori si parte dauna prima analisi riguardante il censimento ela disposizione topografica dei carichi; questaprima analisi permette di identificare icoefficienti di utilizzazione e dicontemporaneità dei carichi e di determinarele potenze e quindi le correnti che lecondutture devono portare;

dimensionamento dei cavi a portata,tenendo conto delle modalità di posa e dellecaratteristiche costruttive dei cavi;

verifica della caduta di tensione ammessa;

calcolo della corrente di cortocircuitopresunta ai vari livelli di sbarre;

scelta degli interruttori automatici in base allacorrente d’impiego delle condutture daproteggere e al livello di cortocircuito nel puntoin cui sono installati; la scelta degli interruttoriautomatici può anche essere influenzata daesigenze di selettività e filiazione;

verifiche di congruenza interruttore/cavo: verifica della protezione contro il cortocircuitomassimo, confrontando l’energia specificapassante dell’interruttore automatico (I2t) conl’energia specifica ammissibile del cavo(K2S2), verifica della protezione controi cortocircuiti a fondo linea. Il confronto trala corrente di cortocircuito minima a fondo linea(Iccmin) e la soglia di intervento istantaneo Imdell'interruttore è necessario solo in presenzadi sganciatore solo magnetico o termicosovradimensionato(ad esempio circuiti di sicurezza), verifica della protezione contro i contattiindiretti, confrontando le caratteristiche diintervento del dispositivo di protezione (soglie

di intervento istantaneo Im o differenzialeI∆n) con la corrente di guasto a terra Id;questa verifica cambia in funzione del mododi collegamento a terra (TT, TN e IT) e dellecondizioni di installazione.Per quest'ultima verifica consultareil capitolo relativo alla protezione dellepersone.

(1)

(1)

(1) In caso di verifica negativa è generalmentepossibile intervenire in alternativa sulla sezione delcavo oppure sul tipo di interruttore automatico.

Dimensionamento degli impianti

Corrente d'impiego IB

Verifica caduta di tensione

Scelta interruttore automatico

k2S2 I2t

Im Iccmin OK

fine

pag. 146

pag. 157

pag. 161

pag. 21-57

pag. 166

pag. 166

pag. 185

No

Si

No

Si

Calcolo del livello di cortocircuito sui quadri

Dimensionamento dei cavi a portata

Verifiche di congruenzainterruttore/cavo

aumento della sezione

Im Id



Protezione contro i sovraccarichiDeterminazione della sezionedel conduttore di fase

Utilizzatore Conduttura

In

IB Iz1,45 Iz

Corrente di impiego IB

Portata

I z

1,45 I z

Corr

ente

nom

inal

e

o di

rego

lazi

one

I n

Corr

ente

con

venz

iona

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di fu

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nam

ento

I f

Zona a

If

Dispositivo di protezione

Zona b

che abbia una corrente nominale superiorealla corrente di impiego della condutturariservandosi poi di scegliere un cavodi portata adeguata.Per quando riguarda il rispetto dellaseconda condizione nel caso di interruttoriautomatici non è necessaria alcunaverifica, in quanto la corrente difunzionamento è rispettivamente:

1,45 In per interruttori per uso domesticoconformi alla norma CEI 23-3;

1,3 In per interruttori per uso industrialeconformi alla norma CEI EN 60947-2.

Tale verifica è indispensabile quandoil dispositivo di protezione è un fusibile.

Il metodo utilizzato in questa guida prendecome riferimento la norma italianaCEI-UNEL 35024/1 per quanto riguarda lepose non interrate e la norma franceseNFC15-100 per le pose interrate.

Nota 1: il metodo utilizzato serve per ladeterminazione della portata a regimepermanente.

Nota 2: le portate si riferiscono a condizionidi posa senza variazioni lungo il percorsodella conduttura. In caso fosse necessario,per ragioni di protezione meccanica,modificare la modalità di posa del cavolungo il percorso, considerare l'installazionecon le condizioni di utilizzo più gravose.Se per proteggere un cavo viene utilizzatoun tubo o una canala per un trattodi conduttura inferiore al metro, nonè necessario ridurre la portata.

La norma CEI 64.8 richiede che, per laprotezione contro le correnti disovraccarico, si debbano rispettare le duecondizioni seguenti: IB ≤ In ≤ Iz If ≤ 1,45 Izdove:IB è la corrente di impiego della conduttura,In è la corrente nominale o di regolazionedel dispositivo di protezione,Iz è la portata in regime permanentedella conduttura che deve esseredeterminata in riferimento alle effettivecondizioni di funzionamento.Praticamente si deve determinare lasezione di cavo che abbia la portataeffettiva superiore a In,

If è la corrente di sicuro funzionamentodel dispositivo di protezione.Il coordinamento tra un cavo ed uninterruttore automatico deve quindi iniziaredalla scelta di un interruttore automatico


Sigla di designazioneriferimento del cavo armonizzato Halle norme cavo nazionale riconosciuto dal Cenelec Atensione nominale Uo/U 100/100 <= Uo/U < 300/300 01

300/300 V 03300/500 V 05450/750 V 07

materiali per isolanti e gomma etilenpropilenica Bguaine non metalicche etilene-vinilacetato G

treccia di fibra di vetro Jminerale Mpolicloroprene Ngomma di etilpropilene ordinario Rgomma siliconica Scloruro di polivinile V

guaina, conduttori conduttore di rame concentrico Cconcentrici e schermi schermo di rame sotto forma di treccia sull'insieme delle anime C4componenti elemento portante posto al centro di un cavo rotondo D3costruttivi o ripartito in un cavo piatto

riempitivo centrale non portante D5costruzione speciale cavi piatti divisibili, con o senza guaina H

cavi piatti non divisibili H2cavo piatto con tre o più anime H6cavo con isolante a doppio strato H7cordone estensibile H8

materiale del conduttore rame -alluminio A

forma del conduttore (1) conduttore flessibile per uso cavi per saldatrici Dconduttore flessibile di un cavo flessibile Fconduttore flessibile di un cavo per installazioni fisse Kconduttore rigido, rotondo, a corda Rconduttore rigido, rotondo, a filo unico U

numero e dimensione numero delle anime ndei conduttori simbolo moltiplicatore in caso di cavo senza anima giallo/verde X

simbolo moltiplicatore in caso di cavo con anima giallo/verde Gsezione del conduttore s

Designazione delle sigledei caviA livello nazionale le sigle di designazionedei cavi sono indicate nella normaCEI 20.27 (CENELEC HD361).Tali regole si applicano solo per i caviarmonizzati dal CENELEC e per quei cavinazionali per i quali il CENELECha concesso espressamente l'uso.

Nota: alcuni cavi in commercio sonoidentificati in modo diverso secondo ladesignazione CEI-UNEL 35011.

Esempio 1: H07B-F5G2,5 = cavoarmonizzato, tensione nominale 450/750 V,isolato in EPR, flessibile, 5 conduttori disezione 2,5 mm2 di cui uno con funzione diconduttore di protezione (giallo/verde)Esempio 2: H07B-F3X50+1G25 = cavoarmonizzato, tensione nominale 450/750 V,isolato in EPR, flessibile, con 4 anime, tredelle quali con conduttori di sezione 50mm2, mentre l'anima giallo/verde ha unasezione di 25 mm2

Designazione

(1) Nella designazione del cavo, prima della formadel conduttore occorre inserire un trattino.



(1) L'installazione è ammessa se i canali sonoprovvisti di coperchio asportabile medianteattrezzo e con gradi di protezione IP4X o IPXXDo grado di protezione inferiore ma con installazionefuori dalla portata di mano.

(2) Non applicabile o non utilizzato in generale nellapratica.

(3) Solo per cavi con isolamento minerale eguaina aggiuntiva in materiale non metallico.La norma raccomanda, per altri tipi di cavi,di realizzare l'installazione in modo da permetterela sostituzione degli stessi in caso dideterioramento.

(4) Per cavità si intende lo spazio ricavatoin strutture di un edificio e accessibile solo in puntideterminati.

Per cunicolo si intende un involucro che permettel'accesso ai cavi lungo tutto il percorso.

Per galleria si intende un luogo dove sono installaticonduttori secondo le modalità di posa indicate intabella e in modo tale da permettere la liberacircolazione di persone.

La parte 5 della norma CEI 64.8 èinteramente dedicata alla scelta eall'installazione dei componenti elettrici.In questo ambito vengono definiti i tipi di

cavi ammessi in funzione dei tipi di posaed i tipi di posa ammissibili per le varieubicazioni. La seguente tabella ne dà unarappresentazione sintetica.

modalità di posa

senza fissaggio fissaggio diretto tubi protettivi tubi protettivi canali, elementi passerelle su isolatorecircolari non circolari scanalati o mensole

tipo di conduttore

conduttori nudi no no no no no no si

cavi unipolari senza guaina no no si si si (1) no si

cavi unipolari con guaina (2) si si si si si (2)

cavi multipolari si si si si si si (2)

ubicazione

entro cavità di struttura (4) si (2) si si no si (2)

entro cunicolo (4) si si si si si si (2)

interrata si (2) si si no (2) (2)

incassata nella struttura no (3) no (3) si si no (3) (2) (2)

montaggio sporgente no si si si si si (2)

Installazione dei caviTipi di cavi ammessi e tipi di posaammissibili


Esempio Riferimento Descrizione

1 Cavi senza guaina in tubi protettivi circolariposati entro muri termicamente isolanti

2 Cavi multipolari in tubi protettivi circolariposati entro muri termicamente isolanti

3 Cavi senza guaina in tubi protettivi circolariposati su o distanziati da pareti

3A Cavi multipolari in tubi protettivi circolariposati su o distanziati da pareti

4 Cavi senza guaina in tubi protettivi noncircolari posati su pareti

4A Cavi multipolari in tubi protettivi noncircolari posati su pareti

5 Cavi senza guaina in tubi protettivi annegatinella muratura

5A Cavi multipolari in tubi protettivi annegatinella muratura

11 Cavi multipolari (o unipolari con guaina),con o senza armatura, posati su odistanziati da pareti

11A Cavi multipolari (o unipolari con guaina)con o senza armatura, fissati su soffitti

12 Cavi multipolari (o unipolari con guaina),con o senza armatura, su passerelle nonperforate

13 Cavi multipolari (o unipolari con guaina),con o senza armatura, su passerelleperforate con percorso orizzontale overticale

14 Cavi multipolari (o unipolari con guaina),con o senza armatura, su mensole

15 Cavi multipolari (o unipolari con guaina),con o senza armatura, fissati da collari

16 Cavi multipolari (o unipolari con guaina),con o senza armatura, su passerellea traversini


17 Cavi unipolari con guaina (o multipolari)sospesi a od incorporati in fili o corde disupporto

18 Conduttori nudi o cavi senza guaina suisolatori

21 Cavi multipolari (o unipolari con guaina) incavità di strutture

22 Cavi unipolari senza guaina in tubi protettivinon circolari posati in cavità di strutture

22A Cavi multipolari (o unipolari con guaina) intubi protettivi circolari posati in cavità distrutture

23 Cavi unipolari senza guaina in tubi protettivinon circolari posati in cavità di strutture

24 Cavi unipolari senza guaina in tubi protettivinon circolari annegati nella muratura

24A Cavi multipolari (o unipolari con guaina),in tubi protettivi non circolari annegatinella muratura

25 Cavi multipolari (o unipolari con guaina)posati in- controsoffitti- pavimenti sopraelevati

31 Cavi senza guaina e cavi multipolari(o unipolari con guaina) in canali posatisu parete con percorso orizzontale

32 Cavi senza guaina e cavi multipolari(o unipolari con guaina) in canali posatisu parete con percorso verticale

33 Cavi senza guaina posati in canali incassatinel pavimento

33A Cavi multipolari posati in canali incassatinel pavimento

34 Cavi senza guaina in canali sospesi

34A Cavi multipolari (o unipolari con guaina)in canali sospesi

41 Cavi senza guaina e cavi multipolari (o caviunipolari con guaina) in tubi protettivicircolari posati entro cunicoli chiusi,con percorso orizzontale o verticale

Modalità di posapreviste dalla norma CEI 64-8



Installazione dei caviModalità di posa previstedalla norma CEI 64-8


42 Cavi senza guaina in tubi protettivi circolariposati entro cunicoli ventilati incassatinel pavimento

43 Cavi unipolari con guaina e multipolariposati in cunicoli aperti o ventilati conpercorso orizzontale e verticale

51 Cavi multipolari (o cavi unipolari con guaina)posati direttamente entro paretitermicamente isolanti

52 Cavi multipolari (o cavi unipolari con guaina)posati direttamente nella muratura senzaprotezione meccanica addizionale

53 Cavi multipolari (o cavi unipolari con guaina)posati nella muratura con protezionemeccanica addizionale

61 Cavi unipolari con guaina e multipolari in tubiprotettivi interrati od in cunicoli interrati

62 Cavi multipolari (o unipolari con guaina)interrati senza protezione meccanicaaddizionale


63 Cavi multipolari (o unipolari con guaina)interrati con protezione meccanicaaddizionale

71 Cavi senza guaina posati in elementiscanalati

72 Cavi senza guaina (o cavi unipolari conguaina o cavi multipolari) posati in canaliprovvisti di elementi di separazione:- circuiti per cavi per comunicazione e perelaborazione dati

73 Cavi senza guaina in tubi protettivi o caviunipolari con guaina (o multipolari) posatiin stipiti di porte

74 Cavi senza guaina in tubi protettivi o caviunipolari con guaina (o multipolari) posatiin stipiti di finestre

75 Cavi senza guaina, cavi multipolari o caviunipolari con guaina in canale incassato

81 Cavi multipolari immersi in acqua


Calcolo della sezionedi cavi isolati in PVCed EPRPer la determinazione della sezione delconduttore di fase di cavi in rame isolati conmateriale elastomerico o termoplastico inquesta guida si applica un metodo che fariferimento alla norma CEI-UNEL 35024/1.Il procedimento è il seguente:

si determina un coefficiente correttivoktot come prodotto dei coefficienti k1e k2, dove: k1 è il fattore di correzione da applicarese la temperatura ambiente è diversada 30°C (tabella T1A), k2 è il fattore di correzione per i caviinstallati in fascio o in strato (tabella T2),o per i cavi installati in strato supiù supporti secondo le modalità di posa13, 14, 15, 16 e 17 della CEI 64-8 (tabella T3 per cavi multipolari, T4 percavi unipolari);

si divide il valore della corrente nominaledell’interruttore (In) o della corrente diregolazione termica (Ir) per il coefficientecorrettivo ktot trovando così il valore In’ (Ir’):In' = In/ktot

in funzione del numero di posa della CEI64-8, dell’isolante e del numero di conduttoriattivi si individua sulla tabella T-A per i caviunipolari con e senza guaina e sulla tabellaT-B per i cavi multipolari: la portata Iz’ che rispetta la condizioneIz’ ⊕ In’, la corrispondente sezione del conduttoredi fase.

La portata effettiva della conduttura si ricavacome Iz = Iz’ ∞ ktot.

Nota: nelle tabelle delle portate T-A e T-B èindicato il numero di conduttori caricati,cioè dei conduttori effettivamentepercorsi da corrente in condizioni ordinariedi esercizio.Nei circuiti trifase con neutro con carichiequilibrati o lievemente squilibrati, oppure inassenza di armoniche che si richiudono sulconduttore di neutro la portata di un cavoquadripolare si calcola considerando treconduttori caricati.Nei casi particolari di sistema fortementesquilibrato o in presenza di forti componentiarmoniche sul neutro occorre considerare4 conduttori caricati.Poiché nelle tabelle T-A e T-B il numero diconduttori caricati è soltanto 2 o 3, in caso di4 conduttori caricati si trova la portatarelativa a due conduttori e poi si moltiplicaquesto valore per il fattore di riduzionerelativo a due circuiti o cavi multipolari.

Determinazionedel coefficiente ktotIl coefficiente ktot caratterizza l’influenzadelle differenti condizioni di installazionee si ottiene moltiplicando i fattori correttivik1, k2 e k3 dedotti dalle tabelle T1, T2, T3e T4.

Tabella T1A: valori di k1Il fattore correttivo k1 tiene contodell’influenza della temperatura ambientein funzione del tipo di isolante pertemperature diverse da 30°C.

Tabella T2: valori di k2Il fattore correttivo k2 considera ladiminuzione di portata di un cavo posatonelle vicinanze di altri cavi per effettodel mutuo riscaldamento tra di essi.Il fattore k2 è riferito a cavi posati in modoravvicinato, in fascio o strato.Per strato si intende un gruppo di caviaffiancati disposti in orizzontale o inverticale. I cavi su strato sono installatisu muro, passerella, soffitto, pavimentoo su scala portacavi. Per fascio si intendeun raggruppamento di cavi non distanziatie non posti in strato. Più strati sovrappostisu un unico supporto (es. passarella) sonoconsiderati un fascio. Due cavi unipolariposati in strato si possono consideraredistanziati se la distanza tra loro superadi due volte il diametro del cavo di sezionemaggiore.Due cavi multipolari posati in stratosi possono considerare distanziati se ladistanza tra loro è almeno uguale al diametroesterno del cavo di sezione maggiore.Con posa distanziata il fattore k2 è sempreuguale a 1.Il fattore k2 si applica quando i cavi delfascio o dello strato hanno sezioni simili, cioèrientranti nelle tre sezioni adiacenti unificate(es. 10 – 16 – 25 mm2) e sonouniformemente caricati.Nel caso di circuito trifase con n conduttoriin parallelo per fase si considerano n circuititripolari.Se un sistema consiste sia di cavi bipolarisia tripolari, il numero di circuiti è preso parial numero di cavi e il corrispondente fattoreè applicato alle tabelle di portata per dueconduttori caricati per i cavi bipolari e aquelle per tre conduttori caricati per cavitripolari. Un fascio o strato costituito da ncavi unipolari caricati, si può cosiderarecome n/2 circuiti bipolari per sistemi F-Fo F-No n/3 circuiti tripolari per sistemi trifase.

Tabelle T3 e T4: valori di k2 in alternativaa quelli della tabella T2In caso di installazione di cavi in stratosu più supporti (passerelle orizzontali o

verticali) il fattore correttivo k2 si deducedalle tabelle T3 o T4, rispettivamenteper cavi multipolari e unipolari, e nondalla tabella T2. Questi valori sonoapplicabili a cavi simili uniformementecaricati.Nel caso di passerelle orizzontali i valoriindicati si riferiscono a distanze verticalitra le passerelle di 300 mm.Per distanze verticali inferiori i fattoridovrebbero essere ridotti.Nel caso di passerelle verticali i valori indicatisi riferiscono a distanze orizzontali tra lepasserelle di 225 mm, con passerelle montatedorso a dorso.Per distanze inferiori i fattori dovrebberoessere ridotti.

Calcolo della sezionedi cavi con isolamentomineralePer la determinazione della sezione delconduttore di fase di cavi con isolamentominerale in questa guida si applica un metodoche fa riferimento alla norma CEI UNEL35024/2.Il procedimento è analogo a quello utilizzatoper la determinazione della sezione di fase deicavi con isolamento in PVC ed EPR:

si determina un coefficiente correttivo ktotcome prodotto dei coefficienti k1 e k2, dove: k1 è il fattore di correzione da applicare sela temperatura ambiente è diversa da 30 °C,che assume valori diversi a seconda che ilcavo sia non esposto o esposto al tocco(tabella T1B); k2 è il fattore di correzione per i caviinstallati in fascio o in strato (tabella T2), o peri cavi installati in strato su più supportisecondo le modalità di posa 13, 14, 15 e 16della CEI 64-8 (tabella T3 per cavi multipolari,T4 per cavi unipolari);

si divide il valore della corrente nominaledell’interruttore (In) o della corrente diregolazione termica (Ir) per il coefficientecorrettivo ktot trovando così il valore In’ (Ir’):

II

knn

tot

' =

in funzione del numero di posa della CEI 64-8, dell’isolante e del numero di conduttori attivisi individua sulla tabella T-C per i caviunipolari con e senza guaina e sulla tabella T-D per i cavi multipolari: la portata Iz’ che rispetta la condizioneIz’⊕ In’, la corrispondente sezione del conduttore difase.La portata effettiva della conduttura si ricavacome Iz = Iz’ ∞ ktot.

Portata dei caviPosa non interrata




Tabella T3 - circuiti realizzati con cavi multipolari in strato su più supporti (es. passerelle)n° posa CEI 64-8 Metodo di installazione Numero di cavi per ogni supporto

numero di passerelle 1 2 3 4 6 913 passerelle posa ravvicinata 2 1,00 0,87 0,80 0,77 0,73 0,68

perforate 3 1,00 0,86 0,79 0,76 0,71 0,66orizzontali posa distanziata 2 1,00 0,99 0,96 0,92 0,87

3 1,00 0,98 0,95 0,91 0,8513 passerelle posa ravvicinata 2 1,00 0,88 0,81 0,76 0,71 0,70

perforate posa distanziata 2 1,00 0,91 0,88 0,87 0,85verticali

14-15-16-17 scala posa posa ravvicinata 2 1,00 0,86 0,80 0,78 0,76 0,73cavi 3 1,00 0,85 0,79 0,76 0,73 0,70elemento di

posa distanziata 2 1,00 0,99 0,98 0,97 0,96di sostegno3 1,00 0,98 0,97 0,96 0,93


Tabella T2 - circuiti realizzati con cavi installati in fascio o stratoNumero di circuiti o di cavi multipolari

n° di posa CEI 64-8 Disposizione 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 16 20tutte le altre pose raggruppati a fascio, 1,00 0,80 0,70 0,65 0,60 0,57 0,54 0,52 0,50 0,45 0,41 0,38

annegati11-12-25 singolo strato su muro, 1,00 0,85 0,79 0,75 0,73 0,72 0,72 0,71 0,70 nessuna ulteriore

pavimento o passerelle riduzione per più di 9non perforate circuiti o cavi multipolari

11A strato a soffitto 0,95 0,81 0,72 0,68 0,66 0,64 0,63 0,62 0,6113 strato su passerelle 1,00 0,88 0,82 0,77 0,75 0,73 0,73 0,72 0,72

perforate orizzontalio verticali (perforateo non perforate)

14-15-16-17 strato su scala posa 1,00 0,87 0,82 0,80 0,80 0,79 0,79 0,78 0,78cavi o graffato adun sostegno

Nota: per posa distanziata si intende chela distanza tra i cavi unipolari affiancatisulla passerella è superiore al diametro esternodel cavo multipolare.

Nelle pose su passerelle orizzontali o su scalaposa cavi, i cavi devono essere posizionatiad una distanza dalla superficie verticale (parete)maggiore o uguale a 20 mm.

Tabella T1A - influenza della temperaturaTemperatura Tipo di isolamentoambiente PVC EPR10 1,22 1,15

15 1,17 1,12

20 1,12 1,08

25 1,06 1,04

35 0,94 0,96

40 0,87 0,91

45 0,79 0,87

50 0,71 0,82

55 0,61 0,76

60 0,5 0,71

65 0,65

70 0,58

75 0,5

80 0,41

Tabella T1B - influenza della temperatura

Isolamento mineralicavo nudo o ricoperto in cavo nudo nonmateriale termoplastico esposto al toccoesposto al tocco

Temp. max della 70° C 105° Cguaina metallica

Temp. ambiente

10 1,26 1,1415 1,2 1,1120 1,14 1,0725 1,07 1,0435 0,93 0,9640 0,85 0,9245 0,76 0,8850 0,67 0,8455 0,57 0,860 0,45 0,7565 - 0,770 - 0,6575 - 0,680 - 0,5485 - 0,4790 - 0,495 - 0,32


Tabella T-A - cavi unipolari con e senza guaina con isolamento in PVC o EPR (1)Metodologia Altri tipi di Tipo di Numero Portata [A]tipica di posa della isolamento cond. Sezione [mm2]installazione CEI 64-8 caricati 1 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300

Cavi in tubo 1-51-71-73-74 PVC 2 14,5 19,5 26 34 46 61 80 99 119 151 182 210 240 273 320

incassato in 3 13,5 18 24 31 42 56 73 89 108 136 164 188 216 245 286

parete isolante EPR 2 19,0 26 36 45 61 81 106 131 158 200 241 278 318 362 424

3 17,0 23 31 40 54 73 95 117 141 179 216 249 285 324 380

Cavi in tubo 3-4-5-22-23 PVC 2 13,5 17,5 24 32 41 57 76 101 125 151 192 232 269 309 353 415

in aria 24-31-32-33 3 12 15,5 21 28 36 50 68 89 110 134 171 207 239 275 314 369

34-41-42-72 EPR 2 17 23,0 31 42 54 75 100 133 164 198 253 306 354 402 472 555

3 15 20,0 28 37 48 66 88 117 144 175 222 269 312 355 417 490

Cavi in aria 18 PVC 2 19,5 26 35 46 63 85 112 138 168 213 258 299 344 392 461

libera in posizione 3 15,5 21 28 36 57 76 101 125 151 192 232 269 309 353 415

non a portata EPR 2 24,0 33 45 58 80 107 142 175 212 270 327

di mano 3 20,0 28 37 48 71 96 127 157 190 242 293

Cavi in aria 11-12-21-25 PVC 3 19,5 26 35 46 63 85 110 137 167 216 264 308 356 409 485 561

libera a 43-52-53 EPR 3 24 33 45 58 80 107 135 169 207 268 328 383 444 510 607 703

trifoglio

Cavi in aria 13-14-15-16-17PVC 2 22 30 40 52 71 96 131 162 196 251 304 352 406 463 546 629

libera in piano 3 19,5 26 35 46 63 85 114 143 174 225 275 321 372 427 507 587

a contatto EPR 2 27 37 50 64 88 119 161 200 242 310 377 437 504 575 679 783

3 24 33 45 58 80 107 141 176 216 279 342 400 464 533 634 736

Cavi in aria libera 14-15-16 PVC 2 146 181 219 281 341 396 456 521 615 709

distanziati su un 3 146 181 219 281 341 396 456 521 615 709

piano orizzontale EPR 2 182 226 275 353 430 500 577 661 781 902

3 182 226 275 353 430 500 577 661 781 902

Cavi in aria libera 13-14-15-16 PVC 2 130 162 197 254 311 362 419 480 569 659

distanziati su 3 130 162 197 254 311 362 419 480 569 659

piano verticale EPR 2 161 201 246 318 389 454 527 605 719 833

3 161 201 246 318 389 454 527 605 719 833

(1) PVC: mescola termoplastica a base di polivinilcloruro (temperatura massima del conduttore uguale a 70 °C)EPR: mescola elastomerica reticolata a base di gomma etilenpropilenica o similari (temperatura massima del conduttore uguale a 90 °C)

(2) I cavi affiancati del singolo circuito trifase si considerano distanziati se posati in modo che la distanza tra di essi sia superiore o uguale al diametro esternodel singolo cavo unipolare.

Determinazione della sezione del conduttore di fase

Tabella T4 - circuiti realizzati con cavi unipolari in strato su più supportin° posa CEI 64-8 Metodo di installazione Numero di circuiti trifasi Utilizzato per

numero di passerelle 1 2 313 passerelle perforate 2 0,96 0,87 0,81 3 cavi in formazione

orizzontali orizzontale3 0,95 0,85 0,78

13 passerelle perforate 2 0,95 0,84 3 cavi in formazioneverticali verticale

14-15-16-17 scala posa cavi 2 0,98 0,93 0,89 3 cavi in formazioneo elemento di sostegno orizzontale

3 0,97 0,90 0,8613 passerelle perforate 2 0,97 0,93 0,89 3 cavi in formazione a

orizzontali trefolo3 0,96 0,92 0,86

13 passerelle perforate 2 1,00 0,90 0,86verticali

14-15-16-17 scala posa cavi 2 0,97 0,95 0,93o elemento di sostegno 3 0,96 0,94 0,9

Nota: nelle pose su passerelle orizzontali o suscala posa cavi, i cavi devono essere posizionatiad una distanza dalla superficie verticale (parete)maggiore o uguale a 20 mm.

Le terne di cavi in formazione a trefolo siintendono disposte ad una distanza maggioredi due volte il diametro del singolo cavo unipolare.

(2)

(2)



Esempio:

Un cavo in rame trifase isolato in EPRè posato su una passerella perforatain vicinanza di tre circuiti costituiti da:

un cavo trifase (1° circuito);

3 cavi unipolari (2° circuito);

6 cavi unipolari (3° circuito).

Il circuito, costituito da 2 conduttori in paralleloper fase, è equivalente a 2 circuiti trifasi.Sulla passerella in totale si consideranoperciò posati 5 circuiti.La temperatura ambiente è di 40°C.Il cavo deve trasportare una correntedi impiego IB di 23 A.La sezione del cavo si determina nel modoseguente:

scelta dell'interruttore automatico:l'interruttore deve avere una correntenominale In maggiore o uguale alla correntedi impiego della conduttura IB;utilizzando un interruttore modulare si avrà:

In = 25 A;

determinazione del coefficiente correttivoktot: temperatura ambiente tab T1: k1 = 0,91, posa ravvicinata tab T2: k2 = 0,75,

ktot = k1 . k2 = 0,68;

determinazione della minima portata teoricarichiesta alla conduttura:In' = In/ktot = 36,8 A;

determinazione della sezione del conduttoredi fase (tab T-B): n° posa: 13, isolante EPR, n° di conduttori attivi: 3, materiale conduttore: rame.

La sezione, con portata teorica Iz'immediatamente superiore alla minima portatateorica In', è di 4 mm2 (42 A), comeevidenziato nella tabella T-B.

Determinazione della portata effettivadella conduttura:

la portata effettiva Iz di un cavo da 4 mm2 nellecondizioni di posa considerate è pari a:

Iz = I'z . ktot = 28,5 A.

1° 2° 3°

θ = 40° C

Tabella T-B: cavi multipolari con isolamento in PVC o EPR (1)Metodologia Altri tipi di Tipo di Numero Portata [A]tipica di posa della isolamento cond. Sezione [mm2]installazione CEI 64-8 caricati 1 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300

Cavo in tubo 2-51-73-74 PVC 2 14,0 18,5 25 32 43 57 75 92 110 139 167 192 219 248 291 334

incassato in 3 13,0 17,5 23 29 39 52 68 83 99 125 150 172 196 223 261 298

parete isolante EPR 2 18,5 25,0 33 42 57 76 99 121 145 183 220 253 290 329 386 442

3 16,5 22,0 30 38 51 68 89 109 130 164 197 227 259 295 346 396

Cavo in tubo 3A-4A-5A-21 PVC 2 13,5 16,5 23,0 30 38 52 69 90 111 133 168 201 232 258 294 344 394

in aria 22A-24A-25 3 12,0 15,0 20,0 27 34 46 62 80 99 118 149 176 206 225 255 297 339

33A-31-34A EPR 2 17,0 22,0 30,0 40 51 69 91 119 146 175 221 265 305 334 384 459 532

43-32 3 15,0 19,5 26,0 35 44 60 80 105 128 154 194 233 268 300 340 398 455

Cavo in aria 13-14-15-16-17 PVC 2 15,0 22,0 30,0 40 51 70 94 119 148 180 232 282 328 379 434 514 593

libera, distanziato 3 13,6 18,5 25,0 34 43 60 80 101 126 153 196 238 276 319 364 430 497

dalla parete/soffitto EPR 2 19,0 26,0 36,0 49 63 86 115 149 185 225 289 352 410 473 542 641 741

o su passerella 3 17,0 23,0 32,0 42 54 75 100 127 158 192 246 298 346 399 456 538 621

Cavo in aria 11-11A-52- PVC 2 15,0 19,5 27,0 36 46 63 85 112 138 168 213 258 299 344 392 461 530

libera, fissato 53-12 3 13,5 17,5 24,0 32 41 57 76 96 119 144 184 223 259 299 341 403 464

alla parete/soffitto EPR 2 19,0 24,0 33,0 45 58 80 107 138 171 209 269 328 382 441 506 599 693

3 17,0 22,0 30,0 40 52 71 96 119 147 179 229 278 322 371 424 500 576

(1) PVC: mescola termoplastica a base di polivinilcloruro (temperatura massima del conduttore uguale a 70 °C)EPR: mescola elastomerica reticolata a base di gomma etilenpropilenica o similari (temperatura massima del conduttore uguale a 90 °C)



Tabella T-C: cavi ad isolamento minerale unipolari; serie L: cavi per servizio leggero fino a 500 V; serie H: cavi per servizio pesante fino a 750 VMetodologia Altri tipi di Tipo di Numero Portata [A]tipica di posa della isolamento cond. Sezione [mm2]installazione CEI 64-8 caricati 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240

Cavi in aria 13 - 14 serie L (1) 3 21 28 37

libera 15 - 16 serie L (2) 3 26 35 46

a trifoglio serie H (1) 3 22 30 40 51 69 92 120 147 182 223 267 308 352 399 466

serie H (2) 3 28 38 50 64 87 115 150 184 228 279 335 385 441 500 584

Cavi in aria 13 - 14 serie L (1) 2 25 33 44

libera in piano 15 - 16 3 23 31 41

a contato serie L (2) 2 31 41 54

3 29 39 51

serie H (1) 2 26 36 47 60 82 109 142 174 215 264 317 364 416 472 552

3 26 34 45 57 77 102 132 161 198 241 289 331 377 426 496

serie H (2) 2 33 45 60 76 104 137 179 220 272 333 400 460 526 596 697

3 32 43 56 71 96 127 164 200 247 300 359 411 469 530 617

Cavi in aria 14-15-16 serie L (1) 2 25 33 44

libera distanziati 3 29 39 51

su un piano serie L (2) 2 31 41 54

orizzontale 3 37 49 64

serie H (1) 2 26 36 47 60 82 109 142 174 215 264 317 364 416 472 552

3 32 43 56 71 95 125 162 197 242 294 351 402 454 507 565

serie H (2) 2 33 45 60 76 104 137 179 220 272 333 400 460 526 596 697

3 40 54 70 89 120 157 204 248 304 370 441 505 565 629 704

Cavi in aria 14-15-16 serie L (1) 2 25 33 44

libera distanziati 3 26 34 45

su un piano serie L (2) 2 31 41 54

verticale 3 33 43 56

serie H (1) 2 26 36 47 60 82 109 142 174 215 264 317 364 416 472 552

3 28 37 49 62 84 110 142 173 213 259 309 353 400 446 497

serie H (2) 2 33 45 60 76 104 137 179 220 272 333 400 460 526 596 697

3 35 47 61 78 105 137 178 216 266 323 385 441 498 557 624

Cavi in aria 11 - 11A serie L (1) 2 23 31 40

libera, fissati 3 21 29 38

sulla parete serie L (2) 2 28 38 51

o soffitto 3 27 36 47

serie H (1) 2 25 34 45 57 77 102 133 163 202 247 296 340 388 440 514

3 23 31 41 52 70 92 120 147 181 221 264 303 346 392 457

serie H (2) 2 31 42 55 70 96 127 166 203 251 307 369 424 485 550 643

3 30 41 53 67 91 119 154 187 230 280 334 383 435 492 572

Cavi a trifoglio 11 - 11A serie L (1) 3 19 26 35

in aria libera serie L (2) 3 24 33 44

fissati sulla serie H (1) 3 21 28 37 48 65 86 112 137 169 207 249 286 327 371 434

parete serie H (2) 3 26 35 47 59 81 107 140 171 212 260 312 359 410 465 544

o soffitto

(1) Cavi ad isolamento minerale nudi esposti al tocco oppure rivestiti in materiale termoplastico (T massima della guaina metallica 70°C).Per i cavi nudi moltiplicare per 0,9.

(2) Cavi ad isolamento minerale nudi non esposti al tocco (T massima della guaina metallica 105°C).

Posa non interrata




Tabella T-D: cavi ad isolamento minerale multipolari; serie L: cavi per servizio leggero fino a 500 V; serie H:cavi per servizio pesante fino a 750 VMetodologia Altri tipi di Tipo di Numero Portata [A]tipica di posa della isolamento cond. Sezione [mm2]installazione CEI 64-8 caricati 1,5 2,5 4 6 10 16 25

Cavo in aria 13 -14 serie L (1) 2 25 33 44

libera, 15 - 16 3 21 28 37

distanziato serie L (2) 2 31 41 54

dalla parete 3 26 35 46

o soffitto serie H (1) 2 26 36 47 60 82 109 142

o su passerella 3 22 30 40 51 69 92 120

serie H (2) 2 33 45 60 76 104 137 179

3 28 38 50 64 87 115 150

Cavo in aria 11 - 11A serie L (1) 2 23 31 40

libera, fissato 3 19 26 35

sulla parete serie L (2) 2 28 38 51

o soffitto 3 24 33 44

serie H (1) 2 25 34 45 57 77 102 133

3 21 28 37 48 65 86 112

serie H (2) 2 31 42 55 70 96 127 166

3 26 35 47 59 81 107 140

(1) Cavi ad isolamento minerale nudi esposti al tocco oppure rivestiti in materiale termoplastico (T massima della guaina metallica 70°C). Per i cavi nudimoltiplicare per 0,9.(2) Cavi ad isolamento minerale nudi non esposti al tocco (T massima della guaina metallica 105°C).


Posa interrataPer la determinazione della sezione delconduttore di fase di cavi in rame isolati conmateriale elastomerico o termoplasticointerrati, in questa guida si applica il metodoche fa riferimento alla tabella CEI-UNEL35026. Il procedimento è il seguente:

si determina un coefficiente correttivo ktotcome prodotto dei coefficienti k5, k6, k7 ek8, dove: k5 è il fattore di correzione da applicare sela temperatura del terreno è diversa da 20°C(tabella T5); k6 è il fattore di correzione per gruppi di piùcircuiti installati sullo stesso piano (tabellaT6); k7 è il fattore di correzione per profonditàdi interramento diverso dal valore presocome riferimento, pari a 0,8 m (tabella T7); k8 è il fattore di correzione per resistivitàtermica diversa dal valore preso comeriferimento, pari a 1,5 K x m/W, cioè terrenosecco (tabella T8). si divide il valore della corrente nominaledell’interruttore (In) o della corrente diregolazione termica (Ir) per il coefficiente

correttivo ktot trovando così il valore In’(Ir’):

in funzione del numero di posa dellaCEI 64-8, dell’isolante e del numerodi conduttori attivi si individua sulla tabellaT-E: la portata Iz’ che rispetta la condizioneIz’ ⊕ In’, la corrispondente sezione del conduttore difase.La portata effettiva della conduttura si ricavacome Iz = Iz’ ∞ ktot.Nota: i valori di portata indicati si riferiscono alleseguenti condizioni di posa: temperatura terreno = 20°C profondità di posa = 0,8 m resistività termica del terreno =1,5 K x m/W nella tabella delle portate T-E è indicato ilnumero di conduttori caricati, cioè deiconduttori effettivamente percorsi dacorrente in condizioni ordinarie di esercizio.

Nei circuiti trifase con neutro con carichiequilibrati o lievemente squilibrati, oppure inassenza di armoniche che si richiudono sulconduttore di neutro la portata di un cavoquadripolare si calcola considerando treconduttori caricati.Nei casi particolari di sistema fortementesquilibrato o in presenza di forti componentiarmoniche sul neutro occorre considerare 4conduttori caricati. Poiché nella tabella T-E ilnumero di conduttori caricati è soltanto 2 o3, in caso di 4 conduttori caricati si trova laportata relativa a due conduttori e poi simoltiplica questo valore per il fattore diriduzione relativo a due circuiti o cavimultipolari. nella tabella T-E sono indicate le portaterelative a cavi interrati posati in tubo; nelcaso di cavi direttamente interrati (pose 62 e63 della norma CEI 64-8), essendo piùfavorevoli le condizioni di scambio termico,la portata aumenta di un fattore, dipendentedalla tipologia e dalle dimensioni dei cavi,che indicativamente può essere consideratopari a 1,15.

II

knn

tot

' =

Tabella T5: influenza dellatemperatura del terrreno

Temperatura Tipo di isolamentodel terreno [°C] PVC EPR10 1,1 1,0715 1,05 1,0420 1 125 0,95 0,9630 0,89 0,9335 0,84 0,8940 0,77 0,8545 0,71 0,850 0,63 0,7655 0,55 0,7160 0,45 0,6565 0,670 0,5375 0,4680 0,38

Determinazionedel coefficiente ktotIl coefficiente ktot caratterizza l’influenzadelle differenti condizioni di installazione e siottiene moltiplicando i fattori correttivi k5, k6,k7 e k8 dedotti dalle tabelle T5, T6, T7 e T8.

Tabella T5: valori di k5Il fattore correttivo k5 tiene contodell’influenza della temperatura del terrenoper temperature di quest’ultimo diverse da20°C.

Tabella T6: valori di k6Il fattore correttivo k6 considera ladiminuzione di portata di un cavo unipolareo multipolare in tubo interrato, posato sullostesso piano di altri cavi, per effetto delmutuo riscaldamento tra di essi. Il fattore k6è riferito a cavi posati ad una distanzainferiore a 1 m; per distanze superioria 1m il fattore k6 è sempre uguale a 1.Il fattore k6 si applica quando i cavi delfascio o dello strato hanno sezioni simili,cioè rientranti nelle tre sezioni adiacentiunificate (es. 10 – 16 – 25 mm2).Nel caso di circuito trifase con n conduttori

in parallelo per fase si consideranon circuiti tripolari.

Tabella T7: valori di k7Il fattore correttivo k7 considerala variazione di portata per profonditàdi interramento diversa dal valore presocome riferimento, pari a 0,8 m.

Tabella T8: valori di k8Il fattore correttivo k8 considerala variazione di portata del cavoper resistività termica diversa dal valorepreso come riferimento, pari a 1,5 K x m/W,cioè terreno secco.

Distanza fra i circuiti

cavi multipolari

cavi unipolari

Posa interrata

Tabella T6: gruppi di più circuitiinstallati sullo stesso pianoun cavo multipolare per ciascun tubon.cavi distanza fra i circuiti [m]

a contatto 0,25 0,5 12 0,85 0,9 0,95 0,95

3 0,75 0,85 0,9 0,95

4 0,7 0,8 0,85 0,9

5 0,65 0,8 0,85 0,9

6 0,6 0,8 0,8 0,9

un cavo unipolare per ciascun tubon.cavi distanza fra i circuiti [m]

a contatto 0,25 0,5 12 0,8 0,9 0,9 0,95

3 0,7 0,8 0,85 0,9

4 0,65 0,75 0,8 0,9

5 0,6 0,7 0,8 0,9

6 0,6 0,7 0,8 0,9



Esempio:Dimensionamento di un circuito trifasein condotto interrato in terreno seccoe alla temperatura di 25°C.Il cavo multipolare, isolato in PVC,alimenta un carico trifase da 100 kW (400V) e fattore di potenza 0,88 ed è posato acontatto con un altro cavo multipolare.La sezione del cavo si determina nelmodo seguente:

scelta dell'interruttore automatico:

l'interruttore deve avere una correntenominale In maggiore o uguale allacorrente di impiego della conduttura IB:

sarà possibile utilizzare un interruttoreCompact NS da 250 A con sganciatoreTM200D regolato a 164 A; per ildimensionamento del cavo si potràdunque considerare In = 164 A;

determinazione del coefficientecorrettivo ktot: temperatura del terreno: K5 = 0,95, posa ravvicinata, 2 circuiti: K6 = 0,85, profondità di posa 0,8 m: K7 = 1, natura del terreno: secco, k8 = 1,ktot= k5 . k6 . k7 . K9 = 0,76

determinazione della minima portatateorica richiesta alla conduttura:I'n= In/ktot = 215,8 A;

determinazione della sezionedel conduttore di fase (tab T-C): isolante: PVC, n° conduttori attivi: 3, materiale conduttore: rame.La sezione con portata teorica I'zimmediatamente superiore alla minimaportata teorica I'n è di 150 mm2 (231 A),come evidenziato nella tabella T-C.

Determinazione della portata effettivadella conduttura:

la portata effettiva Iz di un cavo da 150mm2 nelle condizioni di posa considerateè pari a: Iz = I'z . ktot = 175,5 A.

I AB ,

=⋅ ⋅

=100000

0 88 3 400164 ;

Tabella T7: influenza della profondità di posaprofondità 0,5 0,8 1 1,2 1,5di posa [m]fattore di 1,02 1 0,98 0,96 0,94correzione

Tabella T8: influenza dellaresistività termica del terrenocavi unipolariresistività 1 1,2 1,5 2 2,5de terreno(K x m/W)fattore 1,08 1,05 1 0,9 0,82di correzionecavi multipolariresistività 1 1,2 1,5 2 2,5del terreno(K x m/W)

fattore 1,06 1,04 1 0,91 0,84di correzione

Portata dei caviPosa interrata

Tabella T-E : cavi unipolari con e senza guaina e cavi multipolari (1)Metodologia Altri tipi Tipo N. Portata [A]tipica di di posa di cond. Sezione [mm2]installazione della isolam.

CEI 64-8 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 630

cavi unipolari PVC 2 22 29 38 47 63 82 105 127 157 191 225 259 294 330 386

in tubi 3 20 26 34 43 57 74 95 115 141 171 201 231 262 293 342

interrati EPR 2 26 34 44 54 73 95 122 148 182 222 261 301 343 385 450 509 592 666 759a contatto 3 23 31 40 49 67 85 110 133 163 198 233 268 304 340 397 448 519 583 663(1 cavo per tubo)

cavi unipolari 61 PVC 2 21 27 36 45 61 78 101 123 153 187 222 256 292 328 385

in tubo 3 18 23 30 38 51 66 86 104 129 158 187 216 246 277 325

interrato EPR 2 24 32 41 52 70 91 118 144 178 218 258 298 340 383 450 510 595 671 767

3 21 27 35 44 59 77 100 121 150 184 217 251 287 323 379 429 500 565 645

cavi 61 PVC 2 19 25 33 41 56 73 94 115 143 175 208 240 273 307 360

multipolari 3 16 21 28 35 47 61 79 97 120 148 175 202 231 259 304

in tubo EPR 2 23 30 39 49 66 86 111 136 168 207 245 284 324 364 428

interrato 3 19 25 32 41 55 72 93 114 141 174 206 238 272 306 360

(1) PVC: mescola termoplastica a base di polivinilcloruro (temperatura massima del conduttore uguale a 70°C; EPR: mescola elastomerica reticolata a base di gommaetilenpropilenica o similari (temperatura massima del conduttore uguale a 90°C)


Utilizzando quindi la formula della caduta ditensione percentuale si ottiene:

= 2,13%

essendo ∆u% > del 2% occorre scegliere una

sezione superiore:

S = 70 mm2, cavo multipolare,

r = 0,334 Ω/km,

x = 0,0751 Ω/km.

Utilizzando questi dati otteniamo quindi:

= 1,5%.

La caduta di tensione risulta verificata (<2%).La sezione adottata è dunque 70 mm2

in cavo multipolare.

In un qualsiasi impianto di bassa tensioneè necessario valutare la caduta di tensionetra l'origine dell'installazione e il puntodi utilizzazione dell'energia elettrica.

Una eccessiva caduta di tensione influenzanegativamente il funzionamento delleapparacchiature.

La Norma CEI 64.8 raccomanda unacaduta di tensione tra l'origine dell'impiantoelettrico e qualunque apparecchioutilizzatore non superiore in pratica al 4%della tensione nominale dell'impianto.

In un impianto di forza motrice una cadutadi tensione superiore al 4% può essereeccessiva per le seguenti ragioni:

il corretto funzionamento, in regimepermanente, dei motori è generalmentegarantito per tensioni comprese tra il ± 5%della tensione nominale;

la corrente di avviamento di un motorepuò raggiungere o anche superare il valoredi 5 ÷ 7 In.Se la caduta di tensione è pari al 6%in regime permanente, essa probabilmenteraggiungerà, al momento dell'avviamento,un valore molto elevato.

Questo provoca: un cattivo funzionamento delle utenzepiù sensibili; difficoltà di avviamento del motore.Ad una caduta di tensione del 15%corrisponde una riduzione della coppiadi spunto pari circa al 28%.

Durante la fase di avviamento, si consigliadi non superare la caduta di tensionepercentuale del 10% sul cavo del motore.La caduta di tensione è sinonimo di perditein linea e quindi di una cattivaottimizzazione dell'impianto di trasmissionedell'energia elettrica.Per questi motivi è consigliabile nonraggiungere mai la caduta di tensionemassima ammessa.La tabella seguente fornisce i valori dellaresistenza e della reattanza dei cavi perunità di lunghezza (Ω/km corrispondenti amΩ/m) in funzione della sezione deiconduttori.

Il valore della caduta di tensione [V] puòessere determinato mediante la seguenteformula:

ed in percentuale

dove:IB [A] è la corrente nel cavo,k è un fattore di tensione pari a 2 neisistemi monofase e bifase e e nei sistemitrifase,L [km] è la lunghezza della linea,r [Ω/km] è la resistenza di un chilometrodi cavo,x [Ω/km] è la reattanza di un chilometrodi cavo,Un [V] è la tensione nominale dell'impianto,cosϕ è il fattore di potenza del carico.

∆ ∆u

UUn

% = ⋅100

Resistenza e reattanza specifica dei cavi unificati (Tabella UNEL 35023-70) (1)

sez. [mm2] 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 cavo unipolarer [mΩ/m] 14,8 8,91 5,57 3,71 2,24 1,41 0,889 0,641 0,473 0,328 0,236 0,188 0,153 0,123 0,0943 0,0761x [mΩ/m] 0,168 0,156 0,143 0,135 0,119 0,112 0,106 0,101 0,101 0,0965 0,0975 0,0939 0,0928 0,0908 0,0902 0,0895 cavo bipolare, tripolarer [mΩ/m] 15,1 9,08 5,68 3,78 2,27 1,43 0,907 0,654 0,483 0,334 0,241 0,191 0,157 0,125 0,0966 0,0780x [mΩ/m] 0,118 0,109 0,101 0,0955 0,0861 0,0817 0,0813 0,0783 0,0779 0,0751 0,0762 0,0740 0,0745 0,0742 0,0752 0,0750

(1) Materiale conduttore: rame, temperatura di riferimento 80°C.

cavo multipolare Cu/EPRposa in aria libera ravvicinatasu passerella non perforataS = 50 mm2

L = 70 mIB = 150 Acos ϕ = 0,9

EsempioIn un impianto del tipo in figura occorreeffettuare una verifica della caduta ditensione della partenza in cavo, la cuisezione è stata dimensionata a portata. Ildimensionamento a portata ha condotto aduna sezione di 50 mm2. È imposta unacaduta di tensione del 2%.Dalla tabella della resistenza e reattanzaspecifica dei cavi si ha:S = 50 mm2, cavo multipolare,

r = 0,483 Ω/km,

x = 0,0779 Ω/km.Calcoliamo ora la caduta di tensione con laformula (NB: la lunghezza del cavo deveessere in km):

∆ ∆u

UUn

% = ⋅100

∆ ∆u

UUn

% = ⋅100

∆U = K . IB . L . (r . cos ϕ + x . sen ϕ)

∆U = K . IB . L . (r . cos ϕ + x . sen ϕ) = 8,52 V

∆U = k . lB . L . (r . cosϕ + x . senϕ) = 6 V,

Caduta di tensionePresentazione




Caduta di tensioneCalcolo della caduta di tensione

Calcolo della caduta di tensioneLe tabelle di seguito riportate forniscono ivalori di ∆U% per diversi valori del fattorepotenza, nelle seguenti ipotesi:

tensione nominale: 400 V;

lunghezza cavo: 100 m;

cavi unipolari conformi alle tabelleUNEL 35023-70;

distribuzione trifase.

La ∆U% effettiva del cavo si ottiene nelseguente modo:

∆U%eff = ∆U%tab x (L/100) x (Ib/Ibtab)

dove:

L [m] è la lunghezza della linea,

Ib è la reale corrente d’impiego della lineaIbtab è il valore nella prima colonna dellatabella immediatamente superiore a Ib,

∆U%tab è il valore di caduta di tensionepercentuale fornito dalla tabella incorrispondenza di Ibtab.

La tabella relativa a cos ϕ = 0.35 si riferisceal caso di una partenza motore. Il calcolodella ∆U% è considerato all’avviamento delmotore nell’ipotesi che Ibeff = Iavv = 5 x Ib.

NoteIn caso di distribuzione monofase,moltiplicare il valore in tabella per 2.Nel caso di più conduttori in parallelo per fasesi considera il valore di ∆U% incorrispondenza della sezione del singoloconduttore, ad una corrente pari a Ib/n°conduttori in parallelo.

Tabella 1 : caduta di tensione % a cos ϕ = 0.8 per 100 m di cavosez [mm2] 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300Ib [A]4 2,07 1,25 0,79 0,53 0,32 0,21 0,136 3,10 1,88 1,18 0,79 0,48 0,31 0,20 0,15 0,1110 5,17 3,13 1,97 1,32 0,81 0,52 0,34 0,25 0,19 0,14 0,1116 8,27 5,00 3,15 2,11 1,29 0,83 0,54 0,40 0,30 0,22 0,17 0,14 0,12 0,1120 10,34 6,25 3,93 2,64 1,61 1,04 0,67 0,50 0,38 0,28 0,21 0,18 0,15 0,13 0,1125 12,93 7,82 4,92 3,30 2,02 1,29 0,84 0,62 0,48 0,35 0,27 0,22 0,19 0,17 0,14 0,1232 10,01 6,29 4,22 2,58 1,66 1,07 0,79 0,61 0,44 0,34 0,29 0,25 0,21 0,18 0,1640 7,87 5,28 3,23 2,07 1,34 0,99 0,76 0,55 0,43 0,36 0,31 0,26 0,22 0,2050 9,83 6,60 4,03 2,59 1,68 1,24 0,95 0,69 0,54 0,45 0,39 0,33 0,28 0,2563 8,32 5,08 3,26 2,11 1,56 1,20 0,87 0,67 0,56 0,49 0,42 0,35 0,3180 10,56 6,46 4,14 2,68 1,99 1,52 1,11 0,86 0,72 0,62 0,53 0,45 0,4090 7,26 4,66 3,02 2,23 1,71 1,25 0,96 0,81 0,69 0,60 0,50 0,45100 8,07 5,18 3,35 2,48 1,90 1,39 1,07 0,90 0,77 0,66 0,56 0,50125 6,47 4,19 3,10 2,38 1,73 1,34 1,12 0,96 0,83 0,70 0,62150 7,76 5,03 3,72 2,85 2,08 1,61 1,34 1,16 0,99 0,84 0,74175 9,06 5,87 4,35 3,33 2,43 1,87 1,57 1,35 1,16 0,98 0,87200 10,35 6,71 4,97 3,80 2,77 2,14 1,79 1,54 1,32 1,12 0,99225 7,55 5,59 4,28 3,12 2,41 2,01 1,73 1,49 1,26 1,12250 6,21 4,75 3,47 2,68 2,24 1,93 1,65 1,40 1,24275 5,23 3,81 2,94 2,46 2,12 1,82 1,54 1,36300 4,16 3,21 2,69 2,31 1,99 1,68 1,49325 3,48 2,91 2,51 2,15 1,82 1,61350 3,13 2,70 2,32 1,96 1,74375 2,89 2,48 2,10 1,86400 2,65 2,24 1,98450 2,52 2,23500 2,48


Tabella 2: caduta di tensione % a cos ϕ = 0,85 per 100 m di cavosez [mm2] 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300Ib [A]4 2,19 1,33 0,83 0,56 0,34 0,22 0,146 3,29 1,99 1,25 0,84 0,51 0,33 0,21 0,16 0,1210 5,49 3,32 2,08 1,40 0,85 0,54 0,35 0,26 0,20 0,14 0,1116 8,78 5,30 3,33 2,23 1,36 0,87 0,56 0,41 0,32 0,23 0,17 0,14 0,12 0,1120 10,97 6,63 4,17 2,79 1,70 1,09 0,70 0,52 0,39 0,29 0,22 0,18 0,15 0,13 0,1125 13,71 8,29 5,21 3,49 2,13 1,36 0,88 0,65 0,49 0,36 0,27 0,23 0,19 0,16 0,14 0,1232 10,61 6,66 4,47 2,73 1,74 1,12 0,83 0,63 0,46 0,35 0,29 0,25 0,21 0,18 0,1540 8,33 5,59 3,41 2,18 1,41 1,04 0,79 0,57 0,44 0,36 0,31 0,26 0,22 0,1950 10,41 6,98 4,26 2,72 1,76 1,29 0,99 0,71 0,55 0,45 0,39 0,33 0,28 0,2463 8,80 5,37 3,43 2,21 1,63 1,24 0,90 0,69 0,57 0,49 0,42 0,35 0,3180 11,17 6,81 4,36 2,81 2,07 1,58 1,14 0,87 0,72 0,62 0,53 0,44 0,3990 7,66 4,90 3,16 2,33 1,77 1,28 0,98 0,82 0,70 0,59 0,50 0,44100 8,52 5,45 3,51 2,59 1,97 1,43 1,09 0,91 0,77 0,66 0,55 0,48125 6,81 4,39 3,24 2,46 1,78 1,36 1,13 0,97 0,82 0,69 0,61150 8,17 5,27 4,88 2,96 2,14 1,64 1,36 1,16 0,99 0,83 0,73175 9,53 6,15 4,53 3,45 2,50 1,91 1,59 1,36 1,15 0,97 0,85200 10,89 7,03 5,18 3,94 2,85 2,18 1,81 1,55 1,32 1,11 0,97225 7,91 5,83 4,44 3,21 2,46 2,04 1,74 1,48 1,24 1,09250 6,47 4,93 3,57 2,73 2,27 1,94 1,65 1,38 1,21275 5,42 3,93 3,00 2,49 2,13 1,81 1,52 1,33300 4,28 3,27 2,72 2,32 1,98 1,66 1,45325 3,55 2,95 2,52 2,14 1,80 1,57350 3,17 2,71 2,31 1,94 1,70375 2,91 2,47 2,07 1,82400 2,64 2,21 1,94450 2,49 2,18500 2,42 Tabella 3: caduta di tensione % a cos ϕ = 0,9 per 100 m di cavosez [mm2] 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300Ib [A]4 2,32 1,40 0,886 3,48 2,10 1,32 0,88 0,54 0,34 0,22 0,16 0,1210 5,80 3,50 2,20 1,47 0,90 0,57 0,37 0,27 0,20 0,15 0,1116 9,28 5,60 3,52 2,35 1,43 0,91 0,59 0,43 0,33 0,23 0,18 0,15 0,12 0,1020 11,60 7,00 4,40 2,94 1,79 1,14 0,73 0,54 0,41 0,29 0,22 0,18 0,15 0,13 0,1125 14,50 8,75 5,49 3,68 2,24 1,43 0,92 0,67 0,51 0,37 0,28 0,23 0,19 0,16 0,13 0,1232 11,21 7,03 4,71 2,87 1,83 1,17 0,86 0,65 0,47 0,35 0,29 0,25 0,21 0,17 0,1540 8,79 5,89 3,58 2,28 1,47 1,08 0,81 0,58 0,44 0,36 0,31 0,26 0,22 0,1950 7,36 4,48 2,85 1,83 1,34 1,02 0,73 0,55 0,45 0,39 0,33 0,27 0,2363 5,64 3,60 2,31 1,69 1,28 0,92 0,70 0,57 0,49 0,41 0,34 0,2980 7,16 4,57 2,93 2,15 1,63 1,17 0,88 0,73 0,62 0,52 0,43 0,3790 8,06 5,14 3,30 2,42 1,83 1,31 0,99 0,82 0,69 0,59 0,48 0,42100 8,95 5,71 3,66 2,69 2,03 1,46 1,10 0,91 0,77 0,65 0,54 0,47125 7,13 4,58 3,36 2,54 1,83 1,38 1,14 0,96 0,81 0,67 0,58150 8,56 5,50 4,03 3,05 2,19 1,66 1,36 1,16 0,98 0,81 0,70175 9,99 6,41 4,71 3,56 2,56 1,93 1,59 1,35 1,14 0,94 0,81200 11,41 7,33 5,38 4,07 2,92 2,21 1,82 1,54 1,30 1,08 0,93225 8,25 6,05 4,58 3,29 2,48 2,05 1,74 1,46 1,21 1,05250 6,72 5,09 3,65 2,76 2,27 1,93 1,63 1,34 1,16275 5,59 4,02 3,04 2,50 2,12 1,79 1,48 1,28300 4,38 3,31 2,73 2,31 1,95 1,61 1,40325 3,59 2,96 2,51 2,12 1,75 1,51350 3,18 2,70 2,28 1,88 1,63375 2,89 2,44 2,02 1,75400 2,60 2,15 1,86450 2,42 2,09500 2,33



∆U%quadro = (4/400) • 100 = 1%

caduta di tensione totale

∆U%tot = ∆U%cavo + ∆U%quadro = 3.97%

Caduta di tensione all'avviamento Caduta di tensione sul cavo:la tabella 4 indica una caduta di tensione parial 6.91% per 100 m di cavo della stessasezione e a fronte di una correntedi avviamento pari a 5 • 100 A; la cadutadi tensione è:

∆U%cavo = 6.91 • 1.2 = 8.3%caduta di tensione accettabile (≤10%)

Nota: questa verifica è generalmentesufficiente, a meno che il motoreconsiderato abbia una corrente nominalesuperiore al 30% del totale dei carichiallacciati allo stesso quadro dialimentazione.In quest'ultimo caso è opportuno verificarela caduta di tensione sull'intero sistemadi alimentazione.

EsempioUn cavo tripolare in rame, con sezionedi 35 mm2 e 120 m (0,12 km) di lunghezza,alimenta un motore trifase (400 V) cheassorbe:

100 A con cos ϕ = 0,8 (corrente nominale);

500 A (5 In) con cos ϕ = 0,35 all'avviamento.

La caduta di tensione al livello del quadrodi alimentazione (altri carichi alimentati oltreal motore) è di 4 V tra le fasi.

Qual'è la caduta di tensione % incorrispondenza dei morsetti del motore?

Caduta di tensione in condizioni normali Caduta di tensione sul cavola tabella 1 indica una caduta di tensione parial 2.48% per 100 m di cavo della stessasezione e a fronte di una corrente d'impiegodi 100 A; la caduta di tensione reale è:

∆U%cavo = 2.48 • 1.2 = 2.97%

caduta di tensione sul quadro didistribuzione

M

Tabella 4: caduta di tensione % a cos ϕ = 0.35 per 100 m di cavosez [mm2] 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300Ib [A]4 4,62 2,83 1,80 1,23 0,78 0,52 0,36 0,28 0,23 0,18 0,15 0,13 0,12 0,11 0,106 6,93 4,24 2,71 1,85 1,16 0,78 0,53 0,41 0,34 0,27 0,23 0,20 0,18 0,17 0,15 0,1410 11,56 7,07 4,51 3,09 1,94 1,30 0,89 0,69 0,56 0,44 0,38 0,33 0,30 0,28 0,25 0,2416 18,49 11,31 7,22 4,94 3,10 2,07 1,42 1,10 0,90 0,71 0,60 0,53 0,49 0,44 0,41 0,3820 23,11 14,14 9,02 6,17 3,88 2,59 1,78 1,38 1,13 0,89 0,75 0,67 0,61 0,55 0,51 0,4825 28,89 17,67 11,28 7,71 4,85 3,24 2,22 1,73 1,41 1,11 0,94 0,83 0,76 0,69 0,64 0,6032 22,62 14,43 9,87 6,20 4,15 2,84 2,21 1,80 1,42 1,21 1,07 0,97 0,89 0,81 0,7740 18,04 12,34 7,75 5,18 3,55 2,76 2,25 1,78 1,51 1,33 1,22 1,11 1,02 0,9650 15,43 9,69 6,48 4,44 3,45 2,82 2,22 1,88 1,66 1,52 1,39 1,27 1,2063 12,21 8,16 5,60 4,35 3,55 2,80 2,37 2,10 1,92 1,75 1,60 1,5180 15,51 10,36 7,11 5,52 4,51 3,55 3,01 2,66 2,43 2,22 2,04 1,9190 17,45 11,66 8,00 6,22 5,07 4,00 3,39 3,00 2,74 2,50 2,29 2,15100 19,39 12,96 8,89 6,91 5,63 4,44 3,77 3,33 3,04 2,77 2,54 2,39125 16,19 11,11 8,63 7,04 5,55 4,71 4,16 3,80 3,47 3,18 2,99150 19,43 13,33 10,36 8,45 6,66 5,65 4,99 4,56 4,16 3,82 3,59175 22,67 15,55 12,08 9,86 7,77 6,59 5,83 5,32 4,85 4,45 4,19200 25,91 17,77 13,81 11,27 8,89 7,53 6,66 6,08 5,55 5,09 4,78225 29,15 19,99 15,54 12,67 10,00 8,47 7,49 6,84 6,24 5,72 5,38250 22,22 17,26 14,08 11,11 9,41 8,32 7,60 6,93 6,36 5,98275 15,49 12,22 10,36 9,15 8,36 7,63 7,00 6,58300 13,33 11,30 9,99 9,12 8,32 7,63 7,18325 12,24 10,82 9,88 9,01 8,27 7,77350 11,65 10,64 9,71 8,90 8,37375 11,41 10,40 9,54 8,97400 11,09 10,18 9,57450 11,45 10,76500 11,96

S= 35 mm2 CuL= 120 mIB= 100 AIAVV= 500 A

Caduta di tensioneCalcolo della caduta di tensione


Protezione contro il cortocircuitoCalcolo della corrente di cortocircuito

Determinazione dellacorrente di cortocircuito Iccin un punto dell’impiantoLa conoscenza delle correnti dicortocircuito in un impianto elettrico ènecessaria per i seguenti scopi:

determinare i poteri di interruzione e dichiusura degli interruttori da installare;

verificare la tenuta elettrodinamica deipunti critici dell’impianto (es. supportisbarre);

verificare la tenuta termica dei cavi;

determinare la regolazione dei relédi protezione.

In un impianto elettrico di bassa tensione ilguasto trifase è quello che dà luogo nellamaggior parte dei casi ai valori più elevatidella corrente di cortocircuito.Il calcolo delle correnti di cortocircuito sibasa sul principio che la corrente di guastoè uguale a quella attribuibile ad ungeneratore unico, la cui forza elettromotriceuguaglia la tensione nominale della rete nelpunto di guasto, che alimenti un circuitoavente un’impedenza unica equivalente atutte le impedenze della rete a monte,comprese tra i generatori ed il punto diguasto considerato.

Guasto trifasePer determinare il valore della corrente dicortocircuito trifase presunta in un puntodell’impianto seguire il metodo seguente:

1 Sommare: le resistenze situate a monte del puntoscelto: Rt = R1+R2+R3+ .... Rn;

le reattanze situate a monte del puntoscelto: Xt = X1+X2+X3+ .... Xn.

2 Calcolare:

2t

2t

cc3XR3

UI

+⋅=

con U espresso in V e Rt e Xt espressein mΩ, Icc risulta espressa in kA.

Importante:U è la tensione nominale a vuoto lato bassatensione tra le fasi del trasformatore.

Guasto bifaseIn caso di guasto bifase in lontananza daglialternatori la corrente di cortocircuito vale:

3cct

cc2 I866,0Z2

UI ⋅=

⋅=

La stessa formula vale anche in presenzadi alternatori per i primi istanti del guasto(t < 10 20 ms), quando l’alternatore è inregime subtransitorio (si vedrà a questoproposito il capitolo "Protezione dei circuitialimentati da un generatore" a pag. 184).

Guasto fase-neutroo monofase a terraIn caso di guasto fase-neutro o monofasea terra in lontananza dal trasformatoreMT/BT di alimentazione la corrente di guastovale:

)ZZ(3

UI

ntFN

+⋅=

)ZZ(3

UI

PEtFPE

+⋅=

dove Zn e ZPE sono le impedenzecomplessive rispettivamente del conduttoredi neutro e del conduttore di protezionedel circuito sede del guasto.Nel caso in cui il neutro o il conduttore diprotezione abbiano la stessa sezione dellafase si ha:

IFN o IFPE = 0.5 Icc3

Il calcolo di queste correnti è spessonecessario per la scelta delle regolazionidei relé e per le verifiche riguardanti laprotezione delle persone.La norma CEI 64-8 fornisce delleindicazioni per il calcolo di queste correntia partire dalle formule sopra indicate.Per un guasto fase-neutro o monofase aterra nelle vicinanze di un trasformatoretriangolo-stella con neutro a terra non è piùpossibile applicare le formule indicate inquesto paragrafo e si può dimostrare che lacorrente di cortocircuito è circa uguale aquella del cortocircuito trifase.

Determinazione delleresistenze e delle reattanzedei componenti dell’impiantoRete a monteIn un impianto con consegna in mediatensione la capacità della rete a monte dicontribuire al cortocircuito, funzionedell’impedenza della rete stessa, èespressa mediante la potenza dicortocircuito SCC (MVA) o la corrente dicortocircuito; questi dati devono essereforniti dall’ente distributore.L’impedenza equivalente della rete a monteè data dalla seguente espressione:

[ ] [ ]3

CC

2BT

MBT 10MVAS

VmZ −⋅

⋅=Ω

Il fattore di potenza in cortocircuito dellarete a monte (cos ϕcc) può variare tra 0.15e 0.2, da cui si ricavano i valori di RMBT eXMBT.

TrasformatoriL’impedenza del trasformatore è ricavabiledai seguenti dati di targa:

Pcu [kW]: sono le perdite nel ramea pieno carico, alla temperatura normaledi funzionamento del trasformatore (adesempio 75°C per il trasformatore in olio);

ucc%: tensione di cortocircuito percentualealla temperatura normale di funzionamentodel trasformatore;

Sn [kVA]: potenza nominaledel trasformatore.

A partire da questi dati si ricavano i seguentivalori:

[ ]Ω⋅⋅

= mS

UPR

2n

2cu

[ ]Ω⋅⋅⋅

= mS100

UuZ

n

2cu

[ ]Ω⋅−= mRZX 22

dove U [V] è la tensione nominale deltrasformatore, Pcu e Sn sono espressirispettivamente in kW e in kVA.Il valore di R è calcolato alla temperaturanominale di funzionamento del trasformatore.Nelle tabelle allegate sono riportate lecaratteristiche tipiche di trasformatoristandard MT/BT in olio ed in resina.In queste tabelle sono riportati i valori dicorrente di cortocircuito trifase ai morsetti deltrasformatore, nell’ipotesi che la rete a monteabbia una potenza di cortocircuito di 500 MVA.Inoltre è poi indicato il tipo di condottosbarre utilizzabile per il collegamento trail trasformatore e l’interruttore automaticogenerale, tenendo conto della corrente dicortocircuito ai morsetti del trasformatoree della corrente nominale secondaria deltrasformatore.

Cavi e condotti sbarreLe reattanze dei cavi dipendonoprincipalmente dalla distanza tra iconduttori; un valore più preciso puòessere ottenuto dal costruttore.Valori tipici sono:

cavo tripolare: X = 0.08 mΩ/m;

cavo unipolare: X = 0.10 0.20 mΩ/ma seconda della distanza tra i conduttori;

collegamenti in sbarre: X3 = 0,15 L.

La resistenza è data dalla formula

SL

R ⋅ρ=

dove:L = lunghezza [m]S = sezione [mm2]ρ = resistività = 18 (Cu), 27 (Al) mΩ ∞ mm2/m

In presenza di più conduttori in paralleloper fase, occorre dividere la resistenzae la reattanza di un conduttore per ilnumero di conduttori.I valori di resistenza e reattanza deicondotti sbarre sono forniti dai costruttorinella loro documentazione tecnica.

InterruttoriNel calcolo delle Icc presunte le impedenzedegli interruttori si devono trascurare.




Xt X X X

Xt1 1 2 3

1 10 24

= + += ,

Xt Xt X X

Xt2 1 4 5

2 10 54

= + += ,

Xt Xt X X

Xt3 2 6 7

3 18 94

= + += ,

400

3 9 7 18 9410 85

2 2, ,,

+( )=

R1 = ⋅ ⋅

=

−400500

0 15 10

0 04

23

1

,

,R

R2 = ⋅

=

6 5 400630

2 62

2

2

2

,

,R

X1 = ⋅ ⋅

=

−400500

0 98 10

0 31

23

1

,

,X

X2

2 2

24100

400630

2 62= ⋅

− ( ),

X3 = ⋅ ⋅

=

13

0 12 3

0 123

,

,X

Rt R R R

Rt1 1 2 3

1 2 78

= + += ,

Rt Rt R R

Rt2 1 4 5

2 2 89

= + += ,

Rt Rt R R

Rt3 2 6 7

3 9 7

= + += ,

400

3 2 89 10 542113

2 2, ,,

+( )=

400

3 2 78 10 242176

2 2, ,,

+( )=

calcolo delle correnti di cortocircuito

resistenze [mΩ] reattanze [mΩ] Icc [kA]

M1

M2

M3

R3 = ⋅ ⋅

=

13

183

1500 123R ,

R

R

7

7

1870

1856 81

= ⋅

= ,

M1

M2

M3

1 2 3

Esempiocomponenti resistenze [mΩ] reattanze [mΩ]dell'impianto

rete a montePcc= 500 MVA

trasformatoreSn= 630 kVAucc= 4 %U= 400 VPcu= 6,5 kW X2 = 9,81

collegamentotrasf./int.(cavo)3 x (1 x 150 mm2)Cu per faseL= 3 m

interruttore M1 R4= 0 X4= 0

collegamento X5= 0,15x2interruttore M1 X5= 0,30partenza M2(sbarre AI) R5 = 0,111 x 100 x 5 mm2

L = 2 m per fase

interruttore M2 R6= 0 X6= 0

collegamento X7 = 0,12 • 70quadro generale X7 = 8,40BT/quadrosecondario (cavo)1 x (1 x 185 mm2)Cu per faseL= 70 m

5002

27R5 ⋅=

Protezione contro il cortocircuitoCalcolo della corrente di cortocircuito


Caratteristiche elettrichetrasformatori MT/BT in olio e resina

Trasformatore in olio a norma CEI 14-13 lista Apotenza nominale [kVA] 100 160 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3000

corrente nominale secondaria [A] 145 231 361 455 578 723 910 1156 1445 1806 2312 2890 3613 4335

perdite [kW] a vuoto 0,32 0,46 0,65 0,77 0,93 1,10 1,30 1,50 1,70 2,10 2,60 3,20 3,80 4,40

a carico (75°C) 1,75 2,35 3,25 3,90 4,60 5,50 6,50 9,00 10,50 13,10 17,00 22,00 26,50 30,50

tensione di cortocircuito % (75°C) 4 4 4 4 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6

corrente a vuoto % 2,5 2,3 2,1 2 1,9 1,9 1,8 1,7 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1

resistenza equivalente a 75°C [mohm] 27,93 14,65 8,30 6,27 4,59 3,51 2,61 2,24 1,68 1,34 1,06 0,88 0,68 0,54

reattanza equivalente [mohm] 57,58 37,22 24,22 19,32 15,33 12,31 9,82 11,79 9,45 7,56 5,91 4,72 3,78 3,15

impedenza equivalente a 75°C [mohm] 64,00 40,00 25,60 20,32 16,00 12,80 10,16 12,00 9,60 7,68 6,00 4,80 3,84 3,20

corrente di cortocircuito trifase a valle [kA] 3,6 5,7 8,9 11,2 14,2 17,6 22,1 18,8 23,3 28,9 36,6 45,2 55,7 65,8

condotto Canalis tipo KHF-14 KHF-16 KHF-18 KHF-26 KHF-28 KHF-36 KHF-46 KHF-48

ventilato Al In [A] 1000 1200 1450 2200 2500 3000 4000 4500

condotto Canalis tipo KTC-10 KTC-13 KTC-16 KTC-20 KTC-25 KTC-30 KTC-40 KTC-50

compatto Cu In [A] 1000 1350 1600 2000 2500 3000 4000 5000

condotto Canalis tipo KTA-10 KTA-12 KTA-16 KTA-20 KTA-25 KTA-30 KTA-40

compatto Al In [A] 1000 1200 1600 2000 2500 3000 4000

Trasformatore in olio a basse perditepotenza nominale [kVA] 100 160 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3000



a carico (75°C) 1,40 1,85 2,60 3,10 3,65 4,50 5,60 7,50 9,00 11,00 13,00 16,00 21,00 24,20


corrente a vuoto % 1,5 1,3 1,1 1,0 0,9 0,9 0,8 0,7 0,7 0,6 0,5 0,5 0,5 0,4






ventilato Al In [A] 1000 1200 1450 2200 2500 3000 4000 4500


compatto Cu In [A] 1000 1350 1600 2000 2500 3000 4000 5000


compatto Al In [A] 1000 1200 1600 2000 2500 3000 4000

Trasformatore in resina a norma CEI 14-12potenza nominale [kVA] 100 160 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150



a carico (120°C) 2,05 2,70 3,80 4,60 5,50 6,50 7,80 9,40 11,00 13,10 16,00 20,00 23,00 26,00


corrente a vuoto % 2,5 2,3 2,0 1,8 1,5 1,5 1,3 1,3 1,2 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0






ventilato Al In [A] 1000 1200 1450 2200 2500 3000 4000 4500


compatto Cu In [A] 1000 1350 1600 2000 2500 3000 4000 5000


compatto Al In [A] 1000 1200 1600 2000 2500 3000 4000



Determinato il valore di correntedi cortocircuito a valle, è possibiledimensionare correttamente l'interruttoreautomatico (Pdi > Icc).

Se si desidera ottenere valori più precisi,è possibile effettuare un calcolo dettagliato(vedere pag. 167) o utilizzareil programma Software On-Off Rete.

Inoltre, la tecnica di filiazione permettedi installare a valle interruttori con potere diinterruzione inferiore alla corrente dicortocircuito presunta (vedere pag. 113).

Nota: Nel caso in cui i valori della Icca monte e della lunghezza del cavo nonrisultino in tabella considerare i seguentivalori:

Icc a monte: valore immediatamentesuperiore;

lunghezza cavo: valore immediatamenteinferiore.

In entrambi i casi l'Icc a valle individuataè superiore a quella effettiva, l'approssimazioneè dunque nel senso della maggiore sicurezza.

Esempio:Si consideri la rete rappresentata qui a lato:

tensione 400 V;

cavo con sezione 50 mm2 in rame elunghezza 10 m. Procedere sulla rigarelativa al cavo utilizzato fino a trovarela corrispondente lunghezza approssimataper difetto (8,8 m);

Nota 1: la tabella è stata calcolataconsiderando:

tensione trifase: 400 V; cavi tripolari in rame; temperatura del rame: 20°C.

Nota 2: per una tensione trifaseconcatenata di 230 V, dividere le lunghezzein tabella per e = 1,732.

Nota 3: nel caso di cavi in parallelo (noncompresi nella tabella) dividere lalunghezza per il numero di cavi in parallelo.

corrente di cortocircuito a monte 28 kA.Identificare la riga corrispondente alla Icc amonte approssimata per eccesso (30 kA);

determinare la corrente di cortocircuitoa valle individuando l'intersezione tra: la colonna della lunghezza cavo 8,8 m, la riga relativa a Icc a monte 30 kA.La corrente di cortocircuito a valle èdi 24 kA.

Scelta degli interruttori: interruttore A: Compact NS250N TM250DPdi 35 kA; interruttore B: Multi 9 C60L Pdi 15 kA,con Pdi "rinforzato per filiazione" 30 kA; interruttore C: Compact NS160NTM160D Pdi 25 kA.

Determinazione dell'Icc

a valle di un cavo infunzione dell'Icc a monteLe tabelle qui riportate permettonodi determinare il valore della correntedi cortocircuito trifase in un puntodella rete a valle di un cavo, conoscendo:

la corrente di cortocircuito trifase a montedel cavo;

la lunghezza e la sezione del cavo(supposto in rame).

B

400 V

Icc = ?

A

C

50 mm2,Cu 10 m

IB

Icc = 28 kA

IB

Protezione contro il cortocircuitoScelta degli interruttorisecondari e terminali

sezione dei cavi [mm2] lunghezza dei cavi [m]1,5 1,2 1,7 2,3 3,3 4,6 6,4 8,9 12,42,5 1 1,4 1,9 2,6 3,9 5,2 6,2 10,4 12,8 15,64 1,2 1,6 2,3 3 4,1 6,2 8,2 9,9 16,6 20,4 24,96 1,2 1,7 2,4 3,4 4,5 6,1 9,2 12,3 14,8 24,8 30,3 37,310 1 1,4 2 2,8 3,9 5,6 7,4 10,1 15,3 20,5 24,7 41,3 49,8 62,116 1,1 1,6 2,2 3,1 4,4 6,1 8,8 11,8 16 24,3 32,7 39,3 65,9 70,3 99,125 1,2 1,6 2,3 3,3 4,7 6,7 9,4 13,6 18,3 24,8 37,8 50,7 61,1 102,5 123,3 154,235 1 1,5 2,1 3,1 4,5 6,4 9,2 12,9 18,8 25,3 34,4 52,4 70,5 84,9 142,6 173,7 214,650 esempio 1,3 2 2,8 4,1 6,1 8,8 12,7 17,9 26,2 35,4 48,2 73,8 99,3 119,6 201,1 242,1 30370 1,6 2,5 3,6 5,4 8 11,6 17 24,2 35,5 48,2 65,8 101 136,1 164,1 276,3 331,695 1,9 2,9 4,3 6,5 10 14,6 21,6 31 45,8 62,4 85,6 131,8 177,9 214,7 362,1 434,5120 2,1 3,3 4,9 7,6 11,7 17,3 25,8 37,2 55,3 75,6 103,9 160,4 216,7 261,8150 2,3 3,6 5,4 8,4 13,2 19,7 29,7 43,2 64,6 88,7 122,2 189,2 256,1 309,5185 2,4 3,9 5,8 9,2 14,6 22 33,5 49 73,7 101,5 140,3 217,7 295,1 357240 2,6 4,1 6,3 10 16 24,4 37,4 55,3 83,7 115,8 160,6 250,1 339,5300 2,7 4,3 6,6 10,6 17,1 26,3 40,6 60,3 91,7 127,3 176,9 276,1 375,32x120 4,2 6,6 9,7 15,1 23,3 34,5 51,5 74,3 110,5 151,2 207,8 320,72x150 4,5 7,2 10,7 16,8 26,3 39,3 59,3 86,3 129,1 177,3 244,4 378,32x185 4,8 7,7 11,6 18,4 29,1 44 66,9 97,9 147,3 202,9 280,53x120 6,2 9,9 14,6 22,6 34,9 51,7 77,2 111,5 165,8 226,7 311,63x150 6,7 10,8 16,1 25,2 39,4 59 89 129,5 193,7 265,9 366,63x185 7,2 11,6 17,4 27,6 43,6 65,9 100,3 146,9 221 304,4 Icc a monte [kA] Icc a valle [kA]100 91 86 80 71 60 49 38 29 21 16 12 8 6 5 3 3 290 83 79 74 67 57 47 37 29 21 16 12 8 6 5 3 3 280 75 72 68 61 53 45 36 28 21 16 12 8 6 5 3 3 270 66 64 61 55 49 42 34 27 20 16 12 8 6 5 3 3 260 57 55 53 49 44 38 32 25 19 15 12 8 6 5 3 3 250 48 47 45 42 38 34 29 24 18 15 11 8 6 5 3 3 245 44 43 41 39 36 32 27 23 18 14 11 8 6 5 3 3 240 39 38 37 35 32 29 25 21 17 14 11 8 6 5 3 3 235 34 34 33 31 29 27 23 20 16 13 11 8 6 5 3 3 230 esempio 30 29 29 27 26 24 21 18 15 13 10 7 6 5 3 3 225 25 25 24 23 22 21 19 17 14 12 10 7 6 5 3 3 222 22 22 21 21 20 19 17 15 13 11 9 7 6 5 3 3 215 15 15 15 15 14 13 13 12 10 9 8 6 5 4 3 3 210 10 10 10 10 10 10 9 9 8 7 6 5 4 4 3 3 27 7 7 7 7 7 7 7 7 6 6 5 4 4 4 3 3 25 5 5 5 5 5 5 5 5 5 4 4 4 3 3 2 2 24 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 3 2 2 2


La tabella permette di determinare per unarete a 400 V:

l'interruttore di alimentazione in funzionedel numero e della potenza deitrasformatori di alimentazione;

l'interruttore di partenza in funzionedel numero e della potenza deitrasformatori in parallelo e della correntenominale della partenza (gli interruttoriindicati nella tabella possono essere sostituiticon altri coordinati in filiazione, se si desiderautilizzare questa tecnica).

Dati di baseLa seguente tabella è stata elaborataconsiderando:

La potenza di cortocircuito della retea monte è di 500 MVA;

i trasformatori hanno caratteristichestandard (vedere pag. 169);

i trasformatori sono in olio;

tra ogni trasformatore e l'interruttorecorrispondente ci sono 5 m di condottosbarre prefabbricato della gamma Canalis;

tra un interruttore di alimentazionee un interruttore di partenza è previsto 1 mdi sbarre;

la temperatura di funzionamento degliinterruttori all'interno dei quadri è di 40°C.

Nota: Per accoppiare più trasformatoriin parallelo, occorre soddisfare le seguenticondizioni:

stessa ucc% Ie;

stesso rapporto di trasformazionea vuoto;

il rapporto delle potenze tra 2trasformatori non superiore a 2;

avvolgimenti appartenenti allo stessogruppo orario.

Tabella di sceltanumero e Pdi minimo Interruttore Pdi minimo Corrente nominalepotenza dei interruttore di alimentazione interruttore interruttore di partenzatrasformatori alimentazione (selettività totale partenza

n x [kVA] [kA] con le partenze) [kA] <63 A (1) 100 A 160 A 250 A 400 A 630 A (4) 800 A 1000 A 1250 A

1x400 13,8 NW08N1/NT08H1/NS630bN 13,6 C60H NS160E (5) NS160E NS250N NS400N2x400 13,6 NW08N1/NT08H1/NS630bN 27,0 NG125L NS160N NS160N NS250N NS400N NS630N NS800N NS1000N NS1250N3x400 26,6 NW08N1/NT08H1/NS630bN 39,9 NG125L NS160sx NS160sx NS250sx NS400N NS630N NS800N NS1000N NS1250N

1x500 17,3 NW08N1/NT08H1/NS800N 17,1 NG125N (2) NS160NE (6) NS160NE NS250N NS400N NS630N2x500 16,9 NW08N1/NT08H1/NS800N 33,8 NG125L NS160N NS160N NS250N NS400N NS630N NS800N NS1000N NS1250N3x500 33,0 NW08N1/NT08H1/NS800N 49,6 NS160sx NS160sx NS160sx NS250sx NS400H NS630H NS800H NS1000H NS1250N

1x630 21,6 NW10N1/NT10H1/NS1000N 21,3 NG125N (3) NS160NE (6) NS160NE NS250N NS400N NS630N NS800N NS1000N NS1250N2x630 21,0 NW10N1/NT10H1/NS1000N 41,9 NG125L NS160sx NS160sx NS250sx NS400N NS630N NS800N NS1000N NS1250N3x630 40,7 NW10N1/NT10H1/NS1000N 61,1 NS160H NS160H NS160H NS250H NS400H NS630H NS800H NS1000H NS1250H

1x800 18,4 NW12N1/NT12H1/NS1250N 18,2 NG125N (2) NS160NE (6) NS160NE NS250N NS400N NS630N NS800N NS1000N NS1250N2x800 18,0 NW12N1/NT12H1/NS1250N 35,9 NG125L NS160N NS160N NS250sx NS400N NS630N NS800N NS1000N NS1250N3x800 35,1 NW12N1/NT12H1/NS1250N 52,6 NS160H NS160H NS160H NS250H NS400H NS630H NS800H NS1000H NS1250H

1x1000 22,8 NW16N1/NT16H1/NS1600N 22,6 NG125N (3) NS160NE (6) NS160NE NS250N NS400N NS630N NS800N NS1000N NS1250N2x1000 22,1 NW16N1/NT16H1/NS1600N 44,24 NG125L NS160sx NS160sx NS250sx NS400N NS630N NS800N NS1000N NS1250N3x1000 43,0 NW16H1/NS1600N 64,5 NS160H NS160H NS160H NS250H NS400H NS630H NS800H NS1000H NS1250H

1x1250 28,6 NW20N1/NS2000N 28,3 NG125L NS160N NS160N NS250N NS400N NS630N NS800N NS1000N NS1250N2x1250 27,4 NW20N1/NS2000N 54,9 NS160H NS160H NS160H NS250H NS400H NS630H NS800H NS1000H NS1250H3x1250 52,8 NW20N1/NS2000N 79,2 NS160L NS160L NS160L NS250L NS400L NS630L NS800L NS1000L NW12H2a

1x1600 36,1 NW25H1/NS2500N 35,9 NG125L NS160N NS160N NS250N NS400N NS630N NS800N NS1000N NS1250N2x1600 35,0 NW25H1/NS2500N 68,7 NS160H NS160H NS160H NS250H NS400H NS630H NS800H NS1000H NS1250H3x1600 65,4 NW25H2a/NS2500N 98,2 NS160L NS160L NS160L NS250L NS400L NS630L NS800L NS1000L NW12H2

1x2000 44,8 NW32H1/NS3200N 44,5 NG125L NS160sx NS160sx NS250sx NS400N NS630N NS800N NS1000N NS1250N2x2000 42,1 NW32H1/NS3200N 84,0 NS160L NS160L NS160L NS250L NS400L NS630L NS800L NS1000L NW12H2a3x2000 79,1 NW32H2a/NS3200H 119,2 NS160L NS160L NS160L NS250L NS400L NS630L NS800L NS1000L NW12L1

(1) Qualora si desideri installare solo interruttoriscatolati, sostituire il tipo di interruttori indicati conquelli della colonna successiva.(2) C60L per In ≤ 40 A

Esempio:l'impianto è composto da:

2 trasformatori 20 kV/400 V da 1000 kVAciascuno (In = 1443 A);

8 partenze: 4 da 150 A (Tipo A), 2 da 220 A (Tipo B), 1 da 60 A (Tipo C), 1 da 540 A (Tipo D).

Scelta degli interruttori: Interruttori di arrivo: NW16N1 o NT16H1 o NS1600N,

Interruttori di partenza: tipo A: NS160H, tipo B: NS250H, tipo C: NG125L, tipo D: NS630N.

Scelta degli interruttoridi arrivo e di partenzaLa scelta dell'interruttore di protezionedi un circuito dipende principalmente:

dalla corrente nominale dei trasformatorio degli apparecchi utilizzatori chedeterminano le correnti nominali degliinterruttori;

dalla corrente di cortocircuito massimanel punto considerato, che determinail potere d'interruzione minimo che devepossedere l'apparecchio di protezione.

Nel caso di più trasformatori in parallelo:

gli interruttori di arrivo devono possedereun potere di interruzione superiore adentrambi i seguenti valori: Icc1 (caso di cortocircuito in B1), Icc2 + Icc3 (caso di cortocircuito in A1);

gli interruttori di partenza devonopossedere un potere di interruzionesuperiore a Icc1 + Icc2 + Icc3.

1 2 3

A1 A2 A3

D1 D2 D3B1 B2 B3

D4 D5C4 C5

Icc 1 Icc 2 Icc 3

MT MT MT

(3) C60L per In ≤ 25 A(4) Se, per ragioni di selettività con gli interruttori avalle è richiesto un interruttore in categoria B, lascelta cade sull'NS630b tipo N fino a 50 kA, H fino

NS160H NS250H NG125L NS630N

NW16N1

MT/BT

Scelta degli interruttori alimentatida uno o più trasformatori MT/BT

a 70 kA, L per Icc > 70 kA.(5) In alternativa NG125a(6) In alternativa NG125N



Cortocircuitoad inizio lineaUn cavo si considera protetto controil cortocircuito ad inizio linea se:

I2t ≤ K2S2

dove:

I2t, espressa in A2s, è l'energia specifica(per unità di resistenza) lasciata passaredall'interruttore;

K è una costante caratteristica dei caviche dipende sia dal materiale conduttoreche dal tipo di isolante (vedere tabellaqui a fianco);

S è la sezione del cavo in mm2.

Il valore di I2t deve essere fornitodal costruttore (vedere curve al capitolo"Caratteristiche degli apparecchidi protezione e manovra") per gli interruttoridi tipo limitatore.

Nel caso di interruttori ad interventoritardato, il valore di I2t deve esserecalcolato come prodotto del quadratodel valore efficace della corrente dicortocircuito per il tempo totale di apertura.

Esempio 1In una rete trifase a 400 V, un cavoCu/PVC di sezione 1,5 mm2 può essereprotetto da un C60L di corrente nominale16A se nel punto di installazione il livellodi cortocircuito è 20 kA?

Risposta: L'energia specifica lasciatapassare dal C60L in corrispondenza di unacorrente di cortocircuito di 20 kA è pari a7•104 A2s (vedasi curva di limitazione I2t apag. 101); questo valore è superioreall'energia specifica ammissibile del cavo consezione 1,5 mm2.Bisognerà usare un cavo di sezione2,5 mm2.

Esempio 2Un cavo Cu/PVC di sezione 300 mm2

può essere protetto da un MasterpactNW12H1 con intervento di cortoritardo tarato sul primo gradino (tempomassimo di interruzione 140 ms), se nelpunto di installazione il livello dicortocircuito è 50 kA?

Risposta: L'energia specifica lasciatapassare è:I2t = (50•103)2•0,14 = 3,5•108 A2s

L'energia specifica ammissibile del cavo è:K2S2 = 1152•3002 = 1,19•109 A2s.

Il cavo risulta quindi protetto.

Valori di K2S2 [A2S]cavo sezione [mm2]

1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50

PVC Cu 2,97•104 8,26•104 2,11•105 4,76•105 1,32•106 3,38•106 8,26•106 1,62•107 3,30•107

Al 1,23•104 3,42•104 8,76•104 1,97•105 5,47•105 1,40•106 3,42•106 6,70•106 1,36•107

G2 Cu 4,10•104 1,13•105 2,91•105 6,56•105 1,82•106 4,66•106 1,13•107 2,23•107 4,55•107

Al 1,70•104 4,73•104 1,21•105 2,72•105 7,56•105 1,93•106 4,73•106 9,27•106 1,89•107

EPR Cu 4,60•104 1,27•105 3,27•105 7,36•105 2,04•106 5,23•106 1,27•107 2,50•107 5,11•107

XLPE Al 1,70•104 4,73•104 1,21•105 2,72•105 7,56•105 1,93•106 4,73•106 9,27•106 1,89•107

Energia specificaammissibile dei caviLa tabella seguente indica le sollecitazionitermiche ammissibili K2S2 per i cavisecondo l'isolante, il materiale conduttoree la sezione. I valori di K sono tratti dallanorma CEI 64.8.Gli stessi valori di K2S2 per i soli cavi inrame isolati in PVC ed EPR/XLPE sonoindicati anche a fianco delle curve dilimitazione dell'energia specifica passanteal capitolo "Caratteristiche degli apparecchidi protezione e manovra".

Cortocircuito a fondo lineaLa norma CEI 64-8 prescrive che l'interventodelle protezioni debba essere verificatoanche per cortocircuiti a fondo linea.

La presenza di una protezione di tipo termicoè considerata sufficiente a garantire laprotezione contro il cortocircuito a fondolinea.Alcuni tipi di circuiti tuttavia possono odevono essere realizzati senza protezionetermica, oppure con una protezione termicasovradimensionata.È ad esempio il caso dei circuiti disicurezza e di alimentazione dielettromagneti di sollevamento.In questi casi la condizione da verificareè la seguente:Iccmin ⊕ Imdove:

Iccmin è il valore della corrente dicortocircuito a fondo linea; Im è la corrente di intervento dellaprotezione magnetica.

Iccmin [A] è la corrente di cortocircuitoa fondo linea;

U0 [V] è la tensione di fase di alimentazione;

m è il rapporto tra la sezione del conduttoredi fase e la sezione del conduttore di neutro.

costante K conduttorerame alluminio

isolante PVC 115 74G2 135 87EPR/XLPE 143 87

Fattori di correzione kx

sez. cavo 120 150 185 240 300[mm2]

k x 0,90 0,85 0,80 0,75 0,72

kpar

n° cavi 1 2 3 4 5in parallelokpar 1 2 2,65 3 3,2

I coefficienti kx e kpar sono da utilizzarsirispettivamente in presenza di cavidi sezione superiore a 95 mm2

(per tener conto della loro reattanza) eper il caso di diversi conduttori in parallelo.

Il calcolo di Iccmin si può effettuare conle seguenti formule:

parkF

mincc kkL25,1

SU8,0I ⋅⋅

⋅⋅ρ⋅⋅⋅=

quando il conduttore di neutro non èdistribuito;

IU S

m Lk kcc

o Fx parmin

,

, ( )=

⋅ ⋅⋅ ⋅ + ⋅

⋅ ⋅0 8

15 1ρ

quando il conduttore di neutro è distribuito.

Significato dei simboli:

U [V] è la tensione concatenata dialimentazione;

ρ [Ω • mm2/m] è la resistività a 20°Cdel materiale dei conduttori(0,018 per il rame -0,027 per l'alluminio);

L [m] è la lunghezza della condutturaprotetta;

SF [mm2] è la sezione del conduttoredi fase;

I valori di K indicati in tabella sono validi percortocircuiti di durata inferiore a 5 secondi,per i quali si considera che il riscaldamentodei conduttori avvenga senza trasmissionedi calore all'isolante ed alle parti circostanti(riscaldamento adiabatico dei conduttori).

Protezione contro il cortocircuitoProtezione dei cavi a inizio lineae a fondo linea


S faseS neutro

Protezione del cavo - lunghezza massima protetta [m]sez. regolazione magnetica [A]

[mm2] 20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 140 160 180 200 240 280 320 400 440 480 520

1,5 370 247 185 148 123 106 93 82 74 62 53 46 41 37 31 26 23 19 17 15 14

2,5 617 412 309 247 206 176 154 137 123 103 88 77 69 62 51 44 39 31 28 26 24

4 658 494 395 329 282 247 219 198 165 141 123 110 99 82 71 62 49 45 41 38

6 741 593 494 423 370 329 296 247 212 185 165 148 123 106 93 74 67 62 57

10 705 617 549 494 412 353 309 274 247 206 176 154 123 112 103 95

16 790 658 564 494 439 395 329 282 247 198 180 165 152

25 772 686 617 514 441 386 309 281 257 237

35 720 617 540 432 393 360 332

50 772 617 561 514 475

70 786 720 665

95

120

150

185

240

300

Protezione del cavo - lunghezza massima protetta [m]sez. regolazione magnetica [A]

[mm2] 560 600 650 700 800 900 1000 1100 1250 1600 2000 2500 3200 4000 5000 6300 8000 10000 12500

1,5

2,5

4 35 33 30 28 25 22 20

6 53 49 46 42 37 33 30 27

10 88 82 76 71 62 55 49 45 40 31 25 20

16 141 132 122 113 99 88 79 72 63 49 40 32 25 20

25 220 206 190 176 154 137 123 112 99 77 62 49 39 31 25 20 15 12 10

35 309 288 266 247 216 192 173 157 138 108 86 69 54 43 35 27 22 17 14

50 441 412 380 353 309 274 247 224 198 154 123 99 77 62 49 39 31 25 20

70 617 576 532 494 432 384 346 314 277 216 173 138 108 86 69 55 43 35 28

95 670 586 521 469 426 375 293 235 188 147 117 94 74 59 47 38

120 667 593 533 485 427 333 267 213 167 133 107 85 67 53 43

150 630 572 504 394 315 252 197 157 126 100 79 63 50

185 664 585 457 365 292 228 183 146 116 91 73 58

240 556 444 356 278 222 178 141 111 89 71

300 667 533 427 333 267 213 169 133 107 85

Fattori di correzione da applicare alle lunghezze massime

= 1 = 2

trifase 400 V o bifase 400 V 1senza neutrotrifase 400 V 0,58 0,39+ neutromonofase 230 V 0,58fase + neutro

Nelle formule si tiene conto di una riduzionedell'80% della tensione di alimentazione,per effetto della corrente di cortocircuito,rispetto alla tensione nominale

Esempio 1Rete trifase 400 V senza neutro.Protezione assicurata con un interruttoreNS400N munito di sganciatore solomagnetico tipo MA da 320 A, regolatoa 4000 A (precisione ± 20%).Sezione delle fasi: 120 mm2.Il cavo è protetto da cortocircuito in fondoalla conduttura se la sua lunghezzaè inferiore a 133 m.

Esempio 2Rete monofase 230 V (fase + neutro).Protezione assicurata tramite un interruttoreNS80H sganciatore solo magnetico, tipo MA,da 50 A, regolatoa 500 A (precisione ± 20%).

Sezione delle fasi e del neutro: 10 mm2.Sulla tabella si considera la regolazione a520 A (più cautelativa di 500 A) da cui siottiene 95 m.Applicando il fattore 0,58 si ottiene unalunghezza di 55 m.Il cavo è protetto da cortocircuito in fondoalla linea se la sua lunghezza è inferiorea 55 m.

S faseS neutro

Lunghezza massimaprotettaUtilizzando le formule della paginaprecedente è possibile determinarela tabella delle lunghezze massime protettedei cavi in funzione dei valori di correntedi regolazione magnetica.Questa tabella sarà da usarsi quando nonè presente la protezione termica.Le tabelle delle lunghezze massime protettetengono conto di un coefficiente di tolleranzadi intervento del magnetico pari a 1,2.

Lunghezza massima protetta

di alimentazione (coeff. 0,8) e dell'aumentodi resistenza dei conduttori dovutoal riscaldamento (coeff. 1,5).



Sezione del conduttoredi protezione (PE)Il conduttore di protezione realizzail collegamento delle masse all'impiantodi terra. La sua funzione primaria è quelladi permettere la circolazione della corrente diguasto verso terra e, unitamenteall'interruttore automatico, di garantirela protezione contro i contatti indiretti.Il conduttore di protezione deve sopportare lesollecitazioni termiche dovute alla corrente di

guasto a terra ed essere dimensionato inmodo da permettere l'intervento delleprotezioni contro i contatti indiretti.Qui di seguito vengono riportati due metodiper il solo dimensionamento termicodel conduttore.Nota 1: Il conduttore di protezione deveessere identificato con la colorazionegiallo/verde.Nota 2: Il conduttore di protezione chesvolge contemporaneamente anche lafunzione di neutro viene chiamato PEN.

Nota 3: Connessione e posa

non deve essere in nessun caso interrottoda dispositivi di protezione, e sezionamento;

le masse devono essere collegateal conduttore di protezione tramite l'appositomorsetto di terra, in parallelo e non in serie;

deve essere posato in prossimitàdei conduttori di fase e senza interposizionedi materiale ferromagnetico (sistemi TN e IT).

per ulteriori informazioni consultareil capitolo riguardante i sistemi di neutro.

Metodo semplificatoIl dimensionamento viene effettuatoin funzione della sezione del conduttoredi fase.

Nota: le sezioni riportate in tabella sonovalide soltanto se i conduttori di protezionesono costituiti dallo stesso materiale deiconduttori di fase.

sezione di fase sezione minima del conduttore di protezione [mm2] [mm2] Cu Al

PE PEN PE PEN≤ 16 SF SF SF SF25-35 16 16 16 25> 35 SF/2 SF/2 SF/2 SF/2

Metodo adiabatico (economico)Questo metodo conduce a sezioninotevolmente inferiori a quelle indicatenella tabella del metodo semplificato.La sezione del conduttore di protezione SPEdeve rispettare la seguente relazione:

dove:

I2t è l'energia specifica lasciata passaredall'interruttore automatico durantel'interruzione del guasto.Tale valore si ricava dalle curve di energiaspecifica passante fornite dal costruttoredell'interruttore.In caso di interruttore automatico ritardato,l'energia in gioco può essere determinatacome il prodotto del quadrato della correntedi guasto presunta per il tempo totaledi interruzione.

KPE è un fattore il cui valore dipende dalmateriale conduttore, dal materiale isolantee dal tipo di conduttore utilizzato.

In tabella sono riportate le configurazioni piùdiffuse.

Nota 1: quando il conduttore diprotezione non fa parte della conduttura dialimentazione non deve essere, in ogni caso,inferiore a:

2,5 mm2 se è prevista una protezionemeccanica;

4 mm2 se non è prevista una protezionemeccanica.

Nota 2: le apparecchiature di elaborazionedati con correnti di dispersione chesuperano 10 mA devono essere collegatea terra con una delle seguenticonfigurazioni:

Sezione del conduttoredi neutroIl conduttore di neutro contribuisce allatrasmissione dell'energia elettrica e vieneutilizzato in presenza di carichi monofasi.In queste condizioni, il conduttore di neutroè percorso da una corrente la cui intensitàdipende dal grado di squilibrio dei carichi.

L'eventuale conduttore di neutro deveavere la stessa sezione dei conduttoridi fase: nei circuiti monofasi a due fili, qualunquesia la sezione dei conduttori; nei circuiti polifasi, quando la dimensionedei conduttori di fase sia inferiore od ugualea 16 mm2 se in rame o a 25 mm2 sein alluminio.

Nei circuiti polifasi i cui conduttori di faseabbiano una sezione superiore a 16 mm2

se in rame o a 25 mm2 se in alluminio

Nota 1: il conduttore di neutro deve essereidentificato con la colorazione blu chiaro.

Nota 2: sistema TN-CIl conduttore di neutro svolge anche lafunzione prioritaria di conduttore diprotezione e come tale non può essereinterrotto.Per il suo corretto dimensionamentoconsultare il paragrafo relativo al conduttoredi protezione e rispettare le considerazioniriguardanti le minime sezioni del conduttoredi neutro.

Nota 3: sistema ITLa norma sconsiglia di distribuire il neutro.Dove è necessaria la distribuzione valgonole condizioni già esposte.

Nota 4: devono essere previsti i dispositividi protezione delle fasi ed, eventualmente,del neutro in accordo con quanto riportatonel capitolo "Protezione delle persone".

il conduttore di neutro può avereuna sezione inferiore a quella dei conduttoridi fase se sono soddisfattecontemporaneamente le seguenticondizioni: la corrente massima, comprese leeventuali armoniche, che si prevede possapercorrere il conduttore di neutro duranteil servizio ordinario, non sia superiorealla corrente ammissibile corrispondentealla sezione ridotta del conduttore di neutro; la sezione del conduttore di neutro siaalmeno uguale a 16 mm2 se in rameod a 25 mm2 se in alluminio.

Valori del coefficiente KPE

tipo conduttore tipo isolantePVC G2 EPR/XLPE

cavo unipolare Cu 143 166 176Al 95 110 116

cavo nudo a contatto Cu 143 166 176con cavi isolati Al 95 110 116

Fe 52 60 64anima di cavo Cu 115 135 143multipolare Al 76 89 94

sezione fase minima sezione neutro[mm2] [mm2]

Cu ≤ 16 SF

> 16 16

Al ≤ 25 SF

> 25 25

Protezione dei conduttoridi protezione e di neutroSezione del conduttore di protezionee di neutro

SI t

KPEPE

≥ 2

2

cavo unipolare di sezione non inferiorea 10 mm2 o due cavi in parallelo ciascunodi sezione non inferiore a 4 mm2 conterminali indipendenti;

anima di cavo multipolare con sezione noninferiore a 2,5 mm2.La sezione complessiva del cavo multipolarenon deve essere inferiore a 10 mm2 in mododa rendere minimi i danni provocati daeventuali sollecitazioni meccaniche;

2 cavi in parallelo di sezione non inferiorea 2,5 mm2 in componenti protettivi metallici.


Dimensionamento rapido dei caviLinee monofasi

I metodi di calcolo della sezione dei caviproposti in questo capitolo e quelli di verificadescritti nei capitoli successivi sonorigorosamente rispondenti alle norme CEI.La loro applicazione porta all'ottimizzazionedella sezione dei cavi (sezione minimapossibile) con conseguente minimizzazionedei costi di acquisto e di installazione.Per contro, questo procedimento richiedeattenzione e tempo per la progettazione.Può perciò risultare utile fare riferimento almetodo rapido che viene descritto qui diseguito.

Metodo rapidoIl metodo che viene qui propostoin forma tabellare non richiede calcoli néverifiche, poiché le sezioni dei caviindicate sono precalcolate.Tuttavia, affinché le sezioni suggerite

SF [mm2] rame SPE [mm2] rame

≤ 16 SF

25-35 16

> 35 SF/2

Tabella ASezioni del conduttore di protezione SPE infunzione della sezione del conduttore difase SF

Determinazione rapidadella sezione dei caviLinee monofaseLe tabelle 1, 2, 3, 4, 5 forniscono lelunghezze massime dei cavi in funzionedella corrente nominale dell'interruttore,della sezione dei cavi e della cadutadi tensione massima ammissibilenel circuito in esame.La determinazione della sezione adattaall'applicazione in esame si farà scegliendola sezione avente lunghezza massimaammissibile immediatamente superiorea quella del circuito in esame.

Esempio: una linea monofase di 35 mdi lunghezza, protetta da un interruttoreda 16 A, con una caduta di tensionemassima ammissibile del 3%.Dalla tabella 5, con 16 A, si determinala sezione di 4 mm2 (lunghezza massimaammissibile 38,6 m).

sezione cavi rame [mm2] 1,5 2,5 4 6 10 16lunghezza max [m] In interr. 10 A 7,7 12,8 20,6 30,9

In interr. 16 A 8,0 12,8 19,3 32,0

In interr. 20 A 10,3 15,4 25,5 40,5

Tabella 1Dimensionamento delle linee di distribuzione monofase con ∆u%Ie dell'1%


In interr. 16 A 12,0 19,3 29,0 48,0

In interr. 20 A 15,4 23,2 38,4 61,0

Tabella 2Dimensionamento delle linee di distribuzione monofase con ∆u%Ie dell'1,5%

risultino comunque rispondenti allenorme, in qualche applicazione impiantisticala sezione può risultare leggermentesovrabbondante.

Campo di applicazioneLa scelta dei cavi effettuata con questometodo è particolarmente mirata per impiantinel campo domestico e del piccolo terziario,con sistema di distribuzione TT e posa deicavi in tubi incassati nei muri.Per impianti con sistema TN ed altremodalità di posa dei cavi, il metodo puòessere utilizzato con i seguenti accorgimenti:

corrente di cortocircuito all'originedell'impianto BT non superiore a 15 kA;

sezione del conduttore di protezione PEricavato dalla seguente tabella A.


In interr. 16 A 16,0 25,7 38,7 64,1

In interr. 20 A 20,6 30,9 51,2 81,3

Tabella 3Dimensionamento delle linee di distribuzione monofase con ∆u%Ie del 2%


In interr. 16 A 20,1 32,2 48,4 80,2

In interr. 20 A 25,8 38,7 64,1 101,8

Tabella 4Dimensionamento delle linee di distribuzione monofase con ∆u%Ie del 2,5%


In interr. 16 A 24,1 38,6 58,0 96,1

In interr. 20 A 30,9 46,4 76,8 122,1

Tabella 5Dimensionamento delle linee di distribuzione monofase con ∆u%Ie del 3%




lunghezza totale linee [m] ≤19 20 25 30 35 40 45 50lunghezza 4 mm2 20 25 10 25 33 35 41 50

singoli tratti [m] 2,5 mm2 5 15 30 25 15 10

1,5 mm2 19 15 10 10 10 7 4

Tabella 6Dimensionamento delle linee di distribuzione monofasi in due tratti con ∆u%Ie del 2,5%In interruttore 10 A

lunghezza totale linee [m] ≤20 25 30 35 40 45 48lunghezza 6 mm2 10 13 25 10 34 23 39 48

singoli tratti [m] 4 mm2 15 25 25 17 6

2,5 mm2 20 10 15 5 17 10 6

Tabella 7Dimensionamento delle linee di distribuzione monofasi in due tratti con ∆u%Ie del 2,5%In interruttore 16 A

sezione cavi rame [mm2] 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35I max [m] ∆u 1% In interr. 6 A 28,6 47,5 75,6 113

In interr. 10 A 17,2 28,5 45,4 67,9

In interr. 16 A 17,8 28,3 42,4 69,6

In interr. 20 A 22,7 33,9 55,7 87,4

In interr. 25 A 27,1 44,6 69,9 108

In interr. 32 A 34,8 54,6 84,8 116

I max [m] ∆u 3% In interr. 6 A 85 142 227 339

In interr. 10 A 51 85 136 203

In interr. 16 A 53 85 127 209

In interr. 20 A 68 101 167 262

In interr. 25 A 81 133 209 266

In interr. 32 A 104 163 207 234

Tabella 8Dimensionamento delle linee di distribuzione trifasi con ∆u%Ie dell'1% (circuiti di distribuzione) edel 3% (circuiti terminali)

Determinazione rapidadella sezione dei caviLinee monofasi costituite datratti di diversa sezioneNella distribuzione terminale, è abbastanzafrequente realizzare circuiti che abbianodiverse derivazioni, che a volte possonoavere sezioni di fase (e neutro) diverse daquelle del cavo da cui sono derivate.Le tabelle 6 e 7 forniscono le lunghezzedei tratti di circuito di diversa sezionein funzione della lunghezza totale dellatratta alimentata con interruttore da 10 A(tabella 6) o da 16 A (tabella 7).Entrambe le tabelle fanno riferimento aduna caduta di tensione massima del 2,5%(caratteristica di un'appartamento in cui sulmontante tra il contatore e l'appartamento sipreveda una caduta di tensione inferioreall'1,5%).

Esempio: un circuito di distribuzionemonofase di 25 m di lunghezza alimentatoda un interruttore da 10 A. Dalla tabella 6si ottengono due tratti, 15 m da 2,5 mm2

e 10 m da 1,5 mm2.

Linee trifasiLa tabella 8 fornisce le lunghezze massimedei cavi in funzione della corrente nominaledell'interruttore, della sezione dei cavi edella caduta di tensione massimaammissibile nel circuito in esame (1% per icircuiti di distribuzione e 3% per i circuititerminali).La determinazione della sezione adattaall'applicazione in esame si fa scegliendola sezione avente lunghezza massimaammissibile immediatamente superiorea quella del circuito in esame.

Esempio: una linea trifase di un circuitoterminale (∆u massima 3%) di 100 m dilunghezza protetta da un interruttore da25 A. Dalla tabella 8, con 25 A e ∆u 3%si determina la sezione di 10 mm2

(lunghezza massima ammissibile 133 m).

Nota: in caso di utilizzo di interruttori scatolatio modulari con curva D, K e MA per sistemi TNverificare la lunghezza massima per la protezionedelle persone.

Dimensionamento rapido dei caviLinee monofasiLinee trifasi

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