Guida Esecuz Cab MT-bt

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1 CEI COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO AEIT FEDERAZIONE ITALIANA DI ELETTROTECNICA, ELETTRONICA, AUTOMAZIONE, INFORMATICA E TELECOMUNICAZIONI CNR CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE GUIDA NORMA ITALIANA CEI Norma Italiana CEI 11-35 Data Pubblicazione Edizione 2004-12 Seconda Classificazione Fascicolo 11-35 7491 Titolo Guida per l'esecuzione di cabine elettriche MT/BT del cliente/utente finale Title Guideline for execution of the electric substations MV/LV of the final customer/user IMPIANTI E SICUREZZA DI ESERCIZIO Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

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cabine MT

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CEI COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO

AEIT FEDERAZIONE ITALIANA DI ELETTROTECNICA, ELETTRONICA, AUTOMAZIONE, INFORMATICA E TELECOMUNICAZIONI CNR CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE

GU

IDA

N O R M A I T A L I A N A C E I

Norma Italiana

CEI 11-35

Data Pubblicazione Edizione

2004-12 Seconda

Classificazione Fascicolo

11-35 7491

Titolo

Guida per l'esecuzione di cabine elettriche MT/BT del cliente/utente finale

Title

Guideline for execution of the electric substations MV/LV of the final customer/user

IMPIANTI E SICUREZZA DI ESERCIZIO

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

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© CEI - Milano 2004. Riproduzione vietata T u t t i i d i r i t t i s o n o r i s e r va t i . Ne s s u n a p a r t e d e l p re se n t e Do c u m en t o p u ò e s s e re r i p ro d o t t a o d i f f u s a c on u n m e zzo qu a l s i a s i s e n z a i l c o n s e n s o s c r i t t o d e l CE I . L e No rm e CE I s o n o re v i s i o n a t e , qu a n d o n e c e s s a r i o , c o n la p u bb l i c a z i o n e s i a d i n u o ve e d i z i o n i s i a d i va r i a n t i . È i m p o r t a n t e p e r t a n t o ch e g l i u t e n t i d e l l e s t e s s e s i a c c e r t i n o d i e s s e r e i n p o s s e s s o d e l l ’ u l t i m a e d i z i o n e o va r i a n t e .

SOMMARIO

La presente Guida si riferisce alla costruzione delle stazioni elettriche del cliente/utente con trasformazione MT/BT. La Guida fornisce indicazioni di carattere edile ed elettrico. Nella parte elettrica, in particolare, si trovano indicazioni relative alla selettività delle protezioni del cliente/utente rispetto alla rete del distributore pubblico ed alcune indicazioni circa la problematica della mitigazione dei campi magnetici ed elettrici.

DESCRITTORI / DESCRIPTORS

Stazioni elettriche - Electric substation; Guida alla costruzione - Guideline to the construction; Prescrizioni edili - Building requirements; Prescrizioni elettriche - Electric requirements

COLLEGAMENTI/RELAZIONI TRA DOCUMENTI Nazionali

Europei Internazionali

Legislativi Legenda

INFORMAZIONI EDITORIALI Norma Italiana CEI 11-35 Pubblicazioni Guida Carattere Doc.

Stato Edizione In vigore Data Validità 2005-1-1 Ambito Validità Nazionale

In data

In data

Varianti Nessuna

Ed. Prec. Fasc. 2906:1996-10

Comitato Tecnico CT 99-Impianti elettrici di potenza con tensioni nominali superiori a 1 kV in corrente alternata (ex SC 11A)

Approvata da Presidente del CEI In data 2004-12-16

Sottoposta a inchiesta pubblica come Progetto C. 882 Chiusura in data 2004-5-15

Gruppo Abb. 2 Sezioni Abb. A

ICS CDU

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GUIDA CEI 11-35:2004-12

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INDICE

1 Prefazione..................................................................................................................... 1

2 Oggetto e scopo ............................................................................................................ 1

2.1 Esclusioni............................................................................................................. 1

3 Definizioni ..................................................................................................................... 2

3.1 Cabina a giorno .................................................................................................... 2 3.2 Cabina con apparecchiature prefabbricate ............................................................ 2 3.3 Cabina prefabbricata (esclusa dalla presente Guida - Vedere 2.1) ......................... 3

4 Criteri di progettazione del locale cabina........................................................................ 3

4.1 Generalità ............................................................................................................ 3 4.2 Ubicazione del locale cabina e criteri costruttivi di carattere edile .......................... 4 4.3 Requisiti del locale cabina .................................................................................... 4 4.4 Locale batterie e UPS........................................................................................... 9 4.5 Locale arrivo linee e misure .................................................................................. 9 4.6 Sede per i cavi ................................................................................................... 10 4.7 Entrate cavi interrati ........................................................................................... 10 4.8 Aree di servizio................................................................................................... 10 4.9 Criteri complementari per i locali di cabine sotterranee ........................................ 10

5 Criteri costruttivi della cabina riguardo alla parte elettrica ............................................. 11

5.1 Distanze di isolamento e di sicurezza per cabine a giorno ................................... 11 5.2 Prese di servizio ................................................................................................. 11 5.3 Illuminazione ...................................................................................................... 11 5.4 Impianti di terra .................................................................................................. 11

6 Materiali in dotazione .................................................................................................. 13

6.1 Targhe, avvisi e schemi ...................................................................................... 13 6.2 Materiale per l’esercizio e la manutenzione ......................................................... 14 6.3 Mezzi di estinzione ............................................................................................. 14

7 Dimensionamento e scelta delle apparecchiature e dei componenti .............................. 14

7.1 Caratteristiche nominali ...................................................................................... 14 7.2 Schema elettrico................................................................................................. 16 7.3 Separazione dei circuiti....................................................................................... 21 7.4 Alimentazione dei servizi ausiliari........................................................................ 21

8 Protezioni di sicurezza................................................................................................. 22

8.1 Protezione contro i contatti diretti ed indiretti ....................................................... 22 8.2 Protezione contro la propagazione dell’incendio .................................................. 23 8.3 Protezioni elettriche ............................................................................................ 23 8.4 Interblocchi elettrici e meccanici ......................................................................... 24 8.5 Protezione contro i rischi dovuti alla presenza di gas o di prodotti della

combustione ....................................................................................................... 24

9 Ispezioni e prove in sito prima della messa in servizio .................................................. 24

10 Documentazione.......................................................................................................... 25

ALLEGATO A .................................................................................................................... 26 ALLEGATO B .................................................................................................................... 31 ALLEGATO C .................................................................................................................... 34 ALLEGATO D .....................................................................................................................37

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ALLEGATO E .................................................................................................................... 41 ALLEGATO F..................................................................................................................... 44 ALLEGATO G .................................................................................................................... 83 ALLEGATO H .................................................................................................................... 85 ALLEGATO I...................................................................................................................... 89 ALLEGATO J ..................................................................................................................... 95 ALLEGATO K .................................................................................................................... 98

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1 Prefazione La presente Guida costituisce la seconda edizione della CEI 11-35:1996-10, prima edizione che si è resa necessaria per adeguarla alla Norma CEI 11-1 cui si riferisce.

La presente seconda edizione comprende alcune informazioni relative alle caratteristiche edili del locale cabina che nella precedente edizione non erano state considerate, oltre ad alcune informazioni sulla ventilazione dei locali cabina, suggerimenti sulla mitigazione dei campi elettromagnetici, esempi sulla taratura delle protezioni lato MT delle cabine ed altri dettagli utili soprattutto per la progettazione e realizzazione di impianti di media e piccola taglia.

Si fa presente che le prescrizioni contenute nella presente Guida sono correlate a quelle riportate nelle diverse Norme di riferimento.

Si premette agli utilizzatori della presente Guida, che:

l'ingresso in cabina è consentito solo tramite l'uso di attrezzi o chiavi (vedere CEI 11-1);

l'accesso ad una cabina elettrica è permesso solo alle persone autorizzate ed addestrate sulle operazioni da compiere e in grado, inoltre, di prestare i primi soccorsi ad un eventuale infortunato;

secondo la norma, nella cabina si deve sempre realizzare la protezione contro i contatti diretti sulla parte di impianto di MT. Anche se per l'impianto di BT la protezione mediante isolamento delle parti attive o la protezione mediante involucri e barriere non è obbligatoria ( CEI 64-8), viene in genere adottata.

2 Oggetto e scopo Oggetto di questa Guida sono le cabine elettriche così come sono definite nella Norma CEI 11-1, con almeno una sezione di II categoria e facenti parte di un impianto utilizzatore comprendente non oltre due trasformatori MT/BT con potenza massima di 2500 kVA cadauno e, comunque, non collegati in parallelo sulle sbarre di BT.

Il distributore consente la realizzazione di cabine con trasformatori da 2500 kVA in numero superiore a quello sopra indicato, purché vengano osservate le regole di inserzione e di distacco preventivamente comunicate dal distributore stesso, e consente anche il funzionamento in parallelo di più trasformatori, purché non venga superato il valore di corrente di cortocircuito previsto sul lato BT per il trasformatore di taglia massima.

Scopo della presente Guida è quello di dare indicazioni per il progetto e la costruzione delle cabine in conformità alle Norme CEI, fornire opportune indicazioni di chiarimento e indirizzare nelle scelte secondo la prassi della buona tecnica. NOTA Nel caso di cabine alimentate direttamente dalla rete di II categoria del distributore pubblico, si segnala che

l’allacciamento è altresì subordinato anche alle sue prescrizioni.

La presente Guida non tratta la progettazione e l’esecuzione degli impianti di terra: per questo aspetto, infatti, si potrà far riferimento, oltre che alla Norma CEI 11-1, anche alla Guida CEI 11-37 che soddisfa le esigenze relative ad impianti di qualsiasi dimensione. Non tratta, inoltre, le verifiche obbligatorie e le problematiche correlate alla manutenzione degli impianti. Per il primo aspetto si dovrà far riferimento alla Norma CEI 11-1. Per il secondo aspetto si dovrà far riferimento alle Norme CEI EN 50110, CEI 11-27 e potrebbe essere utile ricorrere anche alla Guida CEI 0-10.

2.1 Esclusioni

Si premette che le esclusioni non riguardano gli aspetti legati alla selettività delle protezioni elettriche delle cabine MT/BT di clienti/utenti alimentate da distributori pubblici e riportati nell'Allegato F della presente Guida.

Per gli altri aspetti non riguardanti quanto premesso, sono escluse dalla presente Guida:

le cabine dei distributori pubblici;

le cabine delle Ferrovie dello Stato;

le cabine per miniere;

le cabine per impianti a bordo di navi;

le cabine prefabbricate.

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3 Definizioni Ai fini della presente Guida valgono, in generale, le definizioni delle Norme CEI 11-1 e CEI 64-8.

Per sistemi MT, si intendono quelli con tensione maggiore di 1000 V fino a 30 kV compresi.

Nel seguito si riportano alcune descrizioni aggiuntive atte alla migliore definizione delle tipologie di cabine utilizzate nella pratica.

3.1 Cabina a giorno

Impianto in cui non è previsto l'utilizzo di componenti di MT dotati di involucro in grado di assicurare la protezione contro i contatti diretti e che pertanto necessita di essere completato in opera con le misure di sicurezza atte a proteggere le persone contro tali rischi (vedere CEI 11-1).

L'impianto viene eseguito direttamente sul posto collegando opportunamente i componenti per realizzare lo schema elettrico di progetto, ma non essendo praticamente possibile sottoporlo a prove per verificare il livello di isolamento conseguito e la capacità di sostenere gli effetti delle correnti di cortocircuito, si deve controllare che siano stati adottati i criteri prescritti per le distanze di isolamento e di sicurezza (vedere CEI 11-1).

La soluzione costruttiva tipica, di una cabina a giorno per interno, risulta costituita in generale da:

locale chiuso e adatto per proteggere i componenti dagli agenti atmosferici;

una o più celle, dotate di pareti o pannelli divisori, per la sistemazione dei componenti di MT;

una o più celle, dotate di pareti o pannelli divisori e quanto necessario per la sistemazione dei trasformatori;

telai e reti metalliche di protezione;

componenti di BT sistemati su strutture aperte o dentro armadi chiusi.

Nelle cabine a giorno, a volte, sono previsti i blocchi contro le errate manovre degli apparecchi, ma non sono in genere previsti i blocchi per consentire la rimozione dei grigliati di protezione al termine di una sequenza di operazioni stabilita.

3.2 Cabina con apparecchiature prefabbricate

Impianto che prevede l'utilizzo di componenti dotati di involucro in grado di assicurare la protezione contro i contatti diretti, come ad esempio i quadri di MT e di BT.

I quadri MT devono essere rispondenti alla Norma di prodotto CEI EN 62271-200 relativa alle "Apparecchiature prefabbricate con involucro metallico per tensioni da 1 kV a 52 kV" ed avendo superato le prove di tipo prescritte, tra cui le prove dielettriche e di tenuta alle sollecitazioni delle correnti di guasto, sono già conformi per quanto riguarda le distanze di isolamento e di sicurezza.

Nella Norma sopra citata sono inoltre descritti tutti gli interblocchi che si devono prevedere.

I quadri BT devono essere conformi alla Norma di prodotto CEI EN 60439-1 relativa alle "Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione". La Norma di prodotto specifica sia il tipo di protezione da realizzare per assicurare la protezione contro gli shock elettrici che gli interblocchi da prevedere per garantire il corretto utilizzo e funzionamento.

La soluzione costruttiva tipica, di una cabina per interno con apparecchiature prefabbricate, risulta costituita in generale da:

locale chiuso e adatto per proteggere i componenti dagli agenti atmosferici;

quadro di MT conforme alla Norma CEI EN 62271-200 e costituito da un insieme di unità funzionali adatte a realizzare lo schema elettrico di progetto;

una o più celle, dotate di pareti o pannelli divisori e quanto necessario per la sistemazione dei trasformatori, complete eventualmente di telai e reti metalliche di protezione.

I trasformatori possono più semplicemente venire alloggiati in box metallici di tipo prefabbricato in grado di assicurare la protezione contro i contatti diretti.

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La protezione contro i contatti diretti nei trasformatori in olio, poiché sono dotati di cassa metallica, si può realizzare sul lato MT con l'impiego di opportune terminazioni del tipo ad innesto o con opportuni cassonetti di protezione dei terminali e, sul lato BT, con cassonetto di protezione;

quadro di BT conforme alla Norma CEI EN 60439-1 e costituito da un insieme di unità funzionali adatte a realizzare lo schema elettrico di progetto.

L'impianto viene eseguito collegando opportunamente tra di loro le apparecchiature prefabbricate.

3.3 Cabina prefabbricata (esclusa dalla presente Guida - Vedere 2.1)

L'impianto viene realizzato impiegando il prodotto "Sottostazione prefabbricata ad alta/bassa tensione" secondo la Norma CEI EN 61330 (cabina prefabbricata).

La sottostazione prefabbricata viene considerata come un apparecchio conforme alla Norma di prodotto e che ha superato le prove di tipo previste.

La Norma di prodotto, oltre alle caratteristiche nominali e alle procedure di prova, dedica una particolare attenzione alla protezione delle persone, che viene garantita dall'impiego di componenti sottoposti alle prove di tipo e da una adeguata progettazione e costruzione dell'involucro.

I componenti principali di una sottostazione prefabbricata sono:

il trasformatore;

l'apparecchiatura di manovra e di comando di MT;

l'apparecchiatura di manovra e di comando di BT;

i collegamenti di potenza (cavi, sbarre), i collegamenti ausiliari e gli accessori.

I componenti devono poi essere contenuti dentro un involucro comune o in gruppi di involucri.

Tutti i componenti devono essere conformi alle rispettive Norme di prodotto:

serie CEI 14 per i trasformatori;

CEI EN 62271-200 per l'apparecchiatura di MT;

CEI EN 60439-1 per l'apparecchiatura di BT;

CEI EN 61330 per la classe dell'involucro.

4 Criteri di progettazione del locale cabina

4.1 Generalità

Quando viene ipotizzata la realizzazione di una cabina è opportuno che vengano acquisite le seguenti informazioni:

condizioni di servizio (es. altitudine, temperatura ambiente, anormale temperatura, umidità, condizioni particolari di vibrazioni, polveri, ecc);

caratteristiche elettriche della fornitura, ad esempio:

tensione;

potenza dei carichi da alimentare;

corrente di cortocircuito e sua durata;

corrente di guasto monofase a terra e sua durata;

disponibilità di spazi atti ad essere utilizzati per la cabina. NOTA Il manufatto dovrà essere realizzato, se del caso, nel rispetto della Legge 5 Novembre 1971 n. 1086 “Per la disciplina

delle opere in conglomerato cementizio armato” e successive Norme tecniche DM 14/2/1992. Inoltre, per le cabine installate in zone sismiche, dovrà essere verificata l’idoneità della struttura alla Legge 2 Febbraio 1974 n.64 “Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche”, e relativo D.M. 3 Marzo 1975.

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4.2 Ubicazione del locale cabina e criteri costruttivi di carattere edile

4.2.1 Generalità

Si raccomanda che la progettazione, il dimensionamento e la caratterizzazione del locale cabina sia svolta dal progettista elettrico in stretto coordinamento con il tecnico edile. NOTA È importante che il progettista elettrico, quando sia possibile e ricorra il caso, faccia predisporre o realizzare l’impianto

di terra di cabina già in fase di costruzione del pertinente locale, anche in relazione alla possibilità di utilizzare i dispersori di fatto ed in particolare i ferri d’armatura dell’edificio. A questo proposito si vedano, in particolare, le Guide CEI 11-37 e CEI 64-12.

A seconda della disponibilità degli spazi, vengono identificate le seguenti configurazioni di cui si danno alcune indicazioni di massima.

4.2.2 Locale cabina isolato (separato dall’edificio servito)

Costruzione in muratura tradizionale o in prefabbricato fuori terra o interrato. Tale tipo di cabina viene realizzata all’esterno dell’edificio servito, usualmente sul confine della proprietà.

4.2.3 Locale cabina compreso nella volumetria dell’edificio servito

Locale al piano interrato o al piano terra. Per tale tipologia di cabina viene utilizzato un locale già disponibile o predisposto appositamente all’interno dell’edificio servito, con accesso direttamente da spazi comuni dell'edificio o da intercapedine.

4.2.4 Locale cabina in copertura dell’edificio servito

Costruzione in muratura tradizionale o in prefabbricato, al piano superiore di un edificio. La realizzazione di una nuova cabina in copertura presuppone un attento studio dei carichi statici e dinamici cui la soletta verrà sottoposta, pertanto è preferibile sia studiata da un tecnico edile strutturista.

4.3 Requisiti del locale cabina

Nell’Allegato A, ai fini di illustrare tutte le possibili necessità di allestimento di un locale cabina, viene fornito un esempio ipotetico le cui diverse viste mettono in evidenza tubazioni sotto pavimento per i diversi circuiti MT e BT e per le misure, gli accessi ai diversi locali dedicati e le aperture necessarie alla ventilazione.

4.3.1 Generalità

È opportuno che il locale cabina abbia i seguenti requisiti:

non sorgere in vicinanza di luoghi a maggior rischio in caso di incendio o con pericolo di esplosione;

non essere sorgente di campi magnetici a bassa frequenza che potrebbero risultare incompatibili per le persone che abitano, o frequentano assiduamente, locali attigui alla cabina (vedi Allegato I);

per quanto possibile, disponga di un accesso da spazi pubblici o di uso comune, diretto e indipendente sia per il personale sia per autocarri con gru;

avere le pareti, pavimenti e solai secondo la Norma CEI 11-1, comprese le eventuali fosse e/o serbatoi di raccolta liquidi;

essere dotato di adeguata ventilazione a circolazione d’aria naturale o eventualmente meccanica;

non essere soggetto a infiltrazioni d’acqua o allagamenti, previa adozione di sistemi che ne assicurino l’impermeabilità;

non contenere né inglobare alcuna tubazione per fluidi che siano estranei al servizio della cabina, a meno che siano saldati;

avere un’adeguata illuminazione per facilitare le operazioni di controllo e di manutenzione, nonché quelle di evacuazione in caso di necessità.

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4.3.2 Struttura portante e sue particolarità

Le pareti portanti e divisorie possono essere realizzate con:

mattoni pieni;

blocchi di calcestruzzo semiportante;

calcestruzzo armato realizzato in opera;

cemento armato vibrato prefabbricato;

ecc.

NOTA Se si vuole mitigare il campo magnetico prodotto dalla cabina elettrica ricorrendo a schermatura delle sue pareti, si raccomanda, prima di eseguire il progetto della sua struttura portante e del solaio, di riferirsi alle possibili soluzioni riportate nell’Allegato I della presente Guida.

Gli spessori utilizzati di norma per assicurare alle strutture una resistenza REI prestabilita sono i seguenti (circolare N° 91 del Ministero degli interni, parziale):

Tab. 4.3.2

Tipo di parete Spessore minimo in cm escluso l’intonaco per classe REI 60

Spessore minimo in cm escluso l’intonaco per classe REI 90

Laterizi pieni con intonaco normale

13 26

Laterizi pieni con intonaco isolante

13 13

Laterizi forati con intonaco normale

20 30

Laterizi forati con intonaco isolante

10 10

Calcestruzzo normale 10 10 Calcestruzzo leggero 8 8

Per caratteristiche di resistenza al fuoco diverse si potrà fare riferimento alla tabelle di prevenzione incendi.

Per materiali diversi si potrà fare riferimento alle prove del costruttore.

4.3.2.1 Particolarità relative alla propagazione degli incendi e perdita di liquido isolante

Normalmente, per trasformatori fino a 1000 kVA in olio si fa riferimento a strutture REI 60, per trasformatori oltre 1000 kVA in olio di tipo O1 si fa riferimento a strutture REI 90, per trasformatori in resina in classe F0 ad una resistenza REI 60, per trasformatori in resina in classe F1 non è richiesta alcuna particolarità, ma la struttura è comunque dimensionata in funzione dei carichi ammissibili.

Per la protezione contro gli incendi e la perdita di liquido isolante dei trasformatori e delle apparecchiature, come già detto al punto 4.3.1, si deve far riferimento alla Norma CEI 11-1. Per edifici di particolare pregio, vedere anche la Norma CEI 64-15.

4.3.2.2 lluminazione naturale

Se prevista, l’illuminazione naturale viene realizzata mediante finestre installate come specificato dalla Norma CEI 11-1.

4.3.2.3 Particolarità per la ventilazione e il condizionamento

4.3.2.3.1 Generalità

Il locale viene progettato in modo da mantenere la temperatura interna entro i limiti stabiliti per le apparecchiature elettriche in esso contenute, tenendo conto della quantità di calore prodotto dalle perdite.

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Se necessario occorre prevedere la ventilazione naturale o forzata. Il numero, la dislocazione e la sezione delle aperture di ventilazione devono essere scelti in funzione della ubicazione dell’apparecchiatura e della quantità di calore da smaltire.

Qualora le condizioni ambientali lo richiedano, devono essere adottati opportuni accorgimenti quali riscaldamento, essiccatori di aria, ventilazione forzata in grado di evitare l’eventuale formazione di condensa; ciò indipendentemente dai mezzi previsti per il raffreddamento dell’apparecchiatura. NOTA Per ambienti con grado di inquinamento 3, potrebbe essere necessario pressurizzare il locale cabina per evitare

l'ingresso di polveri conduttrici o potenzialmente conduttrici.

4.3.2.3.2 Ventilazione naturale

Nel locale è necessario prevedere:

nella parte inferiore, una o più prese d’aria con bordo inferiore opportunamente sopraelevato rispetto al pavimento del locale (indicativamente 20 cm);

nella parte superiore, camini oppure finestre preferibilmente aperte verso l’aria libera.

La ventilazione si realizza in modo da mantenere i componenti elettrici della cabina, in tutte le condizioni di temperatura dell’ambiente esterno e di carico, entro il campo di temperatura ammissibile.

Le prese d’aria non possono attingere da locali che si trovino a temperature elevate o da luoghi che siano classificati con pericolo di esplosione secondo la Norma CEI 31-30.

I dispositivi di aerazione sono tali, pur senza nuocere ad una buona ventilazione, da assicurare un grado di protezione che impedisca la penetrazione di acqua o neve, l’ingresso di animali e oggetti in grado di provocare incidenti e la possibilità di affissione di manifesti.

Esempio di calcolo per ventilazione naturale dei locali con trasformatori

Per la ventilazione naturale, come già detto, si può prevedere, ad esempio, un’apertura inferiore S (entrata di aria fresca) ed una superiore S’ (uscita di aria calda), quest’ultima con sezione di circa il 10% maggiore rispetto a quella inferiore, posizionata al di sopra del trasformatore MT/BT e preferibilmente sul lato opposto del locale (vedere la figura seguente).

Senza voler escludere che ve ne siano altre parimenti adatte allo scopo, il calcolo può essere eseguito con la formula sperimentale (Gotter) seguente:

3∆THzP4,25S

⋅⋅⋅=

Dove:

S = superficie netta dell’apertura di entrata (m2);

P = perdite totali da dissipare (kW);

z = perdite di carico = Pc + Cd x N

dove Pc è un valore numerico opportuno che tiene conto delle perdite di carico, Cd è un valore numerico sperimentale (1÷1,5) che tiene conto dell’aumento delle perdite di carico per ogni variazione di direzione del flusso d’aria e N è il numero di cambi di direzione del flusso d’aria;

H = interasse tra le due aperture (m);

∆T = differenza di temperatura dell’aria tra ingresso ed uscita (°K).

In questo esempio si ipotizza che:

la temperatura cui si vuole mantenere l’interno della cabina sia di 40 °C;

la temperatura esterna al locale cabina sia mediamente di 10 °C inferiore alla precedente e quindi ∆T = 10 °K;

Pc = 4 (valore che viene spesso riportato nei manuali);

Cd = 1

N = 2 cambi di direzione del flusso d’aria tra ingresso ed uscita.

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Si ha quindi che z = 4 + 2 x 1 = 6; e quindi

HP0,33S cui da

10H6P4,25S

3⋅=

⋅⋅⋅=

Per evitare turbolenze indesiderate della circolazione dell’aria si dovrebbe mantenere una distanza minima (circa 200 mm) tra il trasformatore e le pareti presso cui si affaccia. NOTA 1 Si tenga presente che la superficie S sopra determinata è quella che presenta la griglia montata

sull’apertura di ingresso dell’aria (superficie netta).

NOTA 2 Va da sé che se la temperatura media esterna al locale cabina è sempre maggiore di quella prefissata per il suo interno, non è possibile ventilare naturalmente e quindi si può ricorrere al declassamento delle apparecchiature di cabina oppure si può ricorrere al condizionamento del locale cabina.

Ventilazione naturale in locali con trasformatori

4.3.2.3.3 Ventilazione forzata

Quando la disposizione dei locali o la potenza termica da smaltire non permette di utilizzare la ventilazione naturale, si può prevedere la ventilazione forzata.

La quantità dell’aria di ventilazione può essere calcolata sulla base dei dati seguenti:

quantità di calore da disperdere;

scarto ammissibile tra la temperatura nel locale e quella dell’aria esterna.

Esempio di calcolo per ventilazione forzata dei locali con trasformatori

Senza voler escludere il ricorso ad altre espressioni, per il calcolo della portata necessaria ad assicurare il raffreddamento di un trasformatore si può utilizzare la seguente:

∆Tdc860PQ

p ⋅⋅⋅

=

Dove:

P = perdite totali da dissipare (kW)

d = densità dell’aria (1,13 kg/m3 a 40 °C)

cp = calore specifico dell’aria a pressione costante (0,242 kcal/kg °C)

∆T = differenza di temperatura tra ingresso ed uscita dell’aria

860, è espresso in kcal/h/kW

Q = portata d’aria (m3/h)

In questo esempio si ipotizza ∆T = 10 °K

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Volendo esprimere la portata d’aria in m3/s per ogni kW da dissipare, si ottiene:

[ ]/sm P0,088101,130,2423600

860PQ 3⋅=⋅⋅⋅

⋅=

4.3.2.3.4 Condizionamento d’aria

Per condizioni d’esercizio particolari (vedere anche la NOTA 2 di 4.3.2.3.2) o per certi materiali può essere necessario un condizionamento dell’aria per mantenere la temperatura e il grado di umidità della cabina entro limiti prefissati.

In caso si debba realizzare l’impianto di condizionamento, i locali cabina saranno previsti con altezza adeguata per permettere il posizionamento degli eventuali condotti per la circolazione dell’aria da collocare, preferibilmente, in corrispondenza dei passaggi tra i quadri elettrici.

4.3.3 Solaio di copertura

Il solaio di copertura può essere:

in laterizio armato;

in cemento armato;

in cemento armato vibrato.

Per le cabine non incorporate in edifici, il solaio viene dimensionato per sovraccarico neve richiesto all'ente di competenza ed impermeabilizzato.

Per le caratteristiche in relazione alla resistenza al fuoco si fa riferimento alla seguente tabella (circolare N° 91 del Ministero degli interni, parziale).

Tab. 4.3.3

Tipo di solaio Spessore minimo in cm comprensivo della cappa del pavimento non combustibile

e del soffitto per classe REI 60

Spessore minimo in cm comprensivo della cappa

del pavimento non combustibile e del soffitto

per classe REI 90 Soletta in c.a. con intonaco

normale (1,5 cm) 14 16

Soletta in c.a. con intonaco isolante (1,5 cm)

14 14

Solaio in laterizio armato con intonaco normale (1,5 cm)

24 24

Solaio in laterizio armato con intonaco isolante (1,5 cm)

18 20

Elementi in c.a. precompresso con intonaco normale (1,5 cm) *

24 24

Elementi in c.a. precompresso con intonaco isolante (1,5 cm) *

20 24

* lo spessore del ricoprimento dell’armatura in acciaio pre-teso non è inferiore né al minimo prescritto dal regolamento delle opere in c.a. (3 cm) né allo spessore specificato per le singole classi di resistenza al fuoco per l’intonaco di cemento

Per le cabine incorporate in edifici, il solaio è dimensionato mediante calcolo strutturale per sovraccarico connesso all’impiego al piano superiore, (ad esempio per minimo carico di 300 daN/m2, spessore 20 cm se in cemento armato e 30 cm se in laterizio armato). NOTA Nel caso il solaio della cabina costituisca anche pavimentazione per locali adibiti ad appartamenti civili, uffici,

ecc., è necessario accertarsi dell’esistenza di tubazioni di servizi sotto detti pavimenti. Nel caso ne esistano, è opportuno che si prendano provvedimenti atti ad evitare che perdite quali ad esempio acqua, gas, ecc. possano interessare il solaio ed il locale della cabina.

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4.3.4 Pavimento ed accesso

Il pavimento viene dimensionato per un carico uniformemente distribuito di 300 daN/m2 più un carico mobile (ad esempio il peso di un trasformatore da 1250 kVA) di (3000 ÷ 4000) daN o 2500 kVA (6000-7000) daN, distribuito su 4 appoggi ai vertici di un quadrato di circa 1 m di lato, posizionato ovunque.

4.3.5 Finiture interne

È opportuno effettuare trattamenti antipolvere o tinteggiature.

4.3.6 Esempio di caratteristiche del locale in cemento armato prefabbricato

A titolo informativo, si riporta un esempio il cui studio progettuale porta alla realizzazione del prefabbricato da adibire a cabina elettrica di trasformazione e/o sezionamento, ed è impostato per ottenere una struttura con caratteristiche specifiche alla sua tipologia d’uso.

La tipologia a pannelli permette di ottenere la massima flessibilità dimensionale pur componendo la struttura nel minor numero possibile di parti per ridurre al minimo gli spostamenti sia in stabilimento che durante la messa in opera.

In ogni caso, il peso di ogni singolo elemento componente o l’intero monoblocco dovrebbe consentire la movimentazione con la gru montata sull’autotreno che trasporta la cabina, senza l’intervento di altri mezzi di sollevamento.

La parte non prefabbricata e quindi gettata in opera sarà costituita dalla fondazione che viene progettata e realizzata in funzione delle caratteristiche geotecniche del terreno di posa.

Nella progettazione della fondazione è opportuno tener conto delle predisposizioni dei cunicoli, dei collegamenti per la messa a terra e quanto riportato nella nota di 4.2.1 della presente Guida.

La struttura in elevazione vera e propria può essere composta in monoblocco o da pannelli che formano le pareti dello spessore di 8 cm ed armati con doppia rete elettrosaldata Ø 5 mm minimo in acciaio trafilato.

La soletta di copertura è solitamente realizzata o in un solo pezzo o in più pezzi che vengono uniti fra loro nel momento della posa in opera.

Sui quattro lati viene inserito uno sporto di gronda opportunamente sagomato al fine di impedire il dilavamento delle pareti in caso di pioggia.

Particolare cura viene posta per impedire qualunque infiltrazione di acqua; in particolare, viene impermeabilizzata e sigillata la parte superiore esterna del tetto ed inoltre vengono sigillate tutte le eventuali giunzioni delle pareti, sia tra di loro che con il tetto e la platea.

4.4 Locale batterie e UPS

Il locale per le batterie stazionarie e per gli UPS, in linea di principio, è preferibile sia il più vicino possibile al carico, per ovviare, ad esempio, ai disservizi dovuti a guasti sulle linee derivate.

Il locale contenente le batterie deve essere costruito in conformità alle prescrizioni della Norma CEI EN 50272-2 con le precisazioni contenute nella Norma CEI EN 60079-10 (CEI 31-30).

A seguito dell’applicazione delle suddette Norme, il progettista dovrà verificare la congruità dell’aerazione del locale e della posizione delle aperture, da calcolare in funzione dell’emissione di gas idrogeno dalle batterie.

Nell’Allegato B della presente Guida è riportata una sintesi delle prescrizioni della Norma CEI EN 50272-2 utili allo scopo oltre ad un esempio pratico di calcolo.

4.5 Locale arrivo linee e misure

I locali arrivo linea e misure devono rispondere alle prescrizioni del distributore pubblico di energia elettrica.

È importante ricordare che il locale misure dovrebbe consentire accesso separato sia al personale del distributore pubblico che a quello del suo cliente.

È uso del distributore pubblico richiedere l’accesso da spazio non privato.

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4.6 Sede per i cavi

Dal punto di vista della sede per i cavi, le cabine possono suddividersi nei seguenti tipi:

a) cabine con vano sottoquadro praticabile, che hanno uno scantinato pedonabile, sotto il piano di appoggio dei quadri elettrici, per il quale si raccomanda un’altezza netta non minore di 1,7 m, intesa come luce libera sotto le eventuali travi, tubazioni, passerelle per cavi, ecc.;

NOTA Questa soluzione è adatta al caso in cui i cavi entranti e uscenti dalla cabina sono interrati e in numero elevato.

b) cabine con pavimento flottante, che hanno le piastrelle asportabili ed intercapedine ispezionabile per i cavi per la quale si consiglia un’altezza non inferiore a 0,6 m;

NOTA Questa soluzione è adatta al caso in cui il numero dei cavi entranti ed uscenti sia limitato mentre il numero dei cavi di interconnessioni tra i quadri della stessa cabina sia elevato.

c) cabine con cunicoli, cioè quelle che hanno pavimento fisso e cavi contenuti in cunicoli prefabbricati o realizzati in opera;

d) cabine con passerelle o sistemi equivalenti (vedere CEI 11-17), cioè quelle in cui i collegamenti tra i vari componenti sono realizzati prevalentemente impiegando sistemi di sospensione dei cavi a soffitto e a parete realizzati in materiale isolante o metallico.

4.7 Entrate cavi interrati

I condotti di connessione, tra la parte del locale cabina del distributore pubblico e quella di ricezione del cliente, sono realizzati secondo le indicazioni o prescrizioni del distributore pubblico.

I condotti di connessione vengono opportunamente tamponati per evitare l’ingresso di animali.

È opportuno adottare accorgimenti atti ad evitare l’ingresso di acqua in cabina.

Per facilitare l’ingresso dei cavi, in alcuni casi, può essere opportuno l’uso di pozzetti posizionati al di fuori della cabina, nelle sue immediate vicinanze.

Le dimensioni e il posizionamento dei cunicoli e tubi protettivi annegati nella muratura devono permettere di rispettare i raggi di curvatura dei cavi che non possono essere inferiori a quelli specificati dalla Norma CEI 11-17 e dalla relativa Norma di prodotto e di consentire la libera dilatazione.

4.8 Aree di servizio

Nel caso la cabina comprenda aree di servizio, per queste si deve far riferimento alla Norma CEI 11-1.

4.9 Criteri complementari per i locali di cabine sotterranee

4.9.1 Generalità

Una cabina sotterranea è una cabina situata interamente al di sotto del livello del suolo e il cui accesso è possibile solo attraverso pozzi o scale.

La cabina comprende:

il locale contenente l’apparecchiatura elettrica;

gli accessi per la manutenzione e la circolazione delle persone;

le aperture necessarie alla ventilazione e all’entrata dei cavi dei sistemi di I e II categoria.

4.9.2 Accessi alla cabina

La calata del materiale e l’accesso delle persone vengono fatti da un pozzo o da una botola o da una scala posti ad una estremità della cabina, in un locale separato dalla apparecchiatura elettrica a mezzo di porta metallica o in materiale ritardante la fiamma, sulla quale possono essere praticate aperture per la ventilazione del locale (vedere 4.3.2.3.2).

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4.9.3 Ventilazione

La ventilazione del locale viene realizzata nei seguenti modi:

l’aria fresca viene introdotta nel pozzo attraverso una griglia posta in corrispondenza dell’accesso alla cabina (o nelle sue vicinanze) e penetra nel locale della cabina attraverso una griglia posta sulla parte inferiore della parete o della porta del locale;

l’aria calda viene evacuata dal locale attraverso un camino che sbocca a livello del suolo e, per quanto possibile, contrapposto alla finestra di ingresso dell’aria fresca. Questo camino viene realizzato in modo da impedire la penetrazione nel locale di acqua piovana o di scorrimento e di animali ed oggetti che possano provocare incidenti.

4.9.4 Entrate cavi di I e II categoria

I cavi entrano nella cabina, sia attraverso i pozzi sia attraverso fori praticati nelle pareti del locale contenente l’apparecchiatura.

5 Criteri costruttivi della cabina riguardo alla parte elettrica

5.1 Distanze di isolamento e di sicurezza per cabine a giorno

Valgono le prescrizioni della Norma CEI 11-1.

5.2 Prese di servizio

È opportuno che siano predisposti due gruppi di prese per l’alimentazione di servizio, di cui una utilizzabile per la ricarica della lampada di emergenza di tipo portatile (vedere 5.3.1). NOTA La lampada di emergenza portatile è utile per illuminare quelle parti di cabina che rimangono in ombra, pertanto è

opportuno che la sua accensione sia effettuata dall’operatore nel momento dell’intervento in cabina.

5.3 Illuminazione

5.3.1 Illuminazione artificiale

L’illuminazione artificiale della cabina viene prevista in modo tale da permettere un facile e sicuro esercizio. L’alimentazione dell’impianto di illuminazione deve essere realizzato in I categoria in conformità alla Norma CEI 64-8. L'illuminazione artificiale dovrebbe garantire un livello di illuminamento di 200 lux nella zona del campo visivo e immediatamente circostante riferiti, salvo diversa indicazione, ad un fattore di uniformità di almeno 0,7 (UNI EN 12464-1).

Le eventuali vie di fuga e le uscite dovrebbero essere dotate di illuminazione di sicurezza (vedi norma UNI EN 1838: 2000) in grado di garantire un livello d’illuminamento pari a 1 lux, mediante l’utilizzo di apparecchiature illuminanti autonome, per esempio con batteria incorporata di autonomia pari a 1 ora.

Quando sia necessaria un'illuminazione sussidiaria e indipendente, è opportuno che la stessa sia realizzata preferibilmente mediante un apparecchio fisso o un apparecchio portatile (questo ultimo potrebbe essere quello in dotazione al manutentore). NOTA Quando esistano batterie, si raccomanda di realizzare l’illuminazione, specie in corrispondenza di quadri elettrici, per il

70% con lampade tubolari fluorescenti alimentate in c.a. e per il 30% con lampade a incandescenza alimentate in corrente continua (ad es. con batterie in tampone di capacità adatta), in modo che al mancare della tensione alternata rimangano accese queste ultime senza ricorrere a dispositivi di commutazione.

5.4 Impianti di terra

Per gli impianti di terra si applicano la Norma CEI 11-1 per i sistemi di II categoria e la Norma CEI 64-8 limitatamente ai sistemi di I categoria.

Si ricorda che la legge 46/90 e il D.P.R. 447/91 prescrivono il progetto dell'impianto elettrico e quindi anche per l’impianto di terra di cabina.

Si precisa che negli impianti alimentati in media tensione la forma del dispersore dell’impianto di terra può assumere una notevole importanza ai fini del contenimento delle tensioni di contatto in caso di guasto lato MT e che un guasto in cabina può trasferirsi su tutto l’impianto di terra.

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Alcune particolarità dell’impianto di terra sono illustrate nell’Allegato A, Figura A.3, che non possono, tuttavia, essere assunte come esempio progettuale ma hanno lo scopo di richiamare l’attenzione sugli elementi componenti l’impianto di terra e quindi fornire un promemoria al progettista/impiantista, se del caso.

5.4.1 Dispersori

5.4.1.1 Cabina isolata (separata dall'edificio)

Anche se l’impianto di terra di cabina è collegato al dispersore generale del complesso, è opportuno che il dispersore sia integrato da un dispersore apposito presso la cabina per limitare i gradienti di tensione che possono intervenire in caso di guasti a terra.

Nello scavo di fondazione, se necessario, è possibile inserire un dispersore ad anello perimetrale, realizzato in conduttore direttamente interrato in terreno vergine, sotto la fondazione.

Tutti i ferri di armatura degli elementi della fondazione, siano essi prefabbricati che realizzati in opera, possono essere utilizzati come dispersore.

Normalmente gli elementi strutturali laterali del fabbricato (prefabbricato o calcestruzzo armato), per questioni di staticità, risultano legati tra loro ed è opportuno vengano collegati alla rete elettrosaldata sottopavimento per ottenere una migliore equipotenzialità, se del caso.

Tutti gli elementi che concorrono alla formazione del dispersore (elementi di fatto ed elementi intenzionali) dovranno essere collegati (singolarmente o a gruppi) al collettore della cabina.

5.4.1.2 Cabina compresa nella volumetria dell'edificio

Per tale tipologia di cabina non sarà realizzato un dispersore separato sotto la cabina, ma il dispersore farà parte del dispersore generale dell’edificio, (considerato magliato o ad anello o equivalente) e sarà costituito da elementi di fatto, utilizzando i ferri delle fondazioni, eventualmente integrati da dispersore intenzionale.

Tutti gli elementi che concorrono alla formazione del dispersore (elementi di fatto, ed elementi intenzionali) sono collegati al collettore, che non necessariamente è collocato nel locale cabina.

Il collettore di cabina è comunque collegato al collettore generale di terra dell’edificio.

Dovranno essere presi provvedimenti per realizzare l’egualizzazione del potenziale, in particolare in cabina e nelle sue immediate vicinanze.

Dovranno essere valutati i provvedimenti per limitare i potenziali dovuti a guasto a terra.

5.4.1.3 Cabina non compresa nella volumetria dell'edificio Costruzione in muratura tradizionale o in prefabbricato, al piano superiore di un edificio

Per tale tipologia di cabina il dispersore farà parte del dispersore generale dell’edificio, e dovrà essere costituito da elementi di fatto, in particolare per l’egualizzazione del potenziali si consiglia siano collegati, i ferri di armatura dei pilastri e la soletta della copertura.

Il collettore di cabina verrà collegato alla struttura dell’edificio direttamente al piano ove sarà posizionata la cabina.

5.4.2 Elementi del dispersore

Per realizzare un dispersore ad elementi intenzionali, salvo diverse valutazioni del progettista, potrà essere realizzato ad anello con corda di rame o tondo di acciaio secondo l'Allegato A della Norma CEI 11-1. Se necessario, l’anello potrà essere integrato con degli sbracci o con un secondo anello più esterno a profondità maggiore, eventualmente integrato, ad esempio, con picchetti in acciaio ramato di lunghezza 1,50 m completi di collare per il fissaggio della corda di rame.

Tali elementi sono normalmente idonei per correnti di guasto a terra in MT per la tipologia delle cabine oggetto della guida.

Per la tipologia ed utilizzo degli elementi di fatto si rimanda alla Guida CEI 64-12 o CEI 11-37.

È opportuno siano presi tutti i provvedimenti per limitare gli effetti della corrosione con particolare attenzione agli accoppiamenti di metalli diversi (vedi norme UNI oppure le Guide CEI 11-37 e CEI 64-12).

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Il terreno di riempimento intorno al dispersore dovrà essere del tipo vegetale e non contenere materiale di risulta.

5.4.3 Collettore di terra

Il collettore di terra (a barra forata non necessariamente unica, o ad anello,) dovrà costituire il punto di connessione tra gli elementi del dispersore di cabina (elementi naturali o intenzionali), il dispersore del complesso in cui la cabina è inserita (se richiesto), i conduttori di protezione MT, i conduttori di protezione BT, i conduttori equipotenziali, il collegamento con il dispersore del distributore pubblico.

I condotti orizzontali, per effettuare tali collegamenti, vengono preferibilmente predisposti nel pavimento della cabina.

Si lasciano altresì liberi dalla gettata del pavimento le riprese dei ferri di armatura previsti quali punti di collegamento.

Per facilitare le operazioni di manutenzione e verifica è opportuno che i singoli conduttori che arrivano al collettore siano segnalati.

I conduttori di protezione, equipotenziali e di terra, se non nudi, devono essere con guaina di colore giallo/verde.

Il dimensionamento relativo alle sezioni del collettore e di tutti i conduttori di protezione viene effettuato dal progettista, in funzione della corrente di guasto a terra in MT e BT.

I conduttori equipotenziali, se di rame, non è necessario siano di sezione superiore a 16 mm2, quando riguardano solo l’impianto MT (CEI 11- 1) e tra 6 mm2 e 25 mm2 per l’impianto BT (CEI 64-8) NOTA Per una pratica trattazione di come eseguire l’impianto di terra, si vedano anche le Guide CEI 11-37 e 64-12. In

particolare, nell’Allegato B della prima Guida si trovano utili riferimenti per quanto attiene all’esecuzione di dispersori semplici. Detti dispersori, in particolare, possono essere presi in considerazione nel caso che la cabina si trovi in un’area che il distributore pubblico dichiara di essere caratterizzata dall’esistenza di un “impianto di terra globale” (vedere Norma CEI 11-1).

6 Materiali in dotazione

6.1 Targhe, avvisi e schemi

Nella cabina MT/BT si dovranno installare i cartelli (di divieto, avvertimento e avviso) sotto elencati, realizzati (pittogrammi ed eventuali scritte) secondo le disposizioni di legge.

I segnali, le targhe, i cartelli posti all’esterno devono essere scritti con caratteri indelebili su un supporto che garantisca una buona resistenza alle intemperie.

I colori dei segnali e dei relativi contrasti devono essere conformi a quanto richiesto dal Decreto legislativo 493/96 e alle Norme UNI (vedi esempi di cartelli nell’Allegato C).

Un esempio di corretta collocazione dei cartelli, delle targhe e dei segnali è il seguente:

all’esterno della cabina, su ciascuna porta d’accesso e su ogni lato di eventuali recinzioni:

“divieto d'accesso alle persone non autorizzate”;

“tensione elettrica pericolosa”;

“eventuale identificazione della cabina elettrica”;

sulla porta d'ingresso al locale, oltre ai tre precedenti:

“divieto di usare acqua per spegnere incendi”;

“tensione … kV”;

all'interno della cabina:

“istruzioni relative ai soccorsi d'urgenza da prestare agli infortunati per cause elettriche” compilato nelle parti relative ai numeri telefonici da contattare in caso di necessità (medici, ospedali, ambulanze, ecc. più vicini);

schema elettrico, che riporti, se del caso, anche la codifica dei colori utilizzati per le diverse tensioni;

in prossimità delle apparecchiature di MT, “tensione … kV”.

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a disposizione del personale addetto alla manutenzione, “non effettuare manovre”;

sulle eventuali uscite di emergenza: l’apposito segnale.

Nel caso sia prevista una sorgente autonoma di energia, questa viene segnalata mediante apposita targa posta in corrispondenza del dispositivo di sezionamento del circuito che la collega alla cabina.

Quando la cabina prevede batterie di condensatori e/o batterie di accumulatori, le porte delle celle corrispondenti sono munite di una targa che segnala la presenza dei condensatori e delle batterie di accumulatori.

Per cabine elettriche complesse è opportuno che sia esposto una schema unifilare per permettere anche in caso di urgenza una rapida comprensione delle manovre da eseguire (vedere Allegato D).

Si consiglia inoltre la predisposizione di una tasca porta documenti fissata alla parete.

I dati relativi alla regolazione delle protezioni, le sezioni dei cavi ecc. possono essere riportati su schemi diversi e tenuti a disposizione per gli interventi di manutenzione o modifica.

6.2 Materiale per l’esercizio e la manutenzione

In ciascun locale dove possono essere effettuate manovre sull’impianto di II categoria, a meno che gli addetti non ne siano dotati, devono essere disponibili le appropriate dotazioni di sicurezza (pedane o tappeti isolanti, fioretto di manovra, ecc.).

I riferimenti devono essere fatti al D.P.R. 547/55 e sono:

Art. 273 Tappeti e pedane isolanti

Art. 344 Lavori su parti in tensione

Art. 348 Esecuzione delle manovre o particolari operazioni

Art. 349 Fioretti

Norma CEI 50110-1 al punto "Attrezzi, equipaggiamenti e dispositivi.

6.3 Mezzi di estinzione

Gli eventuali mezzi di estinzione (vedere CEI 11-1) devono essere collocati in luoghi facilmente accessibili anche in caso di incendio.

Fatto salvo quanto disposto dall’art. 35 del D.P.R 547/55 e cioè

“L'acqua non deve essere usata per lo spegnimento di incendi, quando le materie con le quali verrebbe a contatto possono reagire in modo da aumentare notevolmente di temperatura o da svolgere gas infiammabili o nocivi.

Parimenti l'acqua, a meno che non si tratti di acqua nebulizzata, e le altre sostanze conduttrici non devono essere usate in prossimità di conduttori, macchine e apparecchi elettrici sotto tensione.“,

si consiglia vivamente di non ricorrere a getti d’acqua per lo spegnimento di fiamme o incendio che si siano prodotti all’interno del locale cabina.

7 Dimensionamento e scelta delle apparecchiature e dei componenti

7.1 Caratteristiche nominali

7.1.1 Tensioni e livelli di isolamento

La tensione di alimentazione ed i rispettivi livelli di isolamento devono essere scelti secondo la Norma CEI 11.1.

7.1.2 Correnti nominali in servizio continuativo

Le correnti nominali dei componenti elettrici devono essere scelte in funzione delle:

caratteristiche del carico;

temperature ambiente.

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7.1.2.1 Dimensionamento in funzione del carico

Le correnti di impiego dei circuiti devono essere definite tenendo conto di:

potenza massima assorbibile dai carichi in servizio continuativo;

fattore di contemporaneità per gruppi di carichi;

fattore di utilizzazione per singoli carichi;

eventuale regime di funzionamento variabile.

Nell’Allegato E sono indicati alcuni criteri per la scelta dei fattori di contemporaneità e per la loro utilizzazione.

7.1.3 Temperatura ambiente

Sulla base delle correnti d’impiego dei circuiti, le correnti nominali dei componenti elettrici e le portate delle condutture devono essere scelte tenendo conto della temperatura ambiente nelle reali condizioni di installazione e di esercizio. Occorre quindi definire la temperatura ambiente di progetto, sia per installazioni all’interno che per esterno (vedere Allegato J).

7.1.4 Correnti di sovraccarico

I componenti elettrici devono essere scelti in modo tale da sopportare le correnti di sovraccarico fino all’interruzione della corrente per intervento delle protezioni previste allo scopo.

In particolare per le condutture di I categoria si applica la Norma CEI 64-8, per le condutture in cavo di II categoria si applica la Norma CEI 11-17.

7.1.5 Correnti di cortocircuito

I componenti elettrici devono essere scelti in funzione della massima corrente di cortocircuito calcolata nel punto di installazione (sia come valore efficace per la durata dei tempi specificati sia come valore di cresta).

Detti valori devono essere minori o uguali ai valori della corrente di cresta e di breve durata per i quali i componenti elettrici sono stati provati e certificati. I valori dei tempi di breve durata comunemente adottati sono:

0,5 s – 1 s – 3 s per i sistemi di II categoria;

0,05 s – 0,1 s – 0,25 s – 0,5 s – 1 s per i sistemi di I categoria.

Nei sistemi di I categoria i componenti protetti da dispositivi di tipo limitatore, di cui sia nota l’energia passante e il valore di picco limitato, possono essere dimensionati in relazione all’energia specifica (I2t) e al valore di picco lasciati passare dal dispositivo stesso (Norma CEI 64-8 e Norma CEI EN 60439-1).

Lo stesso criterio si applica ai componenti di II categoria protetti da fusibili.

La determinazione della corrente di cortocircuito nel punto di installazione può essere eseguita in accordo alla CEI EN 60909-0 (CEI 11-25). NOTA Per cabine alimentate direttamente dalla rete di II categoria del distributore pubblico, il valore della massima corrente di

cortocircuito viene fornito da quest’ultimo su richiesta scritta.

7.1.6 Corrente di guasto a terra ai fini del dimensionamento dell’impianto di terra

Nel caso di collegamento diretto alla rete di II categoria del distributore pubblico, il valore e la durata della corrente di guasto a terra, da considerarsi ai fini del dimensionamento dell'impianto di terra, vengono forniti da quest’ultimo, su richiesta scritta.

In tutti gli altri casi la corrente di guasto a terra, per il dimensionamento dell’impianto di terra, può essere calcolata secondo la Norma CEI EN 60909-0 (CEI 11-25), per le reti di I e II categoria. Per le reti di I categoria riferirsi anche alla Norma CEI 64-8 e alla Guida CEI 11-28.

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7.2 Schema elettrico

La scelta dello schema elettrico della cabina dipende da diversi elementi quali:

il numero delle linee di alimentazione;

il numero dei trasformatori;

le esigenze del servizio, ecc.

7.2.1 Scelta delle apparecchiature e dei componenti

7.2.1.1 Generalità

Devono essere adottati gli accorgimenti necessari a prevenire che le temperature delle apparecchiature e dei componenti superino i valori massimi ammissibili dalle relative Norme sia in funzionamento normale che in condizioni di guasto, per non pregiudicarne la durata e non creare pericoli.

Nella scelta degli apparecchi e dei componenti occorre tener conto del rumore trasmesso nell’ambiente interno ed esterno alla cabina. Lo stesso dicasi per i dispositivi di ventilazione e per i dispositivi ausiliari di servizio.

Si raccomanda che il livello di rumore sia compatibile con le caratteristiche dell’ambiente di installazione e con i regolamenti vigenti. NOTA La maggiore fonte di rumore nelle cabine di trasformazione sono in genere i trasformatori stessi. La determinazione del

loro livello di rumore è oggetto della Norma CEI 14-9, i limiti del livello di potenza sonora (dB) emessa sono fissati dalle Norme CEI 14-12, CEI 14-13 e CEI 14-14.

Si raccomanda, in ogni caso, di evitare che le condizioni di installazione diano luogo ad amplificazione del livello di rumore proprio delle apparecchiature installate.

7.2.1.2 Apparecchiature e componenti

Le apparecchiature e i componenti delle cabine devono essere scelti in base alle caratteristiche nominali ed alle condizioni ambientali del luogo di installazione. Le apparecchiature ed i componenti devono rispondere alle relative Norme vigenti.

7.2.1.3 Cavi

I cavi dei sistemi di II categoria devono essere dotati di uno schermo o di una guaina metallica connessa a terra almeno ad una estremità del cavo (Norma CEI 11-17).

La tensione nominale del cavo si sceglie in base a:

tensione massima del sistema;

tipo di cavo;

tempo massimo di permanenza dei guasti fase-terra;

eventuale esposizione a sovratensioni di origine atmosferica.

La sezione dei cavi si sceglie in base a:

tipo di cavo;

tensione nominale di isolamento;

corrente di servizio del carico;

correnti di sovraccarico e di cortocircuito;

tempi di eliminazione delle sovracorrenti;

condizioni di posa;

temperatura ambiente (dell’aria o del terreno);

mutuo riscaldamento in presenza di altri cavi.

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I criteri di base per la scelta, il dimensionamento e la posa delle linee in cavo sono dati nelle Norme CEI 64-8 e CEI 11-17 nonché nelle Tabelle CEI-UNEL, Classe 3, pertinenti.

7.2.1.4 Connessioni elettriche

Le connessioni elettriche devono essere eseguite in modo tale da non rappresentare punti deboli e devono essere studiate in modo da limitare la possibilità di effluvio, presentare una bassa resistenza elettrica e un’adeguata resistenza meccanica.

In particolare le connessioni dovranno avere caratteristiche elettriche e termiche non inferiori a quelle dei cavi o dei conduttori ad essi collegati.

Le connessioni dei conduttori con i terminali degli apparecchi devono essere conformi alle prescrizioni del costruttore degli apparecchi e comunque tali da non trasmettere ai terminali inammissibili sollecitazioni termiche o meccaniche dovute a peso, dilatazione, vibrazioni, correnti di cortocircuito (valore di cresta e di breve durata).

Si raccomanda particolare attenzione all’ancoraggio dei cavi unipolari in corrispondenza alle connessioni terminali.

Le connessioni devono essere realizzate con metalli che non diano luogo a coppie elettrolitiche; ove ciò non sia possibile devono essere adottati provvedimenti atti ad evitare il contatto diretto tra gli stessi (vedere Guida 11-37 e CEI 64-12).

Le superfici di contatto delle connessioni devono essere preparate e protette in modo da assicurare il mantenimento nel tempo delle loro caratteristiche di conduttività.

7.2.1.5 Materiali isolanti

I materiali isolanti devono essere scelti in base alla tensione, all’ambiente di installazione e alla temperatura massima di servizio continuativo cui sono sottoposti e devono avere adeguate caratteristiche di non propagazione la fiamma.

In caso di locali contigui tra i quali si voglia realizzare la separazione, la continuità dei circuiti che non siano realizzati a mezzo di cavi viene assicurata a mezzo di appositi isolatori a passante. Se si adottano altri sistemi, questi devono offrire la stessa garanzia di segregazione degli isolatori passanti.

7.2.2 Apparecchi di protezione, sezionamento e manovra

Per i sistemi di I categoria valgono le prescrizioni della Norma CEI 64-8.

7.2.2.1 Sezionatori

Nei sistemi di II categoria un dispositivo di sezionamento deve essere previsto in corrispondenza di ogni interruttore, dei fusibili di protezione e di ogni interruttore di manovra che non soddisfi le Norme dei sezionatori.

La possibilità di sezionamento del circuito deve essere prevista anche sulle linee di alimentazione o con possibile alimentazione di ritorno ed il sezionatore può essere posizionato anche lontano dalla cabina stessa.

Gli apparecchi di manovra in esecuzione estraibile delle apparecchiature prefabbricate con involucro metallico trattate nella Norma CEI EN 62271-200 svolgono anche la funzione di sezionatore.

I sezionatori sono in genere interbloccati con i relativi apparecchi di manovra in modo da impedire la loro apertura o chiusura sotto carico.

Qualora ciò non venga realizzato, sul pannello frontale della cella è consigliabile che sia indicata la corretta sequenza delle operazioni di manovra. NOTA È ammessa l’apertura e la chiusura dei sezionatori su circuiti percorsi da corrente di valore trascurabile (es. quelle

dovute ai trasformatori di tensione, capacità propria degli isolatori passanti, sbarre, ecc.).

I dispositivi di sezionamento devono essere equipaggiati in modo da permetterne il bloccaggio in posizione di aperto e di chiuso.

Il comando del dispositivo di sezionamento deve consentire l’applicazione dei blocchi eventualmente previsti in base alle esigenze della cabina.

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Ad ogni sezionatore o apparecchio di manovra in esecuzione estraibile è opportuno associare un sezionatore di terra interbloccato con la sua posizione di aperto o sezionato.

Nel caso di sezionatori di terra posti in corrispondenza di una linea per la quale esiste la possibilità di alimentazione dall’altra estremità possono essere prese in considerazione, ad esempio, le seguenti soluzioni:

uso di sezionatore di terra con blocco a chiave condizionato al sicuro sezionamento della linea all’altra estremità;

uso di sezionatore di terra con potere di chiusura adeguato al valore della corrente di cortocircuito nel punto di installazione.

NOTA Nel caso di cabina alimentata direttamente dalla rete pubblica di II categoria, la scelta fra le alternative proposte viene fatta tenendo conto delle eventuali prescrizioni dei distributori pubblici. Alcuni di questi ultimi non ammettono l'installazione del sezionatore di terra a monte del dispositivo generale.

I sezionatori e i sezionatori di terra devono avere caratteristiche termiche e dinamiche adeguate all’intensità e alla durata della corrente di cortocircuito calcolata nel punto di installazione.

Il comando meccanico deve essere facilmente manovrabile dall’operatore: dal posto di comando deve essere possibile riconoscere la posizione raggiunta dal dispositivo di sezionamento mediante una delle seguenti condizioni:

sezionamento visibile;

segnalazione di un dispositivo indicatore sicuro (vedere DM 27 marzo 1998 e Norme del CT 17);

posizione della parte estraibile rispetto alla parte fissa chiaramente identificabile rispetto al completo inserimento od al completo sezionamento.

7.2.2.2 Interruttori

Nei sistemi di II categoria gli interruttori devono avere un potere di interruzione e di chiusura adeguato alla corrente di cortocircuito calcolata nel punto di installazione.

Gli interruttori devono avere un comando di apertura e di chiusura con manovra indipendente dall’operatore (accumulo o sorgente esterna di energia).

Quando è previsto un comando con sorgente esterna di energia, deve essere previsto anche un comando a mano di emergenza.

La mancanza della sorgente di energia del comando non deve provocare una manovra intempestiva dell’interruttore. Le posizioni di apertura e di chiusura devono essere chiaramente identificate.

7.2.2.3 Interruttori di manovra

Nei sistemi di II categoria per gli interruttori di manovra valgono, salvo che per il potere di interruzione, le prescrizioni di cui al punto 7.2.2.2 della presente Guida; per gli interruttori di manovra-sezionatori, valgono anche le prescrizioni di cui all’art. 7.2.2.1 della presente Guida.

Nel caso di combinazione interruttore di manovra-fusibile conforme alla Norma IEC 62271-105, l'intervento di un fusibile deve provocare l’apertura automatica di tutti i poli dell’interruttore di manovra.

7.2.2.4 Relé di protezione

Ogni circuito equipaggiato con interruttore che svolge la funzione di protezione del circuito stesso deve essere dotato di dispositivi di protezione contro le sovracorrenti che agiscono sul comando di apertura dell’interruttore. I dispositivi di protezione possono essere:

a) relé diretti;

b) relé indiretti senza alimentazione ausiliaria;

c) relé indiretti con alimentazione ausiliaria.

I relé diretti possono essere inseriti sia a monte che a valle dell’interruttore purché sia assicurato il funzionamento corretto dell’insieme, inoltre si deve prestare particolare attenzione all’adeguatezza delle loro caratteristiche termiche e dinamiche.

I relé di massima corrente possono essere con caratteristica di intervento a tempo dipendente, indipendente, istantaneo o con una combinazione di queste.

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Essi devono essere scelti tenendo conto delle caratteristiche del circuito da proteggere e del coordinamento selettivo delle protezioni (vedere Allegato F).

Nel caso di alimentazione diretta dalla rete pubblica di II categoria, qualora venga imposta sull’interruttore generale di alimentazione una protezione con intervento istantaneo (vedere Allegato F), si devono tenere presente le seguenti considerazioni:

1) non è possibile realizzare un coordinamento selettivo delle protezioni nell’ambito della rete interna di distribuzione di II categoria (qualora presente) perché qualsiasi guasto in essa che produca una corrente di valore superiore alla regolazione delle protezioni provoca l’intervento dell’interruttore generale di alimentazione. È possibile limitare l’entità e il tempo di disservizio conseguente a guasto nella rete interna rete solo adottando uno schema di distribuzione adeguato (ad es. radiale doppio, anello aperto) e opportuni dispositivi per individuare il tronco guasto;

2) è possibile realizzare la selettività con la rete di distribuzione di I categoria purché la corrente dovuta a guasto su questa rete resti limitata al di sotto del valore della soglia di intervento istantaneo dell’interruttore generale di alimentazione (vedere Allegato F).

L’alimentazione dei circuiti amperometrici dei relé indiretti dovrebbe essere fatta preferibilmente da trasformatori di corrente di protezione o, nel caso di trasformatori con più secondari, utilizzando i secondari di protezione. L’impiego di trasformatori di corrente (o secondari) di misura per l’alimentazione di relé di protezione può dare luogo a inconvenienti.

La protezione amperometrica deve essere almeno bifase quando non è prevista l’interruzione del circuito per guasto fase-terra; ove si voglia anche la protezione contro i guasti a terra si deve utilizzare anche la protezione omopolare. In alternativa si può utilizzare la protezione di massima corrente su tutte e tre le fasi se il valore della corrente per guasto fase-terra supera quella di intervento dei relé sulle fasi.

L’alimentazione amperometrica del relé a corrente omopolare dovrebbe essere fatta mediante trasformatore toroidale che abbraccia tutti i cavi delle tre fasi. Nei casi particolari in cui si utilizzi il ritorno comune dei TA di fase per rilevare la corrente omopolare, la regolazione del relé non può essere inferiore al 10% della corrente nominale degli stessi TA. NOTA Si richiama l’attenzione sulla necessità che, qualora sui cavi venga montato un trasformatore di corrente toroidale per

la rivelazione della corrente di guasto a terra, il conduttore collegato ad un estremo allo schermo (o alla guaina) metallico del cavo, prima di venire collegato con l’altro estremo all’impianto di terra, deve essere fatto passare all’interno del trasformatore stesso.

Si raccomanda di porre particolare attenzione al coordinamento tra trasformatori di corrente e relé.

Nel caso di impiego di relé indiretti senza alimentazione ausiliaria, l’energia necessaria al funzionamento del relé e dello sganciatore viene prelevata direttamente dalla corrente di guasto.

Il relé deve essere dotato di un dispositivo di prova che consenta di verificare agevolmente il suo corretto funzionamento.

Nel caso di impiego di relé indiretti con alimentazione ausiliaria, è necessario disporre di una sorgente indipendente (solitamente una batteria di accumulatori) che assicuri l’alimentazione anche in caso di guasto.

La mancanza della sorgente ausiliaria deve essere segnalata. NOTA Nei casi in cui è richiesta un'affidabilità particolarmente elevata, è consigliabile la doppia bobina di apertura

sull’interruttore, ciascuna alimentata da una propria sorgente indipendente.

7.2.2.5 Trasformatori di misura e protezione

Quanto indicato nel seguito non si riferisce ai trasformatori di misura del distributore pubblico di energia, i quali vengono installati in ambienti e secondo schemi definiti dal distributore pubblico stesso.

I trasformatori di corrente devono avere caratteristiche termiche e dinamiche adeguate alla intensità e alla durata delle correnti di cortocircuito nel punto di installazione (Norma CEI EN 60044-1).

I trasformatori di misura, di tensione e di corrente devono essere disposti in modo da consentire, senza pericolo per chi le esegue, le seguenti operazioni:

la lettura della targa di almeno uno dei trasformatori di misura tra loro uguali;

la verifica delle loro connessioni secondarie;

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l’esecuzione sul posto delle verifiche e prove tramite apposite morsettiere;

la loro sostituzione, previa messa fuori tensione e in sicurezza (vedere Norma CEI 11-27).

Si raccomanda che i trasformatori di corrente di protezione siano posti in prossimità dell’apparecchio di interruzione interessato.

I trasformatori di corrente di protezione devono avere un fattore limite di precisione tale da garantire il corretto funzionamento della protezione associata (vedere Allegato H). Particolare cura nella scelta delle caratteristiche dei trasformatori di corrente dovrebbe essere posta nel caso di impiego di protezioni differenziali.

In linea generale i trasformatori di corrente destinati alle misure fiscali possono essere utilizzati anche per alimentare altri circuiti di misura e/o di protezione purché siano provvisti di nuclei separati. Essi devono avere i morsetti sigillabili ed essere dotati di certificato di taratura emesso dall’U.T.F. o altro ente autorizzato.

I trasformatori di tensione destinati alle misure fiscali possono a volte essere utilizzati anche per altri scopi purché abbiano avvolgimenti e morsettiere secondarie separate da quelle sigillabili destinate alle misure fiscali.

In qualsiasi caso il carico totale deve essere nei limiti delle prestazioni erogabili dai trasformatori di tensione nella classe di funzionamento prevista (Norma CEI EN 60044-2).

I trasformatori di tensione devono essere preferibilmente protetti sul lato primario con fusibili ad alto potere di interruzione adatti a separarli dalla rete in caso di guasto nei trasformatori stessi.

I circuiti secondari dei trasformatori di tensione devono essere protetti con fusibili o interruttori automatici commisurati alle prestazioni massime degli avvolgimenti, alle sezioni dei conduttori ed alla tenuta di cortocircuito del trasformatore.

Nel caso in cui i trasformatori di tensione siano sezionabili o estraibili, le posizioni di sezionamento e di servizio devono essere chiaramente individuabili.

Nel caso di trasformatori di tensione inseriti tra fase e terra in sistemi con neutro isolato o messo a terra tramite impedenza (compreso il neutro con messa a terra risonante), si devono adottare accorgimenti atti a prevenire fenomeni di ferrorisonanza (trasformatori con caratteristiche antiferrorisonanza; avvolgimento secondario a triangolo aperto con resistenza di smorzamento).

7.2.2.6 Trasformatori di alimentazione (o di potenza)

Nel caso di trasformatori in olio, in impianti all'interno, devono essere previsti dispositivi atti ad evitare lo spandimento dell’olio infiammato in caso di incendio (vedi Norma CEI 11-1).

Nel caso di trasformatori in olio di potenza superiore a 1000 kVA, la loro disposizione deve essere tale da evitare che l’eventuale incendio di una unità si trasmetta ad altre unità o ad apparecchiature e cose installate in prossimità (vedi Norma CEI 11-1).

I trasformatori a secco, in particolare i trasformatori con avvolgimenti isolati in resina, devono essere scelti con classe di comportamento al fuoco (classe F - Norma CEI 14-8) adeguata al tipo di attività svolta nell’ambiente di installazione e alle caratteristiche del materiale presente nelle zone adiacenti.

7.2.2.7 Apparecchiature per rifasamento

Il rifasamento negli impianti con tensione superiore ad 1 kV si esegue con apparecchiature costruite in accordo alla CEI EN 60871-1.

I dispositivi di protezione delle batterie di condensatori con tensione superiore ad 1 kV si realizzano in accordo alla IEC 60871-3.

Il rifasamento negli impianti con tensione inferiore ad 1 kV si esegue con apparecchiature costruite in accordo alla EN 61921.

I condensatori (bassa e media tensione) si installano in modo tale da non presentare pericolo di innesco o propagazione di incendio per i materiali adiacenti.

I condensatori (BT e MT) si installano in modo tale da non amplificare le correnti armoniche presenti nell'impianto e quindi senza peggiorare il livello di inquinamento elettromagnetico in bassa frequenza (vedere IEC/TR 61000-3-6).

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Le apparecchiature di protezione per rifasamento in BT e MT devono essere installate in modo da garantire:

la protezione contro il cortocircuito;

la protezione contro il sovraccarico (CEI EN 60831-1 e CEI EN 61871-1);

la protezione contro i guasti a terra;

il sezionamento.

Le apparecchiature per rifasamento, nel loro complesso, devono essere installate in modo tale da garantire la protezione contro i contatti diretti ed indiretti in accordo con le Norme CEI 11-1 e CEI 64-8.

I dispositivi di sezionamento ed interruzione installati in genere sulle apparecchiature per rifasamento BT non sono obbligatori ed in ogni caso non possono sostituire il dispositivo di protezione che deve essere installato a monte della relativa linea di alimentazione previsto dalla CEI 64-8.

7.3 Separazione dei circuiti

L’armatura o lo schermo metallico dei cavi possono essere considerati, a tutti gli effetti, segregazione metallica. Pertanto i cavi dei sistemi di II categoria che vengono posati in sedi quali passerelle, cunicoli, tubazioni, ecc., potrebbero coesistere con cavi di sistemi di I categoria. Si ricorda, tuttavia, che ai fini di successive manutenzioni (ad esempio, nuova giunzione sui cavi) tale soluzione potrebbe rivelarsi non ottimale.

7.4 Alimentazione dei servizi ausiliari

I servizi ausiliari della cabina possono richiedere un’alimentazione indipendente atta ad assicurare per esempio:

il funzionamento dei dispositivi di protezione;

la manovra di interruttori o di interruttori di manovra;

il funzionamento di automatismi o circuiti ausiliari.

L’alimentazione in corrente continua è realizzata mediante batteria di accumulatori alimentata da un gruppo raddrizzatore-carica batteria. Questa alimentazione può essere utilizzata anche per altri usi (es. luce sussidiaria e indipendente della cabina).

In caso di mancanza della sorgente in corrente alternata, la capacità della batteria deve essere tale da assicurare il corretto funzionamento dei circuiti alimentati per un tempo definito (ad esempio: il tempo necessario perché il personale possa intervenire).

La sorgente ausiliaria in corrente alternata può essere costituita da:

a) avvolgimento secondario di un trasformatore di tensione derivato direttamente da due fasi della linea di alimentazione della cabina a monte dell’interruttore generale;

b) avvolgimento secondario di un trasformatore di potenza. La tensione può essere presa o tra le fasi o tra le fasi ed il neutro; Si ricorda che qualora venga a mancare l'alimentazione in BT il relé di protezione potrebbe non essere in grado di funzionare e sarebbe opportuno prevedere un gruppo statico di continuità in grado di assicurare l'alimentazione del relé per un tempo prefissato.

c) alimentazione indipendente (ad esempio costituita da gruppi batteria con o senza inverter o da gruppi motore termico-generatore).

NOTA Nel caso di allacciamento diretto alla rete pubblica di II categoria, la soluzione a) non è in genere consentita dai distributori pubblici.

Se l’alimentazione dei servizi ausiliari è indipendente dalla rete, i circuiti di apertura degli interruttori possono essere a lancio di corrente o a mancanza di tensione a seconda del progetto dell’impianto.

Se l’alimentazione ausiliaria non è indipendente dalla rete, i circuiti di apertura degli interruttori possono essere:

a) a lancio di corrente, se non è richiesto il loro intervento per guasto, in quanto la protezione è affidata a relé diretti;

b) a mancanza di tensione, se devono provvedere a intervento su guasto e la linea o la cabina non deve rimanere in servizio in mancanza di alimentazione dalla rete.

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7.4.1 Pulsante di sgancio

Con riferimento alla sua introduzione in corrispondenza dell'ingresso di cabine MT/BT, si vuole fornire qualche precisazione sul pulsante di sgancio che la Norma CEI 64-8 definisce "Comando inteso ad eliminare rapidamente i pericoli imprevisti relativi a componenti elettrici od impianti elettrici".

Il pulsante di sgancio, collocato in corrispondenza della porta di accesso di una cabina MT/BT, non è obbligatorio; esso solitamente comanda l'apertura del dispositivo generale della cabina stessa e lascia in tensione la parte di impianto che si trova a monte di detto dispositivo.

È evidente, dunque, che a meno di adottare altri accorgimenti, il pulsante di sgancio potrebbe indurre ad erronee conseguenze, ad esempio in caso di incendio.

La necessità di installare i pulsanti di sgancio, la loro dislocazione e funzione è argomento esclusivo del progettista che studia il problema in ragione delle caratteristiche dell'impianto e dei processi industriali cui esso è dedicato.

Talvolta, peraltro, alcuni giustificano la presenza del pulsante di sgancio, specialmente in caso di cabine singole, prevedendo che personale non autorizzato all'ingresso in cabina, che per qualsiasi ragione riscontri anomalie all'esterno della stessa, sia costretto ad entrarvi, dopo aver azionato lo sgancio, per accertare la natura delle anomalie stesse, oppure casi in cui lo stesso personale o persone occasionali debbano soccorrere rapidamente un infortunato (nella cabina) senza dover correre rischi a loro ignoti.

La presente Guida, nonostante le motivazioni più o meno giustificabili addotte, prende esclusivamente in considerazione il fatto che i pulsanti di sgancio vengano spesso installati e per tal motivo fornisce le seguenti indicazioni circa la loro funzionalità.

Si raccomanda che la funzione del comando d'emergenza sia chiaramente segnalata installando presso il medesimo un idoneo cartello, ad es. di colore rosso, recante la scritta (bianca) “interruttore generale, attivare in caso d’emergenza" o un'altra scritta similare.

Per il collegamento del pulsante di sgancio è bene utilizzare una conduttura in cavo in tubo protettivo.

È fondamentale che il comando sia efficiente, e per questo si utilizzano principalmente due sistemi:

1° Bobina a minima tensione.

2° Bobina a lancio di corrente con segnalazione ottica dell’integrità del circuito.

Per il comando a lancio di corrente è opportuno che sia presente un gruppo di continuità statico UPS (220 V 50 Hz o in corrente continua) per l’alimentazione in emergenza dei circuiti di sgancio (tale gruppo sarà utilizzabile anche per la strumentazione della centralina dei trasformatori e per la visualizzazione permanente in caso di black-out, ecc.). NOTA Se si fa uso di UPS a 220V per l’alimentazione di emergenza dei circuiti di sgancio ed eventualmente dei circuiti

ausiliari di cabina si fa presente che questo circuito rimane in tensione anche quando si aziona lo sgancio di emergenza. Si raccomanda, pertanto, di togliere tensione anche ai circuiti ausiliari o almeno di segnalare con cartelli monitori e/o con segnalatore ottico la presenza della tensione degli UPS.

Per ulteriori approfondimenti sui sistemi statici di continuità UPS, vedere le Norme del CT 22 del CEI.

8 Protezioni di sicurezza

8.1 Protezione contro i contatti diretti ed indiretti

8.1.1 Generalità

Nelle cabine devono essere prese le misure previste dalle Norme per la protezione delle persone contro i contatti diretti ed indiretti.

8.1.2 Sistemi di II categoria

8.1.2.1 Protezione contro i contatti diretti

a) Cabine a giorno:

per la protezione contro i contatti diretti si applica la Norma 11-1.

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b) Cabine equipaggiate con apparecchiatura prefabbricata:

per la protezione contro i contatti diretti delle apparecchiature prefabbricate si applicano le relative Norme CEI. Per gli altri componenti (ad esempio i trasformatori di potenza) si applicano le Norme CEI 11-1 e CEI 64-8.

8.1.2.2 Protezione contro i contatti indiretti

La cabina elettrica deve essere dotata di un impianto di terra conforme alla Norma CEI 11-1; le masse o masse estranee facenti parte della cabina devono essere collegate all’impianto di terra secondo le prescrizioni della Norma CEI 11-1. Al riguardo si veda anche la Guida CEI 11-37 sulla realizzazione degli impianti di terra nei sistemi a tensione maggiore di 1 kV e CEI 64-12 per gli impianti per uso residenziale e terziario.

8.1.3 Sistemi di I categoria

Sia per le protezioni contro i contatti diretti che per i contatti indiretti valgono le prescrizioni della Norma CEI 64-8.

8.2 Protezione contro la propagazione dell’incendio

8.2.1 Generalità

Nel seguito vengono indicate alcune misure atte a ridurre al minimo la propagazione dell’incendio nelle cabine, quando quest’ultimo si sia già formato.

Le cabine elettriche, salvo i casi previsti dalla Norma CEI 64-8, non sono da considerarsi ambienti con particolari rischi in caso di incendio.

I componenti elettrici devono essere scelti ed installati in modo tale da non presentare pericolo di innesco o di propagazione di incendio per i materiali adiacenti.

In particolare:

si applicano le prescrizioni delle Norme CEI 11-1 e CEI 64-8;

per quanto riguarda i cavi MT, si applicano le prescrizioni della Norma CEI 11-17; per i cavi BT si applicano le prescrizioni della Norma CEI 64-8;

per i trasformatori vedere il punto 7.2.2.6 della presente Guida.

8.2.2 Cavi e condotti sbarre

Nei casi previsti per gli ambienti con particolari rischi in caso di incendio, per prevenire la propagazione dell’incendio dovuta ai cavi, devono essere considerate le precauzioni indicate nella Norma CEI 11-17.

Per i condotti sbarre, in corrispondenza degli attraversamenti delle pareti divisorie delle cabine, è opportuno adottare accorgimenti atti ad impedire il propagarsi delle fiamme (ad es. barriere tagliafiamma).

8.3 Protezioni elettriche

I circuiti delle cabine devono essere protetti, mediante adatti dispositivi, contro le correnti di sovraccarico e cortocircuito e contro i guasti a terra (vedere Norme: CEI 11-1; CEI 11-17; CEI 64-8).

Un adeguato studio del coordinamento delle protezioni è raccomandato per limitare la messa fuori servizio al solo circuito guasto (vedere Guida CEI 0-2).

Nel caso di cabina alimentata direttamente dalla rete di II categoria del distributore pubblico, le protezioni contro le sovracorrenti e le correnti di guasto a terra che agiscono sull’interruttore generale devono essere scelte e regolate in conformità alle indicazioni del distributore stesso.

Nell’Allegato F sono indicati i criteri base per realizzare il coordinamento delle protezioni e sono riportati esempi di applicazione.

In caso di installazioni esposte a sovratensioni di origine atmosferica, si raccomanda che le apparecchiature siano adeguatamente protette mediante scaricatori. Per la scelta degli eventuali scaricatori lato MT si fa riferimento alla Norma CEI EN 60099-5 e, per le linee in cavo, anche alla Norma CEI 11-17. Per l’utilizzo di scaricatori di bassa tensione, si può far riferimento alla Guida CEI 81-8.

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8.4 Interblocchi elettrici e meccanici

Elemento essenziale per la corretta esecuzione in sequenza delle manovre nell’ambito delle cabine è che il personale addetto sia addestrato allo scopo. L’utilizzo di idonei interblocchi atti ad impedire operazioni indebite e pericolose viene considerato come elemento addizionale e non necessario qualora non espressamente prescritto dalle Norme; ad esempio le apparecchiature prefabbricate sono dotate degli interblocchi già previsti dalla Norma CEI EN 60298 e dalla Norma CEI EN 60439-1.

Nel caso si adottino interblocchi è preferibile l’impiego di quelli meccanici, cioè dispositivi che impediscono (o permettono) manovre a mezzo chiavistelli; possono essere utilizzati interblocchi elettrici ridondanti (ad esempio due contatti in serie) nei casi in cui non risulti possibile installare quelli meccanici.

Per le cabine di tipo a giorno l’accesso alle celle è consentito solo rispettando le Norme CEI EN 50110-1 e CEI 11-27.

Per cabine con due alimentazioni munite di interblocco che ne impedisce il funzionamento in parallelo permanente, è consentito che il dimensionamento al cortocircuito sia fatto tenendo conto del maggiore dei contributi al cortocircuito delle due alimentazioni.

Un esempio di interblocchi è riportato nell’Allegato G.

8.5 Protezione contro i rischi dovuti alla presenza di gas o di prodotti della combustione

8.5.1 Materiali isolanti e cavi

La scelta tra materiali isolanti e cavi con caratteristiche di non propagazione d’incendio o di limitata emissione di fumo o gas nocivi deve essere fatta in base alla destinazione dell’ambiente di installazione.

Nel caso di ambiente frequentato solo da personale addestrato può essere prioritario il criterio di utilizzare materiale isolante e cavi con prevalente caratteristica di non propagazione d’incendio per limitare i danni all’impianto.

8.5.2 Apparecchiature isolate in SF6

Il gas SF6 conforme alla Norma CEI 10-7 non è tossico.

È necessario, tuttavia, prevenire che la sua concentrazione raggiunga, nei locali normalmente accessibili, un livello tale da provocare insufficienza di ossigeno; ciò avviene quando la percentuale di ossigeno nell'aria scende al di sotto del 18%.

Nei locali che si trovano sopra il livello del suolo, contenenti apparecchiature in gas SF6, è sufficiente la ventilazione naturale.

Le aperture di ventilazione in questo caso, almeno per la metà della loro superficie, devono essere disposte vicino al pavimento. NOTA La ventilazione permanente può essere omessa nei locali non accessibili.

Nei locali che si trovano al di sotto del livello del suolo, contenenti apparecchiature in gas SF6, si deve prevedere una ventilazione forzata se esiste la possibilità di concentrazione di quantità dannose di gas.

I vani (cunicoli, sottoquadri, ecc.), situati al di sotto del locale in cui è installata l’apparecchiatura in SF6 e con esso comunicanti, devono essere idonei per essere ventilati.

La ventilazione forzata può essere omessa in questi ultimi due casi quando il volume di gas SF6 del compartimento di maggiori dimensioni dell’apparecchiatura, rapportato alla pressione atmosferica, non supera il 10% del volume del locale.

Non devono essere installati apparecchi, la cui temperatura a contatto con l’aria possa raggiungere valori maggiori di 200 °C.

9 Ispezioni e prove in sito prima della messa in servizio Per comodità dell’utilizzatore della presente Guida, si riportano quasi integralmente le disposizioni della Norma CEI 11-1.

Si devono eseguire ispezioni e prove per verificare la conformità dell’installazione dei componenti elettrici alle specifiche tecniche applicabili.

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La consistenza, le specifiche applicabili e la documentazione nel suo complesso devono essere oggetto di accordo tra fornitore ed utilizzatore. NOTA Le prove specifiche in sito per apparecchiature prefabbricate sottoposte a prove di tipo e per componenti elettrici

prefabbricati sono indicate e basate sulle Norme IEC o CENELEC armonizzate (HD).

La verifica si può eseguire con le seguenti modalità:

ispezione a vista;

prove funzionali;

misure.

Le ispezioni e prove su parti degli impianti elettrici possono essere effettuate dopo la consegna e anche dopo il completamento dell’impianto. Le procedure tipiche solitamente seguite sono per esempio:

a) verifica delle caratteristiche dei componenti elettrici (compresi i valori nominali assegnati) per le condizioni di funzionamento previste;

b) verifica delle distanze minime di isolamento tra parti attive e tra parti attive e terra;

c) prova di tensioni per cavi;

d) verifica delle altezze minime e delle distanze tra le barriere;

e) ispezioni a vista e/o prove funzionali di componenti elettrici e di parti dell’impianto;

f) prove funzionali e/o misure su dispositivi di protezione, di monitoraggio, di misura e di comando;

g) ispezioni delle targhe, delle segnalazioni di sicurezza e dei dispositivi di sicurezza;

h) verifica impianto di terra come previsto dalla Norma CEI 11-1.

10 Documentazione Per ogni impianto devono essere forniti gli schemi generali dei circuiti.

Schemi, grafici e tabelle devono essere preparati in accordo con le Norme specifiche quali: HD 246.2, CEI EN 60617-13 e CEI EN 61082-1.

Per quanto applicabile, la documentazione fornita per ogni impianto riguarda i seguenti argomenti:

impianto di terra;

disegni dell’impianto (planimetrie, piante e sezioni);

opere civili;

strutture;

schemi elettrici;

schemi circuitali e tabelle;

schemi di cablaggio;

manuali di istruzione per il montaggio,per la messa in servizio, per l’esercizio e la manutenzione;

liste dei pezzi di ricambio;

schemi funzionali;

certificazione;

attrezzi;

sistemi ausiliari, ad esempio dispositivi antincendio,ecc.;

rapporti di prove;

istruzioni per il riciclaggio e la rottamazione.

Nel caso di appalto della costruzione della cabina elettrica, la consistenza della documentazione può essere concordata tra appaltatore e committente.

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 30: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12 Pagina 26 di 106

ALLEGATO A

A.1 Esempio di cabina elettrica (non esecutivo) con evidenza dei condotti a pavimento, delle apparecchiature, dell'impianto di terra e viste

Loca

le p

er b

atte

rie

Cab

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del d

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ibut

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Loca

le c

onta

tori

Loca

le p

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rupp

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m

N° 3

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m

N° 1

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m

Cun

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i pe

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Port

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LEG

END

A Cun

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di ra

ccol

ta d

ei fl

uidi

isol

anti

Tubi

per

MT

e B

T

del d

istr

ibut

ore

Fig.

A.1

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 31: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12

Pagina 27 di 106

A.2 Esempio di soluzione con quadri addossati a parete

Loca

le p

er b

atte

rie

Cab

ina

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istr

ibut

ore

Loca

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tori

Loca

le p

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fum

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Qua

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Qua

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BT

Qua

dro

BT

ARRIVOMT

INTERR.GENER.

TR1

TR2

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form

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e 2

Tras

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Qua

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inim

e tra

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etta

te

Fig.

A.2

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 32: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12 Pagina 28 di 106

A.3 Esempio non esecutivo di impianto di terra e collettore di cabina

Loca

le p

er b

atte

rie

Cab

ina

del d

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ibut

ore

Loca

le c

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tori

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X

X

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a - C

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ello p

erim

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r coll

egam

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lle m

asse

X

X

Fig.

A.3

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 33: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12

Pagina 29 di 106

A.4 Esempio non esecutivo di viste frontale e posteriore di un locale cabina

VISTA FRONTALE

VISTA POSTERIORE

VISTA FRONTALE

VISTA POSTERIORE

Fig. A.4

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 34: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12 Pagina 30 di 106

A.5 Esempio non esecutivo di viste laterali di un locale cabina

VISTA DA DESTRA

VISTA DA SINISTRA

VISTA DA DESTRA

VISTA DA SINISTRA

Fig. A.5

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

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GUIDA CEI 11-35:2004-12

Pagina 31 di 106

ALLEGATO B

B.1 Ventilazione dei locali destinati alla carica delle batterie

B.1.1 Premessa

Nel presente Allegato viene riportata una sintesi delle prescrizioni della Norma CEI EN 50272-2 relative alla ventilazione dei locali batterie, oltre che un esempio indicativo dell’utilizzo delle stesse.

B.1.2 Generazione di gas

Durante la carica le batterie sviluppano gas come risultato del processo di elettrolisi. I gas prodotti sono idrogeno e ossigeno. La ventilazione dei locali batterie è finalizzata a mantenere la concentrazione di idrogeno nel volume di aria interessato al di sotto della soglia del 4%. La soglia rappresenta il limite oltre al quale la concentrazione di idrogeno determina pericolo di esplosione.

B.1.3 Ventilazione

Come indicato nella Norma CEI EN 50272-2, i locali batterie si possono considerare sicuri contro l’esplosione quando con una ventilazione naturale (o artificiale) la concentrazione di idrogeno è mantenuta al di sotto del limite di sicurezza succitato. Sempre secondo la Norma, la minima portata d'aria per la ventilazione di un locale batterie deve essere calcolata con la formula:

−⋅⋅⋅⋅⋅⋅= h3m 310CInsqvQ rtgas

dove:

Q = portata d'aria necessaria in m3/h

v = diluizione necessaria di idrogeno nell'aria 24

%4%4%100

=−

q = Ahm 100,42

33−⋅ (idrogeno generato)

s = 5 (fattore di sicurezza)

n = numero di elementi della batteria

Igas = corrente che produce gas, espressa in mA/Ah (si vedano a tal proposito le precisazioni che seguono)

Crt = capacità C10 (cioè capacità riferita al regime di scarica di 10 ore) per le batterie al piombo espressa in Ah (calcolata a 20 °C ad una tensione d'elemento pari a 1,80 V) oppure capacità C5 (cioè capacità riferita al regime di scarica di 5 ore) per le batterie al nichel-cadmio espressa in Ah (calcolata a 20 °C ad una tensione d'elemento pari a 1 V).

Con i valori sopra indicati risulta che:

=⋅⋅

Ah

3m 0,05s)q(v

e la formula per il calcolo della portata diventa:

−⋅⋅⋅⋅=h

3m 310rtCgasIn0,05Q

Il valore Igas dipende dal tipo di carica delle batterie che può essere "rapida" o "in tampone" (indicata nella formula successiva con t float/boosI ). La carica rapida avviene a tensione superiore e in tempi inferiori rispetto alla carica in tampone (di mantenimento).

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 36: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12 Pagina 32 di 106

Come indicato nella Norma CEI EN 50272-2 il valore di Igas deve essere calcolato con la formula:

⋅⋅=

AhmAffII sgtfloat/boosgas

dove:

Ifloat = corrente di carica in tampone per una carica completa a una tensione di carica definita a 20 °C (il valore viene espresso in mA/Ah)

Iboost = corrente di carica rapida per carica completa a una tensione di carica definita a 20 °C (il valore viene espresso in mA/Ah)

fg = fattore di emissione di gas (definisce la porzione di corrente che produce idrogeno durante la carica)

fs = fattore di sicurezza

Se non altrimenti definiti dai costruttori, i valori di Ifloat e Iboost sono dati nella Tabella 1 della Norma CEI EN 50272-2 per le diverse tipologie di batterie e per le più comuni metodologie di carica.

B.1.4 Ventilazione naturale

L'apporto di aria, nel locale di carica delle batterie, dovrebbe essere assicurato preferibilmente da una ventilazione naturale, in alternativa da una ventilazione forzata (artificiale/forzata). I locali batterie o gli involucri che le racchiudono richiedono un’apertura di ingresso dell'aria e una apertura d’uscita con una superficie libera minima definita dalla formula:

Q28A ⋅=

dove

Q = portata d'aria necessaria in

h3m

A = superficie libera delle aperture di ingresso ed uscita dell'aria, espresse in cm2

Le aperture per l'ingresso e l'uscita dell'aria devono essere disposte nella migliore posizione possibile per creare la migliore condizione di scambio di aria, quindi:

apertura su lati opposti del locale;

minima distanza di 2 m tra le aperture quando queste sono sulla stessa parete.

B.1.5 Ventilazione forzata

Nel caso di ventilazione forzata il sistema di carica delle batterie deve essere interbloccato con il sistema di ventilazione oppure deve essere attivato un allarme quando non venga assicurato il flusso di aria necessario per la corrispondente metodologia di carica.

B.1.6 Metodologie di carica

Quando le metodologie di carica differiscono da quelle indicate nella Tabella 1, la portata d'aria per la ventilazione deve essere corretta in accordo al massimo valore della corrente di uscita dal caricabatteria.

Nei casi in cui venissero usati carica batterie con una caratteristica di carica a gradini (alimentatori a resistenza costante), la portata d'aria dovrà essere corretta in accordo al valore di corrente di fine carica. Si ricorda che un alimentatore a gradini è un caricabatteria a resistenza costante che ha un valore di corrente di carica decrescente all'aumentare della tensione di carica delle batterie.

B.1.7 Sovraccarichi e condizioni critiche

Nel caso di malfunzionamenti del caricabatteria, le batterie possono produrre più gas di quanto la ventilazione possa diluire. Devono quindi essere previste protezioni contro i malfunzionamenti del caricabatteria (ad esempio il distacco automatico del caricabatteria). In alternativa, la ventilazione dovrebbe essere calcolata riferendosi alla massima corrente erogabile dal caricabatteria.

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 37: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12

Pagina 33 di 106

B.1.8 Immediate vicinanze delle batterie

Nell’immediata vicinanza della batteria la diluizione di gas esplosivi non è sempre assicurata. Pertanto, deve essere osservata una distanza di sicurezza in aria entro la quale sono vietati dispositivi incandescenti (300 °C di temperatura massima superficiale) o che emettono scintille. La dispersione del gas esplosivo dipende dalla rapidità di rilascio del gas e dalla ventilazione nelle immediate vicinanze della sorgente di rilascio. Per il calcolo della distanza di sicurezza dalla sorgente di rilascio del gas si possono applicare le formule definite nella Norma CEI EN 50272-2.

Quando le batterie sono parte integrante di un unico dispositivo (vedi ad esempio negli UPS) la distanza di sicurezza può essere ridotta in accordo con i calcoli e le misure forniti dal costruttore.

B.1.9 Esempio indicativo di calcolo

Si considera il caso di una cabina elettrica telecontrollata con un sistema di alimentazione dei circuiti ausiliari a 24 V costituito da un insieme di batterie con 96 Ah e 24 V. Si ipotizza che le batterie siano al piombo regolate con valvole e che il sistema di carica sia conforme a quelli indicati sulla Tabella 1 della Norma CEI EN 50272-2.

La tabella seguente sintetizza i valori da assegnare ai coefficienti della formula per il calcolo della portata d'aria per la ventilazione. Si suppone di calcolare il valore di Q in corrispondenza della situazione più gravosa di carica rapida.

Tensione di alimentazione 24 V Capacità nominale C10 96 Ah Numero di elementi n 24

Tipo di batteria Al piombo regolata con valvole Diluizione di idrogeno v 24

Idrogeno generato q 4,21-04 m3/Ah coefficiente di sicurezza s 5

Corrente prodotta Igas 8 mA/Ah

Si ottiene quindi

Portata d'aria Q 9,31-01 m3/h Superficie di un’apertura A 26,1 cm2

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 38: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12 Pagina 34 di 106

ALLEGATO C

C.1 Esempi di cartelli di divieto, avvertimento e di identificazione

Cartello di divieto di ingresso alle persone non autorizzate o di oltrepassare il limite di una zona di lavoro

Cartello di divieto con esplicito riferimento alle manovre

Cartello di divieto di effettuare manovre

Cartello di divieto di fumare e di usare fiamme libere

Cartello di divieto di uso dell’acqua per lo spegnimento di incendi

Cartello di avvertimento di pericolo che può essere integrato, ad esempio, con scritte quali:

alta tensione - pericolo di morte

conduttori ad alta tensione ad altezza ridotta

parti a tensione pericolosa oltre x metri

Cartello di avvertimento di pericolo che può essere integrato, ad esempio, con la scritta: pericolo di esplosione per la presenza di batterie di accumulatori

Cartello di avvertimento con riferimento esplicito alla disattivazione dell’impianto elettrico prima di iniziare lavori su di esso

Cartello combinato con divieti ed avvertimento che può essere integrato con scritte esplicite sotto uno o più elementi combinati

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 39: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12

Pagina 35 di 106

Cartello combinato con divieto ed avvertimento con indicazione esplicita del divieto

Cartello combinato con divieto ed avvertimento con indicazione esplicita dei divieti

Cartello di identificazione dei per parametri di un trasformatore

Cartello di identificazione dei circuiti con diverse colorazioni per i diversi livelli di tensione e per i conduttori di messa a terra

Cartello di identificazione della tensione di una cabina elettrica (quadro elettrico)

Cartello di identificazione del livello di tensione di una particolare circuitazione

Cartello di identificazione del locale batterie

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 40: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12 Pagina 36 di 106

C.2 Cartello per i primi soccorsi d’urgenza

N.B. - Si raccomanda di compilare i dati richiesti nella parte inferiore del presente cartello.

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 41: Guida Esecuz Cab MT-bt

GU

IDA

CEI 11-35:2004-12

Pagina 37 di 106

ALLEGATO D

D.1 Esempio non esecutivo di schema unifilare di una cabina MT/BT

VedereParticolare A

VedereParticolare B

VedereParticolare C

VedereParticolare D

VedereParticolare E

NOTA Date le dimensioni ridotte dello schema, per chiarezza si sono riportati i particolari ingranditi A, B, C, D ed E.

Fig. D.1

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 42: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12 Pagina 38 di 106

Verso particolare B

Lato distriburore

5150

15000 V

A - PARTICOLARE DI IMPIANTO - INGRESSO LINEA MT -

FU24 kV

Interruttore dimanovra sezionatore

di lineaY0

TR 1

15000 V/400 V400 kVA RESINAukr 6%Dy n 11

RIFASAMENTO

Verso particolare A

Verso semisbarra BT

B - PARTICOLARE DI IMPIANTO - MONTANTE TRASFORMATORE -

Vedere NOTA 7.2.2.1della presente Guida

Lato distributore Vedere NOTA 7.2.2.1 della presente Guida

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 43: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12

Pagina 39 di 106

GE3 ~

kWh

3

C - PARTICOLARE DI IMPIANTO - GRUPPO ELETTROGENO -

GRUPPOELETTROGENO

400 V/50 Hz

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 44: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12 Pagina 40 di 106

Verso semisbarra BT

Verso semisbarra BT

E - PARTICOLARE DI IMPIANTO - UPS -

27

Vers

o se

mis

barr

a B

T

Vers

o se

mis

barr

a B

T

Verso gruppo elettrogeno

D - PARTICOLARE DI IMPIANTO - Comando per intervento GE -

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 45: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12

Pagina 41 di 106

ALLEGATO E

E.1 Criteri di scelta e utilizzazione di coefficienti di contemporaneità

Si riportano qui di seguito le definizioni di corrente di impiego, fattore di utilizzazione e fattore di contemporaneità dati dalla Norma CEI 64-8 (commento):

“In regime permanente la corrente di impiego corrisponde alla più grande potenza trasportata dal circuito in servizio ordinario tenendo conto dei fattori di utilizzazione e di contemporaneità. In regime variabile si considera la corrente termicamente equivalente che, in regime continuo, porterebbe gli elementi del circuito alla stessa temperatura”.

Per fattore di utilizzazione di un apparecchio utilizzatore si intende il rapporto tra la potenza che si prevede l’apparecchio utilizzatore debba assorbire nell’esercizio ordinario e la massima potenza che lo stesso apparecchio utilizzatore può assorbire.

Per fattore di contemporaneità si intende il fattore che, applicato alla somma delle potenze prelevate dai singoli apparecchi utilizzatori, dà la potenza da prendere in considerazione per il dimensionamento dei circuiti”.

Nella Tabella E.1 sono riportati valori orientativi di coefficienti di contemporaneità che possono essere utilizzati in sede di progetto in assenza di dati specifici.

Sullo Schema E.2 è esemplificato l’impiego dei coefficienti per determinare la potenza di alimentazione necessaria di una piccola utenza industriale. NOTA Per gli impianti di processo a ciclo continuo si può in generale considerare un fattore di contemporaneità di

0,9 per pompe e compressori, per tener conto che non tutte le macchine funzionano contemporaneamente al loro carico nominale. Per i motori dei ventilatori degli scambiatori ad aria, il fattore di contemporaneità viene assunto uguale all’unità (più attenta considerazione dovrebbe esser posta alle diverse condizioni di funzionamento invernale ed estivo).

Per stazioni di carico e scarico serbatoi (trasferimenti) o di caricamento prodotti si possono considerare fattori di contemporaneità relativamente bassi, fino a 0,5 ed anche 0,2, ma è in genere difficile disporre, in sede di progetto, di informazioni circa i diagrammi di carico previsti.

Considerazione a parte richiedono le macchine di riserva e di soccorso. Per le prime in generale non è previsto che la macchina “normale” e la sua “riserva” funzionino contemporaneamente, mentre nel caso di macchina “normale” e di “soccorso” si dovrebbe considerare che esse funzionino contemporaneamente a pieno carico. Per le macchine di riserva si consiglia di considerare un fattore di utilizzazione 0,2 ÷ 0,5; per le macchine di soccorso un fattore 0,5 ÷ 1, a seconda delle previste condizioni di servizio.

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 46: Guida Esecuz Cab MT-bt

GU

IDA

C

EI 11-35:2004-12 Pagina 42 di 106

Tabella E.1

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 47: Guida Esecuz Cab MT-bt

GU

IDA

CEI 11-35:2004-12

Pagina 43 di 106

Schema E.2

NOTA - Per semplicità, i conteggi sono stati eseguiti ipotizzando un fattore di potenza pari a 1.

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

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GUIDA CEI 11-35:2004-12 Pagina 44 di 106

ALLEGATO F

F.1 Metodi per la realizzazione del coordinamento selettivo delle protezioni

Il coordinamento selettivo tra dispositivi di protezione di massima corrente posti in serie su di un circuito, può essere realizzato mediante uno o una combinazione dei seguenti modi:

differenza dei tempi di intervento (F.1.1);

differenza delle correnti di guasto (F.1.2);

limitazione dell’energia passante (F.1.3);

scambio di informazioni (F.1.4). NOTA Il coordinamento selettivo delle protezioni si fa tenendo sempre presente che lo scopo primario di queste è

di proteggere il circuito sotteso dalle sovracorrenti di breve e lunga durata.

F.1.1 Coordinamento delle protezioni mediante differenza dei tempi di intervento (Fig. F.1.1)

Viene realizzato utilizzando dispositivi di protezione con caratteristica d’intervento a tempo dipendente o indipendente o una combinazione dei due, opportunamente regolati con tempi di intervento crescenti in direzione della sorgente di alimentazione.

Per assicurare il coordinamento selettivo tra due dispositivi di protezione contigui, posti in serie sul circuito, occorre che le rispettive correnti e tempi d’intervento siano differenziati con margini che rispondano alle specificazioni seguenti:

correnti di intervento:

protezioni dirette (cioè collegate direttamente al circuito protetto senza interposizione di TA): il margine è superiore alla somma degli errori di ciascuna delle due protezioni, indicativamente si può considerare un margine pari al 10%-25% della corrente regolata sulla protezione di valle;

protezioni indirette (cioè collegate al circuito protetto con interposizione di TA): il margine è superiore alla somma degli errori dei TA e delle protezioni, indicativamente si può considerare un margine pari al 10%-20% della corrente regolata sulla protezione di valle; ove le protezioni fossero inserite rispettivamente a valle e a monte di un trasformatore occorre tener conto della variazione dei moduli delle correnti in funzione del gruppo di collegamento. In particolare per trasformatori con collegamento triangolo-stella, le protezioni a monte hanno un margine di circa il 30%-35% per tenere conto che un guasto bifase sul lato secondario del trasformatore dà luogo ad una corrente di linea sul lato primario uguale a 1,16 volte la corrente secondaria riportata al primario;

tempi di intervento:

per le protezioni dirette, il costruttore fornisce il tempo minimo (o meglio, il tempo di sicuro non intervento) e il tempo massimo (ovvero il tempo di sicuro intervento) per cui si interrompe il circuito. Non occorre quindi alcun margine aggiuntivo;

per la selettività tra fusibili e protezioni dirette o indirette, il margine di tempo da considerare vale: ∆T = 0,4 ⋅ Tf + 0,15 s, con Tf = tempo di intervento del fusibile;

per le protezioni indirette con caratteristica di intervento a tempo indipendente, il margine in tempo tra due protezioni in serie (∆T) si calcola come segue:

∆T = Te + Ta + Ti + To + Tm

con:

Te = somma degli errori sul tempo dei relé di valle e di monte;

Ta = tempo dei relé ausiliari (blocco) interposti sul circuito di apertura;

Ti = tempo di apertura dell’interruttore di valle;

To = tempo d’inerzia “overshoot” della protezione di monte;

Tm = margine di sicurezza.

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 49: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12

Pagina 45 di 106

A titolo indicativo i margini in tempo da considerare con protezioni indirette a tempo indipendente sono:

250 ms fino a tempi di taratura pari a 500 ms;

300 ms per tempi di taratura tra 500 e 1000 ms.

per le protezioni indirette con caratteristica di intervento a tempo dipendente si tiene conto non della differenza dei tempi alla stessa corrente, bensì della differenza dei tempi considerati tra la corrente di monte con massima tolleranza positiva e corrente di valle con massima tolleranza negativa.

A titolo indicativo i margini in tempo da considerare con protezioni indirette a tempo dipendente sono:

300 ms fino a tempi di taratura pari a 500 ms;

400 ms per tempi di taratura tra 500 e 1000 ms.

Ulteriori criteri di carattere generale da seguire sono i seguenti:

non introdurre, salvo esigenze particolari, ritardi intenzionali tra relé appartenenti allo stesso circuito (ad es. relé posti alle due estremità della stessa linea o sui due lati MT/BT di un trasformatore);

verificare che i tempi di ritardo utilizzati siano compatibili con le sollecitazioni termiche ammissibili delle apparecchiature, macchine e condutture dei circuiti interessati;

verificare che il coordinamento selettivo sia soddisfatto per tutte le configurazioni di schema e per tutti i valori di sovracorrente previsti;

usare preferibilmente relé con caratteristiche di intervento dello stesso tipo (a tempo dipendente o a tempo indipendente).

a) Dispositivi di protezione a tempo indipendente

b) Dispositivi di protezione a tempo dipendente

Figura F.1.1 - Coordinamento delle protezioni mediante differenza dei tempi di

intervento

F.1.2 Coordinamento delle protezioni mediante differenza delle correnti di guasto (Fig. F.1.2)

Nel caso di dispositivi di protezione installati alle due estremità di un circuito d’impedenza non trascurabile, la selettività tra i due dispositivi è assicurata per tutti i valori di corrente:

K2"IαI ⋅>

dove:

I”k2 = corrente di cortocircuito per guasto a valle dell’impedenza Z (vedere Fig. F.1.2);

α = coefficiente che tiene conto della asimmetria della corrente.

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 50: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12 Pagina 46 di 106

Per questi valori di corrente, il dispositivo di protezione posto a monte può quindi essere senza ritardi intenzionali.

Per valori di corrente inferiori, la selettività può essere ottenuta mediante temporizzazione.

Questo modo di coordinamento è utilizzabile particolarmente nel caso di protezioni poste alle due estremità di interconnessioni di impedenza significativa quali, ad esempio, trasformatori, reattanze limitatrici, linee di bassa tensione. NOTA: 1 Nel caso di trasformatori MT/BT, il coefficiente α può variare da 1,2 per trasformatori da 50 kVA a 1,6

per trasformatori da 2500 kVA.

NOTA: 2 Nel caso che il relé di massima corrente posto a monte sia insensibile alla componente continua della corrente, il coefficiente α può essere trascurato.

NOTA: 3 La differenza di corrente di cortocircuito che interessa dispositivi di protezione posti in serie può essere dovuta anche all’effetto limitatore del dispositivo di protezione posto a valle. Questo effetto è caratteristico dei fusibili limitatori e degli interruttori di bassa tensione con sganciatore istantaneo e può essere opportunamente utilizzato per realizzare la selettività con il dispositivo a monte per correnti superiori al valore limitato. Le curve di limitazione della corrente da parte dei fusibili e degli interruttori di bassa tensione vengono forniti dai costruttori.

Ir2

I> α IK2

Ir1.1

R

K1Z 3UcI" ⋅

=

Z)(Z 3Uc"IR

K2+

⋅=

"Iα K2⋅

Ir1 I"K2 Ir1.1 I"K1

I"K2

I"K1

Figura F.1.2 - Coordinamento delle protezioni mediante differenza delle correnti di guasto

Legenda

U tensione nominale del sistema

ZR impedenza della rete di alimentazione

Z impedenza del circuito interposto tra i due dispositivi di protezione

I”k1 corrente di cortocircuito per guasto a monte dell’impedenza Z

I”k2 corrente di cortocircuito per guasto a valle dell’impedenza Z

α coefficiente che tiene conto dell’asimmetria della corrente

c coefficiente della Guida CEI 11-25

Ir1 valore di regolazione in corrente della prima soglia del relé 1

Ir2 valore di regolazione in corrente della prima soglia del relé 2

t1 – t2 valore del ritardo all'intervento tra le prime soglie dei relé 1 e 2

Ir1.1 valore di regolazione in corrente della seconda soglia del relé 1

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F.1.3 Coordinamento delle protezioni mediante limitazione dell’energia passante (Fig. F.1.3)

Viene realizzato nei sistemi di I categoria utilizzando dispositivi di protezione in serie, coordinati tra loro in modo che l’energia limitata dal dispositivo posto a valle sia inferiore all’energia necessaria a provocare l’intervento del dispositivo posto a monte.

Dispositivi atti a realizzare questo tipo di coordinamento selettivo sono i fusibili limitatori e gli interruttori con sganciatore istantaneo.

Le tabelle di accoppiamento e le regole di utilizzo vengono fornite dal costruttore.

Legenda

a Energia lasciata passare dall’interruttore a valle b Energia necessaria per provocare l’intervento dell’interruttore a monte

Figura F.1.3 - Coordinamento delle protezioni mediante limitazione dell’energia passante

F.1.4 Coordinamento delle protezioni mediante scambio di informazioni (Fig. F.1.4)

Viene realizzato utilizzando dispositivi di protezione in serie intercollegati mediante filo pilota.

I dispositivi che vedono transitare una corrente di valore superiore alla soglia di intervento inviano un segnale di attesa e/o blocco al dispositivo installato immediatamente a monte.

Il dispositivo posto subito a monte del guasto, non ricevendo il segnale di attesa e/o di blocco, interviene con il solo ritardo richiesto per lo scambio di informazioni.

Questo metodo consente di mantenere lo stesso tempo di intervento per tutti i dispositivi della catena selettiva ed è quindi particolarmente utile quando questi sono numerosi.

Questo tipo di coordinamento può essere applicato anche ad elementi in serie appartenenti a livelli di tensione differenti.

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Legenda

G = Punto di guasto S = Segnale di attesa o di blocco

A = Interruttore che apre Figura F.1.4 - Coordinamento delle protezioni mediante scambio di informazioni

F.2 Metodo di protezione dei trasformatori di distribuzione (MT/BT)

Le protezioni di massima corrente poste sul lato primario dei trasformatori svolgono le seguenti funzioni:

a) proteggono il trasformatore contro il cortocircuito ed il sovraccarico. Quest’ultima protezione non è indispensabile se viene già realizzata sull’interruttore generale di bassa tensione o tramite altri dispositivi quali centraline termometriche asservite a sonde di temperatura interne alla macchina;

b) sono selettive con gli sganciatori degli interruttori delle partenze dalle sbarre di bassa tensione (se viene richiesta la selettività);

c) proteggono il trasformatore per guasti a monte dell’interruttore generale di bassa tensione, in particolare per guasti fase-terra secondari, qualora non sia già prevista una protezione dedicata;

d) non intervengono all’atto della messa in tensione del trasformatore (corrente d’inserzione).

Per attuare le condizioni sopra indicate occorre procedere come segue:

la regolazione del relé di massima corrente per la protezione contro il sovraccarico del trasformatore dipende dal tipo di macchina (trasformatore in olio o a secco) e dalle condizioni d’impiego (temperatura ambiente, carico normale, sovraccarichi brevi). Per una corretta valutazione occorre consultare la Guida CEI 14-15 o i dati forniti dal costruttore;

per la protezione di cortocircuito occorre che l’intervento sia il più rapido possibile per guasto sul lato primario e che il tempo di interruzione totale per guasto ai morsetti sul lato secondario del trasformatore sia inferiore a 2 secondi (valore corrispondente alla capacità di tenuta al cortocircuito dei trasformatori secondo la Norma CEI 14-4);

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il coordinamento con gli sganciatori delle partenze di bassa tensione viene attuato mediante temporizzazione per le correnti di valore inferiore a α⋅I”k2 (Vedi F.2b);

per le correnti superiori a questo valore si ha selettività per differenza delle correnti di guasto e quindi l’intervento può essere istantaneo;

per assicurare l’intervento delle protezioni anche per guasto a monte dell’interruttore generale di bassa tensione è necessario che la regolazione della prima soglia di massima corrente del relé lato MT (sovraccarico) sia sufficientemente minore di I”k2;

nel caso più frequente di trasformatore con collegamento triangolo-stella con neutro a terra, un guasto fase-terra sul lato secondario dà luogo a una corrente di linea sul lato primario che è uguale a 0,577 31/ = volte il valore dovuto a guasto trifase (I”k2). È opportuno quindi che la regolazione della prima soglia di corrente del relé lato MT sia < 0,577 I”k2;

l’intervento delle protezioni MT alla messa in tensione del trasformatore viene in genere evitata se si usa un relé con caratteristica a tempo inverso e soglia istantanea regolate a un valore di corrente α I”k2;

in generale per evitare l’intervento di una protezione con caratteristica istantanea è sufficiente regolare la sua soglia al di sopra del 70 % del valore di picco della corrente d’inserzione;

per evitare l’intervento ritardato, nel caso di relé a tempo fisso, si può determinare il tempo di ritardo minimo necessario valutando il decremento della corrente d’inserzione;

un ritardo di tempo di un secondo soddisfa in generale sia questa condizione sia la protezione del trasformatore contro le correnti di breve durata;

indicazioni per una valutazione di massima del valore di picco della corrente d’inserzione di trasformatori in olio e del tempo di ritardo minimo necessario per evitare interventi intempestivi della protezione sono dati in Fig. F.2a.

Campo in cui non si ha l'interventodella protezioneSrT [kVA] Ki = i0i /ITn Ti

50 15 0,10

100 14 0,15

160 12 0,20

250 12 0,22

400 12 0,25

630 11 0,30

1000 10 0,35

1600 9 0,40

2000 8 0,45

I0i = valore max di picco della corrente di inserzione

ITn = corrente nominale del trasformatore Ti = costante di tempo

Figura F.2a - Metodo approssimativo per definire il tempo di ritardo minimo necessario

per evitare interventi intempestivi alla messa in tensione del trasformatore

Nella Fig. F.2a vengono dati:

a) le correnti di inserzione dei trasformatori in funzione della loro potenza nominale. I valori orientativi del rapporto

)(I oretrasformat del nominale corrente)(i inserzione di corrente della picco di max. valore

iKTn

0i=

e della costante di tempo Ti della corrente di inserzione;

b) la regolazione del relé di massima corrente MT sul primario del trasformatore atta ad evitare il suo intervento alla messa in tensione.

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Nel diagramma è tracciata la curva che separa il campo di possibile intervento del relé (a sinistra della curva) da quello di sicuro non intervento (a destra della curva).

tr = regolazione del tempo di ritardo;

I’r = regolazione soglia in corrente (valore primario):

Ad esempio, sia dato un trasformatore da 630 kVA; 10 kV; ITn = 36,4 A; dalla tabella risulta Ki = 11; ioi = 11 ⋅ 36,4 = 400 A; Ti = 0,3 s.

Fissando I’r = 50 A si ha I’r / ioi = 0,125 cui corrisponde sulla curva il valore tr / Ti = 1,60 da cui si ricava tr = 0,48 s, tempo di ritardo minimo per non avere interventi intempestivi.

Tutte le considerazioni sopra esposte sono sintetizzate in Fig. F.2b. NOTA Nella rappresentazione di Fig. F.2b non sono state tracciate le curve d’intervento degli sganciatori delle

partenze di bassa tensione. Per realizzare il coordinamento selettivo delle protezioni occorre verificare che le curve d’intervento delle protezioni poste sul primario del trasformatore, oltre a rispettare le condizioni indicate in figura, siano selettive con le curve di intervento a tempo lungo degli sganciatori degli interruttori delle partenze di bassa tensione.

Legenda

SrT Potenza nominale in kVA

uk Tensione di cortocircuito in %

Ur Tensione nominale in kV

In Corrente nominale del trasformatore

(IrT + ∆I) Corrente di sovraccarico ammissibile

ioi Valore di picco della corrente di inserzione

I”kMT Corrente di cortocircuito primaria per guasto al secondario = AuU 3

S 100

Kr

rT

α Coefficiente di asimmetria = 1,2 ÷ 1,6

P Valore (I, t) corrispondente alla capacità di tenuta al cortocircuito del trasformatore (I = I”k2; t = 2 s)

m Andamento della corrente di inserzione it/Toi e2

i −

i Caratteristica di intervento con protezione a tempo indipendente + istantaneo

d Caratteristica di intervento con protezione a tempo dipendente + istantaneo Figura F.2b

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F.3 Esemplificazioni pratiche su come realizzare la selettività per forniture MT/BT

F.3.1 Introduzione

Nel presente Allegato, prima di descrivere le particolarità tecniche correlate alla selettività delle protezione degli impianti, si vogliono ricordare alcune particolarità relative ai dispositivi di comando e manovra utilizzati nei sistemi a Media Tensione.

Si definiscono le diverse correnti che interessano un circuito integro e/o assoggettato a guasto.

1) Sovracorrente: ogni corrente che supera quella di valore nominale.

2) Corrente di sovraccarico: sovracorrente che si verifica in un circuito elettricamente integro.

3) Corrente di cortocircuito: sovracorrente che si verifica tra due punti in seguito ad un guasto di impedenza trascurabile e tra i quali esisteva tensione in condizione ordinarie di esercizio.

4) Corrente di guasto a terra: corrente che fluisce dal circuito principale verso terra, o parti collegate a terra, nel punto di guasto (punto di guasto a terra).

In un sistema elettrico si devono considerare quatto tipi di cortocircuito e precisamente:

trifase;

bifase;

fase terra;

doppia fase- terra.

Secondo la Norma CEI 11-1, i cortocircuiti tra le fasi e i guasti a terra devono essere interrotti con dispositivi automatici. In alternativa, i guasti a terra possono essere segnalati a seconda del modo di messa a terra dell'impianto.

F.4 Impiego dei fusibili (senza percussore) in impianti MT

I fusibili suddetti sono adatti ad interrompere le correnti di cortocircuito trifasi e bifasi, mentre non possono essere impiegati per far fronte ai cortocircuiti monofasi ed ai sovraccarichi.

Nel caso in cui la corrente di guasto a terra sia di valore elevato, come nei sistemi del distributore a neutro isolato con rete prevalente in cavo, si potrebbe avere una corrente di valore tale da far intervenire i fusibili interessati.

Si ricorda che, a seguito dell'intervento dei fusibili, essendo gli stessi posizionati a valle di un sezionatore (lato cliente/utente), per la loro sostituzione è necessario interrompere prima la corrente nel circuito, ad esempio sul lato BT, e successivamente aprire il sezionatore a monte e chiudere i sezionatori di terra a monte e valle dei fusibili. Inoltre, a seguito di una sovracorrente si potrebbe verificare l’intervento di uno o due fusibili con conseguente danneggiamento delle apparecchiature e pericolo per le persone.

In conclusione, la soluzione dei fusibili senza percussori, ai fini della selettività con il distributore in occasione di guasti monofasi a terra in MT o cortocircuiti lato BT, non è realizzabile.

F.5 Impiego di interruttori di manovra MT

Gli interruttori di manovra (IMS) non sono in grado di interrompere le correnti di cortocircuito polifasi, infatti per definizione è un "Apparecchio di manovra capace di stabilire, portare ed interrompere correnti in condizioni normali del circuito che possono comprendere delle condizioni specificate di carico e di portare anche delle correnti, per una durata specificata, in specificate condizioni anormali del circuito, come quelle di un cortocircuito."

Gli interruttori di manovra d'uso generale devono essere adatti per le seguenti condizioni di servizio:

1) portare ininterrottamente la loro corrente di servizio continuativa;

2) stabilire e interrompere correnti di carico prevalentemente attivo;

3) stabilire e interrompere correnti di circuiti ad anello costituiti da linee di distribuzione;

4) stabilire e interrompere correnti di trasformatori a vuoto;

5) stabilire e interrompere correnti di cavi e linee aeree a vuoto;

6) portare correnti di cortocircuito per una durata specificata;

7) stabilire correnti di cortocircuito.

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Gli interruttori di manovra d'uso generale, previsti per essere utilizzati in reti a neutro isolato o in reti con neutro a terra attraverso un'impedenza elevata, hanno le seguenti caratteristiche/limitazioni:

a) sono in grado di interrompere le correnti di carico ma non quelle di cortocircuito, né trifasi né bifasi;

b) sono in grado di interrompere le correnti di guasto a terra a neutro isolato fino al valore dichiarato dal costruttore, che, tuttavia, non possono coprire tutti gli assetti di rete previsti dal distributore;

c) sono in grado di interrompere le correnti di guasto a terra nei sistemi con bobina di estinzione d'arco, nei limiti indicati dal costruttore.

Si deve inoltre tener presente che, per interrompere le correnti di guasto a terra, gli interruttori di manovra dovrebbero essere dotati di relé di protezione di massima corrente omopolare per rilevare le correnti e di bobine di sgancio. Allo stato attuale, questi ultimi dispositivi non sempre sono presenti e, per di più, potrebbe essere problematica la loro installazione.

Tale situazione è deducibile dal fatto che le diverse edizioni della relativa norma di prodotto hanno trattato l'argomento in modo diversificato, seguendo gli usi/necessità del tempo:

la Norma CEI 17-9 prima Ed. 1974 recitava, con riferimento agli interruttori di manovra: "Gli apparecchi suddetti, usati su reti a neutro isolato, possono essere chiamati a manovrare in presenza di guasto a terra. La norma non contiene prescrizioni relative a questo caso. Pertanto potrà essere necessario un accordo fra il costruttore e l'utilizzatore";

la Norma CEI 17-9 seconda Ed. 1998 recitava, con riferimento agli interruttori di manovra: "La corrente di interruzione nominale di guasto a terra deve essere assegnata dal costruttore e scelta dalla R10. La corrente di interruzione nominale di un cavo a vuoto in caso di guasto a terra deve essere assegnata dal costruttore e scelta dalla serie R10";

la Norma CEI 17-9 terza Ed. 2000 (CEI EN 60265-1) recita, con riferimento agli interruttori di manovra: "Non si danno indicazioni se non quello che i valori nominali dovrebbero essere scelti fra quelli della serie R10". NOTA Si ricorda che la serie R10, citata nelle Norme CEI 17-9, comprende i numeri 1 - 1,25 - 1,6 - 2 - 2,5 -

3,15 - 4 - 5 - 6,3 - 8 e i loro prodotti per 10n.

Come si può quindi dedurre, nel corso degli anni sono stati installati sugli impianti dei componenti con caratteristiche diverse. Tali apparecchiature hanno seguito l'evoluzione del sistema elettrico e potrebbero non essere in grado di operare correttamente in occasione del guasto a terra sui sistemi attuali caratterizzati da elevate correnti di guasto a terra.

F.6 Impiego di interruttori di manovra sezionatori con fusibili MT

Si possono presentare due casi.

a) Nel primo caso, possono essere costituiti da una terna di fusibili e da un interruttore di manovra in modo da unire le loro prestazioni, ma senza aver verificato le caratteristiche dell’intero sistema.

b) Nel secondo caso, possono essere costituiti dall'insieme di interruttori di manovra e fusibili in unici apparecchi che sono stati sottoposti a prove aggiuntive in modo da assicurarne il buon comportamento su tutta la gamma di correnti, dal sovraccarico al cortocircuito, e non presentare correnti critiche per i guasti polifasi.

In entrambi i casi, per poter essere efficacemente utilizzati per i guasti a terra, dovrebbero essere dotati ciascuno di un relé di protezione di massima corrente omopolare.

Per questi apparecchi, se sono già esistenti in opera, la dotazione di tale relé è praticamente impossibile.

Per apparecchi nuovi, si potrebbe concordare tale dotazione con il costruttore in fase di ordinazione.

F.7 Impiego di interruttori

La Norma CEI 17-1 definisce l'interruttore come "Un apparecchio di manovra capace di stabilire, portare e interrompere le correnti in condizioni normali del circuito ed inoltre stabilire, portare per un tempo definito e interrompere correnti in condizioni anormali del circuito come quelle di cortocircuito".

Sono gli apparecchi adatti ad ogni caso. Essi sono in grado di interrompere tutte le sovracorrenti che si possono manifestare in un circuito, dal valore minimo fino alla corrente di cortocircuito, senza alcuna limitazione riguardo alle tipologie dei guasti su cui sono chiamati a intervenire.

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F.8 Esempio 1

Questo esempio è relativo ad un impianto costituito da due trasformatori installati nella stessa cabina.

L'estensione della rete MT interna è inferiore a 500 m.

L'esempio è stato sviluppato per fasi successive: cioè, in modo da pervenire al grafico completo delle diverse regolazioni aggiungendo mano a mano le curve interessate.

Per effettuare uno studio delle regolazioni dell’impianto di seguito riportato si devono prendere in considerazione i seguenti dati.

51 50 51N

51 50 51N 51

50 51N

DG

Protezionigenerali

ProtezionedirettaTR 1 Protezione

indirettaTR 2

Figura F.8

Trasformatori 15 / 0,4 kV

potenza nominale: SrT = 1600 kVA

tensione di cortocircuito: ukr = 6%

corrente nominale primaria: IrT1 = 61,6 A

corrente nominale secondaria: IrT2 = 2309 A

corrente di inserzione: Ii = 10⋅In = 616 A

costante di tempo inserzione: T = 0,4 s

andamento della corrente di inserzione I(t) = (Ii / ur2) * e (- t/T)

Corrente di cortocircuito lato sbarre di cabina BT:

tensione nominale: Ur = 0.4kV

corrente di corto circuito al secondario del TR, I"kLV = (100 * IrT2) / ukr % = 35,6 kA corrispondenti a I"kMT = 950 A riferiti a 15 kV primari.

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F.8.1 Dati dell'impianto

Il grafico F.8.1, in scala logaritmica, riporta la curva di inserzione di un trasformatore da 1600 kVA calcolata con la formula data in F.8 e le sue correnti nominale e di cortocircuito lato BT, tutte riferite al primario.

Grafico F.8.1

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

1a

2 3

LEGENDA:Curva 1a - Corrente di inserzione del TR 1 da 1600 kVACurva 2 - Corrente nominale del TR 1, IrT1 pari a 61,6 ACurva 3 - Corrente di cortocircuito lato BT riportata al primario I"kMT pari a 950 A

Tem

po in

S

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F.8.2 Esempio di dati forniti dal distributore

Il distributore fornirà, con la lettera di informazioni, i livelli massimi di cortocircuito trifase e di guasto a terra che possono interessare l’impianto. (vedi esempio sottoriportato).

Oggetto: Informazioni riguardanti la rete di alimentazione del Distributore per il dimensionamento delle apparecchiature, la taratura dei dispositivi di protezione, il progetto e la verifica dell’impianto di terra relativi alla fornitura:

Ditta: Xxxxxxx – Cabina xxxxxx - Via xxxxxxx – xxxxx

Con riferimento alla vostra richiesta del xx.xx.xxxx rendiamo noto che:

1. il vostro impianto di terra è compensato

2. la cabina in oggetto è alimentata dalla linea MT “xxxxx” in partenza dalla Cabina Primaria di “xxxxx”;

3. presenta le seguenti caratteristiche

Tensione nominale: 15 kV ± 10% Frequenza nominale: 50 Hz ± 1% (95% dell’anno) Corrente di cortocircuito trifase: 12,5 kA Stato del neutro: compensato Corrente di guasto monofase a terra: 50 A Tempo di eliminazione del guasto monofase a terra: 10 s Tempo di eliminazione del doppio guasto a terra: < 0.2 s Caratteristiche dell’alimentazione MT: Conformi alla Norma CEI EN 50160

È utile sottolineare che il valore della corrente di guasto monofase a terra ed il relativo tempo di eliminazione del guasto sopra indicati, possono subire variazioni per effetto dell’evoluzione della rete di distribuzione; pertanto, nel controllare periodicamente il Vostro impianto di terra, come previsto dalle vigenti disposizioni di legge, ci chiederete nuovamente tali dati.

Vengono inoltre forniti valori ipotetici massimi regolabili sulla protezione di massima corrente di fase e di terra nel punto di consegna.

Protezioni Soglie Tempi di eliminazione del

guasto

Valori di regolazione della corrente

Massima corrente

51 Prima soglia ≤ 0,5 ≤ 230 A

50 Seconda soglia ≤ 0,12 ≤ 650 A

Massima corrente omopolare

51N Prima soglia ≤ 0,12 ≤ 3 A

Nel grafico F.8.2 si riportano le curve di F.8.1 ed i limiti ipotetici imposti dal distributore (curva 4).

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Grafico F.8.2

F.8.3 Arrivo 400V dal trasformatore

Le caratteristiche d'intervento del relé dell'interruttore generale di BT sono scelte in modo da proteggere il trasformatore contro il sovraccarico (IrT2 = 2309 A) ed essere selettive con i relé degli interruttori delle utenze di BT.

La corrente nominale del relé dell'interruttore generale di BT si suppone sia pari a 2500 A. La scelta della soglia di sovraccarico dello stesso interruttore deve tenere conto dell’incertezza di funzionamento dell’interruttore che secondo la Norma CEI EN 60947-1 viene definito minore di 1,05 del valore regolato di sicuro non intervento e maggiore di 1,2 del valore regolato di sicuro intervento; ciò significa che, regolando la soglia di lungo ritardo dello sganciatore alla corrente nominale del trasformatore, il sicuro intervento si avrà oltre il 20 % del sovraccarico.

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

1a

2 3

4

LEGENDA:Curva 1a - Corrente di inserzione del TR 1 da 1600 kVACurva 2 - Corrente nominale del TR 1, IrT1 pari a 61,6 ACurva 3 - Corrente di cortocircuito lato BT riportata al primario I"kMT pari a 950 ACurva 4 - Limiti max presunti di regolazione e tempi di eliminazione guasto forniti dal DP

Tem

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Si calcolano i valori minimo e massimo della regolazione del relé dell’interruttore BT:

In: 2500 A

e scegliendo un valore di regolazione del relé, ad esempio, pari a 0,9, si ha

Ir = 0,9 x In = 2250 A

che moltiplicata per i coefficienti 1,05 e 1,2 darà

2250 * 1,05= 2362,5 A (minimo) e 2250 * 1,2 = 2700 A (massimo)

che, riferiti a 15 kV daranno un valore compreso tra 63 A e 72 A.

Nel grafico F.8.3 è stato inserito il valore di 72 A (curva 5).

Per la protezione contro il cortocircuito, si è ricorsi alla selettività cronometrica con gli sganciatori a valle fissando i seguenti valori di regolazione moltiplicando Ir per un fattore 3:

Im = 3 x Ir = 6750 A

E scegliendo i valori di regolazione del relé, ad esempio, pari a 0,9 e 1,1 (tolleranza) si ha

6750 * 0,9 = 6075 A (minimo) e 6750 * 1,1 = 7425 A (massimo)

che, riferiti a 15 kV; danno 162 A e 198 A (curva 5).

Il tempo di intervento nominale è tm = 0,1 secondi: nel grafico, tenuto conto delle tolleranze insite nel relé, si è indicato un valore superiore.

Nel grafico F.8.3 si riporta la curva 5 oltre le curve di F.8.2.

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Grafico F.8.3

F.8.4 Partenza da 15kV al trasformatore da 1600 kVA

Le caratteristiche di intervento del relé di massima corrente asservito all'interruttore della partenza sono tali da soddisfare le seguenti condizioni:

a) proteggere il trasformatore contro il sovraccarico

b) proteggere il trasformatore contro il cortocircuito

c) essere selettive con gli sganciatori dell' interruttore generale e delle partenze di bassa tensione

d) proteggere il trasformatore per guasti a monte dell'interruttore generale di bassa tensione

e) non intervenire all'atto della messa in tensione del trasformatore (corrente di inserzione). L'andamento della corrente di inserzione è I(t) = Ii / Ur2 * e (- t/T)

f) soddisfare le richiesta del distributore e cioè quanto contenuto nella lettera di definizione della corrente di guasto di fase e di terra ed i relativi valori di regolazione.

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

1a

2 3

4

5

LEGENDA:Curva 1a - Corrente di inserzione del TR 1 da 1600 kVACurva 2 - Corrente nominale del TR 1, IrT1 pari a 61,6 ACurva 3 - Corrente di cortocircuito lato BT riportata al primario I"kMT pari a 950 ACurva 4 - Limiti max presunti di regolazione e tempi di eliminazione guasto forniti dal DPCurva 5 - Regolazioni dell'interruttore arrivo 400 V del TR 1 riportate al primario

Tem

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La scelta della protezione può avere influenza sui punti precedentemente citati, ad esempio, quando la scelta cade su una protezione con due soglie a tempo indipendente, non si potrà, cioè, effettuare la protezione di sovraccarico che comunque viene assicurata dall’interruttore di bassa tensione.

Se la scelta cade su una protezione con tre o più soglie, con la possibilità di avere caratteristiche a tempo dipendente o indipendente, si potranno soddisfare tutte le condizioni sopra riportate.

Nel primo caso (protezione a due soglie a tempo indipendente)

si avrà che il valore della corrente di intervento della prima soglia (di sovraccarico lato MT) è maggiore della soglia di breve ritardo dello sganciatore di bassa tensione del trasformatore

Im = 7425 A (198 A a 15 kV)

e si fissa quindi una regolazione pari a:

I51 = 200 A (curva 6a)

Il tempo di intervento sulla curva deve essere scelto in modo da essere selettivo con gli sganciatori di BT e essere minore di 2 secondi in corrispondenza di I"kMT = 950 A (valore corrispondente alla massima tenuta al cortocircuito del trasformatore) e minore del tempo imposto dal distributore relativo alla prima soglia di sovraccarico MT (0,5 s), si fissa quindi una regolazione pari a:

t51 = 0,3 s (curva 6a)

Il valore di intervento in corrente della seconda soglia MT sarà maggiore o uguale di quello della corrente di cortocircuito per guasto sul lato BT del trasformatore, aumentata del coefficiente α (vedi F.3.2), da 1,2 ÷ 1,6

I"kMT = 950 x 1,4 = 1330 A

e minore della corrente imposta dal distributore per la seconda soglia (relé 50) pari a 650 A.

Si fissa quindi una regolazione:

I50 = 600 A (curva 6a)

equivalente ad una corrente di guasto in bassa tensione di 22500 A.

Il tempo di intervento sarà istantaneo in accordo con la richiesta del distributore, viene assicurato comunque il non intervento alla messa in tensione del trasformatore.

Impostando questo valore, non viene garantita la completa selettività con gli sganciatori posti sulle partenze del quadro di bassa tensione. Si tenga conto che:

a) La corrente di guasto che interessa dispositivi di protezione posti in serie può essere dovuta anche all’effetto limitatore del dispositivo di protezione posto a valle. Questo effetto è caratteristico degli interruttori di bassa tensione con sganciatore istantaneo e può essere opportunamente utilizzato per realizzare la selettività con il dispositivo a monte per correnti superiori al valore limitato.

Le curve di limitazione della corrente degli interruttori di bassa tensione vengono forniti dai costruttori.

b) La corrente di guasto che interessa dispositivi di protezione posti in serie può essere dovuta anche all’effetto limitatore dell’impedenza dei componenti di impianto posti tra la sorgente e il punto di guasto (cavi,sbarre,trasformatori,ecc.). Questo effetto è evidente in bassa tensione e può essere opportunamente utilizzato per realizzare la selettività con il dispositivo a monte per correnti superiori al valore limitato.

Nel grafico F.8.4a si riporta la curva 6a oltre le curve di F.8.3.

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

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Grafico F.8.4a

LEGENDA:Curva 1a - Corrente di inserzione del TR 1 da 1600 kVACurva 2 - Corrente nominale del TR 1, IrT1 pari a 61,6 ACurva 3 - Corrente di cortocircuito lato BT riportata al primario I"kMT pari a 950 ACurva 4 - Limiti max presunti di regolazione e tempi di eliminazione guasto forniti dal DPCurva 5 - Regolazioni dell'interruttore arrivo 400 V del TR 1 riportate al primarioCurva 6a - Regolazioni del relé sull'interruttore a 15 kV di TR 1

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

1a

2 3

4

5

6a

6a

45

Tem

po in

S

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

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GUIDA CEI 11-35:2004-12

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Nel secondo caso (protezione a tre soglie)

si avrà che il valore della corrente di intervento della prima soglia di sovraccarico MT verrà scelto in funzione della regolazione e della caratteristica di intervento della soglia di lungo ritardo dello sganciatore di bassa tensione.

La caratteristica di intervento della protezione può essere scelta tra quelle descritte nella Norma CEI EN 60255-3 o, come indicato nella stessa, definita e descritta dal costruttore delle protezioni.

Il valore della corrente di intervento della prima soglia deve essere maggiore della soglia di lungo ritardo dello sganciatore di bassa tensione del trasformatore

IrT = 2700 A (72 A a 15 kV)

tenuto conto della tolleranza dichiarata (1,05 – 1,2) Ir.

Si fissa quindi una regolazione:

I51 = 72 x 1,2 = 86,4 A (curva 6b)

la cui curva di intervento è del tipo a tempo dipendente.

Il valore della corrente di intervento della seconda soglia deve essere maggiore della soglia di breve ritardo dello sganciatore di bassa tensione del trasformatore

Im = 7425 A (198 A a 15 kV).

Si fissa quindi una regolazione:

I50 = 200 A (curva 6a)

Il tempo di intervento si sceglie sulla curva in modo da essere selettiva con gli sganciatori di BT e minore di 2 secondi in corrispondenza di I"kMT = 950 A (valore corrispondente alla massima tenuta al cortocircuito del trasformatore) e minore del tempo imposto dal distributore relativo alla prima soglia di 0.5 s). Si fissa quindi una regolazione:

t51 = 0,3 s (curva 6a)

Il valore di intervento della terza soglia deve essere maggiore o uguale della corrente di cortocircuito per guasto sul lato BT del trasformatore, aumentata del coefficiente α (1,2 ÷ 1,6)

I"kMT = 950 x 1,4 = 1330 A

e minore della corrente imposta dal distributore per la seconda soglia (relé 50) pari a 650 A

Si fissa quindi una regolazione:

I50 = 600 A (curva 6a)

equivalente ad una corrente di guasto in bassa tensione di 22500 A.

Il tempo di intervento dovrà essere istantaneo in accordo con la richiesta del distributore; viene assicurato comunque il non intervento alla messa in tensione del trasformatore.

Valgono tutte le considerazioni fatte in precedenza.

Nel grafico F.8.4b si riporta la curva 6b oltre le curve di F.8.4a (eccetto curva 6a).

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Grafico F.8.4b

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

1a

2 3

4

56b

6b

45

LEGENDA:Curva 1a - Corrente di inserzione del TR 1 da 1600 kVACurva 2 - Corrente nominale del TR 1, IrT1 pari a 61,6 ACurva 3 - Corrente di cortocircuito lato BT riportata al primario I"kMT pari a 950 ACurva 4 - Limiti max presunti di regolazione e tempi di eliminazione guasto forniti dal DPCurva 5 - Regolazioni dell'interruttore arrivo 400 V del TR 1 riportate al primarioCurva 6b - Regolazioni a tempo dipendente dell'interruttore di TR 1

Tem

po in

S

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

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GUIDA CEI 11-35:2004-12

Pagina 63 di 106

F.8.5 Dispositivo Generale

Le caratteristiche di intervento del relè di massima corrente asservito all'interruttore del dispositivo generale sono tali da soddisfare le seguenti condizioni:

a) soddisfare la richiesta dell’ente distributore, vedi lettera di definizione della corrente di guasto di fase e di terra e relativi valori di regolazione;

b) proteggere il tratto di collegamento tra il punto di consegna e i trasformatori contro il cortocircuito;

c) essere selettive con le protezioni del trasformatore dove possibile;

d) non intervenire all'atto della messa in tensione dei trasformatori dovuta alla richiusura della linea di alimentazione da parte dell’ente distributore.

Un relé di massima corrente con una soglia di intervento a tempo indipendente ritardato di max 0,43 s. Detto ritardo è stato scelto per diversificare la linea del DG (curva 7) dal limite del DP (curva 4); la soglia è istantanea (0,12 s sovrapposta) adatta a soddisfare le richieste del distributore.

Con questo valore impostato non viene garantita la completa selettività con le protezioni poste sulle partenze dei trasformatori. Si dovrà tenere conto che:

a) per correnti di guasto inferiore alla seconda soglia della protezione del dispositivo generale DG si ha la selettività, per correnti di guasto superiori alla regolazione effettuata sulla seconda soglia (esempio guasto lato MT) non è assicurata la selettività ( le protezioni hanno lo stesso tempo di intervento);

b) a seguito della richiusura da parte del distributore si potrà avere l’apertura del dispositivo generale in quanto la corrente di inserzione di entrambi i trasformatori e la sua durata è superiore alla regolazione adottata.

Il grafico F.8.5a, oltre le curve di F.8.4a, riporta la curva 7 del dispositivo generale DG.

Il grafico F.8.5b è il grafico completo con tutte le curve, compresa la curva di inserzione del secondo trasformatore da 1600 kVA (curva 1b) e fatta eccezione della curva 6b.

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GUIDA CEI 11-35:2004-12 Pagina 64 di 106

Grafico F.8.5a

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

LEGENDA:Curva 1a - Corrente di inserzione del TR 1 da 1600 kVACurva 2 - Corrente nominale del TR 1, IrT1 pari a 61,6 ACurva 3 - Corrente di cortocircuito lato BT riportata al primario I"kMT pari a 950 ACurva 4 - Limiti max presunti di regolazione e tempi di eliminazione guasto forniti dal DPCurva 5 - Regolazioni dell'interruttore arrivo 400 V del TR 1 riportate al primarioCurva 6a - Regolazioni dell'interruttore di TR 1Curva 7 - Regolazioni del dispositivo generale

1a

2 3

4

5

6a

7

6a

4 75

Tem

po in

S

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Page 69: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12

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Grafico F.8.5b

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

1a

2 3

1b

4

5

6a

6a

4 75

LEGENDA:Curva 1a - Corrente di inserzione del TR 1 da 1600 kVACurva 1b - Corrente di inserzione del TR 2 da 1600 kVACurva 2 - Corrente nominale del TR 1, IrT1 pari a 61,6 ACurva 3 - Corrente di cortocircuito lato BT riportata al primario I"kMT pari a 950 ACurva 4 - Limiti max presunti di regolazione e tempi di eliminazione guasto forniti dal DPCurva 5 - Regolazioni dell'interruttore arrivo 400 V del TR 1 riportate al primarioCurva 6a - Regolazioni a tempo indipendente dell'interruttore di TR 1Curva 7 - Regolazioni del dispositivo generale

Tem

po in

S

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GUIDA CEI 11-35:2004-12 Pagina 66 di 106

F.8.6 Guasto a terra - Arrivo 400V dal trasformatore

Nel caso non esista la protezione di guasto a terra sul centro stella del trasformatore la protezione di massima corrente posto sul lato MT del trasformatore soddisfa anche la condizione di protezione contro i guasti fase-terra sul secondario, a monte dell'interruttore generale di bassa tensione. La corrente di guasto a terra in bassa tensione viene vista sulla media tensione come un guasto bifase (vedi Fig. F.8.6).

La corrente di guasto a terra sul lato bassa tensione è pari a

35600 x 0,577 = 20541 A

che riportata al primario del trasformatore diventa 548 A (curva 1), tale valore risulta maggiore del valore impostato nella prima soglia di massima corrente pari a 200 A (curva 3).

La protezione interviene per un guasto a terra, lato BT, superiore alla seguente corrente:

200 x 15 / (0,4 x 0,577) = 12998 A.

Il grafico F.8.6 riporta la curva 1 della corrente di guasto a terra; la curva 2 di regolazione dell’interruttore generale BT, Ir = 72 A; la curva 3 della corrente di regolazione dell’interruttore MT del TR; la curva 4 dei limiti supposti fissati dal DP.

R

S

T

0,577 x Ik1LV x V2 / V1

0,577 x Ik1LV x V2 / V1

R

S

T

Ik1LV

0,577 x I"kLV x Ur2 / Ur1

0,577 x I"kLV x Ur2 / Ur1 I"kLV

Figura F.8.6(a)

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Grafico F.8.6 (b)

F.8.7 Guasto a terra MT - Partenza da 15kV al trasformatore da 1600 kVA

Le caratteristiche di intervento del relé di massima corrente asservito all'interruttore della partenza sono tali da soddisfare le seguenti condizioni:

a) proteggere il trasformatore contro il guasto a terra;

b) soddisfare le richiesta del distributore, lettera di definizione della corrente di guasto di fase e di terra e relativi valori di regolazione.

Vengono ipotizzati i seguenti valori di corrente di guasto a terra forniti dal DP:

per neutro compensato IF = 50 A (curva 1).

per neutro isolato IF = 300 A (curva 2);

Il valore di intervento della soglia omopolare deve essere minore del valore imposto dal DP relativo alla soglia 51N:

corrente supposta del DP = 3 A (curva 4).

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

1

23

4

Tem

po in

S

Norma CEI a diffusione limitata, per NoiL

Page 72: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12 Pagina 68 di 106

Si fissa quindi una regolazione:

I51N = 3 A (curva 3)

Il tempo di intervento dell’interruttore MT del TR dovrà essere istantaneo in accordo con la richiesta del distributore. Nel grafico seguente è stato fissato, per distinguere le curve 3 e 4,

t51N = 0,05 s.

Il grafico F.8.7 riporta la curva 1, la curva 2, la curva 3 e la curva 4.

Grafico F.8.7

F.8.8 Dispositivo Generale

Le caratteristiche di intervento del relè di massima corrente asservito all'interruttore del dispositivo generale sono tali da soddisfare le seguenti condizioni:

a) soddisfare la richiesta del DP, vedi lettera di definizione della corrente di guasto di fase e di terra e relativi valori di regolazione;

b) proteggere il tratto di collegamento tra il punto di consegna e i trasformatori contro il guasto a terra;

c) essere selettive con le protezioni del trasformatore dove possibile.

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

1 2

3

4

Tem

po in

S

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Page 73: Guida Esecuz Cab MT-bt

GUIDA CEI 11-35:2004-12

Pagina 69 di 106

Vengono ipotizzati i seguenti valori di corrente di guasto a terra forniti dal DP:

per neutro compensato IF = 50 A (curva 1).

per neutro isolato IF = 300 A (curva 2);

Il valore di intervento della soglia omopolare deve essere minore del valore imposto dal DP relativo alla soglia 51N:

corrente supposta del DP = 3 A (curva 4).

Si fissa quindi una regolazione del DG:

I51N = 3 A (curva 5)

La cura 5 viene riportata identica alla curva 4 compreso il tempo di intervento del DG che dovrà essere istantaneo in accordo con la richiesta del distributore. Nel grafico seguente è stato fissato t51N = 0,12 s.

Il grafico F.8.8 riporta le curve di F.8.7 e la curva 5.

Con l’impostazione di questo valore, non viene garantita la selettività con le protezioni poste sulle partenze trasformatore.

Grafico F.8.8

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

1 2

3

4 5

Tem

po in

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F.9 Esempio 2

4000 A

1250 A

4000 A

1250 A

INT - TR1

Protezionidel DG

Protezionidell'int. del

TR 1

Protezionidell'int. del

TR2

INT - TR2

Dispositivogenerale DG

SrT = 2500 kVA SrT = 2500 kVA

Si supponga di avere un impianto costituito da due trasformatori posizionati in due diverse cabine o di avere una distribuzione interna con una estensione in cavo di MT superiore a 500 metri.

Qualora venga imposta dal distributore una protezione con intervento istantaneo sul dispositivo generale DG dell’utilizzatore, non è possibile realizzare il coordinamento selettivo con altre protezioni di massima corrente lato utilizzatore (20 kV). Il coordinamento nella rete di I categoria (400 V) con la protezione del DG viene invece assicurato se sono soddisfatte le condizioni indicate in 7.2.2.4.

Si consideri, ad esempio, una cabina alimentata da rete pubblica con tensione nominale 20 kV e corrente di cortocircuito 12,5 kA.

L'impianto sia costituito da due trasformatori di potenza pari a 2500 kVA ciascuno.

Si supponga che la protezione di massima corrente associata all’interruttore del DG sia di tipo indiretto ed alimentata con trasformatori di corrente con rapporto 300/5 A.

I dati sono:

Trasformatore 20 / 0,4 kV

potenza nominale: SkrT = 2500 kVA

tensione di cortocircuito: uk = 6%

corrente nominale primaria: IrT1 = 72,2 A

corrente nominale secondaria: IrT2 = 3608 A

corrente di inserzione: Ii = IrT1⋅9,5 = 684 A

costante di tempo inserzione: T = 0,5 s

andamento della corrente di inserzione I(t)=(Ii / Ur2) * e (-t/T)

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GUIDA CEI 11-35:2004-12

Pagina 71 di 106

Corrente di cortocircuito sbarre di cabina BT

tensione nominale: Ur2 = 0,4kV

Per calcolare la corrente di cortocircuito lato BT si utilizza la relazione

I"kLV = (100 * In) / uk %

quindi la corrente di cortocircuito risulta

I"kLV = 54,85 kA

che riferita a 20 kV corrisponde a I"kMT = 1097 A.

A titolo di esempio, vengono forniti i valori massimi regolabili sulla protezione di massima corrente di fase e di terra nel punto di consegna.

Protezioni Soglie Tempi di eliminazione del

guasto

Valori di regolazione

Massima corrente

51 Prima soglia ≤ 0,5 ≤ 230 A

50 Seconda soglia ≤ 0,12 ≤ 650 A

Massima corrente omopolare

67NC Soglia neutro compensato

≤ 0,3 2A 5 V 61° - 257°

67N Soglia neutro isolato ≤ 0,15 2A 2 V 60° - 120°

51N Soglia doppio guasto a terra

≤ 0,12 150A

Si riporteranno tali valori su un grafico a scala logaritmica, tenendo conto che tutte le correnti sono state riportate ad un livello di tensione di riferimento che, in questo caso, è 20 kV.

Nel seguito verranno analizzati prima i guasti polifasi e poi i guasti a terra.

F.9.1 Guasti di fase

I criteri di scelta e di regolazione dei relé di massima corrente sono dati di seguito.

F.9.2 Partenze 400 V

Si è presa in considerazione la partenza di portata 1250 A.

La caratteristica d’intervento dello sganciatore è stata scelta in modo da proteggere il cavo contro le sovracorrenti e le persone contro i contatti indiretti (Norma CEI 64-8). Su questa base sono state fissate le seguenti regolazioni:

ritardo lungo Ir1 = 0,8 x 1250 = 1000 A che corrispondono a circa 21 ÷ 24 A riferiti a 20 kV;

istantaneo Ir2 = 3 x Ir1 = 3000 A che corrispondono a circa 63 ÷ 84 A a 20 kV.

F.9.3 Arrivo 400 V dal trasformatore

Le caratteristiche d’intervento dello sganciatore sono state scelte in modo da proteggere il trasformatore contro il sovraccarico ed in modo da essere selettive con gli sganciatori delle partenze.

Per la protezione contro il cortocircuito, si esamina se esiste la possibilità di realizzare la selettività con gli sganciatori delle partenze mediante limitazione dell’energia passante (vedere le tabelle del costruttore) o di ricorrere alla selettività mediante temporizzazione.

Nell'ipotesi si debba ricorrere alla temporizzazione, si possono fissare i seguenti valori di regolazione:

ritardo lungo Ir1 = 0,8 x 4000 = 3200 A che corrispondono a 66 ÷ 77 A riferiti a 20 kV;

ritardo breve Ir2 = 2 x Ir1 = 6400 A che corrispondono a 115 ÷ 140 A riferiti a 20 kV;

tr = 0,1 s (vedi esempio precedente).

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F.9.4 Partenza 20 kV trasformatore

Si supponga che il relé dell'interruttore sul lato 20 kV sia alimentato con dei trasformatori di corrente di rapporto 100/5 A.

Il relé deve svolgere le funzioni di protezione del trasformatore senza che le regolazioni superino le condizioni limite imposte dal distributore per il dispositivo generale del cliente:

a) regolazione della prima soglia. Essa può essere realizzata, ad esempio, con una curva a tempo inverso regolata a 80 A e da una curva a tempo indipendente regolata a 230 A con temporizzazione di 0,43 s;

b) regolazione della seconda soglia (istantanea). Essa è ≤ 650 A (valore prefissato dal distributore). Può essere scelto, ad esempio, il valore di 600 A.

Questo valore soddisfa ancora la condizione di protezione contro i guasti fase-terra sul secondario, a monte dell'interruttore generale di bassa tensione. Essendo, infatti, 1097 A la corrente di linea sul lato 20 kV per guasto trifase ai morsetti secondari del trasformatore, la corrente corrispondente per guasto fase-terra è

0,577 x 1097 = 632 A > 230 A

I valori impostati permettono di soddisfare le seguenti condizioni:

a) proteggere il trasformatore contro la corrente di breve durata (2 s) per guasto ai morsetti secondari;

b) non intervenire durante l'inserzione del trasformatore;

c) assicurare selettività parziale con la BT (fino alla corrente di 600 A lato 20 kV equivalente a 30000 A lato BT).

F.9.5 Verifica dei cavi di collegamento al trasformatore

La portata in regime permanente dei cavi (IZ) deve essere maggiore o uguale al valore di regolazione della prima soglia d’intervento del relé (IZ ≥ Ir1).

La sezione dei cavi deve soddisfare alla condizione:

I2 t ≥ S2 K2

dove:

I = massima corrente presunta di cortocircuito nel punto di installazione (in ampere);

t = durata della corrente di cortocircuito (in secondi);

S = sezione del cavo (in mm2);

K = 143 per cavi in EPR (Norma CEI 11-17).

Nel caso in esame il tempo tn corrispondente all’intervento istantaneo del relé, è dato dalla somma di:

tempo di intervento del relé (soglia istantanea) = 0,05 s

tempo di manovra dell’interruttore = 0,070 s

Si può quindi considerare un tempo totale di eliminazione del guasto di 0,12 s cui si dovrebbe aggiungere un opportuno margine. Supponendo ad esempio di aggiungere un margine di sicurezza di tempo di tenuta al cortocircuito di qualche centinaio di millisecondi e che alla conduttura si voglia far sopportare la corrente di guasto per un tempo di 0,3 s, si avrebbe:

2mm 50 0,3 143

12500 tKIS ==≥

NOTA Con un tempo di 0,5 s la sezione è di 70 mm2 e con 1 s la sezione è di 95 mm2.

In questo caso, la sezione minima da adottare è quindi di 50 mm2, sicuramente superiore a quella necessaria per la portata effettiva del cavo.

F.9.6 Verifica del fattore limite di precisione dei TA

Si supponga che il TA con rapporto 100/5 A abbia una prestazione di 10 VA in classe 5P10 e quindi un fattore limite di precisione F1 = 10 alla prestazione nominale (VA)n = 10 VA.

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GUIDA CEI 11-35:2004-12

Pagina 73 di 106

La resistenza secondaria del TA, in mancanza di dati precisi, può essere ricavata approssimativamente dalla formula per trasformatori in resina di normale produzione:

RS = K (I1n / 1000) 0,925 (in ohm)

con K = 0,84 per TA con I2n = 5,0 A.

Nel caso in esame si ha

RS = 0,84 (100/1000 ) 0,925 = 0,10 Ω.

Utilizzando la formula data in Allegato H si ricava che il fattore limite di precisione effettivo F’1 è:

39(VA) (VA) (VA) (VA) F F

cT

nT11

' =++

=

avendo considerato un consumo totale del circuito secondario (relé + cavetti di collegamento) di 0,7 (VA)c.

La risposta del TA risulta quindi compresa entro i limiti di errore del 5% fino a

F’1 x 100 A = 39 x 100 = 3900 A

ben al di sopra della seconda soglia di regolazione del relé (600 A) ed anche del valore della corrente riportata al primario per cortocircuito sul secondario del trasformatore di circa 1100 A.

F.9.7 Dispositivo Generale

Si supponga che il relé dell'interruttore sul lato 20 kV sia alimentato con dei trasformatori di corrente di rapporto 300/5 A.

Il relé deve svolgere le funzioni di protezione senza che le regolazioni superino le condizioni limite imposte dal distributore:

a) regolazione della prima soglia. Essa è realizzata da una curva a tempo indipendente regolata a 230 A con temporizzazione di 0,43 secondi. (presunta richiesta del distributore ≤ 0,5 s);

b) regolazione della seconda soglia (istantanea). Essa è realizzata da una curva a tempo indipendente regolata a 650 A con temporizzazione di 0,05 secondi (presunta richiesta del distributore ≤ 0,12 s).

A seguito della richiusura da parte del distributore si potrà avere l’apertura del dispositivo generale in quanto la corrente di inserzione di entambi i trasformatori e la sua durata è superiore alla regolazione adottata.

Nel Grafico F.9.7, in scala logaritmica, sono riportate tutte le curve di regolazione con la relativa Legenda.

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GUIDA CEI 11-35:2004-12 Pagina 74 di 106

Grafico F.9.7

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

1a

2 3

4

5

6b

6b

4 75

1b

LEGENDA:Curva 1a - Corrente di inserzione del TR 1 da 2500 kVACurva 1b - Corrente di inserzione del TR 2 da 2500 kVACurva 2 - Corrente nominale del TR 1, IrT1 pari a 72 ACurva 3 - Corrente di cortocircuito lato BT riportata al primario I"kMT pari a 1097 ACurva 4 - Limiti max presunti di regolazione e tempi di eliminazione guasto forniti dal DPCurva 5 - Regolazioni dell'interruttore arrivo 400 V del TR 1 riportate al primarioCurva 6b - Regolazioni a tempo dipendente dell'interruttore di TR 1Curva 7 - Regolazioni del dispositivo generale

Tem

po in

S

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F.9.8 Guasti a terra

Nel grafico F.9.8 si riportano i limiti imposti dal distributore.

Fig. F.9.8

F.9.9 Partenza da 20kV al trasformatore da 2500 kVA

Le caratteristiche di intervento del relé di massima corrente asservito all'interruttore della partenza sono tali da soddisfare le seguenti condizioni:

a) proteggere il trasformatore contro il guasto a terra;

b) soddisfare le richiesta del distributore, cioè la lettera di definizione della corrente di guasto di fase e di terra e i relativi valori di regolazione.

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

1 2

3

4

5

LEGENDA:Curva 1 - Corrente di guasto a terra con neutro compensato (fornito dal distriburore)Curva 2 - Corrente di guasto a terra con neutro isolato (fornito dal distriburore)Curva 3 - Limiti max presunti di regolazione per neutro isolato (fornito dal distriburore)Curva 4 - Limiti max presunti di regolazione per neutro compensato (fornito dal distriburore)Curva 5 - Limiti max presunti di regolazione per doppio guasto a terra (fornito dal distriburore)

Tem

po in

S

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Il valore di intervento della soglia di massima corrente omopolare deve essere minore o uguale del valore imposto dal distributore relativo alla soglia 67N (2 A).

Si fissa quindi una regolazione:

I67N = 2 A.

Il tempo di intervento dovrà essere istantaneo in accordo con la richiesta del distributore.

Si è supposto che le correnti di guasto a terra siano:

con neutro compensato IF = 50 A;

con neutro isolato IF = 300 A;

con doppio guasto a terra IF = 150 A

F.9.10 Dispositivo Generale

Le caratteristiche di intervento del relé di massima corrente accoppiato all'interruttore del dispositivo generale sono tali da soddisfare le seguenti condizioni:

a) soddisfare la richiesta del distributore, cioè la lettera di definizione della corrente di guasto di fase e di terra e relativi valori di regolazione;

b) proteggere il tratto di collegamento tra il punto di consegna e i trasformatori contro il guasto a terra.

Il valore di intervento della soglia di massima corrente omopolare deve essere uguale o minore del valore imposto dal distributore relativo alle soglie 67N (2A) e 51N (150 A).

Il tempo di intervento dovrà essere in accordo con la richiesta del distributore.

Con questi valori impostati non viene garantita la selettività con le protezioni poste sulle partenze dei trasformatori in condizioni di neutro isolato, mentre viene mantenuta nelle condizioni di neutro compensato.

La selettività non è mai assicurata per il doppio guasto a terra che interessi una fase nell’impianto e una fase esterna all'impianto dell'utente.

Nel Grafico F.9.10a sono state riportate (in scala logaritmica) le curve di regolazione e la relativa Legenda per reti a neutro isolato; nel grafico F.9.10b le stesse curve per reti a neutro compensato.

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Grafico F.9.10a

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

2

87

9

LEGENDA:Curva 2 - Corrente di guasto a terra con neutro isolato (fornita dal distributore)Curva 7 - Regolazione della protezione del DG con rete a neutro isolatoCurva 8 - Regolazione della protezione del TR con rete a neutro isolatoCurva 9 - Regolazione della protezione del DG e del TR dal doppio guasto a terra con rete a neutro isolato.

Tem

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Grafico F.9.10b

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

1

8

7

9

LEGENDA:Curva 2 - Corrente di guasto a terra con neutro compensato (fornita dal distributore)Curva 7 - Regolazione della protezione del DG con rete a neutro compensatoCurva 8 - Regolazione della protezione del TR con rete a neutro compensatoCurva 9 - Regolazione della protezione del DG e del TR dal doppio guasto a terra con rete a neutro compensato.

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F.10 Esempio 3

Si consideri, ad esempio, una cabina alimentata da rete pubblica con tensione nominale 20 kV e corrente di cortocircuito 12,5 kA.

La cabina sia costituita da un trasformatore di potenza pari a 400 kVA.

Si supponga che la protezione contro i guasti di fase venga eseguita da un fusibile.

I dati sono:

Trasformatore 20/0,4 kV

potenza nominale: SrT = 400 kVA

tensione di cortocircuito: uk = 6%

corrente nominale primaria: IrT1 = 11,5 A

corrente nominale secondaria: IrT2 = 577 A

corrente di inserzione: Ii = 10 ⋅ IrT1 = 115 A

costante di tempo inserzione: T = 0,25 s

andamento della corrente di inserzione I(t) = (Ii / Ur2) * e (- t/T)

Corrente di cortocircuito sbarre di cabina BT

tensione nominale: Ur2 = 0,4 kV

corrente di corto circuito lato BT, I"kLV = (100 * IrT2) / uk %, ha il valore

I"kLV = 9,5 kA

corrispondenti a I"kMT = 190 A riferiti a 20 kV primari.

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La conduttura L1 sia costituita da un cavo tipo RG7H1R 12/20 kV del tipo RG7H1R 12/20 kV 3 x (1 x 25) mm2 e sia IB = 12 A e IZ = 113 A.

Vengono forniti i valori ipotetici massimi regolabili sulla protezione di massima corrente di fase e di terra nel punto di consegna del distributore.

Protezioni Soglie Tempo di eliminazione del

guasto

Valori di regolazione

Massima corrente

51 Prima soglia ≤ 0,5 ≤ 230 A

50 Seconda soglia ≤ 0,12 ≤ 650 A

Massima corrente omopolare

51N Prima soglia ≤ 0,12 ≤ 3 A

Si supponga che per la protezione del trasformatore, realizzata tramite dei fusibili, sia stata scelta la taglia di 31,5 A.

Il fusibile da 31,5 A è in grado di sopportare gli eventuali sovraccarichi del trasformatore, di consentire l’inserzione dello stesso e di essere selettivo con le protezioni poste sul lato bassa tensione.

F.10.1 Arrivo 400 V dal trasformatore

Le caratteristiche d’intervento dello sganciatore sono scelte in modo da proteggere il trasformatore contro il sovraccarico e da essere selettive con gli sganciatori delle partenze.

Per la protezione contro il cortocircuito si esamina se esiste la possibilità di realizzare la selettività con gli sganciatori delle partenze mediante limitazione dell’energia passante (vedere le tabelle del costruttore) o di ricorrere alla selettività mediante temporizzazione.

Nell'ipotesi si debba ricorrere alla temporizzazione, si possono fissare i seguenti valori di regolazione:

ritardo lungo: Ir1 = 0,8 x 630 = 504 A che corrispondono a 10,5 ÷ 12 A riferiti a 20 kV;

ritardo breve: Ir2 = 2,5 x Ir1 = 1260 A che corrispondono a 23 ÷ 28 A riferiti a 20 kV;

tempo di ritardo 0,1 s (vedi esempi precedenti)

F.10.2 Verifica dei cavi di collegamento al trasformatore:

La sezione dei cavi a 20 kV deve soddisfare la condizione:

I2 t ≥ S2 K2

dove:

I = massima corrente presunta di cortocircuito nel punto di installazione (in ampere);

t = durata della corrente di cortocircuito (in secondi);

S = sezione del cavo (in mm2);

K = 143 per cavi in EPR (Norma CEI 11-17).

Nel caso in esame, il tempo t corrisponde all’intervento del fusibile.

Volendo impiegare la minima sezione commerciale disponibile di 25 mm2, si ha che il tempo di tenuta del cortocircuito risulta:

T = S2 x K2 / I2 = 252 x 143 / 125002 = 0,080 s

ll tempo di 80 ms è ben superiore al tempo di intervento del fusibile limitatore.

Il grafico F.10.2a riporta le curve di regolazione e la relativa Legenda. Il grafico F.10.2b riporta le curve dei limiti ipotetici del distributore e la curva di intervento del fusibile con la relativa Legenda.

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Grafico F.10.2a

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

1 2

45

1a

10

LEGENDA:Curva 1a - Corrente di inserzione del TR 1 da 400 kVACurva 1 - Corrente nominale del TR Curva 2 - Corrente di cortocircuito lato BT riportata al primario I"kMT Curva 4 - Limiti max presunti di regolazione e tempi di eliminazione guasto forniti dal DPCurva 5 - Regolazioni dell'interruttore arrivo 400 V del TR riportate al primarioCurva 10 - Curva di intervento del fusibile

Tmpo

in S

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Grafico F.10.2b

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000 100000

Corrente in A

1 2

4

10

LEGENDA:Curva 1 - Corrente di guasto a terra con neutro compensato (fornito dal distriburore)Curva 2 - Corrente di guasto a terra con neutro isolato (fornito dal distriburore)Curva 4 - Limiti max di regolazione imposti dal distributoreCurva 10 - Curva di intervento del fusibile

Tem

po in

S

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ALLEGATO G

G.1 Interblocchi di sicurezza

Per l’esecuzione dei lavori fuori tensione le Norme CEI EN 50110-1 e CEI 11-27 stabiliscono che "Dopo aver identificato gli impianti elettrici corrispondenti si devono osservare nell'ordine specificato le seguenti cinque prescrizioni essenziali a meno che non vi siano ragioni essenziali per agire diversamente":

1) sezionare completamente;

2) assicurarsi contro la richiusura;

3) verificare che l'impianto sia fuori tensione;

4) eseguire la messa a terra e in corto circuito;

5) provvedere alla protezione contro le parti attive adiacenti.

La norma CEI 17-6 stabilisce che "per ragioni di sicurezza e per agevolare l'esercizio si devono prevedere interblocchi fra i differenti componenti l'apparecchiatura".

Nella Figura G.1 seguente viene illustrato uno schema, a titolo di esempio, di un sistema di interblocchi a chiave realizzato per una cabina che utilizza apparecchiature prefabbricate di I e II categoria (quadri conformi alla norma CEI 17-6 per la II categoria e quadri conformi alla norma CEI 17-13 per la I categoria) ed inoltre trasformatori MT/BT protetti da grigliati o racchiusi in involucri metallici.

Per poter accedere in sicurezza all'interno di un Box Trasformatori, Box TR2 nell'esempio illustrato, si devono sezionare tutte le possibili alimentazioni ed eseguire la messa a terra ed in cortocircuito della linea di MT, come di seguito descritto:

si apre l'interruttore di MT ( la chiave I2 si libera e la manovra rimane bloccata);

con la chiave S2 anellata alla chiave I2 si sblocca la manovra del sezionatore di linea MT;

si apre il sezionatore di linea MT (la chiave S2 rimane bloccata );

con l'apertura del sezionatore di linea si libera l'interblocco meccanico del sezionatore di terra MT;

si apre l'interruttore di BT (la chiave B2 si libera e la manovra rimane bloccata);

con la chiave BT2 anellata alla chiave B2 si sblocca la manovra del sezionatore di terra MT (la chiave BT2 rimane bloccata);

si chiude il sezionatore di terra MT e il pannello asportabile o la porta dell'unita funzionale di MT si può aprire (la chiave CT2 si libera e la manovra rimane bloccata);

con la chiave C2 anellata alla chiave CT2 si può togliere la barriera o aprire la porta del Box TR2 (la chiave C2 rimane bloccata).

Per rimettere in servizio il trasformatore si opera in modo inverso e precisamente:

si posiziona la barriera o si chiude la porta del Box TR2 (la chiave C2 si libera);

si posiziona il pannello asportabile o si chiude la porta dell'unità funzionale di MT;

con la chiave CT2 anellata alla chiave C2 si sblocca la manovra del sezionatore di terra MT (la chiave CT2 rimane bloccata);

si apre il sezionatore di terra MT (la chiave BT2 si libera);

con l'apertura del sezionatore di terra MT si libera l'interblocco meccanico del sezionatore di linea MT;

si chiude il sezionatore di linea MT (la chiave S2 si libera);

con la chiave I2 anellata alla chiave S2 si sblocca la manovra dell'interruttore MT;

si chiude l'interruttore di MT (la chiave I2 rimane bloccata);

con la chiave B2 anellata alla chiave BT2 si sblocca la manovra dell'interruttore di BT;

si chiude l'interruttore di BT (la chiave B2 rimane bloccata).

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Figu

ra G

.1 –

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ALLEGATO H

H.1 Fattore limite di precisione dei trasformatori di corrente per protezione

Il fattore limite di precisione F1 di un TA per protezione viene definito come rapporto tra il valore più elevato della corrente primaria per il quale il TA soddisfa alle prescrizioni relative all’errore composto e la corrente nominale primaria.

Esso determina quindi il valore della corrente primaria (F1 ⋅ Ipn) al di sopra della quale non si può più fare affidamento sulla linearità del rapporto Ip/Is fra corrente primaria e secondaria. Questa affermazione vale solo se il carico secondario è uguale alla prestazione nominale del TA.

Nel caso in cui il carico sia inferiore alla prestazione nominale del TA si può ritenere valida la seguente relazione:

[(VA)T + (VA)n] ⋅ F1 = [(VA)T + (VA)c] ⋅ F’1

dove:

(VA)T = potenza dissipata nel TA alla corrente nominale (praticamente = Rs ⋅ I2sn);

(VA)n = prestazione nominale del TA;

(VA)c = carico effettivo alla corrente nominale (apparecchi e collegamenti);

il fattore limite di precisione passa quindi dal valore minimale F1 al valore effettivo F’1:

cT

nT11 (VA)(VA)

(VA)(VA)FF'++

⋅=

Il fattore limite di precisione effettivo di un TA deve soddisfare le due condizioni seguenti:

avere un valore sufficientemente alto da assicurare un corretto intervento dei relé di protezione;

avere un valore tale che non vengano superati i limiti termici e dinamici dei relé di protezione. NOTA Il valore della resistenza Rs dell’avvolgimento secondario dei TA non rientra tra i dati forniti normalmente

dal costruttore salvo richiesta specifica.

H.2 Esempio di verifica del comportamento della catena di protezione composta dai trasformatori di corrente collegati al relé di protezione

H.2.1 Trasformatore di corrente: rapporto (A) 100/5;

classe di precisione 5P 30;

prestazione (VA) 2,5;

resistenza secondaria (Ω) a 75°C 0,06;

altre caratteristiche come da curva di magnetizzazione riportata nel seguito;

Relé di protezione (funzione 50/51);

corrente nominale In (A) 5;

consumo (VA) 0,025 (Rr = 0,001 Ω);

tenuta termica 100 In per 1 secondo;

taratura (soglie a tempo indipendente) da 0,1 In a 24 In.

H.2.2 Caratteristiche dei conduttori di collegamento fra trasformatore di corrente e relé di protezione:

sezione (mm2) 2,5;

lunghezza (m) 6;

resistenza Rc a 20°C (Ω) 0,04788;

resistenza Rc a 75°C (Ω) 0,0579 ≅ 0,06.

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H.3 Calcolo del fattore limite di precisione effettivo (F’1)

cT

nT11

'

(VA) (VA) (VA) (VA) F F

++

=

dove:

F’1 = Fattore limite di precisione effettivo

F1 = Fattore limite di precisione nominale (30*)

(VA)T = Potenza dissipata nel TA alla corrente nominale

(Rs × I2sn) = 0,06(*) × 52 = 1,5 VA

(VA)n = Prestazione nominale del TA (2,5 VA(*))

(VA)c = Carico effettivo alla corrente nominale (relé + cavetti collegamento)

(Rr + Rc) × I2 sn= (0,001 + 0,06) × 52 = 1,5 VA

Nelle condizioni di carico indicate il nuovo fattore limite di precisione diventa

40 39,91,5 1,52,5 1,5 30 F 1

' ⇒=++

=

Con il fattore limite di precisione ricavato, F’1, si può calcolare il valore di corrente primaria fino alla quale il trasformatore di corrente mantiene una risposta lineare al secondario e precisamente:

A4000 A10040I F' p1 =⋅⇒×

dove:

Ip = Corrente primaria del trasformatore di corrente.

Rimane ora da verificare che anche il valore dell'errore composto del TA, calcolato al valore effettivo della corrente limite di precisione, F’1, rimanga ancora dentro la classe di precisione dichiarata del TA che nel caso in esame è del 5%.

H.4 Calcolo dell'errore composto (Ec%) del TA al valore della corrente limite di precisione effettiva (F’1 = 40)

( ) ( ) V24 V 24,24050,001 0,06 0,06 VF'IR R R V s1snrcss ⇒=⋅⋅++=⇒⋅⋅++=

dove:

Vs = Tensione secondaria effettiva (o di funzionamento);

Rs = Resistenza interna del trasformatore di corrente;

Rc = Resistenza cavetti di collegamento;

Rr = Resistenza interna del relé;

Isn = Corrente nominale secondaria del trasformatore di corrente;

F’1 = Fattore limite di precisione effettivo.

Dalla curva di magnetizzazione riportata nel seguito, a fronte di 24 V di tensione secondaria effettiva, la corrente di eccitazione (I0) è uguale a 1,30 A.

0,6540 5 1001,3 Ec%

F' I 100I

Ec%1sn

0 =⋅⋅

=⇒⋅

⋅=

Risulta verificato che il TA rimane nella sua classe di precisione ( inferiore a 5%)

(*) dati rilevati dalla curva di magnetizzazione riportata nel seguito.

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CURVA DI MAGNETIZZAZIONE Trasformatore di Corrente tipo Primario avvolto (ARM3-N1) Rapporto 100/5 Corrente Primaria Permanente (A) 120 Classe di Precisione 5P 30 Prestazione 2,5 Norme CEI EN 60044-1 Spire Primarie 4 Spire Secondarie 80

Resistenza Secondaria (Ω) a 75°C 0,06

Nucleo Tipo Toroidale Materiale Fe-Si X 0,65 Y 13,5 Frequenza (c/s) 50

I valori letti sul grafico devono essere moltiplicati per 'X'

I val

ori l

etti

sul g

rafic

o de

vono

ess

ere

mol

tiplic

ati p

er 'Y

'

Ginocchio

Analizzando con lo stesso criterio i trasformatori di corrente con i rapporti di trasformazione di più comune impiego nei quadri compatti di tipo protetto utilizzati negli impianti collegati alla rete MT del distributore pubblico, si possono fare le seguenti considerazioni.

Con il rapporto minimo 25-50/5 A in caso di guasto di fase sul lato BT del trasformatore da 1250 kVA la risposta è lineare e si può realizzare la selettività MT/BT.

Per guasti di fase sul lato MT oltre un certo valore di circa (1000-2000) A deve essere il costruttore a garantire il corretto funzionamento dell'insieme trasformatore di corrente e relé di protezione con le tarature imposte dal distributore pubblico.

Per rapporti intermedi (oltre 50 A e inferiore a 300 A) la risposta è lineare per guasti di fase sul lato BT del trasformatore da 1250-2500 kVA e quindi è assicurata la selettività MT/BT.

Per guasti di fase sul lato MT oltre un certo valore (circa 2000-9000 A) deve essere il costruttore a garantire il corretto funzionamento dell'insieme trasformatore di corrente e relé di protezione con le tarature imposte dal distributore.

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Con il rapporto massimo 300-600/5 A è garantita la risposta lineare per guasti di fase sia sul lato MT sia sul lato BT del trasformatore da 2500 kVA ed è quindi assicurata la selettività.

TABELLA RIASSUNTIVA DELLE CARATTERISTICHE DEI TRASFORMATORI DI CORRENTE

Rapporto F’1 Ipn con risposta lineare al

secondario

Ec%

25/5 42 1050 0.176 50/5 42 2100 0.176 100/5 40 4000 0.65 300/5 30 9000 3 600/5 30 18000 3

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ALLEGATO I

I.1 Possibili interventi di riduzione del campo elettromagnetico (CEM) associabile a cabine MT/BT

I.1.1 Premessa

Per l’esposizione ai campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici a frequenza industriale, si deve far riferimento alla Legge 22 febbraio 2001, n. 36 “Legge quadro sulla protezione dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici” pubblicata nella Gazzetta Ufficiale n. 55 del 7 marzo 2001 ed al Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 8 luglio 2003 “Fissazione dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità per la protezione della popolazione dalle esposizioni ai campi elettrici e magnetici alla frequenza di rete (50 Hz) generati dagli elettrodotti.” Pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale n. 200 del 29 agosto 2003.

Nel presente Allegato non vengono considerati i campi elettrici generati dalle cabine elettriche in quanto non sono significativi ai fini dell’esposizione ad essi della popolazione.

Si evidenzia che le schermature ai campi magnetici dovrebbero essere prese in considerazione soltanto dopo aver adottato tutti i provvedimenti descritti al punto a) dei metodi di mitigazione.

I.1.2 Metodi di mitigazione dei campi magnetici generati da cabine elettriche

Alla luce e sulla base di esperienze tecniche riportate nella relativa letteratura si può dire, in sintesi, che i principali metodi di mitigazione dei campi magnetici associabili a cabine MT/BT sono, in ordine di efficacia, i seguenti.

a) Agire sulla configurazione e sulla componentistica della cabina attraverso:

l'allontanamento delle sorgenti di campo (quadri e relativi collegamenti al trasformatore) dai muri della cabina confinanti con l'ambiente esterno ove si vuole ridurre il campo. In particolare, l'attenzione maggiore dovrebbe essere rivolta ai collegamenti in bassa tensione tra trasformatore e quadri BT e tra questi ultimi e le linee uscenti, essendo tali componenti quelli interessati dalle correnti più elevate;

l'avvicinamento delle fasi dei collegamenti e, ove possibile, l'utilizzazione per tali collegamenti di cavi cordati;

l'ottimizzazione della disposizione delle fasi nel caso di collegamenti realizzati con più cavi unipolari per fase collegati in parallelo tra loro;

l'utilizzazione di unità modulari compatte.

Al fine di ottimizzare la configurazione della cabina, si tenga presente il diverso contributo alla produzione di campi magnetici dovuti ai singoli componenti della cabina stessa.

Ad esempio, negli impianti molto vecchi i collegamenti tra trasformatore e quadro di bassa tensione sono generalmente realizzati in piattina di rame nudo e con geometria “larga”. Un intervento che abbatte notevolmente il campo magnetico è quello di sostituire tali conduttori con cavi posati possibilmente in cunicoli o a pavimento, al centro della cabina. Un’ulteriore considerevole riduzione si ottiene se si utilizzano cavi cordati. NOTA Il campo magnetico nell’intorno di cavi avvolti ad elica è inferiore a quello dovuto agli stessi cavi non

avvolti ed è tanto minore quanto più è piccolo il passo d’elica.

Anche i circuiti di media tensione non dovrebbero essere trascurati, in particolare quelli che collegano le linee MT ai relativi scomparti di cabina. Infatti, questi circuiti (nel caso di collegamento in “entra-esci” della cabina alla rete) sono percorsi da una corrente che può essere dello stesso ordine di grandezza di quelle dei circuiti di bassa tensione. Una consistente riduzione del campo magnetico può essere ottenuto impiegando per questi collegamenti dei cavi tripolari cordati invece che cavi unipolari.

Meno importanti, dal punto di vista della produzione di CEM, sono invece i collegamenti tra il trasformatore ed il relativo scomparto del quadro MT; in questo caso infatti la corrente è solamente di qualche decina di ampere e, generalmente, il percorso dei cavi interessa la parte più interna della cabina.

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Infine, per quanto riguarda i trasformatori in olio, quando vengano impiegati, la presenza della cassa di ferro rende trascurabili i flussi dispersi nell'ambiente circostante; il campo magnetico misurato sulla parete esterna adiacente al trasformatore è sostanzialmente imputabile ai cavi MT o BT che si collegano ai suoi terminali. Per questo motivo è consigliabile allontanare comunque il trasformatore dalla parete e posizionarlo in modo che i passanti di media tensione (correnti basse) siano rivolti verso la parete della cabina ed i passanti di bassa tensione (correnti più intense) siano invece rivolti verso il centro della cabina stessa.

b) Utilizzare schermi

Come si è visto, gli interventi sulla configurazione consentono di ottenere considerevoli riduzioni del campo magnetico. Tuttavia tali accorgimenti, che sono facili da effettuare in fase progettuale, sono talvolta difficili (o addirittura impossibili) da realizzare su cabine esistenti e possono essere anche particolarmente costosi.

Nei casi in cui non sia possibile intervenire sulla configurazione di cabina, oppure quando tale intervento non consente di raggiungere l’obiettivo prefissato, si può ricorrere all'utilizzazione di schermi parziali o totali.

La schermatura può essere parziale, limitata cioè alle principali sorgenti di campo magnetico (cavi, quadri, trasformatore) o al limite ad alcune pareti, oppure totale, ovvero estesa all’intera cabina.

La schermatura parziale consiste nell’avvolgere le principali sorgenti di campo con schermi ferromagnetici se si vuole ridurre il campo nelle immediate vicinanze dello schermo, oppure conduttori se si vogliono ottenere migliori risultati anche a distanze maggiori. L'accoppiamento dei due tipi di schermo rappresenta la soluzione tecnica per risolvere i casi più difficili. Infatti, la geometria complessa dei circuiti di cabina, e quindi la presenza contemporanea di campi con componenti significative sia verticali che orizzontali, impone talvolta di dover ricorre a schermature combinate (con materiali conduttori e ferromagnetici).

Nel caso di fasci di cavi, la schermatura può essere effettuata con profilati sagomati ad U di adeguato spessore. In questo caso lo schermo per essere efficace deve avere uno spessore di qualche millimetro; ciò conferisce per altro allo schermo buone proprietà meccaniche che lo rendono anche utilizzabile, se opportunamente sagomato, come struttura portante dei cavi da schermare.

La schermatura totale di una parete può essere effettuata mettendo in opera lastre di materiale conduttore o ferromagnetico o di entrambi i tipi.

In alcuni casi pratici sono stati ottenuti dei buoni risultati impiegando lamiera di acciaio commerciale di spessore 3 mm ÷ 5 mm. A questo riguardo si evidenzia che gli acciai normalmente in commercio non sono caratterizzati da valori di permeabilità e conducibilità definiti, per cui la loro efficacia schermante può essere anche molto diversa da caso a caso. Per ovviare a questo inconveniente si possono utilizzare materiali ferromagnetici a permeabilità controllata, oppure materiali conduttori che hanno un comportamento ben definito ed una buona efficienza schermante.

In definitiva, la scelta del tipo di schermo (sagoma, dimensioni, materiale) dipende molto dalle caratteristiche delle sorgenti e dal livello di mitigazione di campo magnetico che si vuole raggiungere. Per agevolare tale scelta progettuale appare quindi fondamentale ed indispensabile farla precedere da una fase propedeutica di caratterizzazione della cabina, attraverso la quale individuare i livelli di campo magnetico più significativi, descriverne la distribuzione spaziale in termini sia di intensità che di orientamento ed associare ad essi i componenti di cabina che verosimilmente ne rappresentano le sorgenti primarie.

I.1.3 Comportamento e caratteristiche degli schermi ferromagnetici

I materiali ferromagnetici, avendo una permeabilità più elevata di quella dell’aria, offrono una via preferenziale al campo magnetico, in questo modo sottraggono linee di flusso dalla zona intorno alla sorgente da schermare. La loro efficienza schermante è pertanto elevata nelle immediate vicinanze dello schermo mentre diminuisce all'aumentare dalla distanza dallo schermo stesso. Data la bassa frequenza dei campi qui considerati, per ottenere uno schermo efficiente è spesso necessaria una notevole quantità di materiale ferromagnetico (nel caso di lamiere di acciaio comune) e ciò determina solitamente pesi molto elevati. L’impiego di materiali ferromagnetici è quindi da preferire per aree di dimensioni ridotte e nel caso in cui sia importante ottenere l’effetto di mitigazione nelle zone più vicine alla sorgente.

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La loro efficienza schermante dipende poi da diversi parametri; in particolare:

essa migliora con l’aumentare della permeabilità magnetica relativa del materiale impiegato;

lo spessore è poco influente nel caso si utilizzi acciaio comune. Infatti l’efficienza non varia significativamente se si usano lamiere di spessore compreso fra 5 mm e 10 mm. Per spessori inferiori a 2 mm invece l’efficienza si riduce in modo apprezzabile;

quanto più elevata è la conducibilità tanto migliore è l’efficienza schermante in quanto l’effetto aggiuntivo dovuto alle correnti indotte fornisce un contributo non trascurabile;

l’efficienza di uno schermo magnetico è inoltre tanto maggiore quanto maggiore è la sua estensione e quanto più avvolge la sorgente di campo magnetico. Non va però trascurato l’effetto di concentrazione di campo lungo i bordi dello schermo dove il campo stesso può essere anche maggiore di quello iniziale;

l’efficienza migliora col diminuire della distanza sorgente – schermo.

L’orientamento del campo inducente è importante: uno schermo ferromagnetico di forma piana reagisce solo alla componente del campo magnetico ad esso parallela. Pertanto diventa fondamentale, ai fini dell'efficienza dello schermo, studiarne accuratamente la posizione e la sagoma, oltre che la dimensione.

I.1.4 Comportamento e caratteristiche degli schermi conduttori

Gli schermi conduttori agiscono invece attraverso un meccanismo totalmente diverso. In essi vengono indotte delle correnti parassite che a loro volta danno origine ad un campo magnetico che si oppone a quello inducente. L’impiego di materiali conduttori è particolarmente indicato quando si desideri ottenere significative riduzioni di campo non solo nelle immediate vicinanze della sorgente ma anche a distanze maggiori.

La loro efficienza schermante dipende poi da diversi parametri; in particolare:

Spessore ed efficienza di uno schermo conduttore sono legati tra di loro da una legge che, fino a certi valori di spessore, è lineare. Va comunque tenuto conto che una volta raggiunto lo spessore coincidente con la profondità di penetrazione delle correnti parassite (pari a circa 9 mm per il rame e 12 mm per l'alluminio), l’aumento dello spessore non comporta alcun miglioramento dell’efficienza schermante, ma solo un peso aggiuntivo dello schermo.

L'efficienza è tanto migliore quanto più elevata è la conducibilità. In teoria si dovrebbe pertanto preferire il rame all'alluminio; tuttavia, tenendo presente che la minore efficienza dello schermo di alluminio può essere compensata da un maggior spessore dello schermo stesso, va valutata, caso per caso, la convenienza di impiegare l’uno o l’altro materiale.

L’efficienza di uno schermo conduttore è inoltre tanto maggiore quanto maggiore è la sua estensione. Determinante, comunque, è la possibilità pratica di estendere lo schermo in modo da avvolgere le linee di campo magnetico della principale sorgente.

L’efficienza aumenta col diminuire della distanza sorgente – schermo e con il miglioramento della continuità elettrica tra le varie parti elementari che lo costituiscono (per esempio saldatura piuttosto che connessione elettrica in treccia di rame).

L’orientamento del campo inducente è altrettanto importante. Uno schermo conduttore di forma piana reagisce infatti solo alla componente del campo magnetico ad esso normale. Pertanto diventa fondamentale, ai fini dell'efficienza dello schermo, studiarne accuratamente la posizione e la sagoma, oltre che la dimensione.

Confronto tra schermi conduttori e schermi ferromagnetici La scelta del tipo di schermo dipende soprattutto dall’attenuazione del campo magnetico che si vuole ottenere e da altri fattori che influenzano i criteri di progettazione, quali il peso, le dimensioni e la facilità di posa in opera, il costo. Inoltre, la forma finale dello schermo può essere limitata da difficoltà pratiche di costruzione e spesso è possibile utilizzare solo una parte di quanto progettato. Questo problema sorge di solito quando l’apparecchiatura elettrica da schermare è già installata.

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Al fine di definire alcune caratteristiche generali riguardanti i parametri che influenzano l’efficienza schermante, vengono qui ripresi alcuni risultati di studi illustrati nella letteratura tecnica. È stato studiato il problema attraverso il modello illustrato in Fig. I1. Questo schema comprende un sistema trifase con neutro e quattro elementi schermanti (indicati con S1, S2, S3 ed S4). Le configurazioni degli schermi prese in esame sono state le seguenti:

a) configurazione piana (presenza del solo elemento S1),

b) configurazione a “forma di U” (utilizzando gli elementi S1, S2 e S3),

c) configurazione a “scatola” (considerando tutti e 4 gli elementi schermanti).

Gli elementi schermanti sono costituiti da materiale conduttore o da materiale ferromagnetico. Per quanto riguarda lo schermo conduttore è stata considerata una conducibilità di circa 36 MS/m che simula le proprietà elettriche dell’alluminio puro. Per gli schermi ferromagnetici si è assunto una permeabilità relativa di alcune centinaia, facendo riferimento alla permeabilità iniziale della lega Fe-Si a cristalli non orientati (N.O.).

Sono stati considerati i seguenti parametri geometrici: distanza d fra la sorgente e lo schermo nel “range” di qualche centimetro; spessore s dello schermo nel “range” di qualche millimetro. Va sottolineato che lo spessore considerato si riferisce a schermi posizionati direttamente nell’intorno della sorgente, dove il volume del materiale è limitato. Ovviamente, nel caso di una schermatura su scala più ampia, lo spessore del foglio ferromagnetico è necessariamente più limitato.

Per ogni configurazione è stata calcolata la densità di flusso magnetico lungo le linee 1 e 2 di Fig. I.1.

Tutti i risultati sono stati normalizzati per il valore massimo di induzione ottenuto, lungo la linea di calcolo considerata, in assenza di schermo.

L

N s

x

y

s s

Linea 2

R s

S s

T s

h

S 2

c

S3S 4

S 1

Linea 1

p

d

S S S S

c

Fig. I.1 – Modello utilizzato nello studio (c = 30 mm; p = 15 cm ; L = 36 cm).

In Fig. I.2 è riportato l’effetto della distanza d fra i conduttori e lo schermo piano, avendo fissato lo spessore dello schermo (s = 5 mm). Nel caso di materiale ferromagnetico il valore massimo della densità di flusso magnetico si raggiunge in prossimità dei bordi dello schermo; al decrescere della distanza d questi valori massimi si riducono (Fig. I2a); al contrario il parametro d non influenza, in modo apprezzabile, il valore della densità di flusso nella zona dietro lo schermo conduttore. L’andamento dei flussi lungo la linea 2 (ortogonale allo schermo) è illustrato nella Fig. I.2b: da essa si nota che:

nelle immediate vicinanze dello schermo (circa 10 cm), l’efficienza schermante dei materiali ferromagnetici è migliore di quella dei materiali conduttori;

con il progressivo allontanamento dallo schermo (oltre ai 20 cm) i materiali conduttori hanno una efficienza migliore di quelli ferromagnetici.

l’efficienza degli schermi (sia conduttori che ferromagnetici) decresce quando la distanza d aumenta.

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Infine, in Fig. I3 viene mostrato l’effetto della sagoma dello schermo avendo fissato lo spessore (s = 5 mm) e la distanza fra conduttori e schermo (d = 10 cm). Da essa si può notare che lo schermo “ad U” e quello chiuso a “scatola”, sia in materiale ferromagnetico che conduttore, sono le configurazioni più efficienti dal punto di vista della mitigazione del campo magnetico.

Senza schermo

Schermo conduttore:

Schermo ferromagnetico:

Schermo piano

Posizione

Indu

zion

e m

agne

tica

[p.u

]

Posizione y [m]

Indu

zion

e m

agne

tica

[p.u

]

Posizione x [m]

1

1

Schermo piano

a) Induzione magnetica lungo la linea 1 (posta ad una distanza P = 15 cm dal piano di

giacenza dei conduttori);

b) Induzione magnetica lungo la linea 2.

Fig. I.2 – Effetto della distanza d sull'efficienza di uno schermo piano (s = 5 mm):

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a) Induzione magnetica lungo la linea 1 (posta ad una distanza P = 15 cm dal piano di giacenza dei conduttori),

b) Induzione magnetica lungo la linea 2.

Fig. I.3 – Effetto della sagoma dello schermo sull'efficienza degli schermi (s = 5 mm, d = 10 cm)

-0.2 -0.1 0.0 0.1 0.20.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25(d=10 cm, s=5 mm)

Position x [m]

Mag

netic

flux

den

sity

[p.u

.]

W ithout shield

Conducting shield: planar U-shaped closed

Ferromagnetic shield: planar U-shaped closed

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.01E-3

0.01

0.1

1

(d=10 cm, s=5 mm)

Position y [m]

Mag

netic

flux

den

sity

[p.u

.]a)

b)

Senza shermo

Schermo conduttore:

Schermo ferromagnetico:

piano

piano

formato a U

formato a U

chiuso

chiuso

Indu

zion

e m

agne

tica

[p.u

]In

duzi

one

mag

netic

a [p

.u]

Posizione x [m]

Posizione y [m]

Senza schermo

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ALLEGATO J

J.1 Dimensionamento termico

J.1.1 Generalità

È noto come ogni apparecchio elettrico, essendo percorso da corrente che produce perdite per effetto joule, debba essere dimensionato termicamente. Questo Allegato ha lo scopo di chiarire alcuni concetti che sono alla base della scelta delle apparecchiature principali che sono installate in una cabina.

Si fa riferimento alla Figura J che segue dove le apparecchiature incluse nell’area tratteggiata si intendono all’interno della cabina.

J.1.2 Temperatura di riferimento

Si ipotizza che la Cabina sia localizzata in un’area dove le temperature meteorologiche risultano essere:

temperatura massima 45 °C;

temperatura minima 0 °C;

media delle massime 38 °C.

Viene fissata la temperatura di riferimento di 40 °C per il dimensionamento delle apparecchiature all’aperto.

Supponendo la Cabina in edificio in muratura provvisto di ventilazione naturale si ipotizza che la temperatura interna sia di 5 °C superiore a quella esterna.

Pertanto la temperatura di riferimento per il dimensionamento delle apparecchiature all’interno è di 45 °C.

J.1.3 Trasformatore T

a) Posizionamento all’esterno

Il trasformatore è in olio a raffreddamento naturale. Secondo la Norma CEI 14-4 le sovratemperature massime ammesse per gli avvolgimenti e per l’olio isolante sono rispettivamente 65 °C e 60 °C.

La stessa Norma indica all’art. 2.1 la temperatura di 40 °C come quella di riferimento per la potenza nominale.

Pertanto secondo la Norma CEI le temperature massime ammissibili sono:

105 °C per gli avvolgimenti;

100 °C per l’olio isolante.

b) Posizionamento all’interno

In questo caso, essendo la temperatura di riferimento di 45 °C, il costruttore dovrà progettare il trasformatore limitando le sovratemperature a:

60 °C per gli avvolgimenti;

55 °C per l’olio isolante.

Le stesse condizioni si applicano agli accessori quali possono essere i passanti o eventuali trasformatori di corrente.

Come indicato dalle stesse Norme CEI sopra citate, occorre inoltre verificare che, con il fattore di carico utilizzato, la temperatura media annuale e giornaliera del locale di installazione non siano superiori rispettivamente a 20 °C e 30 °C.

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J.1.4 Interruttore I1

L’interruttore I1 è dimensionato in corrente sulla base della potenza nominale del trasformatore; supponiamo che tale corrente sia di valore In1. Dal catalogo del costruttore dell’interruttore si sceglie una corrente nominale In2, dell’interruttore, in modo che risulti:

In2 > In1

Si deve però fare attenzione alla Norma CEI 17-5 dove è indicato che la portata dell’interruttore In2 è intesa con interruttore in aria libera; si devono pertanto applicare dei coefficienti, che si suggerisce sempre di avere dal costruttore, che tengano conto che:

l’interruttore è installato in un determinato tipo di quadro; coefficiente K1;

il quadro in cui è installato l’interruttore è a sua volta “installato” in un ambiente a temperatura di riferimento (45 °C) superiore a quella indicata dalla Norma CEI EN 60439-1, coefficiente K2.

Infine si dovrà quindi verificare che:

In2 ⋅ K1 ⋅ K2 > In1

J.1.5 Sbarre S

Anche le sbarre S sono dimensionate in corrente sulla base della potenza nominale del trasformatore; scelta una corrente nominale InS si deve verificare che:

InS ⋅ K2 > In1

J.1.6 Interruttore I2

L’interruttore I2 è dimensionato in corrente sulla base della potenza (nominale) del carico; valgono le stesse considerazioni fatte negli esempi di coordinamento delle protezioni di massima corrente su cabina alimentata da pubblica (allegato F).

Se la corrente del carico è Inc si sceglierà un interruttore con corrente nominale In4 verificando che:

In4 ⋅ K1 ⋅ K2 > Inc

J.1.7 Cavo C

Dal catalogo del costruttore si ricava la portata del cavo riferita a determinate condizioni di posa (es. cavo posato singolarmente a 20 °C di temperatura ambiente).

È necessario introdurre coefficienti che tengano conto di:

K1 differente temperatura;

K2 tipo di posa;

K3 vicinanza di altri cavi caldi.

Si dovrà verificare che:

Inc / (K1 ⋅ K2 ⋅ K3) < Iz

Essendo Iz la portata del cavo singolo a 20% ed Inc la corrente assorbita dal carico. NOTA Si rammenta che il cavo (in bassa tensione) deve essere verificato anche in base alla caduta di tensione

(per i motori sia in servizio normale che allo spunto).

Il cavo deve essere dimensionato anche relativamente alle temperature massime raggiungibili in cortocircuito. Si veda al proposito la Norma CEI 64-8, art. 434.3.2.

J.1.8 Utilizzatore U

Valgono le stesse considerazioni fatte per il trasformatore, con l’accortezza di fare riferimento alle normative proprie dell’utilizzatore (es. motori).

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Figura J

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ALLEGATO K

K.1 Premessa

In Italia è vigente la Norma CEI EN 60617-7 che definisce la simbologia e la relativa funzione dei relé impiegati a vario titolo nelle apparecchiature, nelle stazioni di produzione, di trasformazione, di rifasamento e di conversione elettriche.

Molti operatori del settore elettrico, nonostante quanto suddetto, utilizzano la codifica ANSI/IEEE della Norma C37.2.

Per agevolare, perciò, gli installatori ed i progettisti, specialmente se impegnati in attività di modeste e piccole dimensioni, nel presente Allegato si forniscono le tabelle relative alla simbologia ANSI/IEEE. Si ricorda, tuttavia, che la Norma CEI EN 60617-7 ne vieta l'uso e consente che essa possa essere utilizzata solo a commento di quella europea.

Un esempio dell'uso corretto della simbologia è quello di utilizzare la simbologia riportata nella colonna a destra della Tabella K.1 e commentata dal codice ANSI/IEEE:

Tabella K.1

Codice ANSI/IEEE Definizione della funzione Simbologia corrispondente alla Norma

CEI EN 60617-7

51 Massima corrente di fase temporizzata I >

50 Massima corrente di fase istantanea = 0I >

51 N Massima corrente di terra temporizzata I >

50N Massima corrente di terra istantanea I > = 0

67 Massima corrente di fase direzionale I > = 0

67N Massima corrente omopolare direzionale I > = 0

K.2 Tabella K.2 informativa sulla codifica generale dei relé secondo ANSI/IEEE

Tabella K.2

Codice ANSI/IEEE Definizione Descrizione

1 Apparecchio di comando per inizio delle manovre

Può essere un pulsante, un commutatore, un relé voltmetrico, un interruttore a galleggiante, ecc. destinato a mettere in servizio o fuori servizio un determinato complesso, o direttamente, o sotto il controllo di altri apparecchi, quali relé a tempo o protettivi.

2 Relé a tempo per messa in marcia di una macchina o di un impianto o per chiusura di un interruttore.

3 Riservato per applicazioni future

Serve a introdurre un certo intervallo di tempo nel susseguirsi, di due operazioni in una sequenza automatica.

4 Contattore o relé di comando principale

Dispositivo in genere comandato dal n. 1 (o equivalente), dai blocchi e da opportune protezioni; serve a chiudere e aprire una serie di circuiti di comando col risultato di mettere In servizio un complesso in determinate condizioni e di fermarlo in altre determinate condizioni oppure in caso di guasto.

5 Dispositivo di arresto Ha come scopo principale di mettere e mantenere fuori servizio un complesso

6 Interruttore o contattore d'avviamento Ha come scopo principale di collegare una macchina alla- sua sorgente di avviamento

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Codice ANSI/IEEE Definizione Descrizione

7 Interruttore anodico Inserito nei circuiti anodici di un raddrizzatore a vapore di mercurio principalmente per interrompere ali archi di ritorno

8 Interruttore dei circuiti di comando

Interruttore o separatore a comando manuale usato col preciso scopo di attaccare o staccare le sbarre e le apparecchiature di comando dalla loro sorgente di alimentazione

9 Dispositivo invertitore Serve a invertire le connessioni di un circuito

10 Commutatore dell' ordine di precedenza dei gruppi

In un impianto composto di diversi gruppi serve a cambiare l'ordine con cui i gruppi stessi entrano in servizio o si arrestano

11 Trasformatore per alimentazione dei circuiti di comando in corrente alternata

12 Dispositivo di massima velocità

13 Dispositivo di velocità sincrona

Funziona intorno alla velocità di sincronismo normale di una macchina, come ad esempio un interruttore centrifugo, un relé di scorrimento o di tensione, un relé di minima corrente, ecc

14 Dispositivo di minima velocità

15 Dispositivo regolatore di velocità

Mantiene la velocità o la frequenza di una macchina o di un sistema su un certo valore oppure entro determinati limiti. (Entrano in questa definizione i dispositivi che servono a portare un gruppo sincrono alla velocità corrispondente all'attuale frequenza di rete durante una manovra di parallelo automatico)

16 Dispositivo di comando per carica batteria

17 Interruttore o contattore per la messa in corto circuito del campo serie di una macchina o per la chiusura di altro circuito in parallelo al campo stesso

18 Interruttore, contattore o relé di accelerazione o decelerazione

Chiude direttamente o provoca la chiusura di circuiti destinati ad accelerare o decelerare una macchina

19 Contattore o relé per il passaggio dalla fase di avviamento a quella di marcia normale

Provoca nei circuiti principali di una macchina il passaggio dalle connessioni di avviamento a quelle di marcia

20 Organo idraulico di intercettazione comandato elettricamente

21 Relé a impedenza Funziona quando l'impedenza di un circuito sale o scende a un valore determinato

22 Interruttore o contattore di stabilizzazione

Chiude ed apre le connessioni di stabilizzazione o equiripartizione di corrente fra i circuiti di campo delle macchine o fra i regolatori di tensione, in un impianto composto di vari gruppi

23 Dispositivo regolatore di temperatura

24 Interruttore o contattore per collegamento di sbarre

25 Dispositivo selettore di parallelo

Apparecchio che interviene solo nell'istante in cui due circuiti a corrente alternata si trovano in condizioni reciproche tali di tensione,frequenza e fase, da consentire la messa in parallelo dei circuiti stessi

26 Dispositivo termico di protezione Interviene quando la macchina o l'apparecchio sul quale è applicato raggiunge una determinata temperatura massima o minima

27 Relé di minima tensione in corrente alternata

28 Dispositivo termico a resistore Funziona in base alla temperatura di un resistere destinato a rivelare limitare o smistare un carico eccessivo

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Codice ANSI/IEEE Definizione Descrizione

29 Interruttore o contattore o sezionatore di isolamento

Dispositivo usato per servizio di emergenza, manutenzione o prove

30 Relé a cartellino

Dispositivo a ripristino manuale che fornisce segnalazioni ottiche, ad esempio, in caso di intervento dei dispositivi di protezione; può anche essere utilizzato con funzioni di blocco

31 Dispositivo di eccitazione separata

Serve per connettere il campo derivato di una convertitrice a una sorgente di eccitazione separata durante l'avviamento, oppure per inserire i circuiti di eccitazione e di innesco di un raddrizzatore

32 Relé o dispositivo per inversione di potenza in corrente, continua

33 Interruttore di posizione

Chiude o apre il suo contatto quando il dispositivo principale a CUI e applicato (il quale non ha numero in questa classificazione) raggiunge una posizione determinata

34 Combinatore di sequenza a motore Serve a determinare con i suoi contatti la sequenza di funzionamento dei dispositivi principali nel corso delle manovre di avviamento, arresto, ecc.

35 Dispositivo per il comando delle spazzole o per la messa in cortocircuito degli anelli

36 Dispositivo di polarità Funziona, o permette il funzionamento di un altro apparecchio, soltanto con una certa polarità di alimentazione

37 Relé di minima corrente o di minima potenza

38 Dispositivo per eccessiva temperatura dei supporti

39 Contattore per indebolimento della eccitazione di una macchina

40 Relé di eccitazione Interviene per un determinato valore, della corrente di eccitazione di una macchina

41 Interruttore o contattore di eccitazione Applica o toglie l'eccitazione all'avvolgimento di campo di una macchina

42 Interruttore o contatto re di marcia Ha in genere lo scopo di connettere una macchina alla sua sorgente di alimentazione normale (piena tensione)

43 Commutatore di predisposizione del servizio

Apparecchio comandato a mano che agisce sui circuiti di comando così da modificare il sistema di funzionamento dell'apparecchio (p. es. automatico-manuale)

44 Contattore o relé per avviamento successivo di diverse unità

Si usa negli impianti comprendenti diversi gruppi: mette in servizio il primo gruppo successivo disponibile quando va fuori servizio o comunque non è disponibile il gruppo normalmente preferito

45 Relé di massima tensione, in corrente continua

46 Relé amperometrico per inversione di fase, squilibrio di corrente tra le fasi, o per mancata accensione anodica in un raddrizzatore

Interviene per inversione della sequenza delle fasi in un sistema polifase, per squilibrio fra le correnti in un sistema polifase, o per mancata accensione di uno o più anodi in un raddrizzatore

47 Relé volumetrico per mancanza o inversione di fase

Funziona per un determinato valore di una tensione polifase di determinata sequenza di fase

48 Relé di sequenza incompleta

Riporta un complesso in condizioni normali o di riposo e lo blocca se la normale sequenza di avviamento, di servizio, o di arresto non si completa regolarmente entro un tempo determinato

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Codice ANSI/IEEE Definizione Descrizione

49 Relé o dispositivo termico in corrente alternata

Interviene quando la temperatura della macchina o dell'apparecchio in c.a. supera un determinato valore

50 Relé o apparecchio selettivo di cortocircuito

Interviene istantaneamente per valori eccessivi di corrente o per incrementi eccessivamente rapidi della corrente, che rivelano un guasto nell'apparecchio o nel circuito protetto

51 Relé di massima corrente in corrente alternata

52 Interruttore o contattore in corrente alternata

53 Relé per eccitazione o di tensione per generatore

Provoca l'eccitazione di una macchina in corrente continua durante l'avviamento o funziona quando la tensione della macchina raggiunge un determinato valore

54 Interruttore extrarapido in corrente continua

Interruttore che comincia a ridurre la corrente del circuito principale entro 0,01 secondi dall'istante in cui la corrente o la sua variazione hanno assunto valore eccessivo

55 Relé per fattore di potenza Agisce quando il fattore di potenza di un circuito in c.a. assume un determinato valore

56 Relé o apparecchio per applicazione del campo

Si usa per applicare automaticamente l'eccitazione al campo di un motore sincrono nelle condizioni più favorevoli di fase

57 Relé o dispositivo limitatore di corrente

58 Relé o dispositivo ugualizzatore di tensioneModifica la taratura di un regolatore di tensione in modo che la tensione di macchina diventi uguale a quella di rete prima del parallelo

59

Relé di massima tensione in corrente alternata

60 Relé a squilibrio di tensione È sensibile al rapporto tra i valori efficaci di due tensioni

61 Relé a squilibrio di corrente È sensibile al rapporto fra i valori efficaci di due correnti

62 Relé a tempo per arresto di una macchina o di un Impianto per apertura di interruttore

63 Relé a pressione di fluidi Apre o chiude i suoi contatti per determinati valori della pressione di un fluido

64 Relé di protezione per contatto a terra di una macchina

65 Regolatore del motore primo Determina l'apertura di una turbina o di un altro motore mediante distributore. valvole. ecc.

66 Relé a impulsi

Serve per far funzionare un apparecchio un determinato numero di volte o per provocare una serie di periodi di funzionamento opportunamente intervallati. Si usa anche per dare a un circuito una alimentazione intermittente

67 Relé direzionale di potenza oppure relé direzionale di massima corrente, per corrente alternata

Funziona per un determinato valore della potenza transitante in una certa direzione, oppure per massima corrente accompagnata da passaggio di potenza in una direzione determinata

68 Relé o dispositivo termico In corrente continua

Interviene quando la temperatura della macchina o dell'apparecchio in c.c. supera un determinato valore

69 Dispositivo manuale di consenso o blocco A seconda della sua posizione permette o vieta la messa in servizio di un gruppo, la chiusura di un interruttore, ecc.

70 Reostato a comando elettrico

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Codice ANSI/IEEE Definizione Descrizione

71 Interruttore o contattore di emergenza per corrente continua

72 Interruttore o contattore di manovra per corrente continua

73 Interruttore o contattore per resistore di carico

Cortocircuita o inserisce un gradino di resistenza destinato a limitare, smistare o rivelare il carico in un circuito di potenza, oppure inserisce in circuito un riscaldatore

74 Relé di allarme Relé (non del tipo a cartellino n. 30) usato per azionare un allarme ottico o acustico, oppure che funziona in relazione con detto allarme

75 Meccanismo per cambio di posizione Serve a spostare un interruttore mobile in modo da connetterlo, sconnetterlo o portarlo in posizione di prova

76 Relé di massima corrente in corrente continua

77 Trasmettitore di impulsi Si usa per generare e trasmettere in un circuito di telemisura o lungo un filo pilota gli impulsi destinati agli strumenti indicatori o ai ricevitori

78 Relé misuratore dell"angolo di fase Funziona in dipendenza dello sfasamento tra due tensioni, due correnti, oppure una tensione e una corrente

79 Relé di richiusura in corrente alternata Comanda la richiusura e il blocco di un interruttore in corrente alternata

80 Relé o dispositivo di minima tensione in corrente continua

81 Dispositivo di frequenza Funziona per un determinato valore della frequenza, superiore, o uguale o inferiore al normale

82 Relé di richiusura in corrente continua Determina la chiusura e la richiusura di un interruttore in corrente continua, generalmente in base alle condizioni del circuito di carico

83 Contattore o relé selettivo di comando o di smistamento

Sceglie automaticamente fra diverse sorgenti di alimentazione o condizioni di funzionamento in un'apparecchiatura, o compie una commutazione in modo automatico

84 Meccanismo di azionamento

Complesso di dispositivi elettrici, compreso il motore, gli interruttori di posizione, ecc., per azionamento di un variatore di rapporto, di un regolatore a induzione o simile apparecchio

85 Relé ricevitore per sistemi a onde convogliate o a fili pilota

Relé azionato o bloccato da un segnale trasmesso a distanza in un complesso di protezione direzionale a onde convogliate o a fili pilota in c.c.

86 Relé o dispositivo di blocco

Relé (o dispositivo) a scatto automatico con ripristino manuale comandato elettricamente, il cui scopo è di mettere fuori servizio un complesso e bloccarlo al verificarsi di condizioni anormali

87 Relé di corrente differenziale Relé di protezione che interviene quando una corrente differenziale assume un determinato valore assoluto o percentuale

88 Motore o gruppo motogeneratore ausiliario Serve ad azionare dispositivi ausiliari come pompe, compressori, eccitatrici, ecc.

89 Sezionatore di linea

Usato in un circuito di potenza in c.c. oppure c.a., e azionate elettricamente oppure munito di accessori elettrici, come contatti ausiliari, blocco magnetico, ecc.

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Codice ANSI/IEEE Definizione Descrizione

90 Regolatore Regola una grandezza, come la tensione, la corrente, le potenza, ecc. su un valore determinato oppure entro determinati limiti

91 Relé direzionale volumetrico in corrente continua

Interviene quando la tensione a monte di un interruttore aperte supera un certo valore con una certa polarità

92 Relé direzionale voltmetrico ed amperometrico in corrente continua

Interviene in un senso quando la tensione a monte di un interruttore aperto supera un certo valore con una certa polarità e in senso opposto quando la corrente nel circuito stabilitesi con la chiusura dell'interruttore supera un certo valore in senso contrario al normale

93 Contattore o relé per modifica della eccitazione

Serve a modificare la corrente nel circuito di eccitazione di una macchina

94 Contattore o relé di scatto oppure di scatto libero

Serve a impedire l'immediata richiusura di un dispositivo di interruzione scattato per sovraccarico, anche se il circuito di chiusura originale è rimasto invariato, oppure provoca lo scatto di un interruttore o di un contattore o di un complesso di apparecchi

95 Dispositivo distributore del carico Serve a ripartire, secondo una legge determinata fra diversi gruppi, il carico totale a cui è sottoposto un impianto

96 Relé di circolazione Apre o chiude i suoi contatti in dipendenza della circolazione di un fluido in un condotto

99 Relé di livello Apre o chiude i suoi contatti in dipendenza del livello di un fluido

Si ricorda, sempre a titolo informativo, che i numeri di codice riportati possono variare secondo quanto segue:

se vengono aumentati di una quantità pari a 100, si riferiscono a relé con funzioni analoghe ma applicati a complessi di comando per interruttori di linee uscenti da stazioni sia di produzione che non di produzione di energia elettrica;

se vengono aumentati di una quantità pari a 200, si riferiscono a relé con funzioni analoghe ma applicati a sistemi di telecomando;

se vengono aumentati di una quantità pari a 300, si riferiscono a relé con funzioni analoghe in sistemi di telecomando che aziona interruttori di linee uscenti da stazioni sia di produzione che non di produzione di energia elettrica.

K.3 Tabella K.3 informativa di altre codifiche ANSI/IEEE

Codice ANSI/IEEE

Definizione della funzione secondo la Norma ANSI C37.2 Descrizione della funzione

12 Massima Velocità Rilevazione della sovravelocità nelle macchine rotanti

14 Minima velocità Rilevazione della minima velocità nelle macchine rotanti

21 Protezione di Minima impedenza Rilevazione della misura di minima impedenza

21B Protezione di Minima impedenza Protezione di rincalzo dei generatori contro il cortocircuito

24 Sovraflusso (v/Hz) Controllo dell'aumento del flusso magnetico

25 Controllo di sincronismo Controllo e autorizzazione della messa in parallelo di due reti

26 Dispositivo termico Protezione contro il sovraccarico

27 Minima tensione Protezione per il controllo di un abbassamento di tensione

27D Minima tensione di sequenza diretta Protezione per motori contro il funzionamento con una tensione insufficiente

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Codice ANSI/IEEE

Definizione della funzione secondo la Norma ANSI C37.2 Descrizione della funzione

27R Minima tensione Rimanente Controllo della scomparsa della tensione mantenuta da macchine rotanti dopo la sconnessione della rete di alimentazione

27TN Minima tensione di terza armonica Rilevamento della presenza di un guasto a terra dell' avvolgimento statorico (neutro impedente)

32P Massima potenza attiva direzionale Protezione di controllo della massima potenza attiva trasferita

32Q Massima potenza reattiva direzionale Protezione di controllo della massima potenza reattiva trasferita

37 Minima corrente Protezione trifase contro l'abbassamento di corrente

37P Minima potenza attiva direzionale Protezione di controllo della minima potenza attiva trasferita

37Q Minima potenza reattiva direzionale Protezione di controllo della minima potenza reattiva trasferita

38 Sorveglianza della temperatura sonde termiche

Protezione contro il riscaldamento anomalo delle macchine elettriche

40 Perdita di eccitazione Protezione delle macchine sincrone contro il guasto o la perdita di eccitazione

46 Massima corrente di sequenza inversa Protezione contro lo squilibrio delle correnti di fase

47 Massima tensione di sequenza Inversa Protezione contro lo squilibrio delle tensioni e rilevazione del senso di rotazione delle fasi

48 -

51LR Avviamento prolungato e blocco rotore Protezione dei motori per avviamenti in sovraccarico

o a tensione ridotta e per blocco meccanico

49 Immagine termica Protezione contro il sovraccarico

49T Sonde di temperatura Protezione contro il riscaldamento anomalo delle macchine

50 Massima corrente di fase istantanea Protezione contro il cortocircuito tra le fasi

50BF Guasto interruttore Protezione di controllo della non apertura dell'interruttore dopo un ordine di apertura

50N o 50G

Massima corrente di terra istantanea

Protezione contro il guasto a terra istantaneo: 50N : corrente residua misurata sul ritorno comune TA 50G : corrente residua misurata direttamente su un solo TA o TA toroidale

50V Massima corrente a ritenuta di tensione istantaneo

Protezione contro il cortocircuito tra le fasi a soglia dipendente dalla tensione

50/27 Messa sotto tensione accidentale generatore Rilevazione della messa in tensione accidentale dei generatori

51 Massima corrente di fase tempo rizzata Protezione contro il sovraccarico o il cortocircuito tra le fasi

51 N oppure

51G Massima corrente di terra temporizzata

Protezione contro il guasto a terra ritardato: 51 N : corrente residua misurata sul ritorno comune TA51 G : corrente residua misurata direttamente su un solo TA o TA toroidale

51V Massima corrente a ritenuta di tensione temporizzata

Protezione contro il cortocircuito tra le fasi a soglia dipendente dalla tensione

59 Massima tensione Protezione per il controllo di un innalzamento della tensione o di presenza tensione

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Codice ANSI/IEEE

Definizione della funzione secondo la Norma ANSI C37.2 Descrizione della funzione

59N Massima tensione omopolare Protezione per il rilevamento di perdita d'isolamento

63 Pressione Rilevamento di guasto interno al trasformatore (gas, pressione)

64 Massima corrente omopolare Protezione contro il guasto a terra ritardato: corrente residua misurata direttamente su un solo TA toroidale

64REF Differenziale di terra ristretta Protezione contro il guasto a terra di un avvolgimento trifase collegato a stella con neutro messo a terra

64G Terra stato re 100 % Rilevazione della perdita d'isolamento dell'avvolgimento statorico (neutro impedente)

66 Limitazione del numero di avviamenti Protezione che controlla il numero di avviamenti di un motore

67 Massima corrente di fase direzionale Protezione contro il cortocircuito in una direzione determinata

67N 67NC

Massima corrente omopolare direzionale Protezione contro il guasto a terra in una direzione determinata NC : Neutro Compensato

78 Relé misuratore dell'angolo di fase

78PS Perdita di sincronismo (perdita di passo) Rilevazione della perdita di sincronismo delle macchine sincrone collegate alla rete

79 Richiusore Logica di richiusura dell'interruttore dopo apertura su guasto

81H Massima frequenza Protezione contro una frequenza di rete elevata

81L Minima frequenza Protezione contro una frequenza di rete bassa

81R Derivata di frequenza (df/dt) Protezione di frequenza per un distacco rapido tra due reti

87B Differenziale di sbarra Protezione contro i guasti interni ad un sistema di sbarre

87G Differenziale generatore Protezione contro i guasti interni al generatore

87L Differenziale di linea Protezione contro i guasti interni ad una linea

87M Differenziale motore Protezione contro i guasti interni ad un motore

87T Differenziale trasformatore Protezione contro i guasti interni ad un trasformatore

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€ 85,00

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La presente Norma è stata compilata dal Comitato Elettrotecnico Italiano e beneficia del riconoscimento di cui alla legge 1° Marzo 1968, n. 186.

Editore CEI, Comitato Elettrotecnico Italiano, Milano – Stampa in proprio

Autorizzazione del Tribunale di Milano N. 4093 del 24 Luglio 1956

Responsabile: Ing. A. Alberici

Comitato Tecnico Elaboratore CT 99-Impianti elettrici di potenza con tensioni nominali superiori a 1 kV in corrente alternata (ex SC 11A)

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