Coordinamento delle protezioni BT - Schneider Electric Italia
Coordinamento delle protezioni BT - Schneider Electric Italia
Coordinamento delle protezioni BT - Schneider Electric Italia
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Coordinamento</strong><br />
<strong>delle</strong> <strong>protezioni</strong> <strong>BT</strong><br />
Guida Tecnica
Sommario<br />
Glossario 2<br />
Le esigenze della distribuzione elettrica 3<br />
1.1. Sicurezza e disponibilità 3<br />
1.2. Distribuzione elettrica <strong>BT</strong> 4<br />
1.3. Funzioni e caratteristiche degli apparecchi di protezione 5<br />
1.3.1. Le funzioni degli interruttori 5<br />
1.3.2. Livello A: il quadro generale <strong>BT</strong> 5<br />
1.3.3. Livello B: i quadri di distribuzione 6<br />
1.3.4. Livello C: la distribuzione terminale 7<br />
1.4. La norma CEI EN 60947-2 8<br />
1.4.1 I principi 8<br />
1.4.2. Richiamo <strong>delle</strong> caratteristiche elettriche 9<br />
1.4.3. <strong>Coordinamento</strong> tra interruttori automatici 11<br />
1.5. Tabella riepilogativa 12<br />
Criteri di coordinamento 13<br />
2.1. La limitazione 13<br />
2.1.1. Principi 13<br />
2.1.2. Potere di limitazione di un interruttore 14<br />
2.1.3. Vantaggi 14<br />
2.1.4. Curve di limitazione 16<br />
2.2. La filiazione o protezione di sostegno (back-up) 17<br />
2.2.1. Campo d’impiego 17<br />
2.3. La selettività 19<br />
2.3.1. Generalità 19<br />
2.3.2. Tecniche di selettività 20<br />
2.4. Le regole di selettività 23<br />
2.4.1. Regole generali di selettività 23<br />
2.5. La selettività <strong>delle</strong> <strong>protezioni</strong> differenziali 24<br />
2.5.1. Selettività verticale 24<br />
2.5.2. Selettività orizzontale 25<br />
2.6. <strong>Coordinamento</strong> <strong>delle</strong> <strong>protezioni</strong> e norme impianto 26<br />
La scelta di <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong> 28<br />
3.1. Gli interruttori aperti 29<br />
3.1.1. Tecnologia dei poli 29<br />
3.1.2. Le innovazioni tecniche degli interruttori Masterpact 29<br />
3.2. Gli interruttori scatolati 34<br />
3.2.1. Sganciatori 34<br />
3.3. Gli interruttori modulari 35<br />
3.4. Le regole della selettività da 1 a 6300 A 36<br />
3.4.1. Regole generali di selettività 36<br />
3.4.2. Regole di selettività per Masterpact NT e NW 36<br />
3.4.3. Regole di selettività “naturale” tra Compact NSX 37<br />
3.4.4 La selettività rinforzata mediante filiazione<br />
con gli interruttori Compact NSX 38<br />
3.4.5. Applicazioni particolari 39<br />
3.4.6. Sintesi 39<br />
Le regole della selettività e della filiazione 40<br />
4.1. Tabelle di selettività 40<br />
4.2. Tabelle di filiazione 40<br />
4.3. Studio della selettività MT / <strong>BT</strong> da 1 a 6300 A 41<br />
4.3.1. A livello del quadro generale <strong>BT</strong> 42<br />
4.3.2. Filiazione 42<br />
4.3.3. A livello del quadro generale w 43<br />
4.3.4. A livello del quadro di distribuzione x 43<br />
4.3.5. A livello del quadro di distribuzione terminale y 43<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
1
2<br />
Glossario<br />
TED: tenuta elettrodinamica.<br />
DPCC: dispositivo di protezione contro i cortocircuiti.<br />
CEI: Comitato Elettrotecnico <strong>Italia</strong>no.<br />
TA: trasformatori di corrente.<br />
UC: unità di controllo.<br />
QG<strong>BT</strong>: quadro generale <strong>BT</strong>.<br />
CEP: canalizzazioni elettriche prefabbricate.<br />
MT: media tensione (da 1 kV a 36 kV).<br />
Icc: corrente di cortocircuito.<br />
Icc(D1): corrente di cortocircuito nel punto di installazione di D1.<br />
Ucc: tensione di cortocircuito.<br />
DBM: interruttore scatolato.<br />
PdI: potere di interruzione.<br />
Icu (1) : potere di interruzione estremo.<br />
IcuD1 (1) : potere di interruzione estremo di D1.<br />
(1) Le principali caratteristiche elettriche degli interruttori automatici sono descritte a pagina 8.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong>
In breve<br />
Sicurezza e disponibilità dell’energia<br />
sono le principali esigenze dell’utenza.<br />
Il coordinamento <strong>delle</strong> <strong>protezioni</strong><br />
permette di rispondere a queste esigenze<br />
ottimizzando i costi.<br />
Le esigenze<br />
della distribuzione elettrica<br />
La progettazione degli impianti elettrici in bassa tensione porta alla<br />
scelta dei dispositivi di protezione contro tre tipi di guasti:<br />
b i sovraccarichi;<br />
b i cortocircuiti;<br />
b<br />
i guasti d’isolamento.<br />
1.1. Sicurezza e disponibilità<br />
La scelta dei dispositivi di protezione deve tenere conto:<br />
b degli aspetti normativi legati alla sicurezza <strong>delle</strong> persone,<br />
b <strong>delle</strong> problematiche tecniche ed economiche dell’impianto.<br />
L’apparecchio scelto deve:<br />
b sopportare ed eliminare i guasti ottimizzando i costi rispetto alle prestazioni<br />
necessarie,<br />
b ridurre l’incidenza di un guasto ad una parte del circuito il più possibile limitata<br />
per garantire la continuità del servizio.<br />
Per raggiungere questi obiettivi occorre garantire il coordinamento <strong>delle</strong> prestazioni<br />
dei dispositivi di protezione necessaria per:<br />
b gestire la sicurezza e migliorare la durata nel tempo dell’impianto riducendo le<br />
sollecitazioni termiche ed elettrodinamiche,<br />
b gestire la disponibilità eliminando il guasto con l’intervento dell’interruttore<br />
installato immediatamente a monte del guasto stesso.<br />
I metodi di coordinamento tra interruttori sono:<br />
b la filiazione,<br />
b la selettività.<br />
Se il guasto d’isolamento viene gestito in modo specifico da dispositivi di protezione<br />
differenziali occorre comunque assicurare la selettività dei dispositivi differenziali o<br />
<strong>delle</strong> <strong>protezioni</strong> di terra.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
3
E45026<br />
Livello A<br />
Livello B<br />
Livello C<br />
4<br />
Le esigenze<br />
della distribuzione elettrica<br />
1.2. Distribuzione elettrica <strong>BT</strong><br />
quadro<br />
generale <strong>BT</strong><br />
quadro di distribuzione<br />
potenza<br />
industria/terziario<br />
quadro<br />
di distribuzione<br />
quadro<br />
di distribuzione<br />
400 A<br />
Schema semplificato di un impianto tipo che riassume la maggior parte dei casi riscontrabili.<br />
I diversi livelli di un impianto elettrico <strong>BT</strong><br />
I tre livelli di distribuzione hanno specifiche esigenze di disponibilità e di sicurezza.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
1600 A<br />
23 kA<br />
1000 A<br />
100 A 160 A<br />
16 A<br />
60 kA<br />
partenze prioritarie<br />
illuminazione, riscaldamento…<br />
45 kA<br />
19 kA<br />
utenze edificio<br />
70 kA<br />
75 kW<br />
distribuzione<br />
atelier 1<br />
cassetta<br />
di distribuzione<br />
100 A<br />
partenze<br />
non<br />
prioritarie<br />
distribuzione
In breve<br />
Le <strong>protezioni</strong> e il loro coordinamento<br />
devono adattarsi alle caratteristiche<br />
specifiche dell’impianto.<br />
A livello:<br />
b del quadro generale <strong>BT</strong> l’esigenza<br />
in termini di disponibilità dell’energia<br />
elettrica è massima,<br />
b dei quadri di distribuzione la limitazione<br />
<strong>delle</strong> sollecitazioni in caso di guasto<br />
è importante,<br />
b della Distribuzione Terminale, la<br />
sicurezza degli utilizzatori è essenziale.<br />
E45036<br />
1.3. Funzioni e caratteristiche<br />
degli apparecchi di protezione<br />
1.3.1. Le funzioni degli interruttori automatici<br />
L’interruttore automatico svolge un ruolo determinante nell’impianto elettrico, dal<br />
momento che è in grado di chiudere ed interrompere un circuito qualunque sia la<br />
corrente che lo attraversa, fino al suo potere di interruzione.<br />
Le funzioni fondamentali garantite da un interruttore automatico sono le seguenti:<br />
b<br />
b<br />
b<br />
b<br />
chiusura del circuito,<br />
conduzione della corrente,<br />
apertura del circuito e interruzione della corrente,<br />
assicurano il sezionamento.<br />
Le esigenze d’installazione, di ottimizzazione dei costi, di gestione della disponibilità<br />
e di sicurezza guidano le scelte relative all’interruttore.<br />
1.3.2. Livello A: il quadro generale <strong>BT</strong><br />
Il quadro generale <strong>BT</strong> è la chiave di accesso di tutta la distribuzione elettrica: in<br />
questa parte dell’impianto la disponibilità dell’energia è di fondamentale importanza.<br />
b Le correnti di cortocircuito sono importanti a causa:<br />
v della vicinanza <strong>delle</strong> sorgenti <strong>BT</strong> (es. trasformatori MT/<strong>BT</strong>),<br />
v <strong>delle</strong> sbarre di grandi dimensioni atte a consentire il trasporto di correnti elevate.<br />
Siamo nel campo degli interruttori aperti<br />
i<br />
Questi interruttori sono concepiti alla distribuzione<br />
elettrica di forte potenza:<br />
v vengono generalmente installati nei quadri generali <strong>BT</strong><br />
1/3<br />
come protezione degli arrivi e <strong>delle</strong> partenze di forte potenza;<br />
v<br />
devono restare chiusi in caso di cortocircuito per<br />
A permettere all’interruttore a valle di eliminare il guasto.<br />
2/3<br />
i<br />
Sono generalmente temporizzati.<br />
La tenuta elettrodinamica e la forte tenuta termica<br />
caratterizzata da una corrente di breve durata Icw sono<br />
fondamentali.<br />
i<br />
La loro tenuta elettrodinamica è massima grazie<br />
ad una particolare soluzione costruttiva (ved.pag. 29)<br />
Principali caratteristiche degli interruttori aperti:<br />
b per applicazioni di tipo industriale, conformi alla norma CEI EN 60947-2,<br />
b elevati valori di potere d’interruzione Icu da 40 a 150 kA,<br />
b corrente nominale da 800 a 6300 A,<br />
b categoria B:<br />
v elevata corrente nominale di breve durata ammissibile (Icw) da 40 kA a 100 kA - 1 s,<br />
v elevata tenuta elettrodinamica,<br />
b meccanismo di comando ad accumulo di energia.<br />
La continuità di servizio è garantita dalla selettività totale:<br />
verso la parte di circuito a monte con fusibili di protezione del trasformatore MT / <strong>BT</strong> (1) v<br />
,<br />
v verso la parte di circuito a valle con l’insieme <strong>delle</strong> partenze (selettività cronometrica).<br />
(1) L’interesse della selettività MT/<strong>BT</strong> risiede soprattutto nel fatto che l’intervento di rimessa in<br />
servizio può essere effettuato in modo meno difficoltoso in <strong>BT</strong> (accessibilità, vincoli), vantaggi<br />
importanti per la continuità di servizio.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
5
6<br />
E45041<br />
Le esigenze<br />
della distribuzione elettrica<br />
1.3.3. Livello B: i quadri di distribuzione<br />
I quadri di distribuzione appartengono alla parte intermedia dell’impianto:<br />
b la distribuzione viene realizzata da canalizzazioni prefabbricate o cavi di sezioni<br />
adatte,<br />
b le alimentazioni sono ancora abbastanza vicine: le correnti di cortocircuito<br />
possono raggiungere 100 kA,<br />
b la continuità di servizio resta sempre un’esigenza molto importante.<br />
Le <strong>protezioni</strong> dovranno quindi ridurre le sollecitazioni ed essere perfettamente<br />
coordinate con la distribuzione <strong>BT</strong> a monte e a valle.<br />
b Siamo nel campo degli interruttori scatolati.<br />
Gli interruttori scatolati devono essere in grado di garantire tempi di apertura molto<br />
rapidi. L’esigenza è principalmente quella di evitare al massimo le sollecitazioni a<br />
livello dei cavi e dei collegamenti così come <strong>delle</strong> utenze.<br />
i<br />
Fm<br />
Esempio di schema di repulsione<br />
Gli effetti della repulsione possono essere aumentati installando dei circuiti<br />
magnetici:<br />
b con effetti proporzionali al quadro della corrente,<br />
b con effetti proporzionali all’andamento della corrente quindi particolarmente<br />
efficaci a corrente elevata (Icc).<br />
Principali caratteristiche degli interruttori scatolati:<br />
b per applicazioni di tipo industriale, conformi alla norma CEI EN 60947-2,<br />
b elevati valori di potere d’interruzione (da 16 a 150 kA),<br />
b corrente nominale da 100 A a 1600 A,<br />
b in categoria B per gli interruttori interruttori > 630 A,<br />
b in categoria A per gli interruttori interruttori < 630 A,<br />
b a chiusura e apertura rapida e a tre posizioni di comando (On / Off / sganciato).<br />
La continuità di servizio è assicurata da una selettività:<br />
b parziale per l’alimentazione <strong>delle</strong> partenze non prioritarie,<br />
b totale per la distribuzione a valle che richiede un’elevata disponibilità dell’energia.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
i<br />
Fm<br />
Le soluzioni costruttive<br />
possibili sono:<br />
v a semplice anello di<br />
repulsione,<br />
v a doppia repulsione,<br />
v ad estrattore, elemento<br />
magnetico che respinge o<br />
attira il contatto mobile.
E45218<br />
1.3.4. Livello C: la distribuzione terminale<br />
Le <strong>protezioni</strong> sono poste direttamente a monte dei carichi; la selettività verso le<br />
<strong>protezioni</strong> dei livelli superiori deve essere assicurata.<br />
Questo livello è caratterizzato da una debole corrente di cortocircuito (alcuni kA).<br />
b Siamo nel campo degli interruttori modulari.<br />
Fm<br />
i<br />
Principali caratteristiche degli interruttori modulari:<br />
b potere di interruzione adatto alle esigenze (alcuni kA),<br />
b corrente nominale da 1,5 a 125 A in funzione dei carichi da alimentare,<br />
b in genere destinati alle applicazioni domestiche e terziarie, secondo la norma<br />
CEI EN 60898.<br />
Le <strong>protezioni</strong> installate devono garantire:<br />
b la limitazione in corrente,<br />
b un confort d’impiego,<br />
b una sicurezza assoluta, dal momento che questi dispositivi di protezione vengono<br />
utilizzati e manovrati da utenti non specializzati.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
i<br />
i<br />
Questi interruttori sono adatti a proteggere la distribuzione<br />
terminale: è necessario limitare le sollecitazioni<br />
termiche ed elettrodinamiche sui cavi, sui collegamenti<br />
e sui carichi.<br />
Le tecnologie degli interruttori modulari, utilizzati<br />
soprattutto a questo livello dell’impianto, consentono<br />
di ridurre i problemi.<br />
Negli interruttori modulari la limitazione dipende in<br />
parte dall’azionatore magnetico. Dopo aver sbloccato<br />
il meccanismo questo colpisce il contatto mobile<br />
fornendogli anticipatamente una velocità elevata.<br />
L’energia dell’arco si sviluppa quindi molto presto e<br />
molto velocemente. Per gli interruttori di piccolo calibro<br />
l’impedenza propria del polo contribuisce alla<br />
limitazione.<br />
Gli interruttori modulari sono adatti soprattutto alle<br />
applicazioni domestiche o alla protezione degli<br />
ausiliari, conformemente alla norma CEI EN 60898.<br />
Al contrario, se utilizzati per applicazioni industriali,<br />
devono rispondere alle prescrizioni della norma<br />
CEI EN 60947-2.<br />
7
DB116877<br />
La norma CEI EN 60947-2 specifica le<br />
caratteristiche essenziali degli interruttori<br />
industriali:<br />
8<br />
In breve<br />
b la categoria d’impiego,<br />
b le caratteristiche di regolazione,<br />
b le caratteristiche costruttive,<br />
Stabilisce una serie di prove molto<br />
complete e rappresentative <strong>delle</strong> reali<br />
condizioni d’impiego degli interruttori.<br />
L’Allegato A riconosce e definisce il<br />
coordinamento <strong>delle</strong> <strong>protezioni</strong>:<br />
Selettività e Filiazione.<br />
La conformità di un interruttore alla<br />
norma CEI EN 60947-2 è garanzia<br />
di qualità dell’apparecchio.<br />
Le esigenze<br />
della distribuzione elettrica<br />
1.4. La norma CEI EN 60947-2<br />
L’evoluzione <strong>delle</strong> esigenze di sicurezza e <strong>delle</strong> tecnologie ha permesso un<br />
innalzamento significativo <strong>delle</strong> prescrizioni normative per gli interruttori industriali.<br />
La conformità alla norma CEI EN 60947-2, può essere considerata un’assicurazione<br />
totale per l’impiego degli interruttori.<br />
1.4.1 I principi<br />
La norma CEI EN 60947-2 fa parte di una serie di norme che definiscono le<br />
caratteristiche <strong>delle</strong> apparecchiature a bassa tensione:<br />
b le regole generali CEI EN 60947-1, che raggruppano le definizioni, le prescrizioni<br />
e le prove comuni a tutte le apparecchiature industriali <strong>BT</strong>,<br />
b le norme prodotto CEI EN 60947 da 2 a 7, che trattano prescrizioni e prove<br />
specifiche al prodotto in oggetto.<br />
La norma CEI EN 60947-2 si applica agli interruttori e agli sganciatori loro associati.<br />
Le caratteristiche di funzionamento degli interruttori dipendono dagli sganciatori che<br />
ne comandano l’apertura in condizioni definite.<br />
Questa norma stabilisce le caratteristiche essenziali degli interruttori industriali:<br />
b la classificazione: categoria d’impiego, attitudine al sezionamento, ...<br />
b le caratteristiche elettriche di regolazione,<br />
b le informazioni utili all’impiego,<br />
b le caratteristiche costruttive,<br />
b il coordinamento <strong>delle</strong> <strong>protezioni</strong> (allegato A).<br />
La norma stabilisce inoltre <strong>delle</strong> prove di laboratorio a cui sottoporre gli interruttori.<br />
Queste prove sono molto complete e molto vicine alle reali condizioni d’impiego.<br />
La conformità <strong>delle</strong> prove alla norma CEI EN 60947-2 è verificata da laboratori<br />
accreditati.<br />
Tabella <strong>delle</strong> principali caratteristiche (allegato K CEI EN 60947-2)<br />
Caratteristiche<br />
di tensione<br />
Caratteristiche<br />
di corrente<br />
Caratteristiche<br />
di cortocircuito<br />
Caratteristiche<br />
dello sganciatore<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
Ue<br />
Ui<br />
Uimp<br />
In<br />
Ith<br />
Ithe<br />
Iu<br />
Icm<br />
Icu<br />
Ics<br />
Icw<br />
Ir<br />
1,05 x Ir<br />
1,30 x Ir<br />
Isd<br />
Ii<br />
Tensione nominale d’impiego<br />
tensione nominale d’isolamento<br />
tensione nominale di tenuta agli impulsi<br />
Corrente d’impiego nominale<br />
corrente termica convenzionale in aria libera<br />
corrente termica convenzionale in quadro<br />
corrente nominale ininterrotta<br />
Potere di chiusura nominale in cortocircuito<br />
potere di interruzione nominale estremo in cortocircuito<br />
potere di interruzione nominale in servizio<br />
corrente nominale ammissibile di breve durata<br />
Corrente di regolazione termica<br />
corrente convenzionale di non-intervento<br />
corrente convenzionale di intervento<br />
corrente di regolazione intervento corto ritardo<br />
corrente di regolazione intervento istantaneo<br />
Categoria di utilizzazione degli interruttori<br />
La norma CEI EN 60947-2 definisce due categorie di utilizzazione degli interruttori<br />
automatici:<br />
b categoria A: gli interruttori classificati in questa categoria non hanno ritardo<br />
intenzionale applicabile all’intervento dello sganciatore di cortocircuito.<br />
Si tratta in genere degli interruttori scatolati e modulari.<br />
Questi interruttori sono in grado di realizzare la selettività amperometrica.<br />
b categoria B: gli interruttori classificati in questa categoria sono previsti per<br />
realizzare la selettività cronometrica. Hanno un ritardo intenzionale applicabile<br />
all’intervento dello sganciatore (fino a 1 s) per qualsiasi cortocircuito di valore<br />
inferiore alla corrente Icw.<br />
Si tratta in genere degli interruttori aperti o scatolati di grosso calibro.<br />
Per gli interruttori installati in quadro generale <strong>BT</strong> è importante che la corrente nominale<br />
ammissibile di breve durata sia uguale al potere d’interruzione Icu in modo da garantire<br />
la selettività fino al potere di interruzione nominale estremo Icu.
1.4.2. Richiamo <strong>delle</strong> caratteristiche elettriche<br />
Le caratteristiche di regolazione sono date per curve di intervento. Tali curve<br />
comprendono diverse zone delimitate dalle correnti qui di seguito indicate (definite<br />
nell’allegato K della norma CEI EN 60947-2).<br />
E45211<br />
t Io<br />
t d<br />
b Corrente d’impiego nominale (In)<br />
In (in A eff.) = corrente ininterrotta massima sopportata a temperatura ambiente<br />
senza riscaldamento anomalo.<br />
Es.: 125 A a 40 °C.<br />
b Corrente di regolazione termica (Ir)<br />
Ir (in A eff.) dipende da In. Ir caratterizza la protezione contro i sovraccarichi.<br />
Per il funzionamento in sovraccarico, le correnti convenzionali di non-intervento Inf<br />
e di intervento If sono:<br />
v Inf = 1,05 Ir,<br />
v If = 1,30 Ir.<br />
If è dato per un tempo di intervento convenzionale.<br />
Per una corrente superiore a If, l’intervento per sgancio termico avverrà secondo<br />
una curva a tempo inverso. Ir è definita protezione lungo ritardo (LR).<br />
Corrente di regolazione intervento corto ritardo (Isd)<br />
Isd (in kA eff.) dipende da In/Ir. Isd caratterizza la protezione contro i cortocircuiti.<br />
L’apertura dell’interruttore avviene secondo la curva di intervento corto ritardo:<br />
con una temporizzazione tsd,<br />
o a I2 b<br />
v<br />
v t costante,<br />
v o istantaneamente (come per la protezione istantanea).<br />
Isd è definita Protezione Corto ritardo o Im.<br />
b Corrente di regolazione intervento istantaneo (Ii)<br />
Ii (eff. kA) è data in funzione di In. Ii caratterizza la protezione istantanea contro i<br />
cortocircuiti per tutte le categorie di interruttori. Per le sovracorrenti importanti<br />
(cortocircuiti) superiori alla soglia Ii, l’interruttore automatico deve essere in grado<br />
di interrompere istantaneamente la corrente di guasto.<br />
Questa protezione può essere disabilitata a seconda della tecnologia e del tipo di<br />
interruttore (soprattutto per gli interruttori in categoria B).<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
t sd<br />
Ir Isd Ii<br />
Icu<br />
I<br />
9
10<br />
DB102110<br />
Le esigenze<br />
della distribuzione elettrica<br />
Id<br />
ts = 1 s<br />
Corrente nominale ammissibile<br />
di breve durata (ts = 1 s)<br />
Tabella per il calcolo del cortocircuito asimmetrico (CEI EN 60947.2 § 4.3.5.3.)<br />
Icc: corrente di cortocircuito presunta simmetr. Coefficiente di asimmetria<br />
kA (valore efficace)<br />
k<br />
4,5 y I y 6 1,5<br />
6 < I y 10 1,7<br />
10 < I y 20 2,0<br />
20 < I y 50 2,1<br />
50 < I 2,2<br />
Potere di chiusura nominale in cortocircuito (Icm) (1)<br />
b<br />
Icm (kA cresta) è il valore della massima corrente di cortocircuito asimmetrica<br />
che l’interruttore automatico è in grado di stabilire. La chiusura su cortocircuito<br />
rapresenta la sollecitazione massima a cui viene sottoposto un interruttore.<br />
Potere di interruzione nominale estremo (Icu) (1)<br />
b<br />
Icu (kA eff.) è il valore della massima corrente di cortocircuito che l’interruttore<br />
è in grado di interrompere ad una determinata tensione d’impiego Ue.<br />
Viene verificato con una sequenza di prove normalizzate. Dopo questa sequenza<br />
l’interruttore non deve essere pericoloso.<br />
Potere di interruzione nominale in servizio (Ics) (1)<br />
b<br />
Ics (kA eff.) è un valore dichiarato dal costruttore, espresso in % di Icu.<br />
Rappresenta il valore della massima corrente di cortocircuito che l’ interruttore è in<br />
grado di interrompere per 3 volte alla corrispondente tensione nominale d’impiego.<br />
È una caratteristica molto importante: più il valore di Ics è elevato, più l’interruttore è<br />
performante.<br />
Corrente nominale ammissibile di breve durata (Icw) (1)<br />
b<br />
Definito per gli interruttori automatici in categoria B.<br />
Icw (kA eff.) è il valore di corrente massimo che l’interruttore può portare senza<br />
danneggiamenti per tutta la durata del tempo di ritardo previsto (da 0,05 a 1 s).<br />
Questa caratteristica viene verificata con la sequenza di prove normalizzate.<br />
(1) Queste caratteristiche sono per una determinata tensione d’impiego Ue.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
Icw<br />
Id<br />
I cresta simmetrica<br />
Valore RMS<br />
t t<br />
Relazione tra Icu e la corrente<br />
di cresta ammissibile<br />
I cresta asimmetrica
E45015a<br />
1.4.3. <strong>Coordinamento</strong> tra interruttori automatici<br />
Il termine «coordinamento» si riferisce al comportamento di due apparecchi installati<br />
in serie su un circuito elettrico in presenza di un cortocircuito.<br />
La filiazione, protezione di sostegno o di back-up<br />
Consiste nell’installare un interruttore a monte D1 per aiutare un interruttore a valle<br />
D2 ad interrompere correnti di cortocircuito superiori al suo potere di interruzione<br />
estremo IcuD2. Questo valore è indicato come IcuD2+D1.<br />
La norma CEI EN 60947-2 riconosce la filiazione tra due interruttori.<br />
Per i punti critici, laddove si incontrano le curve di intervento, la filiazione deve<br />
essere verificata con prove di laboratorio.<br />
La selettività<br />
Consiste nel garantire il coordinamento tra dispositivi di protezione installati in serie<br />
in modo che, in caso di guasto a valle, intervenga solo l’interruttore installato<br />
immediatamente a monte del guasto.<br />
La norma CEI EN 60947-2 definisce un valore di corrente Is detto limite di selettività<br />
tale che:<br />
b se la corrente di guasto è inferiore al valore Is interviene solo l’interruttore D2 a valle,<br />
b se la corrente di guasto è superiore al valore Is, intervengono entrambi gli interruttori<br />
D1 e D2.<br />
Così come per la filiazione, la selettività deve essere verificata con prove e test dei<br />
punti critici.<br />
La selettività e la filiazione possono essere garantite solo dal costruttore che<br />
riporterà i risultati ottenuti in apposite tabelle.<br />
D2 D1<br />
IB Icu Icu<br />
D2 D2+D1<br />
Filiazione. Selettività.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
D1<br />
D2<br />
I<br />
E45015b<br />
D2 D1<br />
D1<br />
D2<br />
IB Icu Icu<br />
D2 D1<br />
Glossario<br />
b Icc(D1): Corrente di cortocircuito nel punto in cui è installato D1,<br />
b<br />
IcuD1: Potere di interruzione estremo di D1.<br />
zona di<br />
sovrapposizione<br />
I<br />
11
12<br />
Quadro generale <strong>BT</strong><br />
Livello A<br />
1.5. Tabella riepilogativa<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
Quadro di distribuzione<br />
Livello B<br />
Quadro di distribuzione terminale<br />
Livello C<br />
Caratteristiche quadro<br />
I nominale da 800 a 6300 A da 100 a 800 A da 1 a 100 A<br />
Icc da 50 kA a 150 kA da 20 kA a 100 kA da 3 kA a 10 kA<br />
Tenuta termica<br />
Icw/Tenuta elettrodinamica<br />
*** * *<br />
Continuità<br />
di servizio<br />
*** *** **<br />
Tipo di<br />
interruttori<br />
interruttore di tipo aperto<br />
o interruttore scatolato grosso calibro<br />
interruttore<br />
scatolato<br />
Norma CEI EN 60947-2 b b b (1)<br />
Sganciatore<br />
magnetotermico<br />
elettronico b<br />
v (2)<br />
b<br />
interruttore<br />
modulare<br />
Caratteristiche prodotti<br />
In tipica da 800 a 6300 A da 100 a 630 A da 1 a 125 A<br />
Icu da 50 kA a 150 kA da 25 kA a 150 kA da 3 kA a 25 kA<br />
Categoria d’impiego B A A<br />
Capacità di limitazione * *** ***<br />
b consigliato o obbligatorio<br />
v possibile<br />
*** importante<br />
** normale<br />
* poco importante<br />
(1) Per un impiego domestico e similare conforme alla norma CEI EN 60898.<br />
(2) Possibile fino a 250 A.<br />
DB116878<br />
Le esigenze<br />
della distribuzione elettrica<br />
DB117210<br />
031887<br />
b
La limitazione è una tecnica che permette<br />
all’interruttore limitatore di ridurre in modo<br />
notevole le correnti di cortocircuito in un<br />
impianto.<br />
I vantaggi della limitazione sono molteplici:<br />
b attenuazione degli effetti dannosi<br />
prodotti dalle correnti di cortocircuito<br />
su un impianto:<br />
v<br />
v<br />
v<br />
b<br />
In breve<br />
elettromagnetici,<br />
termici,<br />
meccanici,<br />
base della tecnica di filiazione.<br />
E45206b<br />
Criteri<br />
di coordinamento<br />
2.1. La limitazione<br />
2.1.1. Principi<br />
La corrente di guasto presunta Icc è la corrente di cortocircuito che circolerebbe nel<br />
circuito in assenza di limitazione nel punto di installazione del dispositivo di<br />
protezione.<br />
L’eliminazione in meno di un mezzo periodo della corrente di guasto, fa si che si<br />
debba tenere conto solo della prima I cresta asimmetrica. Questa dipende dal cos ϕ di guasto<br />
del circuito.<br />
UA<br />
Em<br />
Id<br />
ts t1 t2<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
I cresta asimmetrica<br />
Icc<br />
IL<br />
t<br />
t<br />
La diminuzione della corrente I cresta in I L limitata caratterizza la limitazione di un interruttore.<br />
La limitazione consiste nel creare una forza controelettromotrice capace di opporsi<br />
all’aumento della corrente di cortocircuito.<br />
I tre criteri determinanti per l’efficacia della limitazione sono i seguenti:<br />
b il tempo d’intervento, ovvero l’istante in cui compare la forza controelettromotrice (fcem),<br />
b la velocità di crescita della forza controelettromotrice fcem,<br />
b il valore della forza controelettromotrice fcem.<br />
La forza controelettromotrice è la tensione d’arco UA dovuta alla resistenza dell’arco<br />
che si forma tra i contatti dal momento della loro separazione.<br />
La sua rapidità di evoluzione è legata alla velocità di separazione dei contatti.<br />
Come è possibile vedere nella figura sopra riportata, a partire dall’istante Ts in cui i<br />
contatti si separano, la forza controelettromotrice UA cresce fino al momento t1 in cui<br />
è uguale alla tensione dell’alimentazione Em.<br />
La corrente limitata ha così raggiunto il suo valore massimo, diminuendo e coprendo<br />
il tempo t2. Il suo abbassamento è provocato dalla forza controelettromotrice il cui<br />
valore è superiore a Em.<br />
13
14<br />
E45009<br />
Criteri<br />
di coordinamento<br />
2.1.2. Potere di limitazione di un interruttore<br />
Il potere di limitazione di un interruttore automatico rappresenta la sua capacità, più<br />
o meno grande, di lasciar passare, in occasione di un cortocircuito, una corrente<br />
limitata reale inferiore alla corrente di cortocircuito presunta.<br />
La sollecitazione termica (energia specifica passante) della corrente limitata è<br />
rappresentata dall’area più scura definita dalla curva della corrente limitata I 2 cc (t).<br />
In assenza di limitazione questa sollecitazione termica occuperebbe invece l’area<br />
più estesa definita dalla curva del quadrato della corrente presunta.<br />
Per una corrente di cortocircuito presunta Icc, una limitazione di questa corrente al<br />
10 % si traduce con meno dell’1 % della sollecitazione termica presunta.<br />
L’aumento della temperatura del cavo è direttamente proporzionale alla sollecitazione<br />
termica (1) .<br />
Icc<br />
Â<br />
00%<br />
0%<br />
tcc<br />
Limitazione in corrente e impulso termico.<br />
2.1.3. Vantaggi<br />
La limitazione attenua fortemente gli effetti dannosi prodotti dalle correnti di<br />
cortocircuito su un impianto.<br />
Effetti dannosi<br />
dei cortocircuiti<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
Icc cresta transitoria<br />
presunta<br />
Icc cresta presunta<br />
Icc cresta<br />
limitata<br />
t<br />
Effetti della limitazione<br />
b termici<br />
Sollecitazione termica limitata (diminuzione<br />
dell’ampiezza e della durata di passaggio della<br />
corrente) quindi:<br />
v minor riscaldamento dei conduttori,<br />
v aumento della durata di vita dei componenti<br />
dell’impianto.<br />
b meccanici<br />
Corrente di cresta limitata quindi:<br />
v forze elettromotrici ridotte,<br />
v meno rischi di deformazione o rottura a livello dei<br />
collegamenti elettrici.<br />
b elettromagnetici Riduzione del campo magnetico quindi:<br />
v meno rischi di disturbi dei dispositivi di misura vicini.<br />
Quindi, la limitazione contribuisce alla durata nel tempo dell’impianto elettrico.<br />
(1) In caso di cortocircuito si verifica un riscaldamento adiabatico dei conduttori (senza trasmissione<br />
di calore con l’esterno per la rapidità dell’apporto di energia).<br />
L’aumento di temperatura per un conduttore di sezione S è:<br />
è detto impulso termico (A2 T<br />
T<br />
K<br />
Δθ =<br />
S<br />
s).<br />
0<br />
0<br />
2 I2dt où I2dt E45010<br />
A 2<br />
I 2 cc<br />
Corrente<br />
presunta<br />
100%<br />
Corrente<br />
limitata<br />
< 1%<br />
t
E45044<br />
Applicazioni ai motori Funzioni<br />
sezionamento e<br />
protezione contro<br />
i sovraccarichi<br />
comando<br />
protezione contro<br />
i sovraccarichi<br />
o protezione<br />
termica<br />
<strong>protezioni</strong><br />
specifiche<br />
o interna<br />
al motore<br />
Partenza motore.<br />
Tipo 1<br />
CEI EN 60947-4-1<br />
Il coordinamento di tipo 1 richiede che, in caso<br />
di cortocircuito, l’avviatore non provochi danni<br />
alle persone o agli impianti,<br />
pur non potendo essere in grado di funzionare<br />
ulteriormente senza riparazioni o sostituzioni di<br />
parti.<br />
L’isolamento deve essere mantenuto anche<br />
dopo l’incidente.<br />
Prima di riavviare è necessario ripristinare<br />
la partenza motore.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
Le funzioni da assicurare su una partenza motore sono<br />
le seguenti:<br />
b il sezionamento,<br />
b il comando,<br />
b la protezione contro i sovraccarichi,<br />
b la protezione contro i cortocircuiti,<br />
b <strong>protezioni</strong> complementari.<br />
Una partenza motore può essere composta da 1, 2, 3 o<br />
4 apparecchi diversi.<br />
Nel caso più frequente di associazione di più apparecchi<br />
è necessario coordinare le diverse funzioni degli<br />
apparecchi stessi.<br />
<strong>Coordinamento</strong> dei componenti della partenza motore.<br />
Grazie alla limitazione, gli effetti dannosi <strong>delle</strong> correnti di<br />
cortocircuito sulla partenza motore sono fortemente attenuati.<br />
Una buona limitazione degli interruttori permette di ottenere<br />
facilmente un coordinamento di tipo 2 secondo la norma<br />
CEI EN 60947-4-1, senza sovradimensionamento dei<br />
componenti. Questo tipo di coordinamento garantisce<br />
all’operatore un utilizzo ottimale della sua partenza motore<br />
Tipo 2<br />
CEI EN 60947-4-1<br />
Il coordinamento di tipo 2 richiede che, in caso<br />
di cortocircuito, l’avviatore non provochi danni<br />
alle persone o alle installazioni e sia in grado di<br />
funzionare ulteriormente.<br />
Il rischio della saldatura dei contatti del<br />
contattore è ammesso, purché la loro<br />
separazione risulti facile.<br />
Prima di riavviare è sufficiente effettuare un<br />
controllo rapido.<br />
Manutenzione ridotta e rapidità di rimessa<br />
in servizio.<br />
15
16<br />
E45011<br />
Criteri<br />
di coordinamento<br />
2.1.4. Curve di limitazione<br />
Il potere di limitazione di un interruttore è espresso da curve di limitazione che indicano:<br />
b la corrente di cresta limitata in funzione del valore efficace della corrente di<br />
cortocircuito presunta.<br />
Esempio: su una partenza da 160 A con Icc presunta di 90 kA efficace, l’Icc di cresta<br />
non limitata è di 200 kA (fattore di asimmetria di 2,2) e l’Icc limitata è di 26 kA cresta.<br />
l’energia specifica passante limitata (in A2s), in funzione del valore efficace<br />
della corrente di cortocircuito presunta.<br />
Esempio: sempre sulla partenza sopra considerata, l’effetto termico passa da oltre<br />
100 106 A2s a 6 106 A2 b<br />
s.<br />
cresta<br />
kA<br />
200<br />
26<br />
Curva di limitazione in corrente.<br />
A s<br />
2<br />
energia<br />
limitata<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
90 kA<br />
kAeff<br />
Icc eff presunta<br />
90<br />
Icc cresta limitata<br />
Icc eff<br />
presunta<br />
kAeff<br />
Curva di limitazione in energia specifica passante.
In breve<br />
La filiazione permette di:<br />
b risparmiare sui componenti elettrici<br />
e sui tempi di progettazione,<br />
b semplificare la scelta <strong>delle</strong> <strong>protezioni</strong>,<br />
installando interruttori con prestazioni<br />
standard.<br />
E45015c<br />
2.2. La filiazione o protezione di sostegno<br />
(back-up)<br />
La filiazione assicura un potere di interruzione “rinforzato” agli interruttori installati a<br />
valle di un interruttore limitatore. L’interruttore limitatore, limitando i forti valori di<br />
corrente di cortocircuito nell’impianto, aiutano gli interruttori installati a valle.<br />
La filiazione permette di utilizzare un interruttore con potere di interruzione inferiore<br />
alla corrente di cortocircuito calcolata nel suo punto d’installazione.<br />
2.2.1. Campo d’impiego<br />
2.2.1.1. La filiazione<br />
b interessa tutti gli apparecchi situati a valle dell’interruttore limitatore,<br />
b non è limitata a due apparecchi consecutivi, ma può essere realizzata anche tra<br />
apparecchi installati in quadri diversi.<br />
La norma d’impianto (CEI 64-8) impone che il dispositivo di protezione contro i<br />
cortocircuiti installato a monte abbia un potere di interruzione estremo Icu superiore<br />
o almeno uguale alla corrente di cortocircuito presunta nel punto di installazione.<br />
Per gli interruttori installati a valle, il potere di interruzione estremo Icu da prendere in<br />
considerazione è il potere di interruzione estremo rinforzato dal coordinamento.<br />
2.2.1.2. Principi<br />
Quando i due interruttori intervengono (a partire dal punto IB), alla separazione dei<br />
contatti di D1 una tensione d’arco UAD1 si aggiunge alla tensione UAD2 e aiuta<br />
l’apertura dell’interruttore D2 con la limitazione complementare.<br />
t (s)<br />
D2 D1<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
IB Icu Icu<br />
(D2) (D2 + D1)<br />
I<br />
E45217<br />
I<br />
IB<br />
t1<br />
Icc<br />
t1' t2<br />
D1<br />
D2<br />
UAD1<br />
UAD2<br />
t (ms)<br />
UAD1<br />
UAD2<br />
17
18<br />
E45208<br />
Criteri<br />
di coordinamento<br />
L’associazione D1 + D2 permette di aumentare le prestazioni di D2 come mostrato<br />
dalla figura 2:<br />
b curva di limitazione D2,<br />
b curva di limitazione rinforzata di D2 da parte di D1,<br />
b Icu D2 rinforzata da D1.<br />
Infatti, in conformità con le specifiche della norma CEI EN 60947-2, i costruttori<br />
indicano direttamente e garantiscono l’Icu rinforzata con l’associazione D1 + D2.<br />
I<br />
I1<br />
IcuD2<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
D1<br />
D2<br />
IcuD2/rinforzato<br />
D1 aiuta D2 a interrompere la corrente<br />
limitazione di D2 rinforzato da D1<br />
limitazione di D2<br />
limitazione di D1<br />
Icc (D)<br />
2.2.1.3. Vantaggi<br />
La filiazione permette di sfruttare tutti i vantaggi della limitazione attenuando quindi<br />
fortemente gli effetti dannosi prodotti dalle correnti di cortocircuito su un impianto,<br />
ovvero:<br />
b gli effetti termici<br />
b gli effetti elettrodinamici,<br />
b gli effetti elettromagnetici.<br />
L’installazione di un solo interruttore limitatore permette di ottenere risparmi<br />
sostanziali sui componenti elettrici e sui tempi di progettazione:<br />
b semplificazione della scelta degli apparecchi con le tabelle di filiazione,<br />
b risparmio sugli interruttori a valle. La limitazione permette di utilizzare interruttori<br />
con prestazioni standard.
In breve<br />
La selettività <strong>delle</strong> <strong>protezioni</strong> rappresenta<br />
un punto chiave per la continuità di servizio.<br />
La selettività può essere:<br />
b parziale,<br />
b totale,<br />
a seconda <strong>delle</strong> caratteristiche di<br />
associazione <strong>delle</strong> <strong>protezioni</strong>.<br />
Le tecniche che permettono di realizzare<br />
la selettività si possono identificare come<br />
segue:<br />
b selettività amperometrica,<br />
b selettività cronometrica,<br />
b selettività logica.<br />
La selettività può essere ottimizzata con<br />
l’installazione a valle di interruttori limitatori.<br />
E45215a<br />
2.3. La selettività<br />
2.3.1. Generalità<br />
2.3.1.1. Principio<br />
La selettività consiste nell’assicurare il coordinamento tra le caratteristiche di<br />
funzionamento di interruttori installati in serie in modo che, in caso di guasto a valle,<br />
intervenga solo l’ interruttore installato immediatamente a monte del guasto. Si avrà<br />
un valore di corrente Is (detto limite di selettività) tale che:<br />
b I di guasto > Is: i due interruttori aprono,<br />
b I di guasto < Is: solo D2 apre e interrompe il guasto.<br />
D1<br />
D2<br />
0 Ir D2<br />
Is<br />
apre<br />
solo D2<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
I di guasto<br />
D1 e D2<br />
aprono<br />
I di guasto<br />
Qualità della selettività<br />
Il valore Is deve essere confrontato con il valore della lcc(D2) presunta nel punto di<br />
installazione D2.<br />
b selettività totale: Is > Icc(D2); la selettività si dice totale se, per tutte le correnti di<br />
guasto, apre soltanto l’interruttore D2 installato subito a monte del guasto.<br />
b selettività parziale: Is < Icc(D2); la selettività si dice parziale, se la condizione<br />
sopra riportata viene verificata solo fino ad un certo valore di corrente Is (detto limite<br />
di selettività). Per correnti superiori a Is gli interruttori D1 e D2 aprono simultaneamente.<br />
Dati costruttore<br />
I costruttori forniscono la qualità della selettività in modo intrinseco:<br />
b selettività totale, se Is è uguale a IcuD1 (l’associazione non potrà mai avere a che<br />
fare con una corrente di guasto superiore a questo valore),<br />
b selettività parziale, limitata a Is. Il valore Is può essere superiore al valore della<br />
Icc(D2). Vista dall’utilizzatore la selettività è quindi totale.<br />
Glossario<br />
b Icc(D1): Corrente di cortocircuito nel punto di installazione di D1,<br />
b IcuD1: Potere di interruzione estremo di D1.<br />
19
20<br />
E45213b<br />
DB102105<br />
Criteri<br />
di coordinamento<br />
2.3.2. Tecniche di selettività<br />
Selettività amperometrica<br />
La selettività amperometrica è legata direttamente alla differenziazione <strong>delle</strong> soglie<br />
di intervento di due interruttori in serie.<br />
b i trasformatori possono, per tensioni superiori alla loro tensione nominale,<br />
assorbire correnti con componenti armoniche.<br />
In questo caso la causa è la saturazione dovuta all’effetto d’isteresi.<br />
t D2 D1<br />
Ir2 Ir1<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
Isd 2 Isd 1<br />
Il limite di selettività Is è:<br />
- Is = Isd2 se le soglie Isd1 e Isd2 sono troppo vicine o sovrapposte,<br />
- Is = Isd1 se le soglie Isd1 e Isd2 sono sufficientemente distanziati.<br />
In generale la selettività amperometrica si ottiene quando:<br />
- Ir1 / Ir2 < 2,<br />
- Isd1 / Isd2 > 2.<br />
Il limite di selettività è:<br />
- Is = Isd1.<br />
D1<br />
Livello di selettività<br />
La selettività è totale se Is > Icc(D2), o Isd1 > Icc(D2).<br />
Questo implica in genere:<br />
v un basso livello Icc(D2),<br />
v<br />
una differenza importante tra i calibri degli interruttori D1 e D2.<br />
La selettività amperometrica si applica prevalentemente a livello<br />
di distribuzione terminale.<br />
D2<br />
Selettività cronometrica<br />
La selettività cronometrica è un ampliamento della selettività amperometrica.<br />
Si ottiene differenziando i tempi di intervento dei dispositivi di protezione. Questa tecnica<br />
consiste nell’applicare una temporizzazione ∆t all’intervento corto ritardo (CR) di D1.<br />
t D2 D1<br />
Dt<br />
D1<br />
Ir2 Ir1 Isd 2 Isd 1 Ii 1<br />
Le soglie di D1 e di D2 rispettano le regole di applicazione della selettività<br />
amperometrica.<br />
Il limite di selettività Is dell’associazione è uguale alla soglia istantanea Ii1 di D1.<br />
I<br />
D2<br />
Id
E45216<br />
Livello di selettività<br />
Sono possibili due casi di utilizzo:<br />
b sulle partenze terminali e/o intermedie<br />
È possibile utilizzare interruttori in categoria A con un intervento temporizzato<br />
dell’interruttore a monte. Questo permette di prolungare la selettività<br />
amperometrica fino alla soglia istantanea Ii1 dell’interruttore a monte: Is = Ii1.<br />
Se Icc(D2) non è troppo elevata (caso di una partenza terminale) si ottiene la<br />
selettività totale.<br />
b sugli arrivi e sulle partenze del quadro generale <strong>BT</strong><br />
A questo livello la continuità di servizio è prioritaria: le caratteristiche del circuito<br />
permettono l’utilizzo di interruttori in categoria B adatti ad un intervento<br />
temporizzato. Questo tipo di interruttori ha una tenuta termica elevata.<br />
(Corrente nominale ammissibile di breve durata = 50 % Icu per ∆t = 1s): Is = Icw.<br />
Anche per valori di Icc(D2) elevati, la selettività cronometrica assicura<br />
generalmente una selettività totale: Icw1 > Icc(D2).<br />
Nota: L’utilizzo di interruttori in categoria B implica sollecitazioni termiche ed elettrodinamiche<br />
importanti per i componenti dell’impianto elettrico.<br />
Questi interruttori hanno infatti una soglia istantanea Ii elevata regolabile o disattivabile per<br />
garantire se necessario la protezione <strong>delle</strong> sbarre.<br />
Miglioramento della selettività amperometrica e cronometrica<br />
b interruttori limitatori.<br />
L’utilizzo di un interruttore limitatore permette di non tener conto del limite di selettività.<br />
Ic<br />
Id<br />
ILd<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
Id<br />
non limitatore<br />
limitatore<br />
di cortocircuito<br />
Icc (D2)<br />
Come mostrato dalla figura sopra riportata, D1 rileverà una corrente di guasto Id:<br />
b uguale a Id in caso di interruttore non limitatore,<br />
b uguale a ILd Id in caso di interruttore limitatore.<br />
Il limite di selettività amperometrica e cronometrica Is dell’associazione D1 + D2<br />
viene quindi portato ad un valore tanto maggiore quanto più l’interruttore limitatore a<br />
valle è rapido ad intervenire.<br />
Livello di selettività<br />
L’utilizzo di un interruttore limitatore è molto efficace per ottenere una selettività<br />
totale quando le regolazioni <strong>delle</strong> soglie (selettività amperometrica) e/o la soglia di<br />
intervento istantaneo (selettività cronometrica) dell’interruttore a monte D1 sono<br />
troppo basse rispetto alla corrente di guasto Id in D2 - Icc(D2).<br />
21
22<br />
DB116879<br />
Criteri<br />
di coordinamento<br />
Selettività logica o "Zone Selective Interlocking (ZSI)"<br />
D1<br />
D2<br />
Selettività logica.<br />
D3<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
ordine<br />
di attesa<br />
ordine<br />
di attesa<br />
filo pilota<br />
Questo tecnica di selettività può essere applicata solo con sganciatori elettronici<br />
installati sugli interruttori Compact e Masterpact: la Selettività logica gestisce solo le<br />
funzioni Corto ritardo o Protezione Terra degli aparecchi pilotati.<br />
In particolare è esclusa la funzione Protezione Istantanea.<br />
Regolazioni degli interruttori pilotati<br />
b temporizzazione: è necessario rispettare ed applicare gli eventuali gradini di<br />
temporizzazione della selettività cronometrica (∆tD1 u ∆tD2 u ∆tD3),<br />
b soglie: è necessario rispettare la differenziazione naturale dei calibri <strong>delle</strong><br />
<strong>protezioni</strong> (IcrD1 u IcrD2 u IcrD3).<br />
Principi<br />
b Lo scambio di informazioni richiede un tempo massimo di 100 ms quindi tutti gli<br />
sganciatori interessati dalla selettività logica devono essere temporizzati sul<br />
secondo gradino di temporizzazione (t maggiore di 100 ms);<br />
b tutti gli interruttori che vedono transitare una corrente superiore alla soglia di<br />
funzionamento inviano un segnale di attesa all’interruttore installato a monte;<br />
b l’interruttore installato immediatamente a monte del cortocircuito, non ricevendo<br />
nessun ordine di attesa, apre istantaneamente, mentre il successivo interruttore a<br />
monte rimane chiuso consentendo così di realizzare un intervento selettivo.<br />
Così facendo il tempo di eliminazione del guasto è limitato al minimo indispensabile<br />
a tutti i livelli di selettività possono essere maggiori del numero di gradini di<br />
temporizzazione e l’affidabilità globale dell’impianto è migliorata.<br />
Funzionamento<br />
Un filo pilota collega in cascata i dispositivi di protezione di un’installazione (cf. figura<br />
selettività logica). Quando si verifica un guasto ogni interruttore installato a monte<br />
del guasto invia un segnale (uscita livello alto) provocando il passaggio in<br />
temporizzazione dell’interruttore a monte (ingresso a livello alto).<br />
L’interruttore installato immediatamente a monte del cortocircuito, non ricevendo<br />
nessun ordine di attesa, apre istantaneamente,.<br />
Livello di selettività<br />
Consigliata e molto utilizzata negli USA, questa tecnica permette di:<br />
v realizzare facilmente e in standard la selettività su 3 o più livelli,<br />
v eliminare gli effetti sul circuito legati all’intervento temporizzato della protezione<br />
in caso di guasto che interessi direttamente le sbarre a monte. Tutte le <strong>protezioni</strong><br />
intervengono quasi istantaneamente,<br />
v<br />
realizzare facilmente la selettività verso il circuito a valle con interruttori non comandati.
E45223<br />
2.4. Le regole di selettività<br />
2.4.1. Regole generali di selettività<br />
Protezione contro i sovraccarichi<br />
Per un valore qualunque di sovracorrente la selettività è garantita in sovraccarico se<br />
il tempo di non intervento dell’interruttore a monte D1 è superiore al tempo massimo<br />
di interruzione dell’interruttore D2.<br />
La condizione è realizzata se il rapporto <strong>delle</strong> regolazioni Lungo Ritardo (LR) e<br />
Corto ritardo (CR) è superiore a 2.<br />
Protezione contro i cortocircuiti<br />
b selettività cronometrica<br />
L’intervento dell’interruttore a monte D1 è temporizzato con una temporizzazione ∆t.<br />
v Occorre rispettare le condizioni necessarie per la selettività amperometrica.<br />
v La temporizzazione ∆t dell’interruttore a monte D1 deve essere sufficiente a<br />
consentire l’eliminazione del guasto da parte dell’interruttore a valle.<br />
La selettività cronometrica permette di aumentare il limite di selettività Is fino alla<br />
soglia di intervento istantaneo dell’interruttore a monte D1.<br />
La selettività è sempre totale se l’interruttore D1:<br />
- è in categoria B,<br />
- ha un valore di Icw uguale al suo potere d’interruzione in cortocircuito Icu.<br />
La selettività è totale negli altri casi se la soglia di intervento istantaneo<br />
dell’interruttore a monte D1è superiore all’Icc presunta in D2.<br />
b selettività logica<br />
La selettività è sempre totale.<br />
b Caso generale<br />
v Le curve tempo / corrente forniscono “chiaramente” un valore di Icc (limitata o<br />
presunta) inferiore all’intervento Corto ritardo dell’interruttore a monte;<br />
la selettività è quindi totale.<br />
t<br />
I t<br />
Ir2 selettività<br />
amperometrica<br />
Ir2<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
Isd1<br />
selettività<br />
cronometrica<br />
Isd1<br />
Is<br />
Is<br />
I<br />
I<br />
In caso contrario solo <strong>delle</strong><br />
prove possono indicare i<br />
limiti di selettività del<br />
coordinamento in<br />
particolare quando gli<br />
interruttori sono limitatori.<br />
Il limite di selettività Is può<br />
essere determinato<br />
confrontando l’andamento<br />
<strong>delle</strong> curve:<br />
v in energia di intervento<br />
per l’interruttore a valle,<br />
v<br />
in energia di non<br />
intervento per l’interruttore<br />
a monte.<br />
L’eventuale punto<br />
d’intersezione <strong>delle</strong> curve<br />
indica il limite di selettività<br />
Is.<br />
I costruttori indicano nelle<br />
tabelle di selettività<br />
le prestazioni provate del<br />
coordinamento.<br />
23
24<br />
DB102111<br />
Criteri<br />
di coordinamento<br />
2.5. La selettività <strong>delle</strong> <strong>protezioni</strong><br />
differenziali<br />
In base al sistema di collegamento a terra (detto anche sistema di neutro) la<br />
selettività utilizza solo il coordinamento <strong>delle</strong> <strong>protezioni</strong> contro le sovracorrenti.<br />
Quando il guasto d’isolamento viene gestito in modo specifico da <strong>protezioni</strong> differenziali<br />
(ad esempio, in sistema TT), è necessario garantire anche la selettività dei dispositivi<br />
differenziali tra loro.<br />
La selettività <strong>delle</strong> <strong>protezioni</strong> differenziali deve permettere che, in caso di guasto<br />
d’isolamento, venga isolata solo la partenza interessata dal difetto.<br />
L’obiettivo è ottimizzare la disponibilità dell’energia.<br />
Esistono due tipi di selettività differenziale.<br />
2.5.1. Selettività verticale<br />
Tenuto conto <strong>delle</strong> esigenze e <strong>delle</strong> norme di funzionamento la selettività deve<br />
rispondere contemporaneamente alle condizioni amperometrica e cronometrica.<br />
Da<br />
Db<br />
Selettività verticale.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
DDR<br />
DDR<br />
Condizione amperometrica<br />
Il dispositivo differenziale deve intervenire tra I∆n e I∆n/2, ove I∆n rappresenta il<br />
valore della corrente di funzionamento dichiarato. Occorre quindi avere un rapporto<br />
minimo pari a 2 tra le soglie di intervento dei dispositivi a monte e a valle.<br />
I valori normalizzati per uso domestico indicano un rapporto pari a 3.<br />
Condizione cronometrica<br />
Il tempo minimo di non intervento del dispositivo a monte deve essere superiore<br />
al tempo massimo di intervento del dispositivo a valle per tutti i valori di corrente.<br />
Nota: Il tempo di intervento dei dispositivi differenziali deve essere sempre inferiore o uguale al<br />
tempo indicato nelle norme d’impianto per assicurare la protezione <strong>delle</strong> persone contro i contatti<br />
indiretti.
E45046<br />
DB102112<br />
Nel campo degli interruttori differenziali per uso domestico, le norme CEI EN 61008-1<br />
(interruttori differenziali) e CEI EN 61009-1 (interruttori automatici differenziali)<br />
definiscono dei tempi di funzionamento.<br />
I valori della tabella corrispondono alle curve G e S.<br />
La curva G (Generale) corrisponde ai dispositivi di protezione a corrente differenziale<br />
di tipo generale non temporizzati e la curva S (Selettiva) ai dispositivi differenziali<br />
temporizzati selettivi.<br />
t<br />
ms<br />
500<br />
200<br />
100<br />
50<br />
20<br />
10<br />
1 2 5 10<br />
Curve dei tempi di funzionanemto G e S.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
S max.<br />
Valori normalizzati dei tempi di funzionanemto<br />
Tipo In<br />
A<br />
I∆n<br />
A<br />
G<br />
500 A<br />
Id / IDn.<br />
Valori normalizzati dei tempi di funzionanemto<br />
e di non funzionamento (in secondi) a:<br />
I∆n 2I∆n 5I∆n 500 A<br />
selettivo > 25 > 0,030 0,5 0,2 0,15 0,15 tempo<br />
di funzionamento<br />
max<br />
0,13 0,06 0,05 0,04 tempo<br />
di<br />
non funzionamento<br />
min<br />
2.5.2. Selettività orizzontale<br />
Definita anche selezione dei circuiti, permette il risparmio di un interruttore<br />
differenziale a monte dell’impianto quando gli interruttori sono installati nello stesso<br />
quadro. In caso di perdita di isolamento solo la partenza interessata al guasto viene<br />
messa fuori servizio in quanto gli altri dispositivi differenziali non rilevano alcuna<br />
corrente verso terra.<br />
DDR DDR<br />
Selettività orizzontale.<br />
25
La selettività e la filiazione possono<br />
essere garantite solo dal costruttore<br />
che registrerà i risultati dei test effettuati<br />
in apposite tabelle.<br />
26<br />
In breve<br />
Criteri<br />
di coordinamento<br />
2.6. <strong>Coordinamento</strong> <strong>delle</strong> <strong>protezioni</strong><br />
e norme d’installazione<br />
La norma impianti CEI 64-8 che riguarda gli impianti elettrici degli edifici,<br />
raccomanda un buon coordinamento tra i dispositivi di protezione. Riconosce i<br />
principi della filiazione e della selettività degli interruttori basandosi sulla norma<br />
prodotto CEI EN 60947-2.<br />
Norme prodotto CEI EN 60947-2<br />
Nell’allegato A, la norma CEI EN 60947-2 riconosce e definisce il coordinamento tra<br />
gli interruttori automatici.<br />
In particolare definisce le prove da effettuare.<br />
b La selettività<br />
Viene normalmente studiata sul piano teorico. Nei punti critici in cui le curve di<br />
intervento si sovrappongono deve essere verificata con appositi test. È garantita dal<br />
costruttore che registrerà il valore di Is (limite di selettività) nelle apposite tabelle.<br />
b La filiazione o protezione di sostegno<br />
La norma indica le misure da effettuare per verificare il coordinamento.<br />
v Verifica mediante confronto <strong>delle</strong> caratteristiche<br />
Nei casi pratici questo tipo di verifica è sufficiente.<br />
È necessario dimostrare chiaramente che l’IcuD2 dell’associazione è compatible<br />
con l’energia massima ammessa da D2 (I2t ).<br />
v Verifica con prove<br />
La filiazione è normalmente verificata con prove per i punti critici.<br />
Le prove vengono realizzate con un interruttore a monte D1 regolato al massimo<br />
di I max e un interruttore a valle D2 regolato alla soglia minima. I risultati dei test<br />
(poteri di interruzione rinforzati dalla filiazione) sono riportati in una tabella e garantiti<br />
dal costruttore.<br />
Norme d’impianto<br />
Le norma CEI 64-8 definisce l’applicazione di questi principi a seconda dello schema<br />
di collegamento a terra considerato.<br />
Selettività<br />
La selettività è definita e stabilita qualunque sia il sistema di neutro utilizzato e<br />
con qualsiasi tipo di guasto (sovraccarico, cortocircuito, guasto d’isolamento).<br />
Tuttavia, in caso di guasto d’isolamento in sistema IT, il vantaggio della continuità di<br />
servizio è garantito dallo schema di collegamento stesso che tollera il 1 o difetto.<br />
Tale vantaggio deve essere mantenuto con la ricerca e l’eliminazione rapida del guasto.<br />
Filiazione<br />
Al contrario le regole di filiazione sono date per un sistema tipo TN o TT.<br />
Regole di base in sisema IT:<br />
Le regole di filiazione non possono essere applicate nel sistema IT, a causa del<br />
doppio guasto d’isolamento. Le regole da seguire sono le seguenti:<br />
b l’interruttore deve avere un potere di interruzione superiore o uguale alla corrente<br />
di cortocircuito trifase nel punto considerato,<br />
b in caso di doppio guasto presunto è stabilito che la corrente di cortocircuito del<br />
doppio guasto sarà al massimo:<br />
v 15 % dell’Icc trifase per un Icc trifase ≤10 000 A,<br />
v 25 % dell’Icc trifase per un Icc trifase > 10 000 A.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong>
E51174<br />
E51122<br />
E51175<br />
Sistema TT.<br />
Sistema TN.<br />
Sistema IT.<br />
Nota: La norma CEI 60364 definisce 3 tipi di schemi di collegamento a terra (detti anche sistemi<br />
di neutro) e più precisamente:<br />
TT: Neutro del trasformatore <strong>BT</strong> collegato direttamente a terra.<br />
Le masse degli apparecchi sono collegate a terra.<br />
b TN: Neutro del trasformatore <strong>BT</strong> e masse degli apparecchi collegati ad una terra comune.<br />
b IT: Neutro del trasformatore <strong>BT</strong> isolato da terra.<br />
Le masse degli apparecchi sono collegate a terra.<br />
Questi tre sistemi di distribuzione (e le tecniche di interruzione automatica ad essi associate)<br />
hanno lo scopo di assicurare la protezione <strong>delle</strong> persone contro i contatti indiretti.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
PE<br />
L1<br />
L2<br />
L3<br />
N<br />
L1<br />
L2<br />
L3<br />
N<br />
PE<br />
L1<br />
L2<br />
L3<br />
N<br />
PE<br />
27
28<br />
La scelta di <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong> offre a catalogo gamme di interruttori automatici rispondenti a<br />
tutte le diverse esigenze della distribuzione elettrica <strong>BT</strong>, da 0,5 a 6300 A, ovvero:<br />
b le gamme di interruttori di potenza Masterpact NT e NW da 800 a 6300 A,<br />
b le gamme di interruttori scatolati Compact:<br />
v Compact NSX da 100 a 630 A<br />
v Compact NS da 630 a 3200 A<br />
b le gamme di interruttori modulari Multi 9 da 0,5 a 125 A,<br />
b le gamme di interruttori protezione motore Integral/GV2/GV7.<br />
Questi prodotti sono conformi alle norme prodotto CEI EN 60947-2.<br />
Le possibili associazioni sono state provate secondo la norma CEI EN 60947-2<br />
e sono garantite da <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong>.<br />
Sono a disposizione del Cliente esaustive tabelle di coordinamento, filiazione<br />
e selettività.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong>
E56816<br />
E56817<br />
3.1. Gli interruttori aperti<br />
Le tecnologie <strong>delle</strong> gamme Masterpact di <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong> permettono di<br />
rispondere alle esigenze di selettività in testa all’impianto oltre che alle specifiche<br />
esigenze di limitazione legate ad alcuni tipi di applicazioni.<br />
3.1.1. Tecnologia dei poli<br />
3.1.1.1. La tecnologia del polo “selettivo”<br />
Una forte selettività richiede che venga rinforzata la tenuta elettrodinamica<br />
dell’apparecchio. Utilizzando l’effetto di compensazione elettromagnetica a corrente<br />
propria.<br />
i<br />
i<br />
1/3<br />
2/3<br />
i<br />
Compensazione elettromagnetica.<br />
Questa tecnologia è utilizzata in tutti gli interruttori Masterpact NT e NW tranne per la<br />
caratteristica L1 dell’interruttore Masterpact NT che utilizza una tecnologia a polo<br />
“limitatore”.<br />
La tecnologia del polo “limitatore”<br />
Una forte capacità di limitazione è resa possibile da:<br />
b un polo fisso con anello di corrente con magnete a forma di U,<br />
b un asse del polo mobile posizionato alla sua estremità.<br />
3.1.2. Le novità tecniche dei nuovi interruttori<br />
Masterpact per ottimizzare le prestazioni<br />
3.1.2.1. Masterpact NT e NW N1 e H1<br />
Questi interruttori sono adatti alle più comuni applicazioni nel settore industriale<br />
o del grande terziario (Icc < 65 kA). Sono in grado di realizzare una selettività totale<br />
con gli interruttori Compact NS installati a valle.<br />
Il loro potere di interruzione è uguale alla tenuta termica<br />
Ics = Icw<br />
Questo permette all’apparecchio di sopportare la corrente di cortocircuito massima<br />
per tutta la durata della temporizzazione corto ritardo.<br />
selettività cronometrica totale<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
A<br />
Fr<br />
dfm<br />
Fm<br />
La pressione di contatto<br />
è proporzionale a I 2 .<br />
42 kA<br />
65 kA<br />
NT H1 NW H1<br />
Icu = Ics = tenuta elettrodinamica Icw<br />
3.1.2.2. Masterpact NW H2<br />
Quando il livello di cortocircuito nel punto d’installazione dell’interruttore è superiore<br />
alla sua tenuta termica, il potere di interruzione dell’interruttore dovrà essere<br />
superiore alla sua tenuta termica Ics > Icw.<br />
Per evitare danni all’apparecchio occorre una protezione interna che assicuri un<br />
intervento istantaneo del dispositivo di protezione ad una soglia regolata<br />
immediatamente al di sotto della tenuta elettrodinamica.<br />
I<br />
29
30<br />
E56818<br />
E56819<br />
La scelta di <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
Icc<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
TED<br />
t<br />
Campo di precisione<br />
della soglia di<br />
intervento<br />
istantaneo<br />
(±10 %)<br />
Campo di precisione della soglia di intervento istantaneo (±10 %)<br />
selettività cronometrica max<br />
85 kA<br />
NW H2<br />
100 kA<br />
Ics = Icu<br />
Icw = tenuta termica = soglia DIN di autoprotezione<br />
Selettività cronometrica limitata.<br />
L’utilizzo di trasformatori di corrente in aria che consentono una misura più precisa<br />
(assenza di saturazione), permette di avvicinarsi alla soglia della tenuta termica (Icw).<br />
Questo migliora sensibilmente il livello di selettività permettendo quindi di eliminare<br />
la protezione istantanea.<br />
Questo garantisce una selettività totale con gli interruttori Compact NS installati a<br />
valle, particolarmente utile nelle installazioni in grandi stabilimenti industriali<br />
(Icc < 100 kA).<br />
I
E56820<br />
3.1.2.3. Masterpact NW H3<br />
Con la versione NW H3 (In da 2000 A a 4000 A) si ha la possibilità di avere un<br />
interruttore con elevato potere d’interruzione (Icu = Ics = 150 kA), mantenendo un<br />
alto valore di corrente di breve durata ammissibile (Icw = 65 kA), per esigenze di<br />
selettività cronometrica. Anche in questo caso, così come per la versione H2, per le<br />
correnti di cortocircuito superiori a Icw si ha l’intervento di una soglia di<br />
autoprotezione istantanea in corrispondenza della tenuta elettrodinamica<br />
dell’interruttore, pari a 150 kA in valore di picco.<br />
Per ottenere un potere d’interruzione così elevato si è resa necessaria la<br />
realizzazione di un meccanismo di sgancio che bypassasse quello dell’unità di<br />
controllo per le correnti superiori alla tenuta termica Icw; per queste correnti infatti<br />
l’unità di controllo non garantisce tempi così rapidi da evitare il danneggiamento<br />
dell’interruttore.<br />
Il nuovo meccanismo di sgancio brevettato da <strong>Schneider</strong>, sfrutta l’azione della forza<br />
elettromagnetica creata dalla corrente di guasto per allontanare il contatto mobile del<br />
polo interessato dalla corrente di guasto dal contatto fisso. Il movimento del polo<br />
grazie ad una catena cinematica viene trasmesso ad una leva, la quale libera con la<br />
sua azione l’albero su cui sono montati i poli dell’interruttore.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
Leva che libera l’albero dei poli<br />
Catena cinematica<br />
Sensore meccanico<br />
L’intervento meccanico avviene in parallelo alla misura elettronica che confermerà<br />
l’apertura dell’interruttore, indicando il guasto sul fronte dell’apparecchio.<br />
Questo sistema permette:<br />
b di conservare una forte tenuta termica: Icw = 65 kA 1s,<br />
b di avere, per le correnti di cortocircuito superiori a Icw, una soglia di autoprotezione<br />
istantanea in corrispondenza della tenuta elettrodinamica dell’interruttore, pari a<br />
150 kA in valore di picco.<br />
Questa caratteristica si addice perfettamente alle installazioni con più alimentazioni<br />
con una forte corrente di cortocircuito (> 100 kA) sulle sbarre principali ed una<br />
necessità primaria di continuità di servizio.<br />
La selettività con gli interruttori Compact NS a valle è totale già nella versione base.<br />
3.1.2.4. Masterpact NW e NT L1<br />
Con la versione L1, gli interruttori NT ed NW sono limitatori e hanno elevato potere<br />
d’interruzione (Icu = 150 kA a Vn = 400 V).<br />
Grazie alla loro capacità di limitazione consentono ad esempio di abbattere una<br />
corrente di cortocircuito presunta pari a 150 kA in valore efficace ad un valore di<br />
cresta di 75 kA e 170 kA rispettivamente per Masterpact NT ed NW.<br />
L’interruttore NW L1 (In da 800 a 2000 A) conserva una buona tenuta termica<br />
(Icw = 30 kA).<br />
Utilizza le tecnologie precedentemente descritte:<br />
b polo selettivo per garantire una tenuta termica di 30 kA/400 V,<br />
b<br />
sistema di interruzione ultra rapido in caso di corrente di cortocircuito molto<br />
importante.<br />
31
32<br />
E56821<br />
E56822<br />
La scelta di <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
Per ottenere una limitazione importante della corrente di cortocircuito anche per<br />
questa versione è stato utilizzato il meccanismo brevettato di sgancio rapido della<br />
versione H3.<br />
La capacità di limitazione dipende dalla tensione d’arco creata tra il contatto fisso e il<br />
contatto mobile al momento dell’apertura che deve avvenire in modo rapido.<br />
Corrente di<br />
cc presunta<br />
e<br />
Corrente<br />
limitata<br />
UM<br />
EM<br />
ts<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
I<br />
U<br />
Ua<br />
Tempo iniziale di interruzione<br />
Tempo d’intervento<br />
La particolare conformazione dei contatti dell’interruttore permette di aumentare la<br />
forza di repulsione sul contatto mobile, favorendo la spinta dell’arco nella camera<br />
d’interruzione.<br />
b Utilizzo di un anello di corrente in U per aumentare la forza di repulsione.<br />
b Utilizzo di un magnete a forma di U magnetica intorno al contatto fisso per favorire<br />
la spinta dell’arco nella camera d’interruzione, velocemente e il più in alto possibile.<br />
Magnete<br />
a forma di U<br />
t<br />
t
DB116880<br />
Magnete a<br />
forma di U<br />
Anello di<br />
corrente in U<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
Camera d’interruzione<br />
Ua<br />
In presenza di una forte corrente di cortocircuito i poli si aprono leggermente, il<br />
magnete a forma di U spinge l’arco nella camera d’interruzione. Il sistema di sgancio<br />
provoca quindi l’apertura molto rapida dell’interruttore.<br />
Questa tecnica risponde alle esigenze di limitazione <strong>delle</strong> correnti di guasto<br />
garantendo al contempo un livello di selettività di 37 kA, senza eguali per questo tipo<br />
di interruttore.<br />
L’interruttore Masterpact NT L1 utilizza un polo limitatore che garantisce<br />
un’apertura rapida in presenza di forti correnti di cortocircuito.<br />
La capacità di limitazione è molto importante per questo tipo di interruttore.<br />
NT L1 Icc presunta = 390 k e Icc limitata = 75 kÂ.<br />
Per garantire tempi rapidi d’intervento ed ottenere una forte limitazione della corrente<br />
di cortocircuito su apparecchi poco limitatori si utilizza un’unità di controllo che, in<br />
presenza di un cortocircuito, consente di avere un intervento basato non sul valore<br />
istantaneo della corrente, ma sulla pendenza del primo fronte di salita della forma<br />
d’onda della corrente stessa; infatti la pendenza del fronte d’onda della corrente di<br />
cortocircuito raggiunge i massimi valori negli istanti iniziali del guasto, quando la<br />
corrente è in fase di rapida crescita, e quindi l’ordine di sgancio viene dato dall’unità<br />
di controllo in tempi più rapidi.<br />
Alla comparsa di una corrente di cortocircuito l’interruttore automatico a valle apre<br />
non appena la corrente di guasto supera la sua soglia di sgancio eliminando il<br />
guasto. Il Masterpact NT L1 a monte non interviene ma i suoi contatti si respingono<br />
limitando le sollecitazione sul circuito.<br />
33
34<br />
DB116881<br />
La scelta di <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
3.2. Gli interruttori scatolati<br />
Gli interruttori scatolati <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong> sono stati progettati in modo da assicurare<br />
agli utilizzatori la massima disponibilità dell’energia.<br />
Gli interruttori scatolati:<br />
b rispondono in modo ottimale ai problemi di selettività,<br />
b hanno un eccezionale potere di limitazione anche in presenza di correnti di<br />
cortocircuito elevate e riducono in modo drastico gli effetti nocivi sulla distribuzione<br />
intermedia.<br />
La gamma Compact NSX da 100 a 630 A è utilizzata principalmente:<br />
b per la protezione della distribuzione intermedia,<br />
b per proteggere linee che alimentano grossi carichi.<br />
Questa gamma utilizza una tecnica innovativa: l’interruzione rotoattiva.<br />
Contatto<br />
fisso<br />
Arco<br />
elettrico<br />
Camera<br />
d’interruzione<br />
Camera<br />
d’interruzione<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
Corrente di<br />
cortocircuito<br />
Pistone<br />
Camera di interruzione<br />
Questa tecnica innovativa di limitazione <strong>delle</strong> forti correnti utilizza una nuova energia<br />
di intervento, la pressione, consequenza dell’energia dell’arco.<br />
Funziona nel modo seguente:<br />
b Ogni polo dell’interruttore possiede una camera di interruzione indipendente.<br />
Al sopraggiungere della corrente di guasto si ha una più rapida repulsione dei contatti<br />
e l’arco elettrico viene frazionato in due parti rendendo più facile la sua estinzione.<br />
b Uno speciale dispositivo a pistone e molla utilizza la pressione prodotta<br />
dall’energia dell’arco per provocare, al di sopra di una soglia di circa 25 In, uno<br />
sgancio riflesso, 3 ms circa dopo la repulsione dei contatti.<br />
b Al di sotto di questa soglia la pressione è insufficiente a provocare l’intervento e<br />
l’impedenza degli archi limita la corrente di cortocircuito.<br />
Il dimensionamento degli elementi <strong>delle</strong> camere di interruzione è legato alla taglia<br />
dell’interruttore. La limitazione sarà tanto maggiore quanto più ridotta è la taglia<br />
dell’interruttore.<br />
Questa tecnica innovativa assicura agli interruttori Compact NSX un potere di<br />
limitazione eccezionale e maggiori possibilità di selettività.<br />
La tecnica di interruzione rotoattiva limita sul nascere le correnti di cortocircuito<br />
riducendo così le sollecitazioni sugli impianti.<br />
3.2.1. Sganciatori<br />
Camera<br />
d’interruzione<br />
Contatto<br />
mobile<br />
Arco<br />
elettrico<br />
Contatto<br />
fisso<br />
Interruzione rotoattiva (repulsione dei contatti) Interruzione rotoattiva (pressione dei gas)<br />
Gli interruttori Compact NSX integrano uno sganciatore magnetotermico o elettronico.<br />
La regolazione <strong>delle</strong> soglie Lungo Ritardo (LR) permette di assicurare la selettività<br />
amperometrica.<br />
La protezione Corto ritardo (CR) è regolata in standard con una minitemporizzazione<br />
da 5 a 7 ms (a seconda della taglia dell’interruttore), che permette<br />
una selettività cronometrica per cortocircuiti di valore medio al di sopra della soglia di<br />
intervento Corto ritardo (punto 1.4. norma CEI EN 60947-2)<br />
E45014
E45221<br />
3.3. Gli interruttori modulari<br />
Gli interruttori di tipo modulare Multi 9 offrono prestazioni e caratteristiche adatte a<br />
rispondere alle esigenze della distribuzione terminale:<br />
Fm<br />
i<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
i<br />
i<br />
b corrente nominale da 0,5 a 125 A,<br />
b potere di interruzione fino a 50 kA secondo<br />
CEI EN 60947-2,<br />
b curve di intervento B, C, D, K, Z e MA,<br />
b sistema d’installazione semplice e sicuro su guida DIN,<br />
b Blocco Vigi agganciabile direttamente ai dispositivi<br />
di protezione.<br />
Gli interruttori modulari Multi 9 funzionano secondo<br />
i principi dell’azionatore magnetico, permettendo uno<br />
sviluppo molto rapido dell’energia dell’arco.<br />
35
Gli interruttori Masterpact N e H<br />
assicurano una selettività totale con tutti<br />
gli interruttori installati a valle se sono<br />
soddisfatte le quattro seguenti condizioni:<br />
b il rapporto tra le regolazioni lungo<br />
ritardo dei due apparecchi è dell’ordine di<br />
1,6 al massimo,<br />
b il rapporto tra le regolazioni corto ritardo<br />
è dell’ordine di 1,5,<br />
b le regolazioni dei ritardi intenzionali<br />
sono compatibili,<br />
b la regolazione del valore istantaneo, se<br />
presente, deve essere impostata su OFF.<br />
36<br />
In breve<br />
La scelta di <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
3.4. Le regole della selettività<br />
da 1 a 6300 A<br />
3.4.1. Regole generali di selettività<br />
(in distribuzione)<br />
3.4.1.1. Protezione contro i sovraccarichi<br />
interruttori a monte e a valle equipaggiati di sganciatore magnetotermico.<br />
La selettività amperometrica degli interruttori <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong> è realizzata se il<br />
rapporto <strong>delle</strong> soglie di intervento:<br />
termico è superiore a 1,6,<br />
magnetico è superiore a 2.<br />
interruttore a monte equipaggiato di uno sganciatore elettronico e a valle di uno<br />
sganciatore magnetotermico.<br />
La selettività amperometrica degli interruttori <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong> è realizzata se il<br />
rapporto <strong>delle</strong> soglie di intervento:<br />
Lungo Ritardo (LR) e termico è superiore a 1,6 (1) o 2,5,<br />
Corto ritardo (CR) e magnetico è superiore a 1,5.<br />
interruttori a monte e a valle equipaggiati di uno sganciatore elettronico.<br />
La selettività amperometrica degli interruttori <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong> è realizzata se il<br />
rapporto <strong>delle</strong> soglie di intervento:<br />
Lungo Ritardo (LR) è superiore a 1,2 (1) b<br />
v<br />
v<br />
b<br />
v<br />
v<br />
v<br />
v<br />
o 1,6,<br />
v Corto ritardo (CR) è superiore a 1,5.<br />
(1) Sganciatore a monte con soglia LR temporizzabile.<br />
DB102113<br />
3.4.1.2. Protezione contro i cortocircuiti<br />
b selettività cronometrica<br />
La selettività cronometrica degli interruttori <strong>delle</strong> gamme <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong> si ottiene<br />
differenziando i tempi di intervento dei dispositivi di protezione; in particolare deve<br />
esserci la differenza di un gradino di temporizzazione tra la protezione a monte e la<br />
protezione a valle.<br />
b selettività logica<br />
La selettività è sempre totale.<br />
3.4.2. Regole di selettività per Masterpact NT e NW<br />
3.4.2.1. Masterpact NT e NW tipo H1 e N1<br />
La selettività cronometrica è sempre totale con un interruttore Masterpact N1 o H1<br />
installato a monte (Icw = Icu), qualunque sia l’interruttore installato a valle.<br />
3.4.2.2. Masterpact NW tipo H2 e H3<br />
La selettività cronometrica è assicurata fino alla soglia della tenuta termica ovvero:<br />
b 85 kA per un interruttore Masterpact NW H2,<br />
b 65 kA per un interruttore Masterpact NW H3.<br />
A livello del quadro generale <strong>BT</strong>:<br />
v senza dubbio la selettività non è totale (fig. 1) tra un arrivo D1 e una partenza D2.<br />
Sbarre<br />
D1<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
NW20 H2<br />
D2<br />
Selettività limitata a 85 kA<br />
100 kA<br />
E45225<br />
Sbarre<br />
D1<br />
Selettività totale<br />
D2
E56827<br />
3.4.3. Regole di selettività “naturale” tra Compact NSX<br />
3.4.3.1. Selettività tra interruttori di distribuzione<br />
I nuovi interruttori Compact NSX consentono di realizzare semplici regole di<br />
selettività.<br />
3.4.3.2. Protezione contro i sovraccarichi: selettività amperometrica<br />
Come per il caso generico, la selettività amperometrica tra interruttori Compact NSX<br />
è realizzata se il rapporto <strong>delle</strong> soglie di intervento:<br />
b Lungo Ritardo (LR) è superiore da 1,2 a 2,5,<br />
b Corto ritardo (CR) è superiore da 1,5 a 2,<br />
a seconda dei tipi di sganciatori che equipaggiano gli interruttori.<br />
3.4.3.3. Protezione contro le correnti di cortocircuito ridotte:<br />
selettività cronometrica<br />
L’intervento dell’interruttore a monte D1 è leggermente temporizzato fino allo<br />
sgancio riflesso.<br />
Dal momento che l’interruttore a valle è di calibro inferiore (A) il suo intervento sarà<br />
molto più rapido e aprirà in un tempo inferiore alla temporizzazione dell’interruttore a monte.<br />
Questa selettività, cronometrica, è applicabile fino alla soglia di sgancio riflesso<br />
dell’interruttore a monte (circa 25 In).<br />
La protezione tra interruttori Compact NSX è selettiva se il rapporto tra le taglie<br />
(calibri) degli interruttori è superiore a 2.<br />
3.4.3.4. Protezione contro le correnti di cortocircuito elevate:<br />
selettività energetica<br />
Le tecniche innovative dell’interruzione rotoattiva e dello sgancio riflesso degli<br />
interruttori Compact NSX garantiscono un potere di limitazione eccezionale ed una<br />
differenziazione naturale <strong>delle</strong> curve di intervento di D2 / non intervento di D1.<br />
3.4.3.5. Principio<br />
Quando i dispositivi di protezione D1 e D2 rilevano una corrente di cortocircuito<br />
molto elevata, i contatti degli apparecchi si aprono contemporaneamente limitando<br />
la corrente.<br />
b L’energia dell’arco, importante a livello di D2, provoca il suo intervento.<br />
b L’energia dell’arco, limitata a livello di D1, non è sufficiente a provocarne l’intervento.<br />
L’interruttore a valle, di taglia inferiore, sarà più limitatore e sgancerà con una<br />
limitazione in corrente tale che l’energia di guasto sarà ampiamente inferiore alla<br />
soglia di intervento dell’interruttore a monte.<br />
t (s)<br />
10000<br />
1000<br />
100<br />
10<br />
1<br />
.1<br />
.01<br />
NSX100<br />
100 A<br />
NSX250<br />
250 A<br />
.001<br />
.5 1 10<br />
x 100 A<br />
100 300<br />
Diagramma tempi/correnti. Diagramma energia.<br />
Curve di intervento di un interruttore Compact NSX100 e 250 e tipi di selettività.<br />
Questa tecnica permette di rendere standard la selettività tra gli apparecchi.<br />
La protezione tra Compact NSX è selettiva se il rapporto tra le taglie degli interruttori<br />
è superiore a 2.<br />
Questa selettività, prolungamento <strong>delle</strong> selettività amperometrica e cronometrica,<br />
è detta “selettività energetica”.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
E56826<br />
I 2 t<br />
D2<br />
D1<br />
D<br />
Icu2<br />
D<br />
ND<br />
Icu1<br />
D1<br />
D2<br />
I<br />
37
E56824<br />
Riflesso<br />
Riflesso<br />
38<br />
ID/IN1<br />
D1<br />
PD1<br />
ID/IN2<br />
D2<br />
PD2<br />
ts t's<br />
ts<br />
ts t's<br />
UA D1<br />
UA D2<br />
Selettività rinforzata mediante filiazione.<br />
t<br />
t<br />
t<br />
t<br />
E56825<br />
La scelta di <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
3.4.4 La selettività rinforzata mediante filiazione<br />
con gli interruttori Compact NSX<br />
Nelle applicazioni che utilizzano gli interruttori tradizionali, quando si realizza la<br />
filiazione tra due apparecchi, si ha l’intervento dell’interruttore a monte D1 che aiuta<br />
l’interruttore a valle D2 ad interrompere la corrente. Il limite di selettività avrà un<br />
valore Is al massimo uguale al potere d’interruzione IcuD2 dell’interruttore a valle.<br />
La tipologia costruttiva dei nuovi interruttori Compact NSX e l’innovativa tecnica di<br />
interruzione rotoattiva con correnti di cortocircuito elevate, permette di aumentare il<br />
limite di selettività.<br />
b L’interruttore Compact NSX a valle (D2) rileva una corrente di cortocircuito molto<br />
importante. Lo sgancio riflesso provoca un intervento molto rapido della protezione<br />
(< 1 ms) con un’eccezionale limitazione della corrente di guasto.<br />
b L’interruttore Compact NSX a monte (D1) rileva una corrente di guasto molto<br />
ridotta. Questa corrente genera una repulsione dei contatti (curva RC).<br />
La repulsione dei contatti provoca una tensione dell’arco che limita ancora<br />
maggiormente la corrente di cortocircuito.<br />
Tuttavia la pressione generata dall’arco non è sufficiente a provocare lo sgancio<br />
riflesso.<br />
In questo modo l’interruttore Compact NSX D1 aiuta l’interruttore Compact NSX D2<br />
ad interrompere la corrente senza sganciare.<br />
Il limite di selettività Is può superare il potere di interruzione IcuD2 dell’interruttore a<br />
valle e raggiungere il potere di interruzione rinforzato mediante filiazione.<br />
La selettività diventa quindi totale con un’ottimizzazione dei costi.<br />
I t<br />
Selettività<br />
amperometrica<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
Selettività<br />
cronometrica<br />
Icu2<br />
Icu1<br />
Selettività<br />
energetica<br />
Selettività rinforzata mediante filiazione (curve).<br />
Vantaggi della selettività totale offerta in standard dagli interruttori Compact NSX<br />
Il vantaggio immediato è quello di rendere naturale la selettività totale con gli<br />
interruttori Compact NSX quando:<br />
v la differenziazione <strong>delle</strong> temporizzazioni LR e CR è superiore o uguale a 1,6,<br />
v<br />
la differenziazione <strong>delle</strong> taglie degli interruttori è superiore o uguale a 2,5.<br />
La figura sopra illustrata mostra i tre tipi di selettività
Interr. a monte<br />
D1<br />
E45032<br />
3.4.5. Applicazioni particolari<br />
3.4.5.1. Confronto con i fusibili<br />
Questa regole può essere confrontata con quella utilizzata per le associazioni di<br />
fusibili in cui il rapporto <strong>delle</strong> correnti nominali (calibro) deve essere superiore a 1,6.<br />
Tuttavia rispetto alle associazioni con fusibili:<br />
b si utilizzano interruttori di distribuzione,<br />
b le tabelle di selettività rinforzata create con i risultati <strong>delle</strong> prove permettono<br />
spesso di scendere a percentuali paragonabili,<br />
b la possibilità di ottenere la selettività e la filiazione con degli interruttori installati<br />
a valle (selettività rinforzata),<br />
b interruttore protezione motore,<br />
b gli interruttori di protezione motore sono dimensionati in modo da adattarsi perfettamente<br />
al calibro del motore, mentre il fusibile deve essere sovradimensionato rispetto alla<br />
corrente nominale del motore.<br />
L’associazione può sfruttare tutte le possibilità di funzioni complementari integrate<br />
agli interruttori. La percentuale di selettività è quindi equivalente.<br />
I tal senso gli interruttori Compact NSX associano:<br />
b la qualità dei fusibili rispetto a correnti di cortocircuito elevate,<br />
b le qualità naturalmente superiori <strong>delle</strong> regole di selettività per la gestione <strong>delle</strong><br />
correnti di sovraccarico e di cortocircuito ridotte,<br />
b i vantaggi legati alla ricchezza di funzioni e alle opzioni di comunicazione degli<br />
interruttori.<br />
3.4.5.2. Selettività tra un interruttore di distribuzione<br />
e un interruttore di protezione motore<br />
Le qualità degli interruttori Compact NSX permettono il loro impiego nelle applicazioni<br />
di protezione motore.<br />
M<br />
M<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
D1<br />
M<br />
D2<br />
Selettività degli interruttori di protezione motore.<br />
3.4.6. Sintesi<br />
Applicazione Interr. a valle D2 Rapporto<br />
<strong>delle</strong> taglie<br />
La tabella sottostante riassume tutte le condizioni necessarie per ottenere una<br />
selettività totale.<br />
Rapporto minimo tra le regolazioni<br />
a monte e a valle<br />
Protezione termica Protezione magnetica<br />
TM Distribuzione TM o Multi 9 u 2,5 u 1,6 u 2<br />
Micrologic u 2,5 u 1,6 u 1,5<br />
Partenza motore MA + relè termico separato u 3 u 2<br />
Magnetotermico motore u 3 u 2<br />
Micrologic Distribuzione TM o Multi 9 u 2,5 u 1,6 u 1,5<br />
Micrologic u 2,5 u 1,3 u 1,5<br />
Partenza motore MA + relè termico separato u 3 u 1,5<br />
Magnetotermico motore u 3 u 1,5<br />
Micrologic u 1,3 u 1,5<br />
39
40<br />
Regole per la selettività<br />
e la filiazione<br />
4.1. Tabelle di selettività<br />
Le tabelle di selettività riportate nella sezione “Allegati tecnici” indicano le possibilità<br />
di selettività degli interruttori <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong> tra loro.<br />
I risultati forniti sono frutto del confronto tra le caratteristiche degli interruttori o le<br />
prove effettuate, a seconda che sia o meno realizzata la filiazione.<br />
4.1.1.1. Condizioni d’impiego<br />
Le tabelle indicano le condizioni di impiego, dal momento che gli interruttori possono<br />
essere utilizzati per applicazioni di distribuzione o protezione motore.<br />
4.1.1.2. Lettura <strong>delle</strong> tabella<br />
Le caselle scure o contenenti la lettera “T” indicano una selettività totale tra gli<br />
interruttori a monte e a valle, alle condizioni d’impiego indicate nella sezione “Allegati<br />
tecnici” (Guida <strong>BT</strong>).<br />
Le altre caselle indicano una selettività parziale (limite di selettività indicato), o<br />
nessuna selettività (caselle senza indicazione valore).<br />
4.1.1.3. Tabelle di selettività rinforzata mediante filiazione<br />
con interruttori Compact NSX<br />
Con gli interruttori Compact NSX la filiazione realizzata tra due apparecchi permette<br />
di aumentare il limite di selettività.<br />
Quest’ultimo può raggiungere il potere di interruzione rinforzato mediante filiazione e<br />
la selettività diventa in tal caso totale.<br />
In questo caso sono disponibili <strong>delle</strong> tabelle di selettività “rinforzata” con questo tipo<br />
di interruttori (vedi Guida <strong>BT</strong>).<br />
4.2. Tabelle di filiazione<br />
Le tabelle riportate nella sezione “Allegati tecnici” indicano, per le applicazioni di<br />
distribuzione 220/240 V e 400/415 V tra fasi e protezione motore, le possibilità di<br />
filiazione conformi alla norma CEI EN 60947-2 tra i seguenti tipi di interruttori:<br />
b Multi 9 con Multi 9,<br />
b Compact NS, Compact NSX, Masterpact con Multi 9 e tra loro.<br />
Nel caso specifico di interruttori utilizzati in monofase su rete TN, si utilizza la tabella<br />
220/240 V.<br />
Nota: Le tabelle di filiazione si riferiscono a sistemi TN o TT.<br />
Non sono applicabili in caso di sistemi IT.<br />
4.2.1.1. Caso di più trasformatori in parallelo<br />
In questo caso occorre utilizzare tabelle specifiche che indicano i tipi di interruttori da<br />
installare sulle partenze di alimentazione e principali in caso di 2 o 3 trasformatori in<br />
parallelo.<br />
Le tabelle sono redatte in base ai seguenti principi:<br />
b potenza di cortocircuito della rete a monte di 500 MVA,<br />
b i trasformatori collegati sono identici (20 kV/410 V) e con tensione di cortocircuito<br />
normale,<br />
b la corrente di cortocircuito sulle sbarre non tiene conto <strong>delle</strong> impedenze dei<br />
collegamenti (caso più sfavorevole),<br />
b presenza di tutte le condizioni di collegamento in parallelo dei trasformatori,<br />
ovvero i trasformatori hanno:<br />
v stesso valore di Ucc,<br />
v stesso rapporto di trasformazione,<br />
v un rapporto <strong>delle</strong> potenze y 2.<br />
L’Icc è dato a titolo indicativo; potrà differire in funzione dei valori di Ucc in % dati dai<br />
produttori dei trasformatori, quindi i poteri di interruzione rinforzati mediante<br />
filiazione sono dati per valori superiori.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong>
DB102109<br />
Livello A<br />
Solefuse 43 A<br />
NW16N1 Micrologic 5.0<br />
cran 1<br />
NS1000H<br />
cran 0<br />
Livello B<br />
NSX400N<br />
NSX100N<br />
NSX160F<br />
NSX100F-MA<br />
Livello C<br />
C60H-D<br />
4.3. Studio della selettività<br />
MT / <strong>BT</strong> da 1 a 6300 A<br />
Quadro<br />
generale <strong>BT</strong><br />
Quadro di distribuzione<br />
potenza<br />
industria / terziario<br />
Quadro di<br />
distribuzione<br />
Quadro di<br />
distribuzione<br />
400 A<br />
1600 A<br />
23 kA<br />
Schema semplificato di un’installazione tipo che riassume la maggior parte dei casi riscontrabili in pratica.<br />
La figura mostra il coordinamento <strong>delle</strong> diverse <strong>protezioni</strong> in una rete di distribuzione<br />
MT/<strong>BT</strong>.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
1000 A<br />
100 A 100 A<br />
16 A<br />
1<br />
65 kA<br />
Partenze prioritarie<br />
Illuminazione, riscaldamento…<br />
50 kA<br />
5<br />
29 kA<br />
Utilità edificio<br />
2<br />
70 kA<br />
37 kW<br />
4<br />
Distribuzione<br />
stabilimento 1<br />
Cassetta di<br />
distribuzione<br />
100 A<br />
Partenze<br />
non<br />
prioritarie<br />
Distribuzione<br />
3<br />
41
42<br />
E45029<br />
Regole per la selettività<br />
e la filiazione<br />
(s)<br />
10 000<br />
5 000<br />
2 000<br />
1 000<br />
500<br />
200<br />
100<br />
50<br />
28<br />
10<br />
5<br />
2<br />
1<br />
.5<br />
.2<br />
.1<br />
.02<br />
.01<br />
.005<br />
.002<br />
0,3 kA 1,6 kA 8 kA<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
NW16N1<br />
Micrologic 5.0A<br />
tsd = 0,1 s ON<br />
Ii OFF<br />
Selettività NW16N1/Fusibile.<br />
I<strong>BT</strong><br />
F1<br />
D1<br />
23 kA<br />
F1 = Solefuse 43 A<br />
Icc = 23 kA<br />
20 kV<br />
1000 kVA<br />
400 V<br />
max cran 0,4<br />
min<br />
cran 0,1<br />
cran 0<br />
4.3.1. A livello del quadro generale <strong>BT</strong><br />
4.3.1.1. Selettività con il circuito MT<br />
I due dispositivi di protezione sono installati “in serie”. I vantaggi di continuità<br />
di servizio legati alla selettività tra le <strong>protezioni</strong> non risultano quindi interessanti.<br />
Tuttavia l’interesse della selettività MT/<strong>BT</strong> risiede soprattutto nel fatto che l’intervento<br />
di rimessa in servizio è meno impegnativo lato <strong>BT</strong> (migliore accessibilità, regolazione).<br />
Il confronto <strong>delle</strong> curve di intervento riferite al secondario del trasformatore MT/<strong>BT</strong><br />
mostra che la selettività tra l’interruttore Masterpact NW16 e un fusibile da 43 A è:<br />
totale: se l’interruttore Masterpact interviene senza ritardo intenzionale,<br />
quasi totale: se l’interruttore Masterpact NW interviene con un ritardo intenzionale<br />
al gradino 0,1 (Micrologic 5.0 A: ritardo intenzionale regolabile dal gradino 0,1 ON a<br />
0,4 ON) nella peggiore <strong>delle</strong> ipotesi il limite di selettività è di 20 kA (1) b<br />
b<br />
.<br />
(1) La messa in parallelo dei 3 trasformatori produce un’Icc comune sulle sbarre di 70 kA, mentre<br />
ciascuno degli interruttori di alimentazione ha un Icc di 20 kA.<br />
Nota: la selettività è totale con un interruttore MT a monte.<br />
4.3.1.2. Selettività con il circuito <strong>BT</strong> a valle<br />
In base alla regola di selettività indicata a pagina 36, l’interruttore Masterpact<br />
NW16N1 al gradino 0,1 è totalmente selettivo con tutti gli interruttori installati a valle:<br />
b se questi ultimi hanno un ritardo intenzionale regolato ad un gradino inferiore.<br />
In tal caso non devono avere ritardo intenzionale (gradino 0),<br />
b se il rapporto dei calibri è y a 1,2, vedere pagina 39.<br />
In tal caso l’interruttore Masterpact NW16N1 è totalmente selettivo con l’interruttore<br />
NS1000A installato a valle.<br />
4.3.2. Filiazione<br />
Non vi è filiazione tra gli interruttori NW16N1 e NS1000A.
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong> mette a disposizione dei Clienti il software i-project MT/<strong>BT</strong> di<br />
aiuto alla scelta degli interruttori, che ottimizza la scelta, il coordinamento e le<br />
regolazioni degli interruttori in funzione del tipo d’installazione.<br />
4.3.3. A livello del quadro di distribuzione di potenza w<br />
L’utilizzo della tecnica di "selettività rinforzata mediante limitazione" permette<br />
b l’utilizzo di interruttori Compact NSX tipo N a valle con l’aumento del loro potere di<br />
interruzione mediante filiazione tra l’interruttore NS1000H e gli interruttori NSX400 /<br />
NSX100.<br />
b la selettività totale, fino all’Icc presunta, con l’installazione a valle di interruttori<br />
standard (tipo N) grazie alla selettività rinforzata fino al potere di interruzione<br />
dell’interruttore a monte. A livello dell’installazione (fig. pagina 41), l’interruttore<br />
NSX100N alimenta le partenze non prioritarie. Questo consentirebbe di tollerare una<br />
selettività parziale con una soluzione ottimizzata della protezione. Al contrario<br />
l’interruttore NSX400N alimenta dei carichi che richiedono un’elevata disponibilità di<br />
energia elettrica. È richiesta la selettività totale per l’utilizzatore, ottenibile di base<br />
con gli interruttori Compact NSX.<br />
4.3.4. A livello del quadro di distribuzione x<br />
A valle dell’interruttore NSX400N, il coordinamento con l’interruttore NSX160N è<br />
possibile anche grazie alla selettività rinforzata mediante limitazione:<br />
b con aumento del potere di interruzione dell’interruttore NSX160N (fino a 50 kA),<br />
b con aumento della selettività (fino al potere di interruzione rinforzato<br />
dell’interruttore NSX160N di 50 kA).<br />
La selettività è totale.<br />
Nota: A questo coordinamento si applica la regola di selettività tra interruttori Compact NSX<br />
riportata a pagina 38.<br />
.<br />
4.3.4.1. Interruttore di protezione motore<br />
<strong>Coordinamento</strong> verso la distribuzione a monte<br />
La potenza del motore (37 kW) richiede al di sotto dei 400 V una protezione con un<br />
interruttore NSX100F-MA. Le prestazioni del coordinamento sono identiche a quelle<br />
stabilite per la protezione di distribuzione, ovvero:<br />
b aumento del potere di interruzione dell’interruttore NSX100F-MA,<br />
b aumento della selettività (fino al potere di interruzione rinforzato dell’interruttore<br />
NSX100F-MA di 50 kA).<br />
Nota: La protezione mediante fusibile si realizzerebbe in questo caso installando un fusibile aM<br />
con caratteristiche analoghe ad un fusibile da 160 A. Il rapporto di selettività interruttore/<br />
interruttore o fusibile/fusibile è in tal caso identico.<br />
<strong>Coordinamento</strong> a livello della partenza motore<br />
Le notevoli qualità di limitazione dell’interruttore NSX160N assicurano un<br />
coordinamento tipo 2 con componenti di protezione standard: relè di protezione relè<br />
termici e contattori.<br />
Questo coordinamento è garantito da <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong>.<br />
Nota: La protezione mediante fusibile implica un sovradimensionamento dei componenti della<br />
partenza motore per ottenere un coordinamento tipo 2.<br />
4.3.5. A livello del quadro di distribuzione terminale y<br />
Malgrato il livello d’Icc in questo punto dell’installazione, le prestazioni di<br />
coordinamento tra gli interruttori Compact NSX e gli interruttori M9 permettono di<br />
realizzare una selettività totale anche con l’utilizzo di un interruttore modulare<br />
C60H–D o -MA.<br />
La selettività totale di questa installazione è realizzata tra:<br />
b la MT e <strong>BT</strong>,<br />
b<br />
sui 5 livelli della distribuzione <strong>BT</strong>.<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
43
44<br />
Note<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong>
L’organizzazione commerciale <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
Aree Sedi Uffici<br />
Nord Ovest Via Orbetello, 140 C.so della Libertà, 71/A<br />
- Piemonte 10148 TORINO 14053 CANELLI (AT)<br />
(escluse Novara e Verbania) Tel. 0112281211 Tel. 0141821311<br />
- Valle d’Aosta Fax 0112281311 Fax 0141834596<br />
- Liguria<br />
- Sardegna<br />
Lombardia Ovest Via Zambeletti, 25<br />
- Milano, Varese, Como 20021 BARANZATE (MI)<br />
- Lecco, Sondrio, Novara Tel. 023820631<br />
- Verbania, Pavia, Lodi Fax 0238206325<br />
Lombardia Est Via Circonvallazione Est, 1<br />
- Bergamo, Brescia, Mantova 24040 STEZZANO (BG)<br />
- Cremona, Piacenza Tel. 0354152494<br />
Fax 0354152932<br />
Nord Est Centro Direzionale Padova 1<br />
- Veneto Via Savelli, 120<br />
- Friuli Venezia Giulia 35100 PADOVA<br />
- Trentino Alto Adige Tel. 0498062811<br />
Fax 0498062850<br />
Emilia Romagna - Marche Viale Palmiro Togliatti, 25 Via Gagarin, 208<br />
(esclusa Piacenza) 40135 BOLOGNA 61100 PESARO<br />
Tel. 0516163511 Tel. 0721425411<br />
Fax 0516163530 Fax 0721425425<br />
Toscana - Umbria Via Pratese, 167 Via <strong>delle</strong> Industrie, 29<br />
50145 FIRENZE 06083 BASTIA UMBRA (PG)<br />
Tel. 0553026711 Tel. 0758002105<br />
Fax 0553026725 Fax 0758001603<br />
Centro Via Silvio D’Amico, 40 S.S. 98 Km 79,400<br />
- Lazio 00145 ROMA 70026 MODUGNO (BA)<br />
- Abruzzo Tel. 06549251 Tel. 0805326154<br />
- Molise Fax 065411863 - 065401479 Fax 0805324701<br />
- Basilicata (solo Matera)<br />
- Puglia<br />
Sud SP Circumvallazione Esterna di Napoli Via Trinacria, 7<br />
- Calabria 80020 CASAVATORE (NA) 95030 TREMESTIERI ETNEO (CT)<br />
- Campania Tel. 0817360611 - 0817360601 Tel. 0954037911<br />
- Sicilia Fax 0817360625 Fax 0954037925<br />
- Basilicata (solo Potenza)<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong> S.p.A.<br />
Sede Legale e Direzione Centrale<br />
Via Circonvallazione Est, 1<br />
24040 STEZZANO (BG)<br />
Tel. 0354151111<br />
Fax 0354153200<br />
www.schneiderelectric.it<br />
LEES GTB 313 AI<br />
HELP DESK Tecnico<br />
Tel. 0112281203<br />
Fax 0112281340<br />
In ragione dell’evoluzione <strong>delle</strong> Norme e dei materiali,<br />
le caratteristiche riportate nei testi e nelle illustrazioni<br />
del presente documento si potranno ritenere<br />
impegnative solo dopo conferma da parte di<br />
<strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong>.<br />
1-0708