distribuzione criteri di progettazione guida tecnica

DE08G/CP

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8

DistribuzioneCriteri di progettazione

4 CRITERI DI PROGETTAZIONE4

Il presente documento è parte integrante di una serie di guide tecniche destinate ad installatori e progettisti.

■ DOCUMENTAZIONE TECNICA DISTRIBUZIONE:

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DE08G/QA

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DistribuzioneQuadri, armadi e centralini

Selettività e back-up TICONTROLMEGABREAK

SPD Quadri, armadi e centralini

Criteri di progettazione BTDIN MEGATIKER e MEGASWITCH

DE08G/MB

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DistribuzioneMEGABREAK

DE08G/SPD

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DistribuzioneSPD

DE08G/SB

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DistribuzioneSelettività e back-up

DE08G/BD

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DistribuzioneBTDIN

DE08G/TC

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DistribuzioneTICONTROL

DE08G/MT

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DistribuzioneMEGATIKER e MEGASWITCH

DE08G/CP

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NIC

A 0

8

DistribuzioneCriteri di progettazione

Introduzione 2

I sistemi di distribuzione 12

Protezione dalle sovracorrenti 22

La compensazione dell’energia reattiva 62

Glossario e definizioni 70

INDICE

1INDICE

GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE

Introduzione

La presente guida si propone come strumento d’aiuto e supporto nella progettazione e nel dimensionamento degli impianti elettrici in bassa tensione. E’ stata realizzata tenendo in considerazione le situazioni circuitali e di coordinamento tra gli apparecchi più comuni. In essa sono riportate tutte le informazioni tecniche necessarie alla realizzazione di un impianto rispondente alla normativa vigente, dal punto di origine dell’energia (in questo caso il trasformatore),

alla protezione delle linee di distribuzione in condotto sbarra o cavo, fi no agli apparecchi di protezione dei circuiti terminali. Tutti i dati riportati nella guida sono ottenuti attenendosi scrupolosamente alle prescrizioni normative specifi che per ogni apparecchio considerato. Importante è sottolineare che tutti i dati, nelle diverse tabelle, sono da considerarsi sempre a favore della sicurezza.

Trasformatore media/bassa tensione EdM

Condotto sbarre Zucchini


Interruttore MEGABREAK Bticino

Interruttori MEGATIKER e BTDIN Bticino

Passerella portacavi Legrand Canale portacavi Legrand


3CARATTERISTICHE GENERALI 3

Riferimenti normativi per le apparecchiature e la progettazione

Denominazione CEI EN Denominazione CEI EN Titolo

CEI EN 60909-0 CEI 11-25 Correnti di cortocircuito nei sistemi trifasi in corrente alternata

Calcolo delle correnti

CEI EN 60865-1 CEI 11-26 Correnti di cortocircuito - Calcolo degli effetti

Defi nizioni e metodi di calcolo

CEI 11-28 Guida d’applicazione per il calcolo delle correnti di cortocircuito nelle reti radiali a bassa tensione

CEI EN 60947-3 CEI 17-5 Apparecchiatura a bassa tensione

Parte 2: Interruttori automatici

CEI EN 60947-3 CEI 17-11 Apparecchiatura a bassa tensione

Parte 3: Interruttori di manovra, sezionatori, interruttori di manovra-sezionatori e unità combinate

con fusibili

CEI EN 60439-1÷5 CEI 17-13/1÷5 Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri BT) e condotti sbarre

CEI EN 61095 CEI 17-41 Contattori elettromeccanici per usi domestici e similari

CEI 17-43 Metodo per la determinazione delle sovratemperature, mediante estrapolazione, per le apparecchiature

assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri BT) non di serie (ANS)

CEI EN 60647-2 CEI 17-5 Apparecchiature a bassa tensione

Parte 2: Interruttori automatici

CEI EN 60947-4-1 CEI 17-50 Apparecchiature a bassa tensione

Parte 4-1: Contattori e avviatori - Contattori e avviatori elettromeccanici

CEI UNEL 35024/1 CEI 20 Cavi elettrici isolati con materiale elastomerico o termoplastico per tensioni nominali

non superiori a 1000 V in corrente alternata e 1500 V in corrente continua

Portate di corrente in regime permanente per posa in aria

CEI UNEL 35024/2 CEI 20 Cavi elettrici isolati con materiale elastomerico o termoplastico per tensioni nominali non

superiori a 1000 V in corrente alternata e a 1500 V in corrente continua

Portate di corrente in regime permanente per posa in aria

CEI UNEL 35026 CEI 20 Cavi elettrici isolati con materiale elastomerico o termoplastico per tensioni

nominali di 1000 V in corrente alternata e 1500 V in corrente continua.

Portate di corrente in regime permanente per posa interrata

CEI 20-19/1÷4, 7÷14 Cavi isolati con gomma con tensione nominale non superiore a 450/750 V

Cavi con isolamento reticolato con tensione nominale non superiore a 450/750 V

CEI 20-20/1÷5,7÷13 Cavi isolati con polivinilcloruro con tensione nominale non superiore a 450/750 V

CEI 20-22/0, 2, 4 e 5 Prove d’incendio su cavi elettrici

CEI EN 60898-1 CEI 23-3/1 Interruttori automatici per la protezione dalle sovracorrenti per impianti domestici e similari

CEI EN 61008-1 CEI 23-42 Interruttori differenziali senza sganciatori di sovracorrente incorporati per installazioni domestiche e similari

CEI EN 61009-1 CEI 23-44 Interruttori differenziali senza sganciatori di sovracorrente incorporati per installazioni domestiche e similari

CEI 23-51 Prescrizioni per la realizzazione, le verifi che e le prove dei quadri di distribuzione per installazioni

fi sse per uso domestico e similare

CEI EN 60269-1 CEI 32-1 Fusibili a tensione non superiore a 1.000 V per corrente alternata e a 1.500 V per corrente continua

Parte 1: prescrizioni generali

CEI EN 60269-2 CEI 32-4 Fusibili a tensione non superiore a 1000 V per corrente alternata e a 1500 V per corrente continua

Parte 2: Prescrizioni supplementari per i fusibili per uso da parte di persone addestrate

(fusibili principalmente per applicazioni industriali)

CEI EN 60269-3 CEI 32-5 Fusibili a tensione non superiore a 1000 V per corrente alternata e a 1500 V per corrente continua

Parte 3: Prescrizioni supplementari per i fusibili per uso da parte di persone non addestrate

(fusibili principalmente per applicazioni domestiche e similari)

CEI EN 60099-4 CEI 37-2 Scaricatori

Parte 4: Scaricatori ad ossido metallico senza spinterometri per reti elettriche a corrente alternata


Denominazione CEI EN Denominazione CEI EN Titolo

CEI EN 60099-5 CEI 37-3 Scaricatori

Parte 5: Raccomandazioni per la scelta e l’applicazione

CEI 64-12 Guida per l’esecuzione dell’impianto di terra negli edifi ci per uso residenziale e terziario

CEI 64-14 Guida alle verifi che degli impianti elettrici utilizzatori

CEI 64-8/1÷7 Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in corrente alternata

e a 1500 V in corrente continua

CEI EN 60529/1 CEI 70-1 Gradi di protezione degli involucri (Codice IP)

CEI EN 61032 CEI 70-2 Protezione delle persone e delle apparecchiature mediante involucri

CEI EN 50102 CEI 70-3 Gradi di protezione degli involucri per apparecchiature elettriche contro impatti meccanici esterni

(Codice IK)

CEI 81-1 Protezione delle strutture contro i fulmini

CEI 81-3 Valori medi del numero dei fulmini a terra per anno e per chilometro quadrato dei Comuni d’Italia,

in ordine alfabetico

CEI 81-4 Protezione delle strutture contro i fulmini

Valutazione del rischio dovuto al fulmine

CEI 81-8 Guida d’applicazione all’utilizzo di limitatori di sovratensioni sugli impianti elettrici

utilizzatori di bassa tensione

CEI EN 62305/1÷4 Protezione contro i fulmini

UTE C 15-443 Protection des installations électriques basse tension contre les surtension d’origine atmospheriqué

IEC 61643-1 Surge protective devices connected to low-voltage power distribuction system

Part 1: performance requirements and testing methods

IEC 61643-2 Surge protective devices connected to low-voltage power distribuction system

Part 2: selection and application principles

CEI 14-12 Trasformatori trifase di distribuzione a secco

Parte 1: prescrizioni generali e per trasformatori con tensione massima non superiore a 24kV

CEI 14-13 Trasformatori trifase di distribuzione a raffreddamento naturale in olio

Parte 1: prescrizioni generali e per trasformatori con tensione massima non superiore a 24kV

DK 5600 Criteri di allacciamento di clienti alla rete MT della distribuzione (Enel)

CEI 17-70 Guida all’applicazione delle norme dei quadri di bassa tensione

CEI EN 60865-1 Correnti di cortocircuito - Calcolo degli effetti Parte 1: Defi nizioni e metodi di calcolo

CEI 23-48 Involucri per apparecchi per installazioni elettriche fi sse per usi domestici e similari -

Parte 1: Prescrizioni generali

CEI 23-49 Involucri per apparecchi per installazioni elettriche fi sse per usi domestici e similari -

Parte 2: Prescrizioni particolari per involucri destinati a contenere dispositivi di protezione ed apparecchi che

nell’uso ordinario dissipano una potenza non trascurabile

CEI 17-52 Metodo per la determinazione della tenuta al cortocircuito, delle apparecchiature assiemate non di serie (ANS)



Le certifi cazioni aziendali

CERTIFICAZIONE DEI SISTEMIQUALITÀ DELLE AZIENDE

UNI - EN - ISO 9000

C

E RT I F I E

D

QUA

L IT Y S Y S

TEM

■ IL SISTEMA DI QUALITÀ BTICINOBticino opera secondo un preciso sistema di qualità aziendale supportato dall’ apposito Servizio interno di Assicurazione della Qualità (SAQ). La validità delle procedure adottate e dell’organizzazione che le sottende, hanno consentito di ottenere dal CSQ (Certifi cazione Sistemi di Qualità) la certifi cazione del sistema qualità Bticino in conformità alle norme UNI EN ISO 9001:2000.

■ ACCREDITAMENTO SALA PROVE BTICINONell’ottenimento della Qualità Aziendale rivestono un ruolo fondamentale i laboratori, sia nell’attività di sperimentazione, come complemento alla progettazione, sia nelle verifi che di rispondenza del prodotto alle norme (prove di tipo). La norma IEC 17025 rappresenta il punto di riferimento per i laboratori: la rispondenza di un laboratorio alle suddette norme é attestata dal SINAL (Sistema Nazionale di Accreditamento dei Laboratori). La Sala Prove Bticino è uno dei primi laboratori italiani ad essere accreditato dal SINAL. Le prove oggetto del riconoscimento sono 162, l’elenco comprende prove del grado di protezione IP, di cortocircuito, di durata meccanica ed elettrica, di invecchiamento, di resistenza al calore ecc. Il SINAL garantisce

l’imparzialità, l’adeguatezza e l’affi dabilità della Sala Prove Bticino. Ulteriore dimostrazione di qualità della Sala Prove Bticino é data dall’ottenimento, da parte del suo Centro di taratura, del SIT (Servizio di Taratura in Italia).

Tutte le fasi aziendali, dalla ricerca di mercato, alla progettazione, alla produzione, alla commercializzazione ed alla successiva assistenza concorrono a determinare i requisiti necessari per la Certifi cazione CSQ ed il suo mantenimento. La Federazione CISQ (Certifi cazione Italiana dei Sistemi Qualità), di cui il CSQ é parte integrante, ha stipulato con altri enti di certifi cazione dell’area UE ed EFTA l’accordo IQNet (International Quality System Assessment and Certifi cation Network), per il mutuo riconoscimento delle certifi cazioni: in virtù di tale accordo, Bticino può avvalersi degli attestati di certifi cazione IQNet, che forniscono valenza europea alle certifi cazioni CSQ. Il CISQ ha rilasciato alla Bticino il CERTIFICATO DI GRUPPO in quanto tutte le singole unità produttive hanno ottenuto lo specifi co certifi cato CSQ. Questi prestigiosi riconoscimenti costituiscono,

a livello internazionale, la migliore garanzia per l’utente della costante qualità nel

tempo dei prodotti e dei servizi offerti da Bticino.


■ CERTIFICAZIONI MARCHI ED OMOLOGAZIONIPremessa la rispondenza alle normative vigenti dei componenti di un impianto elettrico, è possibile che i diversi componenti siano marchiati o omologati per applicazioni particolari. La conformità di un prodotto alle specifi che norme può essere attestata mediante la dichiarazione del costruttore e l’apposizione del simbolo “CE” o mediante la concessione di un marchio da parte di un Ente terzo preposto (IMQ per l’Italia) che ne verifi ca la rispondenza. Nel caso di dichiarazione da parte del costruttore la responsabilità della rispondenza alle norme è del costruttore stesso, nel caso in cui venga apposto un marchio di qualità da un Ente terzo,

Organizzazione europea per la certifi cazione dei prodotti in bassa tensione

tale Ente lo concede solo previa approvazione del costruttore e del prototipo, mediante prove di tipo e successivamente in seguito a prove su prodotti disponibili al mercato, che rispondano ai requisiti delle prove effettuate sui vari prototipi. Uno stesso articolo può aver ottenuto più marchi di qualità o di conformità. Determinati apparecchi, come per esempio i MEGATIKER o i BTDIN Bticino, sono anche stati certifi cati ed omologati, attraverso prove di laboratori riconosciuti per l’impiego in particolari tipi di impianto (esempio Certifi cazioni Lloyd Register e RINA per applicazioni navali). Di seguito vengono riportati i marchi e le omologazioni ottenute dai prodotti Bticino.

■ CERTIFICAZIONI LOVAG-ACAETra le varie certifi cazioni ottenute dagli apparecchi Bticino particolare attenzione va data alle certifi cazioni LOVAG-ACAE, poiché tali certifi cazioni ottenute presso i laboratori qualifi cati hanno valenza in tutti i Paesi del mondo. L’ACAE (Associazione per la Certifi cazione delle Apparecchiature Elettriche) è un organismo nato in Italia nel 1991 operante in conformità alle norme nazionali ed europee UNI-CEI EN 45011. Questo organismo delegato alla certifi cazione delle apparecchiature elettriche insieme all’ASEFA (Francia) e all’ALPHA (Germania) ha ottenuto il riconoscimento del LOVAG (Low Voltage Agreement Group) che è l’Ente Europeo di certifi cazione. L’ACAE stessa defi nisce quali laboratori possono essere qualifi cati, sulla base di accreditamenti già ottenuti quali il SINAL (Sistema Nazionale per l’Accreditamento dei Laboratori) o mediante visite ispettive periodiche atte a valutare la conformità dei laboratori stessi alle norme di riferimento. La certifi cazione ACAE consente la commercializzazione a pari opportunità dei prodotti in tutte le aree extraeuropee dove il LOVAG è riconosciuto.

EOTC

ELSECOM

European Organization for Testing and and Certifi cation

European Electrotechnical Sectorial Commitee for Testing and Certifi cation

LOVAGLow Voltage Agreement Group

ACAE

SEMKO

ALPHA

APPLUS+CTC

CEBEC

ASEFA

VEIKI-VNL

Istituto Italiano del Marchio di QualitàMilanoItalia

Registro Italiano Navale

Lloyd's Registerof Shipping

BureauVeritas



L’impianto elettrico e i rischi della corrente elettrica

Per impianto elettrico si intende l’insieme di tutti i componenti preposti a generare, trasformare, distribuire e utilizzare la corrente elettrica. La corretta progettazione, l’adeguato dimensionamento delle linee e delle protezioni sono caratteristiche fondamentali per un impianto elettrico effi ciente e sicuro. Una errata progettazione può, nella peggiore delle ipotesi, essere causa di danni gravi a cose e persone.

E' pertanto doveroso progettare l’impianto tenendo in considerazione la sicurezza, scegliendo correttamente tutti i componenti delegati alla funzione di protezione, comando e distribuzione. Gli apparecchi destinati alla protezione di un impianto elettrico vengono generalmente suddivisi per funzione in:

• dispositivi di protezione dalle sovracorrenti• dispositivi di protezione differenziale• dispositivi di protezione dalle sovratensioni

■ I DISPOSITIVI DI PROTEZIONE DALLE SOVRACORRENTILa protezione dalle sovracorrenti si realizza impiegando interruttori automatici magnetotermici o elettronici e fusibili. Le condizioni di pericolosità che si possono verifi care sono il sovraccarico ed il

cortocircuito. Il sovraccarico si realizza quando la corrente assorbita in un impianto è superiore a quella sopportabile dal cavo nel quale transita. Questo fenomeno deve essere interrotto in tempi brevi per evitare il rapido deterioramento dell’isolante del cavo. Il cortocircuito si verifi ca quando due o più fasi (o neutro/terra) vengono incidentalmente in contatto tra loro. In questo caso le correnti in gioco possono assumere valori estremamente elevati e devono essere interrotte in tempi brevissimi. Gli interruttori magnetotermici o elettronici BTDIN, MEGATIKER e MEGABREAK sono apparecchi destinati alla protezione delle condutture con caratteristiche di intervento estremamente precise ed affi dabili.

Interruttore MEGATIKER con sganciatore elettronico


■ DISPOSITIVI DI PROTEZIONE DIFFERENZIALILa protezione differenziale si realizza impiegando interruttori differenziali preposti, che garantiscono ottimi margini di sicurezza nella prevenzione degli incendi. La protezione differenziale si deve sempre realizzare quando è richiesta la protezione dai contatti diretti ed indiretti. Un contatto diretto è un contatto che si verifi ca quando inavvertitamente una persona tocca un componente attivo dell’impianto che normalmente è in tensione. Il contatto indiretto invece si verifi ca quando una persona entra in contatto con un componente dell’impianto elettrico che normalmente non è in tensione, ma che ci va in seguito al cedimento dell’isolamento. Gli interruttori differenziali hanno due funzioni estremamente importanti che sono la protezione dall’innesco di incendi e la protezione delle persone. Modulo differenziale associabile a magnetotermico BTDIN

■ DISPOSITIVI DI PROTEZIONE DALLE SOVRATENSIONILa protezione dalle sovratensioni di origine atmosferica o provocate da dispositivi di uso industriale si realizza impiegando limitatori di sovratensione.

I limitatori fanno sì che quando la tensione eccede una certa soglia, la resistenza del varistore cambia di valore in modo tale che la sovracorrente creatasi di conseguenza possa essere scaricata direttamente attraverso l’impianto di messa a terra.

Limitatore di sovratensione a varistore



I SISTEMI DI DISTRIBUZIONE

10 CRITERI DI PROGETTAZIONE

12 I sistemi di distribuzione

16 La protezione dai contatti indiretti

INDICE DI SEZIONE


11INDICE

In bassa tensione i sistemi di distribuzione sono defi niti in funzione del loro sistema di conduttori attivi e del loro modo di collegamento a terra.

I sistemidi distribuzione

■ SISTEMI DI CONDUTTORI ATTIVIMonofase, in corrente alternata o corrente continua, a due o tre conduttori.

L1

L2

L1

L2

L3

Sistema monofase, in corrente alternata, a due conduttori Sistema trifase, in corrente alternata, a tre conduttori

■ IL SISTEMA TTIn un impianto di tipo TT il neutro è distribuito direttamente dall'Ente erogatore ed è collegato a terra al centro stella del trasformatore. Le masse degli utilizzatori sono invece collegate ad una terra locale come rappresentato nello schema.In un sistema TT il conduttore di neutro deve essere considerato un conduttore attivo perché potrebbe assumere tensioni pericolose, pertanto è sempre necessaria la sua interruzione. Il valore della corrente di guasto nei sistemi TT viene limitata dalla resistenza del neutro, messo a terra in cabina e dalla resistenza di terra dell’impianto di terra locale. Negli impianti di questo tipo dove le masse non sono collegate ad un conduttore di terra comune si deve sempre prevedere un interruttore differenziale

T (neutro a Terra) T (masse a Terra)

L1

L2

L3

N

PE

Sistema TT

Utilizzatori

Trifase, in corrente alternata, a tre o quattro conduttori

■ MODI DI COLLEGAMENTO A TERRAIn relazione al modo di collegamento a terra del neutro del trasformatore e delle masse, i sistemi di distribuzione vengono identifi cati attraverso due lettere che rappresentano, rispettivamente:

1^ lettera, situazione del neutro rispetto a terra:T - neutro collegato direttamente a terraI - neutro isolato da terra o collegato a terra tramite

un’impedenza

2^ lettera, situazione delle masse rispetto a terra:T - masse collegate direttamente a terraN - masse collegate al conduttore di neutro

I sistemi di distribuzione monofase possono essere del tipo fase/neutro, se derivati da un sistema trifase a stella; o fase/fase, se derivati da un sistema a triangolo.

su ogni partenza, poiché è obbligatorio che si interrompa tempestivamente il circuito al primo guasto di isolamento.


T (neutro a Terra)

N-C (masse al Neutromediante PE Comune alneutro (PEN))

L1

L2

L3

PEN

Utilizzatori

Sistema TN-C

T (neutro a Terra)N-S (masse al Neutromediante PE Separato)

L1

L2

L3

N

Utilizzatori

Sistema TN-S

PE

T (neutro a Terra)

N-S (masse al Neutromediante PE Separato)

L1

L2

L3

N

Utilizzatori

Sistema TN-C-S

PE

Utilizzatori

PEN

N-C (masse al Neutromediante PE Comune alneutro (PEN)

■ IL SISTEMA TNIl sistema di distribuzione TN si utilizza in impianti dotati di una propria cabina di trasformazione media/bassa tensione. In questo sistema di distribuzione il neutro è collegato direttamente a terra.Si possono realizzare due tipologie di sistema TN, rispettivamente:

Sistema TN-SSi realizza tenendo i conduttori di neutro (N) e di protezione (PE) separati tra loro (PE+N) come illustrato nello schema di riferimento (collegamento a 5 fi li). Il conduttore di protezione (PE) non deve mai essere interrotto.

Sistema TN-CSi realizza collegando il neutro (N) ed il conduttore di protezione (PE) insieme (PEN) come illustrato nello schema di riferimento (collegamento a 4 fi li). Esso consente di risparmiare sull’installazione poiché presuppone l’impiego di interruttori tripolari e la soppressione di un conduttore. In questa tipologia di distribuzione la funzione di protezione e di neutro è assolta dal medesimo conduttore (PEN) che non deve essere mai interrotto. Il conduttore PEN deve essere collegato al morsetto di terra dell’utilizzatore ed al neutro e non deve avere sezione inferiore a 10 mm2 se in rame o 16 mm2 se in alluminio. Con questo sistema di distribuzione è vietato l’uso di dispositivi di interruzione differenziale sulle partenze con neutro distribuito, pertanto ne è vietato l’impiego per impianti a maggior rischio in caso di incendio. È consentita la realizzazione di sistemi di distribuzione misti TN-C e TN-S in un medesimo impianto (TN-C-S), purché il sistema di distribuzione TN-C sia a monte del sistema TN-S.

Nel sistema TN le masse vanno collegate al conduttore di protezione che a sua volta è collegato al punto di messa a terra dell’alimentazione. Si consiglia sempre di collegare il conduttore di protezione a terra in più punti. L’interruzione del circuito è obbligatoria al verifi carsi del primo guasto di isolamento e può essere realizzata con dispositivi di protezione dalle sovracorrenti o differenziali (con le eccezioni di cui sopra). Vale la pena ricordare che con il sistema di distribuzione TN il rischio di incendio in caso di forti correnti di guasto aumenta.



■ IL SISTEMA ITQuesto sistema di distribuzione è generalmente usato in impianti con propria cabina di trasformazione dove è richiesta la massima continuità di servizio. Nel sistema IT il neutro è isolato da terra o vi è collegato attraverso un impedenza di valore suffi cientemente elevato. Tutte le masse degli utilizzatori sono invece collegate individualmente a terra ed il neutro non viene distribuito così come raccomandato dalle norme. Per la massima continuità di servizio non è richiesto lo sgancio automatico al primo guasto, ma ne è richiesta obbligatoriamente la segnalazione attraverso un controllo permanente dell’isolamento tra neutro e terra. Lo sgancio è invece obbligatorio al secondo guasto e si effettua con dispositivi di protezione dalle sovracorrenti o differenziali. La verifi ca dello sgancio al secondo guasto va effettuata in fase di progetto tramite calcoli ed eventualmente accertata durante la messa in funzione dell’impianto.Nei sistemi IT dove le masse sono collegate a terra individualmente o per gruppi, è necessario effettuare la verifi ca dell’intervento automatico dei dispositivi di protezione secondo le condizioni previste per i sistemi di tipo TT. In queste condizioni è sempre richiesto

I (neutro Isolato da terra) T (masse a Terra)

L1

L2

L3

UtilizzatoriPE

Sistema IT

N

L3

L2

L1

U

N

L3

L2

L1

100ΩA 10ΩB

In 2,3A In 23A

230/400V

Gli utilizzatori A e B risultano collegati in serie tra L2 L3 alla tensione di 400V con un assorbimento di 3,45A; l'utilizzatore A è sovraccaricato

Il neutro, attraverso l'utilizzatore Uassume la tensione di fase

Vietato interrompere solo il neutro

l’impiego di interruttori differenziali. Nel caso invece in cui le masse sono collegate collettivamente a terra la verifi ca delle protezioni deve essere fatta facendo riferimento alle considerazioni valide per il sistema TN. Le norme sconsigliano vivamente di avere il dispersore delle masse della cabina separato da quello degli utilizzatori. In impianti comunque realizzati in questo modo è necessario impiegare dispositivi differenziali a monte dell’installazione.

■ INTERRUZIONE DEL CONDUTTORE NEUTROIl conduttore neutro non deve mai essere interrotto se prima o contemporaneamente non si interrompono tutti i conduttori di fase che interessano il circuito. La stessa regola vale per la richiusura, nel senso che il neutro non deve mai risultare chiuso dopo le fasi.

Questa regola riguarda la sicurezza: infatti, il neutro assumerebbe la tensione di fase attraverso gli utilizzatori e, in caso di distribuzione trifase, gli utilizzatori monofase con alimentazione fase-neutro potrebbero subire danni.

I sistemidi distribuzione


Legenda

SN = sezione del conduttore del neutroSF = sezione del conduttore di fasesì = protezione necessariano = protezione vietata sul conduttore PEN(1) = non è richiesta la protezione ma non è neanche vietata(2) = protezione vietata

1P = interruttore con il polo protetto1P+N = interruttore con il polo di fase protetto e con il polo di neutro non protetto2P = interruttore con entrambi i poli di fase protetti3P = interruttore con 3 poli protetti3P+N = interruttore con i 3 poli di fase protetti e quello di neutro non protetto4P = interruttore con 4 poli protetti

L L

sì sì

L L L N

sì sì sì no

L L L

sì sì sì

L N

sì (1)

L L

sì sì

L L L N

sì sì sì (1)

L L L

sì sì sì

L L L N

sì sì sì sì

L N

sì (1)

L L

sì sì

L L L N

sì sì sì (1)

L L L

sì sì sì

L L L N

sì sì sì sì

L N

sì sì

L L

sì sì

L L L N

sì sì sì sì

L L L

sì sì sì

L L L N

sì sì sì sì

L N

sì (2)

L L L N

sì sì sì (2)

1P+N o 2P 2P 3P+N o 4P 4P 3P

1P+N o 2P 2P 3P+N o 4P 4P 3P

1P 2P 3P 3P 3P

2P 2P 4P 4P 3P

Sistemi Monofase Trifase con neutro Trifase

Fase + Neutro (L + N) Fase + Fase (L + L) SN ≥ SF (L1 + L2 + L3 + N) SN < SF (L1 + L2 + L3 + N) (L1 + L2 + L3) di distribuzione

TT

TN-Sconduttore PEseparato da N

TN-Cconduttore PEN

IT

Nei sistemi di tipo IT il neutro non dovrebbe essere distribuito per ragioni di sicurezza, in quanto al primo guasto a terra potrebbe assumere una tensione verso terra pari a quella concatenata del sistema trifase. Nel caso in cui il neutro è distribuito è necessario provvedere alla rilevazione delle sovracorrenti con interruzione di tutti i conduttori compreso il neutro. Questo provvedimento non è necessario se il neutro è opportunamente protetto dal cortocircuito da un idoneo dispositivo di protezione posto a monte (per esempio all’origine dell’installazione) ed il circuito è protetto da un dispositivo differenziale con corrente differenziale inferiore al 15% della portata del conduttore di neutro corrispondente. Il differenziale deve necessariamente aprire tutti i conduttori attivi (neutro compreso).

■ NUMERO DI POLI DA PROTEGGERE IN FUNZIONE DEL SISTEMA DI DISTRIBUZIONEIn funzione del sistema di distribuzione impiegato è necessario scegliere le protezioni adeguate riferendosi al numero di poli (conduttori) da proteggere. Come regola generale devono essere previsti dispositivi idonei ad interrompere le sovracorrenti che si possono creare su tutti i conduttori di fase. Non è in generale richiesta l’interruzione di tutti i conduttori attivi. In base a questa regola è possibile impiegare fusibili ed interruttori automatici unipolari o multipolari.Nei sistemi TT e TN con neutro non distribuito è possibile omettere il dispositivo di rilevazione delle sovracorrenti su uno dei conduttori di fase, se a monte è installato un dispositivo differenziale. Nei sistemi IT è invece obbligatorio predisporre i sistemi di rilevazione su tutti i conduttori di fase.



Protezione dai contatti indiretti

■ TIPI DI PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI Tutti i componenti elettrici devono essere protetti contro il pericolo di contatto con parti metalliche accessibili, normalmente non in tensione, ma che potrebbero assumere un potenziale pericoloso a seguito di un guasto o del cedimento dell’isolamento.

5000

2000

1000

500

200

100

50

20

100,1 0,2 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000

mAcorrente passante per il corpo umano

dura

ta d

i pas

sagg

io d

ella

cor

rent

e

ms

321 4

10 000a b c1 c2 c3

Zona 1: nessuna reazione al passaggio della corrente

Zona 2: abitualmente nessun effetto fi siologicamente pericoloso

Zona 3: abitualmente nessun danno organico. Probabilità di contrazioni muscolari e diffi coltà respiratoria; disturbi reversibili nella formazione e conduzione di impulsi nel cuore, inclusi fi brillazione ventricolare, che aumentano con l’intensità di corrente ed il tempo.

Zona 4: in aggiunta agli effetti descritti per la zona 3 la probabilità di fi brillazione ventricolare può aumentare fi no oltre il 50%. Si possono avere degli effetti fi siologici come l’arresto cardio-respiratorio e gravi ustioni.

c2: probabilità 5%

c3: probabilità > 50%

■ PROTEZIONE MEDIANTE INTERRUZIONE DELL’ALIMENTAZIONE È richiesta quando, a causa di un guasto, si possono verifi care sulle masse tensioni di contatto di durata e valore tali da rendersi pericolose per le persone. La norma CEI 64-8/4 considera pericolose le tensioni di contatto e di passo superiori a 50V a.c. per gli ambienti ordinari e a 25V a.c. per gli ambienti speciali. Se le tensioni sono superiori a questi valori è necessario interromperle in tempi opportunamente brevi, così come defi nito dalla norma IEC 60479-1. In questo caso è quindi necessario scegliere dei dispositivi di interruzione e protezione automatici che abbiano caratteristiche di intervento tali da garantire un adeguato livello di sicurezza. Le norme non pongono limiti alla scelta dei dispositivi di protezione impiegabili, che potrebbero essere fusibili, magnetotermici o differenziali, purché abbiano i requisiti di protezione richiesti. Vale la pena

ricordare che gli interruttori differenziali sono gli apparecchi maggiormente impiegati per un’effi cace protezione dai contatti indiretti. Per scegliere quale apparecchio impiegare è necessario conoscere la caratteristica tempo-tensione dove rilevare per quanti secondi o frazione di secondi un determinato valore di tensione di contatto può essere sopportato.Per poter costruire questa caratteristica è indispensabile analizzare gli effetti che la corrente provoca nel passaggio in un corpo umano riportata sulla norma IEC 60479-1. Questa caratteristica defi nisce 4 zone di pericolosità in funzione del valore di corrente circolante per un determinato tempo.Analizzando le curve di sicurezza se ne deduce che gli interruttori differenziali con soglia di intervento di 30mA offrono un eccellente livello di protezione dai contatti indiretti e sono preferibili ad altri dispositivi di protezione.

■ EFFETTI DELLA CORRENTE SUL CORPO UMANO SECONDO IEC 60479-1


■ PROTEZIONE SENZA L’INTERRUZIONE AUTOMATICA DELL’ALIMENTAZIONE

La protezione totale dai contatti indiretti si può realizzare mediante l’isolamento delle parti attive, senza possibilità di rimuovere l’isolamento stesso, o mediante involucri e barriere che assicurino adeguati gradi di protezione. In particolari ambienti è ammesso realizzare la protezione parziale dai contatti indiretti

mediante ostacoli o distanziamenti che impediscono l’accidentale contatto con le parti in tensione. In aggiunta e non in sostituzione delle protezioni totali e parziali è prevista l’installazione della protezione attiva mediante interruttori differenziali con corrente differenziale nominale non superiore a 30 mA.

■ PROTEZIONE MEDIANTE SEPARAZIONE ELETTRICA

Per garantire la protezione dai contatti si ricorre a circuiti in cui le parti attive sono alimentate da un circuito elettrico perfettamente isolato da terra.In questi impianti non è possibile la richiusura del circuito attraverso il contatto mano-piedi della persona e quindi non si possono realizzare situazioni reali di pericolo. Questo tipo di protezione si può realizzare impiegando trasformatori a isolamento ordinario e linee di lunghezza limitata.

circuito separato

Vmax = 500V

NOnon si deve collegarela massa né a terrané al conduttore di protezione

Vn (V) x L (m) ≤ 100.000

■ PROTEZIONE IN IMPIANTI A BASSISSIMA TENSIONE DI SICUREZZAIn questo caso la protezione è garantita quando le parti attive sono alimentate a tensioni non superiori a 50V a.c. e 120V d.c., adottando comunque i provvedimenti per impedire il contatto accidentale tra i circuiti a bassissima tensione e quelli a bassa tensione. In alcuni casi speciali è ammessa la protezione mediante luoghi non conduttori o collegamento equipotenziale locale non connesso a terra.

■ PROTEZIONE MEDIANTE DOPPIO ISOLAMENTO O ISOLAMENTO RINFORZATOQuesti componenti elettrici hanno parti attive isolate dalle parti accessibili oltre all’isolamento funzionale anche da un isolamento supplementare che rende praticamente impossibile l’incidente. Essi sono defi niti di classe II. Il collegamento delle masse al conduttore di protezione in questo caso è vietato.

segno graficoper componente

a doppio isolamento

isolamento supplementare

isolamento principale

involucro metallico eventuale

sistema BTS SELV

max 50V a.c.

sistema SELV




■ PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI NEI SISTEMI TT MEDIANTE INTERRUTTORI DIFFERENZIALINei sistemi TT un guasto tra una fase ed una massa determina una corrente di guasto che interessa contemporaneamente l’impianto di terra dell’utente e del distributore di energia. Tale corrente è funzione dell’impedenza di guasto dovuta essenzialmente alla resistenza di terra delle masse e del neutro, essendo la somma di queste resistenze preponderante rispetto agli altri elementi dell’anello di guasto.La protezione dai contatti indiretti mediante l’interruzione automatica dell’alimentazione negli impianti TT deve essere effettuata tramite interruttore differenziale.

Deve essere soddisfatta la seguente condizione:

RE ≤ 50/IΔn dove:

RE = è la resistenza del dispersore (Ω)50 = è la tensione di contatto (V) di sicurezza per gli ambienti ordinari (25V per gli ambienti particolari, agricoli, zootecnici etc...)IΔn = è la corrente nominale (A) che provoca l’intervento dell’interruttore differenziale

IΔn (A) 1 0,5 0,3 0,1 0,03 0,01RE (Ω) 50 100 166 500 1666 5000

Condizione d'interruzione dell'alimentazione

IΔn ≤

id

RE

IΔn

50

RE

■ PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI NEI SISTEMI TN In un sistema TN esistono tanti anelli di guasto quante sono le masse suscettibili di andare in tensione. Un guasto sul lato bassa tensione è paragonabile a un cortocircuito che si richiude al centro stella del trasformatore attraverso i conduttori di fase e di protezione. È necessario verifi care che le caratteristiche dei dispositivi di protezione e le impedenze dei circuiti siano tali che, in presenza di un guasto tra un conduttore di fase e un conduttore di protezione o una massa in un qualsiasi punto dell’impianto, l’alimentazione venga interrotta nei tempi indicati

Tempi d’interruzione in funzione di U0

U0 (V) 120 230 400 >400 T (s) 0,8 0,4 0,2 0,1

dalla norma CEI 64-8, e sia soddisfatta la seguente condizione: Ia ≤ U0/Zs dove:

U0 = è la tensione nominale verso terra (lato bassa tensione) dell’impiantoZs = è l’impedenza totale Ia = è la corrente (A) che provoca l’intervento automatico del dispositivo di protezione entro i tempi indicati di seguito.

L’interruttore differenziale rileva direttamente la corrente di dispersione a terra come differenza tra le correnti totali che interessano i conduttori attivi.La corrente di intervento (Ia = 50V/RE) da introdurre nella condizione di coordinamento si identifi ca con la corrente nominale differenziale (IΔn = 50V/RE) quando il tempo d’intervento non supera 1 secondo. Le condizioni di coordinamento sono indicate in tabella.


L1

id id

L2

L3

NPE

I tempi massimi indicati nella tabella si applicano a circuiti terminali protetti con dispositivi di protezione contro le sovracorrenti aventi corrente nominale o regolata minore o uguale a 32A. Tempi superiori a quelli della tabella ma inferiori a 5s sono ammessi per circuiti di distribuzione e circuiti terminali protetti da dispositivi di sovracorrente con corrente nominale o regolata superiore a 32A. Se l’interruzione automatica non può essere ottenuta con le condizioni di cui sopra, la norma raccomanda di realizzare un collegamento equipotenziale supplementare connesso a terra. La 64-8 prescrive anche che, nei casi eccezzionali in cui possa presentarsi un guasto tra un conduttore di fase e la terra, ad esempio nel caso di linee aeree, affi nché il conduttore di protezione e le masse ad esso collegate non superino il valore convenzionale di 50V, deve essere soddisfatta la seguente condizione:

RB/RE ≤ 50/U0-50 dove:

RB = è la resistenza di terra di tutti idispersori collegati in parallelo, compresi quelli della rete di alimentazioneRE = è la resistenza minima di terra delle masse estranee non collegate ad un conduttore di protezione, attraverso le quali è possibile il verifi carsi di un guasto tra fase e terraU0 = è la tensione nominale verso la terra.

Gli interruttori magnetotermici sono preferibili agli interruttori differenziali per l’interruzione contro i contatti diretti in presenza di elevate correnti di guasto. Di seguito è riportata una tabella che indica le condizioni di coordinamento per una protezione adeguata impiegando interruttori magnetotermici Bticino in circuiti con U0 = 230V.

Interruttori BTDIN

In (A) 25 32 40 50 63Zs (Ω) 1533 1197 958 766 608

Interruttori Megatiker

In (A) 80 125 160 250 400 630 800 1000 1250 1600Zs (Ω) 287 184 143 92 57,5 36,5 28,7 38,3 30.6 23.9

Nel caso in cui la condizione di protezione non fosse soddisfatta con l’impiego di interruttori magnetotermici è necessario ricorrere a dispositivi differenziali (vietati tuttavia nel sistema TN-C). L’impiego di tali dispositivi soddisfa generalmente la condizione di protezione e non richiede il calcolo dell’impedenza totale dell’impianto Zs. Gli interruttori differenziali non presentano alcun problema di coordinamento, in quanto per IΔn elevate (3A) ammettono impedenze dell’anello di guasto dell’ordine di diverse decine di Ω (76), che non si realizzano mai. Per evitare interventi intempestivi dei dispositivi differenziali conviene installare sui circuiti di distribuzione apparecchi di tipo regolabile, impostando la massima corrente nominale differenziale ed il massimo ritardo; sui circuiti terminali installare invece apparecchi istantanei con la massima sensibilità consentita. Verifi care sempre che il potere di interruzione differenziale non sia inferiore alla corrente di guasto prevedibile (U0/Zs).

Per il calcolo dell’impedenza dell’anello di guasto si propone la seguente formula: Zs = 1,5 (RE+RL+RPE)2 + (XE+XL+XPE)2√dove:RE = Resistenza interna trasformatoreRL = Resistenza del conduttore di faseRPE = Resistenza del conduttore di protezioneXE = Reattanza interna trasformatoreXL = Reattanza del conduttore di faseXPE = Reattanza del conduttore di protezione



Controlloisolamento

Ri

U0

C

IΔ IΔ

RT RT

L1L2L3N

Sistema IT con messe a terra individuali


■ PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI NEI SISTEMI ITNel sistema di distribuzione IT il neutro è isolato da terra (o è collegato attraverso un impedenza di valore elevato) e le masse metalliche sono collegate direttamente a terra. In caso di guasto a massa la corrente di guasto si richiude solo attraverso le capacità dei conduttori sani verso terra. Questa corrente di guasto risulta limitata entro valori non pericolosi. Al primo guasto le norme non richiedono l’intervento dei dispositivi di protezione, tuttavia al secondo guasto è indispensabile che le protezioni intervengano tempestivamente con i tempi indicati nella tabella di seguito.

Tensione (V) Tempo di interruzione (s) neutro neutro non distribuito distribuito 120/240 0,8 5 230/400 0,4 0,8 400/690 0,2 0,4 580/1000 0,1 0,2

Pur non essendo richiesto l’intervento dei dispositivi di protezione al primo guasto è necessario invece adottare dei dispositivi di segnalazione a funzionamento continuo atti a rilevare lo stato di isolamento dell’impianto stesso e segnalare l’eventuale guasto a terra sulle fasi o sul neutro (solo se distribuito). Le norme raccomandano di eliminare il primo guasto con il più breve ritardo possibile.

I dispositivi di protezione impiegabili negli impianti IT possono essere interruttori di protezione dalle sovracorrenti o dispositivi differenziali. Nel caso di impiego di interruttori differenziali è necessario impiegare apparecchi con una corrente differenziale di non funzionamento almeno uguale alla corrente prevista per un eventuale 1° guasto a terra. Questa condizione è necessaria per garantire la massima continuità di servizio. La condizione di protezione da rispettare per il coordinamento delle protezioni nei sistemi IT è:

RE · IΔ ≤ UL dove:

RE = è la resistenza del dispersore di terra (Ω)IΔ = è la corrente di guasto nel caso di 1° guasto di impedenza trascurabile tra un conduttore di fase ed una massa.UL = è la tensione limite di contatto pari a 50V per gli ambienti ordinari e 25V per gli ambienti speciali

A seconda di come sono collegate le masse, tutte collegate tra loro ad un stesso punto o collegate individualmente a picchetti di terra, al primo guasto a terra il sistema IT si trasforma in un sistema TN o TT, di conseguenza per la protezione dai contatti indiretti dovranno essere prese in esame le considerazioni fatte per queste 2 tipologie di sistemi.

Collegamento individuale delle masseSe le masse degli utilizzatori sono collegate individualmente a dispersori locali il secondo guasto di terra deve essere considerato e trattato come un guasto realizzabile in un sistema TT. La condizione di coordinamento da rispettare al secondo guasto è: IΔ ≤ 50/RE.L’uso dei dispositivi di protezione differenziali non comporta problemi di coordinamento ed è indispensabile per l’interruzione al secondo guasto.


Sistema IT con neutro distribuito

Sistema IT con neutro non distribuito

Ri

U0

C

PE

RT

L1L2L3N

Controlloisolamento

Ri

U

C

PE

RT

L1L2L3

Controlloisolamento

Collegamento delle masse ad uno stesso puntoSe in un sistema IT le masse degli utilizzatori sono collegate ad un medesimo punto come illustrato in fi gura, il secondo guasto a terra deve essere considerato e trattato come un guasto realizzabile in un sistema TN. In questo tipo di impianto è possibile impiegare interruttori di protezione dalle sovracorrenti (magnetotermici o elettronici) purché vengano rispettate le condizioni di coordinamento: Ia ≤ U/2Zs (impianti con neutro non distribuito)Ia ≤ U0/2Z’s (impianti con neutro distribuito) dove:Ia = è la corrente di intervento

U = è la tensione concatenataU0 = è la tensione di faseZs = è l’impedenza dell’anello di guasto costituita dal conduttore di fase e dal conduttore PEZ’s = è l’impedenza dell’anello di guasto costituita dal conduttore di neutro e dal conduttore PE

L’impiego di dispositivi differenziali non comporta alcun problema di coordinamento.La norma CEI 64-8 raccomanda di non distribuire il neutro per motivi di sicurezza.



LA PROTEZIONE DALLE SOVRACORRENTI


24 Il trasporto dell’energia in bassa tensione

25 Condizioni generali di protezione dei conduttori

26 Protezione dal sovraccarico

29 Designazione delle sigle dei cavi

30 Portate dei cavi in regime permanente

38 Portate dei condotti sbarre Zucchini

39 Scelta dei conduttori in funzione della caduta di tensione

44 Dimensionamento del conduttore di neutro e di protezione

45 Protezione dal cortocircuito

56 Le curve di limitazione

58 Sezioni protette in funzione dei tempi di ritardo

59 Perdite per effetto Joule nei condotti sbarre

60 Scelta degli interruttori con più trasformatori in parallelo

INDICE DI SEZIONE


23INDICE

Il trasporto dell’energia in bassa tensione

Trasformatore MT/BT EdM

Sistemi di distribuzione in condotto sbarre Zucchini

Quadri e armadi MAS Bticino

In bassa tensione il trasporto e la ripartizione dell’energia elettrica alle utenze, o a gruppi di utenze, può avvenire tramite cavo o tramite condotto sbarre. E’ il progettista che sceglie la modalità più adatta e conveniente a seconda del tipo di impianto da realizzare e alle utenze interessate. La distribuzione in cavo permette una grande fl essibilità di utilizzo: grazie alle diverse sezioni e alla possibilità di utilizzare più conduttori in parallelo per la stessa fase, è possibile distribuire valori di corrente anche molto

elevati in diverse modalità di posa.Il condotto sbarre è una valida alternativa ai cavi per distribuire medio-grandi potenze per alimentare quadri derivati e per alimentare corpi illuminanti o dorsali di alimentazione. Permette un montaggio veloce e a parità di corrente, necessita di un minore spazio di posa rispetto al cavo. Entrambi i sistemi di trasporto, cavo e condotto sbarre, vanno adeguatamente dimensionati e protetti contro le sovracorrenti.


Transitorio termico di riscaldamento dei cavi

ϑcc

ϑ0

ϑz

tempi

tem

pera

tura

5s 1h

corrente di sovraccarico

corrente di cortocircuito

correnti d'impiego(regime permanente)

ϑs

70÷90°C

160÷200°C

110÷150°C

Condizioni generali di protezione dei conduttori

■ SOVRACORRENTI E TEMPERATUREIl problema delle sovracorrenti é fondamentalmente un problema termico. Un conduttore percorso da corrente si riscalda in modo proporzionale al quadrato dell’intensità di corrente ed al tempo di permanenza della sollecitazione termica; risulta quindi molto importante controllare i valori di corrente al fi ne di evitare eccessivi riscaldamenti dei cavi che comporterebbero il rapido danneggiamento dell’isolante del conduttore stesso. Si possono verifi care tre casi per i quali corrispondono tre differenti temperature massime ammesse dal cavo:

• Il regime permanente; dà luogo a temperature massime sopportabili dal cavo per un tempo indefi nito. Queste temperature non devono superare la temperatura massima di esercizio caratteristica per ogni tipo di isolante.

• Il sovraccarico; da luogo a temperature tali da provocare il rapido danneggiamento dell’isolante se non interrotte tempestivamente. Per l’interruzione delle sovracorrenti che provocano tali temperature sono ammessi tempi dell’ordine di un ora.

• Il cortocircuito; da luogo a temperature molto più elevate che devono essere interrotte in tempi brevissimi, dell’ordine di qualche centesimo di secondo.

Tipo di isolante temperatura temperatura temperatura(denominazione max di max di max dicomune) esercizio sovraccarico cortocircuito ϑz °C (1) ϑs °C (2) ϑcc °C (3)G1b (gomma) 75 120 200 EI2 (gomma) 180 330 350G5 (EPR) 90 150 350G7 (HEPR) 90 150 250G9 (4) 90 150 250G10 (4) 90 150 250TI2 (PVC) 70 110 150R2 (PVC) 70 110 160TI3 (PVC) 90 150 160TI4 (PVC) 70 110 160

Temperature caratteristiche dei cavi

(1) Temperature in base alle quali si calcola Iz (Norma CEI 20-11)(2) Temperature non indicate esplicitamente dalle norme, ma dedotte dalla relazione If 1,45 Iz riportata dalla CEI 64-8/4(3) Temperature in base alle quali si calcolano i valori massimi ammissibili dell'integrale di Joule (Norma CEI 20-11)(4) Mescole speciali a basso sviluppo di gas e fumi tossici.



Protezione dal sovraccarico

La norma CEI 64/8 prescrive che i circuiti di un impianto (salvo eccezioni) debbano essere provvisti di dispositivi di protezione adatti ad interrompere correnti di sovraccarico prima che esse possano

■ PROTEZIONE DAL SOVRACCARICO DEL CAVOIl cavo deve essere adeguatamente protetto dal sovraccarico, per evitare che un eccessivo riscaldamento provochi un precoce invecchiamento e la conseguente rottura dell’isolamento. Per garantire tale protezione è necessario che vengano rispettate le seguenti regole:

Regola 1) IB ≤ In ≤ Iz

Regola 2) If ≤ 1,45 Iz

dove:IB = Corrente di impiego del circuitoIn = Corrente nominale dell’interruttoreIz = Portata a regime permanente del cavoIf = Corrente di sicuro funzionamento dell’interruttore automatico

La prima regola soddisfa le condizioni generali di protezione dal sovraccarico.La regola 2, impiegando per la protezione dal sovraccarico un interruttore automatico, é sempre verifi cata, poiché la corrente di sicuro funzionamento

If non é mai superiore a 1,45 In (1,3 In secondo CEI EN 60947-2; 1,45 In secondo CEI EN 60898). Essa deve essere invece verifi cata nel caso in cui il dispositivo di protezione sia un fusibile.Analizzando la regola generale di protezione IB ≤ In ≤ Iz risulta evidente che si possono ottenere due condizioni di protezione distinte:una condizione di massima protezione, realizzabile scegliendo un interruttore con una corrente nominale prossima o uguale alla corrente di impiego IB, ed una condizione di minima protezione scegliendolo con una corrente nominale prossima o uguale alla massima portata del cavo.Scegliendo la condizione di massima protezione si potrebbero verifi care delle situazioni tali da pregiudicare la continuità di servizio, perché sarebbe garantito l’intervento dell’interruttore anche in caso di anomalie sopportabili. Per contro la scelta di un interruttore con una corrente regolata uguale alla portata del cavo porterebbe alla massima continuità di servizio a discapito del massimo sfruttamento del rame installato. Queste considerazioni vengono demandate al progettista in funzione del tipo di circuito da realizzare.

provocare un riscaldamento eccessivo all’isolamento, ai collegamenti, ai terminali o all’ambiente circondante le condutture.

Condizione di massima protezione In = IB

IB

In

Iz

If

1,45 Iz

I

CARATTERISTICHEDEL CIRCUITO

CARATTERISTICHEDEL DISPOSITIVODA PROTEGGERE

Condizione di minima protezione In = Iz

IB

In

Iz

If

1,45 Iz

I

CARATTERISTICHEDEL CIRCUITO

CARATTERISTICHEDEL DISPOSITIVODA PROTEGGERE


Condizione di protezione dal sovraccarico

IB Iz 1,45 Iz

I

Coeffi ciente di correzione kt per temperatura ambiente diversa da 40 °C

Temperatura 15 20 25 30 35 40 45 50Ambiente °C kt 1,15 1,12 1,08 1,05 1,025 1 0,975 0,95

■ PROTEZIONE DELLE DERIVAZIONI CONTRO IL SOVRACCARICO Se la derivazione, in genere costituita da cavi in tubo, non è già protetta contro il sovraccarico dal dispositivo posto a monte del condotto, si applica quanto segue:

• la portata della derivazione è in genere inferiore a quella del condotto sbarre, quindi è di solito necessario proteggere anche la derivazione contro il sovraccarico.

• Il dispositivo di protezione contro il sovraccarico può essere posto all’interno dell’unità di derivazione oppure sul quadretto di arrivo. In questo ultimo

■ PROTEZIONE DAL SOVRACCARICO DEL CONDOTTO SBARRELa protezione contro il sovraccarico dei condotti sbarre é effettuata con lo stesso criterio usato per i cavi. Occorre verifi care la relazione:

IB ≤ In ≤ Iz

La corrente di impiego IB in un sistema trifase si calcola in base alla seguente formula:

Pt • bIB = √3 • Ur • cosφm

dove:Pt = Somma totale delle potenze attive dei carichi installati in [W];b = Fattore di alimentazione pari a: 1 se si alimenta la conduttura da un solo lato; ½ se si alimenta la conduttura dal centro o contemporaneamente da entrambi gli estremi;Ur = Tensione di esercizio in [V];cosφm = Fattore di potenza medio dei carichi.

La temperatura dell’ambiente in cui è installato ilcondotto sbarre infl uisce sulla portata dello stesso. In sede di progetto va moltiplicato il valore della portata alla temperatura di riferimento per un coeffi ciente di correzione riferito alla temperatura di esercizio fi nale.

Iz = Iz0 · Kt

dove:

Iz0 è la corrente che il condotto sbarre può portare per un tempo indefi nito alla sua temperatura di riferimento (40°C);Kt è il coeffi ciente di correzione per valori della temperatura ambiente diversi da quelli di riferimento, riportato nella tabella di seguito.

caso la protezione contro il sovraccarico può essere assicurata anche dagli interruttori posti a protezione delle singole partenze dal quadretto se la somma delle loro correnti nominali è inferiore o uguale alla portata Iz della derivazione. Nei luoghi a maggior rischio in caso di incendio è richiesto che il dispositivo di protezione contro il sovraccarico sia installato nel punto di derivazione, quindi all’interno dell’unità di derivazione.



Protezione dal sovraccarico

■ CASI PRATICI DI OBBLIGOLa Norma CEI 64-8/4 prescrive il generico obbligo di protezione contro il sovraccarico in tutti i casi in cui questo tipo di sovracorrente abbia la possibilità di verifi carsi. Spetta al progettista valutare le circostanze di obbligatorietà. Il commento all'articolo 473.1.2 raccomanda la protezione solo nel caso di circuiti dimensionati assumendo coeffi cienti di utilizzazione o di contemporaneità inferiori ad 1. In pratica vige l'obbligo nei casi seguenti: a) conduttura principale che alimenta utilizzatori

derivati funzionanti con coeffi ciente di utilizzazione o contemporaneità inferiore a 1;

b) conduttura che alimenta motori e utilizzatori che nel loro funzionamento possono determinare condizioni di sovraccarico;

c) conduttura che alimenta prese a spina non

e)IZ ≥ In1 + In2 + In3

In1 In2 In3

a)

In ≤ IZ1; In ≤ IZ2; In ≤ IZ3.

IZ1 IZ2 IZ3In

b)

IBD = IB1 + IB2 + IB3

IB1

IBD

IB2 IB3

c) M IR ≤ IZ IR

IZ

d) UIB ≤ IZ

IB1 IB2 IB3 IB4

Iz < IB1 + IB2 + IB3 + IB4a)

Icc > Izb) M

c)

anche se Iz > ΣIn10 16 10

■ CASI NEI QUALI PUÒ ESSERE OMESSA LA PROTEZIONE DAL SOVRACCARICOLa norma invece indica i seguenti casi di possibile omissione (i casi c, d, e, sono considerati nel commento all'articolo 473.1.2):a) condutture che sono derivate da una conduttura

principale protetta contro i sovraccarichi con dispositivo idoneo e in grado di garantire la protezione anche delle condutture derivate.

b) condutture che alimentano utilizzatori che non possono dar luogo a correnti di sovraccarico a condizione che siano protette dai cortocircuiti e che non abbiano derivazioni nè prese a spina

c) condutture che alimentano apparecchi con proprio dispositivo di protezione che garantisce anche la protezione della conduttura di alimentazione

d) condutture che alimentano utilizzatori che non possono dare luogo a sovraccarichi e che non siano

protette da sovraccarichi quando la corrente d’impiego di questi utilizzatori non sia superiore alla portata della conduttura (ad esempio gli apparecchi termici)

e) conduttura che alimenta diverse derivazioni singolarmente protette contro i sovraccarichi,

■ CASI NEI QUALI SI RACCOMANDA DI NON PROTEGGERE DAL SOVRACCARICOLa Norma non fa esplicito divieto ma raccomanda l'omissione della protezione contro i sovraccarichi, per ragioni di sicurezza, nei seguenti casi:a) circuiti di eccitazione delle macchine rotanti

b) circuiti di alimentazione degli elettromagneti di sollevamentoc) circuiti secondari dei trasformatori di corrented) circuiti che alimentano dispositivi di estinzione dell'incendio

predestinate ad alimentare utilizzatori di cui al successivo paragrafo (casi in cui può essere omessa la protezione dal sovraccarico);

d) conduttura che alimenta utilizzatori ubicati in luoghi soggetti a pericolo di esplosione o di incendio

(obbligo derivante dalle Norme CEI 64-2 o 64-8/7).

quando la somma delle correnti nominali dei dispositivi di protezione delle derivazioni non supera la portata IZ della conduttura principale.

f) condutture dei circuiti di telecomunicazione, segnalazione e simili.


Designazione dellesigle dei cavi

Sigla di designazione H 07 R N - - F 3 G 1,5Tipo di cavo cavo conforme a norme armonizzate H (riferimento norme) cavo di tipo nazionale riconosciuto A cavo di tipo nazionale non conforme a norme IEC N Tensione nominale 300/300V 03 Uo/U 300/500V 05 470/750V 07 600/1000V 1 Rivestimento isolante gomma etilenpropilenica (EPR) B gomma naturale o equivalente (Rubber) R cloruro di polivinile (PVC) V polietilene reticolato (XLPE) X policroloprene (neoprene) N Guaine, trecce gomma etilenpropilenica (EPR) B rivestimenti protettivi gomma naturale o equivalente (Rubber) R cloruro di polivinile (PVC) V polietilene reticolato (XLPE) X policroloprene (neoprene) N Eventuali cavi piatti “divisibili” H costruzioni speciali cavi piatti “non divisibili” H2 Materiale conduttore rame (nessun simbolo) - alluminio A Forma del conduttore conduttore a fi lo unico rigido U conduttore a corda rigida R conduttore a corda fl essibile F per installazione mobile (classe 5 IEC 228) conduttore a corda fl essibile K per installazione fi ssa (classe 5 IEC 228) conduttore a corda fl essibilissimo H (classe 6 IEC 228) Composizione numero di conduttori Num. del cavo simbolo moltiplicatore in assenza di X conduttore di protezione giallo-verde in presenza di conduttore G di protezione giallo-verde Sezione nominale Numdel conduttore

Le sigle di designazione dei cavi impiegati in Italia sono defi nite a livello nazionale dalla norma CEI 20-27 (CENELEC HD361).

Tali regole sono applicabili solo per i cavi armonizzati dal CENELEC o per i cavi di produzione nazionale per i quali il CENELEC ha espressamente concesso l’uso.



Se non si effettua un’attenta analisi della condizione in esame si può incorrere in errori di diverso tipo:

• sottodimensionamento della conduttura (sezione troppo piccola): come conseguenza comporta una riduzione di vita del cavo oppure una caduta di tensione di valore troppo elevato

• sovradimensionamento della conduttura (sezione troppo grande): in questo caso il cavo prescelto, richiede degli aggravi economici del tutto ingiustifi cati, abbinati a dei maggiori ingombri e a maggiori diffi coltà di posa.

I valori di corrente di cortocircuito nelle linee derivate risultano inoltre più elevati con conseguente necessità di utilizzare apparecchi di protezione con poteri di interruzione superiori.Al fi ne di scegliere la sezione ottimale del conduttore in ciascun tratto di linea è necessario considerare molti fattori. Nelle tabelle di seguito sono riportate le portate dei cavi e i coeffi cienti di correzione da applicare agli stessi in funzione dei tipo di posa. I dati sono stati tratti dalle norme CEI UNEL 35024/1 e CEI UNEL 35024/2.

Cavi multipolari in rame

Metodologia Altri tipi Tipo N° Portata (A)di installazione di posa di isolante sezione (mm2) riferimento 1 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 append. A 2 - 51 PVC 2 14 18,5 25 32 43 57 75 92 110 139 167 192 219 248 291 334 73 - 74 3 13 17,5 23 29 39 52 68 83 99 125 150 172 196 223 261 298

EPR 2 18,5 25 33 42 57 76 99 121 145 183 220 253 290 329 386 442 3 16,5 22 30 38 51 68 89 109 130 164 197 227 259 295 346 396

3A - 4A PVC 2 13,5 16,5 23 30 38 52 69 90 111 133 168 201 232 258 294 344 394 5A - 21 3 12 15 20 27 34 46 62 80 99 118 149 179 206 225 255 297 339 21A - 22 25 - 31 25 - 31 EPR 2 17 22 30 40 51 69 91 119 146 175 221 265 305 334 384 459 532 31A - 32 3 15 19,5 26 35 44 60 80 105 128 154 194 233 268 300 340 398 455 34A - 43

13-14 PVC 2 15 22 30 40 51 70 94 119 148 180 232 282 328 379 434 514 593 15 - 16 3 13,6 18,5 25 34 43 60 80 101 126 153 196 238 276 319 364 430 497 17

EPR 2 19 26 36 49 63 86 115 149 185 225 289 352 410 473 542 641 741 3 17 23 32 42 54 75 100 127 158 192 246 298 346 399 456 538 621 11-11A PVC 2 15 19,5 27 36 46 63 85 112 138 168 213 258 299 344 392 461 530 52 - 53 3 13,5 17,5 24 32 41 57 76 96 119 144 184 223 259 299 341 403 464

EPR 2 19 24 33 45 58 80 107 138 171 209 269 328 382 441 506 599 693 3 17 22 30 40 52 71 96 119 147 179 229 278 322 371 424 500 576

cavi in tubo incassatoin parete isolante

cavi in tubo in aria

cavi in aria libera distanziati dalla parete, dal soffi tto o su passerella

cavi in aria liberafi ssati alla parete o soffi tto

Portate dei cavi in regime permanente secondo CEI UNEL 35024/1 e CEI UNEL 35024/2


Cavi unipolari in rame senza guaina

Metodologia Altri tipi Tipo N° Portata (A)di installazione di posa di di sezione (mm2) riferim. isolante condutt. 1 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 630 append. A 1 - 51 PVC 2 14,5 19,5 26 34 46 61 80 99 119 151 182 210 240 273 320 71 - 74 3 13,5 18 24 31 42 56 73 89 108 136 164 188 216 245 286 74

EPR 2 19 26 36 45 61 81 106 131 158 200 241 278 318 362 424 3 17 23 31 40 54 73 95 117 141 179 216 249 285 324 380

3 - 4 PVC 2 13,5 17,5 24 32 41 57 76 101 125 151 192 232 269 309 353 415 5 - 22 3 12 15,5 21 28 36 50 68 89 110 134 171 207 239 275 314 369 23 - 24 31 - 32 33 - 34 EPR 2 17 23 31 42 54 75 100 133 164 198 253 306 354 402 472 555 41 - 42 3 15 20 28 37 48 66 88 117 144 175 222 269 312 355 417 490 72

18 PVC 2 19,5 26 35 46 63 85 112 138 168 213 258 299 344 392 461 3 15,5 21 28 36 57 76 101 125 151 192 232 269 309 353 415

EPR 2 24 33 45 58 80 107 142 175 212 270 327 3 20 28 37 48 71 96 127 157 190 242 293 11 - 12 PVC 3 19,5 26 35 46 63 85 110 137 167 216 264 308 356 409 485 561 656 749 855 21 - 25 43 - 52 53 EPR 3 24 33 45 58 80 107 135 169 207 268 328 383 444 510 607 703 823 946 1088

13 - 14 PVC 2 22 30 40 52 71 96 131 162 196 251 304 352 406 463 546 629 754 868 1005 15 - 16 3 19,5 26 35 46 63 85 114 143 174 225 275 321 372 427 507 587 689 789 905 17

EPR 2 27 37 50 64 88 119 161 200 242 310 377 437 504 575 679 783 940 1083 1254 3 24 33 45 58 80 107 141 176 216 279 342 400 464 533 634 736 868 998 1151

14 - 15 PVC 2 146 181 219 281 341 396 456 521 615 709 852 982 1138 16 3 146 181 219 281 341 396 456 521 615 709 852 982 1138

EPR 2 182 226 275 353 430 500 577 661 781 902 1085 1253 1454 3 182 226 275 353 430 500 577 661 781 902 1085 1253 1454

14 - 15 PVC 2 130 162 197 254 311 362 419 480 569 659 795 920 1070 16 3 130 162 197 254 311 362 419 480 569 659 795 920 1070

EPR 2 161 201 246 318 389 454 527 605 719 833 1008 1169 1362 3 161 201 246 318 389 454 527 605 719 833 1008 1169 1362

cavi in tubo incassatoin parete isolante

cavi in aria libera in posizione non accessibile

cavi in aria liberaa trifoglio

cavi in aria liberain piano a contatto

cavi in aria libera distanziali su piano orizzontale

cavi in aria libera distanziali supiano verticale

cavi in tubo in aria




Cavi ad isolamento minerale unipolari

Metodologia Altri tipi Tipo N° Portata (A)di installazione di posa di isolante di sezione (mm2) riferimento condutt. 1 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 append. A 13 - 14 serie L 3 21 28 37 15 - 16 (1) serie L 3 26 35 46 (2) serie H 3 22 30 40 51 69 92 120 147 182 223 267 308 352 399 466 (1) serie H 3 28 38 50 64 87 115 150 184 228 279 335 385 441 500 584 (2) 13 - 14 serie L 2 25 33 44 15 - 16 (1) 3 23 31 41 serie L 2 31 41 54 (2) 3 29 39 51 serie H 2 26 36 47 60 82 109 142 174 215 264 317 364 416 472 552 (1) 3 26 34 45 57 77 102 132 161 198 241 289 331 377 426 496 serie H 2 33 45 60 76 104 137 179 220 272 333 400 460 526 596 697 (2) 3 32 43 56 71 96 127 164 200 247 300 359 411 469 530 617 14 - 15 serie L 2 25 33 44 16 (1) 3 29 39 51 serie L 2 31 41 54 (2) 3 37 49 64 serie H 2 26 36 47 60 82 109 142 174 215 264 317 364 416 472 552 (1) 3 32 43 56 71 95 125 162 197 242 294 351 402 454 596 697 serie H 2 33 45 60 76 104 137 179 220 272 333 400 460 526 596 697 (2) 3 40 54 70 89 120 157 204 248 304 370 441 505 565 629 704 14 - 15 serie L 2 25 33 44 16 (1) 3 26 34 45 serie L 2 31 41 54 (2) 3 33 43 56 serie H 2 26 36 47 60 82 109 142 174 215 264 317 364 416 472 552 (1) 3 28 37 49 62 84 110 142 173 213 259 309 353 400 446 497 serie H 2 33 45 60 76 104 137 179 220 272 333 400 460 526 596 697 (2) 3 35 47 61 78 105 137 178 216 266 323 385 441 498 557 624 11 - 11A serie L 2 23 31 40 (1) 3 21 29 38 serie L 2 28 38 51 (2) 3 27 36 47 serie H 2 25 34 45 57 77 102 133 163 202 247 296 340 388 440 514 (1) 3 23 31 41 52 70 92 120 147 181 221 264 303 346 392 457 serie H 2 31 42 55 70 96 127 166 203 251 307 369 424 485 550 643 (2) 3 30 41 53 67 91 119 154 187 230 280 334 383 435 492 572 11 - 11A serie L 3 19 26 35 (1) serie L 3 24 33 44 (2) serie H 3 21 28 37 48 65 86 112 137 169 207 249 286 327 371 434 (1) serie H 3 26 35 47 59 81 107 140 171 212 260 312 359 410 465 544 (2)

cavi in arialiberaa trifoglio

cavi in aria libera in pianoa contatto

cavi in aria libera a trifoglio fi ssati su parete o soffi tto

cavi in aria liberadistanziati su piano orizzontale

cavi in aria libera fi ssati su pareteo soffi tto

cavi in aria liberadistanziati su piano verticale

1) Cavo ad isolamento minerale nudo esposto al tocco oppure rivestito in materiale termoplastico. Per cavi nudi moltiplicare per 0,9.2) Cavo ad isolamento minerale non esposto al tocco.

Serie L: cavi ad isolamento minerale per servizio leggero fi no a 500VSerie H: cavi ad isolamento minerale per servizio pesante fi no a 750V


Cavi ad isolamento minerale multipolari

Metodologia Altri tipi Tipo N° Portata (A)di installazione di posa di isolante di sezione (mm2) riferimento condutt. 1 1,5 2,5 4 6 10 16 25 append. A 13 - 14 serie L 2 25 33 44 15 - 16 (1) 3 21 28 37 serie L 3 31 41 54 (2) 26 35 46 serie H 2 26 36 47 60 82 109 142 (1) 3 22 30 40 51 69 92 120 serie H 2 33 45 60 76 104 137 179 (2) 3 28 38 50 64 87 115 150

11 - 11A serie L 2 23 31 40 (1) 3 19 26 35 serie L 2 28 38 51 (2) 3 24 33 44 serie H 2 25 34 45 57 77 102 133 (1) 3 21 28 37 48 65 86 112 serie H 2 31 42 55 70 96 127 166 (2) 3 26 35 47 59 81 107 140

Serie L: cavi ad isolamento minerale per servizio leggero fi no a 500VSerie H: cavi ad isolamento minerale per servizio pesante fi no a 750V

cavi in aria liberadistanziati dalla parete, a soffi tto o su passerella

cavi in arialibera fi ssatisu parete o soffi tto

Fattore di correzione K1 delle portate per temperature ambiente diverse da 30°C

Temperatura Tipo di isolanteambiente (°C) PVC EPR cavo nudo o ricoperto al tocco 105°C cavo nudo non esposto in materiale termoplastico esposto al tocco 70° C10 1,22 1,15 1,26 1,1415 1,17 1,12 1,2 1,1120 1,12 1,08 1,14 1,0725 1,06 1,04 1,07 1,0435 0,94 0,96 0,93 0,9640 0,87 0,91 0,85 0,9245 0,79 0,87 0,76 0,8850 0,71 0,82 0,67 0,8455 0,61 0,76 0,57 0,860 0,5 0,71 0,45 0,7565 0,65 0,770 0,58 0,6575 0,5 0,680 0,41 0,5485 0,4790 0,495 0,32

Fattori di correzione K2 per circuiti realizzati con cavi installati in fascio o strato

Condizioni di posa Art. Disposizione Numero di circuiti o di cavi multipolariCEI UNEL 35024/1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 16 20non previste negli art. 2-3-4-5 1 raggruppati 1,00 0,80 0,70 0,65 0,60 0,57 0,54 0,52 0,50 0,45 0,41 0,38seguenti e tabelle V e VI a fascio annegati11-12-25 2 singolo strato su muro, pavimento 1,00 0,85 0,79 0,75 0,73 0,72 0,72 0,71 0,70 o passerelle non perforate11A 3 strato a soffi tto 0,95 0,81 0,72 0,68 0,66 0,64 0,63 0,62 0,6113 4 strato su passerelle perforate 1,00 0,88 0,82 0,77 0,75 0,73 0,73 0,72 0,72 orizzontali o verticali (perforate o non perforate)14-15-16-17 5 strato su scala posa cavi 1,00 0,87 0,82 0,80 0,80 0,79 0,79 0,78 0,78 o graffato ad un sostegno ■ nessuna ulteriore riduzione per più di 9 circuiti o cavi multipolari

1) Cavo ad isolamento minerale nudo esposto al tocco oppure rivestito in materiale termoplastico. per cavi nudi moltiplicare per 0,9.2) Cavo ad isolamento minerale non esposto al tocco.




Fattori di correzione K2 per circuiti realizzati con cavi multipolari installati in strato su più supporti (per esempio passerelle)

App. A Metodo di installazione Numero Numero cavi passerelle 1 2 3 4 6 913 Passerelle perforate 2 1,00 0,87 0,80 0,77 0,73 0,68 3 1,00 0,86 0,79 0,76 0,71 0,66 2 1,00 0,99 0,96 0,92 0,87 3 1,00 0,98 0,95 0,91 0,85

13 Passerelle verticali perforate 2 A 1,00 0,88 0,81 0,76 0,71 0,70 2 B 1,00 0,91 0,88 0,87 0,85

14-15 Scala posa cavi o elemento di sostegno 2 1,00 0,86 0,80 0,78 0,76 0,7316-17 3 1,00 0,85 0,79 0,76 0,73 0,70 2 1,00 0,99 0,98 0,97 0,96 3 1,00 0,98 0,97 0,96 0,93

A B

Fattori di correzione K2 per circuiti realizzati con cavi unipolari installati in strato su più supporti (per esempio passerelle)

App. A Metodo di installazione Numero Numero cavi passerelle 1 2 3 13 Passerelle perforate 2 0,96 0,87 0,81 3 cavi in formazione orizzontale 3 0,95 0,85 0,78

13 Passerelle verticali perforate 2 0,95 0,84 3 cavi in formazione verticale

14-15 Scala posa cavi o elemento di sostegno 2 0,98 0,93 0,89 3 cavi in formazione orizzontale16-17 3 0,97 0,90 0,86

13 Passerelle perforate 2 0,97 0,93 0,89 3 cavi in formazione a trefolo 3 0,96 0,92 0,86

13 Passerelle verticali perforate 2 1,00 0,90 0,86 3 cavi in formazione a trefolo

14-15 Scala posa cavi o elemento di sostegno 2 0,97 0,95 0,93 3 cavi in formazione a trefolo16-17 3 0,96 0,94 0,90


Portate dei cavi interrati in regime permanente secondo CEI UNEL 35026

La nuova norma CEI UNEL 35026 si applica ai casi idonei alla posa interrata. Nella norma vengono defi niti i tipi di cavo utilizzabili e vengono date le tabelle di portata nelle diverse modalità di posa. Essa è applicabile a cavi operanti in sistemi fi no a

Metodologia Altri tipi Tipo di Numero Portata (A) 4)tipica di posa isolamento conduttori Sezione (mm2)di installazione assimilabili 3) caricati 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 630 PVC 1) 2 22 29 38 47 63 82 105 127 157 191 225 259 294 330 386 3 20 26 34 43 57 74 95 115 141 171 201 231 262 293 342cavi unipolari in tubi EPR 2) 2 26 34 44 54 73 95 122 148 182 222 261 301 343 385 450 509 592 666 759a contatto (1 cavo per tubo) 3 23 31 40 49 67 85 110 133 163 198 233 268 304 340 397 448 519 583 663

61 PVC 1) 2 21 27 36 45 61 78 101 123 153 187 222 256 292 328 385

3 18 23 30 38 51 66 86 104 129 158 187 216 246 277 325cavi unipolari in tubo interrato EPR 2) 2 24 32 41 52 70 91 118 144 178 218 258 298 340 383 450 510 595 671 767 3 21 27 35 44 59 77 100 121 150 184 217 251 287 323 379 429 500 565 645

61 PVC 1) 2 19 25 33 41 56 73 94 115 143 175 208 240 273 307 360

3 16 21 28 35 47 61 79 97 120 148 175 202 231 259 304cavi multipolari in tubo interrato EPR 2) 2 23 30 39 49 66 86 111 136 168 207 245 284 324 364 428 3 19 25 32 41 55 72 93 114 141 174 206 238 272 306 360

1) molecola termoplastica a base di polivinilcloruro o similari (temperatura di riferimento del conduttore = 70° C)2) molecola elastomerica reticolata a base di gomma etilpropilenica o similari (temperatura massima del conduttore = 90° C)3) condizioni assunte dalla 4° edizione della suddetta Norma (Tabella 52C)4) i valori di portata indicati si riferiscono alle seguenti condizioni di posa: temperatura del terreno = 20° C, profondità di posa = 0,8 m, resistività termica del terreno = 1,5 K · mΩ.

Portata dei cavi interrati

Fattori di correzione per differenti valori di resistività termica del terreno

Cavi unipolari Cavi multipolariResistività del terreno (K . mΩ) 1,0 1,2 1,5 2,0 2,5 1,0 1,2 1,5 2,0 2,5Fattori di correzione 1,08 1,05 1,00 0,90 0,82 1,06 1,04 1,00 0,91 0,84

Fattore di correzione per temperature del terreno diverse da 20° C

Temperatura del terreno (°C) PVC EPR10 1,1 1,0715 1,05 1,0425 0,95 0,9630 0,89 0,9335 0,84 0,8940 0,77 0,8545 0,71 0,850 0,63 0,7655 0,55 0,7160 0,45 0,6565 - 0,670 - 0,5375 - 0,4680 - 0,38

Fattori di correzione per gruppi di più circuiti installati sullo stessopiano in tubi protettivi direttamente interrati (un cavomultipolare per ciascun tubo)

Numero Distanza fra i circuiti "a" (m) di cavi a contatto 0,25 0,5 12 0,85 0,90 0,95 0,953 0,75 0,85 0,90 0,954 0,70 0,80 0,85 0,905 0,65 0,80 0,85 0,906 0,60 0,80 0,80 0,90

Fattori di correzione per differenti valori di profondità di posa

Profondità di posa (m) 0,5 0,8 1,0 1,2 1,3Fattore di correzione 1,02 1,00 0,98 0,96 0,94

Fattori di correzione per gruppi di più circuiti installati sullo stessopiano in tubi protettivi direttamente interrati (un cavo multipolare per ciascun tubo)

Numero Distanza fra i circuiti "a" (m) di cavi a contatto 0,25 0,5 12 0,80 0,90 0,90 0,953 0,70 0,80 0,85 0,904 0,65 0,75 0,80 0,905 0,60 0,70 0,80 0,906 0,60 0,70 0,80 0,90

1000V in corrente alternata e 1500V in corrente continua. La temperatura di riferimento dei dati riportati in tabella è 20°C mentre la profondità di posa considerata è di 0,8 metri.

aaa

Cavi multipolari Cavi unipolari



Esempi di condutture secondo la Norma CEI 64-8/5 richiamati nelle tabelle di portata dei cavi

Cavi posati entro cavità di strutture

N° Tipo di conduttura21 Cavi multipolari (o unipolari con guaina) in cavità di strutture

22 Cavi unipolari senza guaina in tubi protettivi circolari posati in cavità di strutture22a Cavi multipolari (o unipolari con guaina) in tubi protettivi circolari posati in cavità di strutture23 Cavi unipolari senza guaina in tubi protettivi non circolari posati in cavità di strutture25 Cavi multipolari (o unipolari con guaina) posati in controsoffi tti o intercapedini sotto pavimento sopraelevato 31 Cavi senza guaina 32 e cavi multipolari (o unipolari con guaina) in canali posati sopra parete con percorso orizzontale e/o verticale34 Cavi senza guaina in canali sospesi

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

Cavi posati a vista N° Tipo di conduttura11 Cavi multipolari (o unipolari con guaina) con o senza armatura, e cavi con isolamento minerale posati sopra o distanziati da pareti11a Cavi multipolari 11b (o unipolari con guaina) con o senza armatura, e cavi con isolamento minerale fi ssati su soffi tti o distanziati da soffi tti12 Cavi multipolari (o unipolari con guaina) con o senza armatura, e cavi con isolamento minerale su passarelle non perforate13 Cavi multipolari (o unipolari con guaina) con o senza armatura, e cavi con isolamento minerale su passerelle perforate14 Cavi multipolari (o unipolari con guaina) con o senza armatura, e cavi con isolamento minerale su mensol

15 Cavi multipolari (o unipolari con guaina) con o senza armatura, e cavi con isolamento minerale fi ssati a collari

16 Cavi multipolari (o unipolari con guaina) con o senza armatura, e cavi con isolamento minerale su passerelle o traversini 17 Cavi unipolari con guaina (o multipolari) sospesi od incorporati in fi li o corde di supporto 18 Conduttori nudi o cavi senza guaina su isolatori

��Cavi posati a muro entro tubi protettivi o canali

N° Tipo di conduttura1 Cavi senza guaina in tubi protettivi circolari posati entro muri termicamente isolanti2 Cavi multipolari in tubi protettivi circolari posati entro muri termicamente isolanti3 Cavi senza guaina in tubi protettivi circolari posati sopra o distanziati da pareti3a Cavi multipolari in tubi protettivi circolari posati sopra o distanziati da pareti4 Cavi senza guaina in tubi protettivi non circolari posati sopra pareti 4a Cavi multipolari in tubi protettivi non circolari posatii sopra pareti

5 Cavi senza guaina in tubi protettivi annegati nella muratura

5a Cavi multipolari in tubi protettivi annegati nella muratura

24 Cavi unipolari senza guaina in tubi protettivi non circolari annegati nella muratura24a Cavi multipolari (o unipolari con guaina) in tubi protettivi non circolari annegati nella muratura

��

Cavi posati entro canali�� 36 CRITERI DI PROGETTAZIONE36

Cavi interrati

N° Tipo di conduttura61 Cavi unipolari con guaina e multipolari in tubi protettivi interrati od in cunicoli interrati

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

63 Cavi multipolari (o unipolari con guaina) interrati con protezione meccanica addizionale 81 Cavi multipolari immersi in acqua

51 Cavi multipolari (o cavi unipolari con guaina) posati direttamente nella muratura con protezione meccanica addizionale52 Cavi multipolari (o cavi unipolari con guaina) posati direttamente nella muratura senza protezione meccanica addizionale53 Cavi multipolari (o cavi unipolari con guaina) posati nella muratura con protezione meccanica addizionale

Cavi immersi in acqua

Cavi fi ssati direttamente entro le mura

Cavi posati nel pavimento o in cunicoli

N° Tipo di conduttura33 Cavi senza guaina in canali incassati nel pavimento

33a Cavi multipolari posati in canali incassati nel pavimento

41 Cavi senza guaina in tubi protettivi circolari posati entro cunicoli chiusi con percorso orizzontale o verticale42 Cavi senza guaina in tubi protettivi circolari posati entro cunicoli ventilati incassati nel pavimento43 Cavi unipolari con guaina e multipolari posati in cunicoli aperti o ventilati con percorso orizzontale o verticale

71 Cavi senza guaina posati in elementi scanalati

73 Cavi senza guaina in tubi protettivi o cavi unipolari con guaina (o multipolari) posati in stipiti di porte

74 Cavi senza guaina in tubi protettivi o cavi unipolari con guaina (o multipolari) posati in stipiti di fi nestre

��

Cavi senza guaina installati in stipiti o similari��



Portate dei condottisbarre Zucchini

Tipo Taglia Numero Conduttori AL/CU Resistenza di fase Reattanza di fase Resistenza anello Ue (Va.c.) alla In (mΩ/m) (mΩ/m) di guasto (mΩ) LB 25 2, 4, 6 Cu 6,96 1,14 11,61 400LB 40 2, 4, 6 Cu 3,56 0,79 5,93 400HL 25 2, 4, 6, 8 Cu 6,88 1,40 11,46 400HL 40 2, 4, 6, 8 Cu 3,52 1,58 5,86 400SL 40 4 Cu 2,17 0,29 3,62 400SL 63 4 Cu 1,65 0,64 2,75 400MS 63 4 Al 1,50 0,37 2,50 400MS 100 4 Al 1,00 0,25 1,67 400MS 160 4 Cu 0,57 0,25 0,96 400MR 160 4 Al 0,59 0,26 0,98 1000MR 250 4 Al 0,39 0,20 0,66 1000MR 315 4 Al 0,24 0,19 0,39 1000MR 400 4 Al 0,14 0,13 0,24 1000MR 500 4 Al 0,09 0,11 0,15 1000MR 630 4 Al 0,07 0,10 0,12 1000MR 800 4 Al 0,06 0,10 0,10 1000MR 250 4 Cu 0,28 0,21 0,47 1000MR 315 4 Cu 0,22 0,19 0,36 1000MR 400 4 Cu 0,11 0,13 0,19 1000MR 630 4 Cu 0,07 0,12 0,12 1000MR 800 4 Cu 0,05 0,12 0,08 1000MR 1000 4 Cu 0,04 0,12 0,06 1000SCP 630 4 Al 0,083 0,023 0,125 1000SCP 800 4 Al 0,064 0,017 0,117 1000SCP 1000 4 Al 0,069 0,017 0,117 1000SCP 1250 4 Al 0,057 0,016 0,095 1000SCP 1600 4 Al 0,041 0,014 0,068 1000SCP 2000 4 Al 0,032 0,011 0,053 1000SCP 2500 4 Al 0,024 0,006 0,041 1000SCP 3200 4 Al 0,02 0,007 0,033 1000SCP 4000 4 Al 0,017 0,006 0,028 1000SCP 800 4 Cu 0,044 0,023 0,066 1000SCP 1000 4 Cu 0,037 0,017 0,065 1000SCP 1250 4 Cu 0,039 0,017 0,065 1000SCP 1600 4 Cu 0,028 0,016 0,045 1000SCP 2000 4 Cu 0,024 0,014 0,040 1000SCP 2500 4 Cu 0,018 0,011 0,029 1000SCP 3200 4 Cu 0,014 0,006 0,024 1000SCP 4000 4 Cu 0,012 0,007 0,019 1000SCP 5000 4 Cu 0,009 0,006 0,015 1000HR 1000 4 Al 0,07 0,09 0,11 1000HR 1250-1600 4 Al 0,04 0,07 0,07 1000HR 2000 4 Al 0,03 0,05 0,06 1000HR 2250 4 Al 0,03 0,05 0,05 1000HR 2500 4 Al 0,02 0,03 0,04 1000HR 3200 4 Al 0,02 0,03 0,03 1000HR 4000 4 Al 0,02 0,02 0,03 1000HR 4500 4 Al 0,01 0,02 0,02 1000HR 1000 4 Cu 0,04 0,10 0,06 1000HR 1250 4 Cu 0,04 0,08 0,06 1000HR 1600 4 Cu 0,03 0,07 0,06 1000HR 2000 4 Cu 0,03 0,07 0,04 1000HR 2500 4 Cu 0,02 0,04 0,03 1000HR 3000 4 Cu 0,02 0,03 0,03 1000HR 3200 4 Cu 0,01 0,03 0,02 1000HR 4000 4 Cu 0,01 0,03 0,02 1000HR 5000 4 Cu 0,01 0,02 0,01 1000MTS 63 5 Cu 1,80 1,40 3,60 400TS5 70 5 Cu 1,14 0,06 2,27 600TS5 110 5 Cu 0,94 0,06 1,88 600TS5 150 5 Cu 0,62 0,09 1,24 600TS 250 4 Cu 0,31 0,16 0,61 600


Scelta dei conduttori in funzione della caduta di tensione

Resistenza e reattanza specifi ca dei cavi unifi cati (tabella UNEL 35023-70)

Cavi unipolari Cavi multipolari

Sezioni Resistenza Reattanza Resistenza Reattanzanominali al metro al metro al metro al metroin mm2 R (mΩ) XL (mΩ) R (mΩ) XL (mΩ)1 22,1 0,176 22,5 0,1251,5 14,8 0,168 15,1 0,1182,5 8,91 0,155 9,08 0,1094 5,57 0,143 5,68 0,1016 3,71 0,135 3,78 0,095510 2,24 0,119 2,27 0,086116 1,41 0,112 1,43 0,081725 0,889 0,106 0,907 0,081335 0,641 0,101 0,654 0,078350 0,473 0,101 0,483 0,077970 0,328 0,0965 0,334 0,075195 0,236 0,0975 0,241 0,0762120 0,188 0,0939 0,191 0,0740150 0,153 0,0928 0,157 0,0745185 0,123 0,0908 0,125 0,0742240 0,0943 0,0902 0,0966 0,0752300 0,0761 0,0895 0,0780 0,0750400 0,0607 0,0876 0,0625 0,0742500 0,0496 0,0867 0,0512 0,0744630 0,0402 0,0865 0,0417 0,0749

N.B. - Valori riferiti alla temperatura di 80° C.

Nelle linee di distribuzione di notevole lunghezza molto spesso é necessario determinare la sezione del conduttore in funzione del massimo valore di caduta di tensione ammessa tra il punto di origine dell'impianto utilizzatore ed un qualsiasi apparecchio utilizzatore. La norma CEI 64-8/5 raccomanda che la caduta di tensione massima ammessa non sia superiore al 4% della tensione nominale dell'impianto. Durante i transitori di avviamento

dei motori o di altri utilizzatori possono essere ammesse cadute di tensione più elevate, purchè non compromettano il buon funzionamento dell'impianto; in presenza di contattori in autoritenuta si consiglia di non superare il 20%. Di seguito sono riportati i metodi utilizzati per determinare sia in modo matematico sia in modo grafi co la caduta di tensione per correnti pari alla corrente di impiego IB valutata in sede di progetto.

■ SCELTA DEI CAVI IN FUNZIONE DELLA CADUTA DI TENSIONE

dove:

ΔVf = caduta di tensione in volt proiettata sul vettore tensione di fase Ib = corrente d’impiego in ampére della linea ϕ = angolo di sfasamento tra la corrente Ib e la tensione di fase R = resistenza al metro in Ω/m (vedere tabella a lato)X = reattanza al metro in Ω/m (vedere tabella a lato) L = lunghezza della conduttura in m

(1) La formula é impiegabile con errore trascurabile per S≤50mm2.(2) La formula é valida per linee a 230/400V. Tutte le formule sono valide anche per i circuiti mono-fase raddoppiando la lunghezza L.

NOTA Per l’espressione di ΔVf in termini vettoriali rigorosi, consultare i testi di elettrotecnica generale.

ΔVf = IBL (Rcos ϕ + Xsen ϕ)

ΔVf = IBL Rcos ϕ (1)

ΔV% = ΔVf 2,3

(2)



Scelta dei conduttori in funzione della caduta di tensione

■ ESEMPIO DI CALCOLO DELLA CADUTA DI TENSIONE

Tratto ABDalla tabella per S = 50 mm2 si ricava: R = 0,473 mΩXL = 0,101 mΩPer cos ϕ 0,8 sen ϕ = 0,6ΔVf = 80x30 (0,473x0,8+0,101x0,6) = 1053 mV

Tratto BCDalla tabella per S = 25 mm2 si ricava: R = 0,889 mΩsi può tralasciare XL e sen ϕΔVf = 40x50x0,889x0,75 = 1333 mV

Tratto AC Totale = 2386 mVΔV% = = 1,03%2,386

2,3

50 mm2 cavi unipolariIB 80Acos ϕ = 0,8L = 30m

25 mm2 cavi unipolariIB 40Acos ϕ = 0,75L = 50m

M

A

B

C


Per un corretto impiego degli utilizzatori è necessario che essi funzionino al valore di tensione nominale per la quale sono previsti. Per tale motivo si deve verifi care che la caduta di tensione lungo la linea non assuma valori troppo elevati. I limiti di variazione della tensione sono diversi a seconda del tipo di impianto realizzato e della natura del carico alimentato. Si ricorda inoltre che per macchine sottoposte ad avviamenti che danno luogo ad

elevate correnti di spunto, la caduta di tensione sull'utilizzatore deve essere mantenuta entro valori compatibili con il buon funzionamento della macchina anche durante l'avviamento. Nelle tabelle qui sotto, sono riportati i valori di caduta di tensione percentuale in una linea di 100 metri a 400V a.c. trifase. Per linee trifase a 230V a.c. moltiplicare i valori riportati nelle tabelle per 1,73, mentre per linee monofase a 230V a.c. moltiplicarli per 2.

Caduta di tensione percentuale (%) a 100 metri in una rete di distribuzione trifase a 400Va.c. su cavi in rame

In (A) cosϕ = 0,85 cosϕ = 1 sezione del cavo (mm2) sezione del cavo (mm2) 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 1501 0,5 0,4 0,6 0,42 1,1 0,6 0,4 1,3 0,7 0,53 1,5 1 0,6 0,4 1,9 1,1 0,7 0,56 2,6 1,6 1 0,6 0,4 3,1 1,9 1,2 0,8 0,510 5,2 3,2 2 1,4 0,8 0,5 6,1 3,7 2,3 1,5 0,9 0,516 8,4 5 3,2 2,2 1,3 0,8 0,5 10,7 5,9 3,7 2,4 1,4 0,9 0,620 6,3 4 2,6 1,6 1 0,6 7,4 4,6 3,1 1,9 1,2 0,725 7,9 5 3,3 2 1,3 0,8 0,6 9,3 5,8 3,9 2,3 1,4 0,9 0,632 6,3 4,2 2,6 1,6 1,1 0,8 0,5 7,4 5 3 1,9 1,2 0,8 0,640 7,9 5,3 3,2 2,1 1,4 1 0,7 0,5 9,3 6,1 3,7 2,3 1,4 1,1 0,7 0,550 6,7 4,1 2,5 1,6 1,2 0,9 0,6 0,5 7,7 4,6 2,9 1,9 1,4 0,9 0,6 0,563 8,4 5 3,2 2,1 1,5 1,1 0,8 0,6 9,7 5,9 3,6 2,3 1,6 1,2 0,8 0,680 6,4 4,1 2,6 1,9 1,4 1 0,8 0,6 0,5 7,4 4,6 3 2,1 1,4 1,1 0,8 0,6 0,5100 8 5 3,3 2,4 1,7 1,3 1 0,8 0,7 9,3 5,8 3,7 2,6 1,9 1,4 1 0,8 0,7125 4,4 4,1 3,1 2,2 1,6 1,3 1 0,9 7,2 4,6 3,3 2,3 1,6 1,2 1 0,9160 5,3 3,9 2,8 2,1 1,6 1,4 1,1 5,9 4,2 3 2,1 1,5 1,3 1,2250 6 4,3 3,2 2,5 2,1 1,7 6,7 4,6 3,3 2,4 1,9 1,7320 5,6 4,1 3,2 2,6 2,3 5,9 4,2 3,2 2,4 2,3400 6,9 5,1 4 3,3 2,8 7,4 5,3 3,9 3,1 2,8500 6,5 5 4,1 3,5 6,7 4,9 3,9 3,5

Caduta di tensione percentuale (%) a 100 metri in una rete di distribuzione trifase a 400Va.c. su cavi in alluminio

In (A) cosϕ = 0,85 cosϕ = 1 sezione del cavo (mm2) sezione del cavo (mm2) 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300123 0,4 0,56 0.6 0.4 0,7 0,510 1.3 0.8 0.5 1,4 0,9 0,616 2.1 1.3 0.8 0.6 2,3 1,4 1 0,720 2.5 1.6 1.1 0.7 0.5 3 1,9 1,2 0,8 0,625 3.2 2 1.3 0.9 0.6 0.5 3,7 2,3 1,4 1,1 0,7 0,532 4.1 2.6 1.6 1.2 0.9 0.6 0.5 4,8 3 1,9 1,4 1 0,7 0,540 5.1 3.2 2.1 1.5 1.1 0.8 0.6 0.5 5,9 3,7 2,3 1,7 1,2 0,8 0,6 0,550 6.4 4.1 2.6 1.9 1.4 1 0.7 0.6 0.5 7,4 4,6 3 2,1 1,4 1,1 0,8 0,6 0,563 8 5 3.2 2.3 1.7 1.3 0.9 0.8 0.6 9 5,9 3,7 2,7 1,9 1,4 1 0,8 0,7 0,680 6.4 4.1 3 2.2 1.5 1.2 1 0.8 7,4 4,8 3,4 2,3 1,7 1,3 1 0,9 0,8 0,6100 5.2 3.8 2.7 2 1.5 1.3 1 5,9 4,2 3 2,1 1,5 1,3 1,2 1 0,8 0,6125 6.5 4.7 3.3 2.4 1.9 1.5 1.3 7,4 5,3 3,7 2,6 2 1,5 1,4 1,3 1 0,8160 6 4.3 3.2 2.4 2 1.6 6,8 4,8 3,4 2,5 2 1,8 1,6 1,3 1,1250 6.8 5 3.8 3.1 2.5 7,4 5,3 3,9 3,1 2,8 2,5 2 1,6320 6.3 4.8 3.9 3.2 6,8 5 4 3,6 3,2 2,5 2400 5.9 4,9 4.1 6,2 5 4,5 4 3,2 2,7500 6,1 5 7,7 6,1 5,7 5 4 3,3



Scelta dei cavi in funzione della caduta di tensione

1° tentativo

2° tentativo

IB = 40A cos ϕ = 0,8

IB = 40A cos ϕ = 0,8

10 mm2

25 mm2

L = 200m

L = 200m

ΔV% ≅ 2,6% (punto F)

ΔV% ≅ 6% (eccessiva)(punto D)

IB cosϕ (A)

12 15 20 25

150

20010 30 40 50 60 80 100

250 12 15 20

150

20010 30 40 50 80

100

300

4005 7

lunghezza delle condutture L (m)

0,50,6

0,81

1,5

2

3

456

70

50

35

25

16

1,5

2,5

4

6

10

A

B

E

C

D

F

Dati iniziali

- Caduta di tensione ammessa = 4% max- Corrente d’impiego IB = 40A, cos ϕ = 0,8- Sezione linea = 10 mm2

- Lunghezza linea trifase = 200m

Dati ricavati dal diagramma

- IB cos ϕ = 32A (punto A)- Sezione = 10 mm2 (punto B)- Lunghezza = 200m (punto C)- Caduta di tensione > 6% (punto D)- Aumento della sezione a 25 mm2 (punto E)- Caduta di tensione 2,6% circa (punto F)

Esempio:

sezi

one

della

line

a (m

m2 )

cadu

ta d

i ten

sion

e Δ

V%

■ DIAGRAMMI PER LA VALUTAZIONE DELLA CADUTA DI TENSIONE


Sistemi trifase

a•√3•IB•L•(rt•cosφm+x•sinφm) ΔΔv= 1000

Sistemi monofase

a•2•IB•L•(rt•cosφφm+x•sinφφm) ΔΔv= 1000

La caduta di tensione in percentuale si ricava da: ΔΔv% = Δv • 100 Vr

dove Vr è la tensione nominale del sistema.Per limitare la caduta di tensione nel caso di condotti sbarre molto lunghi si può prevedere un’alimentazione in posizione intermedia, anziché nel punto terminale.

CARICHI CARICHI

PUNTO DI ALIMENTAZIONE INTERMEDIO DEL CONDOTTO SBARRE

Fattore di distribuzione della corrente “a”

Tipo di Disposizione dei Fattore di distribuzione alimentazione carichi della corrente “a” Carico concentrato alla 1Da un solo fi ne estremo Carico uniformemente 0,5 distribuito Da entrambi gli Carico uniformementeestremi distribuito 0,25 Carichi concentrati agli 0,25Centrale estremi Carico uniformemente 0,125 distribuito

Legenda

a = Fattore di distribuzione della corrente, funzione di come è alimentato il circuito e della disposizione dei carichi elettrici lungo il condotto sbarre, come riportato nella tabella riportata di seguitoIB = Corrente d’impiego (A)L = Lunghezza del condotto (m)rt = Resistenza di fase per unità di lunghezza del condotto (mΩ/m)x = Reattanza di fase per unità di lunghezza del condotto (mΩ/m)cosφm = Fattore di potenza medio dei carichi

Δv% = Caduta di tensione percentualea = Fattore di distribuzione della correntek = Coeffi ciente riportato in tabella dati tecnici e corrispondente a cosφ (V/m/A)

Vn = Tensione di alimentazione del condotto sbarre

cosφmi = Fattore di potenza medio del carico i-esimo Ii = Corrente del carico i-esimo (A) Li = Distanza del carico i-esimo dall’origine del condotto sbarre (m)

■ SCELTA DEI CONDOTTI SBARRE IN FUNZIONE DELLA CADUTA DI TENSIONESe lo sviluppo della linea è particolarmente lungo (> 100m) è necessario verifi care il valore della caduta di tensione. Per sistemi con fattore di potenza (cosϕm) non inferiore a 0,8 la caduta di tensione si può calcolare con le seguenti formule:

■ CALCOLO DELLA CADUTA DI TENSIONE CON CARICHI NON UNIFORMEMENTE DISTRIBUITINel caso in cui i carichi non possano essere considerati uniformemente distribuiti, la caduta di tensione può essere determinata in modo più accurato utilizzando le relazioni sotto riportate.Per la distribuzione dei carichi trifasi in fi gura, la caduta di tensione può essere determinata dalla seguente formula nelle ipotesi (generalmente verifi cata) che il condotto sbarre abbia sezione costante:Δv = √3 [rt (I1L1cosφ1 + I2L1 cosφ1 + I3L3 cosφ3) +x(I1L1sinφ1 + I2L2 sinφ2 + I3L3 sinφ3)]

generalizzando diventa:

ΔΔv = √√3(rt•∑∑Ii•Li• cosφφmi +x•∑∑Ii•Li• sinφφmi) 1000

Se il sistema è trifase e il fattore di potenza non è inferiore a cosφ=0,7, la caduta di tensione può essere calcolata utilizzando i coeffi cienti di caduta di tensione riportati nelle tabelle dati tecnici

ΔΔv% = 2•a• k•lB•L • 100 Vn•103

L1L2

L3

L L L

l1 l3l2



Dimensionamento del conduttore di neutro e di protezione

■ DIMENSIONAMENTO DEL CONDUTTORE DI NEUTRO Il conduttore di neutro deve avere la stessa sezione dei conduttori di fase:

• nei circuiti monofase a due fi li , qualunque sia la sezione dei conduttori

• nei circuiti trifase quando la dimensione dei conduttori di fase sia inferiore o uguale a 16 mm2 se in rame o a 25 mm2 se in alluminio.

Nei circuiti trifase i cui conduttori di fase abbiano una sezione superiore a 16 mm2 (se in rame) o a 25 mm2

(se in alluminio) il conduttore di neutro può avere una sezione inferiore a quella dei conduttori di fase se sono soddisfatte contemporaneamente le seguenti condizioni:

• la corrente massima, comprese le eventuali armoniche, che si prevede possa percorrere il conduttore di neutro durante il servizio ordinario, non sia superiore alla corrente ammissibile corrispondente alla sezione ridotta del conduttore di neutro (la corrente che fl uisce nel circuito nelle condizioni di servizio ordinario deve essere praticamente equilibrata tra le fasi);

• la sezione del conduttore di neutro sia almeno uguale a 16 mm2 se in rame e 25mm2 se in alluminio

Sezione dei conduttori di fase (mm2) Sezione minima del conduttore di protezione (mm2)S f ≤ 16 Sp = S 16 < S f ≤ 35 16 S f > 35 Sp = S/2

Nella norma CEI 64-8 vengono riportate le seguenti prescrizioni per la protezione del conduttore di neutro:a) quando la sezione del conduttore di neutro è almeno

uguale od equivalente a quella dei conduttori di fase, non è necessario prevedere la rilevazione delle sovracorrenti sul conduttore di neutro

b) quando la sezione del conduttore di neutro è inferiore a quella dei conduttori di fase, è necessario prevedere la rilevazione delle sovracorrenti sul conduttore di neutro, adatta alla sezione di questo conduttore: questa rilevazione deve provocare l’interruzione dei conduttori di fase, ma non necessariamente quella del conduttore di neutro.

c) non è necessario tuttavia prevedere la rilevazione delle sovracorrenti sul conduttore di neutro se sono soddisfatte contemporaneamente le due seguenti condizioni:

• il conduttore di neutro è protetto contro i

cortocircuiti dal dispositivo di protezione dei conduttori di fase del circuito

• la massima corrente che può attraversare il conduttore di neutro in servizio ordinario è chiaramente inferiore alla portata di questo conduttore.

■ DIMENSIONAMENTO DEL CONDUTTORE DI PROTEZIONE La norma CEI 64-8 riporta due metodi per il dimensionamento del conduttore di protezione (PE):

a) La sezione del conduttore di protezione (Sp ) non deve essere inferiore al valore determinato con la seguente formula:

Sp = La formula può essere riscritta nel modo seguente:

(I2t) ≤ K2 Sp2 Tenendo presente che le sezioni dei cavi aumentano per valori discreti

La sezione del PE viene determinata in modo da garantire il non superamento durante il guasto della temperatura ammessa in caso di cortocircuito. Il termine (I2t) rappresenta l’energia specifi ca lasciata passare dal dispositivo di protezione;

il coeffi ciente K tiene conto del tipo di isolante, del materiale conduttore, delle temperature iniziali e fi nali in caso di guasto. La norma CEI 64-8 riporta i valori da utilizzare per K nel caso in cui il PE sia un cavo unipolare, l’anima di un cavo multipolare, il rivestimento metallico o l’armatura di un cavo, un conduttore nudo: esso assume valori diversi nei vari casi sia per la presenza o meno di materiale isolante, sia perché si suppone una diversa temperatura iniziale del conduttore da cui deriva una minore o maggiore quantità di energia specifi ca sopportabile dallo stesso. b) La sezione dei conduttori di protezione può essere determinata facendo riferimento alla seguente tabella, in questo caso non è necessaria la verifi ca attraverso l’applicazione della prima formula riportata sopra. Se dall’applicazione della tabella risulta una sezione non unifi cata, deve essere adottata la sezione unifi cata più vicina al valore calcolato.

√ I2t K


Protezione dal cortocircuito

dove:

• E è la tensione di fase• ZE è l’impedenza equivalente secondaria del

trasformatore misurata tra fase e neutro• ZL è l’impedenza del solo conduttore di fase

Caratterizzazione della corrente di cortocircuito

corrente di cortocircuito

componente unidirezionale

componente simmetrica

tempo (t)

corrente (I)

andamento reale

tempo (t)

corrente (I)

andamento reale

In

2 Icc

ZE

Icc3~ IccFN

IccFF

IccFF =2ZE + 2ZL

3 E

IccFN =ZE + 2ZL

E

Icc3~ =ZE + ZL

E

E = tensione di fase

ZEZE

Icc =E

ZE+ZL

La norma CEI 64-8 stabilisce che, a protezione dei circuiti di un impianto, debbano essere previsti dispositivi atti a interrompere le correnti di cortocircuito, prima che queste diventino pericolose a causa degli effetti termici meccanici generati nei conduttori e nelle connessioni.Per poter dimensionare correttamente l’impianto elettrico e i dispositivi di protezione è necessario

conoscere il valore della corrente presunta di cortocircuito nel punto dove s’intende realizzare lo stesso. Tale valore permette infatti di scegliere opportunamente gli apparecchi di protezione in base ai relativi poteri d’interruzione e di chiusura, e di verifi care la tenuta agli sforzi elettrodinamici dei supporti sbarre installati nei quadri elettrici o e dei condotti sbarre.

■ CARATTERIZZAZIONE DELLA CORRENTE DI CORTOCIRCUITO La corrente presunta di cortocircuito in un punto di un impianto utilizzatore è la corrente che si avrebbe se nel punto considerato si realizzasse un collegamento di resistenza trascurabile fra i conduttori in tensione.L’entità di questa corrente è un valore presunto che rappresenta la peggiore condizione possibile (impedenza di guasto nulla, tempo d’intervento talmente lungo da consentire che la corrente raggiunga i valori massimi teorici). In realtà il cortocircuito si manifesterà sempre con valori di corrente effettiva notevolmente minori.L’intensità della corrente presunta di cortocircuito dipende essenzialmente dai seguenti fattori:

• potenza del trasformatore di cabina, nel senso che maggiore è la potenza maggiore è la corrente;

• lunghezza della linea a monte del guasto, nel senso che maggiore è la lunghezza minore è la corrente;

Nei circuiti trifase con neutro si possono avere tre diverse possibilità di cortocircuito:

• fase-fase• fase-neutro• trifase equilibrato (condizione più gravosa)La formula per il calcolo della componente simmetrica è:




L (m)

S (mm2)

P (kVA)

RL = resistenza della linea a monte (mΩ) r = resistenza specifi ca della linea (mΩ/m) (vedere la tabella alla pagina successiva) L = lunghezza della linea a monte (m)

XL = reattanza della linea a monte (mΩ) x = reattanza specifi ca della linea (mΩ/m) (vedere la tabella alla pagina successiva)

RE = resistenza equivalente secondaria del trasformatore (mΩ) Pcu = perdite del rame del trasformatore (W) In = corrente nominale del trasformatore (A) ZE = impedenza equivalente secondaria del trasformatore (mΩ)Vc = tensione concatenata (V)Vcc% = tensione percentuale di cortocircuitoP = potenza del trasformatore (kVA)

XE = reattanza equivalente secondaria del trasformatore (mΩ)

Zcc = impedenza totale di cortocircuito (mΩ)

lcc = componente simmetrica della corrente di cortocircuito (kA)

Resistenza della lineaRL = r • L

Reattanza della lineaXL = x • L

Resistenza del trasformatore

RE = 1000 Pcu

3In2

Impedenza del trasformatore Vcc% V2c 100 P

Reattanza del trasformatoreXE = ZE2 – RE2

Impedenza di cortocircuitoZcc = (RL + RE)2 + (XL + XE)2

Corrente presunta di cortocircuito

Vc

3 ZccIcc =

■ DETERMINAZIONE ANALITICA DELLE CORRENTI DI CORTOCIRCUITOPer calcolare il valore della corrente presunta di cortocircuito in un qualsiasi punto del circuito è suffi ciente utilizzare le formule riportate di seguito conoscendo i valori di impedenza calcolati dall’origine dell’impianto fi no al punto in esame. Nelle formule riportate di seguito il valore della potenza di cortocircuito viene considerato infi nito e l'impedenza di cortocircuito uguale a 0. Ciò porta a determinare dei valori di corrente di cortocircuito superiori a quelli reali, ma generalmente accettabili.

ZE =


Potenza Classe isolamento Vcc% Perdite a vuoto Perdite dovute al carico Io% nominale kVA kV % W W % 100 12 4 440 2000 1,9 17,5 6 430 1900 2 24 6 480 2000 2,1160 12 4 610 2700 1,7 17,5 6 570 2800 1,7 24 6 650 2800 1,8250 12 6 750 3700 1,2 17,5 6 750 3650 1,3 24 6 850 3700 1,5315 12 6 850 4600 1,1 17,5 6 88 4500 1,2 24 6 950 4500 1,4400 12 6 1000 5400 1 17,5 6 1000 5200 1,1 24 6 1150 5400 1,3500 12 6 1200 6700 0,9 17,5 6 1200 6700 1 24 6 1350 6700 1,2630 12 6 1450 7600 0,8 17,5 6 1600 7800 1 24 6 1650 7800 1,1800 12 6 1750 9400 0,8 17,5 6 1780 9300 0,9 24 6 1850 9300 11000 12 6 2000 10000 0,7 17,5 6 2000 10800 0,8 24 6 2200 10800 0,91250 12 6 2300 12700 0,6 17,5 6 2350 12600 0,7 24 6 2600 12800 0,81600 12 6 2800 14000 0,5 17,5 6 2750 15500 0,6 24 6 2950 15500 0,72000 12 6 3300 18000 0,5 17,5 6 3350 18500 0,6 24 6 3800 18600 0,62500 12 6 4300 21000 0,4 17,5 6 4300 21800 0,5 24 6 4800 22000 0,53150 12 7 4600 26000 0,4 17,5 7 4700 26000 0,4 24 7 5100 26000 0,5

La corrente di cortocircuito di un generico trasformatore di cui si conoscano la corrente nominale secondaria e la tensione percentuale di cortocircuito Vcc% si può calcolare immediatamente con la formula

La corrente di cortocircuito di n trasformatori in parallelo può considerarsi uguale alla somma delle singole Icc.

Icc = In dove In = (A = potenza apparente)Vcc %100

3 Vn

A

Per la scelta e l’installazione dei trasformatori MT/BT vedere anche la prescrizione DK5600 (giugno 2006) emessa dall’ente distributore energia elettrica in merito all’allacciamento di impianti alle linee di media tensione.

■ CARATTERISTICHE DEI TRASFORMATORI MT/BT EDMLa seguente tabella si riferisce a trasformatori in resina EDM con frequenza 50 Hz a raffreddamento naturale per tensione primaria fi no a 24kV,

Collegamento Dyn11. Grado di protezione IP00. Conformi alle norme IEC60076-1




■ TABELLE E DIAGRAMMI PER LA VALUTAZIONE DELLA CORRENTE DI CORTOCIRCUITOLa tabella fornisce direttamente il valore della corrente di cortocircuito in funzione della linea che collega il quadro di cabina al primo quadro generale o al quadro di reparto. La tabella è stata ottenuta considerando trasformatori in olio, perdite normali e tenendo conto di 6 metri di linea in cavo unipolare.

Tabella per la valutazione della corrente di cortocircuito

KVA Icc tipo sezione Icc 0m Icc 7m Icc 10m Icc 15m Icc 20m Icc 30m Icc 50m Icc 80m Icc 120m Icc 180m160 5,7 cavo 185 5,5 5,3 5,3 5,2 5,1 4,9 4,7 4,3 3,9 3,4160 5,7 cavo 150 5,5 5,3 5,3 5,2 5,1 4,9 4,6 4,2 3,7 3,2160 5,7 cavo 120 5,5 5,3 5,2 5,1 5 4,8 4,5 4 3,5 3160 5,7 cavo 95 5,5 5,3 5,2 5,1 5 4,7 4,3 3,8 3,3 2,7160 5,7 cavo 70 5,5 5,2 5,1 5 4,8 4,6 4,1 3,5 3 2,4160 5,7 cavo 50 5,5 5,2 5 4,9 4,7 4,3 3,8 3,1 2,5 1,9160 5,7 cavo 35 5,5 5,1 4,9 4,7 4,5 4,1 3,4 2,7 2,1 1,5250 8,9 cavo 240 8,5 8,2 8,1 8 7,8 7,5 6,9 6,2 5,5 4,6250 8,9 cavo 150 8,5 8,2 8 7,8 7,6 7,3 6,6 5,8 4,9 4250 8,9 cavo 120 8,5 8,1 8 7,7 7,5 7,1 6,4 5,5 4,6 3,7250 8,9 cavo 95 8,5 8,1 7,9 7,6 7,4 6,9 6,1 5,1 4,2 3,3250 8,9 cavo 70 8,5 8 7,8 7,4 7,2 6,6 5,6 4,6 3,6 2,7250 8,9 cavo 50 8,5 7,8 7,6 7,2 6,8 6,1 4,9 3,8 2,9 2,1250 8,9 cavo 35 8,5 7,7 7,3 6,8 6,3 5,5 4,2 3,1 2,3 1,7400 14,1 sbarre 50x6 13,5 12,8 12,5 12,1 11,7 10,9 9,7 8,3 6,9 5,6400 14,1 cavi 185x2 13,5 13,2 13 12,8 12,5 12,1 11,3 10,3 9,1 7,7400 14,1 cavo 240 13,5 12,9 12,6 12,2 11,8 11,1 10 8,6 7,2 5,8400 14,1 cavo 150 13,5 12,7 12,4 11,9 11,5 10,7 9,3 7,7 6,2 4,8400 14,1 cavo 120 13,5 12,6 12,2 11,7 11,2 10,3 8,8 7,2 5,7 4,4400 14,1 cavo 95 13,5 12,4 12,1 11,5 11 9,9 8,3 6,6 5,1 3,8400 14,1 cavo 70 13,5 12,2 11,8 11,1 10,4 9,2 7,4 5,6 4,2 3400 14,1 cavo 50 13,5 11,9 11,3 10,4 9,5 8,1 6,2 4,4 3,2 2,3400 14,1 cavo 35 13,5 11,5 10,8 9,7 8,7 7,1 5,1 3,6 2,5 1,7630 22 sbarre 100x6 21,1 19,9 19,5 18,8 18,1 16,9 15 12,8 10,7 8,6630 22 cavi 240x3 21,1 20,5 20,3 20 19,7 19 17,8 16,3 14,6 12,6630 22 cavi 185x2 21,1 20,2 19,9 19,3 18,8 17,8 16,1 14 11,9 9,7630 22 cavo 240 21,1 19,5 19 18,1 17,3 15,8 13,5 11 8,8 6,8630 22 cavo 150 21,1 19,2 18,5 17,4 16,5 14,8 12,1 9,5 7,3 5,4630 22 cavo 120 21,1 18,8 18 16,9 15,9 14,1 11,4 8,7 6,6 4,8630 22 cavo 95 21,1 18,5 17,7 16,4 15,2 13,2 10,4 7,7 5,7 4,1630 22 cavo 70 21,1 18 17 15,4 14,1 11,8 8,9 6,4 4,6 3,2630 22 cavo 50 21,1 17,2 15,9 14 12,4 10 7,1 4,9 3,4 2,4630 22 cavo 35 21,1 16,4 14,8 12,5 10,8 8,4 5,7 3,8 2,6 1,8800 18,7 sbarre 100x10 18,2 18 17,9 17,7 17,6 17,3 16,7 16 15 13,7800 18,7 sbarre 100x6 18,2 17,3 17 16,5 16 15,1 13,5 11,7 9,9 8,1800 18,7 cavi 240x4 18,2 17,9 17,8 17,6 17,4 17,1 16,4 15,4 14,3 12,9800 18,7 cavi 240x3 18,2 17,8 17,7 17,4 17,2 16,7 15,8 14,7 13,3 11,7800 18,7 cavi 240x2 18,2 17,6 17,4 17 16,7 16 14,8 13,3 11,7 9,8800 18,7 cavo 240 18,2 17,1 16,7 16 15,4 14,3 12,4 10,4 8,4 6,6800 18,7 cavo 150 18,2 16,9 16,4 15,6 14,9 13,6 11,4 9,1 7,1 5,3800 18,7 cavo 120 18,2 16,7 16,1 15,3 14,5 13,1 10,8 8,4 6,5 4,8800 18,7 cavo 95 18,2 16,5 15,9 14,9 14 12,4 9,9 7,6 5,7 4,1800 18,7 cavo 70 18,2 16,2 15,4 14,2 13,2 11,3 8,6 6,3 4,6 3,2800 18,7 cavo 50 18,2 15,6 14,7 13,2 11,8 9,7 7 4,8 3,4 2,4800 18,7 cavo 35 18,2 15 13,8 12 10,5 8,2 5,7 3,8 2,6 1,8630 x 2 42,6 sbarre 2x100x10 39,3 38,4 37,9 37,3 36,6 35,4 33,2 30,3 27,2 23,5630 x 2 42,6 sbarre 100x10 39,3 38,3 37,8 37,1 36,4 35,1 32,6 29,5 26,1 22,2630 x 2 42,6 cavi 240x6 39,3 38,4 38,1 37,4 36,8 35,7 33,6 30,8 27,7 24,1630 x 2 42,6 cavi 240x3 39,3 37,5 36,8 35,7 34,6 32,6 29,2 25,2 21,2 17,1630 x 2 42,6 cavi 240x2 39,3 36,6 35,6 34 32,5 29,9 25,7 21,2 17,1 13,2630 x 2 42,6 cavo 240 39,3 34,2 32,4 29,8 27,6 23,9 18,9 14,3 10,8 9,5630 x 2 42,6 cavo 150 39,3 33 30,9 27,8 25,2 21,2 16 11,6 8,5 6630 x 2 42,6 cavo 120 39,3 31,8 29,5 26,3 23,7 19,6 14,5 10,3 7,5 5,2630 x 2 42,6 cavo 95 39,3 30,9 28,3 24,8 22 17,8 12,7 8,9 6,3 4,4630 x 2 42,6 cavo 70 39,3 29 26,1 22,2 19,2 15 10,3 7 4,9 3,4630 x 2 42,6 cavo 50 39,3 26,6 23,2 18,9 15,8 11,9 7,8 5,2 3,6 2,4630 x 2 42,6 cavo 35 39,3 24,2 20,4 16 13 9,5 6,1 4 2,7 1,8

Pn = 250 kVA S = 35 mm2

L = 20 m Icc1 = 6,2 kA

Icc1

Icc0 L

S

Pn


Sezione dei Lunghezza della linea in metri (cavi in rame)conduttori di fase (mm2)1,5 0,8 1 1,3 1,6 3 6,5 8 9,5 13 16 322,5 1 1,3 1,6 2,1 2,6 5 10 13 16 21 26 504 0,8 1,7 2,1 2,5 3,5 4 8,5 17 21 25 34 42 856 1,3 2,5 3 4 5 6,5 13 25 32 38 50 65 13010 0,8 1,1 2,1 4 5,5 6,5 8,5 11 21 42 55 65 85 110 21016 0,9 1 1,4 1,7 3,5 7 8,5 10 14 17 34 70 85 100 140 170 34025 1 1,3 1,6 2,1 2,6 5 10 13 16 21 26 50 100 130 160 210 26035 1,5 1,9 2,2 3 3,5 7,5 15 19 22 30 37 75 150 190 220 300 37050 1,1 2,1 2,7 3 4 5,5 11 21 27 32 40 55 110 210 270 32070 1,5 3 3,5 4,5 6 7,5 15 30 37 44 60 75 150 300 37095 1 2 4 5 6 8 10 20 40 50 60 80 100 200 400120 0,9 1,3 2,5 5 6,5 7,5 10 13 25 50 65 75 100 130 250150 1 1,4 2,7 5,5 7 8 11 14 27 55 70 80 110 140 270185 1,1 1,6 3 6,5 8 9,5 13 16 32 65 80 95 130 160 320240 1,4 2 4 8 10 12 16 20 40 80 100 120 160 200 400300 1,7 2,4 5 9,5 12 15 19 24 49 95 120 150 190 2402 x 120 1,8 2,5 5,1 10 13 15 20 25 50 100 130 150 200 2502 x 150 1,9 2,8 5,5 11 14 17 22 28 55 110 140 180 220 2802 x 185 2,3 3,5 6,5 13 16 20 26 33 65 130 160 200 260 3303 x 120 2,7 4 7,5 15 19 23 30 38 75 150 190 230 300 3803 x 150 2,9 4 8 16 21 25 33 41 80 160 210 250 330 4103 x 185 3,5 5 9,5 20 24 29 39 49 95 190 240 290 390Correnti di Correnti di cortocircuito Icc1 in kAcortocircuitoIcc0 in kA 100 94 91 83 71 67 63 56 50 33 20 17 14 11 9 5 2,4 2 1,6 1,2 1 0,590 85 83 76 66 62 58 52 47 32 20 16 14 11 9 4,5 2,4 2 1,6 1,2 1 0,580 76 74 69 61 57 54 49 44 31 19 16 14 11 9 4,5 2,4 2 1,6 1,2 1 0,570 67 65 61 55 52 49 45 41 29 18 16 14 11 9 4,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0,560 58 57 54 48 46 44 41 38 27 18 15 13 10 8,5 4,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0,550 48 48 46 42 40 39 36 33 25 17 14 13 10 8,5 4,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0,540 39 39 37 35 33 32 30 29 22 15 13 12 9,5 8 4,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0,535 34 34 33 31 30 29 27 26 21 15 13 11 9 8 4,5 2,3 1,9 1,6 1,2 1 0,530 29 29 28 27 26 25 24 23 19 14 12 11 9 7,5 4,5 2,3 1,9 1,6 1,2 1 0,525 25 24 24 23 22 22 21 20 17 13 11 10 8,5 7 4 2,3 1,9 1,6 1,2 1 0,520 20 20 19 19 18 18 17 17 14 11 10 9 7,5 6,5 4 2,2 1,8 1,5 1,2 1 0,515 15 15 15 14 14 14 13 13 12 9,5 8,5 8 7 6 4 2,1 1,8 1,5 1,2 0,9 0,510 10 10 10 9,5 9,5 9,5 9,5 9 8,5 7 6,5 6,5 5,5 5 3,5 2 1,7 1,4 1,1 0,9 0,57 7 7 7 7 7 6,5 6,5 6,5 6 5,5 5 5 4,5 4 2,9 1,8 1,6 1,3 1,1 0,9 0,55 5 5 5 5 5 5 5 5 4,5 4 4 4 3,5 3,5 2,5 1,7 1,4 1,3 1,1 0,8 0,54 4 4 4 4 4 4 4 4 3,5 3,5 3,5 3 3 2,9 2,2 1,5 1,3 1,2 1,1 0,8 0,43 3 3 3 3 3 2,9 2,9 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 1,9 1,4 1,2 1,1 0,9 0,8 0,42 2 2 2 2 2 2 2 2 1,9 1,9 1,8 1,8 1,7 1,7 1,4 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,41 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,9 0,9 0,9 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 0,5 0,3

■ TABELLE PER LA VALUTAZIONE DELLA CORRENTE DI CORTOCIRCUITO LUNGO LA LINEANelle tabelle di seguito vengono riportati i valori della corrente di cortocircuito Icc1 a valle, in funzione della sezione del cavo, della lunghezza della linea e della corrente di cortocircuito Icc0 a monte.I valori riportati sono stati calcolati considerando una linea trifase a 400 V e cavi in rame o alluminio tetrapolari. Nel caso in cui i valori di corrente di cortocircuito Icc0 o lunghezza della linea non dovessero essere

contemplate dalla presente tabella é necessario scegliere il valore di corrente di cortocircuito Icc0 immediatamente superiore ed una lunghezza immediatamente inferiore ai valori di progetto. Di seguito sono infi ne riportate le tabelle per la determinazione della corrente Icc1 lungo la linea in riferimento ai valori di Icc0 forniti dall'ENEL nei punti di consegna in bassa tensione nei sistemi TT trifase e monofase.




Sezione dei Lunghezza della linea in metri (cavi in alluminio)conduttori di fase (mm2)2,5 0,8 1 1,3 1,6 3 6,5 8 9,5 13 16 324 1 1,3 1,6 2,1 2,6 5 10 13 16 21 26 506 0,8 1,6 2 2,4 3 4 8 16 20 24 32 40 6010 1,3 2,6 3,5 4 5,5 6,5 13 26 33 40 55 65 13016 0,8 1,1 2,1 4 5,5 6,5 8,5 11 21 42 55 65 85 105 21025 0,8 1 1,3 1,7 3,5 6,5 8,5 10 13 17 33 65 85 100 130 165 33035 0,9 1,2 1,4 1,8 2,3 4,5 9 12 14 18 23 46 90 120 140 180 23050 1,3 1,7 2 2,6 3,5 6,5 13 17 20 26 33 65 130 170 200 260 33070 0,9 1,8 2,3 2,8 3,5 4,5 9 18 23 28 37 46 90 180 230 280 37095 1,3 2,5 3 4 5 6,5 13 25 32 38 50 65 130 250 310 380120 0,8 1,7 3 4 4,5 6,5 8 17 32 40 47 65 80 160 320 400150 0,9 1,7 3,5 4,5 5 7 8,5 17 34 43 50 70 85 170 340185 1 2 4 5 6 8 10 20 40 50 60 80 100 200 400240 0,9 1,3 2,5 5 6,5 7,5 10 13 25 50 65 75 100 130 250300 1 1,5 3 6 7,5 9 12 15 30 60 75 90 120 150 3002 x 120 1,1 1,6 3 6,5 8 9,5 13 16 32 65 80 95 130 160 3202 x 150 1,2 1,7 3,5 7 9 10 14 17 35 70 85 100 140 1702 x 185 1,4 2 4,1 8 10 12 16 20 41 80 100 120 160 2002 x 240 1,8 2,5 5 10 13 15 20 25 50 100 130 150 200 2503 x 120 1,7 2,4 4,5 9,5 12 14 19 24 48 95 120 140 190 2403 x 150 1,8 2,6 5 10 13 15 21 26 50 100 130 150 210 2603 x 185 2,1 3 6 12 15 18 24 30 60 120 150 180 240 3003 x 240 2,7 4 7,5 15 19 23 30 38 75 150 190 230 300 380Correnti di Correnti di cortocircuito Icc1 in kAcortocircuitoIcc0 in kA 100 94 91 83 71 67 63 56 50 33 20 17 14 11 9 5 2,4 2 1,6 1,2 1 0,590 85 83 76 66 62 58 52 47 32 20 16 14 11 9 4,5 2,4 2 1,6 1,2 1 0,580 76 74 69 61 57 54 49 44 31 19 16 14 11 9 4,5 2,4 2 1,6 1,2 1 0,570 67 65 61 55 52 49 45 41 29 18 16 14 11 9 4,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0,560 58 57 54 48 46 44 41 38 27 18 15 13 10 8,5 4,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0,550 48 48 46 42 40 39 36 33 25 17 14 13 10 8,5 4,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0,540 39 39 37 35 33 32 30 29 22 15 13 12 9,5 8 4,5 2,4 1,9 1,6 1,2 1 0,535 34 34 33 31 30 29 27 26 21 15 13 11 9 8 4,5 2,3 1,9 1,6 1,2 1 0,530 29 29 28 27 26 25 24 23 19 14 12 11 9 7,5 4,5 2,3 1,9 1,6 1,2 1 0,525 25 24 24 23 22 22 21 20 17 13 11 10 8,5 7 4 2,3 1,9 1,6 1,2 1 0,520 20 20 19 19 18 18 17 17 14 11 10 9 7,5 6,5 4 2,2 1,8 1,5 1,2 1 0,515 15 15 15 14 14 14 13 13 12 9,5 8,5 8 7 6 4 2,1 1,8 1,5 1,2 0,9 0,510 10 10 10 9,5 9,5 9,5 9,5 9 8,5 7 6,5 6,5 5,5 5 3,5 2 1,7 1,4 1,1 0,9 0,57 7 7 7 7 7 6,5 6,5 6,5 6 5,5 5 5 4,5 4 2,9 1,8 1,6 1,3 1,1 0,9 0,55 5 5 5 5 5 5 5 5 4,5 4 4 4 3,5 3,5 2,5 1,7 1,4 1,3 1,1 0,8 0,54 4 4 4 4 4 4 4 4 3,5 3,5 3,5 3 3 2,9 2,2 1,5 1,3 1,2 1,1 0,8 0,43 3 3 3 3 3 2,9 2,9 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 1,9 1,4 1,2 1,1 0,9 0,8 0,42 2 2 2 2 2 2 2 2 1,9 1,9 1,8 1,8 1,7 1,7 1,4 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,41 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,9 0,9 0,9 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 0,5 0,3


Linee Trifase

Sezione (mm2) Lunghezza della linea trifase (m)4 1 1.3 1.8 2.4 3.2 4.4 6 8.4 11 15 206 1.5 2 2.7 3.6 4.8 6.6 9 12.6 16.5 22.5 3010 2.5 3.3 4.5 6 8 11 15 21 28 37.5 5016 4 5.2 7.1 9.5 12.5 17.5 24 33.5 44 60 8025 6.3 8.1 11.3 15 20 27.5 37.5 52.5 70 94 125

Icc0 (kA) Icc1 (kA)3 3 3 2.5 2.5 2.5 2.5 2 2 1.5 1.5 1.53.5 3.5 3 3 3 3 2.5 2.5 2 2 1.5 1.54 3.5 3.5 3.5 3.5 3 3 2.5 2.5 2 1.5 1.54.5 4 4 4 3.5 3.5 3 3 2.5 2 2 1.55 4.5 4.5 4.5 4 4 3.5 3 2.5 2.5 2 1.56 5.5 5 5 4.5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.57 6.5 6 6 5.5 5 4.5 4 3.5 2.5 2 1.58 7 7 6.5 6 5.5 5 4 3.5 3 2.5 210 9 8.5 8 7 6.5 5.5 4.5 3.5 3 2.5 212 10.5 10 9.5 8.5 7.5 6.5 5 4 3.5 2.5 214 12 11.5 10.5 9.5 8 7 5.5 4 3.5 2.5 217 14 13.5 12 10.5 9 7 5.5 4.5 3.5 2.5 220 16 15 13 11 9.5 7.5 6 4.5 3.5 2.5 222 17.5 16 14 12 10 8 6 4.5 3.5 2.5 225 19 17.5 15 12.5 10.5 8 6 4.5 3.5 2.5 2

Linee monofase

Sezione (mm2) Lunghezza della linea monofase (m)2,5 0,7 0,9 1,3 1,8 2,5 3,5 4,5 6,5 9 12,5 174 1,1 1,5 2 3 4 5,5 7,5 10,5 14,5 20 276 1,6 2,2 3 4,3 6 8 11,5 15,5 21,5 30 4110 2,6 3,7 5,2 7 10 13,5 19 26 36 50 68

Icc0 (kA) Icc1 (kA)2 2 2 1,5 1,5 1,5 1,5 1 1 1 0,5 0,52,5 2 2 2 2 2 1,5 1,5 1 1 0,5 0,53 2,5 2,5 2,5 2 2 1,5 1,5 1 1 1 0,53,5 3 3 2,5 2,5 2 2 1,5 1,5 1 1 0,54,5 3,5 3,5 3 3 2,5 2 2 1,5 1 1 0,55 4 4 3,5 3 2,5 2,5 2 1,5 1 1 0,56 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1,5 1 0,5N.B. Cavi multipolari - isolamento in PVC.

■ TABELLE PER LA VALUTAZIONE DELLA Icc1 LUNGO LA LINEA IN FUNZIONE DELLA Icc0 DI FORNITURA ENEL




■ CONDIZIONI GENERALI DI PROTEZIONELe condizioni richieste per la protezione dal cortocircuito sono sostanzialmente le seguenti:

• l’apparecchio deve essere installato all’inizio della conduttura protetta, con una tolleranza di 3m dal punto di origine (se non vi é pericolo d’incendio e si prendono le ordinarie precauzioni atte a ridurre al minimo il rischio di cortocircuito);

• l’apparecchio non deve avere corrente nominale inferiore alla corrente d’impiego;

Sezione mm2 PVC G2 EPR - XLPE Cu (K=115) Al (K=74) Cu (K=135) Al (K=87) Cu (K=143) Al (K=87) 1.5 29.7 41 17 46 17 2.5 82.6 113 47.3 128 47.3 4 211.6 291 121 328 121 6 476.1 656 272 737 275 10 1322 541 1822 756 2045 756 16 3385 1390 4665 1930 5235 1930 25 8265 3380 11390 4730 12781 4730 35 16200 6640 22325 9270 25050 9270 50 33062 13500 45562 18900 51126 18900 70 64802 26800 89302 100200 95 119335 49400 164480 184553 120 190440 78850 262440 294466 150 297562 410062 460102 185 452625 625750 699867 240 761760 1049760 1177863

Valori massimi ammissibili in 103 A2 s dell'integrale di Joule

• l’apparecchio di protezione deve avere potere di interruzione non inferiore alla corrente presunta di cortocircuito nel punto ove l’apparecchio stesso é installato;

• l’apparecchio deve intervenire, in caso di cortocircuito che si verifi chi in qualsiasi punto della linea protetta, con la necessaria tempestività al fi ne di evitare che gli isolanti assumano temperature eccessive.

■ PROTEZIONE DEI CAVI DAL CORTOCIRCUITOLa norma CEI 64-8 stabilisce che tutte le correnti provocate da un cortocircuito in qualsiasi punto della linea, debbano essere interrotte prima che la temperatura dei conduttori interessati da tale corrente raggiunga il limite ammissibile sopportabile dall’isolante degli stessi. Questo requisito di sicurezza è soddisfatto quando l’energia specifi ca passante (integrale di Joule) lasciata transitare dall’interruttore durante il cortocircuito non supera il massimo valore di energia sopportabile dal cavo.In sostanza deve essere soddisfatta la seguente relazione:

I2t ≤ K2S2

I2t è l’energia specifi ca passante, espressa in A2s, per la durata del cortocircuito. Per i cortocircuiti di durata superiore ad alcuni periodi il valore di I2t si può ottenere assumendo per I il valore effi cace della corrente di cortocircuito, e per t la durata, in secondi, del cortocircuito stesso. Per durate brevi (< 0,1s), quando l’asimmetria della corrente è rilevante, e per i dispositivi di protezione limitatori dell’energia specifi ca passante, il valore dell’ I2t è ricavabile dalle curve caratteristiche degli interruttori. K è una costante che dipende dal tipo di isolante e S è la sezione del cavo. Un metodo semplice per verifi care se il cavo è protetto o meno consiste nel confrontare se il valore dell’energia specifi ca passante lasciata passare dall’interruttore è inferiore ai valori di K2S2 riportati nella tabella seguente.


Caso A

corrente di cortocircuito Icc

A

I t2

Iccmax

K S2 2

inte

gral

e di

Joul

e


B

Iccmin

I t2

K S2 2

inte

gral

e di

Joul

e

Coeffi cienti di correzione

Sezione cavo (mm2) 125 150 185 240 300Ks 0,9 0,85 0,8 0,75 0,72N° cavi in parallelo 1 2 3 4 5 Kp 1 2 2,65 3 3,2

diagramma I2t dell'interruttorediagramma I2t del cavo

Caso B

■ VERIFICA GRAFICA DELL’INTEGRALE DI JOULELa verifi ca grafi ca si realizza tracciando e confrontando le curve di energia degli interruttori e quelle relative al cavo attuando i seguenti criteri.

A - Conduttore protetto dal sovraccarico (IB ≤ In ≤ Iz)La protezione dal sovraccarico del cavo è garantita. Se l’interruttore ha una curva di intervento magnetico di tipo B-C (in conformità alla norma CEI EN 60898) o è conforme alla norma CEI EN 60947-2, con soglia magnetica istantanea dell’ordine di 10 In, deve essere considerata solo la massima corrente di cortocircuito (Iccmax) calcolata ai morsetti dell’interruttore. La corretta protezione del cavo è assicurata solo se il punto di intersezione A, tra la curva di energia dell’interruttore e la retta K2S2 del cavo cade a destra della verticale corrispondente al valore Iccmax calcolato.

B - Conduttore non protetto dal sovraccarico (In > Iz)La protezione del cavo non è assicurata poiché l’interruttore ha una corrente nominale In superiore alla portata del cavo Iz. Per questi casi specifi ci è necessario individuare i punti al di là dei quali l’energia specifi ca lasciata passare dall’interruttore è maggiore di quella ammissibile dal cavo. A tal proposito bisogna quindi considerare sia la corrente di cortocircuito massima (Iccmax), che la corrente di cortocircuito minima (Iccmin). La protezione del cavo è assicurata se il punto di intersezione B, tra la curva di energia dell’interruttore e la retta K2S2 del cavo cade a sinistra della verticale corrispondente al valore Iccmin. Per calcolare il valore di Iccmin è possibile impiegare le formule riportate di seguito, valide per cavi di sezione fi no a 95 mm2. Per cavi di sezione superiore, o per cavi in parallelo è necessario moltiplicare il valore ottenuto per i coeffi cienti riportati in tabella.

Iccmin = 0,8US (neutro non distribuito) 1,5ρρ2L

Iccmin = 0,8U0S (neutro distribuito) 1,5ρρ(1+m)L

dove: U è la tensione concatenata U0 è la tensione di fase S è la sezione del conduttore ρ è la resistività a 20°C dei conduttori m è il rapporto tra la resistenza del conduttore di neutro e di fase L è la lunghezza della conduttura




■ PROTEZIONE DAL CORTOCIRCUITO DEI CONDOTTI SBARREI condotti sbarre vanno protetti dagli effetti termici ed elettrodinamici dovuti alle elevate correnti transitanti in caso di cortocircuito.

Protezione contro gli effetti termiciPer assicurare la protezione contro gli effetti termici, è necessario verifi care che l’energia specifi ca passante lasciata transitare dall’interruttore a protezione del condotto sbarre non sia superiore all’energia specifi ca passante sopportabile dal condotto sbarre stesso.Deve essere soddisfatta la seguente relazione:

I2t CB ≤ I2t BTS

Dove:

I2t CB è l’energia specifi ca passante dell’interruttore relativa alla Icc massima.I2t BTS è il valore dell’ energia specifi ca sopportabile dal condotto sbarre, fornito dal costruttore.

Protezione contro gli effetti elettrodinamiciLe elevate correnti che circolano all’interno di un condotto sbarre in caso di cortocircuito, possono generare sforzi elettrodinamici talmente elevati da poter deformare irrimediabilmente il condotto stesso.In sede di progetto è necessario verifi care che il valore della corrente di picco lasciata transitare dall’interruttore posto a protezione del condotto sia inferiore o uguale al valore della corrente di picco sopportabile dal condotto sbarre:

Ikp CB ≤ Ikp BTS Dove:

Ikp CB è il valore di picco dell’interruttore di protezione in funzione della Icc massima.Ikp BTS è il massimo valore della corrente di picco sopportabile dal condotto sbarre (vedi tabelle alle pagine seguenti).

Correnti criticheQuando l’interruttore magnetotermico non protegge la conduttura dal sovraccarico si possono ottenere, al di sotto della soglia di intervento magnetico dell’interruttore delle sovracorrenti critiche tali da provocare il danneggiamento del cavo. Per tempi dell’ordine di un secondo non è possibile verifi care tali situazione attraverso la disuguaglianza:

I2t > K2S2

Vengono considerate “correnti critiche” tutti i valori di corrente che cadono nell’intervallo B-B1 riportato in fi gura che sono i punti di intersezione tra le due curve confrontate. Il cavo è protetto correttamente solo se la corrente di cortocircuito Iccmin è superiore alla massima corrente critica, cioé se cade a destra del punto B.

diagramma I2t dell'interruttorediagramma I2t del cavo


B1B

correnticritiche

I t2

inte

gral

e di

Joul

e

K S2

2

Correnti critiche


Energia specifi ca passante e corrente di picco dei condotti sbarre Zucchini

Tipo Taglia Numero AL/CU I2t di fase I2t di neutro I2t di terra Corrente di picco Corrente di picco conduttori [(kA)2s] [(kA)2s] [(kA)2s] di fase (kA) di neutro (kA)LB 25 2, 4, 6 Cu 0,48 0,48 0,48 10 10LB 40 2, 4, 6 Cu 0,73 0,73 0,73 10 10HL 25 2, 4, 6, 8 Cu 0,64 0,64 0,64 10 10HL 40 2, 4, 6, 8 Cu 1 1 1 10 10SL 40 4 Cu 7,29 7,29 7,29 10 10SL 63 4 Cu 7,29 7,29 7,29 10 10MS 63 4 Al 5,29 5,29 5,29 10 10MS 100 4 Al 20,25 20,25 20,25 10 10MS 160 4 Cu 30,25 30,25 30,25 10 10MR 160 4 Al 112,5 67,5 67,5 30 18MR 250 4 Al 312,5 187,5 187,5 52,5 31,5MR 315 4 Al 625 375 375 52,5 31,5MR 400 4 Al 900 540 540 63 37,8MR 500 4 Al 900 540 540 63 37,8MR 630 4 Al 1296 777,6 777,6 75,6 45,4MR 800 4 Al 1296 777,6 777,6 75,6 45,4MR 250 4 Cu 312,5 187,5 187,5 52,5 31,5MR 315 4 Cu 312,5 187,5 187,5 52,5 31,5MR 400 4 Cu 900 540 540 63 37,8MR 630 4 Cu 1296 777,6 777,6 75,6 45,4MR 800 4 Cu 1296 777,6 777,6 75,6 45,4MR 1000 4 Cu 1296 777,6 777,6 75,6 45,4SCP 630 4 Al 1296 1296 778 76 47SCP 800 4 Al 1764 1764 1058 88 55SCP 1000 4 Al 2500 2500 1500 110 66SCP 1250 4 Al 5625 5625 3375 165 99SCP 1600 4 Al 6400 6400 3840 176 106SCP 2000 4 Al 6400 6400 3840 176 106SCP 2500 4 Al 22500 22500 13500 330 198SCP 3200 4 Al 25600 25600 15360 352 211SCP 4000 4 Al 25600 25600 15360 352 211SCP 800 4 Cu 2025 2025 1215 95 56SCP 1000 4 Cu 2500 2500 1500 110 66SCP 1250 4 Cu 3600 3600 2160 132 80SCP 1600 4 Cu 7225 7225 4335 187 112SCP 2000 4 Cu 7744 7744 4646 194 116SCP 2500 4 Cu 7744 7744 4646 194 116SCP 3200 4 Cu 28900 28900 17340 374 224SCP 4000 4 Cu 30976 30976 18586 387 232SCP 5000 4 Cu 30976 30976 18586 387 232HR 1000 4 Al 1600 1600 960 84 50,4HR 1250-1600 4 Al 2500 2500 1500 105 63HR 2000 4 Al 3600 3600 2160 132 79,2HR 2250 4 Al 4900 4900 2940 154 92,4HR 2500 4 Al 8100 8100 4860 198 118,8HR 3200 4 Al 8100 8100 4860 198 118,8HR 4000 4 Al 8100 8100 4860 198 118,8HR 4500 4 Al 10000 10000 6000 220 132HR 1000 4 Cu 1600 1600 960 84 50,4HR 1250 4 Cu 2500 2500 1500 105 63HR 1600 4 Cu 2500 2500 1500 105 63HR 2000 4 Cu 3600 3600 2160 132 79,2HR 2500 4 Cu 4900 4900 2940 154 92,4HR 3000 4 Cu 8100 8100 4860 198 118,8HR 3200 4 Cu 8100 8100 4860 198 118,8HR 4000 4 Cu 8100 8100 4860 198 118,8HR 5000 4 Cu 10000 10000 6000 220 132MTS 63 5 Cu 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5TS5 70 5 Cu 81 81 81 15,3 15,3TS5 110 5 Cu 81 81 81 15,3 15,3TS5 150 5 Cu 81 81 81 15,3 15,3TS 250 4 Cu 121 121 121 18,7 18,7



Le curve di limitazione

■ CARATTERISTICHE DI LIMITAZIONELa corrente di cortocircuito presunta in condizioni teoriche, sostituendo ciascun polo dell’interruttore con un conduttore avente impedenza trascurabile, avrebbe un andamento come indicato in fi gura. Ogni interruttore ha invece una propria capacità di limitazione dell’energia che fa si che l’andamento reale della corrente sia diverso. Questa capacità viene indicata in una curva defi nita “curva di limitazione” che indica, per i diversi valori di corrente di cortocircuito presunta (espressa come valore effi cace), il rispettivo valore di cresta Ip (kA) della corrente limitata dall’interruttore. Avere interruttori con capacità di limitazione elevate va sicuramente a favore della protezione degli impianti. Vengono fondamentalmente ridotti gli effetti termici con conseguente riduzione del surriscaldamento dei cavi, gli effetti meccanici ed elettromagnetici. Disporre di interruttori limitatori vuol dire anche migliorare la selettività ed il back-up nel coordinamento tra più apparecchi. Il valore di cresta (o di picco), in assenza di interruzione, dipende dalla corrente di cortocircuito, dal fattore di potenza e dall’angolo di inserzione del cortocircuito stesso. Nelle curve di limitazione vengono indicati, in accordo alla norma CEI EN 60947-2, i valori di Ip/Icc tenendo conto del fattore di potenza cos ϕcc.

10

5

2

3

4

1

10

5

2

3

4

2

10

5

2

3

4

3

100

IP (kA)

10 20 3 4 5 2101 3 4 5 102Icc (kA)

0,9

0,8

0,7

0,5

0,3

0,25

0,2

MA

MH

ML

andamento teorico

andamento reale

■ CARATTERISTICHE DI LIMITAZIONE SECONDO CEI EN 60898La norma CEI EN 60898 defi nisce tre classi di limitazione per le quali gli interruttori possono essere suddivisi, che rappresentano la capacità di limitazione dell’energia specifi ca passante che ogni interruttore ha. La norma CEI EN 60947-2 non defi nisce alcuna caratteristica di limitazione per gli interruttori ad uso industriale. Per correnti normali superiori a quelle indicate in tabella non sono defi niti valori di energia.

Valori ammissibili di I2t lasciato passare per interruttori con corrente nominale fi no a 16A incluso

Classi di energia 1 2 3 Icm (A) I2t max (A2s) I2t max (A2s) I2t max (A2s) Tipi B-C Tipo B Tipo C Tipo B Tipo C 3000 31000 37000 15000 180004500 60000 75000 25000 30000 6000 100000 120000 35000 42000 10000 240000 290000 70000 84000

Valori ammissibili di I2t lasciato passare per interruttori con corrente nominale > 16A fi no a 32A incluso

Classi di energia 1 2 3 Icm (A) I2t max (A2s) I2t max (A2s) I2t max (A2s) Tipi B-C Tipo B Tipo C Tipo B Tipo C 3000 40000 50000 18000 220004500 80000 100000 32000 39000 6000 130000 160000 45000 55000 10000 310000 370000 90000 110000

Non vengonospecifi cati limiti

Non vengonospecifi cati limiti


t1

t0

t2

IP

IPL

= CIPIPL

0,25 0,75 1 1,250,50

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

3 ms

2 ms

1,5 ms

1,0 ms

0,5 ms

0,2 ms

C

K

tempi di pre - arco

Limitazionedella correntedi picco

= KVaV

t0t2

Va

V

Rapporto tratensione di picco Vae valore massimodella tensionedi rete V

Il coeffi ciente di limitazione C in funzione del tempo di prearco e della tensione d’arco

■ COEFFICIENTI DI LIMITAZIONE DEGLI INTERRUTTORI AUTOMATICI MAGNETOTERMICI Tutti i dispositivi di interruzione automatica del cortocircuito (interruttori automatici e fusibili) introducono, dopo il tempo di prearco, una resistenza d'arco che impedisce, fi n dalla prima semionda, il raggiungimento del valore di picco IP . Si chiama coeffi ciente di limitazione C dell'apparecchio il rapporto fra la corrente effettiva di picco IPL e la corrente di picco teorica IP.

Il coeffi ciente di limitazione C é funzione diretta del tempo di prearco e funzione inversa della tensione d'arco.

Dal diagramma che quantifi ca tale fenomeno si può dedurre che anche gli interruttori di tipo standard con lunghi tempi di prearco (3 ms) e tensioni d'arco assai scarse (25% di Vmax di rete) hanno coeffi cienti di limitazione attorno al valore 0,8 (cioé limitano di circa il 20% la corrente di picco teorica). Gli interruttori limitatori dell'ultima generazione possono avere tempi di prearco inferiori a 1 ms e tensioni d'arco elevate realizzando coeffi cienti di limitazione inferiori a 0,2. Ciò signifi ca che una corrente di picco teorica di 10 kA (che corrisponde ad una Icc = 6 kA) é limitata a solo 2 kA (che corrispondono ad una Icc = 1,5 kA).C =

IPIPL



Sezioni protette in funzione dei tempi di ritardo breve intenzionale con interruttori selettivi

Gli interruttori automatici MEGATIKER e MEGABREAK hanno tempo di ritardo t variabile da 0 a 300 ms (MEGATIKER) e da 0 a 1s (MEGABREAK). L'energia specifi ca passante si può calcolare con la relazione:

dove Icc è la corrente presunta di cortocircuito e t è il tempo totale di interruzione.

Tipo di linea Corrente presunta di cortocircuito in kA 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70cavo isolato in PVC 70 95 120 150 185 185 240 240 300 2x185 2x185cavo isolato in gomma G2 50 70 95 120 150 185 185 240 240 2x150 2x150cavo isolato in gomma G5 50 70 95 120 150 150 185 240 240 2x150 2x150sbarre di rame 38 57 76 95 114 133 152 171 190 228 266

Tipo di linea Corrente presunta di cortocircuito in kA 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70cavo isolato in PVC 50 70 95 95 120 150 150 185 185 240 300cavo isolato in gomma G2 35 50 70 95 120 120 150 150 185 185 240cavo isolato in gomma G5 35 50 70 95 95 120 120 150 150 185 240sbarre di rame 26 39 52 64 77 90 103 115 128 154 178

Tipo di linea Corrente presunta di cortocircuito in kA 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70cavo isolato in PVC 25 35 50 70 70 95 95 120 120 150 185cavo isolato in gomma G2 25 35 50 50 70 70 95 95 120 120 150cavo isolato in gomma G5 25 35 50 50 70 70 95 95 95 120 150sbarre di rame 16 24 32 40 48 56 65 72 81 97 113

Sezioni minime protette per tempo di ritardo nullo (mm2)

Sezioni minime protette per tempo di ritardo di 100 ms (mm2)

Sezioni minime protette per tempo di ritardo di 300 ms (mm2)

I (t)[ ]2 dt = Icc2t0

t∫

Nelle tabelle seguenti sono indicate le sezioni minime protette per cavi in rame isolati in PVC (K = 115) in gomma G2 (K = 135), in gomma G5 (K = 143) e per sbarre di rame nudo (K =159). Per quanto riguarda le sbarre il valore di K è quello corrispondente ad una temperatura fi nale di 200°C valido quando non sono da temere pericoli termici.


Perdite per effetto Joule nei condotti sbarre

Le perdite per effetto Joule sono dovute alla resistenza elettrica del condotto sbarre.L’energia persa è dissipata in calore e contribuisce al riscaldamento della conduttura e dell’ambiente. Il calcolo della potenza persa è un dato utile perdimensionare correttamente l’impianto di condizionamento dell’edifi cio.Le perdite in regime trifase valgono:

Pj = 3•rt•I2B•L 1000

in regime monofase

Pj = 2•rt•I2B•L 1000

dove:

IB = Corrente d’impiego (A)rt = Resistenza di fase per unità di lunghezza del condotto sbarre misurata a regime termico (mΩ/m)L = Lunghezza del condotto (m)

Per un calcolo accurato le perdite devono essere valutate tronco per tronco considerando le correnti che vi transitano; ad esempio nel caso della distribuzione dei carichi rappresentata nella Figura si ha:

lunghezza corrente transitante perdite1° tronco L1 I1+I2+I3 P1=3rtL1(I1+I2+I3)2

2° tronco L2-L1 I2+I3 P2=3rt(L2-L1)(I2+I3)2

3° tronco L3-L2 I3 P3=3rt(L3-L2)(I3)2

Perdite totali nel condotto sbarre Ptot=P1+P2+P3

L1L2

L3

L L L

l1 l3l2

I1+I2+I3 I2+I3 I3

Connessione tra condotti sbarre Zucchini SCP



Scelta degli interruttori con più trasformatori in parallelo

■ SCELTA DEGLI INTERRUTTORI PER CIRCUITI CON 2 O 3 TRASFORMATORI IN PARALLELONel collegamento di più trasformatori in parallelo è necessario che tutti i trasformatori interessati abbiano la medesima Vcc e lo stesso rapporto di trasformazione a vuoto. Il rapporto tra le potenze dei trasformatori non deve essere superiore a 2.Gli interruttori in B possono avere un Icu inferiore alla Icc in C se associati a interruttori normali con i quali opereranno in back-up. Devono invece avere Icu > di Icc se associati ad interruttori selettivi.

Potenza trasformat. (kVA) 200 260 315 400 500 630 800Icc max 1) (A) 14280 17800 22400 28300 35300 44200 38600In trasformatori 1) (A) 290 360 456 580 720 910 1155 Tipo interruttore A1 e A2 MA400 MA400 MA630 MA630ES MA630 MA630ES MA800 MA800ES MA1250ES MA1250ESIcu di A1 e A2 (kA) 35 35 50 50 50 50 50 50 50 50Interruttore B MA125 MA125 ME125B ME160H ME125B ME160N ME125B MA160 MH160 MH160 (grandezza minima ME125B MA250 MH250 MH250 applicabile) 2)

Potenza trasformat. (kVA) 200 260 315 400 500 630 800Icc max 1) (A) 21420 26700 33600 42450 52950 66300 74400In trasformatori 1) (A) 290 360 456 580 720 910 1155Tipo interrutt. A1-A2-A3 MA400 MA400 MA630 MA630ES MA630 MA630ES MH800 ML12 ML12Icu di A1-A2-A3 (kA) 35 35 50 50 50 50 70 70 70Interruttore B ME125B ME125B ME160N MA160 ME160N MH160 ME160H ML250 ML400 (grandezza minima MA250 MH250 applicabile) 2)

Schema di accoppiamento degli interruttori con 3 trasformatoriSchema di accoppiamento degli interruttori con 2 trasformatori

A1 A2

B B B

C*

Accoppiamento degli interruttori con 3 trasformatori

Accoppiamento degli interruttori con 2 trasformatori

A1 A3

B B B

C*

A2

1) Valori riferiti a sistemi trifase a 400V.2) Tutti gli interruttori con Icu maggiore sono naturalmente applicabili.

Esempio con 2 trasformatori

Potenza trasformatori = 400 kVAIcc = 28300AMA630 e ME125B = coordinamento in back-upMA630ES e ME160N = coordinamento selettivo.


La tabella di seguito indica le soluzioni di interruttori di partenza consigliati per la protezione di impianti con più trasformatori in parallelo. I valori di corrente di cortocircuito riportati in tabella sono stati determinati considerando la potenza a monte dei trasformatori infi nita e trascurando sia i contributi derivati delle apparecchiature installate a valle del trasformatore, quali motori asincroni,

Pa In Vcc Icc0 Interruttore al secondario Icc1 Interruttori di partenza(kVA) (A) % (kA) del trasformatore (kA) 125 160 250 400 630 800 1250

1 trasformatore 50 72 4 1,8 MA125 - ME125B 1,8 MA125100 144 4 3,6 MA160 - ME160B 3,6 MA125 ME160B160 231 4 5,8 MA250 5,8 MA125 ME160B MA250250 361 4 9,1 MA400 - MA400E 9,1 MA125 ME160B MA250 MA400E315 455 4 11,4 MA630E - MA630 11,4 MA125 ME160B MA250 MA400E MA630E400 577 4 14,4 MA630ES - MA630 14,4 MA125 ME160B MA250 MA400E MA630E500 722 4 18 MA800ES - MA800 18 ME125B ME160B MA250 MA400E MA630E MA800630 909 4 22,7 MA1250ES - MA1250 22,7 ME125B ME160B MA250 MA400E MA630E MA800 MA1250800 1154 6 19,3 MA1250ES - MA1250 19,3 ME125B ME160B MA250 MA400E MA630E MA800 MA12501250 1804 6 30 MH20 30 ME125N ME160N MA250 MA400E MA630E MA800 MA12501600 2310 6 38 MH25 38 ME160H MH250 MH400E MH630E MH800 MH12502000 2887 6 48 MH32 48 MH250 MH400E MH630E MH800 MH12502500 3608 6 60,1 MH40 60,1 MH250 MH400E MH630E MH800 MH1250

2 trasformatori50 72 4 1,8 MA125 - ME125B 3,6 MA125100 144 4 3,6 MA160 - ME160B 7,2 MA125 ME160B160 231 4 5,8 MA250 11,6 MA125 ME160B MA250250 361 4 9,1 MA400 - MA400E 18,2 MA125 ME160B MA250 MA400E315 455 4 11,4 MA630E - MA630 22,8 MA125 ME160B MA250 MA400E MA630E400 577 4 14,4 MA630ES - MA630 28,8 MA125 ME160B MA250 MA400E MA630E500 722 4 18 MA800ES - MA800 36 ME125N ME160N MA250 MA400E MA630E MA800630 909 4 22,7 MA1250ES - MA1250 45,4 ME160H MH250 MH400E MH630E MA800 MA1250800 1154 6 19,3 MA1250ES - MA1250 38,6 ME160H MH250 MH400E MH630E MA800 MA12501000 1443 6 24 MA1600ES 48 ME160H MH250 MH400E MH630E MA800 MA12501250 1804 6 30 MH20 60 MH160 MH250 MH400E MH630E MH800 MH12501600 2310 6 38 MH25 76 ML250 ML400E ML630E ML800 ML12502000 2887 6 48 MH32 96 ML250 ML400E ML630E ML800 ML1250

3 trasformatori50 72 4 1,8 MA125 - ME125B 5,4 MA125100 144 4 3,6 MA160 - ME160B 10,8 MA125 ME160B160 231 4 5,8 MA250 17,4 ME125B ME160B MA250250 361 4 9,1 MA400 - MA400E 27,3 ME125N ME160N MA250 MA400E315 455 4 11,4 MA630E - MA630 34,2 ME125N ME160N MA250 MA400E MA630E400 577 4 14,4 MA630ES - MA630 43,2 ME160H MH250 MH400E MH630E500 722 4 18 MA800ES - MA800 54 MH160 MH250 MH400E MH630E MH800630 909 4 22,7 MA1250ES - MA1250 68,1 MH160 MH250 MH400E MH630E MH800 MH1250800 1154 6 19,3 MA1250ES - MA1250 58 MH160 MH250 MH400E MH630E MH800 MH12501000 1443 6 24 MA1600ES 72 ML250 ML400E ML630E ML800 ML12501250 1804 6 30 MH20 90 ML250 ML400E ML630E ML800 ML1250

alternatori, ecc…, e le impedenze delle barre di collegamento tra trasformatore-quadro e quadro-subquadro. La tabella è comunque da considerarsi indicativa poiché nella progettazione degli impianti devono essere fatte ulteriori considerazioni sui coordinamenti di selettività o Back-up.



LA COMPENSAZIONE DELL’ENERGIA REATTIVA


64 Compensazione dell’energia reattiva in bassa tensione

INDICE DI SEZIONE


63INDICE

II1

Ic

Ibϕ1ϕ

Ic

V

ϕ - angolo di sfasamento prima della compensazioneϕ1 - angolo di sfasamento dopo la compensazioneI - corrente apparente non compensataI1 - corrente apparente compensataIc - corrente capacitivaIb - corrente induttiva residua (dopo la compensazione)

In un impianto elettrico a corrente alternata, la potenza realmente utilizzata dall’utente (potenza attiva) per il funzionamento delle macchine è solo una parte della potenza erogata dall’Ente Distributore, in quanto una parte di questa (potenza reattiva), viene utilizzata per creare il campo magnetico necessario al funzionamento delle utenze alimentate. Le potenze in gioco in un impianto elettrico sono le seguenti:

Potenza attiva “P” (kW) E’ la potenza effettivamente utilizzata dai carichi alimentati per lo sviluppo di energia meccanica o termica.

P = V x I x cosϕ (kW)

Potenza reattiva “Q” (kVAR) E’ la potenza utilizzata dai circuiti magnetici delle unità utilizzatrici per creare il campo magnetico necessario al loro funzionamento (motori, trasformatori, ecc.).

Q = V x I x senϕ (kVAR)

Potenza apparente “Pa” (kVA) E’ la potenza assorbita dall’impianto utilizzatore.

Pa = √ P2 + Q2 = V x I

■ FATTORE DI POTENZA Il fattore di potenza di un circuito elettrico è il rapporto tra la potenza attiva “P” effettivamente resa e la potenza apparente “Pa” assorbita dal carico.

Il fattore di potenza rappresenta il rendimento del sistema elettrico, può variare dal valore zero al valore unitario, in relazione allo sfasamento tra corrente e tensione. Mantenere il fattore di potenza vicino all’unità (tra 0,9 e 1) consente di ottenere grossi vantaggi quali:

• eliminazione degli oneri fi nanziari per le penali che l’Ente Distributore applica per l’eccessivo consumo di energia reattiva (cosϕ < di 0,9).

• riduzione dei valori di corrente e di conseguenza limitazione delle perdite di energia attiva nei cavi per effetto Joule.

• riduzione della sezione dei cavi.• aumento della potenzialità dell’impianto per il

maggiore utilizzo di energia attiva a parità di dimensioni (trasformatori, cavi, ecc.).

• riduzione delle cadute di tensione sulle linee (a parità di sezione cavi).

Cosϕ = Pa

P

■ COMPENSAZIONE DELL’ENERGIA REATTIVA La presenza negli impianti industriali di carichi con una elevata componente reattiva determina in generale un fattore di potenza notevolmente inferiore all’unità. E’ quindi necessario provvedere alla compensazione dell’energia reattiva assorbita dagli utilizzatori, installando batterie di condensatori che assorbono dalla rete una corrente sfasata in anticipo (circa 90°) rispetto alla tensione. L’apporto di potenza reattiva di segno opposto a quella assorbita dagli utilizzatori, porta ad un innalzamento del valore del fattore di potenza per la diminuzione dell’angolo di sfasamento esistente tra tensione e corrente.

Compensazione dell’energia reattiva in bassa tensione


■ SISTEMI DI COMPENSAZIONE I sistemi di compensazione dell’energia reattiva (rifasamento) sono molteplici e per una scelta ottimale è necessario tenere conto del tipo di distribuzione (natura e potenza dei carichi), del livello di oscillazione giornaliero dei carichi, della qualità del servizio da garantire i vantaggi tecnici ed economici da conseguire. La compensazione tecnicamente migliore è quella di fornire l’energia reattiva direttamente nel punto di fabbisogno e nella quantità strettamente necessaria all’utenza alimentata. Tuttavia questa soluzione risulta poco praticabile in quanto generalmente antieconomica. La scelta fra le soluzioni alternative possibili dovrà considerare il costo complessivo della batteria da installare, le esigenze di modulazione della potenza reattiva da fornire, la complessità e la affi dabilità dell’impianto di rifasamento da realizzare. In pratica il sistema di compensazione può essere di tipo:a) distribuitob) centralizzato c) misto

Compensazione di tipo distribuito I condensatori di rifasamento sono installati in corrispondenza di ogni utilizzatore che necessiti di potenza reattiva. La soluzione è consigliata negli impianti dove la maggior parte della energia reattiva richiesta è concentrata in pochi utilizzatori di grossa potenza con attività pressochè continua a carico ridotto. I condensatori vengono inseriti e disinseriti contemporaneamente al carico e usufruiscono delle stesse protezioni di linea. Questo tipo di compensazione offre il vantaggio di ridurre le correnti in gioco e di conseguenza cavi di sezione inferiore e minori perdite per effetto Joule.




Compensazione centralizzata La batteria di condensatori di rifasamento viene allacciata a monte di tutti i carichi nel quadro di distribuzione o i prossimità dello stesso. Questa soluzione risulta conveniente nel caso di impianti di estensione ridotta con carichi stabili e continui od in impianti con molti carichi eterogenei e che lavorano saltuariamente. Nel primo caso la batteria di condensatori è sempre inserita, adattando l’effettiva esigenza dell’impianto (kW) alla potenza apparente contrattuale (kVA), con costi inferiori rispetto la compensazione di tipo distribuito. Nel secondo caso, con un assorbimento di potenza reattiva molto variabile per la caratteristica dei carichi, la soluzione più effi cace è quella con regolazione automatica a gradini. La batteria di condensatori è frazionata su diversi gruppi, l’inserzione dei quali è gestita automaticamente in funzione dalla potenza reattiva assorbita dai carichi.

Compensazione di tipo misto Il rifasamento di questo tipo è consigliato in impianti con reti di grande estensione che alimentano utenze con diverso andamento del regime di carico. Le utenze di maggior potenza e continuità operativa sono compensate direttamente o a gruppi, mentre tutte le altre di carico ridotto e a funzionamento discontinuo sono compensate per gruppi o con rifasamento automatico. In questo caso, la compensazione automatica a gradini ottimizza il fattore di potenza dell’intero impianto, evitando la sovracompensazione che può verifi carsi per grandi variazioni di carico di alcune grosse utenze rifasate direttamente.


■ DETERMINAZIONE DELLA POTENZA DEI CONDENSATORILa potenza della batteria di condensatori necessaria per ottenere il rifasamento dell’impianto, con un sistema di compensazione centralizzato, dipende dalla potenza del carico da rifasare, dal valore di cosϕ iniziale e dal valore di cosϕ che si vuole ottenere.Con una potenza attiva delle utenze determinata “P” (kW), la batteria di condensatori di potenza “Qc” (kVAR) da utilizzare per portare l’impianto dal cosϕ iniziale al valore prescelto “1”, può essere facilmente calcolato utilizzando il coeffi ciente moltiplicatore “k” riportato nella tabella di seguito. Il valore di “k” indica la potenza del condensatore in kvar per ogni kW del carico.

Qc = k x P (kVAR)

Pa potenza apparente prima della compensazionePa1 potenza apparente dopo la compensazioneQ potenza reattiva assorbita dai carichi della rete

Pa

Pa1

Qc

Q1ϕ1ϕ

P

Q

■ TENSIONI NOMINALI ED ENERGIA REATTIVA DEI CONDENSATORIL’energia reattiva che i condensatori sono in grado di erogare varia in funzione della tensione e della frequenza con cui vengono alimentati. Ai valori nominali di tensione “U1” e di frequenza “F1”, la potenza reattiva è pari al valore nominale “Qn”. Con tensioni e frequenze diverse dal valore nominale la potenza erogabile si determina secondo la formula:

Qc = Qn x x

Per ottenere la potenza reattiva “Qn” per rifasare l’impianto alimentato con valore di tensione “U” è necessario prevedere una batteria di condensatori di potenza nominale pari a:

Qn = Qc x Per quanto riguarda le caratteristiche dei condensatori monofase, per una scelta tecnico/economica ottimale, si ricorda che a parità di potenza reattiva fornita nel collegamento a stella la capacità impiegata sarà tre volte maggiore rispetto quella necessaria nel collegamento a triangolo.

■ ESEMPIO APPLICATIVO Rifasamento di un impianto elettrico avente le seguenti caratteristiche:Potenza attiva installata: P = 200 kWRete trifase con tensione: U = 380V 50 HzFattore di potenza iniziale: cosϕ = 0,65Fattore di potenza richiesto: cosϕ = 0,90Tipo di utenza: carichi eterogenei con assorbimento molto variabileIl rifasamento proposto è quello di tipo centralizzato, comprendente una batteria di condensatori frazionata su più gruppi con inserzione automatica proporzionale al variare del carico e del fattore di potenza.

Si individua nella tabella il coeffi ciente “k” incrociando la colonna corrispondente al cosϕ richiesto “0,9” con la riga del corrispondente cosϕ iniziale”0,65". Il valore “k” ottenuto è 0,685. La batteria di condensatori da installare a monte di tutti i carichi dovrà avere una potenza di:

Qc = P x k = 200 x 0,685 = 137 kVAR

Se si installano condensatori con tensione nominale “U1” di 400V, la potenza nominale dovrà essere:

Qn = Qc x = 137 x = 151,8 kvar

U

U1( )2

2

F1U1F( U )

380400

UU1( ) ( )




Coeffi ciente moltiplicatore “k” per il calcolo della potenza dei condensatori (kvar/kW)

Cosϕ iniziale Cosϕ da ottenere 0,8 0,85 0,9 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99 10,40 1,557 1,669 1,805 1,832 1,861 1,895 1,924 1,959 1,998 2,037 2,085 2,146 2,2880,41 1,474 1,605 1,742 1,769 1,798 1,831 1,860 1,896 1,935 1,973 2,021 2,082 2,2250,42 1,413 1,544 1,681 1,709 1,738 1,771 1,800 1,836 1,874 1,913 1,961 2,022 2,1640,43 1,356 1,487 1,624 1,651 1,680 1,713 1,742 1,778 1,816 1,855 1,903 1,964 2,1070,44 1,290 1,421 1,558 1,585 1,614 1,647 1,677 1,712 1,751 1,790 1,837 1,899 2,0410,45 1,230 1,360 1,501 1,532 1,561 1,592 1,626 1,659 1,695 1,737 1,784 1,846 1,9880,46 1,179 1,309 1,446 1,473 1,502 1,533 1,567 1,600 1,636 1,677 1,725 1,786 1,9290,47 1,130 1,260 1,397 1,425 1,454 1,485 1,519 1,532 1,588 1,629 1,677 1,758 1,8810,48 1,076 1,206 1,343 1,370 1,400 1,430 1,464 1,497 1,534 1,575 1,623 1,684 1,8260,49 1,030 1,160 1,297 1,326 1,355 1,386 1,420 1,453 1,489 1,530 1,578 1,639 1,7820,50 0,982 1,112 1,248 1,276 1,303 1,337 1,369 1,403 1,441 1,481 1,529 1,590 1,7320,51 0,936 1,066 1,202 1,230 1,257 1,291 1,323 1,357 1,395 1,435 1,483 1,544 1,6860,52 0,894 1,024 1,160 1,188 1,215 1,249 1,281 1,315 1,353 1,393 1,441 1,502 1,6440,53 0,850 0,980 1,116 1,144 1,171 1,205 1,237 1,271 1,309 1,343 1,397 1,458 1,6000,54 0,809 0,939 1,075 1,103 1,130 1,164 1,196 1,230 1,268 1,308 1,356 1,417 1,5590,55 0,769 0,899 1,035 1,063 1,090 1,124 1,156 1,190 1,228 1,268 1,316 1,377 1,5190,56 0,730 0,865 0,996 1,024 1,051 1,085 1,117 1,151 1,189 1,229 1,277 1,338 1,4800,57 0,692 0,822 0,958 0,986 1,013 1,047 1,079 1,113 1,151 1,191 1,239 1,300 1,4420,58 0,665 0,785 0,921 0,949 0,976 1,010 1,042 1,076 1,114 1,154 1,202 1,263 1,4050,59 0,618 0,748 0,884 0,912 0,939 0,973 1,005 1,039 1,077 1,117 1,165 1,226 1,3680,60 0,584 0,714 0,849 0,878 0,905 0,939 0,971 1,005 1,043 1,083 1,131 1,192 1,3340,61 0,549 0,679 0,815 0,843 0,870 0,904 0,936 0,970 1,008 1,048 1,096 1,157 1,2990,62 0,515 0,645 0,781 0,809 0,836 0,870 0,902 0,936 0,974 1,014 1,062 1,123 1,2650,63 0,483 0,613 0,749 0,777 0,804 0,838 0,870 0,904 0,942 0,982 1,030 1,091 1,2330,64 0,450 0,580 0,716 0,744 0,771 0,805 0,837 0,871 0,909 0,949 0,997 1,058 1,2000,65 0,419 0,549 0,685 0,713 0,740 0,774 0,806 0,840 0,878 0,918 0,966 1,007 1,1690,66 0,388 0,518 0,654 0,682 0,709 0,743 0,775 0,809 0,847 0,887 0,935 0,996 1,1380,67 0,358 0,488 0,624 0,652 0,679 0,713 0,745 0,779 0,817 0,857 0,905 0,966 1,1080,68 0,329 0,459 0,595 0,623 0,650 0,684 0,716 0,750 0,788 0,828 0,876 0,937 1,0790,69 0,299 0,429 0,565 0,593 0,620 0,654 0,686 0,720 0,758 0,798 0,840 0,907 1,0490,70 0,270 0,400 0,536 0,564 0,591 0,625 0,657 0,691 0,729 0,769 0,811 0,878 1,0200,71 0,242 0,372 0,508 0,536 0,563 0,597 0,629 0,663 0,701 0,741 0,783 0,850 0,9920,72 0,213 0,343 0,479 0,507 0,534 0,568 0,600 0,634 0,672 0,712 0,754 0,821 0,9630,73 0,186 0,316 0,452 0,400 0,507 0,541 0,573 0,607 0,645 0,685 0,727 0,794 0,9360,74 0,159 0,289 0,425 0,453 0,480 0,514 0,546 0,580 0,618 0,658 0,700 0,767 0,9090,75 0,132 0,262 0,398 0,426 0,453 0,487 0,519 0,553 0,591 0,631 0,673 0,740 0,8820,76 0,105 0,235 0,371 0,399 0,426 0,460 0,492 0,526 0,564 0,604 0,652 0,713 0,8440,77 0,079 0,209 0,345 0,373 0,400 0,434 0,466 0,500 0,538 0,578 0,620 0,687 0,8290,78 0,053 0,182 0,319 0,347 0,374 0,408 0,440 0,474 0,512 0,552 0,594 0,661 0,8030,79 0,026 0,156 0,292 0,320 0,347 0,381 0,413 0,447 0,485 0,525 0,567 0,634 0,7760,80 0,130 0,266 0,294 0,321 0,355 0,387 0,421 0,459 0,499 0,541 0,608 0,7500,81 0,104 0,240 0,268 0,295 0,329 0,361 0,395 0,433 0,473 0,515 0,582 0,7240,82 0,078 0,214 0,242 0,269 0,303 0,335 0,369 0,407 0,447 0,489 0,556 0,6980,83 0,052 0,188 0,216 0,243 0,277 0,309 0,343 0,381 0,421 0,463 0,530 0,6720,84 0,026 0,162 0,190 0,217 0,251 0,283 0,317 0,355 0,395 0,437 0,504 0,6450,85 0,136 0,164 0,191 0,225 0,257 0,291 0,329 0,369 0,417 0,478 0,6200,86 0,109 0,140 0,167 0,198 0,230 0,264 0,301 0,343 0,390 0,450 0,5930,87 0,083 0,114 0,141 0,172 0,204 0,238 0,275 0,317 0,364 0,424 0,5670,88 0,054 0,085 0,112 0,143 0,175 0,209 0,246 0,288 0,335 0,395 0,5380,89 0,028 0,059 0,096 0,117 0,149 0,183 0,230 0,262 0,309 0,369 0,5120,90 0,031 0,058 0,089 0,121 0,155 0,192 0,234 0,281 0,341 0,484

■ FUNZIONAMENTO CON CARICHI CAPACITIVILa Norma CEI 33-1 (IEC 70) ammette che ogni batteria di condensatori possa sopportare costantemente un sovraccarico del 30% dovuto alle correnti armoniche. Di conseguenza i cavi di alimentazione e i dispositivi di manovra e protezione devono essere sovradimensionati. Oltre alla presenza di armoniche, si deve anche tener conto che è ammessa una tolleranza del +10% sul valore

reale della capacità, per cui la corrente nominale dell'interruttore deve essere almeno 1,43 volte la corrente nominale della batteria. La protezione da sovraccarico non è necessaria in quanto trattasi di utilizzatori non sovraccaricabili. Nella scelta dei dispositivi di protezione dal cortocircuito occorre tener conto delle notevoli correnti transitorie assorbite durante l'inserimento.


■ SCELTA DEGLI INTERRUTTORI PER LINEE DI ALIMENTAZIONE DI CONDENSATORIGi interruttori di comando e protezione delle batterie di condensatori di rifasamento devono soddisfare le seguenti condizioni:

• garantire la tenuta della protezione istantanea (magnetico) alle forti correnti transitorie che si verifi cano durante la fase di inserzione della batteria.

• sopportare le sovracorrenti dovute all’eventuale presenza di armoniche di tensione nella rete (+30%) e della tolleranza sui dati nominali di capacità dei condensatori (+10%).

La corrente massima per il dimensionamento del circuito di un condensatore risulta pari a 1,43 la corrente nominale del condensatore (Ic).

• avere un potere di interruzione adeguato al valore di guasto (cortocircuito) previsto nell’impianto.

Gli interruttori automatici da utilizzare devono avere caratteristiche di intervento istantaneo (magnetico) elevate e corrente nominale In uguale o maggiore di 1,43 Ic (Ic corrente assorbita dalla batteria di condensatori al valore di tensione dell’impianto U).

■ SEZIONE DEI CAVI DI ALIMENTAZIONELa sezione dei cavi da utilizzare per l’alimentazione delle batterie di condensatori devono essere dimensionate per portare una corrente IB = 1,43 Ic. Ciò è consigliabile per tenere conto delle componenti armoniche eventualmente presenti +30% e della tolleranza sul valore nominale della capacità dei condensatori +10%.

IB = 1,3 x 1,1 . Ic = 1,43 Ic

IB massima corrente assorbita dalla batteria di condensatoriIc corrente assorbita dalla batteria di condensatori alla tensione dell’impianto.

Rete trifase a 230V a.c. 50Hz Rete trifase a 400V a.c. 50Hz Potenza della In (A) Tipo Potenza della In (A) Tipo batteria (kVAR) interruttori interruttori batteria (kVAR) interruttori interruttori 5 20 MA/ME125 5 16 MA/ME125 7,5 25 MA/ME125 7,5 16 MA/ME125 10 40 MA/ME125 10 25 MA/ME125 15 63 MA/ME125 15 40 MA/ME125 20 100 MA/ME125 20 40 MA/ME125 25 100 MA/ME125 25 63 MA/ME125 30 125 MA/ME125 30 100 MA/ME125 35 125 MA/ME125 35 100 MA/ME125 40 160 MA/ME/MH160 40 100 MA/ME125 50 250 MA/MH/ML250 50 100 MA/ME125 60 250 MA/MH/ML250 60 125 MA/ME125 70 250 MA/MH/ML250 75 160 MA/MH160 80 320 MA/MH/ML400 90 250 MA/MH/ML25090 320 MA/MH/ML400 100 250 MA/MH/ML250100 400 MA/MH/ML400 110 250 MA/MH/ML250110 400 MA/MH/ML400 120 250 MA/MH/ML250120 500 MA/MH/ML630 135 320 MA/MH/ML400135 500 MA/MH/ML630 150 320 MA/MH/ML400140 500 MA/MH/ML630 160 400 MA/MH/ML400150 630 MA/MH/ML630 180 400 MA/MH/ML400175 630 MA/MH/ML630 190 400 MA/MH/ML400180 800 MA/MH/ML800 200 500 MA/MH/ML630200 800 MA/MH/ML800 225 500 MA/MH/ML630240 1000 MA/MH/ML1250 240 500 MA/MH/ML630275 1000 MA/MH/ML1250 275 630 MA/MH/ML630300 1250 MA/MH/ML1250 300 630 MA/MH/ML630 360 800 MA/MH/ML800 400 1000 MA/MH/ML1250



GLOSSARIO E DEFINIZIONI


71GLOSSARIO

10000

1000

100

10

1

0,01

0,001

0,1

t (s)

1h

1 32 4 5 10 20 30 50 1000,7I/In

In Inf If Im1 Im2

Di seguito vengono indicate le defi nizioni più comuni e le brevi descrizioni di cosa rappresentano.

Quadri AS: sono quadri sottoposti a tutte le prove previste dalla Norma CEI EN 60439, o corrispondenti ad un tipo totalmente provato.

Quadri ANS: sono realizzati assemblando sia compo-sizioni verifi cate con prove di tipo, sia composizioni non verifi cate con prove di tipo purché derivate da quelle verifi cate. Il quadro ANS è in parte soggetto a prove di tipo e in parte verifi cato con calcoli.

Quadri ASD: sono totalmente provati (AS) destinati ad essere installati in luoghi ove opera personale non addestrato (ad esempio gli ambienti domestici).

Quadri da cantiere ASC: sono combinazioni di serie di uno o più dispositivi di trasformazione o interrut-tori, con le apparecchiature associate di comando, di misura, di segnalazione, di protezione e di regolazio-ne, complete di tutte le loro connessioni elettriche e meccaniche, progettate e costruite per l’uso nei cantieri.

Corrente nominale di impiego (In)

Tensione nominale di impiego (Ue) È il valore di tensione tra le fasi che, unitamente alla corrente nominale determina l’uso dell’apparecchio stesso. Per gli interruttori rispondenti alla norma CEI EN 60898 il limite di tensione imposto è 440V a.c., per quelli rispondenti invece alla norma CEI EN 60947-2 tale limite è 1000V a.c. o 1500V d.c.

Tensione nominale di isolamento (Ui) È il valore di tensione al quale si riferiscono delle prove dielettriche e le distanze di sicurezza e di isolamento superfi ciale. In nessun caso la tensione nominale di impiego può essere superiore alla tensione di isolamento. Nel caso in cui non venisse indicato alcun valore di tensione di isolamento va considerato il valore della tensione di impiego.

Tensione nominale di tenuta ad impulso (Uimp) È il valore di picco di una tensione ad impulso che l’apparecchio può sopportare senza danneggiamento. La prova viene effettuata ad interruttore aperto verifi cando che non si inneschino scariche tra i contatti di una stessa fase o tra una fase e massa.

È il valore di corrente in aria libera che l’apparecchio può portare in servizio ininterrotto. Per gli apparecchi conformi alla norma CEI EN 60898 questo valore non deve essere superiore a 125A, per gli interruttori invece conformi alla norma CEI EN 60947-2 non sono defi niti limiti.

Corrente convenzionale di non intervento (Inf) È la sovracorrente per la quale non si realizza l’apertura di un interruttore magnetotermico (o elettronico) nel tempo convenzionale.

Corrente convenzionale di intervento (If) È la sovracorrente per la quale si realizza l’apertura di un interruttore magnetotermico (o elettronico) nel tempo convenzionale indicato nelle norme.

Norma Inf If Tempo convenzionaleCEI EN 60898 1,13 In 1,45 In 1 ora per In ≤ 63A 2 ore per In > 63ACEI EN 60947-2 1,05 In 1,3 In 1 ora per In ≤ 63A 2 ore per In > 63A

Defi nizioni e grandezze


Potere di interruzione di servizio in cortocircuito (Ics) È il massimo valore di corrente di cortocircuito che l’interruttore può interrompere secondo la sequenza di prova O-t-CO-t-CO. In seguito alla prova l’interruttore deve essere in grado di operare correttamente in apertura e chiusura, garantire la protezione dal sovraccarico e deve portare con continuità la sua corrente nominale. Per gli apparecchi conformi alla norma CEI EN 60947-2 questo valore è espresso in percentuale di Icu (%Icu) scegliendolo tra 25 (solo cat. A) - 50 - 75 - 100%, per quelli rispondenti alla norma CEI EN 60898 tale valore deve essere conforme a quanto riportato nella tabella di seguito moltiplicando Icn per il fattore K.

Icn K Ics ≤ 6000A 1 Ics = Icn > 6000A 0,75 Ics = 0,75 Icn≤ 10000A (valore minimo 6000A) > 10000A 0,5 Ics = 0,5 Icn (valore minimo 7500A)

Potere di interruzione estremo in cortocircuito (Icu)È il massimo valore di corrente di cortocircuito che l’interruttore, rispondente alla norma CEI EN 60947-2 può interrompere secondo la sequenza di prova O-t-CO. In seguito alla prova l’interruttore deve essere in grado di operare correttamente in apertura e chiusura, garantire la protezione dal sovraccarico, ma può non essere in grado di portare con continuità la sua corrente nominale.

Potere di cortocircuito nominale (Icn) Concettualmente è la stessa cosa del potere di interruzione estremo, ma riferito agli interruttori rispondenti alla norma CEI EN 60898. A differenza di quanto visto al punto precedente non è previsto che dopo la prova l’interruttore sia in grado di portare una corrente di carico. Per la norma CEI EN 60898 viene defi nito il limite massimo di Icn pari a 25 kA.

Categoria di utilizzazione “A”Questo tipo di classifi cazione defi nita dalla norma CEI EN 60947-2 consente di suddividere gli interruttori in due tipologie in funzione della loro capacità di realizzare la selettività cronometrica in cortocircuito.Gli interruttori classifi cati di categoria A non sono idonei per costruzione e caratteristiche a realizzare la selettività cronometrica in cortocircuito.

Categoria di utilizzazione “B”Gli interruttori classifi cati di categoria B sono idonei per costruzione e caratteristiche a realizzare la selettività cronometrica in cortocircuito, in quanto sono in grado di intervenire su cortocircuito con un certo ritardo intenzionale fi sso o regolabile. Questi interruttori devono essere in grado di sopportare i valori di Icw defi niti dalla norma.

Corrente nominale ammissibile di breve durata (Icw) È il valore di corrente che l’interruttore di categoria B può portare senza danneggiamento per tutto il tempo di ritardo previsto. I tempi di ritardo preferenziali proposti dalla norma per la verifi ca dell’Icw sono 0,05-0,1-0,25-0,5-1s. Per questi valori di ritardo gli interruttori devono avere una Icw minima come defi nito nella tabella di seguito.

In ≤ 2500A Icw = il maggiore tra 12 In e 5 kA In > 2500A Icw = 30 kA

Potere di chiusura nominale in cortocircuito (Icm)È il massimo valore di picco della corrente presunta in condizioni specifi cate, riferito ad una determinata tensione ed ad un determinato fattore di potenza. Il legame tra Icm ed il potere di interruzione in cortocircuito è defi nito nella tabella di seguito.

Pdi (kA) Fattore di Valore minimo del fattore(valore effi cace) potenza potere di chiusura Icu4.5 < Icu ≤ 6 0,7 1,5 6 < Icu ≤ 10 0,5 1,7 10 < Icu ≤ 20 0,3 2,0 20 < Icu ≤ 50 0,25 2,1 50 < Icu 0,2 2,2

n =


7373GLOSSARIO


Caratteristiche di intervento magnetico B-C-D Sono le tre soglie di intervento magnetico alle quali gli interruttori automatici possono intervenire, conformi alla norma CEI EN 60898.

Curva Soglia di Campo di applicazione intervento B 3÷5 In Protezione di generatori o di cavi di notevole lunghezzaC 5÷10 In Protezione di cavi ed impianti che alimentano utilizzatori normaliD 10÷20 In Protezione di cavi che alimentano utilizzatori con elevate correnti di spunto

Caratteristiche di intervento magnetico K-Z-MAQueste caratteristiche sono defi nite dal costruttore per un determinato tipo di interruttori, conformi alla norma CEI EN 60947-2.

Curva Soglia di Campo di applicazione intervento Z 2,4÷3,6 In Protezione di circuiti elettroniciK 10÷14 In Protezione di cavi che alimentano utilizzatori con elevate correnti di spuntoMA 12÷14 In Protezione motori dove non è richiesta la protezione termica

100

10

1

0,01

0,001

0,1

t(s)

I/Ir10 14

Z=2,4÷3,6In

K=10÷14In

2,4 3,6

Caratteristica MA (solo magnetici)

Caratteristica B - C - D Caratteristica K - Z

100

10

1

0,01

0,001

0,1

t(s)

I/Ir10 2053

B=3÷5In

C=5÷10In

D=10÷20In

100

10

1

0,01

0,001

0,1

t(s)

I/Ir12 14


tipo A pulsante unidirezionale 0,35 IΔn 1,4* In adatto anche (corrente continua 6 mA) per corrente applicata istantaneamente alternata con corrente di intervento certo pari a 1 IΔn

tipo AC solo corrente alternata 0,5 IΔn 1 In non adatto applicata per corrente istantaneamente pulsante unidirezionale

≤6 mA

Tipo di Tipo di corrente Corrente di Corrente di Notedifferenziale non intervento intervento certo

solo corrente alternata lentamente crescente

Caratteristiche dei differenziali di tipo AC e di tipo A

≥ 150°

≤6 mA

pulsante unidirezionale 0,25 IΔn 1,4* In con un angolo di 90°

* 2 In per IΔ = 10 mA

pulsante unidirezionale (corrente continua 6 mA) lentamente crescente

pulsante unidirezionale 0,211 IΔn 1,4* In con un angolo di 135°

Corrente nominale differenziale di intervento (IΔn) È il valore di corrente assegnato dal costruttore ad un interruttore differenziale che deve operare in condizioni specifi cate dalle norme (CEI EN 61008-1, CEI EN 61009-1).

Corrente nominale differenziale di non intervento (IΔno)È il valore di corrente assegnato dal costruttore ed indicato dalle norme come il 50% della IΔn, per il quale l’interruttore differenziale non deve intervenire nelle condizioni defi nite dalle norme stesse.

Potere di chiusura e di interruzione differenziale nominale (IΔm) È il valore della componente alternata della corrente differenziale che l’interruttore differenziale, può stabilire, portare ed interrompere nelle condizioni defi nite nelle specifi che norme. Il valore minimo normativo deve essere scelto tra 10 In e 500A, scegliendo tra i due il valore più alto.

Corrente di cortocircuito nominale condizionale (IΔnc)È il valore di corrente di cortocircuito che un interruttore differenziale, rispondente alla norma CEI EN 61008-1, può sopportare senza che venga pregiudicata la sua funzionalità quando è coordinato con un dispositivo di protezione dalle sovracorrenti.

Corrente di cortocircuito nominale condizionale differenziale (IΔc) È un parametro riferito agli interruttori differenziali senza sganciatori di sovracorrente incorporati

Tipo ACDifferenziali in grado di garantire la protezione in presenza di correnti di guasto di tipo alternato applicate istantaneamente o lentamente crescenti. Per le loro caratteristiche di protezione, questi interruttori trovano largo impiego nelle applicazioni domestiche e similari.

Tipo ADifferenziali che garantiscono la medesima protezione di quelli di tipo AC ma in aggiunta sono in grado di garantire la protezione anche in presenza di correnti di guasto alternate con componenti pulsanti unidirezionali. Questi apparecchi trovano largo impiego nel terziario/industriale in impianti con apparecchiature elettroniche in grado di generare componenti continue pericolose.

Tipo SDifferenziali selettivi o ritardati indifferentemente di tipo A o AC in grado di intervenire con un ritardo intenzionale (fi sso o regolabile) rispetto ad un differenziale di tipo normale. Questi apparecchi trovano largo impiego negli impianti dove è richiesta la selettività differenziale come interruttori generali.

S

rispondenti alla norma CEI EN 61008-1, che rappresenta il valore di corrente differenziale presunta che l’interruttore differenziale coordinato e protetto da un dispositivo idoneo alla protezione dalle sovracorrenti può sopportare senza subire alterazioni che ne compromettano la funzionalità.


7575GLOSSARIO


Corrente nominale di picco (Ipk):massimo valore di picco che ogni circuito deve sopportare ai fi ni delle sollecitazioni elettrodinamiche che si manifestano durante un cortocircuito sugli isolatori, sui portacavi e sulle barre.

Fattore nominale di contemporaneità secondo CEI EN 60439-1:rapporto tra il valore più elevato della somma delle correnti effettive che passano nei circuiti principali di uscita e la somma delle correnti nominali degli stessi circuiti.

Fattore di contemporaneità (K) secondo CEI 23-51:coeffi ciente che si applica ai circuiti di uscita per tenere conto delle probabilità che tutti i carichi collegati possano essere utilizzati contemporaneamente.

Temperatura ambiente (Ta):temperatura ambiente per installazioni all’interno. La temperatura ambiente non deve superare i 40 °C e il suo valore medio riferito ad un periodo di 24 h non deve superare i 35°C.

Corrente nominale in entrata (Ine): valore valido per la norma CEI 23-51 determinato moltiplicando per il fattore di utilizzo (Ke) la corrente o somma delle correnti nominali di tutti i dispositivi di protezione e manovra in entrata, destinati ad essere utilizzati contemporaneamente.

Corrente nominale in uscita (Inu): somma delle correnti nominali di tutti i dispositivi di protezione e manovra in uscita destinati ad essere utilizzati contemporaneamente defi nito dalla norma CEI 23-51.

Corrente nominale del quadro (Inq): valore più basso tra la corrente nominale in entrata (Ine) e la corrente nominale in uscita (Inu) defi nito dalla norma CEI 23-51. In assenza di dispositivi di protezione e manovra in entrata, la corrente nominale del quadro si identifi ca con la corrente in uscita.

Fattore di utilizzo (Ke):coeffi ciente defi nito dalla norma CEI 23-51 che tiene conto delle condizioni di installazione dei dispositivi di protezione e manovra di entrata nel quadro, riducendo la loro corrente nominale al fi ne di una adeguata utilizzazione. Il fattore di utilizzo (Ke) è pari a 0,85.

Potenza dissipata dai dispositivi di protezione e manovra (Pdp): somma della potenza dissipata dai dispositivi di protezione di entrata e uscita: la potenza dissipata da ogni dispositivo è data da:

Pdi = (K*)2 x n x Pp dove:

K* = Ke per circuiti di entrata e K per circuiti di uscita; n = n° di poli attivi;Pp = potenza dissipata per polo dichiarata dal costruttore dell’apparecchio.

Potenza massima dissipabile dall’involucro (Pinv):massimo valore della potenza dissipabile all’interno dell’involucro, dichiarato dal produttore, nel rispetto dei limiti di sovratemperatura e nelle condizioni di installazione previste.

Potenza totale dissipata nel quadro (Ptot): somma della potenza dissipata dai dispositivi di protezione e manovra (Pdp), aumentata del 20% per tener conto di collegamenti, prese a spina, luci scale, timer, piccoli apparecchi, ecc. e della potenza dissipata dagli altri componenti installati nel quadro (Pau). La potenza totale (Ptot) si calcola con la seguente formula:

Ptot = Pdp + 0,2xPdp + Pau

Legenda

Pdp = potenza dissipata dai dispositivi di manovra e protezione in W, da calcolare tenendo conto dei fattori Ke e K.

0,2xPdp = percentuale di aumento della Ptot per “collegamenti e vari”.

Pau = potenza in W di altri componenti con perdite signifi cative (circuiti ausiliari).

Ke = fattore di utilizzo: si applica ai circuiti di entrata ed è pari a 0,85.

K = fattore di contemporaneità: si applica ai circuiti di uscita e viene determinato in funzione delle effettive condizioni di utilizzo oppure adottando i valori suggeriti dalla norma in funzione del numero dei circuiti.

Fattore di contemporaneità per CEI EN 60439-1

N° dei circuiti principali Fattore di contemporaneità (K)2 e 3 0,94 e 5 0,8 da 6 a 9 compresi 0,710 (e più) 0,6


Note


77NOTE 77

Bticino SpAVia Messina, 3820154 Milano - Italiawww.bticino.it

Il presente stampato annulla e sostituisce il IT05GBticino S.p.A. si riserva il diritto di variare in qualsiasi momento i contenuti del presente stampato e di comunicare, in qualsiasi forma e modalità, i cambiamenti apportati. Ediz

ione

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2008

distribuzione criteri di progettazione guida tecnica

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