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CORSO SULLA PROTEZIONE DELLE CONDUTTURE CONTRO LE SOVRACORRENTI
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Indice degli argomenti
Dimensionamento del cavo ( cenni )
Sovracorrenti ( definizioni e caratteristiche )
Calcolo del corto circuito
Protezione contro le sovracorrenti mediante utilizzo dell’ interruttore automatico
Funzioni dello sganciatore magnetotermico
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Come si dimensiona un cavo
L’utilizzatore assorbe una potenza P, e quindi una corrente Ib, conosciuta
U
Il cavo deve avere una portata Iz > Ib
La portata del cavo dipende dalla sua sezione, dall’isolante (PVC, EPR ecc.) e dalla modalità di posa
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Cosa è una sovracorrente
U
Una sovracorrente è una qualsiasi corrente superiore alla portata Iz
Può essere un sovraccarico o un cortocircuito
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Alcune differenze
SOVRACCARICHI CORTOCIRCUITI
INTENSITA' < 10 Iz >> 10 Iz
DURATADai secondi alle
oreMillisecondi
FENOMENO Diabatico Adiabatico
IMPIANTO Sano Guasto
AS
PE
TT
I Q
UA
NT
ITA
TIV
AS
PE
TT
I Q
UA
LIT
AT
IVI
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Sovraccarico
CAUSE:
Assorbimento di corrente elevata da parte di carichi utilizzatori (motori, pompe, compressori, ecc.) superiore alla portata (corrente) nominale
CONSEGUENZE:
Eccessive sollecitazioni termiche sulle condutture interessate al fenomeno
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CortocircuitoCAUSE:
• Errore di manovra o di collegamento
• Cedimento degli isolamenti
• Guasto di un apparecchio
• Danneggiamento meccanico dei cavi
• Eventi fortuiti di varia natura
CONSEGUENZE:
• Sollecitazioni termiche
• Sollecitazioni elettrodinamiche
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Cortocircuito
Il cortocircuito è un collegamento a bassa impedenza tra due punti di un sistema elettrico a potenziale diverso
corrente
tempo
istante delcortocircuito
regime
transitorio
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Metodi di calcolo
METODO COMPLETO: considera tutte le impedenze del circuito dalla rete a monte fino al punto di guasto ( calcolo preciso, ma spesso molto complesso )
METODO SEMPLIFICATO: per il calcolo della corrente di cortocircuito ai terminali del secondario di un trasformatore
METODO PRATICO: per il calcolo dell’abbattimento della corrente di cortocircuito a valle di un cavo nota la Icc a monte
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Metodo semplificato
Vcc In
IP
Vnn
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Condizioni di prova in cortocircuito
Condizioni nominali in cortocircuito
Vn Icc
IV
Icccc
n 100
%
Vcc% = 4 Icc= 25 In Vcc% = 6 Icc= 17 In
Esempi numerici
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Metodo semplificato
Manuali didattici pagg. 130-131
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Metodo pratico
Manuali didattici pag. 139
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Per concludere
Se il cavo subisce un sovraccarico eccessivo o un cortocircuito può surriscaldarsi e danneggiarsi
In particolare si danneggia l’isolante del cavo, che perde le sue caratteristiche elettriche e meccaniche, e riduce la sua vita
Per impedire questo il cavo deve essere protetto adeguatamente con un interruttore
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Proteggere dal sovraccarico
Per la protezione dei cavi dal sovraccarico ( e quindi dalle sovratemperature) la norma CEI 64-8 impone di rispettare la seguente condizione:
U
Ib IzIn
Ib= corrente di impiego del cavo
In= corrente nominale del dispositivo di protezione
Iz= portata del cavo
Inoltre la stessa norma prescrive che:
I f 1,45 Iz
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Proteggere dal cortocircuito
L’interruttore deve essere installato prima del cavo
U
Deve essere capace di interrompere la corrente di cortocircuito nel punto di installazione (potere di interruzione)
Deve essere capace di limitare l’energia specifica a valori sopportabili dal cavo per tutta la sua lunghezza
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Interruttore: il relè termicoIl relè termico serve per proteggere il cavo dal sovraccarico
U
Legge la corrente, e se questa è maggiore della corrente di intervento apre l’interruttore
Funziona a tempo inverso dipendente, ovvero, più è elevata la corrente più è veloce ad aprire l’interruttore
Il tempo di intervento va da alcuni minuti a pochi secondi
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Interruttore: il relè magnetico
Il relè magnetico serve per proteggere il cavo dal cortocircuito
U
Legge la corrente, e se questa è maggiore della soglia di intervento magnetico apre l’interruttore
Funziona a tempo indipendente e praticamente interviene quasi istantaneamente ( alcuni millisecondi )
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Interruttore: la curva di intervento
Parte termica
Parte magnetica
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Interruttore: simbolo elettrico
relè termico
relè magnetico
interruttore automatico
attitudine al sezionamento
polo non protetto
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Energia specifica passante
L’energia lasciata passare dall’interruttore deve essere minore di quella massima sopportabile dal cavo
222 SKtI
S è la sezione del cavo in mm2
K è un parametro che dipende dall’isolante
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Verifica grafica
Sopportabilità del cavoK2S2
Curva di limitazionedell’interruttore I2t
Protetto Non protetto
I2t
IIcc max eff.(sopportabile dal cavo)
Zona verificabile anchesul diagramma (I, t)
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Sintetizzando: le fasi del processo
Calcolo sezione cavi
Calcolo corrente di guasto
Scelta interruttore
Calcolo corrente di impiego
Verifiche cavo/interruttore