Guida Tecnica - schneiderelectric.it

1 Coordinamentodelle protezioni BTGuida Tecnica1 schneider ElectricSommarioGlossario 2Le esigenze della distribuzione elettrica Sicurezza e disponibilit Distribuzione elettrica BT Funzioni e caratteristiche degli apparecchi di protezione Le funzioni degli interruttori Livello A: il quadro generale BT Livello B: i quadri di distribuzione Livello C: la distribuzione terminale La norma CEI EN 60947-2 I principi Richiamo delle caratteristiche elettriche Coordinamento tra interruttori automatici Tabella riepilogativa 12 Criteri di coordinamento La limitazione Principi Potere di limitazione di un interruttore Vantaggi Curve di limitazione La filiazione o protezione di sostegno (back-up) Campo d impiego La selettivit Generalit Tecniche di selettivit Le regole di selettivit Regole generali di selettivit La selettivit delle protezioni differenziali Selettivit verticale Selettivit orizzontale Coordinamento delle protezioni e norme impianto 26La scelta di schneider electric Gli interruttori aperti Tecnologia dei poli Le innovazioni tecniche degli interruttori Masterpact Gli interruttori scatolati Sganciatori Gli interruttori modulari Le regole della selettivit da 1 a 6300 A Regole generali di selettivit Regole di selettivit per Masterpact NT e NW Regole di selettivit naturale tra Compact NSX La selettivit rinforzata mediante filiazione con gli interruttori Compact NSX Applicazioni particolari Sintesi 39Le regole della selettivit e della filiazione Tabelle di selettivit Tabelle di filiazione Studio della selettivit MT / BT da 1 a 6300 A A livello del quadro

2 Generale BT Filiazione A livello del quadro generale w A livello del quadro di distribuzione x A livello del quadro di distribuzione terminale y 432 schneider ElectricTED: tenuta : dispositivo di protezione contro i : Comitato Elettrotecnico : trasformatori di : unit di : quadro generale : canalizzazioni elettriche : media tensione (da 1 kV a 36 kV).Icc: corrente di (D1): corrente di cortocircuito nel punto di installazione di : tensione di : interruttore : potere di (1): potere di interruzione (1): potere di interruzione estremo di D1.(1) Le principali caratteristiche elettriche degli interruttori automatici sono descritte a pagina 3 schneider ElectricLe esigenze della distribuzione elettrica Sicurezza e disponibilit La scelta dei dispositivi di protezione deve tenere conto:degli aspetti normativi legati alla sicurezza delle persone,delle problematiche tecniche ed economiche dell apparecchio scelto deve:sopportare ed eliminare i guasti ottimizzando i costi rispetto alle prestazioni necessarie,ridurre l incidenza di un guasto ad una parte del circuito il pi possibile limitata per garantire la continuit del raggiungere questi obiettivi occorre garantire il coordinamento delle prestazioni dei dispositivi di protezione necessaria per.

3 Gestire la sicurezza e migliorare la durata nel tempo dell impianto riducendo le sollecitazioni termiche ed elettrodinamiche,gestire la disponibilit eliminando il guasto con l intervento dell interruttore installato immediatamente a monte del guasto metodi di coordinamento tra interruttori sono:la filiazione,la selettivit .Se il guasto d isolamento viene gestito in modo specifico da dispositivi di protezione differenziali occorre comunque assicurare la selettivit dei dispositivi differenziali o delle protezioni di e disponibilit dell energia sono le principali esigenze dell utenza. Il coordinamento delle protezioni permette di rispondere a queste esigenze ottimizzando i breveLa progettazione degli impianti elettrici in bassa tensione porta alla scelta dei dispositivi di protezione contro tre tipi di guasti:i sovraccarichi;i cortocircuiti;i guasti d Distribuzione elettrica BTI diversi livelli di un impianto elettrico BTI tre livelli di distribuzione hanno specifiche esigenze di disponibilit e di semplificato di un impianto tipo che riassume la maggior parte dei casi esigenzedella distribuzione elettrica1000 A100 A400 A100 A160 A75 kW16 A1600 A19 kA45 kA60 kA23 kA70 kALivello ALivello BLivello Cquadrogenerale BTquadro di distribuzionepotenzaindustria/terziariod istribuzioneatelier 1partenzenonprioritariepartenze prioritariequadro di distribuzionequadro di distribuzioneilluminazione, edificiodistribuzionecassetta di distribuzione5 schneider Funzioni e caratteristiche degli apparecchi di Le funzioni degli interruttori automaticiL interruttore automatico svolge un ruolo determinante nell impianto elettrico, dal momento che in grado di chiudere ed interrompere un circuito qualunque sia la corrente che lo attraversa.

4 Fino al suo potere di funzioni fondamentali garantite da un interruttore automatico sono le seguenti: chiusura del circuito,conduzione della corrente,apertura del circuito e interruzione della corrente,assicurano il esigenze d installazione, di ottimizzazione dei costi, di gestione della disponibilit e di sicurezza guidano le scelte relative all Livello A: il quadro generale BTIl quadro generale BT la chiave di accesso di tutta la distribuzione elettrica: in questa parte dell impianto la disponibilit dell energia di fondamentale correnti di cortocircuito sono importanti a causa:della vicinanza delle sorgenti BT (es. trasformatori MT/BT),delle sbarre di grandi dimensioni atte a consentire il trasporto di correnti nel campo degli interruttori apertiPrincipali caratteristiche degli interruttori aperti:per applicazioni di tipo industriale, conformi alla norma CEI EN 60947-2,elevati valori di potere d interruzione Icu da 40 a 150 kA,corrente nominale da 800 a 6300 A,categoria B:elevata corrente nominale di breve durata ammissibile (Icw) da 40 kA a 100 kA - 1 s,elevata tenuta elettrodinamica,meccanismo di comando ad accumulo di continuit di servizio garantita dalla selettivit totale:verso la parte di circuito a monte con fusibili di protezione del trasformatore MT / BT (1),verso la parte di circuito a valle con l insieme delle partenze (selettivit cronometrica).

5 BbbbbvvbbbbvvbvvE45036Le protezioni e il loro coordinamento devono adattarsi alle caratteristiche specifiche dell impianto. A livello:del quadro generale BT l esigenza in termini di disponibilit dell energia elettrica massima,dei quadri di distribuzione la limitazione delle sollecitazioni in caso di guasto importante,della Distribuzione Terminale, la sicurezza degli utilizzatori breve1/32/3iiAi(1) L interesse della selettivit MT/BT risiede soprattutto nel fatto che l intervento di rimessa in servizio pu essere effettuato in modo meno difficoltoso in BT (accessibilit , vincoli), vantaggi importanti per la continuit di interruttori sono concepiti alla distribuzione elettrica di forte potenza:vengono generalmente installati nei quadri generali BT come protezione degli arrivi e delle partenze di forte potenza;devono restare chiusi in caso di cortocircuito per permettere all interruttore a valle di eliminare il generalmente tenuta elettrodinamica e la forte tenuta termica caratterizzata da una corrente di breve durata Icw sono loro tenuta elettrodinamica massima grazie ad una particolare soluzione costruttiva ( 29)vv6 schneider Livello B: i quadri di distribuzioneI quadri di distribuzione appartengono alla parte intermedia dell impianto: la distribuzione viene realizzata da canalizzazioni prefabbricate o cavi di sezioni adatte,le alimentazioni sono ancora abbastanza vicine: le correnti di cortocircuito possono raggiungere 100 kA,b la continuit di servizio resta sempre un esigenza molto protezioni dovranno quindi ridurre le sollecitazioni ed essere perfettamente coordinate con la distribuzione BT a monte e a nel campo degli interruttori interruttori scatolati devono essere in grado di garantire tempi di apertura molto rapidi.

6 L esigenza principalmente quella di evitare al massimo le sollecitazioni a livello dei cavi e dei collegamenti cos come delle effetti della repulsione possono essere aumentati installando dei circuiti magnetici: con effetti proporzionali al quadro della corrente,con effetti proporzionali all andamento della corrente quindi particolarmente efficaci a corrente elevata (Icc).Principali caratteristiche degli interruttori scatolati:per applicazioni di tipo industriale, conformi alla norma CEI EN 60947-2,elevati valori di potere d interruzione (da 16 a 150 kA),corrente nominale da 100 A a 1600 A,in categoria B per gli interruttori interruttori > 630 A,in categoria A per gli interruttori interruttori < 630 A,a chiusura e apertura rapida e a tre posizioni di comando (On / Off / sganciato).La continuit di servizio assicurata da una selettivit : parziale per l alimentazione delle partenze non prioritarie,totale per la distribuzione a valle che richiede un elevata disponibilit dell soluzioni costruttive possibili sono:a semplice anello di repulsione,a doppia repulsione,ad estrattore, elemento magnetico che respinge o attira il contatto di schema di repulsioneLe esigenzedella distribuzione elettrica7 schneider Livello C: la distribuzione terminaleLe protezioni sono poste direttamente a monte dei carichi; la selettivit verso le protezioni dei livelli superiori deve essere livello caratterizzato da una debole corrente di cortocircuito (alcuni kA).

7 Siamo nel campo degli interruttori caratteristiche degli interruttori modulari:potere di interruzione adatto alle esigenze (alcuni kA),corrente nominale da 1,5 a 125 A in funzione dei carichi da alimentare,in genere destinati alle applicazioni domestiche e terziarie, secondo la norma CEI EN protezioni installate devono garantire:la limitazione in corrente,un confort d impiego,una sicurezza assoluta, dal momento che questi dispositivi di protezione vengono utilizzati e manovrati da utenti non interruttori sono adatti a proteggere la distribuzione terminale: necessario limitare le sollecitazioni termiche ed elettrodinamiche sui cavi, sui collegamenti e sui carichi. Le tecnologie degli interruttori modulari, utilizzati soprattutto a questo livello dell impianto, consentono di ridurre i problemi. Negli interruttori modulari la limitazione dipende in parte dall azionatore magnetico. Dopo aver sbloccato il meccanismo questo colpisce il contatto mobile fornendogli anticipatamente una velocit elevata.

8 L energia dell arco si sviluppa quindi molto presto e molto velocemente. Per gli interruttori di piccolo calibro l impedenza propria del polo contribuisce alla interruttori modulari sono adatti soprattutto alle applicazioni domestiche o alla protezione degli ausiliari, conformemente alla norma CEI EN 60898. Al contrario, se utilizzati per applicazioni industriali, devono rispondere alle prescrizioni della norma CEI EN La norma CEI EN 60947-2L evoluzione delle esigenze di sicurezza e delle tecnologie ha permesso un innalzamento significativo delle prescrizioni normative per gli interruttori industriali. La conformit alla norma CEI EN 60947-2, pu essere considerata un assicurazione totale per l impiego degli interruttori. I principiLa norma CEI EN 60947-2 fa parte di una serie di norme che definiscono le caratteristiche delle apparecchiature a bassa tensione:le regole generali CEI EN 60947-1, che raggruppano le definizioni, le prescrizioni e le prove comuni a tutte le apparecchiature industriali BT,le norme prodotto CEI EN 60947 da 2 a 7, che trattano prescrizioni e prove specifiche al prodotto in norma CEI EN 60947-2 si applica agli interruttori e agli sganciatori loro associati.

9 Le caratteristiche di funzionamento degli interruttori dipendono dagli sganciatori che ne comandano l apertura in condizioni definite. Questa norma stabilisce le caratteristiche essenziali degli interruttori industriali: la classificazione: categoria d impiego, attitudine al sezionamento, ..le caratteristiche elettriche di regolazione,le informazioni utili all impiego,le caratteristiche costruttive,il coordinamento delle protezioni (allegato A).La norma stabilisce inoltre delle prove di laboratorio a cui sottoporre gli interruttori. Queste prove sono molto complete e molto vicine alle reali condizioni d impiego. La conformit delle prove alla norma CEI EN 60947-2 verificata da laboratori delle principali caratteristiche (allegato K CEI EN 60947-2)Caratteristichedi tensioneUe Ui UimpTensione nominale d impiegotensione nominale d isolamentotensione nominale di tenuta agli impulsiCaratteristichedi correnteInIthItheIuCorrente d impiego nominalecorrente termica convenzionale in aria liberacorrente termica convenzionale in quadrocorrente nominale ininterrottaCaratteristichedi cortocircuitoIcmIcuIcsIcwPotere di chiusura nominale in cortocircuitopotere di interruzione nominale estremo in cortocircuito potere di interruzione nominale in serviziocorrente nominale ammissibile di breve durataCaratteristichedello sganciatoreIr1,05 x Ir1,30 x IrIsd IiCorrente di regolazione termicacorrente convenzionale di non-interventocorrente convenzionale di interventocorrente di regolazione intervento corto ritardocorrente di regolazione intervento istantaneoCategoria di utilizzazione degli interruttoriLa norma CEI EN 60947-2 definisce due categorie di utilizzazione degli interruttori automatici:categoria A.

10 Gli interruttori classificati in questa categoria non hanno ritardo intenzionale applicabile all intervento dello sganciatore di cortocircuito. Si tratta in genere degli interruttori scatolati e modulari. Questi interruttori sono in grado di realizzare la selettivit B: gli interruttori classificati in questa categoria sono previsti per realizzare la selettivit cronometrica. Hanno un ritardo intenzionale applicabile all intervento dello sganciatore (fino a 1 s) per qualsiasi cortocircuito di valore inferiore alla corrente tratta in genere degli interruttori aperti o scatolati di grosso calibro. Per gli interruttori installati in quadro generale BT importante che la corrente nominale ammissibile di breve durata sia uguale al potere d interruzione Icu in modo da garantire la selettivit fino al potere di interruzione nominale estremo norma