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Selettività e back-up
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Criteri di progettazione
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Distribuzione
GUIDA TECNICA 08
Distribuzione
Criteri di progettazione
Quadri, armadi e
centralini
DE08G/TC
TICONTROL
INDICE
Introduzione
2
I sistemi di distribuzione
12
Protezione dalle sovracorrenti
22
La compensazione dell’energia reattiva
62
Glossario e definizioni
70
INDICE
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
1
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, fino agli apparecchi di protezione dei
circuiti terminali. Tutti i dati riportati nella guida sono
ottenuti attenendosi scrupolosamente alle prescrizioni
normative specifiche per ogni apparecchio considerato.
Importante è sottolineare che tutti i dati, nelle diverse
tabelle, sono da considerarsi sempre a favore della
sicurezza.
Condotto sbarre Zucchini
Trasformatore media/bassa tensione EdM
2
CRITERI DI PROGETTAZIONE
Passerella portacavi Legrand
Canale portacavi Legrand
Interruttori MEGATIKER e BTDIN Bticino
Interruttore MEGABREAK Bticino
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
33
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
CEI EN 60947-3
CEI 11-28
CEI 17-5
CEI EN 60947-3
CEI 17-11
Correnti di cortocircuito - Calcolo degli effetti
Deﬁnizioni e metodi di calcolo
Guida d’applicazione per il calcolo delle correnti di cortocircuito nelle reti radiali a bassa tensione
Apparecchiatura a bassa tensione
Parte 2: Interruttori automatici
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 EN 61095
CEI 17-13/1÷5
CEI 17-41
CEI 17-43
CEI EN 60647-2
CEI 17-5
CEI EN 60947-4-1
CEI 17-50
CEI UNEL 35024/1
CEI 20
CEI UNEL 35024/2
CEI 20
CEI UNEL 35026
CEI 20
CEI 20-19/1÷4, 7÷14
CEI EN 60898-1
CEI EN 61008-1
CEI EN 61009-1
4
CEI 20-20/1÷5,7÷13
CEI 20-22/0, 2, 4 e 5
CEI 23-3/1
CEI 23-42
CEI 23-44
CEI 23-51
CEI EN 60269-1
CEI 32-1
CEI EN 60269-2
CEI 32-4
CEI EN 60269-3
CEI 32-5
CEI EN 60099-4
CEI 37-2
CRITERI DI PROGETTAZIONE
Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri BT) e condotti sbarre
Contattori elettromeccanici per usi domestici e similari
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)
Apparecchiature a bassa tensione
Parte 2: Interruttori automatici
Apparecchiature a bassa tensione
Parte 4-1: Contattori e avviatori - Contattori e avviatori elettromeccanici
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
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
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
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
Cavi isolati con polivinilcloruro con tensione nominale non superiore a 450/750 V
Prove d’incendio su cavi elettrici
Interruttori automatici per la protezione dalle sovracorrenti per impianti domestici e similari
Interruttori differenziali senza sganciatori di sovracorrente incorporati per installazioni domestiche e similari
Interruttori differenziali senza sganciatori di sovracorrente incorporati per installazioni domestiche e similari
Prescrizioni per la realizzazione, le veriﬁche e le prove dei quadri di distribuzione per installazioni
ﬁsse per uso domestico e similare
Fusibili a tensione non superiore a 1.000 V per corrente alternata e a 1.500 V per corrente continua
Parte 1: prescrizioni generali
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)
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)
Scaricatori
Parte 4: Scaricatori ad ossido metallico senza spinterometri per reti elettriche a corrente alternata
Denominazione CEI EN
CEI EN 60099-5
Denominazione CEI EN
Titolo
CEI 37-3
Scaricatori
Parte 5: Raccomandazioni per la scelta e l’applicazione
Guida per l’esecuzione dell’impianto di terra negli ediﬁci per uso residenziale e terziario
CEI 64-12
CEI 64-14
CEI 64-8/1÷7
CEI EN 60529/1
CEI EN 61032
CEI EN 50102
CEI 70-1
CEI 70-2
CEI 70-3
CEI 81-1
CEI 81-3
CEI 81-4
CEI 81-8
CEI EN 62305/1÷4
UTE C 15-443
IEC 61643-1
IEC 61643-2
CEI 14-12
CEI 14-13
DK 5600
CEI 17-70
CEI EN 60865-1
CEI 23-48
CEI 23-49
CEI 17-52
Guida alle veriﬁche degli impianti elettrici utilizzatori
Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in corrente alternata
e a 1500 V in corrente continua
Gradi di protezione degli involucri (Codice IP)
Protezione delle persone e delle apparecchiature mediante involucri
Gradi di protezione degli involucri per apparecchiature elettriche contro impatti meccanici esterni
(Codice IK)
Protezione delle strutture contro i fulmini
Valori medi del numero dei fulmini a terra per anno e per chilometro quadrato dei Comuni d’Italia,
in ordine alfabetico
Protezione delle strutture contro i fulmini
Valutazione del rischio dovuto al fulmine
Guida d’applicazione all’utilizzo di limitatori di sovratensioni sugli impianti elettrici
utilizzatori di bassa tensione
Protezione contro i fulmini
Protection des installations électriques basse tension contre les surtension d’origine atmospheriqué
Surge protective devices connected to low-voltage power distribuction system
Part 1: performance requirements and testing methods
Surge protective devices connected to low-voltage power distribuction system
Part 2: selection and application principles
Trasformatori trifase di distribuzione a secco
Parte 1: prescrizioni generali e per trasformatori con tensione massima non superiore a 24kV
Trasformatori trifase di distribuzione a raffreddamento naturale in olio
Parte 1: prescrizioni generali e per trasformatori con tensione massima non superiore a 24kV
Criteri di allacciamento di clienti alla rete MT della distribuzione (Enel)
Guida all’applicazione delle norme dei quadri di bassa tensione
Correnti di cortocircuito - Calcolo degli effetti Parte 1: Deﬁnizioni e metodi di calcolo
Involucri per apparecchi per installazioni elettriche ﬁsse per usi domestici e similari Parte 1: Prescrizioni generali
Involucri per apparecchi per installazioni elettriche ﬁsse 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
Metodo per la determinazione della tenuta al cortocircuito, delle apparecchiature assiemate non di serie (ANS)
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
55
Le certificazioni
aziendali
RT
QU
LI
A
CERTIFICAZIONE DEI SISTEMI
QUALITÀ DELLE AZIENDE
IFI
E
EM
E
D
C
Bticino 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
(Certificazione Sistemi di Qualità) la certificazione del
sistema qualità Bticino in conformità alle norme UNI
EN ISO 9001:2000.
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 Certificazione CSQ ed il suo mantenimento.
La Federazione CISQ (Certificazione Italiana dei
Sistemi Qualità), di cui il CSQ é parte integrante,
ha stipulato con altri enti di certificazione dell’area
UE ed EFTA l’accordo IQNet (International Quality
System Assessment and Certification Network), per
il mutuo riconoscimento delle certificazioni: in virtù
di tale accordo, Bticino può avvalersi degli attestati di
certificazione IQNet, che forniscono valenza europea
alle certificazioni CSQ. Il CISQ ha rilasciato alla Bticino
il CERTIFICATO DI GRUPPO in quanto tutte le singole
unità produttive hanno ottenuto lo specifico certificato
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.
T
■ IL SISTEMA DI QUALITÀ BTICINO
TY SYS
UNI - EN - ISO 9000
■ ACCREDITAMENTO SALA PROVE BTICINO
Nell’ottenimento della Qualità Aziendale rivestono
un ruolo fondamentale i laboratori, sia nell’attività
di sperimentazione, come complemento alla
progettazione, sia nelle verifiche 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
6
CRITERI DI PROGETTAZIONE
l’imparzialità, l’adeguatezza e l’affidabilità 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).
■ CERTIFICAZIONI MARCHI ED OMOLOGAZIONI
Premessa 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 specifiche 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 verifica 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,
Istituto
Italiano del
Marchio di
Qualità
Milano
Italia
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 certificati ed omologati, attraverso prove di
laboratori riconosciuti per l’impiego in particolari tipi
di impianto (esempio Certificazioni Lloyd Register
e RINA per applicazioni navali). Di seguito vengono
riportati i marchi e le omologazioni ottenute dai
prodotti Bticino.
Registro
Italiano
Navale
■ CERTIFICAZIONI LOVAG-ACAE
Tra le varie certificazioni ottenute dagli apparecchi
Bticino particolare attenzione va data alle certificazioni
LOVAG-ACAE, poiché tali certificazioni ottenute presso
i laboratori qualificati hanno valenza in tutti i Paesi
del mondo. L’ACAE (Associazione per la Certificazione
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 certificazione 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
certificazione. L’ACAE stessa
definisce quali laboratori
possono essere qualificati,
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 certificazione ACAE consente
la commercializzazione a pari opportunità dei
prodotti in tutte le aree extraeuropee dove il
LOVAG è riconosciuto.
Lloyd's
Register
of Shipping
EOTC
European Organization for Testing
and and Certification
ELSECOM
European Electrotechnical
Sectorial Commitee for Testing
and Certification
LOVAG
Low Voltage Agreement Group
Bureau
Veritas
Organizzazione
europea per la
certiﬁcazione dei
prodotti in bassa
tensione
ACAE
SEMKO
ALPHA
APPLUS+CTC
CEBEC
ASEFA
VEIKI-VNL
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
77
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 efficiente e
sicuro. Una errata progettazione può, nella peggiore
delle ipotesi, essere causa di danni gravi a cose e
persone.
■ I DISPOSITIVI DI PROTEZIONE DALLE
SOVRACORRENTI
La protezione dalle sovracorrenti si realizza
impiegando interruttori automatici magnetotermici
o elettronici e fusibili. Le condizioni di pericolosità
che si possono verificare sono il sovraccarico ed il
Interruttore MEGATIKER con sganciatore elettronico
8
CRITERI DI PROGETTAZIONE
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
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 verifica 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 affidabili.
■ DISPOSITIVI DI PROTEZIONE DIFFERENZIALI
La 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 verifica quando inavvertitamente una
persona tocca un componente attivo dell’impianto
che normalmente è in tensione. Il contatto indiretto
invece si verifica 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.
■ DISPOSITIVI DI PROTEZIONE DALLE
SOVRATENSIONI
La protezione dalle sovratensioni di origine
atmosferica o provocate da dispositivi di uso
industriale si realizza impiegando limitatori di
sovratensione.
Modulo differenziale associabile a magnetotermico BTDIN
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
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
99
I SISTEMI DI
DISTRIBUZIONE
10
CRITERI DI PROGETTAZIONE
INDICE DI SEZIONE
12
I sistemi di distribuzione
16
La protezione dai contatti indiretti
INDICE
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
11
I sistemi
di distribuzione
In bassa tensione i sistemi di distribuzione sono
definiti in funzione del loro sistema di conduttori
attivi e del loro modo di collegamento a terra.
■ SISTEMI DI CONDUTTORI ATTIVI
Monofase, in corrente alternata o corrente continua, a
due o tre conduttori.
Trifase, in corrente alternata, a tre o quattro conduttori
L1
L1
L2
L2
L3
Sistema monofase, in corrente alternata, a due conduttori
■ MODI DI COLLEGAMENTO A TERRA
In relazione al modo di collegamento a terra del
neutro del trasformatore e delle masse, i sistemi
di distribuzione vengono identificati attraverso due
lettere che rappresentano, rispettivamente:
1^ lettera, situazione del neutro rispetto a terra:
T - neutro collegato direttamente a terra
I - neutro isolato da terra o collegato a terra tramite
un’impedenza
■ IL SISTEMA TT
In 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
12
CRITERI DI PROGETTAZIONE
Sistema trifase, in corrente alternata, a tre conduttori
2^ lettera, situazione delle masse rispetto a terra:
T - masse collegate direttamente a terra
N - 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.
Sistema TT
L1
L2
L3
N
Utilizzatori
T (neutro a Terra)
PE
T (masse a Terra)
■ IL SISTEMA TN
Il 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-S
Si 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 fili). Il conduttore di protezione (PE) non deve mai
essere interrotto.
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 verificarsi 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.
Sistema TN-S
Sistema TN-C
Si realizza collegando il neutro (N) ed il conduttore di
protezione (PE) insieme (PEN) come illustrato nello
schema di riferimento (collegamento a 4 fili).
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.
L1
L2
L3
N
PE
Utilizzatori
N-S (masse al Neutro
mediante PE Separato)
T (neutro a Terra)
Sistema TN-C
L1
L2
L3
PEN
Utilizzatori
N-C (masse al Neutro
mediante PE Comune al
neutro (PEN))
T (neutro a Terra)
Sistema TN-C-S
L1
L2
L3
PEN
N
PE
Utilizzatori
T (neutro a Terra)
N-C (masse al Neutro
mediante PE Comune al
neutro (PEN)
Utilizzatori
N-S (masse al Neutro
mediante PE Separato)
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
13
13
I sistemi
di distribuzione
■ IL SISTEMA IT
Questo 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 sufficientemente
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
verifica 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 verifica dell’intervento automatico dei dispositivi di
protezione secondo le condizioni previste per i sistemi
di tipo TT. In queste condizioni è sempre richiesto
■ INTERRUZIONE DEL CONDUTTORE NEUTRO
l’impiego di interruttori differenziali. Nel caso invece
in cui le masse sono collegate collettivamente a terra
la verifica 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.
Sistema IT
L1
L2
L3
Utilizzatori
I (neutro Isolato da terra)
PE
T (masse a Terra)
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.
Il 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.
Vietato interrompere solo il neutro
L1
L1
L2
L2
L3
L3
N
N
230/400V
U
A 100Ω
In 2,3A
Il neutro, attraverso l'utilizzatore U
assume la tensione di fase
14
CRITERI DI PROGETTAZIONE
B
10Ω
In 23A
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
■ NUMERO DI POLI DA PROTEGGERE IN FUNZIONE
DEL SISTEMA DI DISTRIBUZIONE
In 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.
Sistemi
di distribuzione
Monofase
Fase + Neutro (L + N) Fase + Fase (L + L)
L N
L L
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).
Trifase con neutro
SN ≥ SF (L1 + L2 + L3 + N)
SN < SF (L1 + L2 + L3 + N)
Trifase
(L1 + L2 + L3)
L L L N
L L L N
L L L
sì sì sì (1)
3P+N o 4P
sì sì sì sì
4P
sì sì sì
3P
L L L N
L L L N
L L L
TT
sì (1)
1P+N o 2P
L N
sì sì
2P
L L
TN-S
conduttore PE
separato da N
sì (1)
1P+N o 2P
L N
sì sì
2P
L L
sì sì sì (1)
3P+N o 4P
L L L N
sì sì sì sì
4P
L L L N
sì sì sì
3P
L L L
sì (2)
1P
sì sì
2P
sì sì sì (2)
3P
sì sì sì no
3P
sì sì sì
3P
TN-C
conduttore PEN
IT
L N
L L
L L L N
L L L N
L L L
sì sì
2P
sì sì
2P
sì sì sì sì
4P
sì sì sì sì
4P
sì sì sì
3P
Legenda
SN
SF
sì
no
(1)
(2)
=
=
=
=
=
=
sezione del conduttore del neutro
sezione del conduttore di fase
protezione necessaria
protezione vietata sul conduttore PEN
non è richiesta la protezione ma non è neanche vietata
protezione vietata
1P
1P+N
2P
3P
3P+N
4P
=
=
=
=
=
=
interruttore con il polo protetto
interruttore con il polo di fase protetto e con il polo di neutro non protetto
interruttore con entrambi i poli di fase protetti
interruttore con 3 poli protetti
interruttore con i 3 poli di fase protetti e quello di neutro non protetto
interruttore con 4 poli protetti
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
15
15
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.
■ PROTEZIONE MEDIANTE INTERRUZIONE
DELL’ALIMENTAZIONE
È richiesta quando, a causa di un guasto, si possono
verificare 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 definito 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’efficace
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
definisce 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
ms
10 000
a
b
c1
Zona 1: nessuna reazione al passaggio della
corrente
c2 c3
durata di passaggio della corrente
5000
Zona 2: abitualmente nessun effetto
ﬁsiologicamente pericoloso
2000
Zona 3: abitualmente nessun danno
organico. Probabilità di contrazioni muscolari
e difﬁcoltà respiratoria; disturbi reversibili
nella formazione e conduzione di impulsi
nel cuore, inclusi ﬁbrillazione ventricolare,
che aumentano con l’intensità di corrente
ed il tempo.
1000
500
1
3
2
4
200
100
50
20
10
0,1 0,2
0,5
1
2
5
10
20
50 100 200
corrente passante per il corpo umano
500 1000 2000 5000 10000
mA
Zona 4: in aggiunta agli effetti descritti
per la zona 3 la probabilità di ﬁbrillazione
ventricolare può aumentare ﬁno oltre il 50%.
Si possono avere degli effetti ﬁsiologici
come l’arresto cardio-respiratorio e gravi
ustioni.
c2: probabilità 5%
c3: probabilità > 50%
16
CRITERI DI PROGETTAZIONE
■ 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
Vn (V) x L (m) ≤ 100.000
NO
non si deve collegare
la massa né a terra
né al conduttore di protezione
■ PROTEZIONE IN IMPIANTI A BASSISSIMA
TENSIONE DI SICUREZZA
In 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.
sistema
sistema
BTS SELV SELV
max 50V a.c.
■ PROTEZIONE MEDIANTE DOPPIO ISOLAMENTO O
ISOLAMENTO RINFORZATO
Questi 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 definiti di classe II.
Il collegamento delle masse al conduttore di
protezione in questo caso è vietato.
involucro metallico eventuale
segno grafico
per componente
a doppio isolamento
isolamento principale
isolamento supplementare
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
17
17
Protezione dai
contatti indiretti
■ PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI NEI
SISTEMI TT MEDIANTE INTERRUTTORI
DIFFERENZIALI
Nei 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.
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 identifica 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.
IΔn (A)
RE (Ω)
1
50
0,5
100
0,3
166
0,1
500
0,03
1666
0,01
5000
Deve essere soddisfatta la seguente condizione:
RE ≤ 50/IΔn dove:
id
IΔ n
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
RE
Condizione d'interruzione
dell'alimentazione
IΔn ≤
■ 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 verificare 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
18
CRITERI DI PROGETTAZIONE
50
RE
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’impianto
Zs = è l’impedenza totale
Ia = è la corrente (A) che provoca l’intervento
automatico del dispositivo di protezione entro i
tempi indicati di seguito.
Tempi d’interruzione in funzione di U0
U0 (V)
T (s)
120
0,8
230
0,4
400
0,2
>400
0,1
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, affinché 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 alimentazione
RE = è la resistenza minima di terra delle masse
estranee non collegate ad un conduttore di
protezione, attraverso le quali è possibile il
verificarsi di un guasto tra fase e terra
U0 = 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.
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 trasformatore
RL = Resistenza del conduttore di fase
RPE = Resistenza del conduttore di protezione
XE = Reattanza interna trasformatore
XL = Reattanza del conduttore di fase
XPE = Reattanza del conduttore di protezione
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.
Verificare sempre che il potere di interruzione
differenziale non sia inferiore alla corrente di guasto
prevedibile (U0/Zs).
L1
L2
L3
N
PE
Interruttori BTDIN
In (A)
Zs (Ω)
25
1533
32
1197
40
958
50
766
63
608
Interruttori Megatiker
In (A)
Zs (Ω)
80
287
125
184
160
143
id
250
92
400
57,5
630
36,5
800 1000
28,7 38,3
id
1250 1600
30.6 23.9
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
19
19
Protezione dai
contatti indiretti
■ PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI NEI
SISTEMI IT
Nel 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)
120/240
230/400
400/690
580/1000
Tempo di interruzione (s)
neutro
non distribuito
0,8
0,4
0,2
0,1
neutro
distribuito
5
0,8
0,4
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.
Collegamento individuale delle
masse
Se 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.
20
CRITERI DI PROGETTAZIONE
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.
Sistema IT con messe a terra individuali
L1
L2
L3
N
U0
Controllo
isolamento
IΔ
IΔ
C
Ri
RT
RT
Collegamento delle masse ad uno stesso punto
Se in un sistema IT le masse degli utilizzatori sono
collegate ad un medesimo punto come illustrato
in figura, 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 concatenata
U0 = è la tensione di fase
Zs = è l’impedenza dell’anello di guasto costituita dal
conduttore di fase e dal conduttore PE
Z’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.
Sistema IT con neutro distribuito
L1
L2
L3
N
U0
Controllo
isolamento
C
Ri
PE
RT
Sistema IT con neutro non distribuito
L1
L2
L3
U
Controllo
isolamento
C
Ri
PE
RT
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
21
21
LA PROTEZIONE DALLE
SOVRACORRENTI
22
CRITERI DI PROGETTAZIONE
INDICE DI SEZIONE
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
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
23
Il trasporto
dell’energia in bassa tensione
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 flessibilità 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.
Quadri e armadi MAS Bticino
Sistemi di distribuzione in
condotto sbarre Zucchini
Trasformatore MT/BT EdM
24
CRITERI DI PROGETTAZIONE
Condizioni generali di
protezione dei conduttori
■ SOVRACORRENTI E TEMPERATURE
Temperature caratteristiche dei cavi
Il 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 fine di evitare eccessivi riscaldamenti dei
cavi che comporterebbero il rapido danneggiamento
dell’isolante del conduttore stesso. Si possono
verificare 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
indefinito. 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
(denominazione
comune)
G1b (gomma)
EI2 (gomma)
G5 (EPR)
G7 (HEPR)
G9 (4)
G10 (4)
TI2 (PVC)
R2 (PVC)
TI3 (PVC)
TI4 (PVC)
temperatura
max di
esercizio
ϑz °C (1)
75
180
90
90
90
90
70
70
90
70
temperatura
max di
sovraccarico
ϑs °C (2)
120
330
150
150
150
150
110
110
150
110
temperatura
max di
cortocircuito
ϑcc °C (3)
200
350
350
250
250
250
150
160
160
160
(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.
Transitorio termico di riscaldamento dei cavi
ϑ
cc
160÷200°C
corrente di cortocircuito
corrente di sovraccarico
ϑs
110÷150°C
ϑ
z
70÷90°C
temperatura
correnti d'impiego
(regime permanente)
ϑ0
5s
1h
tempi
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
25
25
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
provocare un riscaldamento eccessivo all’isolamento,
ai collegamenti, ai terminali o all’ambiente
circondante le condutture.
■ PROTEZIONE DAL SOVRACCARICO DEL CAVO
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 verificata 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 verificare 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.
Il 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 circuito
In = Corrente nominale dell’interruttore
Iz = Portata a regime permanente del cavo
If = 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
verificata, poiché la corrente di sicuro funzionamento
Condizione di massima protezione In = IB
IB
Iz
1,45 Iz
CARATTERISTICHE
DEL CIRCUITO
I
In
CARATTERISTICHE
DEL DISPOSITIVO
DA PROTEGGERE
If
Condizione di minima protezione In = Iz
IB
Iz
1,45 Iz
CARATTERISTICHE
DEL CIRCUITO
I
In
26
CRITERI DI PROGETTAZIONE
If
CARATTERISTICHE
DEL DISPOSITIVO
DA PROTEGGERE
■ PROTEZIONE DAL SOVRACCARICO DEL CONDOTTO
SBARRE
La protezione contro il sovraccarico dei condotti sbarre
é effettuata con lo stesso criterio usato per i cavi.
Occorre verificare la relazione:
IB ≤ In ≤ Iz
La corrente di impiego IB in un sistema trifase si
calcola in base alla seguente formula:
IB =
Pt • b
La temperatura dell’ambiente in cui è installato il
condotto sbarre influisce sulla portata dello stesso.
In sede di progetto va moltiplicato il valore della
portata alla temperatura di riferimento per un
coefficiente di correzione riferito alla temperatura
di esercizio finale.
√3 • Ur • cosφm
Condizione di protezione dal sovraccarico
IB
Iz
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.
1,45 Iz
I
Iz = Iz0 · Kt
dove:
Iz0 è la corrente che il condotto sbarre può portare per
un tempo indefinito alla sua temperatura di riferimento
(40°C);
Kt è il coefficiente di correzione per valori della
temperatura ambiente diversi da quelli di riferimento,
riportato nella tabella di seguito.
Coefficiente di correzione kt per temperatura ambiente diversa da 40 °C
Temperatura
Ambiente °C
kt
■ 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
15
20
25
1,15
1,12 1,08
30
35
40
45
50
1,05
1,025
1
0,975
0,95
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.
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
27
27
Protezione
dal sovraccarico
■ CASI PRATICI DI OBBLIGO
La 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
verificarsi. 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 coefficienti 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 coefficiente 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
■ CASI NEI QUALI PUÒ ESSERE OMESSA LA
PROTEZIONE DAL SOVRACCARICO
La 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 SOVRACCARICO
La 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
28
CRITERI DI PROGETTAZIONE
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).
Iz < IB1 + IB2 + IB3 + IB4
a)
IB2
IB1
b)
IB4
IB3
M
Icc > Iz
c)
16
10
10
anche se Iz > ΣIn
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.
a)
In
IZ1
IZ2
IZ3
In ≤ IZ1; In ≤ IZ2; In ≤ IZ3.
b)
IBD
IB1
IB2
IB3
IBD = IB1 + IB2 + IB3
c)
IZ
M
IR ≤ IZ
IR
U
d)
IB ≤ IZ
e)
IZ ≥ In1 + In2 + In3
In1
In2
In3
b) circuiti di alimentazione degli elettromagneti di
sollevamento
c) circuiti secondari dei trasformatori di corrente
d) circuiti che alimentano dispositivi di estinzione
dell'incendio
Designazione delle
sigle dei cavi
Le sigle di designazione dei cavi impiegati in Italia
sono definite 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.
Sigla di designazione
Tipo di cavo
(riferimento norme)
H
H
A
N
Tensione nominale
Uo/U
Rivestimento isolante
Guaine, trecce
rivestimenti protettivi
Eventuali
costruzioni speciali
Materiale conduttore
Forma del conduttore
Composizione
del cavo
Sezione nominale
del conduttore
cavo conforme a norme armonizzate
cavo di tipo nazionale riconosciuto
cavo di tipo nazionale non conforme a norme IEC
300/300V
300/500V
470/750V
600/1000V
gomma etilenpropilenica (EPR)
gomma naturale o equivalente (Rubber)
cloruro di polivinile (PVC)
polietilene reticolato (XLPE)
policroloprene (neoprene)
gomma etilenpropilenica (EPR)
gomma naturale o equivalente (Rubber)
cloruro di polivinile (PVC)
polietilene reticolato (XLPE)
policroloprene (neoprene)
cavi piatti “divisibili”
cavi piatti “non divisibili”
rame (nessun simbolo)
alluminio
conduttore a ﬁlo unico rigido
conduttore a corda rigida
conduttore a corda ﬂessibile
per installazione mobile (classe 5 IEC 228)
conduttore a corda ﬂessibile
per installazione ﬁssa (classe 5 IEC 228)
conduttore a corda ﬂessibilissimo
(classe 6 IEC 228)
numero di conduttori
simbolo moltiplicatore in assenza di
conduttore di protezione giallo-verde
in presenza di conduttore
di protezione giallo-verde
07
R
N
-
-
F
3
G
1,5
03
05
07
1
B
R
V
X
N
B
R
V
X
N
H
H2
A
U
R
F
K
H
Num.
X
G
Num
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
29
29
Portate dei cavi in regime permanente
secondo CEI UNEL 35024/1 e CEI UNEL 35024/2
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 fine 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 coefficienti 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.
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
ingiustificati, abbinati a dei maggiori ingombri e a
maggiori difficoltà di posa.
Cavi multipolari in rame
Metodologia
di installazione
Altri tipi
di posa
riferimento
append. A
2 - 51
73 - 74
Tipo
di isolante
N°
Portata (A)
sezione (mm2)
1
1,5 2,5
4
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185 240
300
32
29
43
39
57
52
75
68
92
83
110
99
139
125
167
150
192
172
219
196
248 291
223 261
334
298
PVC
2
3
14
13
EPR
2
3
18,5 25
16,5 22
33
30
42
38
57
51
76
68
99
89
121
109
145
130
183
164
220
197
253
227
290
259
329 386
295 346
442
396
PVC
2
3
13,5
12
16,5 23
15
20
30
27
38
34
52
46
69
62
90
80
111
99
133
118
168
149
201
179
232
206
258
225
294 344
255 297
394
339
EPR
2
3
17
15
22
30
19,5 26
40
35
51
44
69
60
91
80
119 146
105 128
175
154
221
194
265
233
305
268
334
300
384 459
340 398
532
455
13-14
cavi in aria
15 - 16
libera
17
distanziati
dalla parete, dal
sofﬁtto o su
passerella
PVC
2
3
15
13,6
22
30
18,5 25
40
34
51
43
70
60
94
80
119 148
101 126
180
153
232
196
282
238
328
276
379
319
434 514
364 430
593
497
EPR
2
3
19
17
26
23
36
32
49
42
63
54
86
75
115
100
149 185
127 158
225
192
289
246
352
298
410
346
473
399
542 641
456 538
741
621
11-11A
52 - 53
PVC
2
3
15
13,5
19,5 27
17,5 24
36
32
46
41
63
57
85
76
112 138
96 119
168
144
213
184
258
223
299
259
344
299
392 461
341 403
530
464
EPR
2
3
19
17
24
22
45
40
58
52
80
71
107
96
138 171
119 147
209
179
269
229
328
278
382
322
441
371
506 599
424 500
693
576
cavi in tubo
incassato
in parete
isolante
cavi in tubo
in aria
cavi in aria
libera
ﬁssati alla
parete
o sofﬁtto
30
3A - 4A
5A - 21
21A - 22
25 - 31
25 - 31
31A - 32
34A - 43
CRITERI DI PROGETTAZIONE
18,5 25
17,5 23
6
33
30
Cavi unipolari in rame senza guaina
Metodologia
di installazione
Altri tipi
di posa
riferim.
append. A
1 - 51
71 - 74
74
Tipo
N°
Portata (A)
di
di
sezione (mm2)
isolante condutt. 1
1,5 2,5
4
6
10
16
25
35
50
99
89
70
95
120 150 185 240 300 400 500 630
PVC
2
3
14,5 19,5
13,5 18
26
24
34
31
46
42
61
56
80
73
119 151
108 136
182 210 240 273 320
164 188 216 245 286
EPR
2
3
19
17
26
23
36
31
45
40
61
54
81
73
106 131 158 200
95 117 141 179
241 278 318 362 424
216 249 285 324 380
PVC
2
3
13,5
12
17,5
15,5
24
21
32
28
41
36
57
50
76
68
101 125 151 192
89 110 134 171
232 269 309 353 415
207 239 275 314 369
EPR
2
3
17
15
23
20
31
28
42
37
54
48
75
66
100 133 164 198 253
88 117 144 175 222
306 354 402 472 555
269 312 355 417 490
PVC
2
3
19,5 26
15,5 21
35
28
46
36
63
57
85
76
258 299 344 392 461
232 269 309 353 415
EPR
2
3
24
33
20
45
28
58
37
80
48
107 142 175 212 270
71 96 127 157 190
327
242 293
PVC
3
19,5 26
35
46
63
85
264 308 356 409 485 561 656 749 855
EPR
3
24
33
45
58
80
107 135 169 207 268
328 383 444 510 607 703 823 946 1088
PVC
2
3
22
30
19,5 26
40
35
52
46
71
63
96
85
131 162 196 251
114 143 174 225
304 352 406 463 546 629 754 868 1005
275 321 372 427 507 587 689 789 905
EPR
2
3
27
24
50
45
64
58
88
80
119 161 200 242 310
107 141 176 216 279
377 437 504 575 679 783 940 1083 1254
342 400 464 533 634 736 868 998 1151
14 - 15
cavi in aria
16
libera
distanziali su
piano orizzontale
PVC
2
3
146 181 219 281
146 181 219 281
341 396 456 521 615 709 852 982 1138
341 396 456 521 615 709 852 982 1138
EPR
2
3
182 226 275 353
182 226 275 353
430 500 577 661 781 902 1085 1253 1454
430 500 577 661 781 902 1085 1253 1454
14 - 15
cavi in aria
16
libera
distanziali su
piano verticale
PVC
2
3
130 162 197 254
130 162 197 254
311 362 419 480 569 659 795 920 1070
311 362 419 480 569 659 795 920 1070
EPR
2
3
161 201 246 318
161 201 246 318
389 454 527 605 719 833 1008 1169 1362
389 454 527 605 719 833 1008 1169 1362
cavi in tubo
incassato
in parete
isolante
cavi in tubo
in aria
3-4
5 - 22
23 - 24
31 - 32
33 - 34
41 - 42
72
18
cavi in aria
libera
in posizione
non accessibile
cavi in aria
libera
a trifoglio
cavi in aria
libera
in piano
a contatto
11 - 12
21 - 25
43 - 52
53
13 - 14
15 - 16
17
37
33
112 138 168 213
101 125 151 192
110 137 167 216
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
31
31
Portate dei cavi in regime permanente
secondo CEI UNEL 35024/1 e CEI UNEL 35024/2
Cavi ad isolamento minerale unipolari
Serie L: cavi ad isolamento minerale per servizio leggero ﬁno a 500V
Serie H: cavi ad isolamento minerale per servizio pesante ﬁno a 750V
Metodologia
di installazione
cavi in aria
libera
a trifoglio
cavi in aria
libera
in piano
a contatto
Altri tipi
di posa
riferimento
append. A
13 - 14
15 - 16
13 - 14
15 - 16
14 - 15
cavi in aria
16
libera
distanziati su
piano orizzontale
cavi in aria
libera
distanziati su
piano verticale
cavi in aria
libera ﬁssati
su parete
o sofﬁtto
14 - 15
16
11 - 11A
11 - 11A
cavi in aria
libera a trifoglio
ﬁssati su parete
o sofﬁtto
Tipo
di isolante
serie L
(1)
serie L
(2)
serie H
(1)
serie H
(2)
serie L
(1)
serie L
(2)
serie H
(1)
serie H
(2)
serie L
(1)
serie L
(2)
serie H
(1)
serie H
(2)
serie L
(1)
serie L
(2)
serie H
(1)
serie H
(2)
serie L
(1)
serie L
(2)
serie H
(1)
serie H
(2)
serie L
(1)
serie L
(2)
serie H
(1)
serie H
(2)
N°
di
condutt.
Portata (A)
sezione (mm2)
1 1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185 240
3
21
28
37
3
26
35
46
3
22
30
40
51
69
92
120
147
182
223
267
308
352
399 466
3
28
38
50
64
87
115
150
184
228
279
335
385
441
500 584
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
3
25
23
31
29
26
26
33
32
25
29
31
37
26
32
33
40
25
26
31
33
26
28
33
35
23
21
28
27
25
23
31
30
19
33
31
41
39
36
34
45
43
33
39
41
49
36
43
45
54
33
34
41
43
36
37
45
47
31
29
38
36
34
31
42
41
26
44
41
54
51
47
45
60
56
44
51
54
64
47
56
60
70
44
45
54
56
47
49
60
61
40
38
51
47
45
41
55
53
35
60
57
76
71
82
77
104
96
109
102
137
127
142
132
179
164
174
161
220
200
215
198
272
247
264
241
333
300
317
289
400
359
364
331
460
411
416
377
526
469
472
426
596
530
552
496
697
617
60
71
76
89
82
95
104
120
109
125
137
157
142
162
179
204
174
197
220
248
215
242
272
304
264
294
333
370
317
351
400
441
364
402
460
505
416
454
526
565
472
596
596
629
552
697
697
704
60
62
76
78
82
84
104
105
109
110
137
137
142
142
179
178
174
173
220
216
215
213
272
266
264
259
333
323
317
309
400
385
364
353
460
441
416
400
526
498
472
446
596
557
552
497
697
624
57
52
70
67
77
70
96
91
102
92
127
119
133
120
166
154
163
147
203
187
202
181
251
230
247
221
307
280
296
264
369
334
340
303
424
383
388
346
485
435
440
392
550
492
514
457
643
572
3
24
33
44
3
21
28
37
48
65
86
112
137
169
207
249
286
327
371 434
3
26
35
47
59
81
107
140
171
212
260
312
359
410
465 544
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.
32
CRITERI DI PROGETTAZIONE
Cavi ad isolamento minerale multipolari
Serie L: cavi ad isolamento minerale per servizio leggero ﬁno a 500V
Serie H: cavi ad isolamento minerale per servizio pesante ﬁno a 750V
Metodologia
di installazione
cavi in aria
libera
distanziati
dalla parete,
a sofﬁtto o su
passerella
cavi in aria
libera ﬁssati
su parete
o sofﬁtto
Altri tipi
di posa
riferimento
append. A
13 - 14
15 - 16
11 - 11A
Tipo
di isolante
N°
di
condutt.
Portata (A)
sezione (mm2)
1
1,5
2,5
4
6
10
16
25
33
28
41
35
36
30
45
38
44
37
54
46
47
40
60
50
60
51
76
64
82
69
104
87
109
92
137
115
142
120
179
150
31
26
38
33
34
28
42
35
40
35
51
44
45
37
55
47
57
48
70
59
77
65
96
81
102
86
127
107
133
112
166
140
serie L
(1)
serie L
(2)
serie H
(1)
serie H
(2)
2
3
3
2
3
2
3
25
21
31
26
26
22
33
28
serie L
(1)
serie L
(2)
serie H
(1)
serie H
(2)
2
3
2
3
2
3
2
3
23
19
28
24
25
21
31
26
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.
Fattore di correzione K1 delle portate per temperature ambiente diverse da 30°C
Temperatura
ambiente (°C)
10
15
20
25
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
Tipo di isolante
PVC
in materiale termoplastico
1,22
1,17
1,12
1,06
0,94
0,87
0,79
0,71
0,61
0,5
EPR
1,15
1,12
1,08
1,04
0,96
0,91
0,87
0,82
0,76
0,71
0,65
0,58
0,5
0,41
cavo nudo o ricoperto al tocco 105°C
esposto al tocco 70° C
1,26
1,2
1,14
1,07
0,93
0,85
0,76
0,67
0,57
0,45
cavo nudo non esposto
1,14
1,11
1,07
1,04
0,96
0,92
0,88
0,84
0,8
0,75
0,7
0,65
0,6
0,54
0,47
0,4
0,32
Fattori di correzione K2 per circuiti realizzati con cavi installati in fascio o strato
Condizioni di posa
CEI UNEL 35024/1
non previste negli art. 2-3-4-5
seguenti e tabelle V e VI
11-12-25
Art.
1
Disposizione
raggruppati
a fascio annegati
2
singolo strato su muro, pavimento
o passerelle non perforate
11A
3
strato a sofﬁtto
13
4
strato su passerelle perforate
orizzontali o verticali
(perforate o non perforate)
14-15-16-17
5
strato su scala posa cavi
o graffato ad un sostegno
■ nessuna ulteriore riduzione per più di 9 circuiti o cavi multipolari
Numero di circuiti o di cavi multipolari
1
2
3
4
5
6
1,00 0,80 0,70 0,65 0,60 0,57
7
0,54
8
0,52
9
0,50
1,00
0,85
0,79 0,75
0,73
0,72
0,72
0,71
0,70
0,95
1,00
0,81
0,88
0,72 0,68
0,82 0,77
0,66
0,75
0,64
0,73
0,63
0,73
0,62
0,72
0,61
0,72
1,00
0,87
0,82 0,80
0,80
0,79
0,79
0,78
0,78
12
0,45
16 20
0,41 0,38
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
33
33
Portate dei cavi in regime permanente
secondo CEI UNEL 35024/1 e CEI UNEL 35024/2
Fattori di correzione K2 per circuiti realizzati con cavi multipolari installati in strato su più supporti (per esempio passerelle)
App. A
Metodo di installazione
13
Passerelle perforate
13
Passerelle verticali perforate
14-15
16-17
Scala posa cavi o elemento di sostegno
A
Numero
passerelle
2
3
Numero cavi
1
1,00
1,00
2
0,87
0,86
3
0,80
0,79
4
0,77
0,76
6
0,73
0,71
2
3
1,00
1,00
0,99
0,98
0,96
0,95
0,92
0,91
0,87
0,85
2 A
2 B
1,00
1,00
0,88
0,91
0,81
0,88
0,76
0,87
0,71
0,85
0,70
2
3
2
3
1,00
1,00
1,00
1,00
0,86
0,85
0,99
0,98
0,80
0,79
0,98
0,97
0,78
0,76
0,97
0,96
0,76
0,73
0,96
0,93
0,73
0,70
9
0,68
0,66
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
passerelle
2
3
Numero cavi
1
0,96
0,95
13
Passerelle perforate
2
0,87
0,85
13
Passerelle verticali perforate
2
0,95
0,84
14-15
16-17
Scala posa cavi o elemento di sostegno
2
3
0,98
0,97
0,93
0,90
0,89
0,86
3 cavi in formazione orizzontale
13
Passerelle perforate
2
3
0,97
0,96
0,93
0,92
0,89
0,86
3 cavi in formazione a trefolo
13
Passerelle verticali perforate
2
1,00
0,90
0,86
3 cavi in formazione a trefolo
14-15
16-17
Scala posa cavi o elemento di sostegno
2
3
0,97
0,96
0,95
0,94
0,93
0,90
3 cavi in formazione a trefolo
34
CRITERI DI PROGETTAZIONE
3
0,81
0,78
3 cavi in formazione orizzontale
3 cavi in formazione verticale
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
definiti 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 fino a
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.
Portata dei cavi interrati
Metodologia
tipica
di installazione
Altri tipi
Tipo di
di posa
isolamento
assimilabili 3)
PVC 1)
cavi unipolari
in tubi
a contatto
(1 cavo per tubo)
EPR 2)
61
cavi unipolari
in tubo interrato
EPR 2)
61
cavi multipolari
in tubo interrato
1)
2)
3)
4)
PVC 1)
PVC 1)
EPR 2)
Numero
conduttori
caricati
2
Portata (A) 4)
Sezione (mm2)
1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70
22 29 38 47 63 82 105 127 157 191
95
225
120
259
150 185 240 300 400 500 630
294 330 386
3
20
26
34
43 57 74 95
115 141 171
201
231
262 293 342
2
26
34
44
54 73 95 122 148 182 222
261
301
343 385 450 509 592 666 759
3
23
31
40
49 67 85 110 133 163 198
233
268
304 340 397 448 519 583 663
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
246 277 325
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
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
231 259 304
2
23
30
39
49 66 86 111 136 168 207
245
284
324 364 428
3
19
25
32
41 55 72 93
206
238
272 306 360
114 141 174
molecola termoplastica a base di polivinilcloruro o similari (temperatura di riferimento del conduttore = 70° C)
molecola elastomerica reticolata a base di gomma etilpropilenica o similari (temperatura massima del conduttore = 90° C)
condizioni assunte dalla 4° edizione della suddetta Norma (Tabella 52C)
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.
Fattori di correzione per gruppi di più circuiti installati sullo stesso
piano in tubi protettivi direttamente interrati (un cavo
multipolare per ciascun tubo)
Numero
di cavi
2
3
4
5
6
Distanza fra i circuiti "a" (m)
a contatto
0,25
0,85
0,90
0,75
0,85
0,70
0,80
0,65
0,80
0,60
0,80
0,5
0,95
0,90
0,85
0,85
0,80
Distanza fra i circuiti "a" (m)
a contatto
0,25
0,80
0,90
0,70
0,80
0,65
0,75
0,60
0,70
0,60
0,70
0,5
0,90
0,85
0,80
0,80
0,80
Profondità di posa (m) 0,5
Fattore di correzione
1,02
0,8
1,00
1,0
0,98
1,2
0,96
1,3
0,94
Fattore di correzione per temperature del terreno diverse da 20° C
1
0,95
0,95
0,90
0,90
0,90
Fattori di correzione per gruppi di più circuiti installati sullo stesso
piano in tubi protettivi direttamente interrati (un cavo
multipolare per ciascun tubo)
Numero
di cavi
2
3
4
5
6
Fattori di correzione per differenti valori di profondità di posa
1
0,95
0,90
0,90
0,90
0,90
Temperatura del terreno (°C)
10
15
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
Cavi multipolari
a
PVC
1,1
1,05
0,95
0,89
0,84
0,77
0,71
0,63
0,55
0,45
-
EPR
1,07
1,04
0,96
0,93
0,89
0,85
0,8
0,76
0,71
0,65
0,6
0,53
0,46
0,38
Cavi unipolari
a
a
Fattori di correzione per differenti valori di resistività termica del terreno
Resistività del terreno (K . mΩ)
Fattori di correzione
Cavi unipolari
1,0
1,2
1,08
1,05
1,5
1,00
2,0
0,90
2,5
0,82
Cavi multipolari
1,0
1,2
1,06
1,04
1,5
1,00
2,0
0,91
2,5
0,84
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
35
35
Esempi di condutture secondo la Norma CEI 64-8/5
richiamati nelle tabelle di portata dei cavi
Cavi posati a muro entro tubi protettivi o canali
N°
1
2
3
3a
4
4a
Tipo di conduttura
Cavi senza guaina
in tubi protettivi
circolari posati
entro muri
termicamente
isolanti
Cavi multipolari
in tubi protettivi
circolari posati
entro muri
termicamente
isolanti
Cavi senza guaina
in tubi protettivi
circolari
posati sopra
o distanziati
da pareti
Cavi multipolari
in tubi protettivi
circolari
posati sopra
o distanziati
da pareti
Cavi senza guaina
in tubi protettivi
non circolari
posati
sopra pareti
Cavi posati a vista
N°
11
11a
11b
12
13
14
Cavi multipolari
in tubi protettivi
non circolari
posatii sopra pareti
15
5
Cavi senza guaina
in tubi protettivi
annegati
nella muratura
16
5a
Cavi multipolari
in tubi protettivi
annegati
nella muratura
17
24
Cavi unipolari
senza guaina
in tubi protettivi
non circolari
annegati
nella muratura
Cavi multipolari
(o unipolari con
guaina) in tubi
protettivi non
circolari annegati
nella muratura
18
24a
36
CRITERI DI PROGETTAZIONE
Cavi posati entro cavità di strutture
Tipo di conduttura
Cavi multipolari
(o unipolari con guaina)
con o senza armatura, e
cavi con isolamento
minerale posati sopra o
distanziati da pareti
Cavi multipolari
(o unipolari con guaina)
con o senza armatura, e
cavi con isolamento
minerale ﬁssati su sofﬁtti
o distanziati da sofﬁtti
Cavi multipolari
(o unipolari con guaina)
con o senza armatura, e
cavi con isolamento
minerale su passarelle
non perforate
Cavi multipolari
(o unipolari con guaina)
con o senza armatura, e
cavi con isolamento
minerale su passerelle
perforate
Cavi multipolari
(o unipolari con guaina)
con o senza armatura, e
cavi con isolamento
minerale su mensol
Cavi multipolari
(o unipolari con guaina)
con o senza armatura, e
cavi con isolamento
minerale ﬁssati a collari
Cavi multipolari
(o unipolari con guaina)
con o senza armatura, e
cavi con isolamento
minerale su passerelle
o traversini
Cavi unipolari con guaina
(o multipolari)
sospesi od incorporati
in ﬁli o corde
di supporto
Conduttori nudi
o cavi senza guaina
su isolatori
N°
21
22
22a
23
25
Tipo di conduttura
Cavi multipolari
(o unipolari
con guaina)
in cavità
di strutture
Cavi unipolari
senza guaina
in tubi protettivi
circolari
posati in cavità
di strutture
Cavi multipolari
(o unipolari con
guaina) in tubi
protettivi circolari
posati in cavità
di strutture
Cavi unipolari
senza guaina
in tubi protettivi
non circolari
posati in cavità
di strutture
Cavi multipolari
(o unipolari con
guaina) posati
in controsofﬁtti
o intercapedini
sotto pavimento
sopraelevato
Cavi posati entro canali
31
32
34
34a
Cavi senza guaina
e cavi multipolari
(o unipolari
con guaina)
in canali posati
sopra parete
con percorso
orizzontale
e/o verticale
Cavi senza guaina
in canali sospesi
Cavi multipolari
(o unipolari
con guaina)
in canali sospesi
Cavi posati nel pavimento o in cunicoli
N°
33
Tipo di conduttura
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 verticale
Cavi senza guaina
in tubi protettivi
circolari posati
entro cunicoli
ventilati incassati
nel pavimento
Cavi unipolari
con guaina
e multipolari posati
in cunicoli aperti o
ventilati con percorso
orizzontale
o verticale
42
43
Cavi senza guaina installati in stipiti o similari
Cavi interrati
N°
61
Tipo di conduttura
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
Cavi immersi in acqua
81
Cavi multipolari
immersi in acqua
Cavi fissati direttamente entro le mura
71
Cavi senza guaina
posati
in elementi
scanalati
51
73
Cavi senza guaina
in tubi protettivi
o cavi unipolari
con guaina
(o multipolari) posati
in stipiti di porte
52
74
Cavi senza guaina
in tubi protettivi
o cavi unipolari
con guaina
(o multipolari)
posati in stipiti
di ﬁnestre
53
Cavi multipolari
(o cavi unipolari
con guaina) posati
direttamente nella
muratura con protezione
meccanica addizionale
Cavi multipolari
(o cavi unipolari
con guaina) posati
direttamente nella
muratura senza
protezione meccanica
addizionale
Cavi multipolari
(o cavi unipolari
con guaina) posati
nella muratura con
protezione meccanica
addizionale
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
37
37
Portate dei condotti
sbarre Zucchini
Tipo
Taglia
Numero Conduttori
AL/CU
LB
LB
HL
HL
SL
SL
MS
MS
MS
MR
MR
MR
MR
MR
MR
MR
MR
MR
MR
MR
MR
MR
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
MTS
TS5
TS5
TS5
TS
25
40
25
40
40
63
63
100
160
160
250
315
400
500
630
800
250
315
400
630
800
1000
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3200
4000
800
1000
1250
1600
2000
2500
3200
4000
5000
1000
1250-1600
2000
2250
2500
3200
4000
4500
1000
1250
1600
2000
2500
3000
3200
4000
5000
63
70
110
150
250
2, 4, 6
2, 4, 6
2, 4, 6, 8
2, 4, 6, 8
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
5
5
5
5
4
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Al
Al
Cu
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
38
CRITERI DI PROGETTAZIONE
Resistenza di fase
alla In (mΩ/m)
6,96
3,56
6,88
3,52
2,17
1,65
1,50
1,00
0,57
0,59
0,39
0,24
0,14
0,09
0,07
0,06
0,28
0,22
0,11
0,07
0,05
0,04
0,083
0,064
0,069
0,057
0,041
0,032
0,024
0,02
0,017
0,044
0,037
0,039
0,028
0,024
0,018
0,014
0,012
0,009
0,07
0,04
0,03
0,03
0,02
0,02
0,02
0,01
0,04
0,04
0,03
0,03
0,02
0,02
0,01
0,01
0,01
1,80
1,14
0,94
0,62
0,31
Reattanza di fase
(mΩ/m)
1,14
0,79
1,40
1,58
0,29
0,64
0,37
0,25
0,25
0,26
0,20
0,19
0,13
0,11
0,10
0,10
0,21
0,19
0,13
0,12
0,12
0,12
0,023
0,017
0,017
0,016
0,014
0,011
0,006
0,007
0,006
0,023
0,017
0,017
0,016
0,014
0,011
0,006
0,007
0,006
0,09
0,07
0,05
0,05
0,03
0,03
0,02
0,02
0,10
0,08
0,07
0,07
0,04
0,03
0,03
0,03
0,02
1,40
0,06
0,06
0,09
0,16
Resistenza anello
di guasto (mΩ)
11,61
5,93
11,46
5,86
3,62
2,75
2,50
1,67
0,96
0,98
0,66
0,39
0,24
0,15
0,12
0,10
0,47
0,36
0,19
0,12
0,08
0,06
0,125
0,117
0,117
0,095
0,068
0,053
0,041
0,033
0,028
0,066
0,065
0,065
0,045
0,040
0,029
0,024
0,019
0,015
0,11
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,03
0,02
0,06
0,06
0,06
0,04
0,03
0,03
0,02
0,02
0,01
3,60
2,27
1,88
1,24
0,61
Ue (Va.c.)
400
400
400
400
400
400
400
400
400
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
400
600
600
600
600
Scelta dei conduttori in funzione
della caduta di tensione
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 grafico 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
Resistenza e reattanza specifica dei cavi unificati (tabella UNEL 35023-70)
Cavi unipolari
ΔVf = IBL (Rcos ϕ + Xsen ϕ)
ΔVf = IBL Rcos ϕ (1)
ΔVf
(2)
ΔV% =
2,3
dove:
ΔVf
Ib
ϕ
R
X
L
= caduta di tensione in volt proiettata sul
vettore tensione di fase
= corrente d’impiego in ampére della linea
= angolo di sfasamento tra la corrente Ib e la
tensione di fase
= resistenza al metro in Ω/m
(vedere tabella a lato)
= reattanza al metro in Ω/m
(vedere tabella a lato)
= 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.
Sezioni
nominali
in mm2
1
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
500
630
Resistenza
al metro
R (mΩ)
22,1
14,8
8,91
5,57
3,71
2,24
1,41
0,889
0,641
0,473
0,328
0,236
0,188
0,153
0,123
0,0943
0,0761
0,0607
0,0496
0,0402
Cavi multipolari
Reattanza
al metro
XL (mΩ)
0,176
0,168
0,155
0,143
0,135
0,119
0,112
0,106
0,101
0,101
0,0965
0,0975
0,0939
0,0928
0,0908
0,0902
0,0895
0,0876
0,0867
0,0865
Resistenza
al metro
R (mΩ)
22,5
15,1
9,08
5,68
3,78
2,27
1,43
0,907
0,654
0,483
0,334
0,241
0,191
0,157
0,125
0,0966
0,0780
0,0625
0,0512
0,0417
Reattanza
al metro
XL (mΩ)
0,125
0,118
0,109
0,101
0,0955
0,0861
0,0817
0,0813
0,0783
0,0779
0,0751
0,0762
0,0740
0,0745
0,0742
0,0752
0,0750
0,0742
0,0744
0,0749
N.B. - Valori riferiti alla temperatura di 80° C.
NOTA
Per l’espressione di ΔVf in termini vettoriali rigorosi,
consultare i testi di elettrotecnica generale.
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
39
39
Scelta dei conduttori in funzione
della caduta di tensione
■ ESEMPIO DI CALCOLO DELLA CADUTA DI
TENSIONE
Tratto AB
Dalla tabella per S = 50 mm2
si ricava:
R = 0,473 mΩ
XL = 0,101 mΩ
Per cos ϕ 0,8 sen ϕ = 0,6
ΔVf = 80x30 (0,473x0,8+0,101x0,6) = 1053 mV
A
50 mm2 cavi unipolari
IB 80A
cos ϕ = 0,8
L = 30m
B
Tratto BC
Dalla tabella per S = 25 mm2
si ricava:
R = 0,889 mΩ
si può tralasciare XL e sen ϕ
ΔVf = 40x50x0,889x0,75 = 1333 mV
Tratto AC
Totale = 2386 mV
ΔV% = 2,386 = 1,03%
2,3
40
CRITERI DI PROGETTAZIONE
25 mm2 cavi unipolari
IB 40A
cos ϕ = 0,75
L = 50m
C
M
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 verificare 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)
1
2
3
6
10
16
20
25
32
40
50
63
80
100
125
160
250
320
400
500
cosϕ = 0,85
sezione del cavo (mm2)
1,5 2,5 4
6
0,5 0,4
1,1 0,6 0,4
1,5 1
0,6 0,4
2,6 1,6 1
0,6
5,2 3,2 2
1,4
8,4 5
3,2 2,2
6,3 4
2,6
7,9 5
3,3
6,3 4,2
7,9 5,3
6,7
8,4
10
0,4
0,8
1,3
1,6
2
2,6
3,2
4,1
5
6,4
8
16
0,5
0,8
1
1,3
1,6
2,1
2,5
3,2
4,1
5
4,4
25
0,5
0,6
0,8
1,1
1,4
1,6
2,1
2,6
3,3
4,1
5,3
35
0,6
0,8
1
1,2
1,5
1,9
2,4
3,1
3,9
6
50
0,5
0,7
0,9
1,1
1,4
1,7
2,2
2,8
4,3
5,6
6,9
70
0,5
0,6
0,8
1
1,3
1,6
2,1
3,2
4,1
5,1
6,5
95
0,5
0,6
0,8
1
1,3
1,6
2,5
3,2
4
5
cosϕ = 1
sezione del cavo (mm2)
120 150
1,5 2,5
0,6 0,4
1,3 0,7
1,9 1,1
3,1 1,9
6,1 3,7
10,7 5,9
7,4
9,3
0,6
0,8
1
1,4
2,1
2,6
3,3
4,1
4
0,5
0,7
1,2
2,3
3,7
4,6
5,8
7,4
9,3
6
0,5
0,8
1,5
2,4
3,1
3,9
5
6,1
7,7
9,7
0,5
0,7
0,9
1,1
1,7
2,3
2,8
3,5
10
0,5
0,9
1,4
1,9
2,3
3
3,7
4,6
5,9
7,4
9,3
16
25
0,5
0,9
1,2
1,4
1,9
2,3
2,9
3,6
4,6
5,8
7,2
0,6
0,7
0,9
1,2
1,4
1,9
2,3
3
3,7
4,6
5,9
35
0,6
0,8
1,1
1,4
1,6
2,1
2,6
3,3
4,2
6,7
50
0,6
0,7
0,9
1,2
1,4
1,9
2,3
3
4,6
5,9
7,4
70
95
120 150
0,5
0,6
0,8
1,1
1,4
1,6
2,1
3,3
4,2
5,3
6,7
0,5
0,6
0,8
1
1,2
1,5
2,4
3,2
3,9
4,9
0,6
0,8
1
1,3
1,9
2,4
3,1
3,9
0,5
0,7
0,9
1,2
1,7
2,3
2,8
3,5
Caduta di tensione percentuale (%) a 100 metri in una rete di distribuzione trifase a 400Va.c. su cavi in alluminio
In (A)
1
2
3
6
10
16
20
25
32
40
50
63
80
100
125
160
250
320
400
500
cosϕ = 0,85
sezione del cavo (mm2)
10 16 25 35 50
0,4
0.6
1.3
2.1
2.5
3.2
4.1
5.1
6.4
8
0.4
0.8
1.3
1.6
2
2.6
3.2
4.1
5
6.4
0.5
0.8
1.1
1.3
1.6
2.1
2.6
3.2
4.1
5.2
6.5
0.6
0.7
0.9
1.2
1.5
1.9
2.3
3
3.8
4.7
6
0.5
0.6
0.9
1.1
1.4
1.7
2.2
2.7
3.3
4.3
6.8
70
0.5
0.6
0.8
1
1.3
1.5
2
2.4
3.2
5
6.3
95
0.5
0.6
0.7
0.9
1.2
1.5
1.9
2.4
3.8
4.8
5.9
cosϕ = 1
sezione del cavo (mm2)
120 150 185 240 300
10
16 25
0.5
0.6
0.8
1
1.3
1.5
2
3.1
3.9
4,9
6,1
0.5
0.6
0.8
1
1.3
1.6
2.5
3.2
4.1
5
0,5
0,7
1,4
2,3
3
3,7
4,8
5,9
7,4
9
0,5
0,9
1,4
1,9
2,3
3
3,7
4,6
5,9
7,4
0,6
1
1,2
1,4
1,9
2,3
3
3,7
4,8
5,9
7,4
35
0,7
0,8
1,1
1,4
1,7
2,1
2,7
3,4
4,2
5,3
6,8
50
0,6
0,7
1
1,2
1,4
1,9
2,3
3
3,7
4,8
7,4
70
0,5
0,7
0,8
1,1
1,4
1,7
2,1
2,6
3,4
5,3
6,8
95
120 150 185 240 300
0,5
0,6
0,8
1
1,3
1,5
2
2,5
3,9
5
6,2
7,7
0,5
0,6
0,8
1
1,3
1,5
2
3,1
4
5
6,1
0,5
0,7
0,9
1,2
1,4
1,8
2,8
3,6
4,5
5,7
0,6
0,8
1
1,3
1,6
2,5
3,2
4
5
0,6
0,8
1
1,3
2
2,5
3,2
4
0,6
0,8
1,1
1,6
2
2,7
3,3
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
41
41
Scelta dei cavi in funzione
della caduta di tensione
■ DIAGRAMMI PER LA VALUTAZIONE DELLA CADUTA
DI TENSIONE
0,5
0,6
70
0,8
1
50
35
1,5
25
sezione della linea (mm2)
3
4
5
6
10
F
6
E
4
2,5
B
D
A
C
IB cosϕ (A)
400
300
200
150
80
100
40
50
30
7
10
12
15
20
5
250
200
150
80
100
50
60
40
25
30
20
15
10
12
1,5
lunghezza delle condutture L (m)
Esempio:
Dati ricavati dal diagramma
Dati iniziali
- 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)
- Caduta di tensione ammessa = 4% max
- Corrente d’impiego IB = 40A, cos ϕ = 0,8
- Sezione linea = 10 mm2
- Lunghezza linea trifase = 200m
1° tentativo
IB = 40A
cos ϕ = 0,8
10 mm2
L = 200m
ΔV% ≅ 6% (eccessiva)
(punto D)
2° tentativo
IB = 40A
cos ϕ = 0,8
25 mm2
ΔV% ≅ 2,6% (punto F)
L = 200m
42
CRITERI DI PROGETTAZIONE
caduta di tensione ΔV%
2
16
■ SCELTA DEI CONDOTTI SBARRE IN FUNZIONE
DELLA CADUTA DI TENSIONE
■ CALCOLO DELLA CADUTA DI TENSIONE CON
CARICHI NON UNIFORMEMENTE DISTRIBUITI
Se lo sviluppo della linea è particolarmente lungo
(> 100m) è necessario verificare 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:
Nel 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 figura, la caduta
di tensione può essere determinata dalla seguente
formula nelle ipotesi (generalmente verificata) che il
condotto sbarre abbia sezione costante:
Δv = √3 [rt (I1L1cosφ1 + I2L1 cosφ1 + I3L3 cosφ3)
+x(I1L1sinφ1 + I2L2 sinφ2 + I3L3 sinφ3)]
Sistemi trifase
a•√3•IB•L•(rt•cosφm+x•sinφm)
Δv=
1000
Sistemi monofase
generalizzando diventa:
a•2•IB•L•(rt•cosφ
φm+x•sinφ
φm)
Δv=
Δv = √3(rt•∑
∑Ii•Li• cosφ
φmi +x•∑
∑Ii•Li• sinφ
φmi)
1000
1000
La caduta di tensione in percentuale si ricava da:
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 coefficienti di caduta di tensione
riportati nelle tabelle dati tecnici
Δv% = 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.
Δv% = 2•a• k•lB•L • 100
Vn•103
Fattore di distribuzione della corrente “a”
Tipo di
alimentazione
Da un solo
estremo
Da entrambi gli
estremi
Centrale
Disposizione dei
carichi
Carico concentrato alla
ﬁne
Carico uniformemente
distribuito
Carico uniformemente
distribuito
Carichi concentrati agli
estremi
Carico uniformemente
distribuito
CARICHI
Fattore di distribuzione
della corrente “a”
1
L2
L3
0,5
l1
L
0,25
0,25
l2
L
l3
L
Legenda
0,125
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 seguito
IB
= 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
CARICHI
PUNTO DI ALIMENTAZIONE
INTERMEDIO DEL
CONDOTTO SBARRE
L1
Δv%
a
k
= Caduta di tensione percentuale
= Fattore di distribuzione della corrente
= Coefﬁciente 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)
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
43
43
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 fili , 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 fluisce 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
■ DIMENSIONAMENTO DEL CONDUTTORE DI
PROTEZIONE
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.
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 specifica lasciata
passare dal dispositivo di protezione;
il coefficiente K tiene conto del tipo di isolante, del
materiale conduttore, delle temperature iniziali e
finali 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 specifica 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 verifica
attraverso l’applicazione della prima formula
riportata sopra. Se dall’applicazione della tabella
risulta una sezione non unificata, deve essere
adottata la sezione unificata più vicina al valore
calcolato.
Sezione dei conduttori di fase (mm2)
S f ≤ 16
16 < S f ≤ 35
S f > 35
Sezione minima del conduttore di protezione (mm2)
Sp = S
16
Sp = S/2
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 =
2
√ IKt
La formula può essere riscritta nel
modo seguente:
(I2t) ≤ K2 Sp2 Tenendo presente che le sezioni dei
cavi aumentano per valori discreti
44
CRITERI DI PROGETTAZIONE
Protezione
dal cortocircuito
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 verificare 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:
Caratterizzazione della corrente di cortocircuito
corrente di cortocircuito
corrente (I)
componente unidirezionale
tempo (t)
componente simmetrica
andamento reale
• 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:
corrente (I)
2 Icc
In
tempo (t)
• fase-fase
• fase-neutro
• trifase equilibrato (condizione più gravosa)
La formula per il calcolo della componente
simmetrica è:
andamento reale
3 E
ZE
Icc =
E
ZE+ZL
ZE
IccFF =
Icc3~
2ZE + 2ZL
IccFN
ZE
E
IccFN =
ZE + 2ZL
E
dove:
Icc3~ =
IccFF
ZE + ZL
E = tensione di fase
• 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
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
45
45
Protezione
dal cortocircuito
■ DETERMINAZIONE ANALITICA DELLE CORRENTI DI
CORTOCIRCUITO
Per calcolare il valore della corrente presunta di
cortocircuito in un qualsiasi punto del circuito è
sufficiente utilizzare le formule riportate di seguito
conoscendo i valori di impedenza calcolati dall’origine
dell’impianto fino al punto in esame. Nelle formule
riportate di seguito il valore della potenza di
cortocircuito viene considerato infinito 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.
Resistenza della linea
RL = r • L
L (m)
S (mm2)
P (kVA)
RL
r
L
= resistenza della linea a monte (mΩ)
= resistenza speciﬁca della linea (mΩ/m)
(vedere la tabella alla pagina successiva)
= lunghezza della linea a monte (m)
Reattanza della linea
XL = x • L
XL
x
= reattanza della linea a monte (mΩ)
= reattanza speciﬁca della linea (mΩ/m)
(vedere la tabella alla pagina successiva)
Resistenza del trasformatore
1000 Pcu
RE =
3In2
RE
Pcu
In
= resistenza equivalente secondaria del trasformatore (mΩ)
= perdite del rame del trasformatore (W)
= corrente nominale del trasformatore (A)
Impedenza del trasformatore
Vcc% V2c
ZE =
100 P
ZE
Vc
Vcc%
P
=
=
=
=
Reattanza del trasformatore
XE =
ZE2 – RE2
XE
= reattanza equivalente secondaria del trasformatore (mΩ)
Impedenza di cortocircuito
Zcc =
(RL + RE)2 + (XL + XE)2
Zcc
= impedenza totale di cortocircuito (mΩ)
Corrente presunta di cortocircuito
Vc
Icc =
3 Zcc
lcc
= componente simmetrica della corrente di cortocircuito (kA)
46
CRITERI DI PROGETTAZIONE
impedenza equivalente secondaria del trasformatore (mΩ)
tensione concatenata (V)
tensione percentuale di cortocircuito
potenza del trasformatore (kVA)
■ CARATTERISTICHE DEI TRASFORMATORI MT/BT EDM
La seguente tabella si riferisce a trasformatori in
resina EDM con frequenza 50 Hz a raffreddamento
naturale per tensione primaria fino a 24kV,
Potenza
nominale kVA
100
160
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3150
Classe isolamento
kV
12
17,5
24
12
17,5
24
12
17,5
24
12
17,5
24
12
17,5
24
12
17,5
24
12
17,5
24
12
17,5
24
12
17,5
24
12
17,5
24
12
17,5
24
12
17,5
24
12
17,5
24
12
17,5
24
Vcc%
%
4
6
6
4
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
7
7
7
Collegamento Dyn11. Grado di protezione IP00.
Conformi alle norme IEC60076-1
Perdite a vuoto
W
440
430
480
610
570
650
750
750
850
850
88
950
1000
1000
1150
1200
1200
1350
1450
1600
1650
1750
1780
1850
2000
2000
2200
2300
2350
2600
2800
2750
2950
3300
3350
3800
4300
4300
4800
4600
4700
5100
Perdite dovute al carico
W
2000
1900
2000
2700
2800
2800
3700
3650
3700
4600
4500
4500
5400
5200
5400
6700
6700
6700
7600
7800
7800
9400
9300
9300
10000
10800
10800
12700
12600
12800
14000
15500
15500
18000
18500
18600
21000
21800
22000
26000
26000
26000
Io%
%
1,9
2
2,1
1,7
1,7
1,8
1,2
1,3
1,5
1,1
1,2
1,4
1
1,1
1,3
0,9
1
1,2
0,8
1
1,1
0,8
0,9
1
0,7
0,8
0,9
0,6
0,7
0,8
0,5
0,6
0,7
0,5
0,6
0,6
0,4
0,5
0,5
0,4
0,4
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
Icc =
100
In
Vcc %
dove In =
A
3 Vn
(A = potenza apparente)
La corrente di cortocircuito di n trasformatori in parallelo può considerarsi uguale alla somma delle singole Icc.
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 GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
47
47
Protezione
dal cortocircuito
■ TABELLE E DIAGRAMMI PER LA VALUTAZIONE
DELLA CORRENTE DI CORTOCIRCUITO
L
Icc0
La 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.
S
Icc1
Pn
Pn = 250 kVA
L = 20 m
S = 35 mm2
Icc1 = 6,2 kA
Icc 20m
5,1
5,1
5
5
4,8
4,7
4,5
7,8
7,6
7,5
7,4
7,2
6,8
6,3
11,7
12,5
11,8
11,5
11,2
11
10,4
9,5
8,7
18,1
19,7
18,8
17,3
16,5
15,9
15,2
14,1
12,4
10,8
17,6
16
17,4
17,2
16,7
15,4
14,9
14,5
14
13,2
11,8
10,5
36,6
36,4
36,8
34,6
32,5
27,6
25,2
23,7
22
19,2
15,8
13
Icc 50m
4,7
4,6
4,5
4,3
4,1
3,8
3,4
6,9
6,6
6,4
6,1
5,6
4,9
4,2
9,7
11,3
10
9,3
8,8
8,3
7,4
6,2
5,1
15
17,8
16,1
13,5
12,1
11,4
10,4
8,9
7,1
5,7
16,7
13,5
16,4
15,8
14,8
12,4
11,4
10,8
9,9
8,6
7
5,7
33,2
32,6
33,6
29,2
25,7
18,9
16
14,5
12,7
10,3
7,8
6,1
Tabella per la valutazione della corrente di cortocircuito
KVA
160
160
160
160
160
160
160
250
250
250
250
250
250
250
400
400
400
400
400
400
400
400
400
630
630
630
630
630
630
630
630
630
630
800
800
800
800
800
800
800
800
800
800
800
800
630 x 2
630 x 2
630 x 2
630 x 2
630 x 2
630 x 2
630 x 2
630 x 2
630 x 2
630 x 2
630 x 2
630 x 2
48
Icc
5,7
5,7
5,7
5,7
5,7
5,7
5,7
8,9
8,9
8,9
8,9
8,9
8,9
8,9
14,1
14,1
14,1
14,1
14,1
14,1
14,1
14,1
14,1
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
18,7
18,7
18,7
18,7
18,7
18,7
18,7
18,7
18,7
18,7
18,7
18,7
42,6
42,6
42,6
42,6
42,6
42,6
42,6
42,6
42,6
42,6
42,6
42,6
tipo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
sbarre
cavi
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
sbarre
cavi
cavi
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
sbarre
sbarre
cavi
cavi
cavi
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
sbarre
sbarre
cavi
cavi
cavi
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
cavo
sezione
185
150
120
95
70
50
35
240
150
120
95
70
50
35
50x6
185x2
240
150
120
95
70
50
35
100x6
240x3
185x2
240
150
120
95
70
50
35
100x10
100x6
240x4
240x3
240x2
240
150
120
95
70
50
35
2x100x10
100x10
240x6
240x3
240x2
240
150
120
95
70
50
35
CRITERI DI PROGETTAZIONE
Icc 0m
5,5
5,5
5,5
5,5
5,5
5,5
5,5
8,5
8,5
8,5
8,5
8,5
8,5
8,5
13,5
13,5
13,5
13,5
13,5
13,5
13,5
13,5
13,5
21,1
21,1
21,1
21,1
21,1
21,1
21,1
21,1
21,1
21,1
18,2
18,2
18,2
18,2
18,2
18,2
18,2
18,2
18,2
18,2
18,2
18,2
39,3
39,3
39,3
39,3
39,3
39,3
39,3
39,3
39,3
39,3
39,3
39,3
Icc 7m
5,3
5,3
5,3
5,3
5,2
5,2
5,1
8,2
8,2
8,1
8,1
8
7,8
7,7
12,8
13,2
12,9
12,7
12,6
12,4
12,2
11,9
11,5
19,9
20,5
20,2
19,5
19,2
18,8
18,5
18
17,2
16,4
18
17,3
17,9
17,8
17,6
17,1
16,9
16,7
16,5
16,2
15,6
15
38,4
38,3
38,4
37,5
36,6
34,2
33
31,8
30,9
29
26,6
24,2
Icc 10m
5,3
5,3
5,2
5,2
5,1
5
4,9
8,1
8
8
7,9
7,8
7,6
7,3
12,5
13
12,6
12,4
12,2
12,1
11,8
11,3
10,8
19,5
20,3
19,9
19
18,5
18
17,7
17
15,9
14,8
17,9
17
17,8
17,7
17,4
16,7
16,4
16,1
15,9
15,4
14,7
13,8
37,9
37,8
38,1
36,8
35,6
32,4
30,9
29,5
28,3
26,1
23,2
20,4
Icc 15m
5,2
5,2
5,1
5,1
5
4,9
4,7
8
7,8
7,7
7,6
7,4
7,2
6,8
12,1
12,8
12,2
11,9
11,7
11,5
11,1
10,4
9,7
18,8
20
19,3
18,1
17,4
16,9
16,4
15,4
14
12,5
17,7
16,5
17,6
17,4
17
16
15,6
15,3
14,9
14,2
13,2
12
37,3
37,1
37,4
35,7
34
29,8
27,8
26,3
24,8
22,2
18,9
16
Icc 30m
4,9
4,9
4,8
4,7
4,6
4,3
4,1
7,5
7,3
7,1
6,9
6,6
6,1
5,5
10,9
12,1
11,1
10,7
10,3
9,9
9,2
8,1
7,1
16,9
19
17,8
15,8
14,8
14,1
13,2
11,8
10
8,4
17,3
15,1
17,1
16,7
16
14,3
13,6
13,1
12,4
11,3
9,7
8,2
35,4
35,1
35,7
32,6
29,9
23,9
21,2
19,6
17,8
15
11,9
9,5
Icc 80m
4,3
4,2
4
3,8
3,5
3,1
2,7
6,2
5,8
5,5
5,1
4,6
3,8
3,1
8,3
10,3
8,6
7,7
7,2
6,6
5,6
4,4
3,6
12,8
16,3
14
11
9,5
8,7
7,7
6,4
4,9
3,8
16
11,7
15,4
14,7
13,3
10,4
9,1
8,4
7,6
6,3
4,8
3,8
30,3
29,5
30,8
25,2
21,2
14,3
11,6
10,3
8,9
7
5,2
4
Icc 120m
3,9
3,7
3,5
3,3
3
2,5
2,1
5,5
4,9
4,6
4,2
3,6
2,9
2,3
6,9
9,1
7,2
6,2
5,7
5,1
4,2
3,2
2,5
10,7
14,6
11,9
8,8
7,3
6,6
5,7
4,6
3,4
2,6
15
9,9
14,3
13,3
11,7
8,4
7,1
6,5
5,7
4,6
3,4
2,6
27,2
26,1
27,7
21,2
17,1
10,8
8,5
7,5
6,3
4,9
3,6
2,7
Icc 180m
3,4
3,2
3
2,7
2,4
1,9
1,5
4,6
4
3,7
3,3
2,7
2,1
1,7
5,6
7,7
5,8
4,8
4,4
3,8
3
2,3
1,7
8,6
12,6
9,7
6,8
5,4
4,8
4,1
3,2
2,4
1,8
13,7
8,1
12,9
11,7
9,8
6,6
5,3
4,8
4,1
3,2
2,4
1,8
23,5
22,2
24,1
17,1
13,2
9,5
6
5,2
4,4
3,4
2,4
1,8
■ TABELLE PER LA VALUTAZIONE DELLA CORRENTE
DI CORTOCIRCUITO LUNGO LA LINEA
Nelle 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
Sezione dei
conduttori
di fase (mm2)
1,5
2,5
4
6
130
10
210
16
340
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
2 x 120
2 x 150
2 x 185
3 x 120
3 x 150
3 x 185
Correnti di
cortocircuito
Icc0 in kA
100
90
80
70
60
50
40
35
30
25
20
15
10
7
5
4
3
2
1
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 infine 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.
Lunghezza della linea in metri (cavi in rame)
0,8
1,3
1
1,7
2,5
0,8
1,3
2,1
3
1
1,6
2,5
4
1,3
2,1
3,5
5
1,6
2,6
4
6,5
3
5
8,5
13
6,5
10
17
25
8
13
21
32
9,5
16
25
38
13
21
34
50
16
26
42
65
0,8
1,1
2,1
4
5,5
6,5
8,5
11
21
42
55
65
85
110
0,9
1
1,4
1,7
3,5
7
8,5
10
14
17
34
70
85
100
140
170
1
1,5
1,1
2,1
1,5
3
1
2
4
0,9
1,3 2,5
5
1
1,4 2,7
5,5
1,1
1,6 3
6,5
1,4
2
4
8
1,7
2,4 5
9,5
1,8
2,5 5,1
10
1,9
2,8 5,5
11
2,3
3,5 6,5
13
2,7
4
7,5
15
2,9
4
8
16
3,5
5
9,5
20
Correnti di cortocircuito Icc1
1,3
1,9
2,7
3,5
5
6,5
7
8
10
12
13
14
16
19
21
24
in kA
1,6
2,2
3
4,5
6
7,5
8
9,5
12
15
15
17
20
23
25
29
2,1
3
4
6
8
10
11
13
16
19
20
22
26
30
33
39
2,6
3,5
5,5
7,5
10
13
14
16
20
24
25
28
33
38
41
49
5
7,5
11
15
20
25
27
32
40
49
50
55
65
75
80
95
10
15
21
30
40
50
55
65
80
95
100
110
130
150
160
190
13
19
27
37
50
65
70
80
100
120
130
140
160
190
210
240
16
22
32
44
60
75
80
95
120
150
150
180
200
230
250
290
21
30
40
60
80
100
110
130
160
190
200
220
260
300
330
390
26
37
55
75
100
130
140
160
200
240
250
280
330
380
410
50
75
110
150
200
250
270
320
400
100
150
210
300
400
130
190
270
370
160
220
320
210
300
260
370
94
85
76
67
58
48
39
34
29
25
20
15
10
7
5
4
3
2
1
67
62
57
52
46
40
33
30
26
22
18
14
9,5
7
5
4
3
2
1
63
58
54
49
44
39
32
29
25
22
18
14
9,5
6,5
5
4
2,9
2
1
56
52
49
45
41
36
30
27
24
21
17
13
9,5
6,5
5
4
2,9
2
1
50
47
44
41
38
33
29
26
23
20
17
13
9
6,5
5
4
2,9
2
1
33
32
31
29
27
25
22
21
19
17
14
12
8,5
6
4,5
3,5
2,8
1,9
1
20
20
19
18
18
17
15
15
14
13
11
9,5
7
5,5
4
3,5
2,7
1,9
1
17
16
16
16
15
14
13
13
12
11
10
8,5
6,5
5
4
3,5
2,6
1,8
1
14
14
14
14
13
13
12
11
11
10
9
8
6,5
5
4
3
2,5
1,8
0,9
11
11
11
11
10
10
9,5
9
9
8,5
7,5
7
5,5
4,5
3,5
3
2,4
1,7
0,9
9
9
9
9
8,5
8,5
8
8
7,5
7
6,5
6
5
4
3,5
2,9
2,3
1,7
0,9
5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4
4
4
3,5
2,9
2,5
2,2
1,9
1,4
0,8
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
2,3
2,3
2,3
2,2
2,1
2
1,8
1,7
1,5
1,4
1,1
0,7
2
2
2
1,9
1,9
1,9
1,9
1,9
1,9
1,9
1,8
1,8
1,7
1,6
1,4
1,3
1,2
1
0,7
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,5
1,5
1,4
1,3
1,3
1,2
1,1
0,9
0,6
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,1
1,1
1,1
1,1
0,9
0,8
0,6
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,7
0,5
91
83
74
65
57
48
39
34
29
24
20
15
10
7
5
4
3
2
1
83
76
69
61
54
46
37
33
28
24
19
15
10
7
5
4
3
2
1
71
66
61
55
48
42
35
31
27
23
19
14
9,5
7
5
4
3
2
1
32
50
85
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,3
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
49
49
Protezione
dal cortocircuito
Sezione dei
conduttori
di fase (mm2)
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
2 x 120
2 x 150
2 x 185
2 x 240
3 x 120
3 x 150
3 x 185
3 x 240
Correnti di
cortocircuito
Icc0 in kA
100
90
80
70
60
50
40
35
30
25
20
15
10
7
5
4
3
2
1
50
Lunghezza della linea in metri (cavi in alluminio)
0,8
0,9 1,2
1,3 1,7
0,9
1,8 2,3
1,3
2,5 3
0,8 1,7
3
4
0,9 1,7
3,5 4,5
1
2
4
5
0,9
1,3 2,5
5
6,5
1
1,5 3
6
7,5
1,1
1,6 3
6,5 8
1,2
1,7 3,5
7
9
1,4
2
4,1
8
10
1,8
2,5 5
10
13
1,7
2,4 4,5
9,5 12
1,8
2,6 5
10
13
2,1
3
6
12
15
2,7
4
7,5
15
19
Correnti di cortocircuito Icc1 in kA
1
1,4
2
2,8
4
4,5
5
6
7,5
9
9,5
10
12
15
14
15
18
23
0,8
1,3
1,8
2,6
3,5
5
6,5
7
8
10
12
13
14
16
20
19
21
24
30
1,1
1,7
2,3
3,5
4,5
6,5
8
8,5
10
13
15
16
17
20
25
24
26
30
38
0,8
1,3
2,1
3,5
4,5
6,5
9
13
17
17
20
25
30
32
35
41
50
48
50
60
75
94
85
76
67
58
48
39
34
29
25
20
15
10
7
5
4
3
2
1
63
58
54
49
44
39
32
29
25
22
18
14
9,5
6,5
5
4
2,9
2
1
56
52
49
45
41
36
30
27
24
21
17
13
9,5
6,5
5
4
2,9
2
1
50
47
44
41
38
33
29
26
23
20
17
13
9
6,5
5
4
2,9
2
1
33
32
31
29
27
25
22
21
19
17
14
12
8,5
6
4,5
3,5
2,8
1,9
1
91
83
74
65
57
48
39
34
29
24
20
15
10
7
5
4
3
2
1
83
76
69
61
54
46
37
33
28
24
19
15
10
7
5
4
3
2
1
CRITERI DI PROGETTAZIONE
71
66
61
55
48
42
35
31
27
23
19
14
9,5
7
5
4
3
2
1
67
62
57
52
46
40
33
30
26
22
18
14
9,5
7
5
4
3
2
1
1
1,6
2,6
4
6,5
9
13
18
25
32
34
40
50
60
65
70
80
100
95
100
120
150
0,8
1,3
2
3,5
5,5
8,5
12
17
23
32
40
43
50
65
75
80
85
100
130
120
130
150
190
1
1,6
2,4
4
6,5
10
14
20
28
38
47
50
60
75
90
95
100
120
150
140
150
180
230
1,3
2,1
3
5,5
8,5
13
18
26
37
50
65
70
80
100
120
130
140
160
200
190
210
240
300
1,6
2,6
4
6,5
11
17
23
33
46
65
80
85
100
130
150
160
170
200
250
240
260
300
380
3
5
8
13
21
33
46
65
90
130
160
170
200
250
300
320
6,5
10
16
26
42
65
90
130
180
250
320
340
400
8
13
20
33
55
85
120
170
230
310
400
9,5
16
24
40
65
100
140
200
280
380
13
21
32
55
85
130
180
260
370
16
26
40
65
105
165
230
330
32
50
60
130
210
330
20
20
19
18
18
17
15
15
14
13
11
9,5
7
5,5
4
3,5
2,7
1,9
1
17
16
16
16
15
14
13
13
12
11
10
8,5
6,5
5
4
3,5
2,6
1,8
1
14
14
14
14
13
13
12
11
11
10
9
8
6,5
5
4
3
2,5
1,8
0,9
11
11
11
11
10
10
9,5
9
9
8,5
7,5
7
5,5
4,5
3,5
3
2,4
1,7
0,9
9
9
9
9
8,5
8,5
8
8
7,5
7
6,5
6
5
4
3,5
2,9
2,3
1,7
0,9
5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4
4
4
3,5
2,9
2,5
2,2
1,9
1,4
0,8
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
2,3
2,3
2,3
2,2
2,1
2
1,8
1,7
1,5
1,4
1,1
0,7
2
2
2
1,9
1,9
1,9
1,9
1,9
1,9
1,9
1,8
1,8
1,7
1,6
1,4
1,3
1,2
1
0,7
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,5
1,5
1,4
1,3
1,3
1,2
1,1
0,9
0,6
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,1
1,1
1,1
1,1
0,9
0,8
0,6
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,7
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,3
■ TABELLE PER LA VALUTAZIONE DELLA Icc1 LUNGO LA
LINEA IN FUNZIONE DELLA Icc0 DI FORNITURA ENEL
Linee Trifase
Sezione (mm2)
4
6
10
16
25
Lunghezza della linea trifase (m)
1
1.3
1.8
1.5
2
2.7
2.5
3.3
4.5
4
5.2
7.1
6.3
8.1
11.3
2.4
3.6
6
9.5
15
3.2
4.8
8
12.5
20
4.4
6.6
11
17.5
27.5
6
9
15
24
37.5
8.4
12.6
21
33.5
52.5
11
16.5
28
44
70
15
22.5
37.5
60
94
20
30
50
80
125
Icc0 (kA)
3
3.5
4
4.5
5
6
7
8
10
12
14
17
20
22
25
Icc1 (kA)
3
3.5
3.5
4
4.5
5.5
6.5
7
9
10.5
12
14
16
17.5
19
2.5
3
3.5
3.5
4
4.5
5.5
6
7
8.5
9.5
10.5
11
12
12.5
2.5
3
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6.5
7.5
8
9
9.5
10
10.5
2.5
2.5
3
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6.5
7
7
7.5
8
8
2
2.5
2.5
3
3
3.5
4
4
4.5
5
5.5
5.5
6
6
6
2
2
2.5
2.5
2.5
3
3.5
3.5
3.5
4
4
4.5
4.5
4.5
4.5
1.5
2
2
2
2.5
2.5
2.5
3
3
3.5
3.5
3.5
3.5
3.5
3.5
1.5
1.5
1.5
2
2
2
2
2.5
2.5
2.5
2.5
2.5
2.5
2.5
2.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
2
2
2
2
2
2
2
2
1,8
3
4,3
7
2,5
4
6
10
3,5
5,5
8
13,5
4,5
7,5
11,5
19
6,5
10,5
15,5
26
9
14,5
21,5
36
12,5
20
30
50
17
27
41
68
1,5
2
2
2,5
3
3
3,5
1,5
2
2
2
2,5
2,5
3
1,5
1,5
1,5
2
2
2,5
2,5
1
1,5
1,5
1,5
2
2
2
1
1
1
1,5
1,5
1,5
1,5
1
1
1
1
1
1
1,5
0,5
0,5
1
1
1
1
1
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
3
3
3.5
4
4.5
5
6
7
8.5
10
11.5
13.5
15
16
17.5
2.5
3
3.5
4
4.5
5
6
6.5
8
9.5
10.5
12
13
14
15
Linee monofase
Sezione (mm2)
2,5
4
6
10
Lunghezza della linea monofase (m)
0,7
0,9
1,3
1,1
1,5
2
1,6
2,2
3
2,6
3,7
5,2
Icc0 (kA)
Icc1 (kA)
2
2
2
2,5
2
2
3
2,5
2,5
3,5
3
3
4,5
3,5
3,5
5
4
4
6
5
4,5
N.B. Cavi multipolari - isolamento in PVC.
1,5
2
2,5
2,5
3
3,5
4
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
51
51
Protezione
dal cortocircuito
■ CONDIZIONI GENERALI DI PROTEZIONE
Le 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;
■ PROTEZIONE DEI CAVI DAL CORTOCIRCUITO
La 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 specifica 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
• 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 verifichi in qualsiasi punto della
linea protetta, con la necessaria tempestività al fine
di evitare che gli isolanti assumano temperature
eccessive.
I2t è l’energia specifica 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 efficace 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
specifica 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 verificare se il cavo è
protetto o meno consiste nel confrontare se il valore
dell’energia specifica passante lasciata passare
dall’interruttore è inferiore ai valori di K2S2 riportati
nella tabella seguente.
Valori massimi ammissibili in 103 A2 s dell'integrale di Joule
Sezione mm2
1.5
2.5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
52
PVC
Cu (K=115)
29.7
82.6
211.6
476.1
1322
3385
8265
16200
33062
64802
119335
190440
297562
452625
761760
CRITERI DI PROGETTAZIONE
Al (K=74)
541
1390
3380
6640
13500
26800
49400
78850
G2
Cu (K=135)
41
113
291
656
1822
4665
11390
22325
45562
89302
164480
262440
410062
625750
1049760
Al (K=87)
17
47.3
121
272
756
1930
4730
9270
18900
EPR - XLPE
Cu (K=143)
46
128
328
737
2045
5235
12781
25050
51126
100200
184553
294466
460102
699867
1177863
Al (K=87)
17
47.3
121
275
756
1930
4730
9270
18900
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 specifici è necessario individuare i
punti al di là dei quali l’energia specifica 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
fino a 95 mm2. Per cavi di sezione superiore, o per cavi in
parallelo è necessario moltiplicare il valore ottenuto per i
coefficienti riportati in tabella.
Iccmin =
0,8US
(neutro non distribuito)
1,5ρρ2L
Iccmin =
0,8U0S
integrale di Joule
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.
Caso A
I2 t
A
K 2 S2
Iccmax
corrente di cortocircuito Icc
I2 t
Caso B
B
integrale di Joule
■ VERIFICA GRAFICA DELL’INTEGRALE DI JOULE
La verifica grafica si realizza tracciando e confrontando le
curve di energia degli interruttori e quelle relative al cavo
attuando i seguenti criteri.
K 2 S2
Iccmin
corrente di cortocircuito Icc
diagramma I2t dell'interruttore
diagramma I2t del cavo
Coefficienti di correzione
Sezione cavo (mm2)
Ks
N° cavi in parallelo
Kp
125
0,9
1
1
150
0,85
2
2
185
0,8
3
2,65
240
0,75
4
3
300
0,72
5
3,2
(neutro distribuito)
1,5ρρ(1+m)L
dove: U
U0
S
ρ
m
L
è la tensione concatenata
è la tensione di fase
è la sezione del conduttore
è la resistività a 20°C dei conduttori
è il rapporto tra la resistenza del conduttore di
neutro e di fase
è la lunghezza della conduttura
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
53
53
Protezione
dal cortocircuito
Correnti
critiche
I2 t
integrale di Joule
Correnti critiche
Quando 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
verificare tali situazione attraverso la disuguaglianza:
B
K 2 S2
I2t > K2S2
Vengono considerate “correnti critiche” tutti i valori di
corrente che cadono nell’intervallo B-B1 riportato in
figura 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.
B1
corrente di cortocircuito Icc
correnti
critiche
diagramma I2t dell'interruttore
diagramma I2t del cavo
■ PROTEZIONE DAL CORTOCIRCUITO DEI CONDOTTI
SBARRE
I condotti sbarre vanno protetti dagli effetti termici ed
elettrodinamici dovuti alle elevate correnti transitanti
in caso di cortocircuito.
Protezione contro gli effetti termici
Per assicurare la protezione contro gli effetti termici,
è necessario verificare che l’energia specifica
passante lasciata transitare dall’interruttore a
protezione del condotto sbarre non sia superiore
all’energia specifica passante sopportabile dal
condotto sbarre stesso.
Deve essere soddisfatta la seguente relazione:
I2t CB ≤ I2t BTS
Dove:
I2t CB è l’energia specifica passante dell’interruttore
relativa alla Icc massima.
I2t BTS è il valore dell’ energia specifica sopportabile
dal condotto sbarre, fornito dal costruttore.
54
CRITERI DI PROGETTAZIONE
Protezione contro gli effetti elettrodinamici
Le 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 verificare 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).
Energia specifica passante e
corrente di picco dei condotti sbarre Zucchini
Tipo
Taglia
LB
LB
HL
HL
SL
SL
MS
MS
MS
MR
MR
MR
MR
MR
MR
MR
MR
MR
MR
MR
MR
MR
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
SCP
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
MTS
TS5
TS5
TS5
TS
25
40
25
40
40
63
63
100
160
160
250
315
400
500
630
800
250
315
400
630
800
1000
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3200
4000
800
1000
1250
1600
2000
2500
3200
4000
5000
1000
1250-1600
2000
2250
2500
3200
4000
4500
1000
1250
1600
2000
2500
3000
3200
4000
5000
63
70
110
150
250
Numero
conduttori
2, 4, 6
2, 4, 6
2, 4, 6, 8
2, 4, 6, 8
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
5
5
5
5
4
AL/CU
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Al
Al
Cu
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
I2t di fase
[(kA)2s]
0,48
0,73
0,64
1
7,29
7,29
5,29
20,25
30,25
112,5
312,5
625
900
900
1296
1296
312,5
312,5
900
1296
1296
1296
1296
1764
2500
5625
6400
6400
22500
25600
25600
2025
2500
3600
7225
7744
7744
28900
30976
30976
1600
2500
3600
4900
8100
8100
8100
10000
1600
2500
2500
3600
4900
8100
8100
8100
10000
7,5
81
81
81
121
I2t di neutro
[(kA)2s]
0,48
0,73
0,64
1
7,29
7,29
5,29
20,25
30,25
67,5
187,5
375
540
540
777,6
777,6
187,5
187,5
540
777,6
777,6
777,6
1296
1764
2500
5625
6400
6400
22500
25600
25600
2025
2500
3600
7225
7744
7744
28900
30976
30976
1600
2500
3600
4900
8100
8100
8100
10000
1600
2500
2500
3600
4900
8100
8100
8100
10000
7,5
81
81
81
121
I2t di terra
[(kA)2s]
0,48
0,73
0,64
1
7,29
7,29
5,29
20,25
30,25
67,5
187,5
375
540
540
777,6
777,6
187,5
187,5
540
777,6
777,6
777,6
778
1058
1500
3375
3840
3840
13500
15360
15360
1215
1500
2160
4335
4646
4646
17340
18586
18586
960
1500
2160
2940
4860
4860
4860
6000
960
1500
1500
2160
2940
4860
4860
4860
6000
7,5
81
81
81
121
Corrente di picco
di fase (kA)
10
10
10
10
10
10
10
10
10
30
52,5
52,5
63
63
75,6
75,6
52,5
52,5
63
75,6
75,6
75,6
76
88
110
165
176
176
330
352
352
95
110
132
187
194
194
374
387
387
84
105
132
154
198
198
198
220
84
105
105
132
154
198
198
198
220
7,5
15,3
15,3
15,3
18,7
Corrente di picco
di neutro (kA)
10
10
10
10
10
10
10
10
10
18
31,5
31,5
37,8
37,8
45,4
45,4
31,5
31,5
37,8
45,4
45,4
45,4
47
55
66
99
106
106
198
211
211
56
66
80
112
116
116
224
232
232
50,4
63
79,2
92,4
118,8
118,8
118,8
132
50,4
63
63
79,2
92,4
118,8
118,8
118,8
132
7,5
15,3
15,3
15,3
18,7
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
55
55
Le curve di
limitazione
■ CARATTERISTICHE DI LIMITAZIONE
La corrente di cortocircuito presunta in condizioni
teoriche, sostituendo ciascun polo dell’interruttore
con un conduttore avente impedenza trascurabile,
avrebbe un andamento come indicato in figura.
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 definita “curva di limitazione” che
indica, per i diversi valori di corrente di cortocircuito
presunta (espressa come valore efficace), 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.
■ CARATTERISTICHE DI
LIMITAZIONE SECONDO
CEI EN 60898
La norma CEI EN 60898 definisce tre
classi di limitazione per le quali gli
interruttori possono essere suddivisi,
che rappresentano la capacità di
limitazione dell’energia specifica
passante che ogni interruttore ha.
La norma CEI EN 60947-2 non
definisce alcuna caratteristica di
limitazione per gli interruttori ad
uso industriale. Per correnti normali
superiori a quelle indicate in tabella
non sono definiti valori di energia.
CRITERI DI PROGETTAZIONE
5
4
3
2
0,2
andamento teorico
IP (kA)
10 2
5
0,2
ML
5
4
MH
0,3
3
MA
2
0,5
101
0,7
0,8
5
andamento reale
4
3
0,9
2
10 0
10 0
2
3
4
5
10 1
2
3
4
5
Icc (kA)
10 2
Valori ammissibili di I2t lasciato passare per interruttori con corrente nominale fino
a 16A incluso
Icm (A)
3000
4500
6000
10000
Classi di energia
1
I2t max (A2s)
Tipi B-C
Non
vengono
speciﬁcati
limiti
2
I2t max (A2s)
Tipo B
31000
60000
100000
240000
Tipo C
37000
75000
120000
290000
3
I2t max (A2s)
Tipo B
15000
25000
35000
70000
Tipo C
18000
30000
42000
84000
Valori ammissibili di I2t lasciato passare per interruttori con corrente nominale > 16A
fino a 32A incluso
Icm (A)
3000
4500
6000
10000
56
10 3
Classi di energia
1
I2t max (A2s)
Tipi B-C
Non
vengono
speciﬁcati
limiti
2
I2t max (A2s)
Tipo B
40000
80000
130000
310000
Tipo C
50000
100000
160000
370000
3
I2t max (A2s)
Tipo B
18000
32000
45000
90000
Tipo C
22000
39000
55000
110000
■ 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, fin dalla prima semionda, il
raggiungimento del valore di picco IP . Si chiama
coefficiente di limitazione C dell'apparecchio il
rapporto fra la corrente effettiva di picco IPL e la
corrente di picco teorica IP.
C=
IPL
IP
Dal diagramma che quantifica 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 coefficienti 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 coefficienti di limitazione inferiori
a 0,2. Ciò significa 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).
Il coefficiente di limitazione C é funzione diretta del
tempo di prearco e funzione inversa della tensione
d'arco.
Il coefficiente di limitazione C in funzione del tempo di prearco e della tensione d’arco
C
IP
Limitazione
della corrente
di picco
IPL
1
0,9
tempi di pre - arco
t0
t1
IPL
=C
IP
t2
0,8
0,7
0,6
3 ms
0,5
2 ms
0,4
1,5 ms
t0
t2
Va
V
0,3
=K
1,0 ms
0,2
V
Va
Rapporto tra
tensione di picco Va
e valore massimo
della tensione
di rete V
0,5 ms
0,1
0,2 ms
0,25
0,50
0,75
1
1,25
K
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
57
57
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
specifica passante si può calcolare con la relazione:
t
0
∫[
I (t) ]2 dt = Icc2t
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 finale di 200°C
valido quando non sono da temere pericoli termici.
dove Icc è la corrente presunta di cortocircuito e t è il
tempo totale di interruzione.
Sezioni minime protette per tempo di ritardo nullo (mm2)
Tipo di linea
cavo isolato in PVC
cavo isolato in gomma G2
cavo isolato in gomma G5
sbarre di rame
Corrente presunta di cortocircuito in kA
10
15
20
25
35
50
25
35
50
25
35
50
16
24
32
25
70
50
50
40
30
70
70
70
48
35
95
70
70
56
40
95
95
95
65
45
120
95
95
72
50
120
120
95
81
60
150
120
120
97
30
120
120
95
77
35
150
120
120
90
40
150
150
120
103
45
185
150
150
115
50
185
185
150
128
60
240
185
185
154
30
185
150
150
114
35
185
185
150
133
40
240
185
185
152
45
240
240
240
171
50
300
240
240
190
60
2x185
2x150
2x150
228
70
185
150
150
113
Sezioni minime protette per tempo di ritardo di 100 ms (mm2)
Tipo di linea
cavo isolato in PVC
cavo isolato in gomma G2
cavo isolato in gomma G5
sbarre di rame
Corrente presunta di cortocircuito in kA
10
15
20
50
70
95
35
50
70
35
50
70
26
39
52
25
95
95
95
64
70
300
240
240
178
Sezioni minime protette per tempo di ritardo di 300 ms (mm2)
Tipo di linea
cavo isolato in PVC
cavo isolato in gomma G2
cavo isolato in gomma G5
sbarre di rame
58
Corrente presunta di cortocircuito in kA
10
15
20
70
95
120
50
70
95
50
70
95
38
57
76
CRITERI DI PROGETTAZIONE
25
150
120
120
95
70
2x185
2x150
2x150
266
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 per
dimensionare correttamente l’impianto di
condizionamento dell’edificio.
Le perdite in regime trifase valgono:
Pj = 3•rt•I2B•L
1000
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
L1
L2-L1
L3-L2
1° tronco
2° tronco
3° tronco
corrente transitante
I1+I2+I3
I2+I3
I3
perdite
P1=3rtL1(I1+I2+I3)2
P2=3rt(L2-L1)(I2+I3)2
P3=3rt(L3-L2)(I3)2
Perdite totali nel condotto sbarre Ptot=P1+P2+P3
in regime monofase
L1
L3
L2
Pj = 2•rt•I2B•L
1000
I1+I2+I3
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)
I2+I3
I3
l1
l2
L
L
l3
L
Connessione tra condotti sbarre Zucchini SCP
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
59
59
Scelta degli interruttori con
più trasformatori in parallelo
■ SCELTA DEGLI INTERRUTTORI PER CIRCUITI
CON 2 O 3 TRASFORMATORI IN PARALLELO
Nel 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.
Schema di accoppiamento degli interruttori con 2 trasformatori
Esempio con 2 trasformatori
Potenza trasformatori = 400 kVA
Icc = 28300A
MA630 e ME125B = coordinamento in back-up
MA630ES e ME160N = coordinamento selettivo.
Schema di accoppiamento degli interruttori con 3 trasformatori
A2
A1
B
B
A1
B
B
*C
A3
A2
B
B
*C
Accoppiamento degli interruttori con 2 trasformatori
Potenza trasformat. (kVA)
Icc max 1) (A)
In trasformatori 1) (A)
Tipo interruttore A1 e A2
Icu di A1 e A2 (kA)
Interruttore B
(grandezza minima
applicabile) 2)
200
14280
290
MA400
35
MA125
260
17800
360
MA400
35
MA125
ME125B
315
22400
456
MA630 MA630ES
50
50
ME125B ME160H
400
28300
580
MA630 MA630ES
50
50
ME125B ME160N
500
35300
720
MA800
50
ME125B
400
42450
580
MA630 MA630ES
50
50
ME160N MH160
MH250
500
52950
720
MH800
70
ME160H
MA800ES
50
MA160
MA250
630
44200
910
MA1250ES
50
MH160
MH250
800
38600
1155
MA1250ES
50
MH160
MH250
Accoppiamento degli interruttori con 3 trasformatori
Potenza trasformat. (kVA)
Icc max 1) (A)
In trasformatori 1) (A)
Tipo interrutt. A1-A2-A3
Icu di A1-A2-A3 (kA)
Interruttore B
(grandezza minima
applicabile) 2)
200
21420
290
MA400
35
ME125B
260
26700
360
MA400
35
ME125B
315
33600
456
MA630 MA630ES
50
50
ME160N MA160
MA250
1) Valori riferiti a sistemi trifase a 400V.
2) Tutti gli interruttori con Icu maggiore sono naturalmente applicabili.
60
CRITERI DI PROGETTAZIONE
630
66300
910
ML12
70
ML250
800
74400
1155
ML12
70
ML400
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 infinita e trascurando sia i
contributi derivati delle apparecchiature installate
a valle del trasformatore, quali motori asincroni,
Pa
(kVA)
In
(A)
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.
Vcc
%
Icc0
(kA)
Interruttore al secondario
del trasformatore
Icc1
(kA)
Interruttori di partenza
125
160
1 trasformatore
50
72
100
144
160
231
250
361
315
455
400
577
500
722
630
909
800
1154
1250
1804
1600
2310
2000
2887
2500
3608
4
4
4
4
4
4
4
4
6
6
6
6
6
1,8
3,6
5,8
9,1
11,4
14,4
18
22,7
19,3
30
38
48
60,1
MA125 - ME125B
MA160 - ME160B
MA250
MA400 - MA400E
MA630E - MA630
MA630ES - MA630
MA800ES - MA800
MA1250ES - MA1250
MA1250ES - MA1250
MH20
MH25
MH32
MH40
1,8
3,6
5,8
9,1
11,4
14,4
18
22,7
19,3
30
38
48
60,1
MA125
MA125
MA125
MA125
MA125
MA125
ME125B
ME125B
ME125B
ME125N
2 trasformatori
50
72
100
144
160
231
250
361
315
455
400
577
500
722
630
909
800
1154
1000
1443
1250
1804
1600
2310
2000
2887
4
4
4
4
4
4
4
4
6
6
6
6
6
1,8
3,6
5,8
9,1
11,4
14,4
18
22,7
19,3
24
30
38
48
MA125 - ME125B
MA160 - ME160B
MA250
MA400 - MA400E
MA630E - MA630
MA630ES - MA630
MA800ES - MA800
MA1250ES - MA1250
MA1250ES - MA1250
MA1600ES
MH20
MH25
MH32
3,6
7,2
11,6
18,2
22,8
28,8
36
45,4
38,6
48
60
76
96
MA125
MA125
MA125
MA125
MA125
MA125
ME125N
3 trasformatori
50
72
100
144
160
231
250
361
315
455
400
577
500
722
630
909
800
1154
1000
1443
1250
1804
4
4
4
4
4
4
4
4
6
6
6
1,8
3,6
5,8
9,1
11,4
14,4
18
22,7
19,3
24
30
MA125 - ME125B
MA160 - ME160B
MA250
MA400 - MA400E
MA630E - MA630
MA630ES - MA630
MA800ES - MA800
MA1250ES - MA1250
MA1250ES - MA1250
MA1600ES
MH20
5,4
10,8
17,4
27,3
34,2
43,2
54
68,1
58
72
90
MA125
MA125
ME125B
ME125N
ME125N
ME160B
ME160B
ME160B
ME160B
ME160B
ME160B
ME160B
ME160B
ME160N
ME160H
ME160B
ME160B
ME160B
ME160B
ME160B
ME160N
ME160H
ME160H
ME160H
MH160
ME160B
ME160B
ME160N
ME160N
ME160H
MH160
MH160
MH160
250
400
630
800
1250
MA250
MA250
MA250
MA250
MA250
MA250
MA250
MA250
MH250
MH250
MH250
MA400E
MA400E
MA400E
MA400E
MA400E
MA400E
MA400E
MH400E
MH400E
MH400E
MA630E
MA630E
MA630E
MA630E
MA630E
MA630E
MH630E
MH630E
MH630E
MA800
MA800
MA800
MA800
MH800
MH800
MH800
MA1250
MA1250
MA1250
MH1250
MH1250
MH1250
MA250
MA250
MA250
MA250
MA250
MH250
MH250
MH250
MH250
ML250
ML250
MA400E
MA400E
MA400E
MA400E
MH400E
MH400E
MH400E
MH400E
ML400E
ML400E
MA630E
MA630E
MA630E
MH630E
MH630E
MH630E
MH630E
ML630E
ML630E
MA800
MA800
MA800
MA800
MH800
ML800
ML800
MA1250
MA1250
MA1250
MH1250
ML1250
ML1250
MA250
MA250
MA250
MH250
MH250
MH250
MH250
ML250
ML250
MA400E
MA400E
MH400E
MH400E
MH400E
MH400E
ML400E
ML400E
MA630E
MH630E
MH630E
MH630E
MH630E
ML630E
ML630E
MH800
MH800
MH800
ML800
ML800
MH1250
MH1250
ML1250
ML1250
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
61
61
LA COMPENSAZIONE
DELL’ENERGIA
REATTIVA
62
CRITERI DI PROGETTAZIONE
INDICE DI SEZIONE
64
Compensazione dell’energia reattiva in bassa tensione
INDICE
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
63
Compensazione
dell’energia reattiva in bassa tensione
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 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.).
Potenza attiva “P” (kW)
E’ la potenza effettivamente utilizzata dai carichi
alimentati per lo sviluppo di energia meccanica o
termica.
Pa = √ P2 + Q2 = V x I
Q = V x I x senϕ (kVAR)
Potenza apparente “Pa” (kVA)
E’ la potenza assorbita dall’impianto utilizzatore.
P = V x I x cosϕ (kW)
■ 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.
Cosϕ =
P
Pa
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 finanziari 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).
■ 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.
64
CRITERI DI PROGETTAZIONE
Ic
ϕ
ϕ1
V
Ib
I1
I
Ic
ϕ
ϕ1
I
I1
Ic
Ib
-
angolo di sfasamento prima della compensazione
angolo di sfasamento dopo la compensazione
corrente apparente non compensata
corrente apparente compensata
corrente capacitiva
corrente induttiva residua (dopo la compensazione)
■ 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 affidabilità dell’impianto
di rifasamento da realizzare. In pratica il sistema di
compensazione può essere di tipo:
a) distribuito
b) 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.
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
65
65
Compensazione
dell’energia reattiva in bassa tensione
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 efficace 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
verificarsi per grandi variazioni di carico di alcune
grosse utenze rifasate direttamente.
66
CRITERI DI PROGETTAZIONE
■ DETERMINAZIONE DELLA POTENZA DEI
CONDENSATORI
La 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 coefficiente moltiplicatore “k”
riportato nella tabella di seguito.
Il valore di “k” indica la potenza del condensatore in
kvar per ogni kW del carico.
P
ϕ
ϕ1
Pa1
Q1
Q
Pa
Qc
Pa potenza apparente prima della compensazione
Pa1 potenza apparente dopo la compensazione
Q potenza reattiva assorbita dai carichi della rete
Qc = k x P (kVAR)
■ TENSIONI NOMINALI ED ENERGIA REATTIVA DEI
CONDENSATORI
L’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:
2
Qc = Qn x
U x F
U1 F1
( )
■ ESEMPIO APPLICATIVO
Rifasamento di un impianto elettrico avente le
seguenti caratteristiche:
Potenza attiva installata: P = 200 kW
Rete trifase con tensione: U = 380V 50 Hz
Fattore di potenza iniziale: cosϕ = 0,65
Fattore di potenza richiesto: cosϕ = 0,90
Tipo di utenza:
carichi eterogenei con assorbimento molto variabile
Il 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.
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
(U1
)
U
2
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.
Si individua nella tabella il coefficiente “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 (400 ) = 151,8 kvar
(U1
U)
380
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
67
67
Compensazione
dell’energia reattiva in bassa tensione
Coefficiente moltiplicatore “k” per il calcolo della potenza dei condensatori (kvar/kW)
Cosϕ iniziale
0,40
0,41
0,42
0,43
0,44
0,45
0,46
0,47
0,48
0,49
0,50
0,51
0,52
0,53
0,54
0,55
0,56
0,57
0,58
0,59
0,60
0,61
0,62
0,63
0,64
0,65
0,66
0,67
0,68
0,69
0,70
0,71
0,72
0,73
0,74
0,75
0,76
0,77
0,78
0,79
0,80
0,81
0,82
0,83
0,84
0,85
0,86
0,87
0,88
0,89
0,90
Cosϕ da ottenere
0,8
0,85
1,557
1,669
1,474
1,605
1,413
1,544
1,356
1,487
1,290
1,421
1,230
1,360
1,179
1,309
1,130
1,260
1,076
1,206
1,030
1,160
0,982
1,112
0,936
1,066
0,894
1,024
0,850
0,980
0,809
0,939
0,769
0,899
0,730
0,865
0,692
0,822
0,665
0,785
0,618
0,748
0,584
0,714
0,549
0,679
0,515
0,645
0,483
0,613
0,450
0,580
0,419
0,549
0,388
0,518
0,358
0,488
0,329
0,459
0,299
0,429
0,270
0,400
0,242
0,372
0,213
0,343
0,186
0,316
0,159
0,289
0,132
0,262
0,105
0,235
0,079
0,209
0,053
0,182
0,026
0,156
0,130
0,104
0,078
0,052
0,026
0,9
1,805
1,742
1,681
1,624
1,558
1,501
1,446
1,397
1,343
1,297
1,248
1,202
1,160
1,116
1,075
1,035
0,996
0,958
0,921
0,884
0,849
0,815
0,781
0,749
0,716
0,685
0,654
0,624
0,595
0,565
0,536
0,508
0,479
0,452
0,425
0,398
0,371
0,345
0,319
0,292
0,266
0,240
0,214
0,188
0,162
0,136
0,109
0,083
0,054
0,028
0,91
1,832
1,769
1,709
1,651
1,585
1,532
1,473
1,425
1,370
1,326
1,276
1,230
1,188
1,144
1,103
1,063
1,024
0,986
0,949
0,912
0,878
0,843
0,809
0,777
0,744
0,713
0,682
0,652
0,623
0,593
0,564
0,536
0,507
0,400
0,453
0,426
0,399
0,373
0,347
0,320
0,294
0,268
0,242
0,216
0,190
0,164
0,140
0,114
0,085
0,059
0,031
0,92
1,861
1,798
1,738
1,680
1,614
1,561
1,502
1,454
1,400
1,355
1,303
1,257
1,215
1,171
1,130
1,090
1,051
1,013
0,976
0,939
0,905
0,870
0,836
0,804
0,771
0,740
0,709
0,679
0,650
0,620
0,591
0,563
0,534
0,507
0,480
0,453
0,426
0,400
0,374
0,347
0,321
0,295
0,269
0,243
0,217
0,191
0,167
0,141
0,112
0,096
0,058
0,93
1,895
1,831
1,771
1,713
1,647
1,592
1,533
1,485
1,430
1,386
1,337
1,291
1,249
1,205
1,164
1,124
1,085
1,047
1,010
0,973
0,939
0,904
0,870
0,838
0,805
0,774
0,743
0,713
0,684
0,654
0,625
0,597
0,568
0,541
0,514
0,487
0,460
0,434
0,408
0,381
0,355
0,329
0,303
0,277
0,251
0,225
0,198
0,172
0,143
0,117
0,089
■ FUNZIONAMENTO CON CARICHI CAPACITIVI
La 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
68
CRITERI DI PROGETTAZIONE
0,94
1,924
1,860
1,800
1,742
1,677
1,626
1,567
1,519
1,464
1,420
1,369
1,323
1,281
1,237
1,196
1,156
1,117
1,079
1,042
1,005
0,971
0,936
0,902
0,870
0,837
0,806
0,775
0,745
0,716
0,686
0,657
0,629
0,600
0,573
0,546
0,519
0,492
0,466
0,440
0,413
0,387
0,361
0,335
0,309
0,283
0,257
0,230
0,204
0,175
0,149
0,121
0,95
1,959
1,896
1,836
1,778
1,712
1,659
1,600
1,532
1,497
1,453
1,403
1,357
1,315
1,271
1,230
1,190
1,151
1,113
1,076
1,039
1,005
0,970
0,936
0,904
0,871
0,840
0,809
0,779
0,750
0,720
0,691
0,663
0,634
0,607
0,580
0,553
0,526
0,500
0,474
0,447
0,421
0,395
0,369
0,343
0,317
0,291
0,264
0,238
0,209
0,183
0,155
0,96
1,998
1,935
1,874
1,816
1,751
1,695
1,636
1,588
1,534
1,489
1,441
1,395
1,353
1,309
1,268
1,228
1,189
1,151
1,114
1,077
1,043
1,008
0,974
0,942
0,909
0,878
0,847
0,817
0,788
0,758
0,729
0,701
0,672
0,645
0,618
0,591
0,564
0,538
0,512
0,485
0,459
0,433
0,407
0,381
0,355
0,329
0,301
0,275
0,246
0,230
0,192
0,97
2,037
1,973
1,913
1,855
1,790
1,737
1,677
1,629
1,575
1,530
1,481
1,435
1,393
1,343
1,308
1,268
1,229
1,191
1,154
1,117
1,083
1,048
1,014
0,982
0,949
0,918
0,887
0,857
0,828
0,798
0,769
0,741
0,712
0,685
0,658
0,631
0,604
0,578
0,552
0,525
0,499
0,473
0,447
0,421
0,395
0,369
0,343
0,317
0,288
0,262
0,234
0,98
2,085
2,021
1,961
1,903
1,837
1,784
1,725
1,677
1,623
1,578
1,529
1,483
1,441
1,397
1,356
1,316
1,277
1,239
1,202
1,165
1,131
1,096
1,062
1,030
0,997
0,966
0,935
0,905
0,876
0,840
0,811
0,783
0,754
0,727
0,700
0,673
0,652
0,620
0,594
0,567
0,541
0,515
0,489
0,463
0,437
0,417
0,390
0,364
0,335
0,309
0,281
0,99
2,146
2,082
2,022
1,964
1,899
1,846
1,786
1,758
1,684
1,639
1,590
1,544
1,502
1,458
1,417
1,377
1,338
1,300
1,263
1,226
1,192
1,157
1,123
1,091
1,058
1,007
0,996
0,966
0,937
0,907
0,878
0,850
0,821
0,794
0,767
0,740
0,713
0,687
0,661
0,634
0,608
0,582
0,556
0,530
0,504
0,478
0,450
0,424
0,395
0,369
0,341
1
2,288
2,225
2,164
2,107
2,041
1,988
1,929
1,881
1,826
1,782
1,732
1,686
1,644
1,600
1,559
1,519
1,480
1,442
1,405
1,368
1,334
1,299
1,265
1,233
1,200
1,169
1,138
1,108
1,079
1,049
1,020
0,992
0,963
0,936
0,909
0,882
0,844
0,829
0,803
0,776
0,750
0,724
0,698
0,672
0,645
0,620
0,593
0,567
0,538
0,512
0,484
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 CONDENSATORI
Gi 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 verificano 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%).
Rete trifase a 230V a.c. 50Hz
Potenza della
In (A)
batteria (kVAR)
interruttori
5
20
7,5
25
10
40
15
63
20
100
25
100
30
125
35
125
40
160
50
250
60
250
70
250
80
320
90
320
100
400
110
400
120
500
135
500
140
500
150
630
175
630
180
800
200
800
240
1000
275
1000
300
1250
Tipo
interruttori
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME/MH160
MA/MH/ML250
MA/MH/ML250
MA/MH/ML250
MA/MH/ML400
MA/MH/ML400
MA/MH/ML400
MA/MH/ML400
MA/MH/ML630
MA/MH/ML630
MA/MH/ML630
MA/MH/ML630
MA/MH/ML630
MA/MH/ML800
MA/MH/ML800
MA/MH/ML1250
MA/MH/ML1250
MA/MH/ML1250
■ SEZIONE DEI CAVI DI ALIMENTAZIONE
La 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%.
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).
Rete trifase a 400V a.c. 50Hz
Potenza della
In (A)
batteria (kVAR)
interruttori
5
16
7,5
16
10
25
15
40
20
40
25
63
30
100
35
100
40
100
50
100
60
125
75
160
90
250
100
250
110
250
120
250
135
320
150
320
160
400
180
400
190
400
200
500
225
500
240
500
275
630
300
630
360
800
400
1000
Tipo
interruttori
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME125
MA/ME125
MA/MH160
MA/MH/ML250
MA/MH/ML250
MA/MH/ML250
MA/MH/ML250
MA/MH/ML400
MA/MH/ML400
MA/MH/ML400
MA/MH/ML400
MA/MH/ML400
MA/MH/ML630
MA/MH/ML630
MA/MH/ML630
MA/MH/ML630
MA/MH/ML630
MA/MH/ML800
MA/MH/ML1250
IB = 1,3 x 1,1 . Ic = 1,43 Ic
IB massima corrente assorbita dalla batteria di
condensatori
Ic corrente assorbita dalla batteria di condensatori
alla tensione dell’impianto.
CARATTERISTICHE GENERALI
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
69
69
70
CRITERI DI PROGETTAZIONE
GLOSSARIO E
DEFINIZIONI
GLOSSARIO
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
71
Definizioni e
grandezze
Di seguito vengono indicate le definizioni 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 composizioni verificate con prove di tipo, sia composizioni
non verificate con prove di tipo purché derivate da
quelle verificate. Il quadro ANS è in parte soggetto a
prove di tipo e in parte verificato 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 interruttori, con le apparecchiature associate di comando, di
misura, di segnalazione, di protezione e di regolazione, complete di tutte le loro connessioni elettriche
e meccaniche, progettate e costruite per l’uso nei
cantieri.
Corrente nominale di impiego (In)
10000
1h
1000
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
CEI EN 60898
Inf
1,13 In
If
1,45 In
CEI EN 60947-2
1,05 In
1,3 In
Tempo convenzionale
1 ora per In ≤ 63A
2 ore per In > 63A
1 ora per In ≤ 63A
2 ore per In > 63A
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 superficiale.
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.
t (s)
100
10
1
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
verificando che non si inneschino scariche tra i
contatti di una stessa fase o tra una fase e massa.
0,1
0,01
0,001
0,7 1
In Inf
72
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
definiti limiti.
2
3
If
4 5
Im1
CRITERI DI PROGETTAZIONE
10
Im2
20
30
50
100
I/In
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
≤ 6000A
> 6000A
≤ 10000A
> 10000A
K
1
0,75
0,5
Ics
Ics = Icn
Ics = 0,75 Icn
(valore minimo 6000A)
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
definito il limite massimo di Icn pari a 25 kA.
Potere di chiusura nominale in cortocircuito (Icm)
È il massimo valore di picco della corrente presunta
in condizioni specificate, riferito ad una determinata
tensione ed ad un determinato fattore di potenza.
Il legame tra Icm ed il potere di interruzione in
cortocircuito è definito nella tabella di seguito.
Pdi (kA)
(valore efﬁcace)
Fattore di
potenza
4.5 < Icu ≤ 6
6 < Icu ≤ 10
10 < Icu ≤ 20
20 < Icu ≤ 50
50 < Icu
0,7
0,5
0,3
0,25
0,2
Valore minimo del fattore
potere di chiusura
n=
Icu
1,5
1,7
2,0
2,1
2,2
Categoria di utilizzazione “A”
Questo tipo di classificazione definita 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 classificati di categoria A non sono
idonei per costruzione e caratteristiche a realizzare la
selettività cronometrica in cortocircuito.
Categoria di utilizzazione “B”
Gli interruttori classificati 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 fisso o regolabile.
Questi interruttori devono essere in grado di
sopportare i valori di Icw definiti 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 verifica 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 definito nella tabella di
seguito.
In ≤ 2500A Icw = il maggiore tra 12 In e 5 kA
In > 2500A Icw = 30 kA
GLOSSARIO
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
73
73
Definizioni e
grandezze
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.
Caratteristiche di intervento magnetico K-Z-MA
Queste caratteristiche sono definite dal costruttore
per un determinato tipo di interruttori, conformi alla
norma CEI EN 60947-2.
Curva
Campo di applicazione
Curva
Protezione di generatori
o di cavi di notevole lunghezza
Protezione di cavi ed impianti
che alimentano utilizzatori normali
Protezione di cavi che alimentano
utilizzatori con elevate correnti di spunto
Z
K
Soglia di
intervento
2,4÷3,6 In
10÷14 In
MA
12÷14 In
B
Soglia di
intervento
3÷5 In
C
5÷10 In
D
10÷20 In
Caratteristica B - C - D
100
t(s)
Z=2,4÷3,6In
t(s)
B=3÷5In
C=5÷10In
10
D=10÷20In
10
1
1
0,1
0,1
0,01
0,01
3
5
10
20
I/Ir
12 14
I/Ir
Caratteristica MA (solo magnetici)
100
t(s)
10
1
0,1
0,01
0,001
74
Protezione di circuiti elettronici
Protezione di cavi che alimentano
utilizzatori con elevate correnti di spunto
Protezione motori dove non è richiesta
la protezione termica
Caratteristica K - Z
100
0,001
Campo di applicazione
CRITERI DI PROGETTAZIONE
0,001
K=10÷14In
2,4 3,6
10
14
I/Ir
Corrente nominale differenziale di intervento (IΔn)
È il valore di corrente assegnato dal costruttore ad
un interruttore differenziale che deve operare in
condizioni specificate 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 definite 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
definite nelle specifiche 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
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.
Tipo AC
Differenziali 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 A
Differenziali 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 S S
Differenziali selettivi o ritardati indifferentemente
di tipo A o AC in grado di intervenire con un ritardo
intenzionale (fisso 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.
Caratteristiche dei differenziali di tipo AC e di tipo A
Tipo di
differenziale
Tipo di corrente
tipo AC
Corrente di
non intervento
Corrente di
intervento certo
Note
0,5 IΔn
1 In
non adatto
per corrente
pulsante
unidirezionale
0,35 IΔn
1,4* In
adatto anche
per corrente
alternata
con corrente
di intervento certo
pari a 1 IΔn
pulsante unidirezionale
con un angolo di 90°
0,25 IΔn
1,4* In
pulsante unidirezionale
con un angolo di 135°
0,211 IΔn
1,4* In
solo corrente alternata
applicata
istantaneamente
solo corrente alternata
lentamente
crescente
tipo A
≥ 150°
≤6 mA
≤6 mA
pulsante unidirezionale
(corrente continua 6 mA)
applicata istantaneamente
pulsante unidirezionale
(corrente continua 6 mA)
lentamente crescente
* 2 In per IΔ = 10 mA
GLOSSARIO
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
75
75
Definizioni e
grandezze
Corrente nominale di picco (Ipk):
massimo valore di picco che ogni circuito deve
sopportare ai fini 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 utilizzo (Ke):
coefficiente definito 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 fine 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:
Fattore di contemporaneità per CEI EN 60439-1
N° dei circuiti principali
2e3
4e5
da 6 a 9 compresi
10 (e più)
Fattore di contemporaneità (K)
0,9
0,8
0,7
0,6
Fattore di contemporaneità (K) secondo CEI 23-51:
coefficiente 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 definito dalla norma
CEI 23-51.
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”.
Corrente nominale del quadro (Inq):
valore più basso tra la corrente nominale in entrata
(Ine) e la corrente nominale in uscita (Inu) definito
dalla norma CEI 23-51. In assenza di dispositivi
di protezione e manovra in entrata, la corrente
nominale del quadro si identifica con la corrente in
uscita.
76
CRITERI DI PROGETTAZIONE
Pau
= potenza in W di altri componenti con perdite signiﬁcative
(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.
Note
NOTE
GUIDA TECNICA CRITERI DI PROGETTAZIONE
77
77
Bticino SpA
Il presente stampato annulla e sostituisce il IT05G
Bticino 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.
Edizione 01/2008
Via Messina, 38
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