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Protezioni elettriche

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Impianti elettrici in BT. Rassegna dei dispositivi di protezione.

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Protezioni elettriche

  1. 1. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba DISPOSITIVI ELETTRICI DI PROTEZIONE 1 Dispositivi di sezionamento e protezione. Magnetotermici, differenziali, fusibili, salvamotori, potere di interruzione. Impianto di terra. CEI 64-8. Rischi elettrici, contatti diretti e indiretti, fibrillazione. Nodi equipotenziali. Sistema TT, Sistema TN, Sistema IT. Sistema IT-M CEI 64-8/7 locali medici. SPD. LPS. Pro manuscripto - Dispense didattiche Istituto Professionale per l'industria e l'Artigianato "Salvo D’Acquisto" Bagheria STAMPA SOLO SE NECESSARIO
  2. 2. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 INTERRUTTORI DI MANOVRA SEZIONATORI • SEZIONATORE: Dispositivo atto al sezionamento che rende visibile la separazione fisica di due circuiti a monte e a valle. • E’ un interruttore non automatico • Può essere un portafusibili con apertura del cassetto dei fusibili (sezionatore fusibilato) • Oppure una serie di leve o contatti visibili 2
  3. 3. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 INTERRUTTORI DI MANOVRA SEZIONATORI 3
  4. 4. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 INTERRUTTORI DI MANOVRA SEZIONATORI MT 4
  5. 5. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 INTERRUTTORI DI MANOVRA SEZIONATORI BT 5 Quasi tutti sono lucchettabili per fare manutenzione!
  6. 6. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 INTERRUTTORI AUTOMATICI • MAGNETICI • TERMICI • MAGNETOTERMICI • DIFFERENZIALI • MAGNETOTERMICI DIFFERENZIALI • SALVAMOTORI 6
  7. 7. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 INTERRUTTORE MAGNETICO PURO •è un interruttore automatico con sganciatore MAGNETICO •è ad azione QUASI ISTANTANEA •serve a proteggere una linea contro i CORTOCIRCUITI •parametro essenziale: corrente di intervento magnetico Im •Usato spesso per i gruppi antincendio 7
  8. 8. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 INTERRUTTORE TERMICO PURO •è un interruttore automatico con sganciatore TERMICO •è ad azione LENTA •serve a proteggere una linea contro i SOVRACCARICHI •nella versione regolabile per proteggere motori si chiama SALVAMOTORE •parametro essenziale: corrente nominale In 8
  9. 9. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 SALVAMOTORE - RELE’ TERMICO •è un interruttore con sganciatore TERMICO •è regolabile con precisione 9 Relè Termico Contattore Salvamotore
  10. 10. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 INTERRUTTORE MAGNETOTERMICO •è un interruttore automatico con sganciatori MAGNETICO E TERMICO •è il più diffuso interruttore della distribuzione elettrica mondiale •parametri essenziali: In e caratteristica di intervento B, C, D 10
  11. 11. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Struttura interna 11
  12. 12. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Caratteristica corrente-tempo di scatto 12
  13. 13. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 INTERRUTTORE DIFFERENZIALE PURO •è un interruttore automatico con sganciatore DIFFERENZIALE •è ad azione RAPIDA O RITARDATA (SELETTIVO - S) •serve a proteggere le persone sganciando in caso di contatti diretti o indiretti o guasto per rottura di isolamento •parametro essenziale: corrente differenziale di sgancio Id 13 Id
  14. 14. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 RELE’ DIFFERENZIALE E’ uno sganciatore differenziale puro programmabile in corrente e tempo che si abbina ad un interruttore accessoriato con bobina di sgancio. Usa un TA come sensore di corrente. 14 BA I∆
  15. 15. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 INTERRUTTORE DIFFERENZIALE Come funziona? 15
  16. 16. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Caratteristica corrente-tempo del differenziale 16
  17. 17. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 •è un interruttore automatico con tutti i tipi di sganciatori MAGNETICO TERMICO e DIFFERENZIALE •è molto diffuso nella distribuzione elettrica mondiale civile e industriale 17 Id INTERRUTTORE MAGNETOTERMICO DIFFERENZIALE
  18. 18. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 INTERRUTTORE MAGNETOTERMICO DIFFERENZIALE •in certi casi si trova come blocco unico, •oppure come due blocchi acquistabili separatamente e agganciabili 
 (MT+blocco differenziale) 18
  19. 19. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 19 INTERRUTTORE MAGNETOTERMICO DIFFERENZIALE
  20. 20. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 20 INTERRUTTORE MAGNETOTERMICO DIFFERENZIALE • Trip = Scatto • In caso di scatto: Come capire se è scattato per sovraccarico o c.c. oppure per guasto verso terra (dispersione)? • Molti MT-Differenziali hanno o la levetta differenziale separata da quella MT oppure una finestrella in cui compare bandierina colorata se lo scatto è differenziale.
  21. 21. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Trova il problema a destra 21
  22. 22. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 POTERE DI INTERRUZIONE •è un parametro importante di tutti gli interruttori automatici •esprime la capacità dell’interruttore di interrompere una elevata corrente di cortocircuito un certo numero di volte rimanendo integro (cioè in grado di condurre la corrente nominale) 22
  23. 23. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 •esistono diverse definizioni e due norme: •Norma civile: EN 60898 •Norma industriale: EN 60947 23 POTERE DI INTERRUZIONE
  24. 24. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 •Norma civile: EN 60898 definisce: Icn corrente di cortocircuito nominale •Norma industriale: EN 60947 definisce: Icu corrente di cortocircuito estrema (“ultimative”) • Esiste una ulteriore definizione: Ics potere di interruzione di servizio I valori di Ics Icn e Icu sono dati in kA per un interruttore e devono essere scelti in base alla corrente presunta di cortocircuito. Ad esempio: Icn = 4,5 kA (questo è un valore molto usato per gli interruttori terminali degli impianti civili) 24 POTERE DI INTERRUZIONE
  25. 25. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 INTERRUTTORI AUTOMATICI ACCESSORI 25 M U > U < Interruttore motorizzato /autoriarmo bobina di sgancio a lancio di corrente bobina di sgancio di minima tensione contatto ausiliario o Segnalazione Guasto (Trip)
  26. 26. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Fusibili • Sono le protezioni più semplici e meno costose • Sono formate da un contenitore con un filo che fonde quando la corrente supera un certo limite. • Sono tarati ad una precisa corrente nominale • Sono di due tipi: rapidi gG e ritardati aA (per avviamento motori) • Hanno elevato potere di interruzione soprattutto quelli riempiti di sabbia • Alcuni hanno il percussore 26
  27. 27. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 SPD • Surge Protection Device • Protezione contro le Sovratensioni Transitorie dovute a scariche atmosferiche • Sono dei dispositivi che limitano la tensione massima riferita a terra sui conduttori di rete elettrica, telefonica, di antenna creando un percorso a bassa impedenza verso terra • Si dividono in classi: Classe I e Classe II in base a kJ o kA 27
  28. 28. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 ESERCITAZIONI • Disegnare individualmente i simboli circuitali unifilari di: • interruttore di manovra sezionatore, interruttore magnetico, interruttore termico salvamotore, interruttore magnetico, interruttore magnetotermico, interruttore magnetotermico differenziale, interruttore differenziale puro, scaricatore, un contattore con 4 contatti NC, un ausiliario NO e bobina 24V AC. 28
  29. 29. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Rischi elettrici Uccide la tensione o la corrente? 29 • pagina in costruzione
  30. 30. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Rischi elettrici 30
  31. 31. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Contatti diretti e indiretti • pagina in costruzione 31
  32. 32. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Impianto di terra • pagina in costruzione 32
  33. 33. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Nodo equipotenziale • pagina in costruzione 33
  34. 34. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Sistemi TT 34 • TT: sistema Terra - Terra • Usato in impianti domestici. l neutro del generatore (trasformatore MT-BT) è collegato a terra localmente in Cabina Secondaria (MT- BT). Le masse dell'utilizzatore sono collegate ad un’altra terra locale dell’edificio. • Esistono impianti di terra distinti: la terra del generatore in cabina che coincide con il Neutro e le varie terre degli utenti (paline degli edifici). • Le impedenze di messa a terra ZT sono in pratica delle resistenze che dipendono dalla resistività del terreno e dalla struttura del dispersore
  35. 35. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Sistemi TN TN: sistema Terra - Neutro Utilizzato da utenti che sono allacciati direttamente in MT. Vi è un unico punto di terra in cabina ove è collegato il Neutro che è distribuito e costituisce anche il conduttore di protezione (TN-C=terra neutro comune). Se da un punto in poi il Neutro si sdoppia in cavo Blu e cavo GV, il sistema si chiama TN-S (terra-neutro separati) 35
  36. 36. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Sistemi IT IT: sistema Isolato-Terra. Il Neutro del generatore non è collegato a terra. Lo sono in generale le masse dell’utilizzatore. I sta per “Isolato” ad indicare che N sul lato generatore è isolato da terra. 36 CEI 64-8/7 Tr
  37. 37. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Sistema IT-M IT-M: sistema Isolato-Terra Medicale per locali ad uso medico di Gruppo II cioè con parti applicate al paziente di tipo endocavitario (sale operatorie, P.S. con elettromedicali endocavitari ed elettrobisturi). Utilizza un trasformatore di isolamento (TI) rispondente alla norma CEI EN 61558-2-15. I sta per “Isolato” ad indicare che N è isolato da terra. Quindi tutto il sistema di alimentazione L e N è flottante. Un Nodo Equipotenziale (NE) costituisce una terra locale, collegata alla terra principale dell’edificio, al quale confluiscono, con collegamenti giallo-verde di resistenza non superiore a 0,2Ω: • le masse dell’utilizzatore (alveoli di terra delle prese), • la schermatura del secondario del trasformatore, • le masse estranee (pavimento statico, armature cemento armato, infissi metallici). 37 CEI 64-8/7
  38. 38. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Sistema IT-M Le prese del sistema IT-M che alimentano elettromedicali hanno gli alveoli di terra collegati al NE con almeno un cavo giallo-verde per ciascuna scatola da incasso tipo 503 o 504. Le prese di ogni scatola possono avere gli alveoli di terra collegati tra loro ma non è possibile utilizzare un unico cavo gialloverde per collegare diverse scatole al NE. Il NE deve essere ispezionabile e i singoli cavi che vi confluiscono devono potere essere singolarmente staccati. Si usa solitamente una cassetta di derivazione con coperchio trasparente, contenente una barra di rame collegata mediante capicorda ad occhiello a cavi gialloverde etichettati. 38 CEI 64-8/7
  39. 39. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Sistema IT-M 39 CEI 64-8/7 Sono ammessi sub-nodi equipotenziali
  40. 40. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Sistema IT-M 40 CEI 64-8/7 Ogni collegamento deve avere una resistenza non superiore a 0,2Ω
  41. 41. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Ulteriori approfondimenti • Protezione a fine linea I2t 41
  42. 42. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni - Ing. Pasquale Alba 2015 Credits Riconoscimenti Si ringraziano per immagini e informazioni tecniche: • www.elektro.it • Lovato Electric • Schneider Electric • plcforum.it • elektroyou.it • Siemens • tutti coloro che hanno reso disponibile su Internet informazioni qui riportate 42 La presente dispensa a scopo didattico contiene sia contenuto originale dell’autore che contenuti reperiti su Internet. Tutti diritti sui contenuti reperiti, appartengono, ove coperti da copyright, ai rispettivi proprietari. Ove si ritenga esistano violazioni di copyright, imprecisioni o errori si prega di segnalarli a: ing.pasqualealba@gmail.com . Questo materiale può essere diffuso citando la fonte. In caso si voglia stampare si consiglia di usare un layout con 4 diapositive per ogni pagina. Le informazioni qui contenute sono ritenute accurate e hanno scopo di studio senza fini di lucro, tuttavia l’autore non esclude che siano presenti errori o imprecisioni e declina ogni responsabilità diretta o indiretta per danni a persone o cose derivanti da un eventuale loro uso a scopo professionale; chi ne fa uso se ne assume pienamente la responsabilità.

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