protezione da contatti indiretti inverter trifasi

[Enrico Grieco]

Ho realizzato una macchina che usa una serie di inverter per azionare motori trifase, e (stupidamente) ho seguito la prassi che mi hanno insegnato nel tempo quelli con cui ho lavorato precedentemente. Ho un sistema TN, le uniche protezioni sono un magneto-termico generale da 160 A e i fusibili montati a monte di ogni inverter. Cosa succede in caso di corto tra una fase e la carcassa di un motore (per esempio)? In pratica sappiamo che o l'inverter si spegne, o si brucia o saltano i fusibili a monte, tuttavia dal punto di vista normativo come posso giustificare che le protezioni adottate sono corrette? Sulle altre macchine montavamo inverter Sinamics, che , ho verificato ora, garantisco un blocco tempestivo in caso di corto circuito fase-terra, quelli che ho montato ora non hanno questa dichiarazione. Ero già convinto di dover montare un differenziale tipo B sulla linea di alimentazione degli inverter, tuttavia il quadrista mi ha confidato che sui centinaia di quadri di automazione  che la sua ditta ha montato non ha mai visto installare a protezione degli inverter un differenziale specifico, a prescindere dalla marca di inverter utilizzata. A questo punto non so cosa fare, se applico la 61800 5 -2 mi dicono che devo considerare l'eventualità di un corto fase terra, se lo considero non ho mezzi per dimostrare che la tensione viene ridotta in modo sufficientemente rapido (non posso argomentare che tanto so che è così!!) , montare un inverter tipo B, che tra l'altro dovrebbe essere tarato molto alto (ho 10 inverter, 40 mA ciascuno, fa 400 mA) non è facile perchè la sezione di potenza del quadro è piuttosto piena e  quindi bisognerebbe almeno spostare qualche altro componete. La documentazione degli inverter dice poco o niente, gli schemi di cablaggio prevedono fusibili a monte e cavo diretto schermato al motore, solo in fondo al manuale tra le tante opzioni viene presentata quella di un differenziale sull'alimentazione, senza specificare in quali casi questo debba essere previsto (certamente se ho una terra con qualche ohm di resistenza è necessario, per esempio)

 

[Livio Orsini]

41 minuti fa, Enrico Grieco ha scritto:

Cosa succede in caso di corto tra una fase e la carcassa di un motore (per esempio)?

 

Se l'inverter è di qualità almeno decente, si blocca segnalando un allarme "Ground fault". Non ci devono essere guasti e nemmeno l'intervento dei fusibili a monte, perchè i controlli effettuatuati dall'elettronica dell'inverter interviene bloccandolo prima ancora che il fusibile inizi a surriscaldarsi.

45 minuti fa, Enrico Grieco ha scritto:

quelli che ho montato ora non hanno questa dichiarazione

 

Ripeto se sono di qualità almeno decente non deve succedere alcunchè, altrimenti buttali via perchè non sonon inverters ma immonde ciofeche (oltre a non essere a norma).

 

perchè non citi marca e modello degli inverter?

[Enrico Grieco]

Ho comprato degli inverter Invt, modello GD350, prima dell'acquisto ne avevo testato uno per un paio di mesi su una macchina che abbiamo qui in casa, mi ero trovato bene e li ho presi per la macchina nuova visto che i Siemens avevano un costo folle. Gli inverter sono dichiarati conformi alla 61800-5-1. Il mio problema comunque non è che l'inverter esploda ma che in caso di corto fase-terra la carcassa dell'intera macchina non si porti ad una tensione tale da essere pericolosa per  un'eventuale persona che la tocchi. 

 

[Livio Orsini]

3 ore fa, Enrico Grieco ha scritto:

caso di corto fase-terra la carcassa dell'intera macchina non si porti ad una tensione tale da essere pericolosa per  un'eventuale persona che la tocchi. 

 

La buona pratica, ed anche la normativa, prevede sempre di mettere un interrutore differenziale di tipo "B", così che possa intervenire anche per guasti verso terra con correnti continue e  con correnti alternate in alta frequenza. Per gli apparati industriali, credo che la corrente di intervento debba essere <=0,5A; però non ne sono certo perchè cito a memoria e potrei sbagliarmi.

Per conto mio cercherei di farci stare un differenziale per ogni inverter.

 

Certo che se i tuoi inverter snon tengono il corto franco in uscita, e non danno allarme per guasto verso terra, bisogna dubitare della veridicità della conformità.

Ma sul manuale di installazione, uso e manutenzione, nell'elenco degli allarmi, non c'è un allarme che corrisponda al "Grounf fault"?

Modificato: 5 febbraio 2024 da Livio Orsini

[mc1988]

Tempo fa ho provato un inverter GD20 (il "fratello minore" del GD350, sempre di casa INVT) collegato ad un motore a massa (rimosso da altra macchina) e l'inverter si è comportato benissimo: è andato subito in protezione, ha restituito la segnalazione corretta ("ETH1", che è "grounding shortcut fault 1") e non si è danneggiato.

Ne avevo parlato in questo post: 

Ciao

mc1988

 

 

 

[Roberto Gioachin]

Premesso che l'inverter genera un allarme con guasto verso terra, quindi anche se non è scritto sul manuale la protezione esiste, lo dimostra il fatto che c'è un allarme specifico.

Il problema però riguarda la protezione in caso di guasto, qualunque esso sia, quindi anche un guasto dell'inverter.

La normativa prevede che ci sia una adeguata protezione per i contatti indiretti, e quindi la tensione sulle parti metalliche in questi casi non possa superare i 50 V rispetto terra.

La soluzione migliore è sicuramente quella di installare un differenziale a monte di tutti gli inverter con taratura di 500mA o anche superiore se serve.

Se non si vuole montare il differenziale bisogna calcolare la corrente massima che si deve interrompere per fare in modo che la tensione sulle parti metalliche non superi i 50 V, i fusibili a protezione devono per forza intervenire in caso si stabilisca questa corrente. Comprensibilmente entrano in gioco i dati di resistenza dei cavi e la resistenza di terra per effettuare il calcolo.

[Enrico Grieco]

grazie delle risposte. gli inverter hanno in effetti l'allarme specifico e quindi dovrebbero comportarsi bene, essendo conformi alla 61800-5-1 devono essere in grado di ridurre la tensione sotto 50V in meno di 0.04 s. Per quanto riguarda la protezione delle persone , ovvero la garanzia che anche in caso di fallimento della protezione interna dell'inverter, credo che la cosa migliore sia verificare che in caso di guasto franco a terra la tensione della carcassa non possa raggiungere un valore superiore a 50V senza che intervenga in modo quasi istantaneo il fusibile sull'alimentazione. tenuto conto che ho un sistema TN, se non sbaglio questa condizione dovrebbe essere facilmente rispettata: per are un esempio, nel caso più sfortunato (trascurando ogni impedenza dell'inverter) ipotizzando una tensione di 50 V a massa, avrei una corrente (calcolata secondo CEI 64-8 533.3) di 150A, avendo dei fusibili tipo FF da 20 A  come prescritto dall invt, l'interruzione avviene nell'ordine di 0.01 s, ovvero ben al di sotto di quanto richiesto dalla 64-8

 

 

[Livio Orsini]

41 minuti fa, Enrico Grieco ha scritto:

Per quanto riguarda la protezione delle persone

 

Ti ripeto quanto ho scritto in precedenza.

Per conto mio, per rispettare sia la lettera che lo spirito della norma, bisogna proteggere con un interruttore differenziale di ti tipo "B".

Poi vedi tu.

[Roberto Gioachin]

1 ora fa, Enrico Grieco ha scritto:

ovvero ben al di sotto di quanto richiesto dalla 64-8

Lascia stare la 64-8, è una norma per gli impianti elettrici non per le macchine.