Domanda Da Profano - sulle correnti di cortocircuito

[TRC]

Leggendo in una precedente risposta il valore della Icc che l'enel fornisce e di 6KA mi sorge una domanda...

Come mai su metà dei componenti elettrici c'è il potere d'interruzione a 100KA, su certi inverter leggo che i fusibili devono essere di tipo NH con Icc a 120KA, ecc. ecc.

...mi è anche capitato di montare un interruttore automatico su un quadro di automazione con Icc di 25KA e di sentirmi dire "Doveva essere da 50KA", io l'avevo messo perchè dovevo sganciare la corrente all'apertura di una porta, altrimenti avrei messo un sezionatore... boh

e per le norme UL-CSA da cosa dipende il fatto che questi valori crescano ulteriormente?

Un'ultima cosa, se in un quadro monto un interruttore automatico, che Icc deve avere per essere corretto, da cosa dipende la scelta... e tutto quello che sta dopo, puo' avere correnti di cortocircuito inferiori? Grazie

[ing.bennyp]

Come mai su metà dei componenti elettrici c'è il potere d'interruzione a 100KA, su certi inverter leggo che i fusibili devono essere di tipo NH con Icc a 120KA, ecc. ecc.

Bella osservazione, mi consente di chiarire qualcosa su questo componente (il fusibile), che sta cadendo in disuso, ma che sotto certi aspetti è utilissimo, poichè consente di ottenere protezione che con altri componenti (leggi interruttore magnetotermico) sarebbero realizzabili solo spendendo cifre iperboliche.

Questo componente ha una peculiarità, che purtroppo ai più è sconosciuta, la limitazione della corrente di corto circuito.

Basta tenere tra le mani il classico fusibile a cartuccia in ceramica di vecchia memoria, con su stampigliato 380 V alt 16 A - 100 kA, per capire l'arcano.

Solo chi non conosce l'elettrotecnica di base può pensare che quel componente così piccolo sia in grado di aprire una corrente di 100 kA, o mi spiego meglio sia in grado di spegnere un arco corrispondente ad una corrente di 100 kA.

Immagina cosa succederebbe a tale componente qualora fosse attraversato da una siffatta corrente, immagina l'energia termica corrispondente ad una siffatta corrente.

L'inghippo dov'è? E' facile, basta ricordarsi dell'effetto di limitazione che ha il fusibile sulla corrente di corto circuito presunta. Il fusibile fonde tanto più rapidamente quanto più elevata è la corrente. In caso di forti correnti, che si stabiliscono in seguito al corto circuito, il fusibile fonde prontamente entro un quarto di periodo, ossia in un tempo inferiore a 5 ms. Ovviamente, entro tale tempo la corrente di corto circuito non ha ancora raggiunto il valore di cresta, poichè viene limitata dal fusibile.

Il valore di cresta della corrente di corto circuito viene limitato ad una frazione tanto più piccola, quanto più velocemente fonde l'elemento sensibile.

Per mezzo di questo effetto di limitazione il fusibile è in grado, nella zona di spegnimento relativamente piccola, di interrompere correnti di corto circuito molto elevate.

Ad esempio, un fusibile 6A interrompe a 500 V una corrente di 100 kA.

Questo potere di interruzione di 100 kA è possibile solo perchè il fusibile della corrente di corto circuito presunta, che potrebbe arrivare a valori di cresta tra 142 e 250 kA, deve spegnere solamente la piccola frazione compresa tra 1,4 e 0,8%.

...mi è anche capitato di montare un interruttore automatico su un quadro di automazione con Icc di 25KA e di sentirmi dire "Doveva essere da 50KA", io l'avevo messo perchè dovevo sganciare la corrente all'apertura di una porta, altrimenti avrei messo un sezionatore... boh

Una cosa è il sezionatore che serve per levare tensione al quadro per accedere alla porta e un'altra è la protezione del quadro.

Se hai utilizzato tale interruttore per consentire l'apertura della porta e per la protezione del quadro, alla luce di quanto detto sopra, hai sbagliato.

Il sezionatore di cui parli, ovviamente lo manovri, si spera, non durante un eventuale corto circuito, per aprire la porta del quadro, però a monte di questo ci va una protezione contro i corto circuiti, solitamente un fusibile. I 25 kA dell'interruttore possono essere effettivamente insufficienti.

Un'ultima cosa, se in un quadro monto un interruttore automatico, che Icc deve avere per essere corretto, da cosa dipende la scelta?

Deve avere un potere di apertura superiore alla corrente di corto circuito presunta nel punto in cui è prevista l'installazione del quadro elettrico.

... e tutto quello che sta dopo, puo' avere correnti di cortocircuito inferiori?

Solitamente sì, a partire dal punto di consegna dell'energia, la corrente di corto circuito e quindi il potere di interruzione è tanto più bassa quanto più ci si allontana dal punto di consegna.

Ho detto solitamente, perchè volendo pignoleggiare, ci sarebbe da analizzare una situazione sotto la quale l'affermazione precedente potrebbe non essere vera: mi riferisco ad un impianto industriale con grossi motori, che in caso di corto circuito possono incrementare la corrente di corto circuito, infatti, in tale caso ci sarebbe da valutare anche il contributo dei motori alla corrente di corto circuito.

Ciao, Benny

PS. Credo questo 3D, sia leggermente OT nel presente forum e anche alla luce dell'importanza dell'argomento trattato, la sua giusta collocazione sia IMPIANTI ELETTRICI INDUSTRIALI. Si potrebbe spostare? Grazie in anticipo.

Modificato: 24 settembre 2006 da ing.bennyp

[TRC]

Grazie per la risposta, oro colato.

Toglimi una curiosità... se avessi messo un sezionatore anzichè un interruttore automatico, il potere d'interruzione non sarebbe stato 0, sempre considerando che a monte del quadro esisteva già la protezione idonea datami dall'impiantista ?

Ho sentito anche un'affermazione in un corso sugli interruttori del tipo "di solito il costruttore dichiara tutto il quadro a 10KA". A questo punto se gli metto un interruttore da 25KA sbaglio ?

Un'altra cosa: il potere d'interruzione residuo in caso di cortocircuito dove si legge sui componenti

e se questo è 4KA in teoria dopo potrei metterci dei componenti da 6KA come i 5SY della siemens marchiati 6000.

Con un trasformatore d'isolamento nel secondario che correnti di cortocircuito ci sono ?

I fusibili cilindrici 10x38 perchè non possono essere usati per gli inverter?

I fusibili cilindrici 10x38 possono essere usati per la protezione motori?

E questa è l'ultima domanda e la faccio perchè non ho trovato risposte altrove.

Devo realizzare un affare di questo tipo:

- ho una linea di lavorazione di macchinette piccole e non pericolose. (tipo vaschette di acqua con soffianti, o cestelli che girano a basse velocità)

- questa linea è composta da circa una 10ina di macchinette collegate tra loro da nastri, rulliere, vagli, ecc.

- tutta la linea è all'interno di una cabina dotata di 4 porte, con dei finecorsa di sicurezza con blocco/sblocco elettromeccanico

- le sicurezze sulle porte possono essere by-passate dai manutentori con seletori a chiave.

- gli operatori hanno solo un nastrino d'ingresso e uno di uscita, al di fuori di questa linea e non vi possono accedere.

- ogni singola parte della linea deve essere elettricamente sezionabile, per manutenzioni senza fermomacchina dell'intera linea.

- su ogni singola parte della linea sono montati pulsanti di emergenza (4 su pulsantiere all'esterno della cabina e una 15ina all'interno) che bloccano tutto.

- l'alimentazione di tutta la linea deve avvenire in un solo punto.

- i quadri saranno obbligatoriamente, un armadio principale, circa 15 quadretti locali, 4 pulsantiere, una consolle di comando con il solo 24VDC all'esterno della cabina.

Profisafe:

- non trovando la configurazione ottimale con ET 200S e partenze motori (ho resistenze 230V - metal-detector 400V bifasi, motori mono e trifase, ev. a 24VAC, ecc.)

stavo pensando di utilizzare 2 uscite del profisafe su due teleruttori (per ogni quadretto) che tagliano tutto e gestire le varie utenze solo coi moduli standard di I/O

dell' ET200S e cablaggio tradizionale dei vari teleruttori e relè.

- col profisafe devo sempre mantenere accesi i moduli "safe" dell' ET200S,quindi mi è stato consigliato di fare una sola alimentazione 24VDC a tutta la linea e sezionare

il resto, così facendo rispetterei lo stesso le intenzioni del cliente che vuole l'esclusione delle alimentazioni per le manutenzioni ?

- qui devo mettere una serie infinita di alimentatori e trasformatori. Per sezionare il tutto dovrei mettere un alimentatore, un trasformatore e un modulo profisafe, magari per un

vaglio con una elettrovalvola, mi sembra un po esagerato.

Profibus + sicurezze locali:

- come sopra ma con le sicurezze cablate "all'antica", e moduli di sicurezza in ogni punto...

I moduli di sicurezza, i trasformatori e gli alimentatori in ogni punto diventano un'enormità con i relativi contatti aggiuntivi e lo scambio dei contatti tra i vari quadretti, un

rompicapo da matti e poi non so se riuscirei ad uscirne...

Profibus + sicurezze centralizzate nel solo quadro locale:

- Se centralizzo i moduli di sicurezza nel solo quadro principale e poi con una serie di teleruttori seziono le alimentazioni dei singoli quadretti faccio una cosa corretta?

In questo caso avrei pochi moduli di sicurezza, su ogni modulo di sicurezza ci metto un paio di teleruttori e poi a valle dei teleruttori distribuisco le alimentazioni a

400V, 230V, 24VAC, 24VDC ai vari quadretti. In questo caso l'armadio di distribuzione con le sicurezze rientra nell'automazione e bordomacchina o è un quadro di

distribuzione vero e proprio ? La distribuzione non è il mio settore e mi sento un pò ignorante, se a monte del quadro ho già l'interruttore generale di distribuzione

dimensionato e certificato da chi ha fatto l'impianto nel capannone dove andrà questo impianto, che protezioni dovrei mettere per la distribuzione ai singoli quadretti,

che potere d'interruzione dovrebbero avere questi interruttori, servono i differenziali, avendo lavorato solo in automazione e mai in distribuzione, uscirei dalle mie

competenze a realizzare un quadro del genere? Servono "i requisiti"? Perchè altrimenti tornerei al Profisafe e comprerei l'armadio di distribuzione da chi fa solo quello di mestiere...

- Ammesso che sia fattibile questo tipo di soluzione, ho questo problema, mettere tutte le protezioni 400V, 230V, 24VAC e 24VDC nel solo quadro principale mi porta ad

avere una massa di interruttori che possono scattare e poi come faccio a riarmarli a macchina in funzione?

Da quanto sopra scritto, si evince che non so che pesci pigliare, qualcuno di voi mi potrebbe dire qual'è il metodo da usare, quado la parte elettrica diventa una serie di piccoli

quadretti locali, con sicurezze, alimentazioni e funzionalità che si vanno ad accavallare. Grazie

[ing.bennyp]

Toglimi una curiosità... se avessi messo un sezionatore anzichè un interruttore automatico, il potere d'interruzione non sarebbe stato 0, sempre considerando che a monte del quadro esisteva già la protezione idonea datami dall'impiantista?

Sì, ti avevo già risposto nel precedente post, se c'era la protezione a monte non hai sbagliato, ma sarebbe stato meglio mettere un sezionatore sotto carico.

Quando scegli un sezionatore sotto carico non ti preoccupi del potere di apertura, poichè sicuramente non fai la manovra durante un corto circuito. Però, puoi essere così sfigato che ti potrebbe capitare di chiudere il sezionatore su un corto circuito, ragion per cui per i sezionatori si parla di potere di chiusura.

Ho sentito anche un'affermazione in un corso sugli interruttori del tipo "di solito il costruttore dichiara tutto il quadro a 10KA". A questo punto se gli metto un interruttore da 25KA sbaglio ?

Sicuramente sovradimensioni le protezioni, facendo spendere di più a chi ti ha commissionato l'opera e quindi in un certo senso sbagli. Infatti quell'interruttore non si troverà mai ad aprire una corrente superiore a 10 kA, allora perchè non mettere un interruttore con PA=10 kA?

Un'altra cosa: il potere d'interruzione residuo in caso di cortocircuito dove si legge sui componenti

e se questo è 4KA in teoria dopo potrei metterci dei componenti da 6KA come i 5SY della siemens marchiati 6000.

Che cosa intendi per potere di interruzione residuo?

Per quanto riguarda l'altro pezzo del post, ti consiglio di aprire un nuovo 3D con un titolo più accattivante, in IMPIANTI ELETTRICI INDUSTRIALI, facendo il copia e incolla del pezzo. Io non ci ho capito molto, ma magari trovi qualcuno che può aiutarti.

Ti conviene avvisare il moderetore per non incappare in un avvertimento da doppio post.

Ciao, Benny

Devo realizzare un affare di questo tipo:

- ho una linea di lavorazione di macchinette quanto riguarda l'altro pezzo del post...

[TRC]

Grazie benny, ormai ti ho segnato come insegnante privato della mia scuola radio elettra serale

La mia domanda lunga l'ho già posta in tre o quattro modi differenti ma con esiti nulli ora tenterò di scomporla in piccole domande più corte.

Ah già "il potere d'interruzione residuo" è a pagina 777 del mio dizionario maccheronico di elettrotecnica e vuol dire quella corrente che passa durante il cortocircuito prima che l'interruttore si sganci, so che c'è un valore del tipo: un interruttore 100KA durante il cortocircuito si sgancia, ma durante l'apertura passa una corrente residua di 4 KA, insomma una cosa del genere...Ciao