La tenuta alle sovratensioni degli interruttori differenziali

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3.  La tenuta degli interruttori differenziali alle sovratensioni di manovra e di origine atmosferica

In relazione agli interventi indesiderati provocati da sovratensioni, gli interruttori differenziali sono classificati dalla norma CEI EN 61008-1 in differenziali di tipo generale con resistenza normale agli interventi intempestivi e interruttori differenziali a resistenza aumentata ( selettivo - tipo S ). Per accertare la tenuta alle sovratensioni di origine interna dovute a manovre sugli impianti sia i differenziali di tipo generale sia quelli di tipo S sono sottoposti a dieci impulsi di corrente oscillatoria smorzata che presenta una forma d'onda con le caratteristiche di fig. 3. L'impulso di corrente deve essere misurato e regolato usando un interruttore differenziale supplementare dello stesso tipo con la stessa I n e la stessa I d n , per soddisfare le seguenti condizioni:

•  Valore di picco: 200 A (ridotto a 25 A per I dn < 10mA)

•  Tempo virtuale alla cresta: 0,5 microsecondi

•  Durata dell'onda oscillatoria seguente: 10 microsecondi

•  Ogni picco successivo: circa il 60% di quello precedente

Fig.3 – Forma d'onda di corrente oscillatoria smorzata per la prova di tenuta degli interruttori differenziali di tipo generale (tipo g) e con resistenza aumentata contro gli interventi intempestivi (tipo S)

Se l'interruttore differenziale è di tipo S, resistente agli interventi intempestivi anche in caso di sovratensioni di origine atmosferica, oltre agli impulsi di corrente con le caratteristiche di figura 3 è sottoposto anche a dieci impulsi di corrente con la forma d'onda di figura 4.

La prova deve essere eseguita alle seguenti condizioni:

•  Valore di picco : 3000 A

•  Tempo virtuale alla cresta : 8 micorsecondi

•  Tempo virtuale all'emivalore : 20 microsecondi

•  Picco della corrente inversa : inferiore al 30% del valore di picco

Fig. 4 - Forma d'onda di corrente impulsiva per la prova di tenuta degli interruttori differenziali con resistenza aumentata alle sovratensioni (tipo S)

Il dispositivo sottoposto agli impulsi di corrente deve resistere senza intervenire e senza danneggiarsi e, superata la serie di prove previste, deve continuare a funzionare correttamente alla sua Idn . Le prove descritte valgono per tutti gli interruttori differenziali con ( CEI EN 61009-1 ) o senza (“differenziali puri”) sganciatori di sovracorrente ( CEI EN 61008-1 ). Le stesse prove con onda di tipo oscillante sono previste anche dalla Norma CEI EN 60947-2 che si occupa anche degli interruttori differenziali di tipo scatolato. Oltre a questa prova è però prevista anche una ulteriore prova con corrente impulsiva di forma 8/20 microsecondi e valore di picco di 250 A.

4.  L'interruttore differenziale e la fulminazione diretta

Quanto fin qui descritto si riferisce a sovratensioni di origine interna o di origine esterna dovute ad una fulminazione indiretta avvenuta nelle vicinanze della linea. Se però il fulmine cade direttamente sulla linea che entra nell'edificio (fulminazione diretta) la sovratensione non possiede più la forma 8/20 microsecondi utilizzata per provare l'interruttore differenziale di tipo S, ma assume la forma 10/350 microsecondi (fig. 5) con un valore di picco maggiore e porta con se un'energia sufficiente a danneggiare irreparabilmente anche il differenziale di tipo S.

Fig. 5 - Forma d'onda di corrente impulsiva tipica di una sovratensione originata da fulminazione diretta

Il problema non può essere ignorato quando la frequenza di fulminazione diretta della linea è elevata e non può più essere risolto installando con dispositivi di tipo S ma solamente installando a monte dell'interruttore differenziale adeguati limitatori di sovratensione (SPD – Surge Protective Device).

Norme CEI citate nel presente articolo:

CEI EN 61008-1 - CEI 23-42 ”Interruttori differenziali senza sganciatori di sovracorrente incorporati per installazioni domestiche e similari”
CEI EN 61009-1 - CEI 23-44 ”Interruttori differenziali con sganciatori di sovracorrente incorporati per installazioni domestiche e similari”
CEI EN 60947-2 CEI 17-5 ”Apparecchiature a bassa tensione -Interruttori automatici”

Fine
02-03-2005