10.6.8  Interruttori per uso industriale

·       Tensione nominale d’impiego o di servizio (U_e)- è il valore di tensione al quale sono riferite le prestazioni dell’interruttore.

·       Tensione nominale di isolamento (U_i) – è il valore di tensione per il quale sono stati dimensionati gli isolamenti elettrici  dell’interruttore. Se per un apparecchio non è stata indicata la sua tensione di isolamento, si considera come tale la sua più alta tensione nominale d’impiego.

·       Corrente nominale ininterrotta (I_u) - rappresenta il valore di corrente che l’interruttore può portare, in servizio ininterrotto, senza che le sue parti assumano sovratemperature tali da compromettere l’efficienza dell’apparecchio. Corrisponde in pratica alla portata dell’interruttore.

·       Corrente nominale (termica)(I_n) - è il massimo valore di corrente che l’interruttore può portare in servizio ininterrotto. Corrisponde alla corrente termica (I_rth) convenzionale in aria libera, che rappresenta il valore massimo di corrente che l’interruttore è destinato a portare, conformemente alle prescrizioni imposte dalle Norme di prodotto  sui limiti di sovratemperatura. La I_n deve essere uguale o minore alla I_u. La corrente nominale ininterrotta dell’interruttore e la corrente nominale termica del relativo sganciatore devono essere adatte alle massime correnti d’esercizio che possono transitare in quel punto dell’impianto. In particolare la corrente I_n  regolata sullo sganciatore  deve essere maggiore della corrente d’impiego I_B e minore della corrente ammissibile dal cavo I_Z  con  una corrente convenzionale d’intervento I_f  maggiore o uguale a 1,45I_Z.

·       Potere di interruzione estremo in cortocircuito (I_cu) – è il valore della massima corrente di cortocircuito che l’interruttore è in grado di interrompere per due volte (secondo il ciclo O-t-CO), alla corrispondente tensione di impiego. Dopo il ciclo di apertura e chiusura non è più richiesta l’attitudine dell’interruttore a condurre la sua corrente nominale. Ad uno stesso apparecchio il costruttore può assegnare diversi valori di I_cu corrispondenti ad altrettanti valori di tensione nominale di impiego. Dopo il ciclo di interruzione l’interruttore deve essere in grado di portare la sua corrente nominale. Il potere di interruzione estremo in cortocircuito è espresso in kA ( per la corrente alternata è il valore efficace della componente simmetrica) come il valore della corrente di cortocircuito presunta interrotta. Esso viene normalmente indicato dal costruttore utilizzando valori percentuali del potere di interruzione nominale estremo di cortocircuito I_cu.

·         Potere di interruzione nominale di servizio in cortocircuito (I_cs)  - è il valore di corrente che l’interruttore è in grado di interrompere per tre volte secondo un ciclo di operazioni  di apertura, pausa e chiusura O - 3min - CO - 3min - CO ad una data tensione di sevizio (U_e)e ad un determinato fattore di potenza. Il rapporto tra I_cs e I_cu (K) deve essere scelto tra i seguenti valori normalizzati : 0,25- 0,5-0,75-1 (per interruttori classificati in cat. A) 0,5-0,75 (per interruttori classificati in cat. B).

·         Potere di chiusura nominale in cortocircuito (I_cm) – è il valore della massima corrente di cortocircuito che l’interruttore è in grado di stabilire alla tensione nominale di impiego e a condizioni specificate e non può essere inferiore al suo potere di interruzione nominale estremo in cortocircuito I_cu, moltiplicato per il fattore ‘n’ riportato nella seguente tabella. Il suo valore è espresso come il massimo valore di picco della corrente presunta.

Tab. 10.7 – Rapporto n tra potere di chiusura e potere di interruzione in cortocircuito e fattore di potenza relativo (interruttori per c.a.)

·       Corrente nominale di breve durata (I_cw) - è la corrente che l’interruttore può portare nella posizione di chiuso per un tempo breve in condizioni di impiego e comportamento specificate. L’interruttore deve poter portare tale corrente per tutta la durata del tempo di ritardo previsto per garantire la selettività tra gli interruttori posti in serie. E’ il valore efficace, in corrente alternata, della corrente di cortocircuito presunta, considerata costante per tutta la durata del tempo di ritardo previsto.  E’ questo un parametro che da in un certo senso la misura della robustezza e della capacità di smaltimento del calore costituendo quindi un indice oggettivo della qualità di un’apparecchiatura. Più I_cw si avvicina a I_cu e più elevate sono la qualità e la prestazione dell’interruttore.

·       Categoria degli apparecchi -  definiscono l’idoneità o meno alla selettività cronometrica in corto circuito. Si dividono in due categorie : categoria A - non previsti per la selettività cronometrica in corto circuito (eventualmente è possibile ottenere la selettività amperometrica) rispetto ad altri apparecchi posti in serie (pertanto per questi interruttori non è indicata la corrente nominale di breve durata), categoria B - previsti per la selettività cronometrica in corto circuito rispetto ad altri dispositivi con ritardo intenzionale (i valori preferenziali di tempo di ritardo sono: 0,05-0,1-0,25-0,5-1 s) posti in serie. Per questi apparecchi deve essere dichiarata la corrente nominale di breve durata I_cw perché l’apparecchio deve essere in grado di sopportare la corrente di corto circuito per un tempo fino ad un secondo senza aprirsi o danneggiarsi. Per essere classificato di tipo ‘B’ l’interruttore, a seconda della corrente nominale, deve avere il valore della corrente di breve durata pari a:

Tab. 10.8

·       Corrente regolata dello sganciatore di massima corrente (I_r)- valore della corrente in base alla quale sono definite le caratteristiche di intervento dello sganciatore. Viene indicata con il campo di regolazione. Il costruttore deve indicare l’influenza della temperatura ambiente sul valore della corrente di intervento.

·       Tensione nominale di tenuta ad impulso (U_imp)  - è il valore di picco di una tensione ad impulso che l’apparecchio può sopportare in condizioni specificate di prova: ad interruttore aperto non si devono verificare scariche tra i contatti di una stessa fase ne tra fase e massa. Corrisponde al valore di sovratensione, di origine atmosferica o di altra natura, che l’interruttore è in grado di sopportare. 

·       Caratteristica di intervento per sovraccarico - le caratteristiche tempo corrente per i sovraccarichi di lunga durata.

·       Manovra positiva - deve esser evidenziato il caso di non avvenuto sezionamento come ad esempio quando i contatti accidentalmente si dovessero saldare tra di loro. Deve essere possibile spostare la leva in posizione di aperto, ma questa deve portarsi automaticamente in posizione tale da evidenziare che l’operazione di sezionamento è fallita.

·       Durata totale d’interruzione - è il tempo impiegato da un interruttore ad interrompere, passando dalla posizione di chiuso a quella di aperto, una corrente di corto circuito. Il tempo totale di interruzione è dato dalla somma del tempo di apertura più il tempo d’arco.

Fig. 10.19 - Durata totale d’interruzione

Il tempo di apertura è l’intervallo di tempo che intercorre tra l’istante in cui viene trasmesso il segnale di apertura e l’istante corrispondente alla effettiva separazione metallica del circuito. Il tempo d’arco è l’intervallo di tempo che, in un’operazione di apertura, intercorre tra l’istante di separazione metallica del circuito e l’istante di estinzione dell’arco. Come vedremo in seguito  è possibile sfruttare il tempo di apertura per ottenere una protezione di tipo selettivo. Infatti per ottenere la selettività tra due apparecchi è necessario  aumentare il tempo dell’apparecchio installato a monte in modo che il nuovo tempo d’intervento sia maggiore del tempo totale di interruzione dell’apparecchio situato a valle.

Fig.  10.20 - Tempo di apertura in una protezione selettiva

Fig. 10.21  - Caratteristica di intervento di un interruttore automatico

continua....

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