LA SICUREZZA ELETTRICA IN BASSA TENSIONE 

Il progetto (6)

Guasto punto "B"

Resta ora da verificare la tenuta al corto circuito per un guasto che avvenga appena dopo l’interruttore generale di bassa tensione. La corrente di corto circuito in questo punto non cambia molto rispetto a quella calcolata immediatamente a valle del trasformatore. Trascurando le impedenze dell’interruttore, sempre con riferimento alla fig. 15.3, si calcolano i nuovi valori di impedenza di corto circuito e la relativa corrente di corto circuito sul quadro elettrico di distribuzione generale (QEDG).

1.        Dalle tabelle fornite dai costruttori di cavi (tab. 15.11) si ricavano i valori di R_L0 e di X_L0 corrispondenti al cavo L₀ lungo 10 m. I valori di reattanza forniti dai costruttori sono relativi a conduttori disposti ordinatamente (fascettati a trifoglio) perché una posa disordinata può comportare valori di reattanza anche molto più elevati. Purtroppo non è possibile avere valori di reattanza certa come per la resistenza perché la reattanza di un conduttore è influenzata da due fattori, l’autoinduzione e la mutua induzione. Il primo fattore dipende dal conduttore stesso mentre il secondo fattore dipende dalla distanza tra il conduttore in esame e l’altro conduttore che chiude il circuito. Quando le tabelle non possono fornirci dati sufficientemente attendibili si può ricorrere alla seguente formula che ci permette di calcolare la reattanza con una buona approssimazione:

Per semplicità nei nostri calcoli supponiamo una posa ordinata a trifoglio (distanza tra i due conduttori uguale a zero) e rileviamo i dati dalle tabelle fornite dai costruttori. Siccome si hanno due corde in parallelo si moltiplica per ½ e si ottiene:

Tab. 15.11 – Resistenza R_L0 e reattanza X_L0 dei cavi per posa dei conduttori a trifoglio

2.        All’impedenza calcolata immediatamente a valle del trasformatore si aggiungono le impedenze del cavo L₀ di 10 m e si ottiene la nuova impedenza di cortocircuito per un guasto sul quadro di distribuzione.

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3.        Si determina ora la I_CC che risulta, come è logico, leggermente inferiore a quella calcolata in precedenza:

4.        Si sceglie l’interruttore di protezione del cavo che dovrà avere le seguenti caratteristiche:

- Un potere di interruzione che dovrà essere, almeno quello estremo I_cu, superiore alla corrente di cortocircuito presunta.

- Una energia specifica superiore a quella del cavo:

  Nel nostro caso, essendo S=240 mm² e l’isolamento in EPR (K=143), si ha:

  Infine, per due cavi in parallelo, :

- Una corrente nominale I_n compresa tra I_B e I_Z:

- Una corrente di funzionamento che deve essere:  

·         Conclusioni

Sulla base di questi dati è possibile effettuare la scelta dell’interruttore. Dal catalogo della Marlin Gerin (Groupe Schneider), Sistema bassa tensione – Interruttori scatolati Compact, si individua un interruttore Compact tetrapolare tipo C1001 N con una corrente nominale di 1000 A. All’interruttore sarà associato uno sganciatore elettronico STR25DE con soglia di intervento del termico regolabile da 0,4 a 1I_n e intervento magnetico da 1,5 a 10 I_r. I_r è la corrente di regolazione della soglia termica che dovrà essere regolata per il valore 0,91I_n (essendo la corrente I_B=910A). La soglia magnetica viene invece tarata, così come indicato dal costruttore, a 10I_n per garantire una certa selettività con le protezioni installate a valle. E’ verificata anche la in quanto il costruttore indica un intervento da a . Anche il potere di interruzione estremo I_cu di 50 kA e quello di servizio I_cs 50%I_cu garantiscono da una corrente di corto circuito di 20,9 kA. Dalle curve di limitazione dell’energia specifica passante, relative all’interruttore prescelto, fornite dal costruttore (fig. 15.6), si può verificare che l’I²t, alla corrente di corto circuito calcolata, risulta essere circa  , valore ampiamente inferiore al  dei cavi in parallelo.

Per quanto riguarda il conduttore di protezione per la scelta si può utilizzare il metodo delle sezioni minime, e sceglieremo allora un conduttore di 240 mm² (1/2 la sezione del conduttore di fase), oppure calcolare il conduttore in base all’energia specifica passante. Dal grafico fornito dal costruttore si nota che l’interruttore è in grado di proteggere abbondantemente anche un cavo di 240 mm² del quale si era calcolato un valore di .  Sempre dal grafico si vede anche che un cavo isolato in EPR con una sezione di 50 mm² sarebbe in grado di sopportare la corrente di corto circuito calcolata che ci permetterebbe, volendo, di utilizzare un PE con una sezione ridotta appunto a 50 mm².

A questo punto si può dimensionare il neutro che in questo caso può avere una sezione inferiore rispetto a quella del relativo conduttore di fase. Sono infatti soddisfatte contemporaneamente tutte le condizioni richieste dalle Norme e cioè:

- la corrente massima, comprese le eventuali armoniche, che si prevede possa percorrere il conduttore di neutro durante il servizio ordinario, non sia superiore alla corrente ammissibile corrispondente alla sezione ridotta del neutro;

- la sezione del conduttore di neutro sia almeno uguale a 16 mm² se di rame o a 25 mm² se di alluminio;

- il conduttore di neutro sia protetto contro i corto circuiti dal dispositivo di protezione dei conduttori di fase del circuito (come per il PE l’I²t è verificato per sezioni fino a 50 mm²).  Si sceglie sia per il PE (la sezione del PE verrà eventualmente modificata, se necessario, durante la verifica della protezione delle persone) che per il neutro una sezione di 185 mm² (nella scelta del PE si è tenuto conto delle considerazioni formulate nel paragrafo 14.9.7). 

continua...