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SICUREZZA ELETTRICA  


 

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LA SICUREZZA ELETTRICA IN BASSA TENSIONE 

Il progetto (12)

Studio associato CIZETA

Progettazione impianti elettrici

Calcolo impedenza anello di guasto (1)

Revis. 12/12/00

"Officine meccaniche F.lli Bianchi"

 
 

0

1

2

3

4

5

6

Dati di progetto

Rete MT

Trafo

Fase/L0

EQ/cabina

PE1/Cabina

Fase /L1

PE2/L1

Media tensione

             

Tensione primario (kV)

15,00

           

Tensione secondario (kV)

0,40

           

Corrente di corto circuito (kA)

12,50

           

Potenza di corto circuito

378,00

           

Fattore di potenza presunto

0,00

           

Impedenza lato  BT (mohm)

0,42

           

Resistenza (mohm)

0,00

           

Reattanza (mohm)

0,42

           

Tempi di intervento protez. MT (s)

0,55

           

Corrente di guasto (A)

175,00

           
               

Trasformatore

             

Potenza nominale (kVA)

 

630,00

         

Tensione di corto circuito Ucc%

 

4,00

         

Perdite nel rame (kW)

 

6,50

         

Tensione nominale secondaria (kV)

 

0,40

         

Corrente nominale (A)

 

910,00

         

Resistenza (mohm)

 

2,62

         

Reattanza (mohm)

 

9,81

         

Impedenza (mohm)

 

10,16

         
               

Conduttori

             

 Sezione (mmq)

   

440,00

185,00

185,00

16,00

16,00

Diametro (mm)

   

11,84

7,68

7,68

2,26

2,26

Distanza da PE (mm) o da cond. fase

   

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

Resistenza (mohm/m)

   

0,05

0,14

0,14

1,45

1,45

Reattanza (mohm/m)

   

0,045

0,091

0,091

0,112

0,112

Lunghezza (m)

   

10,00

9,00

12,00

130,00

130,00

Resistenza totale (mohm)

   

0,5

1,89

2,52

188,5

188,5

Reattanza totale (mohm)

   

0,45

0,819

1,092

14,56

14,56

Tab. 15.15 a– Calcoli impedenze anello di guasto

Studio associato CIZETA

Progettazione impianti elettrici

Calcolo impedenza anello di guasto (2)

Officine meccaniche F.lli Bianchi

Revis. 12/12/00

 
 

7

8

9

10

11

12

13

Dati di progetto

Fase/L2

PE2/L2

Fase/L3

PE2/L3

Fase/L4

PE2/L4

 

Media tensione

             

Tensione primario (kV)

             

Tensione secondario (kV)

             

Corrente di corto circuito (kA)

             

Potenza di corto circuito

             

Fattore di potenza presunto

             

Impedenza lato  BT (mohm)

             

Resistenza (mohm)

             

Reattanza (mhom)

             
               
               

Trasformatore

             

Potenza nominale

             

Tensione di corto circuito

             

Perdite nel rame

             

Tensione nominale secondaria

             

Corrente nominale

             

Resistenza (mohm)

             

Reattanza (mohm)

             

Impedenza (mohm)

             
               

Conduttori

             

Sezione (mmq)

240,00

120,00

240,00

120,00

35,00

25,00

 

Diametro (mm)

8,74

6,18

8,74

6,18

3,34

2,82

 

Distanza rispetto PE (mm)

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

 

Resistenza (mohm/m)

0,099

0,194

0,099

0,194

0,72

1,01

 

Reattanza (mohm/m)

0,09

0,094

0,09

0,094

0,078

0,081

 

Lunghezza (m)

60,00

60,00

100,00

100,00

40,00

40,00

 

Resistenza totale (mohm)

5,94

11,64

9,9

19,4

28,8

40,4

 

Reattanza totale (mohm)

5,4

5,64

9

9,4

3,12

3,24

 

Tab. 15.15 b – Calcoli impedenze anello di guasto


 La verifica ha confermato quanto previsto. La tensione di contatto a vuoto sulle masse in bassa tensione di cabina, UC0=32 V, risulta non essere pericolosa.

Studio associato CIZETA

 

Verifica delle tensioni di contatto sulle masse in BT di cabina

Progettazione impianti elettrici

 

Officine meccaniche F.lli Bianchi

 
 

0

1

2

3

Dati utenza

Quadro QEGBT

     

Sigla linea/utenza

L0

     

Imp.za anello di guasto (Zg) (mohm)

14,67810734

     
         

Tensione di contatto (Uc) (V)

32,45

     

Tab. 15.16 – Verifica tensioni di contatto sulle masse di cabina in BT

 

15.12.2                     Protezione contro i contatti indiretti fuori dalla cabina

La protezione sarà attuata con il collegamento dell’involucro metallico delle masse al conduttore di protezione (PE), con l’esecuzione di collegamenti equipotenziali principali e supplementari e verificando i tempi di intervento delle protezioni magnetotermiche installate nel quadro di BT in  cabina. Il dispositivo di protezione deve interrompere  automaticamente l’alimentazione  quando si verifica un guasto di impedenza trascurabile in qualsiasi parte dell’impianto fra un conduttore di fase ed  un conduttore di protezione o una massa  soddisfacendo la seguente condizione :

Dove :

U0 =tensione nominale in c.a. verso terra dell’impianto, relativamente al lato bassa tensione in valore efficace tra fase e terra

Ia  = Corrente che provoca l’intervento del dispositivo di protezione entro i tempi indicati dalla norma

Zs  = Impedenza dell’anello di guasto che comprende la sorgente, il conduttore attivo fino al punto di guasto ed il conduttore di protezione tra il punto di guasto e la sorgente. Se si impiega un dispositivo differenziale Ia è la corrente IDn differenziale nominale. Nel nostro caso, per motivi di selettività verticale, volendo  utilizzare lo stesso dispositivo impiegato per la protezione contro le sovracorrenti si può usare, per la verifica della relazione, la corrente di intervento della protezione magnetica Im che fa normalmente intervenire la protezione in tempi inferiori a quelli prescritti dalla norma:

Trattandosi di circuito di distribuzione i tempi di intervento non dovranno essere superiori ai cinque secondi  e quindi, come si può notare dai dati riportati sulla tabella riepilogativa in cui è sempre Im<Ig,  sono ampiamente verificati. In ogni caso ad impianto ultimato  sarà effettuata la misura dell’anello di guasto dei vari circuiti per verificare la correttezza dei calcoli eseguiti. Quando la protezione contro i contatti indiretti non è verificata si possono adottare i seguenti accorgimenti:

·         Utilizzare un interruttore con soglia di intervento bassa (ad esempio interruttori con curva di intervento di tipo B);

·         Utilizzare un dispositivo differenziale (è assicurata la protezione nella maggior parte dei casi);

·         Diminuire l’impedenza dell’anello di guasto aumentando la sezione del conduttore di protezione e al limite del conduttore di fase (si aumenta così la corrente di guasto verso terra permettendo al dispositivo di protezione di intervenire in tempi accettabili)

Studio associato CIZETA

Progettazione impianti elettrici

Verifica dei tempi di intervento per la protezione delle persone

Officine meccaniche F.lli Bianchi

 

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1

2

3

Dati utenza

FORNO

QUADRO SEC.

QUADRO SEC.

MOTORE

Sigla linea/utenza

L1/F01

L2/QS01

L3/QS02

L4/M01

Imp.za anello di guasto (Zg) (mohm)

384,8200046

31,80094145

45,87715476

76,75750592

Corrente di guasto (Ig) (kA)

600,8364172

7270,661254

5039,847698

3012,264013

Corrente di intervento protezioni (Im)

400,00

4280,00

3200,00

1250,00

Tempi di intervento protezioni (s)

<5

<5

<5

<5

Tab. 15.17 – Verifica dei tempi di intervento per la protezione dai contatti indiretti con interruttori magnetotermici (sistema TN)

continua...

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