Il fusibile nella protezione contro
le sovracorrenti in bassa tensione
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2.2  Protezione dal cortocircuito

Se qualche svantaggio rispetto agli interruttori automatici si evidenzia nella protezione contro i sovraccarichi nessun dubbio può sorgere  per quanto riguarda l'impiego dei fusibili nella protezione contro i cortocircuiti. Il fusibile possiede, infatti,  sia un elevato potere di interruzione sia ottime caratteristiche di limitazione. Il tempo di intervento estremamente rapido limita la corrente di cortocircuito a valori inferiori alla corrente di cortocircuito presunta nel suo punto di installazione e l'energia specifica passante decresce rapidamente all'aumentare della corrente di cortocircuito, essendo il fusibile un dispositivo intrinsecamente limitatore (fig. 2.3).

Fig. 2.3 – Il fusibile limita la corrente di cortocircuito a valori notevolmente inferiori  a quella presunta nel suo punto di installazione

Questa capacità limitatrice riduce notevolmente le sollecitazioni termiche ed elettrodinamiche cui sono soggetti i componenti dell'impianto a valle, permettendone il dimensionamento per correnti di cortocircuito inferiori a quelle teoriche. Queste particolari caratteristiche del fusibile sono ben valorizzate quando viene impiegato nella costruzione dei quadri elettrici per i quali le norme CEI 17-13 ammettono l'esenzione dalla verifica alla tenuta al cortocircuito se hanno correnti nominali ammissibili di breve durata o correnti nominali di cortocircuito condizionate non superiori a 10 kA  o se sono protetti da dispositivi limitatori di corrente aventi una corrente di picco limitata non eccedente a 15 kA in corrispondenza del loro potere nominale.  Analoghi vantaggi derivanti dalla limitazione dell'energia specifica passante si hanno nel dimensionamento al cortocircuito  dei cavi in bassa tensione. La norma CEI 64-8 stabilisce che nei confronti del cortocircuito la sezione minima di una conduttura deve essere calcolata in base alla seguente formula:

   _(2.3)

dove:

I²t è l'energia specifica lasciata passare dal dispositivo di protezione e K un coefficiente che dipende dal materiale conduttore  e dal materiale isolante. La tabella 2.1 fornisce, in funzione dell'I²t massimo stabilito dalla norma CEI 32-1 (tab. 2.2), alcuni esempi di sezioni minime di cavi in PVC  (K=115)  dimensionati al cortocircuito.

Tab. 2.1 – Esempi di sezioni minime di cavi in PVC dimensionati al cortocircuito confrontati con sezioni di cavi dimensionati in portata

Le sezioni così ottenute dimostrano che in nessun caso, qualunque sia la corrente teorica di cortocircuito, per soddisfare il dimensionamento al cortocircuito del cavo è necessario aumentare la sezione del cavo rispetto a quella nominale del circuito. Situazione che può presentarsi impiegando dispositivi di protezione non limitatori quando si è in presenza di elevate correnti di cortocircuito presunte.

Tab. 2.2 – Valori dell'I²t di prearco a 0,01 s per cartucce gG secondo la norma CEI 32-1

Interessante si presenta a questo punto il confronto dei fusibili, di cui in tabella 2.2 sono riportati i valori dell'I²t di prearco  a 0,01 s per cartucce di tipo gG secondo la norma 32-1, con gli interruttori automatici limitatori dei quali si riportano nella tabella 2.3 i valori massimi di I²t stabiliti dalla norma CEI 23-3.

continua...