La protezione dei circuiti di sicurezza
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Dal grafico si può rilevare che in una zona compresa fra 1,8I_Z per un cavo isolato in PVC (1,9 I_Z se isolato in EPR - fig. 1) e I_a il cavo non è protetto da un guasto permanente non franco o da un sovraccarico che in breve tempo possono mutare in un guasto franco in grado di far intervenire il dispositivo di protezione. La figura 2 descrive l'esempio di ciò che potrebbe accadere quando una linea breve, con corrente di cortocircuito minima piuttosto elevata (4000 A), è protetta contro il solo cortocircuito secondo la condizione 1.3 come indicato dalla norma. Come si può notare, per rispettare quanto previsto è sufficiente, esagerando, a protezione di un conduttore in PVC avente sezione di 2,5 mm², utilizzare un interruttore con corrente nominale I_n=400A essendo, per gli interruttori con curva C, il valore di sicuro intervento magnetico pari a 10I_n. La protezione del cavo è però in questo caso scoperta in una zona che va da circa 38A (1,8I_Z) a 4000A (10I_n). Anche se la corrente nominale del dispositivo di protezione dovesse, come è auspicabile, essere scelta con criteri diversi da quelli appena descritti questo non elimina del tutto il rischio che deriva dal proteggere la conduttura dal solo cortocircuito, cioè che si possa favorire in tal modo il generarsi di un guasto vero e proprio. Per superare, almeno in parte, questa preoccupazione si potrebbe scegliere il dispositivo di protezione con caratteristiche tali da permetterne il sicuro intervento quando la corrente di guasto raggiunge un valore tale da portare, in regime permanente, la temperatura del conduttore al massimo valore della temperatura di cortocircuito. La sua caratteristica di intervento a tempo inverso dovrà permettere l'apertura del circuito in tempi sufficienti a garantire che non sia superata la soglia della temperatura T_cc, condizione comunque molto gravosa per il conduttore che potrà funzionare alla temperatura di cortocircuito solo per poche ore. Questa condizione di protezione può essere descritta tramite le seguenti relazioni (fig. 3):

Per cavi isolati in PVC:

Per cavi isolati in EPR:

Dove I_f è la corrente di sicuro funzionamento del dispositivo di protezione e I_Z è la portata del cavo.

Impiegando interruttori per uso civile o similari dove:

Impiegando fusibili dove:

Fig. 3 - Protezione dal solo cortocircuito di un cavo che alimenta circuiti di sicurezza

3. Protezione con sovraccarico garantito

Per migliorare ulteriormente la protezione del cavo si potrebbe ora soddisfare la necessità di consentire un sovraccarico per un determinato tempo senza intervento delle protezioni e garantire per un tempo ragionevole la continuità di esercizio.

Se si indica con Is la corrente di sovraccarico che deve essere interrotta in un tempo non inferiore ad un'ora e con Inf (con tempo  ora per interruttori con e tempo ore per interruttori con ) la corrente di non funzionamento del dispositivo di protezione si ha:

Indicando con il rapporto di sovraccarico che si vuole garantire non interrotto per un'ora si ha:

Per evitare che valori di s troppo elevati possano creare la condizione di  alle considerazioni fin qui sviluppate occorre aggiungere anche la seguente condizione:

Oltre a questo, per aumentare ulteriormente la sicurezza del sistema, si potrebbe ridurre la portata del cavo, ad esempio di un 20% circa, abbassandone in tal modo la temperatura di esercizio. La protezione dei circuiti di sicurezza con cavi in PVC potrebbe così essere riassunta (fig. 4 e 5):

Fig. 4 - Esempio di protezione dalle sovracorrenti con sovraccarico garantito di un cavo in PVC
che alimenta un circuito sicurezza

Fig. 5 - Protezione dei circuiti di sicurezza dalle sovracorrenti con sovraccarico garantito di un cavo in PVC

continua...