Delucidazione su contatti indiretti in sistema TN e TT

[Iho]

Salve,
volevo fare la seguente domanda:
perché nei sistemi TN, nella formula per il calcolo della corrente di guasto (Zs*Ia<U0), non si prende come riferimento, al posto di U0, la tensione di 50 V che invece si usa nei sistemi TT?
Grazie.

[demos81]

In pratica nei TN accetti di far intervenire le protezioni in punti variabili ma comunque al di sotto delle curve di sicurezza tensione-tempo normativamente definite, mentre nei sistemi TT scegli per partito preso di intervenire sotto soglia dei 50V che sarebbe comunque una soglia sopportabile per un tempo quasi illimitato (vedi la curva che ti dicevo).

Nel TN in caso di guasto verso massa hai in maniera molto semplificata un guasto fase-terra (o fase neutro secondo se TN-S o TN-C).
Quindi hai la cosiddetta impedenza di anello di guasto dove la differenza di potenziale della fase guasta si ripartisce tra tre impedenze in serie:
- quella del conduttore di fase,
-quella del conduttore di protezione (che in linea di massima è quella di contatto),
-quella dell'avvolgimento del trasformatore lato bt.
La scelta di sfruttare l'anello di guasto ovvero sfruttare l'intervento di una protezione automatica sul cortocircuito ha il fine di ridurre i costi di installazione del differenziale che in grandi impianti (tipico dei TN) diventerebbero eccessivi, evitabili e intempestivi (sopratutto per i livelli di corrente di guasto e sopratutto sulle dorsali).

Il TN in pratica segue la logica della protezione tecnicamente accettabile, per far ciò ovviamente devi accettare compromessi e seguire certe ipotesi, ovvero:
il primo compromesso/ipotesi è in caso di guasto la tensione si divide tra due impedenze principali che sono: quella del conduttore di fase e quella del conduttore di protezione, considerate in prima analisi uguali anche se in genere su grosse linee quella del cond. di protezione è doppia (sezione PE =1/2 di quella di fase)
la seconda ipotesi è che la tensione all'atto del guasto si riduca del 20% (anche in virtù della c.d.t. interna al trasformatore)

In tal modo per esempio in un sistema TN trifase 230/400V la tensione di guasto diventa pari a 230 diviso due e ridotto del 20% , ossia 92 V... e se vai a guardare la curva di sicurezza trovi proprio un tempo di sopportazione in condizioni ordinarie di 0,4 sec.


Quindi la logica di base non prende per partito preso la tensione di soglia sicura ma procede cosi:

- sai che tensione nominale hai,
- sai a quella tensione nominale la tensione di guasto che puoi avere,
- dalla curva di sicurezza sai anche il massimo tempo per cui la puoi tollerare,
- guardi alla terminazione della linea che vuoi proteggere il valore di corrente di cortocircuito monofase
- se la protezione a monte di quel circuito per quel valore di corrente ti interviene nel tempo tollerabile (ammissibile o come ti piace chiamarlo) puoi considerarlo protetto.

[6367]

Provo a rispondere in modo semplificato.

In TN l'impedenza dell'anello di guasto è bassa e "garantita". Quindi la protezione si basa sull'interruzione certa dell'alimentazione con tempi nel rispetto della curva di sicurezza tensione-tempo.

In TT l'impedenza dell'anello di guasto non è garantita, quindi non è garantito l'intervento della protezione (anche se di fatto interviene sempre in caso di guasto franco). Quindi la protezione garantisce che sulle masse non permangano tensioni oltre quella limite, a prescindere dall'effettivo intervento della protezione.

[gioca21]

... nei sistemi TT scegli per partito preso di intervenire sotto soglia dei 50V che sarebbe comunque una soglia sopportabile per un tempo quasi illimitato.

Sui possibili equivoci che possono nascere quando si parla dei famosi 50V che si assumono per la verifica delle protezioni nei sistemi TT se ne era parlato anche in post recenti viewtopic.php?f=3&t=35851&start=20

Il TN in pratica segue la logica della protezione tecnicamente accettabile, per far ciò ovviamente devi accettare compromessi

Ovviamente la protezione "tecnicamente accettabile" deve essere seguita sia per i sistemi TN, sia per i sistemi TT. Ciò premesso, i sistemi di protezione previsti per il TN non hanno nulla da invidiare a quelli del TT, anzi, direi che da questo punto di vista il TN (il TN-S in particolare) è superiore al TT.

In TT l'impedenza dell'anello di guasto non è garantita, quindi non è garantito l'intervento della protezione (anche se di fatto interviene sempre in caso di guasto franco). Quindi la protezione garantisce che sulle masse non permangano tensioni oltre quella limite, a prescindere dall'effettivo intervento della protezione.

Questa non l'ho capita.

[Iho]

La scelta di sfruttare l'anello di guasto ovvero sfruttare l'intervento di una protezione automatica sul cortocircuito ha il fine di ridurre i costi di installazione del differenziale che in grandi impianti (tipico dei TN) diventerebbero eccessivi, evitabili e intempestivi (sopratutto per i livelli di corrente di guasto e sopratutto sulle dorsali).

Cioè esistono interruttori magnetici con correnti di sgancio più basse del differenziale e ancora più veloci?

In tal modo per esempio in un sistema TN trifase 230/400V la tensione di guasto diventa pari a 230 diviso due e ridotto del 20% , ossia 92 V... e se vai a guardare la curva di sicurezza trovi proprio un tempo di sopportazione in condizioni ordinarie di 0,4 sec.

non trovo corrispondenza con questo valore.
Io vedo dalla mia tabella che fino a 120 V il tempo di interruzione deve essere max di 0.8 s.

[demos81]

Cioè esistono interruttori magnetici con correnti di sgancio più basse del differenziale e ancora più veloci?

No mai detto questo se ti riferisci all'aggettivo intempestivi è legato al fatto che su dorsali di impianti trifase hai in genere correnti di dispersione alte data anche l'estensione dell'impianto a valle e i tipi di macchine presenti.
Può per esempio capitare che da un quadro dentro uno stabilimento industriale alimenti magari 5 o 6 inverter e macchine operatrici varie, per cui hai già una somma di correnti di dispersione tale da essere elevata e comunque variabili. Andare a prevedere differenziali che comunque devi andare a tarare con l'accortezza di discriminare tra guasto a terra e normale corrente di funzionamento dispersa diventa più un rischio di sganci imprevisti e un dispendio di tempo e energie, ciò se pensi che hai già un ottima sentinella di guasto legata all'elevata corrente di guasto monofase a terra

non trovo corrispondenza con questo valore.
Io vedo dalla mia tabella che fino a 120 V il tempo di interruzione deve essere max di 0.8 s.

Per forza, guardi la tabella ma io ho parlato di curva!
In pratica la tabella che guardi tu è ricavata dallo studio sulla curva da me citata.
La tua tabella è "tensione nominale/tempo di intervento"
La curva che ti cito io è "tempo ammissibile/tensione di esposizione al guasto"

Sono due cose diverse anche se correlate dal caso in questione.

[demos81]

Sui possibili equivoci che possono nascere quando si parla dei famosi 50V che si assumono per la verifica delle protezioni nei sistemi TT se ne era parlato anche in post recenti viewtopic.php?f=3&t=35851&start=20

Bella discussione, me l'ero persa. Ad ogni modo per questo preferisco parlare di soglia di intervento e mai di tensioni residue sulle masse. Li se Iho vuole approfondire consiglio di guardarsi la sovrapposizione della curva di intervento del differenziale e della curva di sicurezza e sopratutto star molto attento a come i testi di sicurezza pesano le parole.

[demos81]

Questa non l'ho capita.

Il distributore di rete non garantisce la qualità della propria messa a terra, motivo per cui non si usa la logica dell'anello di guasto nel TT.
Ad ogni modo la frase di 6367 dovrebbe essere modificata in "garantisce che sulle masse non permangano tensioni oltre il tempo limite". perché la corrente di guasto può benissimo andar oltre i 30 mA o la tensione di contatto superare i 50 V, ma è il tempo di intervento che a quel punto deve tenersi sotto soglia della curva di sicurezza .

[gioca21]

Il distributore di rete non garantisce la qualità della propria messa a terra, motivo per cui non si usa la logica dell'anello di guasto nel TT.

E' questo che non mi tornava, naturalmente solo dal punto di vista puramente formale perché poi nella sostanza sono pienamente d'accordo con te.
A parte il fatto che l'ente distributore deve garantire almeno i 180 ohm come resistenza di terra (valore che comunque trovo a dir poco eccessivo), la logica dell'anello di guasto deve essere usata anche nei sistemi TT.
Ovviamente cambiano gli elementi che compongono l'anello, ma se non ne viene garantita la presenza non c'è corrente di guasto e i differenziali diventano poco più che elementi decorativi.

[Iho]

La tua tabella è "tensione nominale/tempo di intervento"
La curva che ti cito io è "tempo ammissibile/tensione di esposizione al guasto"
Sono due cose diverse anche se correlate dal caso in questione.

dove posso trovare questa tabella?

Domanda:
Normalmente la R di terra di un condominio a che valore sta?