Energia specifica passante: intervallo temporale

[sisu70]

Restando nella divagazione riporto dalla 60849 le caratteristiche degli interruttori di tipo B,C e D

Immagino il "60849" sia un refuso per "60898".

Non c'è scritto che t0 e t1 sono quelli definiti in "opening time"

Però l'integrale di Joule presentato viene definito "I2t characteristic of a circut-breaker" e viene definito anche il "break time" come somma dell' "opening time" e dell' "arching time", che ho già scritto essere, secondo me, l'unica ipotesi sensata dal punto di vista termico/energetico.

[sisu70]

Da una verifica "a occhio" sul monitor senza riga e squadra non sembrano incompatibili.

Almeno per quel prodotto le curve di I2t sono diverse a seconda della curva d'intervento (se i colori si riferiscono a quelle); per il prodotto che ho preso ad esempio io invece c'è una curva unica, il che è la prima delle cose impossibili che non mi spiego.
Noto anche che la linea del cavo è curva e me lo posso spiegare solo nell'ipotesi che non sia stata applicata ovunque l'ipotesi di adiabaticità: quindi, anche solo per il cavo, l'asse x copre valori di corrente normali, di sovraccarico e di cortocircuito.

Vedo che per l'intervento magnetico non sono considerati i valori massimi ammissibili per gli interruttori di tipo B,C e D ma rispettivamente 4, 9 e 15 volte In.

Sarà la curva di I2t che descrive il limite superiore (tra tutti gli esemplari) di quel prodotto, la cui area caratteristica pe la curva di intervento è strettamente compresa in quella della norma.

Comunque restano cose che non capisco.

Le stesse che non tornano a me (cioè i valori della I2t a confronto coi valori estrapolabili dalle caratteristiche di intervento) ?

[sisu70]

Io ho provato ad approfondire sulla base delle informazioni reperibili in rete (quindi non la EN 60898) e l'unico possibile bandolo della matassa che trovo e' il seguente.

1) La curva dell'energia specifica passante fornita dai produttori vale solo per intervento "immediato", cioè con un ritardo piccolo rispetto al periodo della frequenza di rete; questo comunque non spiega perché tali curve si estendono sul lato sinistro dell'asse X a coprire valori incompatibili con tale intervento immediato. In alternativa le curve dell'energia specifica passante si riferiscono solo al "tempo d'arco" e solo implicitamente descrivono l'energia specifica passante calcolata su tutto il tempo di intervento, ma solo nel caso che questo intervento sia immediato.

2) Ci deve essere scritto da qualche parte che per la "protezione dal cortocircuito" (in generale) basta sempre e comunque l'intervento rapido/immediato (cioè lo sganciatore magnetico) e che quindi tutto il resto delle curve di intervento ricade nella protezione dal sovraccarico (che si può' mettere anche a valle del cavo che si considera da proteggere, e in particolare va messa a valle se non c'e' già a monte)

Il punto 2) sarebbe comunque una convenzione (norma) "pragmatica" basata su criteri probabilistici e non una verità/certezza assoluta.

[sisu70]

E per alcuni produttori le curve di energia specifica passante non si estendono sulla sinistra fino a valori di corrente incompatibili con un intervento immediato:

Screenshot 2024-01-17 155712.png (65.98 KiB) Osservato 2758 volte

Inoltre ho trovato anche questo grafico, che si riferisce all'invecchiamento dell'isolante di un cavo in funzione della corrente che lo attraversa (in multipli della sua portata):

Nella descrizione della zona 3 si parla di cortocircuti di durata fino a 5 secondi e di modello adiabatico.
Il documento che contiene tale grafico si intitola "Comparison of tripping characteristics for miniature circuit-breakers" e menziona la norma IEC 60364-4-43 oltre che la IEC/EN 60898-1.

[Goofy]

1) La curva dell'energia specifica passante fornita dai produttori vale solo per intervento "immediato",

Sì, sono d'accordo, manca la parte di curva dell'intervento termico.
Essendo poi la curva una retta, si tratta di interruttore che ha tempo di intervento magnetico costante, non decrescente con la corrente.
Vedi ultima immagine dell'articolo di admin.

non spiega perché tali curve si estendono sul lato sinistro dell'asse X a coprire valori incompatibili con tale intervento immediato

Sembrerebbe una impropria estrapolazione: dati due punti tirano una retta e non la fermano dove devono.
Vediamo se qualcuno ha altre spiegazioni.

la "protezione dal cortocircuito" (in generale) basta sempre e comunque l'intervento rapido/immediato

Nella 64-8 c'è scritto che se il cavo è protetto dal sovraccarico non serve verificare la protezione dal cortocircuito a fine linea.
Però in questo caso la protezione deve essere a monte, non a valle, altrimenti la verifica va fatta.

[sisu70]

Nella 64-8 c'è scritto che se il cavo è protetto dal sovraccarico non serve verificare la protezione dal cortocircuito a fine linea.
Però in questo caso la protezione deve essere a monte, non a valle, altrimenti la verifica va fatta.

Vedo due problemi nella tua osservazione:
a) col confronto tra I2t e K2S2 copriamo solo le correnti maggiori della soglia di intervento immediato, quindi se vogliamo chiamare "di sovraccarico" tutte le correnti inferiori a tale soglia (e maggiori della portata del cavo) possiamo anche farlo, ma per fare i conti bene bisognerebbe ri-partire dal calcolo dell'integrale di Joule a partire dalla caratteristica di intervento in tutto quell'intervallo di correnti, continuando ad assumere l'adiabaticità fino a 5 secondi di tempo di intervento: in questo caso a me sembra che in alcuni casi 6mmq non bastino per un C63 (e non sto più guardando le curve di I2t dei produttori, perché stiamo parlando di "sovraccarico").
b) se parliamo del cavo di collegamento (tra contatore e DG) allora non ci basta l'esclusione (a priori) della evenienza di un cortocircuito lungo quel tratto cavo, come da CEI 0-21, perché non viene invece escluso il sovraccarico (definito come qui sopra)

Insomma, mi sembra che ci sia dietro l'assunzione che un guasto a inizio linea non possa mai causare una corrente (di guasto, non di sovraccarico) che non causa l'intervento immediato della protezione, quando invece della corrente di guasto sappiamo solo che sarà inferiore ad un certo valore massimo.

[Goofy]

Prima le definizioni delle sovracorrenti.
Cortocircuito c'è solo in caso di guasto con un contatto fra fase e neutro (quindi la corrente "accorcia la strada" perché evita di passare dal carico)
Sovraccarico: nessun guasto sui circuiti, stiamo solo prelevando più del nominale e la corrente segue la strada giusta.
Per la definizione non importa se il valore di corrente è tale da fare intervenire le protezioni in un determinato tempo.

La norma indica che, in alcune situazioni particolari, si può omettere la protezione del cavo dal cortocircuito, perché la probabilità di guasto e il conseguente danno sono ritenuti così bassi da poter accettare il rischio.
In questi casi serve solo la protezione dal sovraccarico, che può essere fatta a valle perché la corrente è la stessa.
Negli altri casi è necessaria la protezione da guasto sul cavo (cortocircuito) per tutti i possibili valori di corrente (massima a inizio linea, minima a fine linea prima delle protezioni sul quadro a valle)
E' vero come scrivi che per il confronto fra I²t e K²S² è necessaria tutta la curva dell'interruttore fra i valori minimo e massimo di corrente, non solo il tratto finale da intervento breve.

in questo caso a me sembra che in alcuni casi 6mmq non bastino per un C63 (e non sto più guardando le curve di I2t dei produttori, perché stiamo parlando di "sovraccarico").

Se trovi un interruttore che non protegge il cavo da 6 mm² me lo indichi? Mi interessa molto.

b) se parliamo del cavo di collegamento (tra contatore e DG) allora non ci basta l'esclusione (a priori) della evenienza di un cortocircuito lungo quel tratto cavo, come da CEI 0-21, perché non viene invece escluso il sovraccarico (definito come qui sopra)

In base alle definizioni della norma in caso di sovraccarico interviene la protezione a valle.
In caso di cortocircuito a bassa corrente, che essendo appunto un guasto a monte non interessa il dispositivo a valle, deve intervenire il termico del dispositivo a inizio linea.

[sisu70]

Prima le definizioni delle sovracorrenti.
Cortocircuito c'è solo in caso di guasto con un contatto fra fase e neutro (quindi la corrente "accorcia la strada" perché evita di passare dal carico)

Ma anche contatto tra fase e fase per sistemi (e forniture) trifase, no ?

Sovraccarico: nessun guasto sui circuiti, stiamo solo prelevando più del nominale e la corrente segue la strada giusta.

Infatti io ho cercato di separare tra "guasto" (sovracorrente minore del valore massimo della Icc) e "non guasto" (sovracorrente minore di quanto noto dall'insieme dalle caratteristiche dell'impianto, sia a monte che a valle del punto in valutazione).

Per la definizione non importa se il valore di corrente è tale da fare intervenire le protezioni in un determinato tempo.

Infatti e' questo il mio punto: la parola "cortocircuito" non implica l'intervento immediato della protezione, quindi la I2t rappresentata solo sul range di correnti che implicano l'intervento immediato (e peggio ancora se estrapolata graficamente in quell'assunzione anche per correnti che non implicano l'intervento immediato) non basta a verificare la protezione contro gli effetti di un possibile cortocircuito.

La norma indica che, in alcune situazioni particolari, si può omettere la protezione del cavo dal cortocircuito, perché la probabilità di guasto e il conseguente danno sono ritenuti così bassi da poter accettare il rischio.
In questi casi serve solo la protezione dal sovraccarico, che può essere fatta a valle perché la corrente è la stessa.
Negli altri casi è necessaria la protezione da guasto sul cavo (cortocircuito) per tutti i possibili valori di corrente (massima a inizio linea, minima a fine linea prima delle protezioni sul quadro a valle)

Ripeto che stiamo chiamando "sovraccarico" qualunque sovracorrente che non fa scattare la protezione "immediata", il che non mi sembra corretto, ne' formalmente ne' sostanzialmente. In particolare non e' vero che la protezione a valle protegge anche a monte da tutte le sovracorrenti che, impropriamente, chiamiamo "di sovraccarico".

E' vero come scrivi che per il confronto fra I²t e K²S² è necessaria tutta la curva dell'interruttore fra i valori minimo e massimo di corrente, non solo il tratto finale da intervento breve

E' vero anche che se il produttore ti fornisce la I2t solo per correnti che causano l'intervento immediato, il resto della curva, per correnti minori di tale soglia, non si può che estrapolare dalla curva di intervento (dello specifico prodotto) ?

Se trovi un interruttore che non protegge il cavo da 6 mm² me lo indichi? Mi interessa molto.

Mi sembra di aver già portato l'esempio di un C63 che interviene in massimo 6 secondi per una sovracorrente di 9.9*In (e noi stiamo chiamando questa condizione "sovraccarico"), per il quale mi sembra il 6mmq non basta. Ora non ricordo se quel punto della caratteristica era preso dalla norma o da uno specifico prodotto. Proverò a portare un esempio preso sicuramente da un prodotto.
In ogni caso la verifica va fatta caso per caso, non basta fidarsi della "categoria" C63.

In base alle definizioni della norma in caso di sovraccarico interviene la protezione a valle.
In caso di cortocircuito a bassa corrente, che essendo appunto un guasto a monte non interessa il dispositivo a valle, deve intervenire il termico del dispositivo a inizio linea.

Nel caso del cavo di collegamento il dispositivo ad inizio linea non e' detto che ci sia e anche se c'e' non e' detto che si abbiano le informazioni per fare la verifica (di quello che stiamo ancora chiamando "sovraccarico" o, adesso, "cortocircuito a bassa corrente").

[sisu70]

Per le informazioni che riesco a recuperare io ora, l'ABB S204M C63 permette un intervento anche in 6s per una corrente di 9,9*In. Il grafico della I2t di tale interruttore non copre quella corrente.

Nomino quello solo perché "lo conosco": a casa mia il C32 4P dello stesso modello funge in questo momento da protezione del montante (4x6mmq), alimentato da un collegamento (dal contatore, dove sembra esserci un C63) realizzato con una 30ina di cm di cavo 4x10mmq.

[sisu70]

Mi faccio da solo un'osservazione che ho appena rimuginato: che senso ha proteggere un cavo dagli effetti di un cortocircuito che si manifesta sul cavo stesso (invece che su segmenti dell'impianto a valle dello stesso cavo) ?
Se il cavo subisce un danno che causa il cortocircuito ... e' già danneggiato, non c'e' più nulla da proteggere da ulteriori danni.
Troppo estremo ?