Interruttori limitatori e conseguenze per componenti a valle

[peppe855]

Buona sera a tutti, supponiamo che ho un quadro generale di un equipaggiamento elettrico di bordo macchina, alimentato da una linea di distribuzione cliente (unica linea in ingresso). Supponiamo che il cliente mi indichi a specifica che laddove si installerà la macchina si avrà un corrente di corto presunta Icp (trifase simmetrica) pari a 18kA. Laddove decidessi di non procedere a verifiche di tenuta al c.to c.to del quadro, diciamo che sul mio generale installo un magnetotermico con caratteristiche di LIMITAZIONE, tali per cui, con in ingresso una corrente presunta Icp = 18kA l'interruttore limiti la corrente immediatamente a valle ad un picco di 17kA (efficace 10kA).
Il mio equipaggiamento dichiarerà una Icc = 18kA.
Mi domando però:
a. Il potere di interruzione Icu di tale interruttore dovrà essere di 18kA?
b. Gli interruttori immediatamente a valle dovranno possedere Icu di 18kA oppure di 10kA?
c. Nel calcolo dell'energia specifica passante che valore devo utilizzare sulle curve del limitatore, 18kA o 10kA?
Ultima domanda, supponiamo che tale interruttore limitatore inizi a limitare anche per una corrente di corto F-PE di 8kA (morsetti di un motore), come tengo conto di tale limitazione nel calcolo dell'impedenza dell'anello di guasto? perché abbattendomi la corrente in questa verifica sono sfavorito rispetto ad una corrente non limitata

Grazie

[arabino1983]

I poteri di interruzione si intendono del valore efficace della correnre di cc non alla corrente di picco.
Gli interruttori a valle uguale non per il picco ma per l'efficace.
Solita cosa per la iqt
Per l'ultima domanda, mi sembra di capire che stai considerando che ti interviene il generalr quadro anche per un guasto a fondo di una linea derivata, perche' la limitazione avverra' solo nel momento in cui questo apre.

[peppe855]

Ciao, ma quindi se ho un quadro con tenuta al corto di 10kA (quindi interruttori interni tutti con potere d'interruzione di 10kA) e non volessi cambiarlo totalmente, installando un limitatore sul generale cosa dovrei verificare?

[arabino1983]

Non credo di aver ben compreso la domanda.
Comunque, il costruttore deve indicare la tenuta al corto e lo può fare in diversi modi:

1)il quadro ha in ingresso un dispositivo generale di protezione dal corto, e specifica la ICC (corrente di corto condizionata...dal suddetto interruttore) espressa come valore efficace. Ovviamente non puoi installare il quadro in un punto dove hai una corrente presunta Icp più alta.

2a) il quadro non ha in ingresso un dispositivo generale di protezione al corto e quindi deve indicare quale componente mettere a monte, marca e modello, oppure indicare i valori di limitazione Ip e i2t lasciato passare.
Non è obbligatorio che sia limitatore di picco. L'intervento dell'interruttore non è ritardato intenzionalemente se no si ricade nel 2b

2b)la tenuta al corto è specificata tramite la corrente nominale ammissibile di breve durataa (icw) ed eventualmente dalla corrente ammissibile di picco (Ipk)

i circuiti di uscita sono sollecitati diversamente dalla corrente di corto in quanto la cc è limitata oltre che dall'impedenza stessa del dispositivo generale , anche da quella dei dispositivi che le linee in uscita hanno a monte.
Il costruttore può tenere di conto di questo.
Le derivazioni che collegano le barrature principali ai dispositivi secondari, dovrebbero avere la stessa tenuta al corto delle barre principali. Però se le derivazioni sono relizzate secondo alcune modalità riportata in una tabella della norma (in pratica devi minimizzare la probabilità di corto circuito in quel tratto), è sufficiente che la loro tenuta al corto sia superiore alla corrente di corto condizionata dei dispositivi a valle.

Se il costruttore dichiara una icw o una icc inferiore a 10ka , non è necessaria la verifica.
se il quadro è protetto da un dispositivo limitatore , non deve fare la verifica se il valore della corrente limitata di picco non supera i 17kA in corrispondenza della corrente presunta di cortocircuito Icp.
In mancanza di indicazioni sulla Icp (sempre) il costruttore prende la curva di limitazione e ai 17kA di picco vede a quanto corrisponderebbe la corrente presunta e assegna quel valore come corrente condizionata.

Ciao, ma quindi se ho un quadro con tenuta al corto di 10kA (quindi interruttori interni tutti con potere d'interruzione di 10kA) e non volessi cambiarlo totalmente, installando un limitatore sul generale cosa dovrei verificare?

Non capisco perché se hai già tutto a 10kA e Icp di 10kA devi cambiarli.

[gtedeschi]

Mi sembra corretto quanto suggerito. Se la corrente di cortocircuito presunta è pari a 18 kA, e si vogliono mantenere tutti gli interruttori derivati con PI pari a 10 kA e non si vuole far provare il quadro , si dovrà fare in modo che a monte da qualche parte ci sia un interruttore limitatore con PI pari a 18 kA, per il quale il costruttore indichi una limitazione tale che la corrente di picco sia inferiore a 17 kA. Se gli interruttori a valle sono con PI pari a 10 kA, si dovrà verificare che per essi esista il back-up con quello principale installato a monte.
Se il quadro dovesse essere installato in prossimità di un nodo di media/elevata potenza con il valore della corrente di cortocircuito il committente dovrebbe indicare anche anche il valore del fattore di potenza della stessa corrente di cortocircuito. Se questo fosse inferiore a 0,3 le curve di limitazione a cui poter fare riferimento a mio avviso non valgono più. Vedasi l'articolo da poco pubblicato "La scelta degli interruttori di protezione. Ancora una grana."
Mi interessa in proposito il parere dei colleghi. Grazie!

[arabino1983]

Se il quadro dovesse essere installato in prossimità di un nodo di media/elevata potenza con il valore della corrente di cortocircuito il committente dovrebbe indicare anche anche il valore del fattore di potenza della stessa corrente di cortocircuito. Se questo fosse inferiore a 0,3 le curve di limitazione a cui poter fare riferimento a mio avviso non valgono più. Vedasi l'articolo da poco pubblicato "La scelta degli interruttori di protezione. Ancora una grana."
Mi interessa in proposito il parere dei colleghi. Grazie!

E per quale motivo?
il rapporto corrente efficace di corto e corrente di picco è riportato nella norma 61439.
Ad esempio per una corrente di corto presunta compresa tra 20 e 50kA il cosfi è indicato essere 0.25 ed il rapporto di cui sopra 2.1, con la quale ti trovi la corrente presunta di picco e la utilizzi sulla curva di limitazione.

[ligabue]

Non capisco perché se hai già tutto a 10kA e Icp di 10kA devi cambiarli.

Infatti...

Forse si è sbagliato e voleva scrivere quadro con tenuta al corto (Icp) di 18kA

saluti

[gtedeschi]

Grazie per l'opportunità che mi si offre di approfondire un argomento poco presente nella progettazione degli impianti di potenza.
Per questo motivo ho scritto e proposto l'articolo La scelta degli interruttori di protezione. Ancora una grana.
Se il fattore di potenza della corrente di cortocircuito presunta è inferiore a quello convenzionale proposto nella norma che tratta degli interruttori, a mio avviso il potere di interruzione nominale non è più garantito, ad es. i 18 kA. Comunque il valore di picco della corrente di cortocircuito corrispondente che si può manifestare, se il fattore di potenza è inferiore a quello convenzionale, è superiore a quello per cui l'interruttore è stato provato.
La soluzione in questi casi è di utilizzare finché è possibile interruttori più potenti! E poi ---- ?
Un esempio numerico è stato proposto nell'articolo pubblicato sopra citato.
Sono a disposizione per ulteriori approfondimenti. Ancora grazie per l'opportunità che mi si offre di far valere le mie convinzioni.

[arabino1983]

Grazie per l'opportunità

beh grazie a lei.
Non ho letto tutto l'articolo, comunque ho capito cosa intende.
Beh, la normativa ovviamente deve dare dei paletti per realizzare i test che poi sono le condizioni impiantistiche standard, se tu hai delle situazioni particolari e chiaro che in quel momento devi sentire il costruttore.
Spesso hanno certificati che non rendono pubblici.
Anche la normativa prevede che vi siano degli accordi con il costruttore per avere tali certificati se si deve derivare dai valori della norma.
Sinceramente non mi sono mai messo a pensare al fatto che il valore riportato dalla 60947-2 sia inferiore alla stragrande maggioranza delle casistiche.

[StefanoSunda]

D) Il potere di interruzione Icu dell’interruttore limitatore deve essere di 18kA?

R)a. Sì, l’interruttore generale deve avere un Icu ≥ Icp, quindi almeno 18kA. Il potere di interruzione (Icu) è la capacità dell’interruttore di interrompere la corrente di cortocircuito presunta nel punto di installazione. Anche se l’interruttore è limitatore, deve comunque essere in grado di interrompere la corrente presunta in ingresso, perché la limitazione avviene dopo l’innesco dell’interruzione.

b. Gli interruttori a valle devono avere Icu di 18kA o 10kA?
R)Dipende dalla limitazione effettiva e dalla dichiarazione del costruttore. Se il limitatore generale riduce la corrente efficace a valle a 10kA, allora gli interruttori a valle possono avere un Icu ≥ 10kA, a condizione che:
Il costruttore del quadro o del sistema dichiari la corrente condizionata (Icc) come 10kA.
Esista una verifica di back-up tra l’interruttore limitatore e quelli a valle, ovvero che il limitatore protegga efficacemente gli interruttori secondari.

c. Per il calcolo dell’energia specifica passante (I²t), quale valore usare: 18kA o 10kA?
R)Usi il valore limitato, quindi 10kA. L’energia specifica passante si calcola in base alla corrente efficace che attraversa il dispositivo durante il cortocircuito. Se il limitatore riduce la corrente a 10kA, è questo il valore da usare per leggere le curve di limitazione e calcolare l’I²t.

d. Come considerare la limitazione nel calcolo dell’impedenza dell’anello di guasto?
R)Questa è una questione delicata. Il calcolo dell’impedenza dell’anello di guasto serve a verificare che la protezione intervenga correttamente in caso di guasto a terra (F-PE). Se il limitatore riduce la corrente di guasto, potresti ottenere un valore sfavorevole che non garantisce l’intervento del dispositivo entro i tempi richiesti.

Cosa fare:
R)Non considerare la limitazione nel calcolo dell’anello di guasto, perché la norma CEI 64-8 richiede che la verifica sia fatta con la corrente non limitata.

R)Se il limitatore interviene anche su guasti F-PE, devi verificare che l’intervento sia comunque garantito nei tempi richiesti (es. 0.4s o 5s), oppure usare protezioni differenziali.

Considerazioni finali
R)La norma CEI EN 61439 consente di dichiarare la tenuta al corto condizionata (Icc) se c’è un dispositivo limitatore a monte.
Il cosφ della corrente di cortocircuito influisce sul valore di picco e deve essere considerato nella scelta del limitatore.
Se il quadro è installato vicino a un nodo di elevata potenza, il fattore di potenza della corrente di corto può essere molto basso (<0.3), rendendo le curve di limitazione meno affidabili.