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Effettive correnti negli interruttori

Valutazione delle effettive correnti che circolano negli interruttori

Quando si confrontano le curve tempo corrente di due interruttori si è spesso portati a valutare i tempi di intervento dei due dispositivi come se questi fossero attraversati dalla stessa corrente.

Questa considerazione è vera solo nel caso in cui, tra i due interruttori posti in serie, non vi siano altre deriva-zioni, e cioè, si ha un solo arrivo ed una sola partenza che insistono sullo stesso nodo.

Quando si hanno invece più interruttori a monte che insistono sulla stessa sbarra, oppure più partenze a valle, le correnti che attraversano gli apparecchi possono essere anche notevolmente diverse.

I tre casi principali che si possono considerare, per ciò che concerne le effettive correnti che circolano negli interruttori, sono:

Un unico interruttore a monte di un unico interruttore a valle (attraversati dalla stessa corrente)
Un unico interruttore a monte di più interruttori a valle (interruttore a monte attraversato da una corrente maggiore rispetto all’interruttore a valle)
Più interruttori a monte e più interruttori a valle

Esempi

Esempio nr. 1

Esempio nr. 2

Esempio nr. 3

Un interruttore a monte di un interruttore a valle

I due interruttori sono attraversati dalla stessa corrente sia in condizioni normali sia in caso di sovracorrente. Quindi, per verificare la selettività tempo-corrente nella zona del sovraccarico e del cortocircuito è quindi suf-ficiente verificare che le curve di intervento dei due dispositivi non abbiano intersezioni.

Un interruttore a monte di più interruttori a valle

Questa condizione impiantistica è sicuramente la più riscontrabile nella pratica.

Avendo più di un interruttore sul lato carico si avranno valori diversi di corrente tra l’interruttore a monte e l’interruttore a valle verso il quale si ricerca selettività.

Si dovrà confrontare quindi il tempo di intervento dell’interruttore a valle per una sovracorrente con il tempo di intervento dell’interruttore a monte in corrispondenza della somma di tutte le correnti che lo attraversano.

Esempio
Nell’impianto in figura, in condizioni normali, l’interruttore a monte è attraversato da una corrente pari a 360A mentre una qualsiasi partenza è attraversata da 90 A.

Possibili tarature dell’interruttore basate sulle correnti che attraversano gli interruttori sono:

CB A	I₁ = 0.92 x 400 = 368 A	t₁= 3 s
CB B1	I₁ = 0.90 x 100 = 90 A

In figura sono riportate le curve degli interruttori con le tarature sopra indicate; da una prima analisi sembre-rebbe assicurata la selettività tempo-corrente tra i due interruttori.

Supponiamo ora di trovarci in condizioni di so-vraccarico con l’utenza L1 che assorbe una cor-rente pari a 200A.
L’interruttore B1 sarà quindi attraversato da 200A, mentre l’interruttore A sarà attraversato da 470A (200+ 90+ 90+90).
Con le tarature ipotizzate precedentemente ci si trova nelle condizioni rappresentate in figura, dove entrambi gli interruttori intervengono in un tempo pari a circa 50s.
Risulta quindi che, con le tarature ipotizzate, in caso di sovraccarico non si ha selettività fra la coppia di interruttori considerati.

Modificando le tarature dell’interruttore a mon-te, ad esempio innalzando il tempo di intervento della protezione da sovraccarico L, risulta:

CB A	I₁ = 0.92 x 400 = 368 A	t₁ = 12 s

Si riesce a ottenere selettività nella zona del sovraccarico in quanto:

l’interruttore B a valle interviene in circa 50s

l’interruttore A a monte interviene in circa 200s.

Nella maggior parte dei casi, anche non conducendo questa analisi, l’entità e la distribuzione del sovraccarico fra gli interruttori permette una differenziazione nei tempi di intervento in grado di realizzare la selettività tempo-corrente.

Più interruttori a monte di più interruttori a valle

Per effettuare una analisi semplificata si deve ipotizzare che il circuito sia perfettamente simmetrico e quindi che la corrente totale richiamata dai carichi si divida in parti uguali nei tre interruttori a monte.

Esempio

Nell’impianto in figura, in condizioni normali, ogni interruttore a monte è attraversato da una corrente pari a 1000A mentre le due partenze sono attraversate rispettivamente da 1000A e da 2000A.

Nell’analisi qui proposta, si verifica la selettività tra un interruttore a monte A e la partenza più grande B1.

Possibili tarature degli interruttori basate sulle correnti che attraversano gli apparecchi sono:

CB A	I₁ = 0.925 x 1250 = 1156 A I₂ = 8 x 1250 = 10000 A I₃= OFF	t₁= 12 s t₂= 0.4 s
CB B1	I₁ = 0.80 x 2500 = 2000 A I₂ = 3 x 2500 = 7500 A I₃= OFF	t₁= 3 s t₂= 0.2 s

Le curve dei due interruttori in esame con le tarature sopra indicate sono riportate nella figura. .
Da una prima osservazione sembrerebbe non esserci selettività tempo-corrente fra i due apparecchi.
Trattandosi di interruttori equipaggiati con sganciatori elettronici, verifichiamo i tempi di intervento dei due dispositivi alle correnti significative.

1.05 x I₁ dell’interruttore a monte

I_A = 1156 x 1.05 = 1214 A	t_A = 700 s

a cui corrisponde una corrente su B1 pari a:

I_B = ( 1214 x 3 ) - 1000 = 2642 A	t_B = 450 s

1.2 x I₃ dell’interruttore a valle

I_B= 7500x1.1 = 8250 A	t_A= 45 s

a cui corrisponde una corrente su A pari a:

I_A= (8250+1000)/3= 3083 A	t_B = 174 s

Come si può osservare, anche se le curve hanno una sovrapposizione, vi è selettività tempo-corrente nella zona del sovraccarico.

Anche la scelta della I_cw deve tenere conto delle effettive correnti che circolano nell’interruttore.

Gli interruttori A sono attraversati da una corrente massima pari a:

36 kA per guasto fra interruttore e trasformatore
18 kA per guasto sulla sbarra.

Quindi, questi interruttori saranno scelti con:

Icu > 36 kA, poiché il potere di interruzione deve essere maggiore della massima corrente di cortocircuito
Icw > 18 kA, poiché si cerca selettività cronometrica verso gli interruttori a valle.

Per realizzare la selettività verso gli altri apparecchi a valle, l’interruttore B1 dovrà avere: Icw >55kA.

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