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Selettività differenziale

Come realizzare selettività fra interruttori differenziali (RCDs)

L’interruttore differenziale, nelle sue molteplici funzioni e tipologie si può così definire:

dispositivo sensibile alle correnti verso terra, in grado di aprire un circuito elettrico in un certo tempo, quando la corrente verso terra supera il valore prefissato. Viene utilizzato per proteggere persone e cose da: contatti diretti (dispositivo ad alta sensibilità, è una protezione addizionale) - contatti indiretti o perdite di isolamento.

 

La regola d’arte per l’impianto elettrico impone sempre, eccetto in impianti speciali, la presenza dell’impianto di messa a terra, sia negli edifici civili che in quelli industriali. Inoltre la norma CEI 64-8 rende obbligatorio in molti casi per la protezione delle persone l’utilizzo dell’interruttore differenziale, dando prescrizioni relative al tempo e alle correnti di intervento in relazione alla tensione di impianto, al sistema di distribuzione presente, ed ai luoghi di installazione.

Una buona protezione dell’impianto dovrebbe prevedere:

  • un interruttore generale di tipo differenziale in modo da avere la protezione dai guasti che possono verificarsi tra l’interruttore principale e la distribuzione;
  • la protezione di ogni singola derivazione con un dispositivo differenziale.

    In questo modo si ha l’esigenza di studiare attentamente le scelte dei dispositivi per garantire la selettività evitando che un guasto verso terra in un punto qualsiasi del circuito di distribuzione provochi la messa fuori servizio di tutto l’impianto.

    In linea generale due dispositivi differenziali sono selettivi per ogni valore di corrente se le loro zone di intervento non si sovrappongono. Tale condizione si ottiene con il rispetto dei seguenti punti:

  • La soglia di intervento differenziale del dispositivo a monte dovrà essere maggiore o al limite uguale al doppio della soglia di intervento differenziale del dispositivo di valle:

                            I∆nMonte≥2xI∆nValle.

    Questa relazione è necessaria per tenere conto del concetto di corrente differenziale nominale di non intervento, che è il massimo valore di corrente per il quale sicuramente l’interruttore differenziale non interviene.

    Le norme indicano un valore di corrente pari a I∆n/2 e, entro questo valore, il dispositivo non ha un comportamento definito, cioè può intervenire come può non intervenire.

  • Il tempo minimo di non intervento dell’interruttore a monte non deve essere, per ogni valore di corrente, superiore al tempo massimo di interruzione dell’interruttore a valle:

                        Tminmonte>Ttotvalle

Per gli interruttori differenziali rispondenti alla norma IEC60947-2 (CEI EN 60947-2), le prescrizioni relative alle curve di intervento per il differenziale non ritardato o per il tipo ritardato sono riportate nell’Appendice B della norma stessa. 

La differenziazione del tempo di intervento può essere realizzata più facilmente con l’utilizzo di differenziali tipo ritardato (indicazione ∆t = tempo limite di non intervento in ms oppure [S] se ∆t=60ms) a tempo indipendente o a tempo inverso, in cui l’intervento può essere appunto ritardato secondo un tempo selezionabile.

In genere questi apparecchi sono installati a monte di altri differenziali di tipo generale e si consiglia di avere un rapporto tra le soglie di intervento pari a 3.

Funzione G

È possibile realizzare la protezione dai guasti verso terra utilizzando la funzione G presente sui relè elettronici installati a bordo degli interruttori scatolati o aperti.

Le caratteristiche di intervento sono regolabili in corrente (da 0,2 a 1 x In) e in tempo, con andamento a tempo inverso o indipendente, in base alle diverse versioni. Realizzare la protezione dai contatti indiretti con questa tipologia di protezione richiede un’attenta analisi del sistema di distribuzione e dell’entità della corrente di guasto a terra.

Per gli interruttori Emax 2 è possibile realizzare la selettività di zona per la funzione “G” secondo la stessa filosofia descritta per la funzione “S”. Ciò consente di ridurre i tempi di intervento tra due protezioni differenziali in serie, aumentando il margine di sicurezza per un eventuale guasto a valle dell’interruttore di monte, poiché il suo tempo di intervento non risulta elevato come avrebbe dovuto essere per avere selettività verso valle con il classico metodo della selettività cronometrica.

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