Articolo

1. Generalità

Le seguenti note prendono in esame la Norma di prodotto CEI EN 60898-1 (classificata come CEI 23-3/1), pubblicata nel settembre 2002 e recepita in Italia nell'aprile 2004, riguardante gli interruttori automatici per la protezione dalle sovracorrenti per impianti domestici e similari in linea, per quanto possibile come viene ricordato nella norma stessa, con la pubblicazione IEC 60947-2 relativa agli interruttori automatici per usi generali. Si tratta di una norma di prodotto piuttosto voluminosa dalla quale pertanto saranno estratte e sinteticamente descritte le principali indicazioni di interesse generale utili per una corretta progettazione, installazione e gestione degli impianti elettrici utilizzatori.

 

 

Fig. 1 - Interruttori automatici per uso domestico e similare

 

2. Classificazione e principali dati nominali

Gli interruttori automatici possono essere classificati s econdo i seguenti modi.

- Numero dei poli - interruttori unipolari,interruttori bipolari con un polo protetto, interruttori bipolari con uno o due poli protetti, interruttori tripolari, interruttori quadripolari con tre o quattro poli protetti;

- Protezione contro le influenze esterne - tipo con custodia o senza custodia da utilizzare con un apposito involucro;

- Metodo di installazione – p er montaggio a vista, incassato, a pannello o in quadri;

- Tipo di connessione - a spina, a bullone, a vite;

- Corrente d'intervento istantaneo - tipo B, tipo C, tipo D;

- Caratteristica I2t –La classificazione in base all'energia specifica passante, classe 1, 2 e 3 (tab. 1), può essere applicata ag li interruttori di tipo B e C, con corrente nominale non superiore a 40 A (in pratica applicabile ad interruttori fino a 32 A) e potere di cortocircuito di 3000 A, 4500 A, 6000 A e 10000 A;

Potere nominale di cortocircuito

Classi di energia specifica limitata

1

2

3

I2t max

(A2s)

I2t max

(A2s)

I2t max

(A2s)

In

(kA)

Tipo B e C

Tipo B

Tipo C

Tipo B

Tipo C

<16 A

3

Nessun limite specificato

31000

37000

15000

18000

4,5

60000

75000

25000

30000

6

100000

120000

35000

42000

10

240000

290000

70000

84000

>16 A

<32 A

3

40000

50000

18000

22000

4,5

80000

100000

32000

39000

6

130000

160000

45000

55000

10

310000

370000

90000

110000

Tab. 1 – Valori ammissibili di energia specifica passante degli interruttori in funzione della classe di energia limitata

 

Tensione nominale di impiego (Ue ) – valore di tensione di riferimento delle prestazioni dell'interruttore ed in particolare la prestazione in cortocircuito;

Tensione nominale d'isolamento (Ui ) - valore di tensione di riferimento delle prove della prove di rigidità dielettrica e di resistività della superficie dell'isolamento. Quando non specificato si considera come tensione nominale d'isolamento il valore della massima tensione nominale dell'interruttore. La massima tensione nominale non deve mai essere superiore alla tensione nominale d'isolamento.

Tensione nominale di tenuta a impulso (Uimp ) - Il valore normale della tensione nominale di tenuta a impulso è 4 kV.

Corrente nominale (In ) - Corrente che l'interruttore è in grado di portare in servizio continuo (vedi 3.2.14) alla temperatura ambiente di riferimento di 30 °C. Se la temperatura ambiente di riferimento è diversa se ne deve tener conto nella protezione dei cavi contro il sovraccarico essendo questa basata su una temperatura di riferimento di 30 °C.

Frequenza nominale - è la frequenza di esercizio alla quale si riferiscono i valori delle altre caratteristiche. Ad uno stesso interruttore possono essere assegnate diverse frequenze nominali.

Potere di cortocircuito nominale (Icn ) - è il valore del potere di cortocircuito estremo assegnato dal costruttore. Corrisponde alla più elevata corrente che l'interruttore, secondo una determinata sequenza di chiusure e aperture, è in grado di stabilire o interrompere senza che vengano a mancare le principali caratteristiche funzionali (dopo la prova l'interruttore potrebbe non essere più in grado di portare con continuità la corrente nominale). Oltre al potere di cortocircuito nominale viene fornito anche il potere di cortocircuito di servizio ( Ics ). L'interruttore viene provato secondo una specifica sequenza di operazioni di apertura e chiusura e dopo la prova deve essere ancora in grado di garantire il potere di interruzione estremo e di poter funzionare, portando regolarmente la sua corrente nominale, in servizio ordinario. Il rapporto fra i due poteri di interruzione Ics /Icn deve essere: 1 per Icn < 6 kA, 0,75 per I cn compreso fra 6 e 10 kA, 0,5 per per Icn > 10 kA

Potere nominale di chiusura e di interruzione di un singolo polo (Icn1 ) - potere di chiusura e di interruzione di cortocircuito limite di un singolo polo. Questo dato nominale si rende utile per verificare le caratteristiche di limitazione di un interruttore multipolare quando si ha l'apertura per intervento di un solo elettromagnete dovuto ad un guasto monofase o ad un guasto verso terra

3. Campo di applicazione

La Norma riguarda gli interruttori automatici di protezione dalle sovracorrenti installabili in circuiti con tensione nominale massima di 440 V, frequenza di rete di 50 Hz-60 Hz, correnti non superiori a 125 A e corrente di cortocircuito massima presunta di 25 kA. Tipici ambienti di installazione sono gli edifici civili e del terziario ma possono essere utilizzati, rispettando le caratteristiche nominali, anche in ambienti di tipo industriale. Sono interruttori previsti per essere manovrati da parte di persone non addestrate e quindi necessitano di provvedimenti più rigorosi, rispetto a quelli di uso generale, per quanto concerne la sicurezza. L'ambiente di installazione deve presentare temperature comprese fra –5 e + 40 °C, un inquinamento non conduttore non superiore al grado 2 oppure, solo eccezionalmente, una conduttività temporanea dovuta alla condensa (tab. 1). È ammesso l'uso anche in ambienti con grado di inquinamento maggiore purché installati in appositi involucri che ricreino al loro interno un ambiente artificiale con grado di inquinamento non superiore al grado 2.

 

Temperatura  ambiente
(°C)

Altitudine
(m sm)

Umidità relativa
(%)

Grado di inquinamento

(CEI EN 60947-11)

-5
+40

< 2000


<
50 a 40 °C
<90 a 20 °C

2

Tab. 1 – Parametri nominali di utilizzo

 

La Norma può essere estesa anche agli interruttori automatici con più valori di corrente nominale purché la regolazione da un valore ad un altro sia impedita nel servizio ordinario e le operazioni di taratura possano essere effettuate solo mediante uno specifico attrezzo. Costruttivamente non è consentito operare regolazioni della caratteristica di intervento e dopo il montaggio non deve essere possibile aggiungere ulteriori sganciatori.

Le norme fissano anche i valori minimi delle caratteristiche di intervento tempo-corrente (tab. 2) che vengono fornite dai costruttori sotto forma di curve (riferite ad un particolare valore di temperatura ambiente). Tali caratteristiche si differenziano per la corrente di intervento istantaneo e vengono indicate dalla norma con le lettere maiuscole B, C e D (fig. 2, 3, 4).

 


Prova

Tipo

Corrente di prova

Condizione iniziale

Tempo limite di intervento o di non intervento

Risultato

In <32 A

In >32 A

In <63 A

In >63 A

a

B,C,D

1,13In

Freddo

--

--

t<1h

t<2h

Non intervento

b

B,C,D

1,45In

Immediatamente seguente alla prova a

--

--

t<1h

t<2h

Intervento

c

B,C,D

2,55In

Freddo

1s<t<60s

1s<t<120s

--

--

Intervento

d

B
C
D

3In
5In
10In

Freddo

0,1s<t<45s
0,1s<t<15s
0,1s<t<4s(1)

0,1s<t<90s
0,1s<t<30s
0,1s<t<8s

--

--

Intervento

e

B
C
D

5In
10In
20In

Freddo

t<0,1s

t<0,1s

t<0,1s

t<0,1s

Intervento


(1) Per In <10 A è ammesso un tempo t <8s

Tab. 2 - Caratteristiche di intervento degli interruttori
automatici per usi domestici e similari

Fig. 2 – Curva B

Fig. 3 – Curva C

Fig. 4 – Curva D

La fig. 5 riassume ed evidenzia le caratteristiche di intervento delle curve a tempo inverso contro il sovraccarico e a intervento istantaneo contro il cortocircuito. Le ordinate riportano i tempi di intervento mentre le ascisse i multipli delle correnti nominali degli interruttori. Come si può notare la protezione termica non interviene per correnti fino a 1,13I n (I nf - corrente di prova di non intervento) mentre interviene per valori a partire da 1,45I n (I f - corrente di prova di sicuro intervento ). La corrente che invece provoca l'intervento istantaneo della protezione magnetica I m può, a seconda del tipo di caratteristica di intervento, essere compresa fra 3I n e 20 I n .

Fig. 5 – Caratteristiche di intervento degli interruttori per uso domestico
e similare tipo B, C e D

4. Caratteristiche costruttive e funzionali

Il meccanismo di apertura deve essere a scatto libero e i contatti mobili degli interruttori multipolari devono essere meccanicamente accoppiati affinché tutti i poli (ad eccezione del polo di neutro quando presente) chiudano e aprano contemporaneamente sia per manovra manuale che automatica, anche quando un sovraccarico interessa solamente un polo protetto. N egli interruttori quadripolari il polo di neutro non deve chiudersi dopo e non deve aprirsi prima dei poli protetti. Sono interruttori idonei al sezionamento perché nella posizione di aperto, segnalata in modo inequivocabile e affidabile dalla posizione dell'organo di manovra o mediante apposite indicazioni di tipo meccanico, garantiscono una distanza fra i contatti sufficiente a soddisfare le prescrizioni richieste per la funzione di sezionamento. Sono previsti per essere utilizzati nei sistemi IT e a tal scopo, per permettere un corretto intervento anche in presenza di basse correnti di cortocircuito, devono essere sottoposti a p rova di cortocircuito c on una corrente di 500 A oppure non superiore a 1,2 volte la soglia di intervento magnetico, scegliendo il valore più elevato con un massimo di 2500 A, e un fattore di potenza compreso tra 0,93 e 0,98.

Fine

12.03.2016
 
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