Interruttore Differenziale

8/2/2019 Interruttore Differenziale

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P R O T E Z I O N E D A I C O N T A T T I I N D I R E T T I

C O R R E N T E D I G U A S T O A T E R R A

S I S T E M I E L E T T R I C I D I D I S T R I B U Z I O N E

G U A S T O A T E R R A N E I S I S T E M I T T

I N T E R R U T T O R E D I F F E R E N Z I A L E : F U N Z I O N A M E N T O

I N T E R R U T T O R E D I F F E R E N Z I A L E : T I P O L O G I E P A R A M E T R I A P P L I C A Z I O N I

Protezione Differenziale

dai contatti indiretti

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Protezione dai contatti indiretti

La norma CEI 64-8 prescrive linterruzione automatica(tramite Differenziale) dellalimentazione ai fini dellaprotezione contro i contatti indiretti.

Contatto indiretto: contatto di persone con una partedellimpianto (per esempio una massa) che si trova intensione per un difetto di isolamento elettrico versoterra.

La perdita di isolamento tra i conduttori normalmentein tensione e le masse pu provocare un guastochiamato generalmente guasto a terra.

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Corrente di guasto a terra

Corrente di guasto verso terra: corrente che fluisce versoterra o verso le masse per un difetto di isolamento elettricodellimpianto.

I principali effetti della corrente di guasto a terra sono: portare in tensione le masse (contatti indiretti);

creare archi elettrici localizzati con conseguente surriscaldamento deiconduttori (pericoli di incendio);

determinare fenomeni di erosione dei dispersori di terra.

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Corrente di guasto a terra

La corrente di guasto a terra si manifesta inizialmentecome un arco localizzato nel punto in cui venutomeno lisolamento; questo arco caratterizzato daunintensit di corrente molto modesta dellordine diqualche decina di milliampere.

In seguito, il guasto evolve, pi o meno rapidamente,per assumere il carattere di guasto franco fase-terra e,se tale guasto non tempestivamente interrotto dalleprotezioni, pu arrivare a coinvolgere tutte le fasidando origine ad un cortocircuito su tutte le fasi concontatto diretto verso terra.

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Sistemi elettrici di distribuzione

Lentit del guasto a terra e le conseguenze che derivano dalcontatto con masse in tensione sono legate in mododeterminante al tipo di collegamento del neutro, nelsistema di alimentazione, e alla modalit di connessione

delle masse verso terra. La norma italiana CEI64-8/3 classifica i sistemi elettrici di

distribuzione e i metodi di collegamento a terra degli stessimediante la combinazione di due lettere:

TT (Terra Terra); IT (Isolamento Terra);

TN (Terra Neutro o Terra PE N);

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Sistemi elettrici di distribuzione

La prima lettera indica la situazione del sistema dialimentazione (Cabina di trasformazione) verso terra:

T = collegamento diretto a terra di un punto, in c.a., ingenere il neutro;

I = isolamento da terra, oppure collegamento a terra di unpunto, generalmente il neutro, tramite unimpedenza.

La seconda lettera indica la situazione delle massedellimpianto elettrico utilizzatore rispetto a terra:

T = masse collegate direttamente a terra;

N = masse collegate al punto messo a terra del sistema dialimentazione, in genere il neutro.

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Guasto a terra nei sistemi TT (Terra-Terra)

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Guasto a terra nei sistemi TT

La corrente di guasto Ik (10100 A) percorre lavvolgimentosecondario del trasformatore presente in cabina ditrasformazione, il conduttore di fase, la resistenza di guasto, ilconduttore di protezione, le resistenze di terra (dellutenteRE

e del neutro RB). I dispositivi di protezione differenziale devono essere

coordinati con limpianto di terra in modo da interromperetempestivamente il circuito, se la tensione di contatto assume

valori pericolosi per luomo in caso di contatto indiretto. Assumendo come tensione limite 50 V (ambienti ordinari) la condizione da

soddisfare :

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Interruttore Differenziale - funzionamento

Il principio di funzionamento dellinterruttore Differenzialeconsiste essenzialmente nel rilevare la corrente di guasto aterra Ik mediante un trasformatore toroidale di materialeferromagnetico che abbraccia tutti i conduttori attivi (di

Fase) compreso il neutro. In assenza di guasto a terra (con corrente Ik =0) la differenza

delle correnti nei conduttori diFeN uguale a zero: non sussiste la condizione di intervento dellinterruttore Differenziale.

In presenza di guasto a terra (con corrente Ik0) ladifferenza delle correnti nei conduttori diversa da zero: se questa differenza risulta superiore alla soglia impostata, determina

linterventodellinterruttore Differenziale.

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Interruttore Differenziale - funzionamento

Trasformatore

toroidale

Avvolgimentiprincipali:

Fase e Neutro

Avvolgimento

secondario:Bobina differenziale

Comando disgancio contatti

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Interruttore Differenziale - tipologie

Una prima classificazione degli interruttoridifferenziali pu essere fatta secondo la tipologia dicorrente di guasto che possono rilevare:

tipo AC: lo sgancio assicurato per correnti alternatesinusoidali differenziali;

tipo A: lo sgancio assicurato per correnti alternatesinusoidali differenziali e per correnti differenziali pulsantiunidirezionali;

tipo B: lo sgancio assicurato per correnti differenzialicontinue oltre che per correnti alternate sinusoidalidifferenziali e per correnti differenziali pulsanti unidirezionali.

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Interruttore Differenziale - tipologie

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Differenziale Parametri caratteristici

Corrente nominale:In (valori tipici sono 6,10,16,20,25,32,40 A, ecc.);

Tensione nominale:Vn (valori tipici sono 220, 380 V, ecc.);

Corrente differenziale nominale di intervento:Idn (valori tipici sono 0.001, 0.003, 0.1, 0.3, 0.5, 1 A);

Corrente differenziale nominale di non intervento:Idn0= 0.5 * Idn;

Tempo di intervento:Dt ( inversamente proporzionale allintensit della corrente

di guasto a terra secondo valori stabiliti dalle norme CEI)

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Differenziale Puro Parametri caratteristici

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Differenziale Magnetotermico Parametri caratteristici

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Interruttore Differenziale Applicazioni tipiche

Limpiego degli interruttori differenziali per la protezionedai contatti indiretti si rende indispensabile ad esempio neiseguenti casi:

sistema di distribuzione TT: come visto in precedenza

lutilizzo del differenziale diventato obbligatorio inquesto sistema di distribuzione;

messa a terra delle masse carente;

le normali protezioni IP non riescono a proteggere nei

limiti delle prescrizioni della norma;

esistono condizioni ambientali pericolose o a maggiorrischio elettrico (presenza di umidit eccessiva);

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Interruttore Differenziale Applicazioni tipiche

Gli impianti per i quali si verifica lutilit di taliinterruttori sono quelli relativi a:

ogni tipo di cantiere (edile, navale, cave e miniere, ecc.);

ambienti ospedalieri e similari;

luoghi con pericolo di incendio o esplosione;

impianti agricoli;

laboratori in generale (artigianali, scolastici, ecc.);

piscine, saune, mense;

illuminazione acquari e fontane;

installazioni elettriche in campeggi.

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