6 - Protezione delle persone - Schneider Electric

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Protezionedelle personeDispositivi differenzialiIndicazioni installativeProtezione differenziale di tipo toroidale.123Esempio di cattivo serraggio dei conduttori nel toroide.Posizionamento del toroide lontano dai tratti di curvaturadei cavi.ØAL > 2ØIl manicotto di materiale ferromagnetico disposto attornoai conduttori all’interno del toroide riduce il rischio di sgancicausati da correnti di spunto.Protezione mediante trasformatore toroidaleIl trasformatore toroidale è utilizzato per i seguenti dispositivi differenziali: interruttorimagnetotermici con blocchi differenziali Vigi, interruttori magnetotermici differenziali,interruttori differenziali puri.Il toroide deve abbracciare tutti i conduttori attivi affinchè sia interessato dal campomagnetico residuo corrispondente alla somma vettoriale delle correnti chepercorrono le fasi ed il neutro.L’induzione magnetica nel toroide e il segnale elettrico disponibile al secondario sonodunque, da un punto di vista teorico, l’immagine della corrente differenziale residua.Il segnale elettrico al secondario del toroide viene inviato al relé per lo sgancio.Lo stesso principio può essere applicato utilizzando un relé differenziale a toroideseparato esterno al dispositivo di interruzione (Vigirex).In questo caso, per la corretta installazione del toroide occorre attenersi ad alcuneregole di seguito indicate.Il sensore toroidale permette di determinare correnti differenziali nel campo cheva da qualche milliampere a qualche decina di ampere. In particolare si realizzanodispositivi differenziali ad alta sensibilità per circuiti di distribuzione e terminali(protezione delle persone e protezione contro gli incendi).Relé differenziale a toroide separatoL’insieme necessario per il funzionamento è costituito dal toroide o trasformatoredi corrente e dal relé differenziale, associati al dispositivo di interruzione provvistodella relativa bobina di apertura (MX o MN).Il collegamento toroide-relé differenziale deve essere realizzato con cavo schermatoin caso di:ccsoglia differenziale
ceFig. aeaFig. b{dd{baIn presenzadi guainametallicaI1 I2 I3fa:toroideb:neutro eventualec:conduttore di protezioned:conduttori di fasee:guaina metallicaf:collegamento guaina - PE.Protezione differenziale realizzata con TA in un circuito trifasesenza neutro.IhConduttore di protezioneIl conduttore di protezione deve essere installato esternamente al toroide (Fig. a).In caso contrario il dispositivo differenziale non interviene.Se la guaina metallica del cavo è collegata a terra e passa all’interno del toroide(Fig. b), il conduttore che collega la guaina al collettore di terra deve passareall’interno del toroide per annullare gli effetti di una eventuale corrente di guastoche potrebbe circolare all’interno della guaina stessa.Protezione mediante trasformatori di correntePer misurare la corrente differenziale di un circuito trifase sono installati tre o quattrotrasformatori di corrente a seconda che il circuito sia senza neutro o con neutro.I tre (o quattro) TA si comportano come dei generatori di corrente collegati inparallelo che fanno circolare sul circuito d’uscita una corrente che è la sommavettoriale delle tre correnti di fase piu quella dell’eventuale conduttore di neutro,cioè la corrente differenziale residua. Questa corrente è rilevata dal relédifferenziale.Questa soluzione è adottata per realizzare la protezione detta “residual” (opzione T),integrata negli sganciatori elettronici.Per rilevare la corrente di guasto verso terra vengono utilizzati i trasformatoridi corrente impiegati per il rilevamento delle sovracorrenti.Per ragioni costruttive legate alla classe di precisione dei trasformatori di correntesi possono realizzare con questa soluzione solo dispositivi differenziali a bassasensibilità utilizzabili ai primi livelli di distribuzione per la protezione contro gli incendie più in generale per la protezione dell’impianto. Infatti potrebbe succedere che,in seguito all’errore di lettura operato dai TA, la sommatoria delle correnti neiconduttori attivi potrebbe dare un risultato diverso da zero anche in assenzadi corrente di dispersione verso terra.Ad esempio, con dei TA di classe 5, utilizzati alla loro corrente nominale,è consigliabile non effettuare regolazioni del relé differenziale al di sotto del 10%della corrente nominale stessa dei TA.In alternativa alla protezione di terra integrata negli sganciatori un’altra soluzioneche sfrutta lo stesso principio è quella che utilizza il toroide del relè differenzialea toroide separato per la rilevazione della somma delle correnti dei TA.In aggiunta alle considerazioni fatte in precedenza riguardanti la precisione dei TA,bisogna considerare che per determinare la reale soglia di intervento di questaprotezione occorre moltiplicare la soglia regolata sul fronte del relé differenzialeper il rapporto di trasformazione dei TA. Ad esempio regolando un Vigirex aI∆n = 500 mA e avendo dei TA 100/5 A la reale soglia di intervento impostataè pari a 500 mA x 100/5 = 10 A.Protezione “Source Ground Return”Una soluzione alternativa a quella dell’uso dei trasformatori di corrente, in casodi protezione di arrivi di forte potenza e quindi in presenza di cavi di fase aventielevata sezione, è la “Source Ground Return”.In questo caso si posiziona il toroide sul collegamento a terra del centro stelladell’avvolgimento di bassa tensione del trasformatore. Infatti, per la legge di Kirchoffai nodi, la corrente differenziale vista dal toroide T della figura sottostante è ugualea quella vista dal toroide G, per un guasto d’isolamento che si verifica sulla rete BT.Il toroide rileva ed invia al relé differenziale la corrente di guasto verso terra.Il relé differenziale può essere integrato nello sganciatore elettronico (opzione W)del dispositivo di interruzione o esterno allo stesso (Vigirex).Questa soluzione si può applicare nei sistemi TN-S, qualora sia possibile installareil toroide sul tratto del conduttore di terra tra la derivazione del neutro e quella del PE.Inserzione sui conduttori attivi (G) e source ground return (T).395
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