Protezione contro le sovracorrenti

Un interruttore automatico bipolare può essere installato su un circuito fase-neutro, oppure fase-fase.
I conduttore di neutro nei sistemi TT (edifici civili) è da considerare in tensione. anche se messo a terra nella cabina MT/BT del distributore.
Infatti, il neutro può andare in tensione in condizioni anomale del circuito, a causa di guasto a terra in un punto della rete di bassa tensione alimentata dalla cabina MT/BT, oppure per un guasto a terra sulla media tensione se, come in genere accade, il neutro è messo terra sulla stessa terra della cabina.
La probabilità che il neutro vada in tensione non è però sufficiente, secondo la norma, per prendere dei provvedimenti nei confronti di una sovracorrente verso terra, conseguente ad un guasto a terra del neutro nell’impianto utilizzatore.
Basta quindi considerare un guasto fase-neutro e un guasto verso terra della fase: in entrambi i casi è sufficiente un interruttore bipolare con un solo polo protetto, purché sia installato sul conduttore di fase.

Se la distribuzione è fase-fase, l’interruttore bipolare con un solo polo protetto va ancora bene se il circuito è protetto anche da un interruttore differenziale, adatto per la protezione contro la sovracorrente verso terra sulla fase non protetta.

Quanto detto per il sistema TT va bene a maggior ragione per il sistema TN, dove la probabilità che il neutro vada in tensione è minore che nel sistema TT.
Nel sistema IT, viceversa, sul conduttore di neutro deve essere sempre installato un dispositivo di protezione contro le sovracorrenti, Perché il neutro è isolato da terra e bisogna fronteggiare un doppio guasto a terra.

In un sistema TN-S il conduttore di neutro può andare in tensione, ma la probabilità che questo avvenga è così ridotta che la norma non impone mai il sezionamento del conduttore di neutro in un circuito quadripolare.
Per sezionare un circuito quadripolare, ad esempio con un interruttore di manovra-sezionatore, è dunque sufficiente un interruttore tripolare.
In un sistema TN-C è proibito sezionare il neutro. Nei sistemi IT e TT bisogna sempre sezionare il neutro, perché la probabilità che vada in tensione non è affatto trascurabile.
Quanto sopra si riferisce unicamente al sezionamento e prescinde dalla protezione del conduttore di neutro contro le sovracorrenti.

• Si supponga che:
  l’interruttore automatico nell’alloggio sia idoneo per proteggere il montante dal sovraccarico;
• il montante sia costituito da cavi N07V-K posati dentro un tubo protettivo per ogni appartamento; la probabilità di cortocircuito è dunque minima e non ci sono sostanze combustibili in prossimità;
• la fornitura di energia elettrica avvenga tramite un interruttore limitatore (magnetotermico), il quale sia adatto per proteggere il montante contro il cortocircuito.

Se queste ipotesi sono soddisfatte, la norma accetta che il montante non sia protetto da un ulteriore interruttore dell’utente), perché la probabilità che contemporaneamente si verifichi un cortocircuito e non intervenga il limitatore del distributore è del tutto accettabile; inoltre il danno probabile è limitato per l’assenza in prossimità del montante di sostanze combustibili.
Come è del tutto evidente la licenza normativa non dipende dal beneplacito del distributore né tantomeno gli attribuisce una responsabilità nel caso in cui il limitatore non funzioni.

La norma permette di non proteggere contro il cortocircuito con un proprio interruttore il montante; non si vede, infatti, per quale motivo debba funzionare l’interruttore dell’utente e non quello del distributore.
Se poi l’utente vuole installare altri n interruttori automatici, per sua tranquillità, è libero di farlo, ma secondo la norma sono sovrabbondanti.
Il fatto che il distributore neghi il proprio consenso è del tutto irrilevante, visto che il suo permesso non è richiesto dalla norma.

La norma CEI 64-8, art. 520.1 (commento), raccomanda di mantenere separati i montanti dei diversi utenti: un tubo protettivo per ogni appartamento o più cavi multipolari in unico canale.
Coerentemente, tale separazione dovrebbe comprendere anche i dispositivi di protezione, ma le difficoltà pratiche non sono poche. Tanto è vero che la norma stessa rinuncia alla separazione dei circuiti entro il locale contatori o per un tratto fino a 3 m.
Si può pertanto concludere che la suddivisione degli interruttori entro appositi quadretti sarebbe la soluzione ideale, ma che è accettabile la loro posa entro un unico quadro, anche se questo costringe ad intervenire nel quadro sotto tensione, perché è impensabile di togliere tensione a tutti gli utenti per intervenire sull’interruttore di un solo utente.

Come è noto il motore assorbe all’avviamento una corrente maggiore di quella di targa. Inoltre, il motore costituisce un carico induttivo e dunque la corrente di avviamento è inizialmente asimmetrica.

Se, prudentemente, si assume una corrente di avviamento (a rotore bloccato) pari a sei ÷ sette volte la corrente di targa del motore (valore efficace) e un valore del primo picco doppio del valore efficace a rotore bloccato (a causa dell’asimmetria della corrente), ne consegue che, per evitare l’intervento intempestivo dell’interruttore durante l’avviamento del motore, la soglia d’intervento magnetico dell’interruttore deve essere superiore a 12 ÷ 14 volte la corrente di targa del motore.

La domanda si riferisce a un interruttore automatico di corrente nominale uguale o inferiore a 125 A. il quale Può ricadere nel campo di applicazione di entrambe le norme CEI 17-5 e CEI 23-3/1.

Per correnti superiori a 125 A si applica soltanto la norma CEI 17-5 e dunque il problema non si pone.

Lo stesso interruttore è specificato con il potere di cortocircuito di 10 kA in base alla norma CEI 23-3/1 e con il potere di interruzione estremo di 20 kA secondo la norma CEI 17-5.

In base a quanto appena detto in 7.9, la diversità tra i valori è giustificata dalla differente severità delle due norme.

Se si impiega l’interruttore in un impianto non ad uso domestico e similare, ad esempio industriale, è logico considerare la norma CEI 17-5 e quindi Icu = 20 kA, mentre in un impianto di un edificio civile e similare si considera il potere di cortocircuito di 10 kA.

In realtà, la maggior parte degli impianti elettrici negli ambienti industriali sono negletti come nelle abitazioni, nel senso che non è vero che l’interruttore sia sorvegliato e mantenuto ma questa non è una ragione sufficiente per considerare la norma CEI 23-3/1 e non la norma CEI 17-5.

La risposta è positiva solo se i cavi sono uguali, posati allo stesso modo e non presentano connessioni intermedie, in modo che la corrente si ripartisca, per quanto possibile, in parti uguali tra cavi.

In questa ipotesi, se Iz è la portata del singolo cavo e n è il numero di cavi per fase, la corrente nominale dell’interruttore automatico deve rispettare la condizione In ≤ Iz.

Quando i cavi hanno una sezione maggiore di 70 mm2 la reattanza non è più trascurabile rispetto alla resistenza diventa importante la posizione reciproca dei cavi, perché influisce sulla mutua induttanza.

In questi casi, bisogna cercare di disporre i cavi in modo simmetrico rispetto al centro del fascio dei cavi.

Dopo I’installazione è bene comunque accertare l’equa ripartizione della corrente con una pinza amperometrica; è ammessa una differenza del 10% tra le correnti nei diversi conduttori.

Quando si interrompe il conduttore di neutro di un circuito quadripolare, gli apparecchi monofasi a valle dell’interruttore non sono più alimentati dalla tensione stellata.

Un primo carico alimentato tra una fase e il neutro e un secondo carico alimentato da un’altra fase e il neutro si troverebbero infatti alimentati in serie tra le due fasi,

Per questo motivo è proibito proteggere il conduttore di neutro di un circuito quadripolare con un fusibile, perché l’intervento del solo fusibile sul neutro potrebbe avere le conseguenze suddette.

Non c’è una risposta normativa univoca.

La norma CEI 64-8 non dice nulla in merito. La norma EN 60204-1 (CEI 44-5) per l’equipaggiamento elettrico delle macchine richiede la protezione per i motori di potenza superiore a 0,5 kW.

In alcune norme nazionali si trova un limite al di sotto del quale non è richiesta una protezione del motore contro le sovracorrenti: Regno Unito 0,37 kW (0,5 HP); Svizzera 0,7 kW; Australia 0,24 kW; USA 0,736 kW (1 CV).