interruttori automatici bassa tensione

INTERRUTTORI
AUTOMATICI
DI
BASSA TENSIONE
NORMATIVA
Norma CEI 17-5
Interruttori automatici per corrente alternata e tensione non
superiore a 1000 V e per corrente continua e tensione
nominale non superiore a 1200 V.
Norma CEI 23-3
Interruttori automatici di sovracorrente per usi domestici e
similari ( per tensione nominale non superiore a 415 V in
corrente alternata).
Norma CEI 23-18
Interruttori automatici di sovracorrente per usi domestici e
similari e interruttori differenziali con sganciatori di
sovracorrente incorporati per usi domestici e similari.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
DEFINIZIONE
(Norma CEI 23-3)
L’interruttore automatico è un “apparecchio
meccanico di interruzione destinato a
connettere all’alimentazione un circuito e a
disconnetterlo, mediante operazione manuale,
o ad aprire il circuito automaticamente quando
la corrente superi un valore predeterminato”.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
CLASSIFICAZIONE
Gli interruttori automatici possono
essere classificati in base:



AL TEMPO DI INTERRUZIONE
ALLE MODALITÀ COSTRUTTIVE
ALLE MODALITÀ DI MONTAGGIO
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
TEMPO DI INTERRUZIONE
In base ai tempi di interruzione gli
interruttori possono essere classificati in:
LIMITATORI
 RAPIDI
 SELETTIVI

INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORE
LIMITATORE
L’interruzione della corrente viene fortemente
anticipata rispetto al suo passaggio naturale
per lo zero.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORE
RAPIDO
L’interruzione della corrente avviene al primo,
o al massimo al secondo, suo passaggio
naturale per lo zero.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORE
SELETTIVO
L’interruzione della corrente viene
intenzionalmente ritardata (alcuni periodi) per
permettere la selettività temporale fra
interruttori in serie.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
MODALITÀ COSTRUTTIVE
In base alle modalità costruttive gli
interruttori possono essere classificati in:
APERTI
 SCATOLATI
 MODULARI

INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORI APERTI
Sono costituiti da una
struttura metallica
portante alla quale
sono applicati il
complesso dei poli ed il
dispositivo di comando.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORI APERTI
Hanno notevoli dimensioni e
sono utilizzati per usi
prevalentemente industriali.
Hanno correnti nominali molto
elevate (fino a 8.000 A) e
grandi poteri d’interruzione
(fino a 100 KA e anche oltre).
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORI SCATOLATI
Le parti attive dell’interruttore
(poli, meccanismo di comando,
dispositivi di interruzione e di
controllo) sono racchiusi in una
scatola di materiale plastico
che ha la duplice funzione di
isolamento e di supportoinvolucro.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORI SCATOLATI
Le correnti nominali
raggiungono valori elevati
(fino a 1.600 A).
I poteri di interruzione sono
fra i più elevati fra tutti i tipi
di interruttori (fino a 150 KA
e anche oltre).
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORI MODULARI
Sono caratterizzati dall’avere
dimensioni standardizzate, in
particolare la larghezza
(multipla di un “modulo
normalizzato”, pari a 17,5
mm). È possibile l’installazione
su barra “omega” con
bloccaggio a scatto.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORI MODULARI
Sono utilizzati
prevalentemente nella
distribuzione terminale.
Hanno correnti nominali fino
a 125 A e poteri di
interruzione fino a 50 KA.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
CONFRONTO FRA I TIPI
DI INTERRUTTORI
DIMENSIONI
a) Aperto
b) Scatolato
c) Modulare
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
CONFRONTO FRA I TIPI
DI INTERRUTTORI
PRESTAZIONI
In termini di:
Correnti nominali
 Poteri d’interruzione

INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
MODALITÀ DI MONTAGGIO
In base alle modalità di montaggio gli
interruttori possono essere classificati in:
FISSI
 ESTRAIBILI
 SEZIONABILI

INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORE FISSO
Una volta montato su
pannello o profilato, non
può essere rimosso con
semplici manovre manuali.
Per smontarlo bisogna
scollegarlo da circuito
elettrico e quindi
intervenire sul sistema di
fissaggio con appositi
attrezzi.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORE ESTRAIBILE
Può assumere due
posizioni: “inserito” o
“estratto”.
Un apposito dispositivo di
blocco impedisce
l’inserzione e la rimozione
dell’interruttore con i contatti
in posizione di chiuso.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORE ESTRAIBILE
È costituto da una parte fissa
ed una mobile. La parte fissa
(zoccolo) viene fissata su
pannello o su profilato ed è
munita di attacchi per il
collegamento al circuito
elettrico. La parte mobile è
costituita dall’interruttore vero
e proprio munito di apposite
spine per il collegamento alla
parte fissa.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORE SEZIONABILE
Può assumere due posizioni:
“inserito” e “sezionato”: nella
posizione sezionato
l’interruttore resta in
posizione, ma i circuiti elettrici
sono scollegati.
Un apposito dispositivo di
blocco impedisce l’inserzione
e la rimozione dell’interruttore
con i contatti in posizione di
chiuso.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORE SEZIONABILE
È costituito da una parte fissa
e una mobile. La parte fissa
(uno zoccolo montato su un
telaio) viene fissata su
pannello o su profilato ed è
munita di attacchi per il
collegamento al circuito
elettrico. La parte mobile è
costituita dall’interruttore vero
e proprio munito di apposite
spine per la sezionabilità.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
COMPONENTI
I componenti fondamentali di un
interruttore sono:


MECCANISMO DI COMANDO
SGANCIATORE
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
MECCANISMO DI COMANDO
È l’elemento fondamentale che consente
l’apertura e la chiusura dell’interruttore.
Deve essere tale da permettere che:



Le due posizioni di chiuso e aperto siano
entrambe posizioni di riposo.
Il raggiungimento di tali posizioni avvenga
senza arresto intermedio.
Le operazioni di apertura e chiusura
vengano eseguite con velocità indipendente
dalla forza esercitata sulla leva di manovra.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
SGANCIATORE
È il dispositivo, meccanicamente connesso
con l’interruttore, che libera gli organi di
ritegno e permette l’apertura dei contatti.
Esistono i seguenti tipi di sganciatori:
ISTANTANEI
 A TEMPO INVERSO
 A TEMPO INDIPENDENTE
 ELETTRONICI

INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
SGANCIATORI ISTANTANEI
Non è presente alcun ritardo intenzionale tra
l’apparire della causa di sgancio e il
comando.
Sono generalmente costituiti da un circuito
magnetico concatenato con la corrente del
circuito, che provoca, al di sopra di un
prestabilito valore di corrente, l’apertura
dell’interruttore (sganciatori magnetici).
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
SGANCIATORI
A TEMPO INVERSO
Intervengono con un ritardo che è
inversamente dipendente dal valore della
corrente.
Il funzionamento di tali sganciatori è basato
sulle deformazioni di un elemento
bimetallico conseguenti all’azione termica
della corrente (sganciatori termici).
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
SGANCIATORI
A TEMPO INDIPENDENTE
È presente un ritardo intenzionale che può
essere regolato, ma che non dipende dal
valore della corrente che ha provocato lo
sgancio.
Tali ritardi sono tipici degli sganciatori
magnetici degli interruttori selettivi e vengono
ottenuti tramite l’impiego di dispositivi a
tempo che operano direttamente sui
cinematismi dello sganciatore stesso.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
SGANCIATORI ELETTRONICI
Riuniscono in sé tutte le prestazioni dei tipi
visti in precedenza. Rispetto a quelli
tradizionali presentano i seguenti vantaggi:





Campi di regolazione più ampi (per favorire la
selettività).
Gestione e controllo del carico.
Misura dei parametri di rete (corrente,
tensione, cos, frequenza, potenza, energia).
Misura della corrente di guasto interrotta.
Trasmissioni a distanza dei dati.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
PRINCIPIO DI
FUNZIONAMENTO
Gli interruttori automatici di bassa tensione
sono pressoché esclusivamente del tipo
IN ARIA A SOFFIO MAGNETICO
con celle di estinzione “dejon”.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORE RAPIDO
Sequenza di funzionamento
1) contatto mobile 2) contatto fisso
sganciatore magnetico 4) bimetallo
6) camera d’estinzione dejon
3) percussore dello
5) corno d’arco
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
INTERRUTTORE LIMITATORE
Sequenza di funzionamento
1) contatto mobile superiore 2) contatto mobile inferiore
3) celle dejon 4) amplificatore magnetico
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
LIMITAZIONE DI CORRNTE
Si ha limitazione di
corrente quando
l’interruttore (del tipo
appunto limitatore)
interviene in modo che il
valore di picco della
corrente interrotta è
inferiore al valore di picco
della corrente presunta di
corto circuito.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
GRANDEZZE
CARATTERISTICHE







Tensione nominale UN
Corrente nominale IN
Frequenza nominale fN
Corrente di non intervento Inf
Corrente d’intervento If
Potere d’interruzione Pdi
Potere di chiusura Pch
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
TENSIONE NOMINALE
Tensione assegnata dal costruttore a cui
vengono riferite le caratteristiche
dell’interruttore.
Per ogni interruttore si possono avere più
tensioni nominali d’impiego alle quali
corrispondono valori diversi del potere
d’interruzione e del potere di chiusura.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
CORRENTE NOMINALE
Corrente assegnata dal costruttore che
l’interruttore può portare in servizio
ininterrotto, cioè nel servizio in cui i contatti
dell’interruttore stesso rimangono chiusi
mentre portano una corrente a regime
stabilito senza interruzione per durate
superiori a 8 ore.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
FREQUENZA NOMINALE
Frequenza d’esercizio per la quale
l’interruttore è previsto ed alla quale si
riferiscono i valori delle altre
caratteristiche.
Per ogni interruttore si possono avere più
frequenze nominali.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
CORRENTE DI NON
INTERVENTO
Corrente che l’interruttore può sopportare
per un intervallo di tempo determinato, in
condizioni specificate, senza che avvenga
lo sgancio automatico.
È la corrente per la quale si ha il sicuro
non intervento dell’interruttore entro il
tempo convenzionale specificato.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
CORRENTE DI
INTERVENTO
Corrente che provoca lo sgancio
automatico dell’interruttore entro un
intervallo di tempo determinato e in
condizioni specificate.
È la corrente per la quale si ha il sicuro
intervento dell’interruttore entro il tempo
convenzionale specificato.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
POTERE DI INTERRUZIONE
È il massimo valore (efficace) della
componente simmetrica della corrente di
corto circuito presunta che l’interruttore
deve essere in grado di interrompere ad
una tensione definita.
Esistono due poteri di interruzione:
Potere d’interruzione estremo Icu
 Potere d’interruzione di servizio Ics

INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
POTERE DI INTERRUZIONE
ESTREMO “Icu”
Deve essere maggiore o uguale alla corrente
di corto circuito trifase in corrispondenza del
punto di installazione dell’interruttore.
Le probabilità che nel circuito si verifichi un tale
guasto sono molto scarse.
È ammesso che l’interruttore possa non essere
in grado di assolvere un servizio normale dopo
aver interrotto una corrente pari a Icu
(è ammesso cioè che non sia in grado di
portare la corrente nominale).
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
POTERE DI INTERRUZIONE
DI SERVIZIO “Ics”
È generalmente espresso in valore
percentuale del potere di interruzione estremo
(25%, 50%, 75%, 100% di Icu).
Rappresenta una corrente di corto circuito più
probabile in condizioni reali.
L’interruttore deve assicurare un servizio
normale dopo aver interrotto più volte una
corrente di valore pari a Ics
(deve cioè essere in grado di portare con
continuità la sua corrente nominale).
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
POTERE DI CHIUSURA
È il valore più elevato (di picco) della
corrente di corto circuito presunta che
l’interruttore è in grado di stabilire ad
una tensione definita.
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
CURVE
CARATTERISTICHE
Le curve caratteristiche di un interruttore sono:

CARATTERISTICA D’INTERVENTO

CURVA DELL’ENERGIA SPECIFICA
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
CARATTERISTICA
D’INTERVENTO
t
corrente
Descrive il
comportamento
dell’interruttore in termini
di tempo necessario per
l’intervento
dell’apparecchio
all’apparire di una
sovracorrente.
1) Interruttore rapido
2) Interruttore limitatore
INTERRUTTORI AUTOMATICI DI BASSA TENSIONE
CURVA DELL’ENERGIA
SPECIFICA (I2 t)
È l’energia che l’interruttore
lascia passare nell’intervallo
di tempo che va
dall’apparizione della
sovracorrente sino alla sua
interruzione.
In termini matematici:
I2t
corrente
1) Interruttore rapido
2) Interruttore limitatore
t
E i   i ( t )  dt
2
0
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