Progetto
Data Scadenza Inchiesta
C. 1130
24-06-2014
Data Pubblicazione
2014-05
Classificazione
99-….
Titolo
C E I
hie
sta
Guida per l'esecuzione di cabine elettriche MT/BT
del cliente/utente finale (ex Guida CEI 11-35)
Title
og
ett
oi
ni
nc
Guideline for execution of the electric substations MV/LV of the final
customer/user
1
Pr
PROGETTO
I T A L I A N A
pu
bb
lic
a
N O R M A
CEI COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
AEIT FEDERAZIONE ITALIANA DI ELETTROTECNICA, ELETTRONICA, AUTOMAZIONE, INFORMATICA E TELECOMUNICAZIONI
CNR CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE
INDICE
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Oggetto e scopo ............................................................................................................... 3
2
1.1 Esclusioni ................................................................................................................ 3
Definizioni ........................................................................................................................ 3
3
2.1 Definizioni e descrizioni aggiuntive .......................................................................... 4
Criteri di progettazione del locale cabina .......................................................................... 5
4
3.1 Generalità ............................................................................................................... 5
Ubicazione del locale cabina e criteri costruttivi di carattere edile..................................... 6
5
4.1 Generalità ............................................................................................................... 6
4.2 Distanze di rispetto del fabbricato cabina ................................................................ 6
4.3 Tipologie di ubicazione delle cabine ........................................................................ 7
Requisiti del locale cabina ................................................................................................ 7
6
5.1 Generalità ............................................................................................................... 8
5.2 Prescrizioni strutturali .............................................................................................. 8
5.3 Illuminazione naturale ............................................................................................. 9
5.4 Particolarità per la ventilazione e il condizionamento ............................................... 9
5.5 Pavimento ed accesso alla cabina ......................................................................... 10
5.6 Finiture interne ...................................................................................................... 10
5.7 Locale batterie ...................................................................................................... 11
5.8 Locale arrivo linee e misure ................................................................................... 11
5.9 Sede per i cavi ...................................................................................................... 11
5.10 Entrate cavi interrati, passaggi cavi e condotti sbarre ............................................ 12
5.11 Protezione dell’ambiente a causa di difetti interni .................................................. 12
5.12 Aree per la manutenzione e l’esercizio .................................................................. 12
5.13 Accessi e aree di servizio ...................................................................................... 12
5.14 Corridoi di manovra ............................................................................................... 13
5.15 Criteri complementari per i locali di cabine sotterranee.......................................... 13
5.16 Criteri costruttivi della cabina riguardo alla parte elettrica ...................................... 14
5.17 Illuminazione ......................................................................................................... 14
5.18 Impianti di terra ..................................................................................................... 14
5.19 Elementi del dispersore ......................................................................................... 15
Dimensionamento e scelta delle apparecchiature e dei componenti ................................ 17
ni
nc
hie
sta
1
8
7.1 Protezione contro i contatti diretti ed indiretti ......................................................... 27
Protezione contro la propagazione dell’incendio ............................................................. 28
9
8.1 Generalità ............................................................................................................. 28
Protezioni elettriche ........................................................................................................ 28
og
ett
oi
7
6.1 Caratteristiche nominali ......................................................................................... 17
6.2 Temperatura ambiente .......................................................................................... 18
6.3 Correnti di sovraccarico ......................................................................................... 18
6.4 Correnti di cortocircuito ......................................................................................... 18
6.5 Schema elettrico ................................................................................................... 19
6.6 Scelta delle apparecchiature e dei componenti ...................................................... 19
Protezioni di Sicurezza ................................................................................................... 27
9.1 Interblocchi elettrici e meccanici ............................................................................ 28
10 Ispezioni e prove in sito prima della messa in servizio .................................................... 29
Pr
11 Documentazione ............................................................................................................. 29
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Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Allegato A Esempi di cabine elettriche (non esecutivi) .......................................................... 31
Allegato B Ventilazione dei locali destinati alla ricarica delle batterie .................................... 38
Allegato C Esempi indicativi di cartelli monitori utilizzati per le cabine elettriche ................... 41
Allegato D Schema (non esecutivo) unifilare di una cabina MT/BT ........................................ 45
Allegato E Coefficienti di contemporaneità ............................................................................ 49
Allegato F Coordinamento selettivo delle protezioni .............................................................. 51
Allegato G Interblocchi di sicurezza .................................................................................... 114
Allegato H Fattore di precisione dei TA induttivi per protezioni ............................................ 117
Allegato I Metodi di riduzione del campo elettromagnetico (CEM) in cabine elettriche ......... 121
Allegato J Dimensionamento termico e ventilazione ............................................................ 122
Allegato K Esempio di criterio di scelta dei trasformatori basato sulla capitalizzazione
delle perdite ................................................................................................................. 130
Pr
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Allegato L Simbologia della funzione dei relé ...................................................................... 132
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PREFAZIONE
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Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
La presente Guida costituisce la terza edizione della Guida CEI 99-xx (ex Guida CEI 11-35)
che si è resa necessaria per adeguarla alle Norme CEI EN 61936-1 (2011) e
CEI EN 50522 (2014) cui si riferisce.
La presente terza edizione comprende alcune ulteriori informazioni relative alle caratteristiche
edili del locale cabina che non erano state considerate nella precedente edizione.
Si fa presente che le prescrizioni contenute nella presente Guida sono correlate a quelle
riportate nelle diverse Norme di riferimento.
Si premette agli utilizzatori della presente Guida, che:
−
l'ingresso in cabina è
(vedere CEI EN 61936-1);
−
l'accesso ad una cabina elettrica è permesso solo alle persone autorizzate ed addestrate
sulle operazioni da compiere e in grado, inoltre, di prestare i primi soccorsi ad un
eventuale infortunato;
−
secondo la norma, nella cabina si deve sempre realizzare la protezione contro i contatti
diretti sulla parte di impianto di MT;
−
per tutto ciò che non è esplicitamente previsto per la parte BT nella Norma CEI EN 61936-1,
si devono osservare le prescrizioni della Norma CEI 64-8 (parti da 1 a 6).
solo
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tramite
l'uso
di
hie
sta
consentito
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attrezzi
o
chiavi
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sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Oggetto e scopo
Oggetto della presente Guida sono le cabine elettriche con potenza installata limitata a
2000 kVA o due trasformatori MT/BT da 1000 kVA cadauno rispettando le prescrizioni della
Norma CEI 0-16 relativamente alle correnti di guasto e alle correnti di inserzione.
Scopo della presente Guida è quello di dare indicazioni per il progetto e la costruzione delle
cabine trattate in conformità alle Norme CEI, fornire opportune indicazioni di chiarimento e
indirizzare nelle scelte relative all’impiantistica dell’Utente.
La Guida si basa sulla Norma CEI EN 61936-1 per la parte impiantistica e alla Norma
CEI 0-16 per quanto riguarda la connessione delle utenze alla rete MT delle società
( 1)
distributrici .
1.1
Esclusioni
hie
sta
La presente Guida non tratta la progettazione e l’esecuzione degli impianti di terra: per
questo aspetto, infatti, si potrà far riferimento, oltre che alla Norma CEI EN 50522, anche alla
Guida
CEI 11-37 che soddisfa le esigenze relative ad impianti di qualsiasi dimensione. Non tratta,
inoltre, le verifiche obbligatorie e le problematiche correlate alla manutenzione degli impianti.
Per il secondo aspetto si dovrà far riferimento alle Norme CEI EN 50110-1, CEI 11-27, CEI 015 e potrebbe essere utile ricorrere anche alla Guida CEI 0-10.
Si premette che le esclusioni non riguardano gli aspetti legati alla selettività delle protezioni
elettriche delle cabine MT/BT di clienti/utenti alimentate da Distributori e riportati nell'Allegato
F della presente Guida.
Per gli altri aspetti non riguardanti quanto premesso, sono escluse dalla presente Guida:
le cabine dei Distributori;
−
le cabine dedicate alla trazione a servizio della rete ferroviaria;
−
le cabine per miniere;
−
le cabine per impianti a bordo di navi;
−
le cabine prefabbricate (cabine prefabbricate realizzate, assemblate e collaudate in
fabbrica e sottoposte a prove di tipo in accordo alla Norma di prodotto CEI EN 62271-202
“Sottostazioni prefabbricate ad alta tensione/bassa tensione” e CEI EN 50532 “Assieme
compatto di apparecchiature per stazioni di distribuzione”.
2
Definizioni
ni
nc
−
oi
Ai fini della presente Guida valgono, in generale, le definizioni delle Norme CEI EN 61936-1,
CEI EN 50522 e CEI 64-8.
Per sistemi MT (Sistemi di II Categoria), si intendono quelli con tensione in c.a. maggiore di
1000 V fino a 30 kV compresi.
og
ett
Nel seguito si riportano alcune descrizioni aggiuntive atte alla migliore definizione delle
tipologie di cabine utilizzate nella pratica.
Pr
(1) Nel caso di cabine alimentate direttamente dalla rete MT dei Distributori, si segnala che l’allacciamento è
altresì subordinato anche alle sue prescrizioni, purché non in contrasto con la Norma CEI 0-16.
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2.1
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Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Definizioni e descrizioni aggiuntive
2.1.1 Cabina a giorno (impianto all’interno di tipo aperto secondo CEI EN 61936-1)
Impianto in cui non è previsto l'utilizzo di componenti di MT dotati di involucro in grado di
assicurare la protezione contro i contatti diretti e che pertanto necessita di essere completato
in opera con le misure di sicurezza atte a proteggere le persone contro tali rischi (vedere
CEI EN 61936-1).
La disposizione dei componenti dovrà tenere conto delle distanze minime fase-fase e fase–
terra e il progetto dell’impianto dovrà essere tale da impedire l’accesso alle zone pericolose,
tenendo conto degli spazi necessari per l’esercizio e la manutenzione. Dovranno pertanto
essere previste distanze si sicurezza o protezioni permanenti.
L'impianto viene eseguito direttamente sul posto collegando opportunamente i componenti
per realizzare lo schema elettrico di progetto, ma non essendo praticamente possibile
eseguire delle prove per verificare il livello di isolamento conseguito e la capacità di
sostenere gli effetti delle correnti di cortocircuito, si deve controllare che siano stati mantenuti
i valori prescritti per le distanze di isolamento e di sicurezza (vedere CEI EN 61936-1).
hie
sta
La soluzione costruttiva tipica, di una cabina a giorno per interno, risulta costituita in generale
da:
−
locale chiuso e adatto per proteggere i componenti dagli agenti atmosferici;
−
una o più celle, dotate di pareti o pannelli divisori, per la sistemazione dei componenti di
MT;
−
una o più celle, dotate di pareti o pannelli divisori e quanto necessario per la sistemazione
dei trasformatori;
−
barriere di protezione quali telai, grigliati e reti metalliche; rigidamente fissate con grado
di protezione minimo IPXXB;
−
componenti di BT sistemati su strutture aperte o dentro armadi chiusi.
Cabina realizzata in opera o premontata con apparecchiature prefabbricate
(impianto per interno di tipo chiuso CEI EN 61936-1)
ni
2.1.2
nc
Nelle cabine a giorno, a volte, sono previsti i blocchi contro le errate manovre degli
apparecchi, ma non sono in genere previsti i blocchi per consentire la rimozione delle barriere
di protezione al termine di una sequenza di operazioni stabilita.
Impianto i cui componenti elettrici sono dotati di involucro in grado di assicurare la protezione
contro i contatti diretti e che
viene realizzato mediante l’impiego di apparecchiature
prefabbricate, come ad esempio i quadri di MT e di BT.
oi
Per cabina realizzata in opera (oggetto della presente Guida) si intende il locale in
calcestruzzo o laterizio o altro materiale idoneo ad ospitare le apparecchiature elettriche
collaudato direttamente nel luogo di ubicazione.
og
ett
I quadri MT devono essere rispondenti alla Norma di prodotto CEI EN 62271-200 relativa alle
"Apparecchiature prefabbricate con involucro metallico per tensioni da 1 kV a 52 kV" ed
avendo superato le prove di tipo prescritte, tra cui le prove dielettriche e di tenuta alle
sollecitazioni delle correnti di guasto, sono già conformi per quanto riguarda le distanze di
isolamento e di sicurezza.
Nella Norma sopra citata sono inoltre descritti tutti gli interblocchi che si devono prevedere.
Pr
I quadri BT devono essere conformi alle Norme di prodotto serie CEI EN 61439 relative alle
"Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione". Le Norme di
prodotto specificano sia il tipo di protezione da realizzare per assicurare la protezione contro
gli shock elettrici che gli interblocchi da prevedere per garantire il corretto utilizzo e
funzionamento.
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Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
La soluzione costruttiva tipica, di una cabina per interno con apparecchiature prefabbricate,
risulta costituita in generale da:
−
locale chiuso e adatto per proteggere i componenti dagli agenti atmosferici;
−
quadro di MT costituito da un insieme di unità funzionali adatte a realizzare lo schema
elettrico di progetto;
−
una o più celle, dotate di pareti o pannelli divisori e quanto necessario per la sistemazione
dei trasformatori, complete eventualmente di telai e reti metalliche di protezione.
I trasformatori possono più semplicemente venire alloggiati in box metallici di tipo
prefabbricato in grado di assicurare la protezione contro i contatti diretti;
−
la protezione contro i contatti diretti nei trasformatori in olio, poiché sono dotati di cassa
metallica, si può realizzare sul lato MT con l'impiego di opportune terminazioni del tipo ad
innesto o con opportuni cassonetti di protezione dei terminali lato MT e BT
quadro di BT costituito da un insieme di unità funzionali.
−
L'impianto viene eseguito collegando opportunamente tra di loro le apparecchiature per
realizzare lo schema di progetto.
Cabina prefabbricata (esclusa dalla presente guida - Vedere 1.1)
hie
sta
2.1.3
L'impianto viene realizzato impiegando il prodotto "Sottostazione prefabbricata ad alta/bassa
tensione" secondo le Norme CEI EN 62271-202 e CEI EN 50532.
La cabina prefabbricata viene considerata come un apparecchio conforme alla Norma di
prodotto e che ha superato le prove di tipo previste.
La Norma di prodotto, oltre alle caratteristiche nominali e alle procedure di prova, dedica una
particolare attenzione alla protezione delle persone, che viene garantita dall'impiego di
componenti sottoposti alle prove di tipo e da una adeguata progettazione e costruzione
dell'involucro.
I componenti principali di una sottostazione prefabbricata sono:
l’involucro;
−
trasformatori di potenza;
−
apparecchiatura ad alta tensione e bassa tensione;
−
interconnessioni ad alta tensione e bassa tensione;
−
apparecchiatura e circuiti ausiliari.
ni
nc
−
I componenti devono poi essere contenuti dentro un involucro comune o in gruppi di involucri.
3
3.1
oi
Tutti i componenti devono essere conformi alle rispettive Norme di prodotto.
Criteri di progettazione del locale cabina
Generalità
og
ett
Si premette che le prescrizioni contenute nella Norma CEI EN 61936-1 devono essere
applicate tenendo in debita considerazione quanto previsto dal D.Lgs. 81/2008 e s.m.i in
merito alla sicurezza nei luoghi di lavoro.
Quando viene ipotizzata la realizzazione di una cabina è opportuno che vengano acquisite le
seguenti informazioni:
condizioni di servizio (es. altitudine, temperatura ambiente, anormale temperatura,
umidità, condizioni particolari di vibrazioni, polveri, ecc);
−
entità, tipologia e caratteristiche dei carichi che dovrà alimentare la cabina;
−
caratteristiche elettriche della connessione, ad esempio:
Pr
−
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tensione;
−
potenza erogata/prelevata;
−
corrente di cortocircuito e sua durata ;
−
corrente di guasto monofase a terra e sua durata;
( 1)
pu
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Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Si deve tener presente che il manufatto dovrà essere realizzato nel rispetto delle “Norme
tecniche sulle costruzioni” di cui al D.M. 14.01.2008 e s.m.i., emanato in forza della Legge 5
novembre 1971 1086, della Legge 2 Febbraio 1974 n.64, e del D.P.R. 6 giugno 2001 n.380 e
s.m.i.
Il manufatto, inoltre, deve rispondere alla legislazione nazionale in materia di prevenzione
incendi, quando applicabili.
4
Ubicazione del locale cabina e criteri costruttivi di carattere edile
4.1
Generalità
hie
sta
Uno degli aspetti rilevanti per scegliere l’ubicazione del locale di una nuova cabina elettrica
non può prescindere dal servizio elettrico che essa dovrà sottendere. A tale scopo, si
dovrebbe conoscere se la futura cabina dovrà alimentare servizi, ad esempio, dedicati ai
sistemi antincendio o altri sistemi essenziali alla salvaguardia della sicurezza delle persone e
delle cose in occasione di eventi eccezionali, ma ragionevolmente prevedibili.
L’attenzione dei progettisti dovrebbe essere rivolta anche alla possibilità che la cabina
alimenti carichi utilizzando cunicoli o cavidotti in grado di permettere il propagare un incendio
tra la cabina elettrica e altre costruzioni da questa alimentate o viceversa. A tale scopo, va
studiato, ad esempio, un opportuno sistema di compartimentazioni dei cunicoli o dei cavidotti
atto ad evitare che l’incendio possa costituire un pericolo per le apparecchiature della cabina
e/o delle costruzioni alimentate, tenendo conto delle vigenti regole tecniche di prevenzione
incendi.
nc
Si raccomanda, perciò, che lo studio per la collocazione, la progettazione, il dimensionamento
e la caratterizzazione del locale cabina sia svolta dal progettista elettrico in stretto
coordinamento con il tecnico edile 2.
4.2
Distanze di rispetto del fabbricato cabina
Nello stabilire l’ubicazione di una cabina elettrica si deve tener conto anche:
della distanza da linee aeree in conduttori non isolati (Norma CEI 11-4);
−
della distanza di sicurezza delle condutture interrate dalle reti di trasporto e dagli
stoccaggi di sostanze infiammabili prevista dalla Norma CEI 11-17;
−
del rischio di innesco in presenza di atmosfere esplosive dove la distanza di sicurezza
deve essere calcolata secondo le Norme CEI EN 60079-10-1, CEI EN 60079-10-2 e Guida
CEI 31-35 fermo restando eventuali vincoli dettati dalle norme di legge e/o dalle regole
tecniche di prevenzione incendi, di cui si riporta un elenco non esaustivo:
oi
ni
−
art. 29 del DM 31/07/1934 (oli minerali);
−
art. 2.10 della parte II del DM 24/11/1984 (depositi gas naturali);
og
ett
−
−
art. 4.2.4 del DM 13/10/1994 (depositi GPL oltre 13 m );
−
art. 6 del DM 18/05/95 (depositi soluzioni idroalcoliche);
3
(1) Si raccomanda di verificare il contributo alla corrente di cortocircuito, oltre a quella dei motori, anche a quella
dovuta ai generatori. Si vedano anche le Norme CEI 0-16 per connessioni in MT e CEI 0-21 per connessioni
in BT.
Pr
(2) È importante che il progettista elettrico, quando sia possibile e ricorra il caso, faccia predisporre o realizzare
l’impianto di terra di cabina già in fase di costruzione del pertinente locale, anche in relazione alla possibilità
di utilizzare i dispersori di fatto ed in particolare i ferri d’armatura dell’edificio. A questo proposito si vedano, in
particolare, le Guide CEI 11-37 e CEI 64-12.
Progetto
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Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
−
art. 3.1 del DM 24/05/2002 (impianti distribuzione gas metano per autotrazione);
−
art. 13.2 del DPR 340/2003 (impianti distribuzione GPL per autotrazione);
−
art. 7 del DM 14/05/2004 (depositi GPL inferiore a 13 m );
−
art. 3.1 del DM 31/08/2006 (impianti distribuzione idrogeno per autotrazione);
−
art. 2.6 del DM 17/04/2008 e l’art. 1.2.4 del DM 16/04/2008
metano).
4.3
3
Tipologie di ubicazione delle cabine
(reti distribuzione gas
Nel presente paragrafo si descrivono le tipologie delle cabine a seconda della disponibilità
degli spazi e vengono identificate le seguenti configurazioni di cui si danno alcune indicazioni
di massima.
4.3.1
Generalità
Nel caso nelle cabine elettriche si utilizzino trasformatori con liquido isolante combustibile, si
deve osservare la Normativa di Prevenzione Incendi
4.3.2
Locale cabina separato dall’edificio o dagli edifici serviti
hie
sta
Costruzione in muratura tradizionale o in prefabbricato fuori terra o interrato. Tale tipo di
cabina viene realizzata all’esterno dell’edificio servito, usualmente sul confine della proprietà.
Nel caso il locale cabina non abbia requisiti di resistenza al fuoco secondo le vigenti
disposizioni di prevenzione incendi, la distanza minima deve essere quella prevista per i
trasformatori all’aperto di cui alla Norma CEI EN 61936-1.
Nel caso il locale cabina sia adiacente ad un altro edificio non destinato al servizio elettrico,
le pareti in adiacenza devono essere realizzate secondo la Normativa di Prevenzione Incendi.
4.3.3
Locale cabina all’interno della volumetria dell’edificio non adibito al servizio
elettrico
nc
Locale al piano interrato o al piano terra. Per tale tipologia di cabina viene utilizzato un locale
già disponibile o predisposto appositamente all’interno dell’edificio servito, con accesso
direttamente da spazi comuni dell'edificio o da intercapedine previa verifica della sua idoneità
a sostenere i carichi statici e dinamici previsti per le apparecchiature da installare al suo
interno .
4.3.4
ni
Per questa tipologia di locali valgono le prescrizioni della Normativa di Prevenzione Incendi.
Locale cabina sulla copertura dell’edificio non adibito al servizio elettrico
oi
Costruzione in muratura tradizionale o in prefabbricato, al piano di copertura di un edificio non
adibito al servizio elettrico. La realizzazione di una nuova cabina sulla copertura presuppone
un attento studio dei carichi statici e dinamici cui la soletta verrà sottoposta, pertanto è
preferibile sia studiata da un tecnico edile strutturista che ne verifichi la idoneità a sopportare
detti carichi in aggiunta a quelli già previsti per il fabbricato.
og
ett
In questo caso le caratteristiche costruttive del locale cabina e/o la copertura dell’edificio
sottostante devono rispondere alla Normativa di Prevenzione Incendi.
5
Requisiti del locale cabina
Pr
Nell’Allegato A, ai fini di illustrare tutte le possibili necessità di allestimento di un locale
cabina, vengono forniti esempi ipotetici le cui diverse viste mettono in evidenza le tubazioni
sotto pavimento per i diversi circuiti MT e BT e per le misure, gli accessi ai diversi locali
dedicati e le aperture necessarie alla ventilazione.
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5.1
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Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Generalità
Fermo restando quanto previsto dalle regole tecniche di prevenzione incendi, si fa presente
che la norma richiede la compatibilità per le strutture portanti e separanti con il carico di
incendio previsto, ovvero il soddisfacimento del Livello III di prestazioni contro l'incendio di
cui al DM 09/03/2007, facendo attenzione al ripristino delle compartimentazioni in
corrispondenza degli spazi nascosti come, ad esempio, i pavimenti galleggianti.
Tenuto in conto anche di quanto suddetto, è opportuno che il locale cabina abbia almeno i
seguenti requisiti:
a) non essere sorgente di campi magnetici a bassa frequenza che potrebbero risultare
incompatibili per le persone che abitano, o frequentano assiduamente (più di 4 h/giorno),
locali attigui alla cabina (vedi Allegato I);
b) per quanto possibile, disponga di un acceso, da spazi pubblici o di uso comune, diretto e
indipendente sia per il personale sia per autocarri e/o autocarri con gru;
c) avere le pareti, pavimenti e solai secondo la Norma CEI EN 61936-1, comprese le
eventuali fosse e/o serbatoi di raccolta liquidi;
hie
sta
d) essere dotato di adeguata ventilazione a circolazione d’aria naturale o eventualmente
meccanica;
( 1)
e) non essere soggetto a infiltrazioni d’acqua o allagamenti , previa adozione di sistemi che
ne assicurino l’impermeabilità e poter ridurre al minimo la formazione di condensa; in
particolar modo, i pavimenti al piano terra non devono, se possibile, subire danni a causa
di infiltrazioni o di perdite d’acqua ai fini di preservare la sicurezza di esercizio;
f)
tenere conto dei carichi meccanici previsti e delle sovrappressioni interne causate da
archi elettrici, non contenere né inglobare alcuna tubazione per fluidi che siano estranei al
servizio della cabina, a meno che siano saldati e compartimentati rispetto all’ambiente in
cui sono contenute le apparecchiature;
g) avere un’adeguata illuminazione ordinaria per facilitare le operazioni di controllo e di
manutenzione, nonché quelle di evacuazione in caso di necessità.
Prescrizioni strutturali
nc
5.2
ni
Per le prescrizioni strutturali, si deve far riferimento al DM (infrastrutture) 14 gennaio 2008
Approvazione delle nuove norme tecniche per le costruzioni pubblicato sulla G.U. n. 29 del
( 2)
4 febbraio 2008 . Si noti che per quanto non diversamente specificato nel predetto DM, si
intendono coerenti con i principi alla base della stessa, le indicazioni riportate negli
Eurocodici strutturali pubblicati dal CEN, con le precisazioni riportate nelle Appendici
Nazionali o, in mancanza di esse, nella forma internazionale di EN.
oi
Le modalità di classificazione di resistenza al fuoco di prodotti ed elementi costruttivi di opere
da costruzione dovranno essere individuate in conformità al Decreto del Ministero dell’Interno
del 16/02/2007.
og
ett
Per le attività soggette a controllo di prevenzione incendi (cabine con presenza di macchine
3
elettriche contenti liquidi isolanti combustibili per oltre 1 m e cabine inserite nella volumetria
dei fabbricati soggetti a controllo di prevenzione incendi), la resistenza al fuoco delle strutture
dovrà essere certificata secondo le modalità previste dall’Allegato II del DM 07/08/2012
facendo ricorso alla modulistica disponibile sul sito www.vigilfuoco.it.
(1) Le cabine elettriche interrate o parzialmente interrate richiedono particolari attenzioni e accorgimenti per
evitare il rischio di allagamenti: la scelta dell’ubicazione del fabbricato cabina dovrebbe essere uno degli
elementi più importanti da considerare.
Pr
(2) Nel caso di cabine costruite ad elementi prefabbricati in serie, il DM richiede l’attestato di qualificazione del
sistema organizzativo dello stabilimento e del processo produttivo, rilasciato dal Servizio Centrale del
Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici
Progetto
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5.2.1
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Resistenza dell’involucro cabina (parte edile) alle sollecitazioni meccaniche
L'involucro di una cabina deve possedere una robustezza meccanica sufficiente e in
particolare, se il manufatto è di tipo prefabbricato, deve resistere ai seguenti carichi e impatti:
a) carico sul tetto
−
minimo 2 500 N/m (carichi di montaggio o altri carichi):
−
se la cabina è installata in luoghi in cui si possono prevedere sollecitazioni più
importanti (per es. cabine sotterranee poste in aree di traffico di veicoli, ecc.), si deve
tener conto di ciò e, quando applicabile, seguire le regole nazionali o locali in vigore o
la specifica dell'utilizzatore.
−
carichi di neve in base alle condizioni climatiche locali previste nel DM 14 gennaio
2008 di cui in 5.2;
2
b) spinte del vento sull’involucro:
−
spinte di vento conformemente al DM 14 gennaio 2008 di cui in 5.2;
c) impatti meccanici esterni contro i pannelli, le porte e le aperture per la ventilazione:
−
Illuminazione naturale
hie
sta
5.3
impatti meccanici esterni con un'energia d’urto di 20 J corrispondente al grado di
protezione IK10.
Se prevista, l’illuminazione naturale viene realizzata mediante finestre installate come
specificato dalla Norma CEI EN 61936-1.
5.4
Particolarità per la ventilazione e il condizionamento
5.4.1
Generalità
( 1)
nc
Il locale viene progettato in modo da mantenere la temperatura interna entro i limiti stabiliti
per le apparecchiature elettriche in esso contenute, tenendo conto della quantità di calore
prodotto dalle perdite delle stesse. Se necessario occorre prevedere la ventilazione naturale
o forzata. Il numero, la dislocazione e la sezione delle aperture di ventilazione devono essere
scelti in funzione della ubicazione dell’apparecchiatura e della quantità di calore da smaltire.
5.4.2
ni
Qualora le condizioni ambientali lo richiedano, devono essere adottati opportuni accorgimenti
quali riscaldamento, essiccatori di aria, ventilazione forzata in grado di evitare l’eventuale
formazione di condensa; ciò indipendentemente dai mezzi previsti per il raffreddamento
( 2)
dell’apparecchiatura .
Ventilazione naturale
Nel locale è necessario prevedere:
nella parte inferiore, una o più prese d’aria con bordo inferiore opportunamente
sopraelevato rispetto al pavimento del locale (indicativamente 20 cm);
−
nella parte superiore, camini oppure finestre preferibilmente aperte verso l’aria libera.
oi
−
og
ett
La ventilazione si realizza in modo da mantenere i componenti elettrici della cabina, in tutte le
condizioni di temperatura dell’ambiente esterno e di carico, entro il campo di temperatura
ammissibile.
Le prese d’aria non possono attingere da locali che si trovino a temperature elevate o da
luoghi che siano classificati con pericolo di esplosione secondo la Norma CEI 31-30.
(1) Vedere anche l’Allegato J.
Pr
(2) Per ambienti con grado di inquinamento 3, potrebbe essere necessario pressurizzare il locale cabina per
evitare l'ingresso di polveri conduttrici o potenzialmente conduttrici.
Progetto
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pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
I dispositivi di aerazione sono tali, pur senza nuocere ad una buona ventilazione, da
assicurare un grado di protezione tale da impedire la penetrazione di acqua o neve, l’ingresso
di animali e oggetti in grado di provocare incidenti.
Devono soddisfare il grado di protezione previsto nel capitolo 5.5.1
Per lo smaltimento dei prodotti della combustione in caso di incendio si dovrà tenere conto
della Normativa di Prevenzione Incendi.
5.5
Pavimento ed accesso alla cabina
Il pavimento viene dimensionato oltre al peso proprio per i seguenti carichi:
−
per un carico uniformemente distribuito di 500 daN/m2 o più;
−
carico mobile, da posizionare, lato trasformatore, di 3000 daN, distribuito su 4 appoggi ai
vertici di un quadrato di circa 1 m di lato, posizionato ovunque.
5.5.1 Porte
hie
sta
Le porte fanno parte dell'involucro e devono possedere le caratteristiche indicate nella norma
CEI EN 61936-1, inoltre quelli che fanno parte di manufatti prefabbricati, quando sono chiusi,
devono assicurare il grado di protezione minimo IPXXB.
Quando nelle porte sono previste aperture per la ventilazione, si fa riferimento a 5.4.2.
a) Le porte sono provviste di un dispositivo di chiusura a chiave oppure non deve essere
possibile aprirle o rimuoverle se prima non sono state aperte le porte utilizzate per le
manovre correnti. Essi devono richiedere l'uso di utensili per la loro apertura o rimozione.
Le porte installate lungo i percorsi di esodo, o necessarie per detta funzione, devono aprirsi
( 1)
nella direzione del deflusso .
5.6
Finiture interne
nc
Le porte di accesso alla cabina dall’esterno devono potersi aprire con un angolo di almeno
90° e dovrebbero essere dotate di un dispositivo in grado di mantenerle in posizione aperta.
È opportuno effettuare trattamenti antipolvere e tinteggiature di color bianco all’interno del
locale; le eventuali pareti esterne devono essere trattate con rivestimento murale plastico
idrorepellente.
ni
5.6.1 Esempio di caratteristiche del locale in cemento armato prefabbricato
A titolo informativo, si riporta un esempio il cui studio progettuale porta alla realizzazione del
prefabbricato da adibire a cabina elettrica di trasformazione e/o sezionamento, ed è impostato
per ottenere una struttura con caratteristiche specifiche alla sua tipologia d’uso.
oi
La tipologia a pannelli permette di ottenere la massima flessibilità dimensionale pur
componendo la struttura nel minor numero possibile di parti per ridurre al minimo gli
spostamenti sia in stabilimento che durante la messa in opera.
og
ett
In ogni caso, il peso di ogni singolo elemento componente o l’intero monoblocco dovrebbe
consentire la movimentazione con la gru montata sull’autotreno che trasporta la cabina, senza
l’intervento di altri mezzi di sollevamento.
La parte non prefabbricata e quindi gettata in opera sarà costituita dalla fondazione che viene
progettata e realizzata in funzione delle caratteristiche geotecniche del terreno di posa.
Nella progettazione della fondazione è opportuno tener conto delle predisposizioni dei
cunicoli, dei collegamenti per la messa a terra e quanto riportato nella nota di 4.2.1 della
presente Guida.
Pr
(1) Per direzione di deflusso, si intende quella che consente di percorrere la via più breve per raggiungere uno
spazio libero a cielo aperto.
Progetto
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pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
La soletta di copertura è solitamente realizzata o in un solo pezzo o in più pezzi che vengono
uniti fra loro nel momento della posa in opera.
Sui quattro lati, uno sporto di gronda opportunamente sagomato viene inserito al fine di
impedire il dilavamento delle pareti in caso di pioggia.
Particolare cura viene posta per impedire qualunque infiltrazione di acqua; in particolare,
viene impermeabilizzata e sigillata la parte superiore esterna del tetto ed inoltre vengono
sigillate tutte le eventuali giunzioni delle pareti, sia tra di loro che con il tetto e la platea.
5.7
Locale batterie
( 1)
Il locale per le batterie stazionarie, se del caso, in linea di principio dovrebbe essere collocato
il più vicino possibile al carico, per ovviare, ad esempio, ai disservizi dovuti a guasti sulle
linee derivate.
Il locale contenente le batterie deve essere costruito in conformità alle prescrizioni della
Norma CEI EN 50272-2 con le precisazioni contenute nella Norma CEI EN 60079-10
(CEI 31-30).
hie
sta
A seguito dell’applicazione delle suddette Norme, il progettista dovrà verificare la congruità
dell’aerazione del locale e della posizione delle aperture, da calcolare in funzione
dell’emissione di gas idrogeno dalle batterie.
Nell’Allegato B della presente Guida è riportata una sintesi delle prescrizioni della Norma
CEI EN 50272-2 utili allo scopo oltre ad un esempio pratico di calcolo.
5.8
Locale arrivo linee e misure
( 2)
I locali arrivo linea e misure devono rispondere alle prescrizioni del Distributore di energia
elettrica.
5.9
Sede per i cavi
nc
È importante ricordare che il locale misure deve consentire il libero accesso sia al personale
del Distributore che a quello dell’Utente.
Dal punto di vista della sede per i cavi, le cabine possono suddividersi nei seguenti tipi:
cabine con vano sottoquadro praticabile 3, che hanno uno scantinato pedonabile, sotto il
piano di appoggio dei quadri elettrici, per il quale si raccomanda un’altezza netta non
minore di 1,7 m, intesa come luce libera sotto le eventuali travi, tubazioni, passerelle per
cavi, ecc.;
−
cabine con pavimento flottante 4, che hanno le piastrelle asportabili ed intercapedine
ispezionabile per i cavi per la quale si consiglia un’altezza non inferiore a 0,6 m;
−
cabine con cunicoli, cioè quelle che hanno pavimento fisso e cavi contenuti in cunicoli
prefabbricati o realizzati in opera;
−
cabine con passerelle o sistemi equivalenti (vedere CEI EN 61936-1), cioè quelle in cui i
collegamenti tra i vari componenti sono realizzati prevalentemente impiegando sistemi di
sospensione dei cavi a soffitto e a parete realizzati in materiale isolante o metallico.
og
ett
oi
ni
−
Pr
(1) Vedere anche le prescrizioni funzionali della Norma CEI 0-16 “Regola tecnica di riferimento per la
connessione di utenti attivi e passivi alle reti AT ed MT delle imprese distributrici di energia elettrica”.
(2) Relativamente all’accesso alla misura o per altre necessità da parte dei Distributori, vedere anche la Norma
CEI 0-16.
(3) Questa soluzione è adatta al caso in cui i cavi entranti e uscenti dalla cabina siano interrati e in numero
elevato.
(4) Questa soluzione è adatta al caso in cui il numero dei cavi entranti ed uscenti sia limitato mentre il numero dei
cavi di interconnessione tra i quadri della stessa cabina sia elevato.
Progetto
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5.10
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Entrate cavi interrati, passaggi cavi e condotti sbarre
I fori per il passaggio dei cavi , tra la parte del locale cabina del Distributore e quella di
ricezione del cliente, vanno realizzati secondo le indicazioni o prescrizioni del Distributore.
Tutte le aperture per il passaggio dei cavi o condotti sbarre tra i locali contenenti
apparecchiature e tra questi e l’ambiente esterno devono essere realizzati in conformità alla
Norma CEI 11-17 e alla Norma CEI EN 61936-1 per evitare l’ingresso di animali, acqua e per
prevenire il propagarsi di eventuali incendi.
Per facilitare l’ingresso dei cavi, in alcuni casi, può essere opportuno l’uso di pozzetti
posizionati al di fuori della cabina, nelle sue immediate vicinanze.
Le dimensioni e il posizionamento dei cunicoli e tubi protettivi annegati nella muratura devono
permettere di rispettare i raggi di curvatura dei cavi che non possono essere inferiori a quelli
specificati dalla Norma CEI EN 61936-1 e dalla relativa Norma di prodotto e di consentire la
libera dilatazione.
5.11
Protezione dell’ambiente a causa di difetti interni
hie
sta
In caso di difetti interni che comportano la fuoriuscita di liquidi pericolosi dall’apparecchiatura
(per es. olio di un trasformatore, olio di un apparecchio), si devono prendere precauzioni per
trattenere i liquidi pericolosi in modo da impedire l'inquinamento del terreno.
Se uno o più serbatoi di raccolta fanno parte dell'involucro, la loro capacità deve essere
almeno:
a) per ciascun singolo serbatoio: il volume totale di liquido pericoloso della corrispondente
parte contenente il liquido pericoloso (per es. trasformatore, apparecchio, ecc).
b) per un serbatoio comune: il volume totale di liquido pericoloso della parte contenente la
maggior quantità di liquido pericoloso (per es. trasformatore, apparecchio, ecc).
5.12
Aree per la manutenzione e l’esercizio
5.12.1 Vie di fuga
nc
Ai fini dell’applicazione delle prescrizioni della Norma CEI EN 61936-1, si raccomanda di
ponderarle con riferimento, in particolare, al D. Lgs. 81/2008.
ni
Ai fini della Norma CEI EN 61936-1, le uscite devono essere previste in modo che
lunghezza della via di fuga all’interno del locale non superi i 20 m per tensioni fino
U m = 52 kV. Ciò non si applica a cunicoli o gallerie, per sbarre o per cavi, percorribili
comunque accessibili. A questo proposito, l’esperienza pluriennale sperimentata
consolidata con norme precedenti cui la presente guida ha fatto riferimento, consiglia che
lunghezza delle vie di fuga non superi i 10 m.
la
a
e
e
la
oi
È consigliabile che i passaggi di lunghezza maggiore di 10 m siano accessibili da entrambi i
lati.
5.12.2 Porte di emergenza
og
ett
La norma tecnica prescrive che le porte di emergenza devono avere come minimo un’altezza
( 1)
di 2 m e una larghezza netta di 750 mm
5.13
Accessi e aree di servizio
Pr
Nel caso la cabina comprenda aree di servizio, per queste si deve far riferimento alla Norma
CEI EN 61936-1.
(1) Si veda anche il punto 1.6.5 dell’Allegato IV D. Lgs. 81/08.
Progetto
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12
5.14
Corridoi di manovra
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
La larghezza di un corridoio di manovra all'interno di una cabina deve essere sufficiente per
eseguire qualsiasi manovra o operazione di manutenzione. La larghezza di questo corridoio
deve essere pari a 800 mm o superiore. Le porte dell'apparecchiatura di manovra e di
comando all'interno della cabina devono chiudersi nella direzione dell'uscita oppure ruotare in
modo da non ridurre la larghezza del corridoio. Le porte bloccate in posizione aperta o gli
apparecchi di manovra meccanici che sporgono dall’apparecchiatura di manovra e di
comando non devono ridurre la larghezza del corridoio a meno di 500 mm.
5.15
Criteri complementari per i locali di cabine sotterranee
5.15.1
Generalità
Una cabina sotterranea è una cabina situata interamente al di sotto del livello del suolo e il
cui accesso è possibile solo attraverso pozzi e/o scale.
La cabina comprende:
il locale contenente l’apparecchiatura elettrica;
−
gli accessi per la manutenzione e la circolazione delle persone;
−
le aperture necessarie alla ventilazione e all’entrata dei cavi dei sistemi di II e I categoria
(MT e BT).
5.15.2 Ventilazione
hie
sta
−
( 1)
La ventilazione del locale viene realizzata nei seguenti modi:
l’aria fresca viene introdotta nel pozzo attraverso una griglia posta in corrispondenza
dell’accesso alla cabina (o nelle sue vicinanze) e penetra nel locale della cabina
attraverso una griglia posta sulla parte inferiore della parete o della porta del locale;
−
l’aria calda viene evacuata dal locale attraverso un camino che sbocca a livello del suolo
e, per quanto possibile, contrapposto alla finestra di ingresso dell’aria fresca. Questo
camino viene realizzato in modo da impedire la penetrazione nel locale di acqua piovana
o di scorrimento e di animali ed oggetti che possano provocare incidenti.
nc
−
5.15.3 Accessi alla cabina al disotto del livello del terreno
ni
Le cabine installate sotto il livello del terreno richiedono un portello di accesso a un pozzo.
Questo può essere dotato di un’adeguata scala a gradini o a pioli, rispondente alle pertinenti
norme di sicurezza contenute nel D. Lgs 81/2008 e s.m.i., che conducono alla porta
d’accesso al locale cabina.
oi
Il portello di accesso al pozzo deve essere adeguatamente sicuro sia per il personale, sia per
i passanti e sia per tutti gli eventuali carichi cui può essere assoggettato. Detto portello, in
ogni caso, deve poter essere manovrato da una sola persona sia dall’esterno che dall’interno
del pozzo.
Pr
og
ett
Si ricorda che la copertura dell’intero pozzo potrebbe essere utilizzato, se del caso, per la
calata del materiale a quota pavimento della cabina, delle macchine o delle apparecchiature
elettriche (trasformatore, interruttore, ecc.) o per il loro sollevamento. L’accesso delle persone
alla cabina può essere realizzato mediante una scala posta ad una estremità del pozzo,
separato dalla apparecchiatura elettrica a mezzo di porta metallica o in materiale ritardante la
fiamma, sulla quale possono essere praticate aperture per la ventilazione del locale (vedere
4.3.2.3.2). Deve essere possibile fissare il portello di accesso al pozzo per impedirne la
chiusura mentre gli operatori si trovano all’interno della cabina o del pozzo o stanno
lavorando al loro esterno.
(1) Vedere l’Allegato C.
Progetto
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5.15.4
Entrate cavi di I e II categoria (BT e MT)
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
I cavi entrano nella cabina, sia attraverso i pozzi sia attraverso fori praticati nelle pareti del
locale contenente l’apparecchiatura. Tutti i fori vanno realizzati come riportato al precedente
punto 5.10.
5.16
Criteri costruttivi della cabina riguardo alla parte elettrica
5.16.1
Distanze di isolamento e di sicurezza per cabine a giorno (impianto all’interno
di tipo aperto) 1
Valgono le prescrizioni della Norma CEI EN 61936-1.
5.16.2
Prese di servizio
È opportuno predisporre almeno una presa per per l’alimentazione di servizio, se non
diversamente necessario.
5.17
Illuminazione
5.17.1
Illuminazione artificiale
hie
sta
L’illuminazione artificiale della cabina MT/BT viene prevista in modo tale da permetterne
l’esercizio in modo più facile e sicuro.
L'illuminazione artificiale dovrebbe garantire un livello di illuminamento di 200 lux nella zona
del campo visivo e immediatamente circostante riferiti, salvo diversa indicazione, ad un
fattore di uniformità di almeno 0,7 (UNI EN 12464-1).
Nel caso sia necessaria l’illuminazione di emergenza/sicurezza, ad esempio, per individuare
le vie di fuga e le uscite di cabina, il livello d’illuminamento deve essere almeno pari a 1 lux
ottenibile mediante l’utilizzo di apparecchiature illuminanti autonome. A questo fine, gli
operatori la manutenzione delle cabine o che eseguono altre attività nelle stesse dovrebbero
essere dotati di un apparecchio portatile per l’illuminazione di sicurezza e per integrare quella
ordinaria nella zona di lavoro. La capacità della batteria dovrebbe garantire un’autonomia di
circa un’ora.
5.18
ni
nc
Quando esistano batterie stazionarie, si raccomanda di realizzare l’illuminazione, specie in
corrispondenza di quadri elettrici, per il 70% con lampade alimentate in c.a. e per il 30% con
lampade alimentate in corrente continua (ad es. con batterie in tampone di capacità adatta),
in modo che al mancare della tensione alternata rimangano accese queste ultime senza
ricorrere a dispositivi di commutazione.
Impianti di terra
Per gli impianti di terra si applicano la Norma CEI EN 50522 per i sistemi MT e la Norma
CEI 64-8 limitatamente ai sistemi BT pertinenti.
oi
Si ricorda che il progetto dell'impianto elettrico e quindi anche l’impianto di terra di cabina
deve essere eseguito secondo le Norme CEI EN 61936-1 e CEI EN 50522 rispettivamente.
og
ett
Nell’Allegato A sono illustrate alcune particolarità dell’impianto di terra che non possono,
tuttavia, essere assunte come esempio progettuale ma hanno lo scopo di richiamare
l’attenzione sugli elementi componenti l’impianto di terra e quindi fornire un promemoria al
( 2)
progettista/impiantista, se del caso .
(1) Si ricorda che la Norma CEI 0-16, nel caso di DG semplificato, non consente di utilizzare quadri MT con
apparecchiature a giorno.
Pr
(2) Per quanto riguarda le caratteristiche del dispersore dell’impianto di terra si può far riferimento alla Guida
CEI 11-37.
Progetto
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5.18.1
Dispersori
5.18.1.1
Cabina isolata (separata dall'edificio)
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Nello scavo di fondazione, se necessario, è possibile inserire un dispersore ad anello
perimetrale, realizzato in conduttore direttamente interrato in terreno vergine, sotto la
fondazione.
Tutti i ferri di armatura degli elementi della fondazione, siano essi prefabbricati che realizzati
in opera, possono essere utilizzati come dispersore.
Normalmente, gli elementi strutturali laterali del fabbricato (prefabbricato o calcestruzzo
armato), per questioni di staticità, risultano legati tra loro ed è opportuno vengano collegati
alla rete elettrosaldata sottopavimento per ottenere una migliore equipotenzialità, se del caso.
Tutti gli elementi che concorrono alla formazione del dispersore (elementi di fatto ed elementi
intenzionali) dovranno essere collegati (singolarmente o a gruppi) al collettore della cabina.
5.18.1.2
Cabina compresa nella volumetria dell'edificio
hie
sta
Per tale tipologia di cabina non sarà realizzato un dispersore separato sotto la cabina, ma il
dispersore farà parte del dispersore generale dell’edificio, (considerato magliato o ad anello o
equivalente) e sarà costituito da elementi di fatto, utilizzando i ferri delle fondazioni,
eventualmente integrati da dispersore intenzionale.
Tutti gli elementi che concorrono alla formazione del dispersore (elementi di fatto, ed elementi
intenzionali) sono collegati al collettore, che non necessariamente è collocato nel locale
cabina.
Il collettore di cabina è comunque collegato al collettore generale di terra dell’edificio.
Dovranno essere presi provvedimenti per realizzare l’egualizzazione del potenziale, in
particolare in cabina e nelle sue immediate vicinanze.
5.18.1.3
nc
Dovranno essere valutati i provvedimenti per limitare i potenziali dovuti a guasto a terra.
Cabina non compresa nella volumetria dell'edificio. Costruzione in muratura
tradizionale o in prefabbricato, al piano superiore di un edificio
ni
Per tale tipologia di cabina il dispersore farà parte del dispersore generale dell’edificio, e
dovrà essere costituito da elementi di fatto, in particolare per l’equalizzazione del potenziali si
consiglia siano collegati, i ferri di armatura dei pilastri e la soletta della copertura.
Il collettore di cabina verrà collegato alla struttura dell’edificio direttamente al piano ove sarà
posizionata la cabina.
Elementi del dispersore
oi
5.19
og
ett
Per realizzare un dispersore ad elementi intenzionali, salvo diverse valutazioni del progettista,
potrà essere realizzato ad anello con corda di rame o tondo di acciaio secondo la Norma
CEI EN 50522 e Guida CEI 11-37. Se necessario, l’anello potrà essere integrato con degli
sbracci o con un secondo anello più esterno a profondità maggiore, eventualmente integrato,
ad esempio, con picchetti in acciaio ramato di lunghezza 1,50 m completi di collare per il
fissaggio della corda di rame.
Tali elementi sono normalmente idonei per correnti di guasto a terra in MT per la tipologia
delle cabine oggetto della guida.
Per la tipologia ed utilizzo degli elementi di fatto si rimanda alla Guida CEI 64-12 o CEI 11-37.
Pr
È opportuno siano presi tutti i provvedimenti per limitare gli effetti della corrosione con
particolare attenzione agli accoppiamenti di metalli diversi (vedi norme UNI oppure le Guide
CEI 11-37 e CEI 64-12 negli ambiti pertinenti).
Progetto
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Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Il terreno di riempimento intorno al dispersore dovrà essere del tipo vegetale e non contenere
materiale di risulta.
5.19.1
Collettore di terra
Il collettore di terra (a barra forata non necessariamente unica, o ad anello,) deve costituire il
punto di connessione tra gli elementi del dispersore di cabina (elementi naturali o
intenzionali), il dispersore del complesso in cui la cabina è inserita (se richiesto), i conduttori
di terra MT, i conduttori di protezione BT e i conduttori equipotenziali. I condotti orizzontali,
per effettuare tali collegamenti, vengono preferibilmente predisposti nel pavimento della
cabina.
Si lasciano altresì liberi dalla gettata del pavimento le riprese dei ferri di armatura previsti
quali punti di collegamento.
Per facilitare le operazioni di manutenzione e verifica è opportuno che i singoli conduttori che
arrivano al collettore siano segnalati.
hie
sta
I conduttori di protezione, equipotenziali e di terra, se non nudi, devono essere con guaina di
colore giallo/verde.
Il dimensionamento relativo alle sezioni del collettore e di tutti i conduttori di protezione viene
effettuato dal progettista, in funzione della corrente di guasto a terra in MT e BT.
I conduttori equipotenziali per l’impianto MT, se di rame, devono avre una sezione minima di
2
16 mm , (vedere CEI EN 50522). Per gli impianti BT, i conduttori equipotenziali principali, se
in rame, devono avere una sezione minima di 6 mm 2 (vedere CEI 64-8 per gli impianti
pertinenti).
5.19.2
Materiali in dotazione
5.19.2.1
Targhe, avvisi e schemi
nc
Nella cabina MT/BT si dovranno installare i cartelli (di divieto, avvertimento e avviso) sotto
elencati, realizzati (pittogrammi ed eventuali scritte) secondo le disposizioni di legge.
I segnali, le targhe, i cartelli posti all’esterno devono essere scritti con caratteri indelebili su
un supporto che garantisca una buona resistenza alle intemperie.
ni
I colori dei segnali e dei relativi contrasti devono essere conformi a quanto richiesto dal
Decreto legislativo 81/08 e s.m.i e alle Norme UNI; alcuni esempi di cartelli sono riportati
nell’Allegato C.
Un esempio di corretta collocazione dei cartelli, delle targhe e dei segnali è il seguente:
−
“divieto d'accesso alle persone non autorizzate”;
−
“tensione elettrica pericolosa”;
−
“eventuale identificazione della cabina elettrica”;
all’esterno della porta d'ingresso al locale, oltre ai tre precedenti:
og
ett
−
all’esterno di ciascuna porta d’accesso e su ogni lato di eventuali recinzioni:
oi
−
“divieto di usare acqua per spegnere incendi”;
−
“tensione … kV”;
all'interno della cabina:
−
“istruzioni relative ai soccorsi d'urgenza da prestare agli infortunati per cause
elettriche” compilato nelle parti relative ai numeri telefonici da contattare in caso di
necessità (medici, ospedali, ambulanze, ecc. più vicini);
−
schema elettrico, che riporti, se del caso, anche la codifica dei colori utilizzati per le
diverse tensioni;
Pr
−
−
Progetto
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−
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Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
in prossimità delle apparecchiature di MT, “tensione … kV”;
a disposizione del personale addetto alla manutenzione, “non effettuare manovre”;
−
sulle eventuali uscite di emergenza:
−
l’apposito segnale.
Nel caso sia prevista una sorgente autonoma di energia, questa viene segnalata mediante
apposita targa posta in corrispondenza del dispositivo di sezionamento del circuito che la
collega alla cabina.
Quando la cabina prevede batterie di condensatori e/o batterie di accumulatori, le porte delle
celle corrispondenti sono munite di una targa che segnala la presenza dei condensatori e
delle batterie di accumulatori.
Per cabine elettriche complesse, è opportuno che sia esposto una schema unifilare per
permettere anche in caso di urgenza una rapida comprensione delle manovre da eseguire
(per es., vedere Allegato D).
Si consiglia inoltre la predisposizione di una tasca porta documenti fissata alla parete.
5.19.2.2
Mezzi di estinzione
hie
sta
I dati relativi alla regolazione delle protezioni, le sezioni dei cavi ecc. possono essere riportati
su schemi diversi e tenuti a disposizione per gli interventi di manutenzione o modifica.
Premesso che nel caso di trasformatori installati direttamente nei reparti industriali si devono
prevedere gli opportuni mezzi di estinzione (vedere CEI EN 61936-1), essi si devono
collocare in luoghi facilmente accessibili anche in caso di incendio.
nc
In conformità a quanto previsto al punto 4 dell’Allegato IV del D.Lgs. 81/08 devono essere
predisposti mezzi ed impianti di estinzione idonei in rapporto alle particolari condizioni in cui
possono essere usati, in essi compresi gli apparecchi estintori portatili o carrellati di primo
intervento. Detti mezzi ed impianti devono essere mantenuti in efficienza e controllati almeno
una volta ogni sei mesi da personale esperto.
ni
L'acqua e le altre sostanze conduttrici non devono essere usate in prossimità di conduttori,
macchine e apparecchi elettrici sotto tensione. Pertanto, l’eventuale ricorso alla rete idrica
antincendi per il contrasto degli incendi della cabina elettrica non fronteggiabili con i mezzi di
estinzione portatili/carrellati può essere ammesso solo se è previsto un dispositivo di
sezionamento azionabile da posizione protetta tale da togliere tensione alla linea di
alimentazione del primario dei trasformatori al di fuori del locale cabina.
Le modalità di estinzione devono in ogni caso essere riportate in corrispondenza alle porte di
accesso al locale con segnaletica di sicurezza conforme al Titolo V del D.Lgs. 81/08.
Dimensionamento e scelta delle apparecchiature e dei componenti
6.1
oi
6
Caratteristiche nominali
6.1.1
Tensioni e livelli di isolamento
og
ett
La tensione di alimentazione ed i rispettivi livelli di isolamento devono essere scelti secondo
la Norma CEI EN 61936-1.
6.1.2
Correnti nominali in servizio continuativo
Le correnti nominali dei componenti elettrici devono essere scelte in funzione delle:
caratteristiche del carico;
−
temperature ambiente.
Pr
−
Progetto
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17
6.1.3
Dimensionamento in funzione del carico
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Le correnti di impiego dei circuiti devono essere definite tenendo conto di:
−
potenza massima assorbibile dai carichi in servizio continuativo;
−
fattore di contemporaneità per gruppi di carichi;
−
fattore di utilizzazione per singoli carichi;
−
eventuale regime di funzionamento variabile.
Nell’Allegato E sono indicati alcuni criteri per la scelta dei fattori di contemporaneità e per la
loro utilizzazione.
6.1.4
Caratteristiche di qualificazione sismica
Si ricorda che per le apparecchiature conformi alle norme di prodotto che riguardano la loro
qualificazione sismica, si può far riferimento alle EN e IEC/TS serie 62271 scegliendo quella
idonea all’apparecchiatura da installare 1
6.2
Temperatura ambiente
6.3
Correnti di sovraccarico
hie
sta
Sulla base delle correnti d’impiego dei circuiti, le correnti nominali dei componenti elettrici e le
portate delle condutture devono essere scelte tenendo conto della temperatura ambiente
nelle reali condizioni di installazione e di esercizio. Occorre quindi definire la temperatura
ambiente di progetto, sia per installazioni all’interno che per esterno (vedere Allegato J).
I componenti elettrici devono essere scelti in modo tale da sopportare le correnti di
sovraccarico fino all’interruzione della corrente per intervento delle protezioni previste allo
scopo.
In particolare per le condutture di I categoria si applica la Norma CEI 64-8, per le condutture
in cavo di MT si applica la Norma CEI EN 61936-1.
Correnti di cortocircuito
nc
6.4
I componenti elettrici devono essere scelti in funzione della massima corrente di cortocircuito
calcolata nel punto di installazione (sia come valore efficace per la durata dei tempi specificati
sia come valore di cresta).
ni
Detti valori devono essere minori o uguali ai valori della corrente di cresta e di breve durata
per i quali i componenti elettrici sono stati provati e certificati. I valori dei tempi di breve
durata comunemente adottati sono:
0,5 s – 1 s – 3 s per i sistemi di II categoria;
−
0,05 s – 0,1 s – 0,25 s – 0,5 s – 1 s per i sistemi di I categoria.
oi
−
og
ett
Nei sistemi di I categoria i componenti protetti da dispositivi di tipo limitatore, di cui sia nota
l’energia passante e il valore di picco limitato, possono essere dimensionati in relazione
2
all’energia specifica (I t) e al valore di picco lasciati passare dal dispositivo stesso (Norma
CEI 64-8 e Norma CEI EN 60439-1).
Lo stesso criterio si applica ai componenti di II categoria protetti da fusibili.
Pr
(1) La specifica tecnica IEC TS 62271-210, quando pubblicata, verrà recepita dal CEI indipendentemente dal
recepimento CENELC o meno.
Progetto
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pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
La determinazione della corrente di cortocircuito nel punto di installazione può essere
( 1)
eseguita in accordo alla CEI EN 60909-0 (CEI 11-25) .
6.5
Schema elettrico
La scelta dello schema elettrico della cabina dipende da diversi elementi quali:
−
il numero delle linee di alimentazione;
−
il numero dei trasformatori;
−
le esigenze del servizio, ecc.
6.6
Scelta delle apparecchiature e dei componenti
6.6.1 Generalità
Devono essere adottati gli accorgimenti necessari affinchè le temperature di funzionamento
non superino i valori massimi ammissibili consentiti dalle relative Norme di prodotto, per non
pregiudicarne la durata e non creare pericoli.
hie
sta
Nella scelta degli apparecchi e dei componenti occorre tener conto del rumore trasmesso
nell’ambiente interno ed esterno alla cabina. Lo stesso dicasi per i dispositivi di ventilazione e
per i dispositivi ausiliari di servizio.
Si raccomanda che il livello di rumore sia compatibile con le caratteristiche dell’ambiente di
installazione e con i regolamenti vigenti.
NOTA La maggiore fonte di rumore nelle cabine di trasformazione sono in genere i trasformatori stessi. La
determinazione del loro livello di rumore è oggetto della Norma CEI 14-9, i limiti del livello di potenza sonora (dB)
emessa sono fissati dalle Norme CEI 14-12, CEI 14-13 e CEI 14-14.
Si raccomanda, in ogni caso, di evitare che le condizioni di installazione diano luogo ad
amplificazione del livello di rumore proprio delle apparecchiature installate.
6.6.2 Apparecchiature e componenti
nc
Le apparecchiature e i componenti delle cabine devono essere scelti in base alle
caratteristiche nominali ed alle condizioni ambientali del luogo di installazione. Le
apparecchiature ed i componenti devono rispondere alle relative Norme vigenti.
6.6.3 Cavi
ni
I cavi dei sistemi di II categoria devono essere dotati di uno schermo o di una guaina
metallica messa a terra ad entrambe le estremità secondo quanto previsto nella Norma
CEI EN 61936-1. È ammesso collegarne a terra una sola estremità in caso di collegamenti
brevi (lunghezza ≤ 1 km) con le precauzioni previste nella Norma CEI 11-17 e nella Norma
CEI EN 61936-1.
oi
La tensione nominale del cavo MT si sceglie in base a:
tensione massima del sistema;
−
tipo di cavo;
−
tempo massimo di permanenza dei guasti fase-terra;
og
ett
−
−
eventuale esposizione a sovratensioni di origine atmosferica.
(1) Per cabine alimentate direttamente dalla rete di II categoria, si fa presente che il Distributore deve comunicare
direttamente all’Utente il valore della corrente di cortocircuito (vedi prescrizioni Norma CEI 0-16):
–
trifase massima per il dimensionamento delle apparecchiature;
–
monofase massima a terra per il dimensionamento dell’impianto di terra;
Inoltre, il Distributore deve comunicare, se richiesta dall’Utente, il valore della corrente di cortocircuito:
trifase massima di esercizio nel punto di inserimento;
–
trifase minima di esercizio nel punto di inserimento.
Pr
–
Progetto
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La sezione dei cavi si sceglie in base a:
−
tipo di cavo;
−
tensione nominale di isolamento;
−
corrente di servizio del carico;
−
correnti di cortocircuito;
−
tempi di eliminazione delle sovracorrenti;
−
condizioni di posa;
−
temperatura ambiente (dell’aria o del terreno);
−
mutuo riscaldamento in presenza di altri cavi.
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
I criteri di base per la scelta, il dimensionamento e la posa delle linee in cavo MT e BT 1 sono
dati nelle Norme CEI 64-8 e CEI 11.17 nonché nelle Tabelle CEI-UNEL, Classe 3, pertinenti.
6.6.4
Connessioni elettriche
hie
sta
Le connessioni elettriche devono essere eseguite in modo tale da non rappresentare punti
deboli e devono essere studiate in modo da limitare la possibilità di effluvio, presentare una
bassa resistenza elettrica e un’adeguata resistenza meccanica.
In particolare le connessioni dovranno avere caratteristiche elettriche e termiche non inferiori
a quelle dei cavi o dei conduttori ad essi collegati.
Le connessioni dei conduttori con i terminali degli apparecchi devono essere conformi alle
prescrizioni del costruttore degli apparecchi e comunque tali da non trasmettere ai terminali
inammissibili sollecitazioni termiche o meccaniche dovute a peso, dilatazione, vibrazioni,
correnti di cortocircuito (valore di cresta e di breve durata).
Si raccomanda particolare attenzione all’ancoraggio dei cavi unipolari in corrispondenza alle
connessioni terminali.
nc
Le connessioni devono essere realizzate con metalli che non diano luogo a coppie
elettrolitiche; ove ciò non sia possibile devono essere adottati provvedimenti atti ad evitare il
contatto diretto tra gli stessi (vedere Guida 11-37 e CEI 64-12).
6.6.5
ni
Le superfici di contatto delle connessioni devono essere preparate e protette in modo da
assicurare il mantenimento nel tempo delle loro caratteristiche di conduttività.
Materiali isolanti
oi
I materiali isolanti devono essere scelti in base alla tensione, all’ambiente di installazione e
alla temperatura massima di servizio continuativo a cui sono sottoposti e devono avere
adeguate caratteristiche di non propagazione la fiamma.
og
ett
In caso di locali contigui tra i quali si voglia realizzare la separazione, la continuità dei circuiti
che non siano realizzati a mezzo di cavi viene assicurata a mezzo di appositi isolatori a
passante. Se si adottano altri sistemi, questi devono offrire la stessa garanzia di
segregazione degli isolatori passanti.
Pr
(1) Nel caso di posa di cavi in parallelo, si raccomanda di prevedere gli spazi necessari per la loro eventuale
trasposizione.
Progetto
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20
6.6.6
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Apparecchi di protezione, sezionamento e manovra
Per i sistemi di I categoria valgono le prescrizioni della Norma CEI 64-8.
6.6.6.1
Sezionatori
Nei sistemi di II categoria deve essere previsto un dispositivo di sezionamento a monte di
ogni interruttore automatico non estraibile, dei fusibili di protezione e di ogni interruttore di
manovra che non soddisfi le Norme dei sezionatori.
I fusibili di MT devono essere associati ad un dispositivo di manovra e sezionamento che ne
consenta la sostituzione in sicurezza, come ad esempio un interruttore di manovra
sezionatore (IMS)
La possibilità di sezionamento del circuito deve essere prevista anche sulle linee di
alimentazione o con possibile alimentazione di ritorno ed il sezionatore può essere
posizionato anche lontano dalla cabina stessa.
hie
sta
Gli interruttori automatici in esecuzione estraibile delle apparecchiature prefabbricate con
involucro metallico trattate nella Norma CEI EN 62271-200 svolgono anche la funzione di
sezionamento.
I sezionatori non essendo dotati di potere di chiusura e interruzione, devono essere
manovrati in assenza di corrente e sono in genere interbloccati con i relativi apparecchi di
manovra in modo da impedire la loro apertura o chiusura sotto carico.
Qualora ciò non venga realizzato sul pannello frontale della cella è consigliabile che sia
indicata la corretta sequenza delle operazioni di manovra.
NOTA È ammessa l’apertura e la chiusura dei sezionatori su circuiti percorsi da corrente di valore trascurabile
(es. quelle dovute ai trasformatori di tensione, capacità propria degli isolatori passanti, sbarre, ecc.).
nc
I dispositivi di sezionamento devono essere equipaggiati in modo da permetterne il
bloccaggio in posizione di aperto e di chiuso. Il comando del dispositivo di sezionamento deve
consentire l’applicazione dei blocchi eventualmente previsti in base alle esigenze della
cabina.
Ad ogni dispositivo di sezionamento è opportuno associare un sezionatore di terra
interbloccato con la sua posizione di aperto o sezionato.
ni
Nel caso di sezionatori di terra posti in corrispondenza di una linea per la quale esiste la
possibilità di alimentazione dall’altra estremità possono essere prese in considerazione, ad
( 1)
esempio, le seguenti soluzioni :
uso di sezionatore di terra con blocco a chiave condizionato al sicuro sezionamento della
linea all’altra estremità;
−
uso di sezionatore di terra con potere di chiusura adeguato al valore della corrente di
cortocircuito nel punto di installazione.
oi
−
og
ett
I sezionatori e i sezionatori di terra, in via facoltativa, possono avere caratteristiche termiche
e dinamiche adeguate all’intensità e alla durata della corrente di cortocircuito calcolata nel
punto di installazione.
6.6.6.2
Interruttori
Nei sistemi MT gli interruttori devono avere un potere di interruzione e di chiusura adeguato
alla corrente di cortocircuito calcolata nel punto di installazione.
Quando è previsto un comando con sorgente esterna di energia, deve essere previsto anche
un comando a mano di emergenza.
Pr
(1) Nel caso di cabina alimentata direttamente dalla rete MT del Distributore, la scelta fra le alternative è
dell’utente (vedere Norma CEI 0-16).
Progetto
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pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
La mancanza della sorgente di energia del comando non deve provocare una manovra
intempestiva dell’interruttore. Le posizioni di apertura e di chiusura devono essere
chiaramente identificate.
6.6.6.3
Interruttori di manovra
Nei sistemi di II categoria per gli interruttori di manovra valgono, salvo che per il potere di
interruzione, le prescrizioni di cui al punto 6.6.6.2 della presente Guida; per gli interruttori di
manovra-sezionatori, valgono anche le prescrizioni di cui all’art. 6.6.6.1 della presente Guida.
Nel caso di combinazione interruttore di manovra-fusibile conforme alla Norma
CEI EN 62271-105, l'intervento di un fusibile deve provocare l’apertura automatica di tutti i
poli dell’interruttore di manovra.
6.6.7
Relé di protezione
( 1)
Ogni circuito equipaggiato con interruttore che svolge la funzione di protezione del circuito
stesso deve essere dotato di dispositivi di protezione contro le sovracorrenti che agiscono sul
comando di apertura dell’interruttore. I dispositivi di protezione possono essere:
relé diretti montati a bordo interruttore e alimentati direttamente dalla corrente primaria;
−
relé indiretti senza alimentazione ausiliaria;
−
relé indiretti con alimentazione ausiliaria.
hie
sta
−
I relé diretti possono essere inseriti sia a monte che a valle dell’interruttore purché sia
assicurato il funzionamento corretto dell’insieme, inoltre si deve prestare particolare
attenzione all’adeguatezza delle loro caratteristiche termiche e dinamiche.
I relé di massima corrente possono essere con caratteristica di intervento a tempo
dipendente, indipendente, istantaneo o con una combinazione di queste.
Essi devono essere scelti tenendo conto delle caratteristiche del circuito da proteggere e del
coordinamento selettivo delle protezioni (vedere Allegato F).
nc
Nel caso di connessione alle reti MT dei distributori, qualora venga imposta sull’interruttore
generale di alimentazione una protezione con intervento istantaneo (vedere Allegato F), si
devono tenere presente le seguenti considerazioni:
non è possibile realizzare un coordinamento selettivo delle protezioni nell’ambito della
rete interna di distribuzione di II categoria (qualora presente) perché qualsiasi guasto in
essa che produca una corrente di valore superiore alla regolazione delle protezioni
provoca l’intervento dell’interruttore generale di alimentazione. È possibile limitare l’entità
e il tempo di disservizio conseguente a guasto nella rete interna rete solo adottando uno
schema di distribuzione adeguato (ad es. radiale doppio, anello aperto) e opportuni
dispositivi per individuare il tronco guasto;
−
è possibile realizzare la selettività con la rete di distribuzione di I categoria purché la
corrente dovuta a guasto su questa rete resti limitata al di sotto del valore della soglia di
intervento istantaneo dell’interruttore generale di alimentazione (vedere Allegato F).
oi
ni
−
og
ett
L’alimentazione dei circuiti amperometrici dei relé indiretti dovrebbe essere fatta
preferibilmente da trasformatori di corrente di protezione o, nel caso di trasformatori con più
secondari, utilizzando i secondari di protezione. L’impiego di trasformatori di corrente (o
secondari) di misura per l’alimentazione di relé di protezione può dare luogo a inconvenienti.
La protezione amperometrica deve essere almeno bifase quando non è prevista l’interruzione
del circuito per guasto fase-terra; ove si voglia anche la protezione contro i guasti a terra si
deve utilizzare anche la protezione omopolare. In alternativa si può utilizzare la protezione di
massima corrente su tutte e tre le fasi se il valore della corrente per guasto fase-terra supera
quella di intervento dei relé sulle fasi.
Pr
(1) Si ricorda che la Norma CEI 0-16 prescrive la collocazione dei TV, TA, e TO e le tarature dei relé relativi al
Dispositivo Generale e al Sistema di protezione d’interfaccia con la rete dei Distributori.
Progetto
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22
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
L’alimentazione amperometrica del relé a corrente omopolare dovrebbe essere fatta mediante
trasformatore toroidale che abbraccia tutti i cavi delle tre fasi. Nei casi particolari in cui si
utilizzi il ritorno comune dei TA di fase per rilevare la corrente omopolare, la regolazione del
( 1)
relé non può essere inferiore al 10% della corrente nominale degli stessi TA .
Si raccomanda di porre particolare attenzione al coordinamento tra trasformatori di corrente e
relé.
Nel caso di impiego di relé indiretti senza alimentazione ausiliaria l’energia necessaria al
funzionamento del relé e dello sganciatore viene prelevata direttamente dalla corrente di
guasto.
Il relé deve essere dotato di un dispositivo di prova che consenta di verificare agevolmente il
suo corretto funzionamento.
Nel caso di impiego di relé indiretti con alimentazione ausiliaria è necessario disporre di una
sorgente indipendente (solitamente una batteria di accumulatori) che assicuri l’alimentazione
anche in caso di guasto.
6.6.8
( 2)
hie
sta
La mancanza della sorgente ausiliaria deve essere segnalata.
Trasformatori di misura e protezione
Quanto indicato nel seguito non si riferisce ai trasformatori di misura del Distributore di
energia, i quali vengono installati in ambienti e secondo schemi definiti dal Distributore
stessso.
I trasformatori di corrente devono avere caratteristiche termiche e dinamiche adeguate alla
intensità e alla durata delle correnti di cortocircuito nel punto di installazione (Norma
CEI EN 60044-1).
I trasformatori di misura, di tensione e di corrente devono essere disposti in modo da
consentire, senza pericolo per chi le esegue, le seguenti operazioni:
la lettura della targa di almeno uno dei trasformatori di misura tra loro uguali;
−
la verifica delle loro connessioni secondarie;
−
l’esecuzione sul posto delle verifiche e prove tramite apposite morsettiere;
−
la loro sostituzione, previa messa fuori tensione e in sicurezza (vedere Norma
CEI 11-27).
ni
nc
−
Si raccomanda che i trasformatori di corrente di protezione siano posti in prossimità
dell’apparecchio di interruzione interessato.
oi
I trasformatori di corrente di protezione devono avere un fattore limite di precisione tale da
garantire il corretto funzionamento della protezione associata (vedere Allegato I). Particolare
cura nella scelta delle caratteristiche dei trasformatori di corrente dovrebbe essere posta nel
caso di impiego di protezioni differenziali.
og
ett
In linea generale i trasformatori di corrente destinati alle misure fiscali possono essere
utilizzati anche per alimentare altri circuiti di misura e/o di protezione purché siano provvisti di
nuclei separati. Essi devono avere i morsetti sigillabili ed essere dotati di certificato di
taratura emesso dell’Agenzia delle Dogane (ex U.T.F.) o altro ente autorizzato.
Pr
(1) Si richiama l’attenzione sulla necessità che, qualora sui cavi venga montato un trasformatore di corrente
toroidale per la rivelazione della corrente di guasto a terra, il conduttore collegato ad un estremo allo schermo
(o alla guaina) metallico del cavo, prima di venire collegato con l’altro estremo all’impianto di terra, deve essere
fatto passare all’interno del trasformatore stesso.
(2) Nei casi in cui è richiesta un'affidabilità particolarmente elevata è consigliabile la doppia bobina di apertura
sull’interruttore, ciascuna alimentata da una propria sorgente indipendente.
Progetto
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23
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
I trasformatori di tensione destinati alle misure fiscali possono a volte essere utilizzati anche
per altri scopi purché abbiano avvolgimenti e morsettiere secondarie separate da quelle
sigillabili destinate alle misure fiscali.
In qualsiasi caso il carico totale deve essere nei limiti delle prestazioni erogabili dai
trasformatori di tensione nella classe di funzionamento prevista (Norma CEI EN 60044-2).
I trasformatori di tensione devono essere preferibilmente protetti sul lato primario con fusibili
ad alto potere di interruzione adatti a separarli dalla rete in caso di guasto nei trasformatori
stessi.
I circuiti secondari dei trasformatori di tensione induttivi devono essere protetti con fusibili o
interruttori automatici commisurati alle prestazioni massime degli avvolgimenti, alle sezioni
dei conduttori ed alla tenuta di cortocircuito del trasformatore.
Nel caso in cui i trasformatori di tensione siano sezionabili o estraibili, le posizioni di
sezionamento e di servizio devono essere chiaramente individuabili.
6.6.9
hie
sta
Nel caso di trasformatori di tensione induttivi inseriti tra fase e terra in sistemi con neutro
isolato o messo a terra tramite impedenza (compreso il neutro con messa a terra risonante),
si devono adottare accorgimenti atti a prevenire fenomeni di ferrorisonanza (trasformatori con
caratteristiche antiferrorisonanza; avvolgimento secondario a triangolo aperto con resistenza
di smorzamento).
Apparecchiature
Nella installazione delle apparecchiature dovranno essere rispettati i seguenti provvedimenti.
6.6.9.1
Apparecchiature in olio o altro fluido isolante e trasformatori
Per le apparecchiature con qualsiasi contenuto d’olio o altro fluido isolante è necessario
prendere dei provvedimenti per evitare:
In ogni caso, l’inquinamento del suolo e del sottosuolo sia all’interno che all’esterno della
cabina (vedi Norma CEI EN 61936-1).
−
In caso di fluidi combustibili, la propagazione dell’incendio all’esterno della cabina
secondo le regole tecniche di prevenzione incendi
nc
−
ni
Nel caso di utilizzo dei trasformatori a secco, in particolare i trasformatori con avvolgimenti
isolati in resina, gli stessi devono essere scelti con classe di comportamento al fuoco
(classe F - Norma CEI 14-8) adeguata al tipo di attività svolta nell’ambiente di installazione e
alle caratteristiche del materiale presente nelle zone adiacenti.
6.6.9.2
oi
Per edifici pregevoli per rilevanza storica e/o artistica si deve fare riferimento alle prescrizioni
aggiuntive della Norma CEI 64-15.
Apparecchiature isolate in SF6
Il gas SF6 conforme alla Norma CEI 10-7 non è tossico.
og
ett
È necessario, tuttavia, prevenire che la sua concentrazione raggiunga, nei locali normalmente
accessibili, un livello tale da provocare insufficienza di ossigeno; ciò avviene quando la
percentuale di ossigeno nell'aria scende al di sotto del 18%.
Nei locali che si trovano sopra il livello del suolo, contenenti apparecchiature in gas SF6, è
sufficiente la ventilazione naturale.
Le aperture di ventilazione in questo caso, almeno per la metà della loro superficie, devono
essere disposte vicino al pavimento ( 1) .
Pr
(1) La ventilazione permanente può essere omessa nei locali non accessibili.
Progetto
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pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Nei locali che si trovano al di sotto del livello del suolo, contenenti apparecchiature in gas
SF6, si deve prevedere una ventilazione forzata se esiste la possibilità di concentrazione di
quantità dannose di gas.
I vani (cunicoli, sottoquadri, ecc.), situati al di sotto del locale in cui è installata
l’apparecchiatura in SF6 e con esso comunicanti, devono essere idonei per essere ventilati.
La ventilazione forzata può essere omessa in questi ultimi due casi quando il volume di gas
SF6 del compartimento di maggiori dimensioni dell’apparecchiatura, rapportato alla pressione
atmosferica, non supera il 10% del volume del locale.
Non devono essere installati apparecchi, la cui temperatura a contatto con l’aria possa
raggiungere valori maggiori di 200 °C.
6.6.10
Apparecchiature per rifasamento
Il rifasamento negli impianti con tensione superiore ad 1 kV si esegue con apparecchiature
costruite in accordo alla CEI EN 60871-1.
I dispositivi di protezione si realizzano in accordo alla IEC 60871-3.
hie
sta
Il rifasamento negli impianti con tensione inferiore ad 1 kV si esegue con apparecchiature
costruite in accordo alla CEI EN 61921.
I condensatori (bassa e media tensione) si installano in modo tale da non presentare pericolo
di innesco o propagazione di incendio per i materiali adiacenti, e in modo tale da non
amplificare le correnti armoniche presenti nell'impianto e quindi senza peggiorare il livello di
inquinamento elettromagnetico in bassa frequenza (vedere IEC/TR 61000-3-6).
Le apparecchiature di protezione per rifasamento in BT e MT devono essere installate in
modo da garantire:
la protezione contro il cortocircuito;
−
la protezione contro il sovraccarico (CEI EN 60831-1 e CEI EN 61871-1);
−
la protezione contro i guasti a terra;
−
il sezionamento.
nc
−
ni
Le apparecchiature per rifasamento, nel loro complesso, devono essere installate in modo
tale da garantire la protezione contro i contatti diretti ed indiretti in accordo con le Norme
CEI EN 61936-1 e CEI 64-8.
6.6.11
oi
I dispositivi di sezionamento ed interruzione installati in genere sulle apparecchiature per
rifasamento BT non sono obbligatori ed in ogni caso non possono sostituire il dispositivo di
protezione che deve essere installato a monte della relativa linea di alimentazione previsto
dalla CEI 64-8.
Separazione dei circuiti
Pr
og
ett
L’armatura o lo schermo metallico dei cavi possono essere considerati, a tutti gli effetti,
segregazione metallica. Pertanto i cavi dei sistemi di II categoria che vengono posati in sedi
quali passerelle, cunicoli, tubazioni, ecc., potrebbero coesistere con cavi di sistemi di I
categoria. Si ricorda, tuttavia, che ai fini di successive manutenzioni (ad esempio, nuova
giunzione sui cavi) tale soluzione potrebbe rivelarsi non ottimale ad esempio, per l’esiguità
dello spazio necessario per l’operatività.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
25
6.6.12
Alimentazione dei servizi ausiliari
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
I servizi ausiliari della cabina possono richiedere un’alimentazione indipendente atta ad
assicurare per esempio:
−
il funzionamento dei dispositivi di protezione;
−
la manovra di interruttori o di interruttori di manovra;
−
il funzionamento di automatismi o circuiti ausiliari.
L’alimentazione in corrente continua è realizzata mediante batteria di accumulatori alimentata
da un gruppo raddrizzatore-carica batteria. Questa alimentazione può essere utilizzata anche
per altri usi (es. luce sussidiaria e indipendente della cabina).
In caso di mancanza della sorgente in corrente alternata, la capacità della batteria deve
essere tale da assicurare il corretto funzionamento dei circuiti alimentati per un tempo definito
(ad esempio: il tempo necessario perché il personale possa intervenire).
La sorgente ausiliaria in corrente alternata può essere costituita da:
avvolgimento secondario di un trasformatore di tensione derivato direttamente da due fasi
( 1)
della linea di alimentazione della cabina a monte dell’interruttore generale ;
−
avvolgimento secondario di un trasformatore di potenza. La tensione può essere presa o
( 2)
tra le fasi o tra le fasi ed il neutro ;
−
alimentazione indipendente (ad esempio costituita da gruppi batteria con o senza inverter
o da gruppi motore termico-generatore).
hie
sta
−
Se l’alimentazione dei servizi ausiliari è indipendente dalla rete, i circuiti di apertura degli
interruttori possono essere a lancio di corrente o a mancanza di tensione a seconda del
progetto dell’impianto.
Se l’alimentazione ausiliaria non è indipendente dalla rete, i circuiti di apertura degli
interruttori possono essere:
a lancio di corrente, se non è richiesto il loro intervento per guasto, in quanto la
protezione è affidata a relé diretti;
−
a mancanza di tensione, se devono provvedere a intervento su guasto e la linea o la
cabina non deve rimanere in servizio in mancanza di alimentazione dalla rete.
Pulsante di sgancio
ni
6.6.13
nc
−
oi
Il pulsante di sgancio, collocato in corrispondenza della porta di accesso di una cabina
MT/BT, non è obbligatorio; esso solitamente comanda l'apertura del dispositivo generale della
cabina stessa e lascia in tensione la parte di impianto che si trova a monte di detto
dispositivo.
og
ett
La necessità di installare i pulsanti di sgancio, la loro dislocazione e funzione è valutata dal
progettista che studia il problema in ragione delle caratteristiche dell'impianto e dei processi
industriali cui esso è dedicato, fatte salve eventuali prescrizioni del Comando provinciale dei
Vigili del Fuoco competente per territorio per le attività elencate nel DPR 151/2011 (impianti
soggetti o impianti a servizio di attività soggette).
Particolare attenzione è necessario porre sul sistema di sezionamento di emergenza
dell’alimentazione elettrica del fabbricato servito dalla cabina in funzione delle esigenze di
continuità di esercizio dell’alimentazione da fornire. Ovviamente, il sezionamento deve essere
operato in modo tale da garantire la continuità dell’alimentazione delle utenze industriali (o
sanitarie) di emergenza nonché degli impianti di protezione antincendio.
Pr
(1) Nel caso di allacciamento diretto alla rete MT dei Distributori, questa soluzione non è in genere consentita.
(2) Si ricorda che qualora venga a mancare l'alimentazione in BT il relé di protezione potrebbe non essere in grado
di funzionare e sarebbe opportuno prevedere un gruppo statico di continuità in grado di assicurare
l'alimentazione del relé per un tempo prefissato. Vedere anche Norma CEI 0-16.
Progetto
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pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Si raccomanda che la funzione del comando d'emergenza sia chiaramente segnalata
installando presso il medesimo un idoneo cartello, ad es. di colore rosso, recante la scritta
(bianca) “interruttore generale, attivare in caso d’emergenza" o un'altra scritta similare.
Per il collegamento del pulsante di sgancio è bene utilizzare una conduttura protetta dal
fuoco.
È fondamentale che il comando sia efficiente, e per questo si utilizzano principalmente due
sistemi:
−
Bobina a minima tensione.
−
Bobina a lancio di corrente con segnalazione ottica dell’integrità del circuito.
Per il comando a lancio di corrente è opportuno che sia presente un gruppo di continuità
statico UPS (220 V 50 Hz o in corrente continua) per l’alimentazione in emergenza dei circuiti
di sgancio (tale gruppo sarà utilizzabile anche per la strumentazione della centralina dei
( 1).
trasformatori e per la visualizzazione permanente in caso di black-out, ecc.)
7
Protezioni di Sicurezza
7.1
hie
sta
Per ulteriori approfondimenti sui sistemi statici di continuità UPS, vedere le Norme del CT 22
del CEI.
Protezione contro i contatti diretti ed indiretti
Nelle cabine devono essere prese le misure previste dalle Norme per la protezione delle
persone contro i contatti diretti ed indiretti.
7.1.1
7.1.1.1
7.1.1.1.1
Sistemi MT
Protezione contro i contatti diretti
Cabine a giorno ( impianti all’interno di tipo aperto)
Per la protezione contro i contatti diretti si applica la Norma CEI EN 61936-1 (99-2).
Cabine realizzate in opera o premontate ed equipaggiate con
apparecchiatura prefabbricata (impianto per interno di tipo chiuso)
nc
7.1.1.1.2
7.1.1.2
ni
Per la protezione contro i contatti diretti delle apparecchiature prefabbricate si applicano le
relative Norme CEI. Per gli altri componenti (ad esempio i trasformatori di potenza) si
applicano le Norme CEI EN 61936-1 e CEI 64-8.
Protezione contro i contatti indiretti
7.1.2
oi
La cabina elettrica deve essere dotata di un impianto di terra conforme alla Norma
CEI EN 61936-1; le masse o masse estranee facenti parte della cabina devono essere
collegate all’impianto di terra secondo le prescrizioni della Norma CEI EN 50522. Al riguardo
si veda anche la Guida CEI 11-37 sulla realizzazione degli impianti di terra nei sistemi a
tensione maggiore di 1 kV e CEI 64-12 per gli impianti per uso residenziale e terziario.
Sistemi BT
og
ett
Sia per le protezioni contro i contatti diretti che per i contatti indiretti valgono le prescrizioni
della Norma CEI 64-8.
Pr
1 Se si fa uso di UPS a 230V per l’alimentazione di emergenza dei circuiti di sgancio ed eventualmente dei circuiti
ausiliari di cabina si fa presente che questo circuito rimane in tensione anche quando si aziona lo sgancio di
emergenza. Si raccomanda, pertanto, di togliere tensione anche ai circuiti ausiliari o almeno di segnalare con
cartelli monitori e/o con segnalatore ottico la presenza della tensione degli UPS.
Progetto
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27
8
8.1
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Protezione contro la propagazione dell’incendio
Generalità
Nel seguito vengono indicate alcune misure atte a ridurre al minimo la propagazione
dell’incendio nelle cabine, quando quest’ultimo si sia già sviluppato.
Le cabine elettriche non sono da considerarsi, in generale, ambienti a maggior rischio in caso
di incendio.
I componenti elettrici devono essere scelti ed installati in modo tale da non presentare
pericolo di innesco o di propagazione di incendio per i materiali adiacenti.
In particolare:
si applicano le prescrizioni delle Norme CEI EN 61936-1 e CEI 64-8;
−
per i cavi si applicano le prescrizioni delle Norme CEI 11-17 e CEI 64-8;
−
per i trasformatori vedere il punto 6.6.9 della presente Guida.
9
Protezioni elettriche
hie
sta
−
I circuiti delle cabine devono essere protetti, mediante adatti dispositivi, contro le correnti di
sovraccarico e cortocircuito e contro i guasti a terra (vedere Norme: CEI EN 61936-1, CEI 648 e CEI 11-17).
Un adeguato studio del coordinamento delle protezioni è raccomandato per limitare la messa
fuori servizio al solo circuito guasto (vedere Guida CEI 0-2).
Nel caso di cabina alimentata direttamente dalla rete MT del Distributore, le protezioni contro
le sovracorrenti e le correnti di guasto a terra che agiscono sull’interruttore generale devono
essere scelte e regolate in conformità alle indicazioni del Distributore stesso.
nc
Nell’Allegato F sono indicati i criteri base per realizzare il coordinamento delle protezioni e
sono riportati esempi di applicazione.
9.1
ni
Si raccomanda che le apparecchiature siano adeguatamente protette mediante scaricatori.
Per la scelta degli eventuali scaricatori lato MT si fa riferimento alla Norma CEI EN 60099-5
e, per le linee in cavo, anche alla Norma CEI EN 61936-1. Per l’utilizzo di scaricatori di bassa
tensione, si può far riferimento alle Norme del CT 81 o alle Specifiche Tecniche del CT 37/SC
37A.
Interblocchi elettrici e meccanici
oi
Elemento essenziale per la corretta esecuzione in sequenza delle manovre nell’ambito delle
cabine è che il personale addetto sia addestrato allo scopo. L’utilizzo di idonei interblocchi atti
ad impedire operazioni indebite e pericolose viene considerato come elemento addizionale e
non necessario qualora non espressamente prescritto dalle Norme; ad esempio le
apparecchiature prefabbricate sono dotate degli interblocchi già previsti dalle Norme
CEI EN 60298 e CEI EN 60439-1.
og
ett
Nel caso si adottino interblocchi è preferibile l’impiego di quelli meccanici, cioè dispositivi che
impediscono (o permettono) manovre a mezzo chiavistelli; possono essere utilizzati
interblocchi elettrici ridondanti (ad esempio due contatti in serie) nei casi in cui non risulti
possibile installare quelli meccanici.
Per le cabine di tipo a giorno l’accesso alle celle è consentito solo rispettando le Norme
CEI EN 50110-1 e CEI 11-27.
Pr
Per cabine con due alimentazioni munite di interblocco che ne impedisce il funzionamento in
parallelo permanente, è consentito che il dimensionamento al cortocircuito sia fatto tenendo
conto del maggiore dei contributi al cortocircuito delle due alimentazioni.
Un esempio di interblocchi è riportato nell’Allegato G.
Progetto
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pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10 Ispezioni e prove in sito prima della messa in servizio
Per comodità dell’utilizzatore della presente Guida, si riportano quasi integralmente le
disposizioni della Norma CEI EN 61936-1.
Si devono eseguire ispezioni e prove per verificare la conformità dell’installazione dei
componenti elettrici alle specifiche tecniche applicabili.
La consistenza, le specifiche applicabili e la documentazione nel suo complesso devono
essere oggetto di accordo tra fornitore ed utilizzatore 1.
La verifica si può eseguire con le seguenti modalità:
−
ispezione a vista;
−
prove funzionali;
−
misure.
hie
sta
Le ispezioni e prove su parti degli impianti elettrici possono essere effettuate dopo la
consegna e anche dopo il completamento dell’impianto. Le procedure tipiche solitamente
seguite sono per esempio:
verifica delle caratteristiche dei componenti elettrici (compresi i valori nominali assegnati)
per le condizioni di funzionamento previste;
−
verifica delle distanze minime di isolamento tra parti attive e tra parti attive e terra;
−
prova di tensioni per cavi;
−
verifica delle altezze minime e delle distanze tra le barriere;
−
ispezioni a vista e/o prove funzionali di componenti elettrici e di parti dell’impianto;
−
prove funzionali e/o misure su dispositivi di protezione, di monitoraggio, di misura e di
comando;
−
ispezioni delle targhe, delle segnalazioni di sicurezza e dei dispositivi di sicurezza;
−
verifica impianto di terra come previsto dalla Norma CEI EN 61936-1.
11 Documentazione
nc
−
ni
Per ogni impianto devono essere forniti gli schemi generali dei circuiti.
Schemi, grafici e tabelle devono essere preparati in accordo con le Norme specifiche quali:
HD 246.2, CEI EN 60617-13 e CEI EN 61082-1.
oi
Per quanto applicabile, la documentazione fornita per ogni impianto riguarda i seguenti
argomenti:
impianto di terra;
−
disegni dell’impianto (planimetrie, piante e sezioni);
−
opere civili (disegno architettonico d’insieme, calcoli statici)
−
strutture (nel caso di cabina prefabbricata attestato di qualificazione del sistema
organizzativo dello stabilimento e del processo produttivo, rilasciato dal Servizio Centrale
del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici in base al D.M. 14.01.2008)
−
schemi elettrici;
−
schemi circuitali e tabelle;
−
schemi di cablaggio;
og
ett
−
Pr
(1) Le prove specifiche in sito per apparecchiature prefabbricate sottoposte a prove di tipo e per componenti
elettrici prefabbricati sono indicate e basate sulle Norme IEC o CENELEC armonizzate (HD).
Progetto
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29
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
−
manuali di istruzione per il montaggio,per la messa in servizio, per l’esercizio e la
manutenzione;
−
liste dei pezzi di ricambio;
−
schemi funzionali;
−
certificazione;
−
attrezzi;
−
sistemi ausiliari, ad esempio dispositivi antincendio,ecc.;
−
rapporti di prove;
−
istruzioni per il riciclaggio e la rottamazione.
Pr
og
ett
oi
ni
nc
hie
sta
Nel caso di appalto della costruzione della cabina elettrica, la
documentazione può essere concordata tra appaltatore e committente.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
30
consistenza
della
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Allegato A
Esempi di cabine elettriche (non esecutivi)
A.1
Premessa
Nel presente allegato sono riportati alcuni esempi di locali per cabine elettriche, non quotati,
che non sono in alcun modo utilizzabili ai fini di reali costruzioni. Essi hanno lo scopo di
illustare alcune caratteristiche che dovrebbero essere tenute presenti dai progettisti in merito
alle tipologie di locali prefabbricati disponibili in commercio e di evidenziare alcune opere che
dovranno esssere realizzate nell’area destinata alle predette cabine sia prefabbricate che in
murature tradizionali.
Si fa presente, inoltre, che la tecnologia delle costruzioni prefabbricate offre soluzioni che
possono soddisfare moltissime esigenze quali ad. esempio cabine di:
costruzione antisismica;
−
costruzione per limitare l’ingresso di umidità dannosa;
−
costruzione per limitare l’ingresso di polveri dannose;
hie
sta
−
o cabine particolari quali ad esempio:
−
cabine senza finestre per insediamento in situazioni particolari;
−
cabine interrate o parzialmente interrate, ecc.
Di seguito si forniscono alcune figure abbozzate di cabine utilizzabili a soli fini indicativi per le
reali scelte dei progettisti della struttura muraria e/o della sistemazione dell’impianto elettrico.
Esempio di cabina elettrica (non esecutivo) con evidenza dei condotti a
pavimento e dei cunicoli
nc
A.2
N° 2 tubi
f 160 mm
Uscita cavi
del cliente
Cunicolo
ni
Locale per gruppo elettrogeno
Locale per batterie
N° 1 tubo
f 160 mm
Cunicolo
Cabina del distributore
Cunicolo
oi
Cunicolo
Tubi per MT e BT
del distributore
Cunicolo per il distributore
N° 3 tubi
f 160 mm
Locale contatori
og
ett
Cabina del cliente
LEGENDA
Pozzetti con dimensioni secondo le esigenze
Cunicoli e pozzetti con profondità di circa cm 50
Pr
NOTA: non sono state indicate le eventuali fosse di raccolta dei fluidi isolanti
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Porta unificata
dal distributore
31
N° 2 Tubi per misura
diametro 100 mm
A.3
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Esempio di soluzione di cabina (non esecutivo) con apparecchiature
addossate alle pareti
Locale per batterie
Scarico fumi
Quadro
Elettrico
Locale per gruppo elettrogeno
Quadro
Gruppo Elettrogeno
TR2
hie
sta
TR1
Cabina del distributore
INTERR.
GENER.
Quadro BT
ARRIVO
MT
Quadro BT
Cabina del cliente
Locale contatori
Trasformatore 2
A.4
Trasformatore 1
Esempio di impianto di terra di cabina (non esecutivo) e relativo collettore
nc
Anello perimetrale di terra (Conduttore nudo Cu 25 mm2)
X
Locale per batterie
ni
X
oi
Locale per gruppo elettrogeno
Cabina del distributore
X
a
b
c
d
e
og
ett
Cabina del cliente
f
Rete elettrosaldata
Locale contatori
X
LEGENDA
Pr
a - Collegamento tra collettore di terra e impianto di terra dei locali diversi dalla cabina
b - Collegamento tra centro stella trasformatore 1 e collettore di terra
c - Collegamento tra centro stella trasformatore 2 e collettore di terra
d - Collegamento al distributore pubblico con modalità secondo richiesta
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
32
e - Collegamento tra collettore di terra e rete elettrosaldata sotto fondazione
f - Collegamento tra anello perimetrale di terra e collettore
X - Richiami dell'anello perimetrale di terra per collegamenti alle masse
A.5
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Esempio di viste di cabina (non esecutivo) per evidenziare le finestrelle di
aerazione
hie
sta
VISTA FRONTALE
FRONTALE
Pr
og
ett
oi
ni
nc
VISTA POSTERIORE
POSTERIORE
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
33
A.6
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Altro esempio (non esecutivo) di viste laterali di un locale cabina
hie
sta
VISTA DA
DA DESTRA
DESTRA
VISTA
Pr
og
ett
oi
ni
nc
VISTA DA
DA SINISTRA
SINISTRA
VISTA
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
34
Esempi di cabine (non esecutivi) con trasformatori non addossati alle
pareti, posizionati in comparti separati e/o compartimentati
Pr
og
ett
oi
ni
nc
hie
sta
A.7
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
35
Esempio di cabina (non esecutivo) con trasformatori non addossati alle
pareti, posizionati in comparti separati e/o compartimentati
Pr
og
ett
oi
ni
nc
hie
sta
A.8
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
36
A.9
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Esempio di cabina (non esecutivo) senza finestre di aerazione, con presa
d’aria e sistema contro ingresso di polveri e sabbia
Quadri MT
Quadri BT
Trasf.
A
Camino
hie
sta
A
Vista pianta di cabina
oi
Ingresso
aria
Pr
og
ett
Ingresso cavi
Vista Sezione A-A
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
37
Labirinto per
polvere e sabbia
ni
nc
Camino
Ingresso
aria
Allegato B
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Ventilazione dei locali destinati alla ricarica delle batterie
B.1
Premessa
Nel presente Allegato viene riportata una sintesi delle prescrizioni della Norma CEI EN
50272-2 relative alla ventilazione dei locali batterie, oltre che un esempio indicativo
dell’utilizzo delle stesse.
B.1.1
Generazione di gas
Durante la carica le batterie sviluppano gas come risultato del processo di elettrolisi. I gas
prodotti sono idrogeno e ossigeno. La ventilazione dei locali batterie è finalizzata a
mantenere la concentrazione di idrogeno nel volume di aria interessato al di sotto della soglia
del 4%. La soglia rappresenta il limite oltre al quale la concentrazione di idrogeno determina
pericolo di esplosione.
B.1.2
Ventilazione
hie
sta
Come indicato nella Norma CEI EN 50272-2, i locali batterie si possono considerare sicuri
contro l’esplosione quando con una ventilazione naturale (o artificiale) la concentrazione di
idrogeno è mantenuta al di sotto del limite di sicurezza succitato. Sempre secondo la Norma,
la minima portata d'aria per la ventilazione di un locale batterie deve essere calcolata con la
formula:
Q = v ⋅ q ⋅ s ⋅ n ⋅ Igas ⋅ C rt ⋅ 10 − 3
dove:
m3
h
3
=
portata d'aria necessaria in m /h;
v
=
diluizione necessaria di idrogeno nell'aria
q
=
0,42 ⋅ 10
s
=
5 (fattore di sicurezza);
n
=
numero di elementi della batteria;
I gas
=
corrente che produce gas, espressa in mA/Ah (si vedano a tal proposito le
precisazioni che seguono);
C rt
=
nc
Q
m
−3
100% − 4%
= 24 ;
4%
3
(idrogeno generato);
oi
ni
Ah
og
ett
capacità C 10 (cioè capacità riferita al regime di scarica di 10 ore) per le batterie al
piombo espressa in Ah (calcolata a 20 °C ad una tensione d'elemento pari a
1,80 V) oppure capacità C 5 (cioè capacità riferita al regime di scarica di 5 ore) per
le batterie al nichel-cadmio espressa in Ah (calcolata a 20 °C ad una tensione
d'elemento pari a 1 V).
Pr
Con i valori sopra indicati risulta che:
(v ⋅ q ⋅ s) = 0,05
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
38
m3
Ah
e la formula per il calcolo della portata diventa:
Q = 0,05 ⋅ n ⋅ I gas ⋅ Crt ⋅ 10
−3
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
m3
h
Il valore I gas dipende dal tipo di carica delle batterie che può essere “rapida” o “in tampone”
(indicata nella formula successiva con I float/boos ). La carica rapida avviene a tensione superiore
e in tempi inferiori rispetto alla carica in tampone (di mantenimento).
Come indicato nella Norma CEI EN 50272-2 il valore di I gas deve essere calcolato con la
formula:
I gas = I float/boost ⋅ fg ⋅ f s
dove:
[ ]
mA
Ah
hie
sta
= corrente di carica in tampone per una carica completa a una tensione di carica
definita a 20 °C (il valore viene espresso in mA/Ah)
I float
I boost = corrente di carica rapida per carica completa a una tensione di carica definita a 20
°C (il valore viene espresso in mA/Ah)
fg
= fattore di emissione di gas (definisce la porzione di corrente che produce idrogeno
durante la carica)
fs
= fattore di sicurezza
Se non altrimenti definiti dai costruttori, i valori di I float e I boost sono dati nella Tabella 1 della
Norma CEI EN 50272-2 per le diverse tipologie di batterie e per le più comuni metodologie di
carica.
B.1.3
Ventilazione naturale
nc
L'apporto di aria, nel locale di carica delle batterie, dovrebbe essere assicurato
preferibilmente da una ventilazione naturale, in alternativa da una ventilazione forzata
(artificiale/forzata). I locali batterie o gli involucri che le racchiudono richiedono un’apertura di
ingresso dell'aria e una apertura d’uscita con una superficie libera minima definita dalla
formula:
dove
ni
A = 28 ⋅ Q
m3
h
oi
Q = portata d'aria necessaria in
A = superficie libera delle aperture di ingresso ed uscita dell'aria, espresse in cm2
og
ett
Le aperture per l'ingresso e l'uscita dell'aria devono essere disposte nella migliore posizione
possibile per creare la migliore condizione di scambio di aria, quindi:
−
apertura su lati opposti del locale;
−
minima distanza di 2 m tra le aperture quando queste sono sulla stessa parete.
B.1.4
Ventilazione forzata
Pr
Nel caso di ventilazione forzata il sistema di carica delle batterie deve essere interbloccato
con il sistema di ventilazione oppure deve essere attivato un allarme quando non venga
assicurato il flusso di aria necessario per la corrispondente metodologia di carica.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
39
B.1.5
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Metodologie di carica
Quando le metodologie di carica differiscono da quelle indicate nella Tabella 1, la portata
d'aria per la ventilazione deve essere corretta in accordo al massimo valore della corrente di
uscita dal caricabatteria.
Nei casi in cui venissero usati carica batterie con una caratteristica di carica a gradini
(alimentatori a resistenza costante), la portata d'aria dovrà essere corretta in accordo al
valore di corrente di fine carica. Si ricorda che un alimentatore a gradini è un caricabatteria a
resistenza costante che ha un valore di corrente di carica decrescente all'aumentare della
tensione di carica delle batterie.
B.1.6
Sovraccarichi e condizioni critiche
Nel caso di malfunzionamenti del caricabatteria, le batterie possono produrre più gas di
quanto la ventilazione possa diluire. Devono quindi essere previste protezioni contro i
malfunzionamenti del caricabatteria (ad esempio il distacco automatico del caricabatteria). In
alternativa, la ventilazione dovrebbe essere calcolata riferendosi alla massima corrente
erogabile dal caricabatteria.
Immediate vicinanze delle batterie
hie
sta
B.1.7
Nell’immediata vicinanza della batteria la diluizione di gas esplosivi non è sempre assicurata.
Pertanto, deve essere osservata una distanza di sicurezza in aria entro la quale sono vietati
dispositivi incandescenti (300 °C di temperatura massima superficiale) o che emettono
scintille. La dispersione del gas esplosivo dipende dalla rapidità di rilascio del gas e dalla
ventilazione nelle immediate vicinanze della sorgente di rilascio. Per il calcolo della distanza
di sicurezza dalla sorgente di rilascio del gas si possono applicare le formule definite nella
Norma CEI EN 50272-2.
Quando le batterie sono parte integrante di un unico dispositivo (vedi ad esempio negli UPS)
la distanza di sicurezza può essere ridotta in accordo con i calcoli e le misure forniti dal
costruttore.
Esempio indicativo di calcolo
nc
B.1.8
ni
Si considera il caso di una cabina elettrica telecontrollata con un sistema di alimentazione dei
circuiti ausiliari a 24 V costituito da un insieme di batterie con 96 Ah e 24 V. Si ipotizza che le
batterie siano al piombo regolate con valvole e che il sistema di carica sia conforme a quelli
indicati sulla Tabella 1 della Norma CEI EN 50272-2.
La tabella seguente sintetizza i valori da assegnare ai coefficienti della formula per il calcolo
della portata d'aria per la ventilazione. Si suppone di calcolare il valore di Q in
corrispondenza della situazione più gravosa di carica rapida.
24
V
Capacità nominale
C 10
96
Ah
Numero di elementi
n
24
oi
Tensione di alimentazione
Tipo di batteria
Al piombo regolata con valvole
v
24
Idrogeno generato
q
4,21 -04
coefficiente di sicurezza
s
5
I gas
8
mA/Ah
Portata d'aria
Q
9,31 -01
m 3 /h
Superficie di un’apertura
A
26,1
cm 2
og
ett
Diluizione di idrogeno
Corrente prodotta
m 3 /Ah
Pr
Si ottiene quindi
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
40
Allegato C
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Esempi indicativi di cartelli monitori utilizzati per le cabine elettriche
C.1
Premessa
Si fa presente che il D.Lgs 81/2008, Allegato XXV riporta le prescrizioni generali per i cartelli
segnaletici, ad. es. forma, colore, ecc. Pertanto, i cartelli che seguono dovranno rispettare le
prescrizioni summenzionate.
C.1.1
Esempi di cartelli di divieto, avvertimento e identificazione
Non toccare, quadro sotto tensione
hie
sta
Non commutare
È vietato depositare materiali
nc
Vietato l'uso di cellulari o di altri dispositivi elettronici
ni
Radiazioni non ionizzanti
Pr
og
ett
oi
Sostanze nocive o irritanti
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Sostanze corrosive
Casco di protezione obbligatorio
Guanti di protezione obbligatori
41
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Cartello di divieto di ingresso alle persone non autorizzate o di oltrepassare il
limite di una zona di lavoro
Cartello di divieto con esplicito riferimento alle manovre
Cartello di divieto di effettuare manovre
hie
sta
Cartello di divieto di fumare e di usare fiamme libere
Cartello di divieto di uso dell’acqua per lo spegnimento di incendi
Cartello di avvertimento di pericolo che può essere integrato, ad esempio, con
scritte quali:
alta tensione - pericolo di morte
conduttori ad alta tensione ad altezza ridotta
nc
parti a tensione pericolosa oltre x metri
ni
Cartello di avvertimento di pericolo che può essere integrato, ad esempio, con la
scritta: pericolo di esplosione per la presenza di batterie di accumulatori
Pr
og
ett
oi
Cartello di avvertimento con riferimento esplicito alla disattivazione dell’impianto
elettrico prima di iniziare lavori su di esso
Cartello combinato con divieti ed avvertimento che può essere integrato con
scritte esplicite sotto uno o più elementi combinati
Cartello combinato con divieto ed avvertimento con indicazione esplicita del
divieto
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
42
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Cartello combinato con divieto ed avvertimento con indicazione esplicita dei divieti
Cartello di identificazione dei per parametri di un trasformatore
Cartello di identificazione dei circuiti con diverse colorazioni per i diversi livelli di
tensione e per i conduttori di messa a terra
hie
sta
Cartello di identificazione della tensione di una cabina elettrica (quadro elettrico)
Cartello di identificazione del livello di tensione di una particolare circuitazione
Pr
og
ett
oi
ni
nc
Cartello di identificazione del locale batterie
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
43
Cartello per i primi soccorsi d’urgenza ( 1)
og
ett
oi
ni
nc
hie
sta
C.2
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
N.B. - Si raccomanda di compilare i dati richiesti nella parte inferiore del presente cartello
Pr
(1) Si tenga presente che le tecniche di primo soccorso sono in aggiornamento. In particolare, l’attuale tecnica
privilegia il massaggio cardiaco alla respirazione bocca-bocca, quando è possibile.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
44
pu
bb
l
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale
può subire modifiche, anche sostanziali
Allegato D
Schema (non esecutivo) unifilare di una cabina MT/BT ( 1)
Vedere
Particolare C
Vedere
Particolare B
hie
sta
Vedere
Particolare A
Vedere
Particolare E
ni
nc
Vedere
Particolare D
ett
oi
Figura D1 - Date le dimensioni ridotte dello schema, nel seguito si sono riportati i particolari ingranditi A, B, C, D ed E
(1) Nella presente guida non vengono evidenziati i dispositivi di protezione per gli impianti di generazione direttamente o indirettamente connessi alla rete del distributore.
Per tutte le prescrizioni di detti impianti è necessario far riferimento alle Norme CEI 0-21 e CEI 0-16, rispettivamente per impianti BT e per impianti AT e MT.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
45
A - PARTICOLARE DI IMPIANTO
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
B - PARTICOLARE DI IMPIANTO
- INGRESSO LINEA MT -
- MONTANTE TRASFORMATORE -
15000 V
Verso particolare A
Interruttore di
manovra sezionatore
di linea
Y0
Lato distriburore
Vedere NOTA 7.2.2.1
della presente Guida
hie
sta
FU
24 kV
51
50
TR 1
15000 V/400 V
400 kVA RESINA
ukr 6%
Dy n 11
oi
ni
nc
Verso particolare B
Pr
og
ett
Verso semisbarra BT
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
46
RIFASAMENTO
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
C - PARTICOLARE DI IMPIANTO
- GRUPPO ELETTROGENO -
GRUPPO
ELETTROGENO
400 V/50 Hz
hie
sta
GE
3~
3
Pr
og
ett
oi
ni
nc
kWh
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
47
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
E - PARTICOLARE DI IMPIANTO
D - PARTICOLARE DI IMPIANTO
- UPS -
- Comando per intervento GE Verso gruppo elettrogeno
Verso semisbarra BT
hie
sta
Verso semisbarra BT
Verso semisbarra BT
27
Pr
og
ett
oi
ni
nc
Verso semisbarra BT
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
48
Allegato E
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Coefficienti di contemporaneità
E.1
Criteri di scelta e utilizzazione
Tabella E.1
Fattori di contemporaneità
Tipo di ambiente
Unità abitative
individuali
Edifici civili
uso abitazione
Uffici, negozi,
magazzini,
reparti
Alberghi,
ospedali
Impianti
industriali
di media e
grande
potenza
Illuminazione
66 % della potenza
installata
75 % della
potenza
installata
90 % della
potenza
installata
75 % della
potenza
installata
90 % della
potenza
installata
Riscaldamento
(vedi anche 3 e 6)
100 % della
potenza delle
apparecchiature
fino a 10 A + 50 %
del rimanente
100 %
dell’utenza
maggiore + 75 %
del rimanente
100 %
dell’utenza
maggiore
+ 80 % della
seconda
+ 60 % del
rimanente
100 %
dell’utenza
maggiore
+ 75 % del
rimanente
Cucine
100 % della
potenza delle
apparecchiature
fino a 10 A +30 %
delle
apparecchiature
oltre i 10 A
permanentemente
connesse
–
100 %
dell’utenza
maggiore +
80 % della
seconda +
60% del
rimanente
–
100 % del
maggior motore
+ 80 % del
secondo + 60 %
dei rimanenti
100 % del
maggior
motore +
80% del
secondo +60
% dei
rimanenti
Da
considerare
caso per
caso
Scaldabagni
100 %
dell’utenza
maggiore + 80 %
della seconda
+ 60 % del
rimanente
nc
–
–
Non è ammesso un fattore di contemporaneità
100 % dell’utenza
maggiore + 25 %
del rimanente
100 %
dell’utenza
maggiore + 25 %
del rimanente
Pr
og
ett
oi
Prese
100 %
dell’utenza
maggiore + 50 %
del rimanente
ni
Motori (con
esclusione di
ascensori,
montacarichi, gru,
ecc.)
hie
sta
Tipo di impianto
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
49
100 %
dell’utenza
maggiore + 40 %
del rimanente
100 %
dell’utenza
maggiore
+ 75 % delle
stanze + 25 %
del rimanente
25 %
dell’utenza
installata
E.2
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Esempio di stima della potenza di alimentazione in una piccola utenza
industriale
Schema E.2
Utilizzatore
motori
S nominale
[kVA]
Ku
S utilizzata
[kVA]
75
75
75
0,8
0,8
0,8
60
60
60
0,75
75
0,8
60
62
0,8
49,6
62
0,8
49,6
prese varie
72
1
72
0,2
illuminazione
16
1
16
1
compressori
300
0,85
255,3
1
Prese varie
40
1
40
0,4
illuminazione
16
1
16
1
25
1
25
25
1
25
forni
150
150
1
1
150
150
Prese varie
68
1
68
0,28
illuminazione
11
1
11
1
Reparto B
ventilatori
Reparto C
Sottoquadro
Quadro di reparto
→
254,4 (FM)
S utilizzata
[kVA]
Kc
→
1
14,4 (FM)
→
→
→
255,3 (FM)
→
→
16 (Luce)
16 (Prese)
16 (Luce)
→
→
→
0,9
→
→
→
→
350 (FM)
S utilizzata
[kVA]
Quadro
generale BT
0,9
→
→
Kc
256,3
→
258,6
→
hie
sta
Reparto A
S utilizzata
[kVA]
Kc
380
0,8
685,5
→
0,9
→
→
19 (prese)
11 (Luce)
→
→
Ku = fattore di utilizzazione
Kc = fattore di contemporaneità
Pr
og
ett
oi
ni
nc
NOTA Per semplicità, i conteggi sono stati eseguiti ipotizzando un fattore di potenza pari a 1.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
50
Allegato F
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Coordinamento selettivo delle protezioni
F.1
Metodi per la realizzazione del coordinamento selettivo delle protezioni
Il coordinamento selettivo tra dispositivi di protezione di massima corrente posti in serie su di
un circuito, può essere realizzato mediante uno o una combinazione dei seguenti modi:
−
differenza dei tempi di intervento (F.1.1);
−
differenza delle correnti di guasto (F.1.2);
−
limitazione dell’energia passante (F.1.3);
−
scambio di informazioni (F.1.4).
NOTA Il coordinamento selettivo delle protezioni si fa tenendo sempre presente che lo scopo primario di queste
è di proteggere il circuito sotteso dalle sovracorrenti di breve e lunga durata.
Coordinamento delle protezioni mediante differenza dei tempi di intervento
(Fig. F.1.1)
hie
sta
F.1.1
Viene realizzato utilizzando dispositivi di protezione con caratteristica d’intervento a tempo
dipendente o indipendente o una combinazione dei due, opportunamente regolati con tempi di
intervento crescenti in direzione della sorgente di alimentazione.
Per assicurare il coordinamento selettivo tra due dispositivi di protezione contigui, posti in
serie sul circuito, occorre che le rispettive correnti e tempi d’intervento siano differenziati con
margini che rispondano alle specificazioni seguenti:
correnti di intervento:
protezioni dirette (cioè collegate direttamente al circuito protetto senza interposizione
di TA): il margine è superiore alla somma degli errori di ciascuna delle due protezioni,
indicativamente si può considerare un margine pari al 10%-25% della corrente
regolata sulla protezione di valle;
−
protezioni indirette (cioè collegate al circuito protetto con interposizione di TA): il
margine è superiore alla somma degli errori dei TA e delle protezioni, indicativamente
si può considerare un margine pari al 10%-20% della corrente regolata sulla
protezione di valle; ove le protezioni fossero inserite rispettivamente a valle e a monte
di un trasformatore occorre tener conto della variazione dei moduli delle correnti in
funzione del gruppo di collegamento. In particolare per trasformatori con collegamento
triangolo-stella, le protezioni a monte hanno un margine di circa il 30%-35% per tenere
conto che un guasto bifase sul lato secondario del trasformatore dà luogo ad una
corrente di linea sul lato primario uguale a 1,16 volte la corrente secondaria riportata
al primario;
nc
−
−
oi
ni
−
tempi di intervento:
per le protezioni dirette, il costruttore fornisce il tempo minimo (o meglio, il tempo di
sicuro non intervento) e il tempo massimo (ovvero il tempo di sicuro intervento) per cui
si interrompe il circuito. Non occorre quindi alcun margine aggiuntivo;
og
ett
−
Pr
−
per la selettività tra fusibili e protezioni dirette o indirette, il margine di tempo da
considerare vale: ∆T = 0,4 ⋅ Tf + 0,15 s, con Tf = tempo di intervento del fusibile;
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
51
−
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
per le protezioni indirette con caratteristica di intervento a tempo indipendente, il
margine in tempo tra due protezioni in serie (∆T) si calcola come segue:
∆T = Te + Ta + Ti + To + Tm
con:
Te
= somma degli errori sul tempo dei relé di valle e di monte;
Ta
= tempo dei relé ausiliari (blocco) interposti sul circuito di apertura;
Ti
= tempo di apertura dell’interruttore di valle;
To
= tempo d’inerzia “overshoot” della protezione di monte;
Tm = margine di sicurezza.
A titolo indicativo i margini in tempo da considerare con protezioni indirette a tempo
indipendente sono:
−
250 ms fino a tempi di taratura pari a 500 ms;
−
300 ms per tempi di taratura tra 500 e 1000 ms.
hie
sta
per le protezioni indirette con caratteristica di intervento a tempo dipendente si tiene
conto non della differenza dei tempi alla stessa corrente, bensì della differenza dei
tempi considerati tra la corrente di monte con massima tolleranza (ε) positiva e
corrente di valle con massima tolleranza (ε) negativa.
A titolo indicativo i margini in tempo da considerare con protezioni indirette a tempo
dipendente sono:
−
300 ms fino a tempi di taratura pari a 500 ms;
−
400 ms per tempi di taratura tra 500 e 1000 ms.
Ulteriori criteri di carattere generale da seguire sono i seguenti:
non introdurre, salvo esigenze particolari, ritardi intenzionali tra relé appartenenti allo
stesso circuito (ad es. relé posti alle due estremità della stessa linea o sui due lati MT/BT
di un trasformatore);
−
verificare che i tempi di ritardo utilizzati siano compatibili con le sollecitazioni termiche
ammissibili delle apparecchiature, macchine e condutture dei circuiti interessati;
−
verificare che il coordinamento selettivo sia soddisfatto per tutte le configurazioni di
schema e per tutti i valori di sovracorrente previsti;
−
usare preferibilmente relé con caratteristiche di intervento dello stesso tipo (a tempo
dipendente o a tempo indipendente).
og
ett
oi
ni
nc
−
Pr
Figura F.1.1 – Coordinamento delle protezioni mediante differenzadei tempi di
intervento
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
52
F.1.2
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Coordinamento delle protezioni mediante differenza delle correnti di guasto
(Fig. F.1.2)
Nel caso di dispositivi di protezione installati alle due estremità di un circuito d’impedenza non
trascurabile, la selettività tra i due dispositivi è assicurata per tutti i valori di corrente:
I > α ⋅ I”k2
dove:
I” k2 = corrente di cortocircuito per guasto a valle dell’impedenza Z (vedere Fig. F.1.2);
α
= coefficiente che tiene conto della asimmetria della corrente.
Per questi valori di corrente, il dispositivo di protezione posto a monte può quindi essere
senza ritardi intenzionali.
Per valori di corrente inferiori, la selettività può essere ottenuta mediante temporizzazione
hie
sta
Questo modo di coordinamento è utilizzabile particolarmente nel caso di protezioni poste alle
due estremità di interconnessioni di impedenza significativa quali, ad esempio, trasformatori,
reattanze limitatrici, linee di bassa tensione.
NOTA 1 Nel caso di trasformatori MT/BT, il coefficiente α può variare da 1,2 per trasformatori da 50 kVA a 1,6 per
trasformatori da 2500 kVA.
NOTA 2 Nel caso che il relé di massima corrente posto a monte sia insensibile alla componente continua della
corrente, il coefficiente α può essere trascurato.
Pr
og
ett
oi
ni
nc
NOTA 3 La differenza di corrente di cortocircuito che interessa dispositivi di protezione posti in serie può essere
dovuta anche all’effetto limitatore del dispositivo di protezione posto a valle. Questo effetto è caratteristico dei
fusibili limitatori e degli interruttori di bassa tensione con sganciatore istantaneo e può essere opportunamente
utilizzato per realizzare la selettività con il dispositivo a monte per correnti superiori al valore limitato. Le curve di
limitazione della corrente da parte dei fusibili e degli interruttori di bassa tensione vengono forniti dai costruttori.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
53
"
IK1
=
I"K2 =
I"K1
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
c ⋅U
3 ZR
c ⋅U
3 (Z R + Z)
α ⋅αI"K2IK2
I>
Ir2
I" K2
Ir1.1
Ir1.1
I"K1
hie
sta
I"K2
Ir1
Figura F.1.2 – Coordinamento delle protezioni mediante differenza delle correnti di
guasto
Legenda
U
tensione nominale del sistema
ZR
impedenza della rete di alimentazione
Z
I”k1
impedenza del circuito interposto tra i due dispositivi di protezione
corrente di cortocircuito per guasto a monte dell’impedenza Z
corrente di cortocircuito per guasto a valle dell’impedenza Z
coefficiente che tiene conto dell’asimmetria della corrente
c
coefficiente della Guida CEI 11-25
Ir1
valore di regolazione in corrente della prima soglia del relé 1
Ir2
valore di regolazione in corrente della prima soglia del relé 2
t1 – t2
valore del ritardo all'intervento tra le prime soglie dei relé 1 e 2
Ir1.1
valore di regolazione in corrente della seconda soglia del relé 1
ni
F.1.3
nc
I”k2
α
Coordinamento delle protezioni mediante limitazione dell’energia passante
(Fig. F.1.3)
oi
Viene realizzato nei sistemi di I categoria utilizzando dispositivi di protezione in serie,
coordinati tra loro in modo che l’energia limitata dal dispositivo posto a valle sia inferiore
all’energia necessaria a provocare l’intervento del dispositivo posto a monte.
Dispositivi atti a realizzare questo tipo di coordinamento selettivo sono i fusibili limitatori e gli
interruttori con sganciatore istantaneo.
Pr
og
ett
Le tabelle di accoppiamento e le regole di utilizzo vengono fornite dal costruttore.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
54
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Legenda
Energia lasciata passare dall’interruttore a valle
b
Energia necessaria per provocare l’intervento dell’interruttore a monte
hie
sta
a
Figura F.1.3 – Coordinamento delle protezioni mediante limitazione dell’energia
passante
F.1.4
Coordinamento delle protezioni mediante scambio di informazioni (Fig. F.1.4)
Viene realizzato utilizzando dispositivi di protezione in serie intercollegati mediante filo pilota.
I dispositivi che vedono transitare una corrente di valore superiore alla soglia di intervento
inviano un segnale di attesa e/o blocco al dispositivo installato immediatamente a monte.
nc
Il dispositivo posto subito a monte del guasto, non ricevendo il segnale di attesa e/o di blocco,
interviene con il solo ritardo richiesto per lo scambio di informazioni.
Questo metodo consente di mantenere lo stesso tempo di intervento per tutti i dispositivi della
catena selettiva ed è quindi particolarmente utile quando questi sono numerosi.
Pr
og
ett
oi
ni
Questo tipo di coordinamento può essere applicato anche ad elementi in serie appartenenti a
livelli di tensione differenti.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
55
hie
sta
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Legenda
Punto di guasto
S
=
Segnale di attesa o di blocco
A
=
Interruttore che apre
nc
G =
Figura F.1.4 – Coordinamento delle protezioni mediante scambio di informazioni
F.2
Metodo di protezione dei trasformatori di distribuzione (MT/BT)
ni
Le protezioni di massima corrente poste sul lato primario dei trasformatori svolgono le
seguenti funzioni:
oi
a) proteggono il trasformatore contro il cortocircuito ed il sovraccarico. Quest’ultima
protezione non è indispensabile se viene già realizzata sull’interruttore generale di bassa
tensione o tramite altri dispositivi quali centraline termometriche asservite a sonde di
temperatura interne alla macchina;
b) sono selettive con gli sganciatori degli interruttori delle partenze dalle sbarre di bassa
tensione (se viene richiesta la selettività);
og
ett
c) proteggono il trasformatore per guasti a monte dell’interruttore generale di bassa
tensione, in particolare per guasti fase-terra secondari, qualora non sia già prevista una
protezione dedicata;
Pr
d) non intervengono
d’inserzione).
all’atto
della
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
messa
56
in
tensione
del
trasformatore
(corrente
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Per attuare le condizioni sopra indicate occorre procedere come segue:
la regolazione del relé di massima corrente per la protezione contro il sovraccarico del
trasformatore dipende dal tipo di macchina (trasformatore in olio o a secco) e dalle
condizioni d’impiego (temperatura ambiente, carico normale, sovraccarichi brevi). Per una
corretta valutazione occorre consultare la Guida CEI 14-15 o i dati forniti dal costruttore;
−
per la protezione di cortocircuito occorre che l’intervento sia il più rapido possibile per
guasto sul lato primario e che il tempo di interruzione totale per guasto ai morsetti sul lato
secondario del trasformatore sia inferiore a 2 secondi (valore corrispondente alla capacità
di tenuta al cortocircuito dei trasformatori secondo la Norma CEI 14-4);
−
il coordinamento con gli sganciatori delle partenze di bassa tensione viene attuato
mediante temporizzazione per le correnti di valore inferiore a α⋅I” k2 (Vedi F.2b);
−
per le correnti superiori a questo valore si ha selettività per differenza delle correnti di
guasto e quindi l’intervento può essere istantaneo;
−
per assicurare l’intervento delle protezioni anche per guasto a monte dell’interruttore
generale di bassa tensione è necessario che la regolazione della prima soglia di massima
corrente del relé lato MT (sovraccarico) sia sufficientemente minore di I” k2 ;
−
nel caso più frequente di trasformatore con collegamento triangolo-stella con neutro a
terra, un guasto fase-terra sul lato secondario dà luogo a una corrente di linea sul lato
hie
sta
−
primario che è uguale a 1/ 3 = 0,577 volte il valore dovuto al guasto trifase (I” k2 ). È
opportuno quindi che la regolazione della prima soglia di corrente del relé lato MT sia
< 0,577 I” k2 ;
−
Per maggiore chiarimento si riporta una tabella e una figura esplicativa di come la
corrente di guasto in bassa tensione, funzione della corrente di guasto trifase, si
ripercuote sulla media tensione nel caso di trasformatore Dyn11.
N. Fasi
Guasto in BT
Fase
S
T
Bifase
R
S
1,000 1,000 1,000 1,000 1,000
nc
Trifase
R
Equivalente in MT
0,866 0,866
0
T
1,000
0,500 1,000
0,500
0,866 0,866 0,500 0,500
1,000
0
Bifase
0,866
0
Monofase
1,000
0
0
0,577 0,577
0,000
Monofase
0
1,000
0
0,000 0,577
0,577
Monofase
0
0
1,000 0,577 0,000
0,577
ni
Bifase
0,866 1,000 0,500
0,500
oi
Guasto monofase a terra in BT sulla fase R
T
0,577x(U2/U1)x I”k2
S
T
og
ett
S
Pr
R
0,577x(U2/U1)xI”k2
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
R
I”k2
57
I”k2
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Guasto bifase in BT tra le fasi R-S
0.5x(U2/U1)xI”k2
T
S
T
0.866x I”k2
1x(U2/U1)xI”k2
S
R
0,5x(U2/U1)xI”k2
R
0.866x I”k2
l’intervento delle protezioni MT alla messa in tensione del trasformatore viene in genere
evitata se si usa un relé con caratteristica a tempo inverso con tempo di intervento
maggiore del tempo di inserzione del trasformatore e una soglia istantanea regolata a un
valore di corrente α I” k2 ;
−
in generale per evitare l’intervento di una protezione con caratteristica istantanea è
sufficiente regolare la sua soglia al di sopra del 70 % del valore di picco della corrente
d’inserzione;
−
per evitare l’intervento ritardato, nel caso di relé a tempo fisso, si può determinare il
tempo di ritardo minimo necessario valutando il decremento della corrente d’inserzione;
−
un ritardo di tempo di un secondo soddisfa in generale sia questa condizione sia la
protezione del trasformatore contro le correnti di breve durata;
−
indicazioni per una valutazione di massima del valore di picco della corrente d’inserzione
di trasformatori in olio e del tempo di ritardo minimo necessario per evitare interventi
intempestivi della protezione sono dati in Fig. F.2a.
og
ett
oi
ni
nc
hie
sta
−
Pr
Figura F.2a – Metodo approssimativo per definire il tempo di ritardo minimo necessario
per evitare interventi intempestivi alla messa in tensione del trasformatore
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
58
Nella Fig. F.2a vengono dati:
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
a) le correnti di inserzione dei trasformatori in funzione della loro potenza nominale. I valori
orientativi del rapporto
Ki =
valore max. di picco della corrente di inserzione (i0i )
corrente nominale del trasformat ore (ITn )
e della costante di tempo T i della corrente di inserzione;
b) la regolazione del relé di massima corrente MT sul primario del trasformatore atta ad
evitare il suo intervento alla messa in tensione.
Nel diagramma è tracciata la curva che separa il campo di possibile intervento del relé (a
sinistra della curva) da quello di sicuro non intervento (a destra della curva).
−
t r = regolazione del tempo di ritardo;
−
I’ r = regolazione soglia in corrente (valore primario):
hie
sta
Ad esempio, sia dato un trasformatore da 630 kVA; 10 kV; I Tn = 36,4 A; dalla tabella risulta
K i = 11; i oi = 11 ⋅ 36,4 = 400 A; T i = 0,3 s.
Fissando I’ r = 50 A si ha I’ r /i oi = 0,125 cui corrisponde sulla curva il valore t r /T i = 1,60 da cui si
ricava t r = 0,48 s, tempo di ritardo minimo per non avere interventi intempestivi.
Tutte le considerazioni sopra esposte sono sintetizzate in Fig. F.2b.
Pr
og
ett
oi
ni
nc
NOTA Nella rappresentazione di Fig. F.2b non sono state tracciate le curve d’intervento degli sganciatori delle
partenze di bassa tensione. Per realizzare il coordinamento selettivo delle protezioni occorre verificare che le
curve d’intervento delle protezioni poste sul primario del trasformatore, oltre a rispettare le condizioni indicate in
figura, siano selettive con le curve di intervento a tempo lungo degli sganciatori degli interruttori delle partenze di
bassa tensione.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
59
Legenda
hie
sta
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
SrT
Potenza nominale in kVA
uk
Tensione di cortocircuito in %
Ur
Tensione nominale in kV
In
Corrente nominale del trasformatore
(IrT + ∆I) Corrente di sovraccarico ammissibile
ioi
Valore di picco della corrente di inserzione
I”kMT
Corrente di cortocircuito primaria per guasto al secondario =
100 SrT
3 Ur ⋅ uK
A
Coefficiente di asimmetria = 1,2 ÷ 1,6
P
Valore (I, t) corrispondente alla capacità di tenuta al cortocircuito del trasformatore (I = I”k2; t = 2 s)
nc
α
i oi
m
Andamento della corrente di inserzione
e − t/Ti
2
Caratteristica di intervento con protezione a tempo indipendente + istantaneo
Caratteristica di intervento con protezione a tempo dipendente + istantaneo
ni
i
d
Figura F.2b
Esemplificazioni pratiche su come realizzare la selettività per forniture
MT/BT
F.3.1
oi
F.3
Introduzione
og
ett
Nel presente Allegato, prima di descrivere le particolarità tecniche correlate alla selettività
delle protezione degli impianti, si vogliono ricordare alcune particolarità relative ai dispositivi
di comando e manovra utilizzati nei sistemi a Media Tensione.
Si definiscono le diverse correnti che interessano un circuito integro e/o assoggettato a
guasto:
Sovracorrente: ogni corrente che supera quella di valore nominale.
2)
Corrente di sovraccarico: sovracorrente che si verifica in un circuito elettricamente
integro.
3)
Corrente di cortocircuito: sovracorrente che si verifica tra due punti in seguito ad un
guasto di impedenza trascurabile e tra i quali esisteva tensione in condizione ordinarie di
esercizio.
4)
Corrente di guasto a terra: corrente che fluisce dal circuito principale verso terra, o parti
collegate a terra, nel punto di guasto (punto di guasto a terra).
Pr
1)
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
60
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
In un sistema elettrico si devono considerare quatto tipi di cortocircuito e precisamente:
−
trifase;
−
bifase;
−
fase terra;
−
doppia fase-terra.
Secondo la Norma CEI EN 61936-1 (CEI 99-02), i cortocircuiti tra le fasi e i guasti a terra
devono essere interrotti con dispositivi automatici. In alternativa, i guasti a terra possono
essere segnalati a seconda del modo di messa a terra dell'impianto.
F.4
Impiego dei fusibili (senza percussore) in impianti MT
I fusibili suddetti sono adatti ad interrompere le correnti di cortocircuito trifasi e bifasi, mentre
non possono essere impiegati per far fronte ai cortocircuiti monofasi ed ai sovraccarichi.
hie
sta
Nel caso in cui la corrente di guasto a terra sia di valore elevato, come nei sistemi del
Distributore a neutro isolato con rete prevalente in cavo, si potrebbe avere una corrente di
valore tale da far intervenire i fusibili interessati.
Si ricorda che, a seguito dell'intervento dei fusibili, essendo gli stessi posizionati a valle di un
sezionatore (lato cliente/utente), per la loro sostituzione è necessario interrompere prima la
corrente nel circuito, ad esempio sul lato BT, e successivamente aprire il sezionatore a monte
e chiudere i sezionatori di terra a monte e valle dei fusibili. Inoltre, a seguito di una
sovracorrente si potrebbe verificare l’intervento di uno o due fusibili con conseguente
danneggiamento delle apparecchiature e pericolo per le persone.
In conclusione, la soluzione dei fusibili senza percussori, ai fini della selettività con il
Distributore in occasione di guasti monofasi a terra in MT o cortocircuiti lato BT, non è
realizzabile.
Impiego di interruttori di manovra MT
nc
F.5
ni
Gli interruttori di manovra (IMS) non sono in grado di interrompere le correnti di cortocircuito
polifasi, infatti per definizione è un “Apparecchio di manovra capace di stabilire, portare ed
interrompere correnti in condizioni normali del circuito che possono comprendere delle
condizioni specificate di carico e di portare anche delle correnti, per una durata specificata, in
specificate condizioni anormali del circuito, come quelle di un cortocircuito.”
Gli interruttori di manovra d'uso generale devono essere adatti per le seguenti condizioni di
servizio:
portare ininterrottamente la loro corrente di servizio continuativa;
2)
stabilire e interrompere correnti di carico prevalentemente attivo;
3)
stabilire e interrompere correnti di circuiti ad anello costituiti da linee di distribuzione;
4)
stabilire e interrompere correnti di trasformatori a vuoto;
5)
stabilire e interrompere correnti di cavi e linee aeree a vuoto;
og
ett
oi
1)
portare correnti di cortocircuito per una durata specificata;
7)
stabilire correnti di cortocircuito.
Pr
6)
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
61
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Gli interruttori di manovra d'uso generale, previsti per essere utilizzati in reti a neutro isolato o
in reti con neutro a terra attraverso un'impedenza elevata, hanno le seguenti
caratteristiche/limitazioni:
a) sono in grado di interrompere le correnti di carico ma non quelle di cortocircuito, né trifasi
né bifasi;
b) sono in grado di interrompere le correnti di guasto a terra a neutro isolato fino al valore
dichiarato dal costruttore, che, tuttavia, non possono coprire tutti gli assetti di rete previsti
dal Distributore;
c) sono in grado di interrompere le correnti di guasto a terra nei sistemi con bobina di
estinzione d'arco, nei limiti indicati dal costruttore.
Si deve inoltre tener presente che, per interrompere le correnti di guasto a terra, gli
interruttori di manovra dovrebbero essere dotati di relé di protezione di massima corrente
omopolare per rilevare le correnti e di bobine di sgancio. Allo stato attuale, questi ultimi
dispositivi non sempre sono presenti e, per di più, potrebbe essere problematica la loro
installazione.
Impiego di interruttori di manovra sezionatori con fusibili MT
hie
sta
F.6
Si richiama a tale riguardo l’emissione di una norma specifica (CEI 17-126) che definisce le
caratteristiche del dispositivo “Interruttore combinato con fusibile equipaggiato con relè di
guasto a terra”.
F.7
Impiego di interruttori
La Norma CEI 17-1 definisce l'interruttore come “Un apparecchio di manovra capace di
stabilire, portare e interrompere le correnti in condizioni normali del circuito ed inoltre
stabilire, portare per un tempo definito e interrompere correnti in condizioni anormali del
circuito come quelle di cortocircuito”.
F.8
Esempio 1
nc
Sono gli apparecchi adatti ad ogni caso. Essi sono in grado di interrompere tutte le
sovracorrenti che si possono manifestare in un circuito, dal valore minimo fino alla corrente di
cortocircuito, senza alcuna limitazione riguardo alle tipologie dei guasti su cui sono chiamati a
intervenire.
ni
Questo esempio è relativo ad un impianto costituito da due trasformatori installati nella stessa
cabina.
L'estensione della rete MT interna è inferiore a 500 m.
oi
L'esempio è stato sviluppato per fasi successive: cioè, in modo da pervenire al grafico
completo delle diverse regolazioni aggiungendo mano a mano le curve interessate.
Pr
og
ett
Per effettuare uno studio delle regolazioni dell’impianto di seguito riportato si devono
prendere in considerazione i seguenti dati.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
62
Protezione
diretta
TR 1
Protezioni
generali
51
DG
51
50
50
51N
51N
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Protezione
indiretta
TR 2
51
50
hie
sta
51N
Figura F.8
Trasformatori 20/0,4 kV
potenza nominale: S rT = 1000 kVA
tensione di cortocircuito: u kr = 6 %
corrente nominale primaria: I rT1 = 28,9 A
nc
corrente nominale secondaria: I rT2 = 1443 A
corrente di inserzione: I i = 10⋅I n = 289 A
costante di tempo inserzione: T = 0,4 s
andamento della corrente di inserzione I(t) = (I i /u r2 ) * e
(- t/T)
ni
Corrente di cortocircuito lato sbarre di cabina BT:
tensione nominale: U r = 0.4kV
F.8.1
oi
corrente di corto circuito al secondario del TR, I" kLV = (100 * I rT2 ) / u kr % = 24,0 kA
corrispondenti a I" kMT = 481 A riferiti a 20 kV primari.
Dati dell'impianto
Pr
og
ett
Il grafico F.8.1, in scala logaritmica, riporta la curva di inserzione di un trasformatore da 1000
kVA calcolata con la formula data in F.8 e le sue correnti nominale e di cortocircuito lato BT,
tutte riferite al primario.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
63
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
1000
hie
sta
Tempo in s
100
10
1a
nc
1
0,1
3
ni
2
4
0,01
1
10
100
1000
10000
100000
oi
Corrente in A
Legenda
1a
2:
3:
4:
: Curva di inserzione del TR1/TR2 da 1000 kVA
Corrente Nominale del TR1/TR2 pari a 28,9 A
Corrente di cortocircuito lato BT riportato al primario pari a 481 A
Corrente di terra lato BT riportato al primario pari a 277,5 A
Pr
og
ett
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.8.1
64
F.8.2
Esempio di dati forniti dal Distributore
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Il Distributore fornirà, con la lettera di informazioni, i livelli massimi di cortocircuito trifase e di
guasto a terra che possono interessare l’impianto. (vedi esempio sottoriportato).
Oggetto:
Informazioni riguardanti la rete di alimentazione del Distributore per
il dimensionamento delle apparecchiature, la taratura dei dispositivi
di protezione, il progetto e la verifica dell’impianto di terra relativi
alla fornitura:
Ditta: Xxxxxxx – Cabina xxxxxx - Via xxxxxxx – xxxxx
Con riferimento alla vostra richiesta del xx.xx.xxxx rendiamo noto che:
1)
il vostro impianto di terra è compensato
2)
la cabina in oggetto è alimentata dalla linea MT “xxxxx” in partenza dalla
Cabina Primaria di “xxxxx”;
3)
presenta le seguenti caratteristiche
Tensione nominale: 20 kV ± 10%
Frequenza nominale: 50 Hz ± 1% (95% dell’anno)
−
Corrente di cortocircuito trifase: 12,5 kA
−
Stato del neutro: compensato
−
Corrente di guasto monofase a terra: 50 A
−
Tempo di eliminazione del guasto monofase a terra: 10 s
hie
sta
−
−
−
Tempo di eliminazione del doppio guasto a terra: < 0.2 s
−
Caratteristiche dell’alimentazione MT: Conformi alla Norma
CEI EN 50160
È utile sottolineare che il valore della corrente di guasto monofase a terra ed il
relativo tempo di eliminazione del guasto sopra indicati, possono subire
variazioni per effetto dell’evoluzione della rete di distribuzione; pertanto, nel
controllare periodicamente il Vostro impianto di terra, come previsto dalle
vigenti disposizioni di legge, ci chiederete nuovamente tali dati.
Protezioni
nc
Vengono inoltre forniti valori massimi regolabili sulla protezione di massima corrente di fase e
di terra nel punto di consegna, si prenderà come esempio i valori indicati nella norma
CEI 0-16 al capitolo 8.5.12.3 “Regolazioni della PG”.
Soglie
Tempi di
eliminazione del
guasto
Valori di regolazione
della corrente
Massima corrente
Prima soglia
≤ 0,5
≤ 250 A
Seconda
soglia
≤ 0,12
≤ 600 A
ni
51
50
Massima corrente omopolare
Prima soglia
oi
51N
51N
Seconda
soglia
≤ 0,45
≤2A
≤ 0,17
≤ 98 A
Pr
og
ett
Nel grafico F.8.2 si riportano le curve di F.8.1 ed i limiti imposti dalla norma CEI 0-16 per i
guasti di fase (curva 5).
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
65
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
5
1000
hie
sta
Tempo in s
100
10
1a
nc
1
0,1
3
ni
2
4
0,01
1
10
100
1000
10000
100000
Corrente in A
oi
Legenda
1a
2:
3:
4:
5:
: Curva di inserzione del TR1/TR2 da 1000 kVA
Corrente Nominale del TR1/TR2 pari a 28,9 A
Corrente di cortocircuito lato BT riportato al primario pari a 481 A
Corrente di terra lato BT riportato al primario pari a 277,5 A
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16 )
Pr
og
ett
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.8.2
66
F.8.3
Arrivo 400V dal trasformatore
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Le caratteristiche d'intervento del relé dell'interruttore generale di BT sono scelte in modo da
proteggere il trasformatore contro il sovraccarico (I rT2 = 1443 A) ed essere selettive con i relé
degli interruttori delle utenze di BT.
La corrente nominale del relé dell'interruttore generale di BT si suppone sia pari a
1600 A. La scelta della soglia di sovraccarico dello stesso interruttore deve tenere conto
dell’incertezza di funzionamento dell’interruttore che secondo la Norma CEI EN 60947-1 viene
definito minore di 1,05 del valore regolato di sicuro non intervento e maggiore di 1,2 del
valore regolato di sicuro intervento; ciò significa che, regolando la soglia di lungo ritardo dello
sganciatore alla corrente nominale del trasformatore, il sicuro intervento si avrà oltre il 20 %
del sovraccarico.
Si calcolano i valori minimo e massimo della regolazione del relé dell’interruttore BT:
I n: 1600 A
e scegliendo un valore di regolazione del relé, ad esempio, pari a 0,95, si ha
hie
sta
I r = 0,95 x I n = 1520 A
che moltiplicata per i coefficienti 1,05 e 1,2 darà
1520 * 1,05= 1596 A (minimo) e 1520 * 1,2 = 1824 A (massimo)
che, riferiti a 20 kV daranno un valore compreso tra 31,92 A e 36,48 A.
Nel grafico F.8.3 è stato inserito il valore di 36,48 A (curva 6).
Per la protezione contro il cortocircuito, si è ricorsi alla selettività cronometrica con gli
sganciatori a valle fissando i seguenti valori di regolazione moltiplicando I r per un fattore 3:
nc
I m = 3 x I r = 4560 A
che moltiplicata per i coefficienti di 0,9 e 1,1 (tolleranza) si ha
4560 * 0,9 = 4104 A (minimo) e 4560 * 1,1 = 5016 A (massimo)
ni
che, riferiti a 20 kV; danno 82,08 A e 100,32 A (curva 6).
Il tempo di intervento nominale è t m = 0,1 secondi: nel grafico, tenuto conto delle tolleranze
insite nel relé, si è indicato un valore superiore.
Pr
og
ett
oi
Nel grafico F.8.3 si riporta la curva 6 oltre le curve di F.8.2.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
67
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
5
6
1000
hie
sta
Tempo in s
100
10
1a
nc
1
0,1
3
ni
2
4
0,01
1
10
100
1000
10000
100000
oi
Corrente in A
Legenda
1a
2:
3:
4:
5:
6:
: Curva di inserzione del TR1/TR2 da 1000
Corrente Nominale del TR1/TR2 pari a 28,9 A
Corrente di cortocircuito lato BT riportato al primario pari
Corrente di terra lato BT riportato al primario pari a
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Regolazione dellinterruttore arrivo 400V riportato al primario del
Pr
og
ett
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.8.3
68
F.8.4
Partenza da 20kV al trasformatore da 1000 kVA
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Le caratteristiche di intervento del relé di massima corrente asservito all'interruttore della
partenza sono tali da soddisfare le seguenti condizioni:
a) proteggere il trasformatore contro il sovraccarico
b) proteggere il trasformatore contro il cortocircuito
c) essere selettive con gli sganciatori dell' interruttore generale e delle partenze di bassa
tensione
d) proteggere il trasformatore per guasti a monte dell'interruttore generale di bassa tensione
e) non intervenire all'atto della messa in tensione del trasformatore (corrente di inserzione).
L'andamento della corrente di inserzione è I(t) = Ii / Ur2 * e (- t/T)
f)
soddisfare le richiesta del Distributore e cioè quanto contenuto nella lettera di definizione
della corrente di guasto di fase e di terra ed i relativi valori di regolazione.
hie
sta
La scelta della protezione può avere influenza sui punti precedentemente citati, ad esempio,
quando la scelta cade su una protezione con due soglie a tempo indipendente, non si potrà
effettuare la protezione di sovraccarico che comunque viene assicurata dall’interruttore di
bassa tensione.
Se la scelta cade su una protezione con tre o più soglie, con la possibilità di avere
caratteristiche a tempo dipendente o indipendente, si potranno soddisfare tutte le condizioni
sopra riportate.
Nel primo caso (protezione a due soglie a tempo indipendente)
si avrà che il valore della corrente di intervento della prima soglia (di sovraccarico lato MT) è
maggiore della soglia di breve ritardo dello sganciatore di bassa tensione del trasformatore
I m = 5016 A (100,32 A a 20 kV)
nc
e si fissa quindi una regolazione pari a:
I 51 = 130 A (curva 7a)
ni
Il tempo di intervento sulla curva deve essere scelto in modo da essere selettivo con gli
sganciatori di BT e essere minore di 2 secondi in corrispondenza di I" kMT = 481 A (valore
corrispondente alla massima tenuta al cortocircuito del trasformatore) e minore del tempo
imposto dal Distributore relativo alla prima soglia di sovraccarico MT (0,5 s), si fissa quindi
una regolazione pari a:
t 51 = 0,3 s (curva 7a)
oi
Il valore di intervento in corrente della seconda soglia MT sarà maggiore o uguale di quello
della corrente di cortocircuito per guasto sul lato BT del trasformatore, aumentata del
coefficiente α (vedi F.3.2), da 1,2 ÷ 1,6
I" kMT = 481 x 1,4 = 673,4 A
og
ett
e minore o uguale alla corrente imposta dal Distributore per la seconda soglia (relé 50) pari a
600 A.
Si fissa quindi una regolazione:
I 50 = 600 A (curva 7a)
Pr
equivalente ad una corrente di guasto in bassa tensione di 30000 A superiore alla corrente di
guasto massimo sulla BT pari a 24000A.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
69
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Il tempo di intervento sarà istantaneo in accordo con la richiesta del Distributore, viene
assicurato comunque il non intervento alla messa in tensione del trasformatore.
Impostando questo valore, viene garantita la completa selettività con gli sganciatori posti sulle
partenze del quadro di bassa tensione.
Se non viene garantita la completa selettività con gli sganciatori posti sulle partenze del
quadro di bassa tensione. Si tenga conto che:
a) La corrente di guasto che interessa dispositivi di protezione posti in serie può essere
dovuta anche all’effetto limitatore del dispositivo di protezione posto a valle. Questo
effetto è caratteristico degli interruttori di bassa tensione con sganciatore istantaneo e può
essere opportunamente utilizzato per realizzare la selettività con il dispositivo a monte per
correnti superiori al valore limitato.
b) Le curve di limitazione della corrente degli interruttori di bassa tensione vengono forniti
dai costruttori.
hie
sta
c) La corrente di guasto che interessa dispositivi di protezione posti in serie può essere
dovuta anche all’effetto limitatore dell’impedenza dei componenti di impianto posti tra la
sorgente e il punto di guasto (cavi,sbarre,trasformatori,ecc.). Questo effetto è evidente in
bassa tensione e può essere opportunamente utilizzato per realizzare la selettività con il
dispositivo a monte per correnti superiori al valore limitato.
Pr
og
ett
oi
ni
nc
Nel grafico F.8.4a si riporta la curva 7a oltre le curve di F.8.3.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
70
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
7a
5
6
1000
10
hie
sta
Tempo in s
100
1a
1
nc
0,1
7a
3
2
4
0,01
10
100
ni
1
1000
10000
100000
Corrente in A
L egen da
1a
2:
3
4:
5:
6:
7a
: Curva di inserzione del TR1/TR2 da 1000 kVA
Corrente Nominale del TR1/TR2 pari a 28,9 A
Corrente di cortocircuito lato BT riportato al primario pari a 481 A
Corrente di terra lato BT riportato al primario pari a 277,5 A
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Regolazione dell’interruttore arrivo 400V riportato al primario del
: Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del
Pr
og
ett
oi
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.8.4a
71
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Nel secondo caso (protezione a tre soglie),
si avrà che il valore della corrente di intervento della prima soglia di sovraccarico MT verrà
scelto in funzione della regolazione e della caratteristica di intervento della soglia di lungo
ritardo dello sganciatore di bassa tensione.
La caratteristica di intervento della protezione può essere scelta tra quelle descritte nella
Norma CEI EN 60255-3 o, come indicato nella stessa, definita e descritta dal costruttore delle
protezioni.
Il valore della corrente di intervento della prima soglia deve essere maggiore della soglia di
lungo ritardo dello sganciatore di bassa tensione del trasformatore
I rT = 1520 A (30,4 A a 20 kV)
tenuto conto della tolleranza dichiarata (1,05 – 1,2) I r . Si fissa quindi una regolazione
superiore a:
I 51 = 30,4 x 1,2 = 36,48 A (curva 7b)
hie
sta
la cui curva di intervento è del tipo a tempo dipendente, utilizzando la forma generica della
norma CEI EN 60255-3, si utilizza la Curva di tipo B che definisce il valore K=13,5 e α=1 nella
α
formula generica t=K/((G/Gs) -1). Per ottenere la posizione della curva selettiva con
l’interruttore di bassa nel relè viene previsto un coefficiente di moltiplicazione che
α
chiameremo C, t=C x K/((G/Gs) -1), da cui:
t 51 = Curva B , C =6,7 (curva 7b)
Il valore della corrente di intervento della seconda soglia deve essere maggiore della soglia di
breve ritardo dello sganciatore di bassa tensione del trasformatore
I m = 5016 A (100,32 A a 20 kV)
nc
e si fissa quindi una regolazione pari a:
I 51 = 130 A (curva 7b)
ni
Il tempo di intervento sulla curva deve essere scelto in modo da essere selettivo con gli
sganciatori di BT e essere minore di 2 secondi in corrispondenza di I" kMT = 481 A (valore
corrispondente alla massima tenuta al cortocircuito del trasformatore) e minore del tempo
imposto dal Distributore relativo alla prima soglia di sovraccarico MT (0,5 s), si fissa quindi
una regolazione pari a:
oi
t 51 = 0,3 s (curva 7b)
Il valore di intervento in corrente della seconda soglia MT sarà maggiore o uguale di quello
della corrente di cortocircuito per guasto sul lato BT del trasformatore, aumentata del
coefficiente α (vedi F.3.2), da 1,2 ÷ 1,6
og
ett
I" kMT = 481 x 1,4 = 673,4 A
e minore della corrente imposta dal Distributore per la seconda soglia (relé 50) pari a 600 A.
Si fissa quindi una regolazione:
I 50 = 600 A (curva 7b)
equivalente ad una corrente di guasto in bassa tensione di 30000 A superiore alla corrente di
guasto massimo sulla BT pari a 24000 A.
Pr
Il tempo di intervento dovrà essere istantaneo in accordo con la richiesta del Distributore;
viene assicurato comunque il non intervento alla messa in tensione del trasformatore.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
72
Valgono tutte le considerazioni fatte in precedenza.
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Nel grafico F.8.4b si riporta la curva 7b oltre le curve di F.8.3
10000
7b
5
1000
6
hie
sta
Tempo in s
100
10
1a
nc
1
ni
0,1
7b
3
oi
2
4
0,01
1
10
100
1000
10000
100000
C o r r e n te in A
Legenda
1a
2:
3:
4:
5:
6:
7b
: Curva di inserzione del TR1/TR2 da 1000 kVA
Corrente Nominale del TR1/TR2 pari a 28,9 A
Corrente di cortocircuito lato BT riportato al primario pari a 481 A
Corrente di terra lato BT riportato al primario pari a 277,5 A
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Regolazione dellinterruttore arrivo 400V riportato al primario del TR1/TR2
: Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del TR1/TR2
Pr
og
ett
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.8.4b
73
F.8.5
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Dispositivo Generale
Le caratteristiche di intervento del relè di massima corrente asservito all'interruttore del
dispositivo generale sono tali da soddisfare le seguenti condizioni:
a) soddisfare la richiesta dell’ente Distributore, vedi lettera di definizione della corrente di
guasto di fase e di terra e relativi valori di regolazione;
b) proteggere il tratto di collegamento tra il punto di consegna e i trasformatori contro il
cortocircuito;
c) essere selettive con le protezioni del trasformatore dove possibile;
d) non intervenire all'atto della messa in tensione dei trasformatori dovuta alla richiusura
della linea di alimentazione da parte dell’ente Distributore.
Un relé di massima corrente con una soglia di intervento a tempo indipendente ritardato ad un
massimo di 0,43 s. Detto ritardo è stato scelto per diversificare la linea del DG (curva 8) dal
limite del Distributore (curva 5); la soglia è istantanea (0,12 s sovrapposta) adatta a
soddisfare le richieste del Distributore.
hie
sta
Con questo valore impostato non viene garantita la completa selettività con le protezioni
poste sulle partenze dei trasformatori. Si dovrà tenere conto che:
a) per correnti di guasto inferiore alla seconda soglia della protezione del dispositivo
generale DG si ha la selettività, per correnti di guasto superiori alla regolazione effettuata
sulla seconda soglia (esempio guasto lato MT) non è assicurata la selettività ( le
protezioni hanno lo stesso tempo di intervento);
b) a seguito della richiusura da parte del Distributore si eviterà l’apertura del dispositivo
generale in quanto la corrente di inserzione di entrambi i trasformatori e la sua durata è
inferiore alla regolazione adottata.
Il grafico F.8.5a, oltre le curve di F.8.4a, riporta la curva 8 del dispositivo generale DG.
Pr
og
ett
oi
ni
nc
Il grafico F.8.5b è il grafico completo con tutte le curve, compresa la curva di inserzione
somma del primo trasformatore e del secondo trasformatore da 1000 kVA (curva 1b) e fatta
eccezione della curva 7b.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
74
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
7a
5
6
8
1000
hie
sta
Tempo in s
100
10
1a
nc
1
0,1
ni
1
10
7a 8
3
2
0,01
5
4
100
1000
10000
100000
C o r r e n te in A
oi
L egen da
1a
2:
3:
4:
5:
6:
7a
: Curva di inserzione del TR1/TR2 da 1000 kVA
Corrente Nominale del TR1/tr2 pari a 28,9 A
Corrente di cortocircuito lato BT riportato al primario pari a 481 A
Corrente di terra lato BT riportato al primario pari a 277,5 A
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Regolazione dellinterruttore arrivo 400V riportato al primario del TR1/TR2
: Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del TR1/TR2
og
ett
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Pr
Curva 8 : Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del DG
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.8.5a
75
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
7a
5
6
8
1000
hie
sta
Tempo in s
100
10
1b
1a
5
nc
1
0,1
7a 8
3
ni
2
4
0,01
1
10
100
1000
10000
100000
C o r r e n te in A
oi
L egen da
1a
1b
2:
3:
4:
5:
6:
7a
8:
: Curva di inserzione del TR1/TR2 da 1000 kVA
: Curva di inserzione somma dei TR1 e TR2 da 1000 kVA
Corrente Nominale del TR1/TR2 pari a 28,9 A
Corrente di cortocircuito lato BT riportato al primario pari a 481 A
Corrente di terra lato BT riportato al primario pari a 277,5 A
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Regolazione dell’interruttore arrivo 400V riportato al primario del TR1/TR2
: Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del TR1/TR2
Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del DG
Pr
og
ett
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.8.5b
76
hie
sta
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Pr
og
ett
oi
ni
nc
– Pagina bianca –
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
77
F.8.6
Guasto a terra - Arrivo 400V dal trasformatore
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Nel caso non esista la protezione di guasto a terra sul centro stella del trasformatore la
protezione di massima corrente posto sul lato MT del trasformatore soddisfa anche la
condizione di protezione contro i guasti fase-terra sul secondario, a monte dell'interruttore
generale di bassa tensione. La corrente di guasto a terra in bassa tensione viene vista sulla
media tensione come un guasto bifase.
La corrente di guasto a terra sul lato bassa tensione è pari alla corrente di corto circuito al
secondario del TR, I" kLV = (100 * I rT2 ) / u kr % = 24,0 kA corrispondenti in questo caso a
24000 x 0,577 = 13848 A
che riportata al primario del trasformatore diventa 276,96 A (curva 4), tale valore risulta
maggiore del valore impostato nella prima soglia di massima corrente pari a 130 A (curva 7).
La protezione interviene per un guasto a terra, lato BT, superiore alla seguente corrente:
130 x 20 / (0,4 x 0,577) = 11265 A.
Pr
og
ett
oi
ni
nc
hie
sta
Il grafico F.8.6 riporta la curva della corrente di guasto a terra in BT; la curva di regolazione
dell’interruttore generale BT; la della corrente di regolazione dell’interruttore MT del TR; la
curva dei limiti fissati dal Distributore.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
78
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
6
7
1000
hie
sta
Tempo in s
100
10
nc
1
ni
0,1
5
4
0,01
oi
10
100
1000
10000
C o r r e n te in A
L egen da
Pr
og
ett
Curva 4 : Corrente di terra lato BT riportato al primario pari a 277,5 A
Curva 5 : Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Curva 7: Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del TR1/TR2
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.8.6
79
F.8.7
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Guasto a terra MT - Partenza da 20kV al trasformatore da 1000 kVA
Le caratteristiche di intervento del relé di massima corrente omopolare
all'interruttore della partenza sono tali da soddisfare le seguenti condizioni:
a) proteggere il trasformatore contro il guasto a terra;
b)
asservito
soddisfare le richiesta del Distributore, lettera di definizione della corrente di terra e
relativi valori di regolazione.
Massima corrente omopolare
51N
Prima soglia
≤ 0,45
51N
Seconda
soglia
≤ 0,17
≤2A
≤ 98 A
Vengono ipotizzati i seguenti valori di corrente di guasto a terra forniti dal Distributore:
−
per neutro compensato IF = 50 A (curva 1).
−
per neutro isolato IF = 300 A (curva 2);
hie
sta
Il valore di intervento della soglia omopolare deve essere minore del valore imposto dal
Distributore relativo alla prima soglia 51N:
corrente imposta dal Distributore = 2 A (curva 5).
Si fissa quindi una regolazione:
I 51N = 2 A (curva 7)
Il tempo di intervento dell’interruttore MT del TR dovrà essere istantaneo in accordo con la
richiesta del Distributore (seconda soglia). Nel grafico seguente è stato fissato,
t 51N = 0,035 s.
Pr
og
ett
oi
ni
nc
Il grafico F.8.7 riporta la curva della corrente di guasto a terra in MT; la della corrente di
regolazione dell’interruttore MT del TR; la curva dei limiti supposti fissati dal Distributore.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
80
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
1000
hie
sta
Tempo in s
100
10
1
5
nc
0,1
7
1
ni
0,01
1
10
100
2
1000
10000
Corrente in A
L egen da
1
2
5
7
:
:
:
:
Limiti massimi di corrente di guasto con Neutro Compensato (CEI 0-16)
Limiti massimi di corrente di guasto con Neutro Isolato (CEI 0-16)
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del TR1
Pr
og
ett
oi
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.8.7
81
F.8.8
Dispositivo Generale
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Le caratteristiche di intervento del relè di massima corrente omopolare asservito
all'interruttore del dispositivo generale sono tali da soddisfare le seguenti condizioni:
a) soddisfare la richiesta del Distributore, vedi lettera di definizione della corrente di guasto
di fase e di terra e relativi valori di regolazione;
b) proteggere il tratto di collegamento tra il punto di consegna e i trasformatori contro il
guasto a terra;
c)
essere selettive con le protezioni del trasformatore dove possibile.
Il valore di intervento della soglia omopolare deve essere minore del valore imposto dal
Distributore relativo alla prima soglia 51N:
corrente imposta dal Distributore = 2 A (curva 5).
Si fissa quindi una regolazione del DG:
hie
sta
I 51N = 2 A (curva 8)
Il tempo di intervento dell’interruttore DG dovrà essere istantaneo (seconda soglia) in accordo
con la richiesta del Distributore. La curva 8 viene riportata identica alla curva 7. Nel grafico
seguente è stato fissato
t 51N = 0,05 s (curva 8)
Con l’impostazione di questo valore, non viene garantita la selettività con le protezioni poste
sulle partenze trasformatore.
Il grafico F.8.8 riporta le curve di F.8.7 e la curva 8 del Dispositivo Generale.
nc
Nel caso l’apparecchiatura di protezione è equipaggiata con più soglie di massima corrente
omopolare è possibile regolare le due soglie ai valori indicati dal distributore (vedi tabella in
F.8.7), tenendo conto che i tempi di intervento devono essere diminuiti del tempo di apertura
dell’interruttore. Si fissa quindi una regolazione:
I 51N1 = 2 A
ni
t 51N1 = 0,38 s
I 51N2 = 98 A
t 51N2 = 0,05 s
Pr
og
ett
oi
Con l’impostazione di questi valori, viene garantita la selettività con le protezioni poste sulle
partenze trasformatore fino ad una corrente di guasto a terra di 98 A al di sopra del quale il
tempo diventa istantaneo.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
82
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
1000
hie
sta
Tempo in s
100
10
nc
1
ni
0,1
1
5
8
7
2
0,01
1
10
100
1000
10000
oi
C o r r e n te in A
L egen da
1
2
5
7
8
:
:
:
:
:
Limiti massimi di corrente di guasto con Neutro Compensato (CEI 0-16)
Limiti massimi di corrente di guasto con Neutro Isolato (CEI 0-16)
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del TR1/TR2
Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del DG
Pr
og
ett
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.8.8
83
F.8.9
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Dispositivo Generale con lunghezza cavo superiore a 500 m
Vengono forniti valori massimi regolabili sulla protezione di massima corrente di terra nel
punto di consegna, si prenderà come esempio i valori indicati nella norma CEI 0-16 al capitolo
8.5.12.3 “Regolazioni della PG”.
Protezioni
Soglie
Tempi di
eliminazione
del guasto
Valori di
regolazione
della
tensione
Valori di
regolazione
del settore
angolare
Valori di
regolazione
della corrente
Massima corrente direzionale di terra
67N
Prima soglia
≤ 0,17
≤2V
Seconda
soglia
≤ 0,45
≤5V
Neutro Isolato
67N
Neutro
Compensato
Massima corrente di terra
51N
Prima soglia
60 -120
≤2A
60 -250
≤2A
≤ 98 A
≤ 0,17
hie
sta
Le caratteristiche di intervento del relé di massima corrente accoppiato all'interruttore del
dispositivo generale sono tali da soddisfare le seguenti condizioni:
a) soddisfare la richiesta del Distributore, vedi lettera di definizione della corrente di guasto
di fase e di terra e relativi valori di regolazione;
b) proteggere il tratto di collegamento tra il punto di consegna e i trasformatori contro il
guasto a terra;
c) essere selettive con le protezioni del trasformatore dove possibile.
Il valore di intervento della soglia di massima corrente omopolare deve essere uguale o
minore del valore imposto dal Distributore relativo alle soglie 67N (2A) e 51N (98 A).
nc
Il tempo di intervento dovrà essere in accordo con la richiesta del Distributore.
Con questi valori impostati non viene garantita la selettività con le protezioni poste sulle
partenze dei trasformatori in condizioni di neutro isolato, mentre viene mantenuta nelle
condizioni di neutro compensato.
ni
La selettività non è mai assicurata per il doppio guasto a terra che interessi una fase
nell’impianto e una fase esterna all'impianto dell'utente.
Pr
og
ett
oi
Nel grafico F.8.9a sono state riportate le curve di regolazione e la relativa Legenda per reti a
neutro isolato; nel grafico F.8.9b le stesse curve per reti a neutro compensato.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
84
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
Tempo in s
1000
hie
sta
100
10
5
nc
1
0,1
8
9
0,01
1
ni
7
10
2
100
1000
10000
oi
C o r r e n te in A
L egen da
2
5
7
8
9
:
:
:
:
:
Limiti massimi di corrente di guasto con Neutro Isolato (CEI 0-16)
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del TR1/TR2
Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del DG
Regolazione della protezione per doppio guasto a terra sull interruttore a 20kV del DG
Pr
og
ett
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.8.9a
85
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
1000
hie
sta
Tempo in s
100
10
1
nc
8
ni
0,1
5
9
7
1
0,01
1
10
100
1000
10000
oi
C o r r e n te in A
L egen da
1
5
7
8
9
:
:
:
:
:
Limiti massimi di corrente di guasto con Neutro Compensato (CEI 0-16)
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Regolazione della protezione sull interruttore a 20kV del TR1/TR2
Regolazione della protezione sull interruttore a 20kV del DG
Regolazione della protezione per doppio guasto a terra sull interruttore a 20kV del DG
Pr
og
ett
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.8.9b
86
F.9
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Esempio 2
PG
DG
I> 51
I>> 50
Io> 51N
Io> 67N.1
Io> 67N.2
I> 51
I>> 50
Io> 51N
I> 51
I>> 50
Io> 51N
Trasformatore
1000kVA
hie
sta
SPI
DDI
DDG
Generatore
500kVA
Si consideri, ad esempio, una cabina alimentata da rete pubblica con tensione nominale
20 kV e corrente di cortocircuito 12,5 kA.
nc
Si supponga di avere un impianto costituito da due trasformatori posizionati in una cabina
posta ad una distanza superiore ai 500 metri, a valle di uno di questo trasformatori è stata
prevista una centrale di autoproduzione di energia elettrica utilizzando un generatore sincrono
da 500 kVA.
ni
La scelta della protezione posta nel punto di consegna (PG) deve essere conforme a quanto
richiesto nella norma CEI 0-16 nel caso specifico si prevede una protezione con le seguenti
funzioni:
51 prima soglia di massima corrente
−
50 seconda soglia di massima corrente
−
51N prima soglia guasto bifase a terra
−
67N prima soglia massima corrente direzionale di terra (neutro isolato).
−
67N seconda soglia massima corrente direzionale di terra (neutro compensato).
oi
−
og
ett
Inoltre avendo all’interno dell’impianto della generazione con possibilità di parallelo e
cessione dell’energia alla rete del Distributore è necessario prevedere una protezione di
interfaccia (SPI) con le seguenti funzioni (vedi CEI 0-16 utenti attivi):
−
27 minima tensione
−
59 massima tensione
−
59N massima tensione omopolare
−
81< minima frequenza
−
81> massima frequenza
Pr
Che deve comandare nell’impianto l’apertura di un interruttore con lo scopo di disaccoppiare
la rete utente e il relativo generatore dalla rete del Distributore.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
87
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
In questo caso si è scelto di dare prevalenza alla produzione rispetto alla generazione di
energia e quindi si è scelto come Dispositivo di Interfaccia l’interruttore posto sul lato BT in
arrivo dal quadro del generatore per evitare che un guasto sulla rete del Distributore attivando
la protezione SPI metta fuori servizio l’intero impianto utente.
In generale la scelta di quale interruttore assume il compito di Dispositivo di interfaccia è
dettato da quale scopo ha la generazione all’interno della gestione delle necessità
dell’impianto.
Ad esempio
a) se si volesse mantenere alimentati parte dei carichi, quelli sottesi allo stesso
trasformatore a cui è connesso il generatore è evidente che il DDI diventa il generale di
trasformatore che con la sua apertura consente al generatore di alimentare i carichi
connessia alla stessa sbarra BT. Di conseguenza la tensione deve essere misura non
più sulla sbarra ma in arrivo dal trasformatore
I dati dei componenti elettrici sono:
Trasformatori 20 / 0,4 kV
potenza nominale: S rT = 1000 kVA
tensione di cortocircuito: u kr = 6%
hie
sta
b) se il generatore fosse in grado di alimentare tutti i carichi utente, per intenderci i carichi
a valle dei due trasformatori da 1000kVA, è evidente che il DDI diventa il generale in MT
di allacciamento alla rete del Distributore per cui il DG è anche DDI, che con la sua
apertura consente al generatore di alimentare tutti i carichi BT. Di conseguenza la
tensione deve essere misura a monte del DG prevedendo una terna di TV fase-terra per
la misura della tensione omopolare e due TV fase-fase per la misura della frequenza e
delle tensioni.
corrente nominale primaria: I rT1 = 28,9 A
nc
corrente nominale secondaria: I rT2 = 1443 A
corrente di inserzione: I i = 10⋅I n = 289 A
costante di tempo inserzione: T = 0,4 s
(- t/T)
ni
andamento della corrente di inserzione I(t) = (I i / u r2 ) * e
Generatore 0,4 kV
potenza nominale: S rG = 500 kVA
oi
Reattanza subtransitoria diretta: X” d = 12,5%
costante di tempo subtransitoria: T” d = 0,014 s
Reattanza transitoria diretta: X’ d = 28%
og
ett
costante di tempo transitoria: T’ d = 0,145 s
Reattanza diretta: X d = 330%
corrente nominale: I rG = 722,5 A
andamento della corrente di guasto
Pr
I kG (t) = (I rG *100/ X” d ) * e
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
(- t/T”d)
+(I rG *100/ X’ d ) * e
88
(- t/T’d)
+(I rG *100/ X d )
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Corrente di cortocircuito lato sbarre di cabina BT trasformatore senza generazione:
tensione nominale: U r = 0,4 kV
corrente di corto circuito al secondario del TR, I" kLV = (100 * I rT2 ) / u kr % = 24,0 kA
corrispondenti a I" kMT = 481 A riferiti a 20 kV primari.
Corrente di cortocircuito lato sbarre di cabina BT trasformatore con generazione:
tensione nominale: U r = 0.4kV
corrente di corto circuito al secondario del TR, I" kLV = (100 * I rT2 ) / u kr % = 24,0 kA
corrispondenti a I" kMT = 481 A riferiti a 20 kV primari.
corrente di corto circuito del generatore, I" kG = I rG *100/ X” d = 5,78 kA corrispondenti a I" kGMT =
115,6 A riferiti a 20 kV primari.
corrente di corto circuito sulle sbarre BT, I" kBT = I" kLV + I rG = 24,0 + 5,78 kA = 29,78 kA.
Andamento della corrente di guasto I kG nell’impianto BT in caso di funzionamento in isola
hie
sta
Tabella 1
T (s)
0,01
0,02
0,04
0,1
0,2
I rG
0,3
0,4
0,5
0,7
1
I kG
(A)
5457
3852
2509
1518
868,5
722,5
545
382,5
301
239,6
221
Analizzando i valori delle correnti di guasto, correlati alla scelta della gestione della rete
precedentemente descritta si possono fare alcune considerazioni:
a) nessun funzionamento in isola, in questo caso la corrente di guasto che interessa
l’impianto risulta come minimo pari alla corrente fornita dalla rete del Distributore e come
massimo pari alla somma della corrente del Distributore e del generatore.
nc
Il riporto della corrente fornita dal generatore sulla media tensione serve per poter
comunicare al Distributore l’apporto al guasto in MT del generatore stesso.
b) funzionamento in isola solo sbarra BT generatore, in questo caso la corrente di guasto
che interessa l’impianto risulta come minimo pari alla corrente fornita dal generatore e
come massimo pari alla somma della corrente del Distributore e del generatore.
ni
Come si può vedere nella Tabella 1, la corrente di guasto del generatore varia in funzione
del tempo di eliminazione del guasto , quindi si deve prendere in considerazione eventuali
ritardi delle soglie magnetiche e di conseguenza adattare anche i valori di intervento.
Inoltre si richiama l’attenzione che per tempi di durata del guasto superiori a 0,2 s la
corrente risulta inferiore alla corrente nominale del generatore.
oi
c) funzionamento in isola entrambe le sbarre BT, in questo caso la corrente di guasto che
interessa l’impianto risulta come minimo pari alla corrente fornita dal generatore e come
massimo pari alla somma della corrente del Distributore e del generatore.
og
ett
Per la sbarra BT dove è connesso il generatore vedi commento punto b), il guasto sulla
rete MT risulta difficilmente eliminabile dalle protezioni di media tensione, vista la corrente
che il generatore fornisce in rapporto alle regolazioni sotto riportate richieste dalla
CEI 0-16 , la massima corrente fornita dal generatore (115 A) è inferiore alla regolazione
della prima soglia di massima corrente (250 A).
Pr
Il guasto sulla sbarra BT del secondo trasformatore propone le stesse problematiche delle
protezioni poste sulla sbarra BT dove è connesso il generatore.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
89
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Vengono forniti valori massimi regolabili sulla protezione di massima corrente e massima
corrente di terra nel punto di consegna, si prenderà come esempio i valori indicati nella norma
CEI 0-16 al paragrafo 8.5.12.3 “Regolazioni della PG”.
Protezioni
Soglie
Tempi di
eliminazione del
guasto
Massima corrente
51
Prima soglia
≤ 0,5
50
Seconda soglia
≤ 0,12
Massima corrente omopolare
67N
Soglia neutro isolato
≤ 0,17
67NC
Soglia neutro
compensato
≤ 0,45
51N
Soglia doppio guasto a
terra
≤ 0,17
Valori di regolazione
≤ 250 A
≤ 600 A
2A
2V
60° - 120°
2A
5V
61° - 257°
98A
hie
sta
Si riporteranno tali valori su un grafico a scala logaritmica, tenendo conto che tutte le correnti
sono state riportate ad un livello di tensione di riferimento che, in questo caso, è 20 kV.
Nel seguito verranno analizzati prima i guasti polifasi e poi i guasti a terra.
F.9.1
Guasti di fase
I criteri di scelta e di regolazione dei relé di massima corrente sono dati di seguito.
F.9.2
Partenze 400 V
Si è presa in considerazione la partenza di portata 1000 A.
nc
La caratteristica d’intervento dello sganciatore è stata scelta in modo da proteggere il cavo
contro le sovracorrenti e le persone contro i contatti indiretti (Norma CEI 64-8). Su questa
base sono state fissate le seguenti regolazioni:
−
ritardo lungo I r1 = 0,8 x 1000 = 800 A che corrispondono a circa 16,8 ÷ 19,2 A riferiti a
20 kV;
−
istantaneo I r2 = 3 x I r1 = 2400 A che corrispondono a circa 43,2 ÷ 52,8 A a 20 kV.
Arrivo 400 V da Generatore
ni
F.9.3
Si è presa in considerazione la linea di connessione al quadro generatore di portata 800 A.
oi
La caratteristica d’intervento dello sganciatore è stata scelta in modo da proteggere il cavo
contro le sovracorrenti e le persone contro i contatti indiretti (Norma CEI 64-8).
In questo caso esistono due condizioni di funzionamento:
guasto nel cavo o nel quadro generatore o nel generatore stesso
−
guasto nella rete di distribuzione BT o MT
og
ett
−
Nel primo caso la corrente di guasto è fornita dalla rete tramite il trasformatore MT/BT, nel
secondo caso la corrente di guasto assume il valore indicato nella tabella 1 ed in funzione
della regolazione adottata sullo sganciatore.
ritardo lungo I r1 = 0,9 x 800 = 720 A che corrispondono a circa 15,1 ÷ 17,3 A riferiti a
20 kV;
−
istantaneo I r2 = 3 x I r1 = 2160 A che corrispondono a circa 38,9 ÷ 47,5 A a 20 kV.
Pr
−
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
90
F.9.4
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Arrivo 400 V dal trasformatore
Le caratteristiche d’intervento dello sganciatore sono state scelte in modo da proteggere il
trasformatore contro il sovraccarico ed in modo da essere selettive con gli sganciatori delle
partenze.
Per la protezione contro il cortocircuito, si esamina se esiste la possibilità di realizzare la
selettività con gli sganciatori delle partenze mediante limitazione dell’energia passante
(vedere le tabelle del costruttore) o di ricorrere alla selettività mediante temporizzazione.
Nell'ipotesi si debba ricorrere alla temporizzazione, si possono fissare i seguenti valori di
regolazione:
−
ritardo lungo I r1 = 0,95 x 1600 = 1520 A che corrispondono a 31,92 ÷ 36,48 A riferiti a
20 kV;
−
ritardo breve I r2 = 3 x I r1 = 4560 A che corrispondono a 82,08 ÷ 100,32 A riferiti a 20 kV;
−
t r = 0,1 s (vedi esempio precedente).
hie
sta
Particolare attenzione deve essere fatta ad un guasto nel trasformatore che avendo due fonti
di alimentazione del guasto potrebbe non intervenire con lo sganciatore di bassa e mantenere
l’alimentazione del guasto stesso da parte del generatore. Risulta quindi importante
prevedere il trascinamento in apertura tra lato MT e BT anche in assenza di parallelo dei
trasformatori.
Inoltre il guasto nel trasformatore verrà eliminato con l’intervento dell’interruttore in arrivo dal
quadro generatore perdendo così il vantaggio di mantenere in isola la rete.
Per questo, regolando la protezione come indicato nel punto precedente un guasto nel
trasformatore o su una qualunque delle partenze BT provoca l’apertura istantanea
dell’interruttore di arrivo dal quadro di generatore ( la soglia 2160A è minore del valore 2509A
della tabella in corrispondenza di 0,04 s).
nc
Scegliendo di avere selettività tra l’interruttore del generatore e le utenze è necessario
inserire un ritardo nell’intervento della soglia magnetica , così facendo però la corrente fornita
dal generatore riducendosi rende difficile la scelta della regolazione.
ni
Scegliendo un ritardo da 0,1 s la corrispondente corrente massima di guasto diventa 1518A
che obbliga la regolazione sullo sganciatore ad assumere un valore di 1,5 x Ir1,
corrispondenti a 1080 A.
oi
Si deve inoltre fare attenzione alle taglie degli interruttori delle utenze in rapporto alla potenza
del generatore, nell’esempio una utenza richiede una taglia di interruttore superiore
all’interruttore di arrivo del generatore, in questo caso non sarà possibile mantenere la
selettività nel funzionamento in isola, per un guasto sull’utenza si avrà l’apertura
dell’interruttore in arrivo dal quadro generatore.
Pr
og
ett
Nel grafico F.9.2a e F.9.2b sono state riportate (in scala logaritmica) le curve di regolazione e
la relativa Legenda.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
91
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
6
8
1000
100
hie
sta
Tempo in s
3
10
5
1a
1
nc
0,1
7
2
9
4
ni
0,01
1
10
100
1000
10000
100000
Corrente in A
L egen da
1a
2:
3:
4:
5:
6:
7a
8:
9:
: Curva di inserzione del TR1 da 1000 kVA
Corrente Nominale del TR1 pari a 28,9 A
Corrente di cortocircuito lato BT riportato al primario pari a 481 A
Corrente Nominale del G1 pari a 14,45 A
Corrente di cortocircuito lato BT del generatore riportato al primario
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
: Regolazione dell’interruttore arrivo Generatore 400V riportato al primario del TR1
Regolazione dell’interruttore arrivo 400V riportato al primario del TR1
Regolazione dell’interruttore partenza 400V riportato al primario del TR1
Pr
og
ett
oi
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.9.2a
92
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
6
8
1000
100
hie
sta
Tempo in s
3
10
5
1a
1
7
nc
0,1
2
9
4
ni
0,01
1
10
100
1000
10000
100000
Corrente in A
oi
L egen da
1a
2:
3:
4:
5:
6:
7b
8:
9:
: Curva di inserzione del TR1 da 1000 kVA
Corrente Nominale del TR1 pari a 28,9 A
Corrente di cortocircuito lato BT riportato al primario pari a 481 A
Corrente Nominale del G1 pari a 14,45 A
Corrente di cortocircuito lato BT del generatore riportato al primario
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16 )
: Regolazione dell’interruttore arrivo Generatore 400V riportato al primario del TR1
Regolazione dell’interruttore arrivo 400V riportato al primario del TR1
Regolazione dell’interruttore partenza 400V riportato al primario del TR1
Pr
og
ett
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.9.2b
93
F.9.5
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Partenza 20 kV trasformatore
Si supponga che il relé dell'interruttore sul lato 20 kV sia alimentato con dei trasformatori di
corrente di rapporto 50/5 A.
Il relé deve svolgere le funzioni di protezione del trasformatore senza che le regolazioni
superino le condizioni limite imposte dalla norma CEI 0-16 per il dispositivo generale del
cliente:
a) regolazione della prima soglia. Essa può essere realizzata, ad esempio, con una curva a
tempo inverso (VIT ) regolata a 34,8 A (1,2* I rT1 )
b) regolazione della seconda soglia è realizzata da una curva a tempo indipendente regolata
a 130 A con temporizzazione di 0,3 s;
c) regolazione della terza soglia (istantanea). Essa è ≤ 600 A (valore prefissato dalla
CEI 0-16). Può essere scelto, ad esempio, il valore di 600 A.
hie
sta
Questo valore soddisfa ancora la condizione di protezione contro i guasti fase-terra sul
secondario, a monte dell'interruttore generale di bassa tensione. Essendo, infatti, 1097 A la
corrente di linea sul lato 20 kV per guasto trifase ai morsetti secondari del trasformatore, la
corrente corrispondente per guasto fase-terra è
0,577 x 481 = 277 A > 130 A
I valori impostati permettono di soddisfare le seguenti condizioni:
a) proteggere il trasformatore contro la corrente di breve durata (2 s) per guasto ai morsetti
secondari;
b) non intervenire durante l'inserzione del trasformatore;
c)
assicurare selettività con la BT.
F.9.6
Verifica dei cavi di collegamento al trasformatore
nc
La portata in regime permanente dei cavi (I Z ) deve essere maggiore o uguale al valore di
regolazione della prima soglia d’intervento del relé (I Z ≥ I r1 ).
La sezione dei cavi deve soddisfare alla condizione:
I t≥S K
2
2
ni
dove:
2
I = massima corrente presunta di cortocircuito nel punto di installazione (in ampere);
t = durata della corrente di cortocircuito (in secondi);
2
S = sezione del cavo (in mm );
oi
K = 143 per cavi in EPR (NormaCEI EN 61936-1 cei 99-027).
Nel caso in esame il tempo t n corrispondente all’intervento istantaneo del relé, è dato dalla
somma di:
tempo di intervento del relé (soglia istantanea) = 0,05 s
og
ett
−
−
tempo di manovra dell’interruttore = 0,070 s
Pr
Si può quindi considerare un tempo totale di eliminazione del guasto di 0,12 s cui si
dovrebbe aggiungere un opportuno margine. Supponendo ad esempio di aggiungere un
margine di sicurezza di tempo di tenuta al cortocircuito di qualche centinaio di millisecondi e
che alla conduttura si voglia far sopportare la corrente di guasto per un tempo di 0,3 s, si
avrebbe:
NOTA
S≥
I
K
t=
12500
0,3 = 50 mm
2
143
Con un tempo di 0,5 s la sezione è di 70 mm 2 e con 1 s la sezione è di 95 mm 2 .
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
94
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
pu
bb
lic
a
2
In questo caso, la sezione minima da adottare è quindi di 50 mm , sicuramente superiore a
quella necessaria per la portata effettiva del cavo.
F.9.7
Verifica del fattore limite di precisione dei TA
Si supponga che il TA con rapporto 50/5 A abbia una prestazione di 10 VA in classe 5P10 e
quindi un fattore limite di precisione F 1 = 10 alla prestazione nominale (VA) n = 10 VA.
La resistenza secondaria del TA, in mancanza di dati precisi, può essere ricavata
approssimativamente dalla formula per trasformatori in resina di normale produzione:
R S = K (I 1n / 1000) 0,925 (in ohm)
con K = 0,84 per TA con I 2n = 5,0 A.
Nel caso in esame si ha
R S = 0,84 (50/1000 ) 0,925 = 0,05 Ω.
hie
sta
Utilizzando la formula data in Allegato H si ricava che il fattore limite di precisione effettivo F’ 1
è:
F'1 = F1
(VA)T + (VA)n
= 39
(VA)T + (VA)c
avendo considerato un consumo totale del circuito secondario (relé + cavetti di collegamento)
di 0,7 (VA) c .
La risposta del TA risulta quindi compresa entro i limiti di errore del 5% fino a
F’ 1 x 50 A = 39 x 50 = 1950 A
ben al di sopra della seconda soglia di regolazione del relé (600 A) ed anche del valore della
corrente riportata al primario per cortocircuito sul secondario del trasformatore di circa 481 A.
Pr
og
ett
oi
ni
nc
Nel Grafico F.9.7, in scala logaritmica, sono riportate tutte le curve di regolazione con la
relativa Legenda.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
95
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
6
10
1000
100
8
hie
sta
Tempo in s
3
10
5
1a
1
7
nc
0,1
10
2
4
ni
0,01
1
10
100
1000
10000
100000
Corrente in A
oi
L egen da
: Curva di inserzione del TR1 da 1000 kVA
Corrente Nominale del TR1 pari a 28,9 A
Corrente di cortocircuito lato BT riportato al primario pari a 481 A
Corrente Nominale del G1 pari a 14,45 A
Corrente di cortocircuito lato BT del generatore riportato al primario
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Regolazione dell’interruttore arrivo Generatore 400V riportato al primario del TR1
Regolazione dell’interruttore arrivo 400V riportato al primario del TR1
: Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del TR1
Pr
og
ett
Curva 1a
Curva 2 :
Curva 3 :
Curva 4 :
Curva 5 :
Curva 6 :
Curva 7 :
Curva 8 :
Curva 10
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.9.7
96
F.9.8
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Dispositivo Generale
Si supponga che il relé dell'interruttore sul lato 20 kV sia alimentato con dei trasformatori di
corrente di rapporto 300/5 A.
Il relé deve svolgere le funzioni di protezione senza che le regolazioni superino le condizioni
limite imposte:
a) regolazione della prima soglia. Essa è realizzata da una curva a tempo indipendente
regolata a 200 A con temporizzazione di 0,43 secondi.
b) regolazione della seconda soglia (istantanea). Essa è realizzata da una curva a tempo
indipendente regolata a 600 A con temporizzazione di 0,05 secondi.
Pr
og
ett
oi
ni
nc
hie
sta
Nel Grafico F.9.8, in scala logaritmica, sono riportate tutte le curve di regolazione con la
relativa Legenda.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
97
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
11
6
10
1000
100
8
hie
sta
Tempo in s
3
10
5
1a
1
nc
0,1
10
11
ni
2
0,01
1
10
100
1000
10000
100000
C o r r e n te in A
oi
L egen da
1a
2:
3:
5:
6:
8:
10
11
: Curva di inserzione del TR1 da 1000 kVA
Corrente Nominale del TR1 pari a 28,9 A
Corrente di cortocircuito lato BT riportato al primario pari a 481 A
Corrente di cortocircuito lato BT del generatore riportato al primario
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Regolazione dell’interruttore arrivo 400V riportato al primario del TR1
: Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del TR1
: Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del DG
Pr
og
ett
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.9.7
98
F.9.9
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Guasti a terra
Nel grafico F.9.8 si riportano i limiti indicati nella norma CEI 0-16.
10000
1000
hie
sta
Tempo in s
100
10
nc
1
ni
0,1
1
5
2
0,01
10
100
1000
10000
Corrente in A
oi
1
L egen da
Curva 1 : Limiti massimi di corrente di guasto con Neutro Compensato (CEI 0-16)
Pr
og
ett
Curva 2 : Limiti massimi di corrente di guasto con Neutro Isolato (CEI 0-16)
Curva 5 : Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.9.8
99
F.9.10
Partenza da 20kV al trasformatore da 1000 kVA
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Le caratteristiche di intervento del relé di massima corrente asservito all'interruttore della
partenza sono tali da soddisfare le seguenti condizioni:
a) proteggere il trasformatore contro il guasto a terra;
b) soddisfare le richieste indicati nella norma CEI 0-16, o la lettera di definizione della
corrente di guasto di fase e di terra e i relativi valori di regolazione indicati dal
Distributore.
Il valore di intervento della soglia di massima corrente omopolare deve essere minore o
uguale del valore indicato nella norma CEI 0-16 relativo alla soglia 67N (2 A).
Si fissa quindi una regolazione:
I 51N = 2 A.
Il tempo di intervento dovrà essere istantaneo in accordo alla norma CEI 0-16 per guasto a
neutro isolato.
hie
sta
Si è supposto che le correnti di guasto a terra siano:
−
con neutro compensato IF = 50 A;
−
con neutro isolato IF = 300 A;
−
con doppio guasto a terra IF = 2000 A
F.9.11
Dispositivo Generale
Le caratteristiche di intervento del relé di massima corrente accoppiato all'interruttore del
dispositivo generale sono tali da soddisfare le seguenti condizioni:
c) soddisfare le richieste indicati nella norma CEI 0-16;
nc
d) proteggere il tratto di collegamento tra il punto di consegna e i trasformatori contro il
guasto a terra.
Il valore di intervento della soglia di massima corrente omopolare deve essere uguale o
minore del valore imposto dalla norma CEI 0-16 relativo alle soglie 67N (2A) e 51N (98 A).
ni
Il tempo di intervento dovrà essere in accordo con la richiesta della norma CEI 0-16.
Con questi valori impostati non viene garantita la selettività con le protezioni poste sulle
partenze dei trasformatori in condizioni di neutro isolato, mentre viene mantenuta nelle
condizioni di neutro compensato.
oi
La selettività non è mai assicurata per il doppio guasto a terra che interessi una fase
nell’impianto e una fase esterna all'impianto dell'utente.
Pr
og
ett
Nel Grafico F.9.10a sono state riportate (in scala logaritmica) le curve di regolazione e la
relativa Legenda per reti a neutro isolato; nel grafico F.9.10b le stesse curve per reti a neutro
compensato.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
100
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
1000
hie
sta
Tempo in s
100
10
1
5
0,1
ni
0,01
nc
11
1
10
12
10
2
100
1000
10000
Corrente in A
Legenda
2:
5:
10
11
12
Limiti massimi di corrente di guasto con Neutro Isolato (CEI 0-16)
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
: Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del TR1
: Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del DG
: Regolazione della protezione per doppio guasto a terra sull interruttore a 20kV del DG
Pr
og
ett
oi
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.9.10a
101
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
1000
hie
sta
Tempo in s
100
10
1
11
5
nc
0,1
12
10
ni
1
0,01
1
10
100
1000
10000
Corrente in A
oi
L egen da
1:
5:
10
11
12
Limiti massimi di corrente di guasto con Neutro Compensato (CEI 0-16)
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
: Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del TR1
: Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del DG
: Regolazione della protezione per doppio guasto a terra sull interruttore a 20kV del DG
Pr
og
ett
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.9.10b
102
F.10 Esempio 3
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Si consideri, ad esempio, una cabina di produzione da campo fotovoltaico alimentata da rete
pubblica con tensione nominale 20 kV e corrente di cortocircuito 12,5 kA.
La cabina sia costituita da due trasformatori di potenza pari a 1000 kVA.
In questo caso si è previsto di utilizzare il doppio montante come indicato nella norma CEI 016 al capitolo 8.4.2 . Una scelta di questo tipo consente di aumentare la continuità
dell’impianto, per un guasto in uno dei due trasformatori l’altro rimane in servizio.
DDI1
DG1
DDI2
DG2
PG1
I> 51
I>> 50
Io> 51N
SPI
I> 51
I>> 50
Io> 51N
hie
sta
SPI
PG2
Trasformatore
1000/500/500kVA
nc
Trasformatore
1000/500/500kVA
I dati sono:
Inverter
S. aux
Inverter
ni
Inverter
oi
Trasformatori 20 / 0,4 kV
potenza nominale: S rT = 1000/500/500 kVA
tensione di cortocircuito: u kr = 6%
og
ett
corrente nominale primaria: I rT1 = 28,8 A
corrente nominale secondaria: I rT2 = 721,6 A
corrente di inserzione: I i = 10⋅I n = 289 A
costante di tempo inserzione: T = 0,4 s
Pr
andamento della corrente di inserzione I(t) = (I i / u r2 ) * e
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
103
(- t/T)
Inverter
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Generatore statico 0,4 kV
potenza nominale: S rG = 500 kW
Corrente nominale: I rG = 722 A
Corrente di cortocircuito: I kG = 140% I rG
Corrente di cortocircuito lato sbarre di cabina BT trasformatore con generazione:
tensione nominale: U r = 0.4kV
corrente di corto circuito al secondario del TR, I" kLV = (100 * I rT2 ) / u kr % = 12,0 kA
corrispondenti a I" kMT = 240 A riferiti a 20 kV primari.
corrente di corto circuito del generatore, I" kG = I rG *140/100 = 1,01 kA corrispondenti a I" kGMT =
20,2 A riferiti a 20 kV primari.
corrente di corto circuito sulle sbarre BT, I" kBT = I" kLV + I rG = 12,0 + 1,01 kA = 13,01 kA.
hie
sta
In caso di guasto sul lato alternata dell’inverter lo stesso limita la corrente a valori compresi
tra 1,2 e 2 volte la corrente nominale e va in stand-by entro pochi decimi di secondo a seguito
dell’intervento delle sue protezioni interne (verificare).
Risulta evidente che le protezioni non verranno attivate per la sola corrente di guasto fornita
dall’inverter.
Vengono forniti valori massimi regolabili sulla protezione di massima corrente e massima
corrente di terra nel punto di consegna, si prenderà come esempio i valori indicati nella norma
CEI 0-16 al capitolo 8.5.12.3 “Regolazioni della PG”.
Protezioni
Soglie
Tempi di
eliminazione del
guasto
Valori di regolazione
nc
Massima corrente
51
Prima soglia
≤ 0,5
≤ 250 A
50
Seconda soglia
≤ 0,12
≤ 600 A
Massima corrente omopolare
Soglia guasto a terra
ni
51N
≤ 0,12
2A
Si riporteranno tali valori su un grafico a scala logaritmica, tenendo conto che tutte le correnti
sono state riportate ad un livello di tensione di riferimento che, in questo caso, è 20 kV.
og
ett
oi
Come indicato nel capitolo 8.2.4 della CEI 0-16 “, la necessità di ottenere le protezioni I>, I>>
dell’impianto Utente (soglia I> presente a richiesta del Distributore) viene soddisfatta con i
relé che equipaggiano ciascun dispositivo di montante, imponendo che la somma delle soglie
di ciascun relé rispetti i vincoli imposti dal Distributore.”. Questo significa che la prima soglia
della protezione non deve assumere come limite la regolazione di 250 A ma di 125 A che
sommata alla medesima soglia del secondo generale, regolata anch’essa a 125 A porta il
valore totale ai 250 A richiesti.
Si riporteranno tali valori su un grafico a scala logaritmica, tenendo conto che tutte le correnti
sono state riportate ad un livello di tensione di riferimento che, in questo caso, è 20 kV.
Pr
Il grafico F.10.1 riporta le curve di regolazione e la relativa Legenda.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
104
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
6
1000
hie
sta
Tempo in s
100
10
1a
1
3
nc
0,1
4
2
ni
0,01
1
10
100
1000
10000
100000
Corrente in A
oi
L egen da
1a
2:
3:
4:
6:
: Curva di inserzione del TR1 da 1000 kVA
Corrente Nominale del secondario del TR1 pari a 14,45 A
Corrente di cortocircuito lato BT riportato al primario pari a 240,5 A
Corrente Nominale del primario del TR1 pari a 28,9 A
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Pr
og
ett
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.10.1
105
F.10.1
Arrivo 400 V dal trasformatore
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Le caratteristiche d’intervento dello sganciatore sono scelte in modo da proteggere il
trasformatore contro il sovraccarico.
Per la protezione contro il cortocircuito nell’inverter si deve considerare la sola corrente
fornita dalla rete del Distributore.
Il cortocircuito esterno all’impianto che richiede la sola corrente di guasto fornita dall’inverter
non provoca interventi se non quelli delle protezioni interne all’inverter stesso.
Si possono fissare i seguenti valori di regolazione:
−
ritardo lungo: I r1 = 0,9 x 800 = 720 A che corrispondono a 15,1 ÷ 17,3 A riferiti a 20 kV;
−
ritardo breve: I r2 = 2,5 x I r1 = 1800 A che corrispondono a 32,4 ÷ 39,6 A riferiti a 20 kV;
−
tempo di ritardo 0 s (vedi esempi precedenti)
Pr
og
ett
oi
ni
nc
hie
sta
Il grafico F.10.2 riporta le curve di regolazione e la relativa Legenda.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
106
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
6
1000
100
hie
sta
Tempo in s
3
10
1a
1
nc
0,1
4
7
2
ni
0,01
1
10
100
1000
10000
100000
Corrente in A
L egen da
1a
2:
3:
4:
6:
7:
: Curva di inserzione del TR1 da 1000 kVA
Corrente Nominale del secondario del TR1 pari a 14,45 A
Corrente di cortocircuito lato BT riportato al primario pari a 240,5 A
Corrente Nominale del primario del TR1 pari a 28,9 A
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Regolazione dellinterruttore arrivo/Inverter 400V riportato al primario del TR1
Pr
og
ett
oi
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.10.2
107
F.10.2
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Dispositivo Generale e Partenza 20 kV trasformatore
Si supponga che il relé dell'interruttore sul lato 20 kV sia alimentato con dei trasformatori di
corrente di rapporto 50/5 A.
Il relé deve svolgere le funzioni di protezione del trasformatore senza che le regolazioni
superino le condizioni limite imposte dalla norma CEI 0-16 per il dispositivo generale del
cliente:
a) regolazione della prima soglia. Essa può essere realizzata, ad esempio, con una curva a
tempo inverso (VIT ) regolata a 34,8 A (1,2* IrT1)
b) regolazione della seconda soglia è realizzata da una curva a tempo indipendente regolata
ad un valore ≤ 125 A con temporizzazione ≤ 0,43 (valore prefissato dalla CEI 0-16);
c) tenendo conto della corrente di inserzione del trasformatore e della corrente di
cortocircuito sul secondario del trasformatore si decide di regolare a 100 A con tempo di
intervento di 0,3 s;
hie
sta
d) regolazione della terza soglia (istantanea). Essa deve essere ≤ 600 A (valore prefissato
dalla CEI 0-16). Tenendo conto della corrente di cortocircuito sul secondario del
trasformatore, può essere scelto, ad esempio, il valore di 400 A.
La regolazione al punto d) soddisfa ancora la condizione di protezione contro i guasti faseterra sul secondario, a monte dell'interruttore generale di bassa tensione, quando questo è
connesso a terra. Anche se visto le regolazioni impostate la protezione assicurata è solo per
guasti franchi a terra, sarebbe consigliabile in questo caso prevedere una protezione di
guasto a terra installata sul centrostella del trasformatore.
Essendo, infatti, 240 A la corrente di linea sul lato 20 kV per guasto trifase ai morsetti
secondari del trasformatore, la corrente corrispondente per guasto fase-terra è
0,577 x 240 = 138,4 A > 100 A
I valori impostati permettono di soddisfare le seguenti condizioni:
nc
a) proteggere il trasformatore contro la corrente di breve durata (2 s) per guasto ai morsetti
secondari;
b) non intervenire durante l'inserzione del trasformatore;
c) assicurare selettività con la BT.
ni
Il grafico F.10.3 riporta le curve di regolazione e la relativa Legenda.
Pr
og
ett
oi
Le regolazioni indicate nei punti precedenti valgono anche per il secondo montante TR2.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
108
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
6
8
1000
100
10
hie
sta
Tempo in s
3
1a
1
nc
0,1
4
8
7
2
ni
0,01
1
10
100
1000
10000
100000
Corrente in A
L egen da
1a
2:
3:
4:
6:
7:
8:
: Curva di inserzione del TR1 da 1000 kVA
Corrente Nominale del secondario del TR1 pari a 14,45 A
Corrente di cortocircuito lato BT riportato al primario pari a 240,5 A
Corrente Nominale del primario del TR1 pari a 28,9 A
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Regolazione dell’interruttore arrivo/Inverter 400V riportato al primario del TR1
Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del DG e del TR1
Pr
og
ett
oi
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.10.3
109
F.10.3
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Guasti a terra
Nel grafico F.10.4 si riportano i limiti indicati nella Norma CEI 0-16.
10000
1000
hie
sta
Tempo in s
100
10
nc
1
ni
0,1
1
5
2
0,01
10
100
1000
10000
Corrente in A
oi
1
L egen da
Pr
og
ett
Curva 1 : Limiti massimi di corrente di guasto con Neutro Compensato (CEI 0-16)
Curva 2 : Limiti massimi di corrente di guasto con Neutro Isolato (CEI 0-16)
Curva 5 : Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Grafico F.10.4
110
hie
sta
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Pr
og
ett
oi
ni
nc
– Pagina bianca –
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
111
F.10.4
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Partenza al trasformatore da 1000 kVA e Dispositivo Generale da 20kV
Le caratteristiche di intervento del relé di massima corrente asservito all'interruttore della
partenza sono tali da soddisfare le seguenti condizioni:
a) proteggere il trasformatore contro il guasto a terra;
b) soddisfare le richieste indicati nella norma CEI 0-16, o la lettera di definizione della
corrente di guasto di fase e di terra e i relativi valori di regolazione indicati dal
Distributore.
Il valore di intervento della soglia di massima corrente omopolare deve essere minore o
uguale del valore indicato nella norma CEI 0-16 relativo alla soglia 51N.
Si fissa quindi una regolazione:
I 51N = 2 A.
Il tempo di intervento dovrà essere istantaneo in accordo alla norma CEI 0-16 per doppio
guasto a terra.
hie
sta
Si è supposto che le correnti di guasto a terra siano:
−
con neutro compensato I F = 50 A;
−
con neutro isolato I F = 300 A;
−
con doppio guasto a terra I F = 2000 A
Pr
og
ett
oi
ni
nc
Il grafico F.10.5 riporta le curve di regolazione e la relativa Legenda.
Progetto
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112
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
10000
1000
10
hie
sta
Tempo in s
100
1
5
nc
0,1
1
ni
0,01
1
10
100
8
2
1000
10000
Corrente in A
L egen da
1
2
5
8
:
:
:
:
Limiti massimi di corrente di guasto con Neutro Compensato (CEI 0-16)
Limiti massimi di corrente di guasto con Neutro Isolato (CEI 0-16)
Limiti massimi di regolazione e tempi di eliminazione del guasto (CEI 0-16)
Regolazione della protezione sull’interruttore a 20kV del DG e del TR1
Pr
og
ett
oi
Curva
Curva
Curva
Curva
Progetto
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Grafico F.10.5
113
Allegato G
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Interblocchi di sicurezza
G.1
Generalità
Nel presente Allegato si illustra un esempio di interblocchi tra le diverse apparecchiature di un
impianto nel quale non sono presenti generatori di alcun tipo.
Le situazioni impiantistiche ove esistano generatori di energia elettrica sono sempre più
numerosi e variegati per complessità e per la fonte primaria utilizzata; per questo motivo,
nella presente guida si è evitato di presentare esempi che potrebbero risultare praticamente
poco utili per fornire un valido aiuto ai progettisti.
G.2
Esempio di interblocchi
hie
sta
Nel presente documento, si raccomanda che la sequenza logica e di sicurezza dei sistemi di
interblocco, in presenza di generatori, sia studiata e adottata soltanto a seguito di una
particolare e meticolosa verifica della relativa efficacia in ogni situazione di manovra per
lavori.
Per l’esecuzione dei lavori fuori tensione le Norme CEI EN 50110-1 e CEI 11-27 stabiliscono
che “Dopo aver identificato gli impianti elettrici corrispondenti si devono osservare nell'ordine
specificato le seguenti cinque prescrizioni essenziali a meno che non vi siano ragioni
essenziali per agire diversamente”:
1)
sezionare completamente;
2)
assicurarsi contro la richiusura;
3)
verificare che l'impianto sia fuori tensione;
4)
eseguire la messa a terra e in corto circuito;
5)
provvedere alla protezione contro le parti attive adiacenti.
nc
La norma CEI 17-6 stabilisce che “per ragioni di sicurezza e per agevolare l'esercizio si
devono prevedere interblocchi fra i differenti componenti l'apparecchiatura”.
ni
Nella Figura G.2 seguente viene illustrato uno schema, a titolo di esempio, di un sistema di
interblocchi a chiave realizzato per una cabina che utilizza apparecchiature prefabbricate di I
e II categoria (quadri conformi alla norma CEI 17-6 per la II categoria e quadri conformi alla
norma CEI 17-13 per la I categoria) ed inoltre trasformatori MT/BT protetti da grigliati o
racchiusi in involucri metallici.
oi
Per poter accedere in sicurezza all'interno di un Box Trasformatori, Box TR2 nell'esempio
illustrato, si devono sezionare tutte le possibili alimentazioni ed eseguire la messa a terra ed
in cortocircuito della linea di MT, come di seguito descritto:
si apre l'interruttore di MT ( la chiave I2 si libera e la manovra rimane bloccata);
−
con la chiave S2 anellata alla chiave I2 si sblocca la manovra del sezionatore di linea MT;
−
si apre il sezionatore di linea MT (la chiave S2 rimane bloccata );
−
con l'apertura del sezionatore di linea si libera l'interblocco meccanico del sezionatore di
terra MT;
−
si apre l'interruttore di BT (la chiave B2 si libera e la manovra rimane bloccata);
−
con la chiave BT2 anellata alla chiave B2 si sblocca la manovra del sezionatore di terra
MT (la chiave BT2 rimane bloccata);
−
si chiude il sezionatore di terra MT e il pannello asportabile o la porta dell'unita
funzionale di MT si può aprire (la chiave CT2 si libera e la manovra rimane bloccata);
−
con la chiave C2 anellata alla chiave CT2 si può togliere la barriera o aprire la porta del
Box TR2 (la chiave C2 rimane bloccata).
Pr
og
ett
−
Progetto
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114
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Per rimettere in servizio il trasformatore si opera in modo inverso e precisamente:
si posiziona la barriera o si chiude la porta del Box TR2 (la chiave C2 si libera);
−
si posiziona il pannello asportabile o si chiude la porta dell'unità funzionale di MT;
−
con la chiave CT2 anellata alla chiave C2 si sblocca la manovra del sezionatore di terra
MT (la chiave CT2 rimane bloccata);
−
si apre il sezionatore di terra MT (la chiave BT2 si libera);
−
con l'apertura del sezionatore di terra MT si libera l'interblocco meccanico del sezionatore
di linea MT;
−
si chiude il sezionatore di linea MT (la chiave S2 si libera);
−
con la chiave I2 anellata alla chiave S2 si sblocca la manovra dell'interruttore MT;
−
si chiude l'interruttore di MT (la chiave I2 rimane bloccata);
−
con la chiave B2 anellata alla chiave BT2 si sblocca la manovra dell'interruttore di BT;
−
si chiude l'interruttore di BT (la chiave B2 rimane bloccata).
Pr
og
ett
oi
ni
nc
hie
sta
−
Progetto
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pu
bb
l
ett
oi
ni
nc
hie
sta
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale
può subire modifiche, anche sostanziali
Figura G.2 – Esempio di schema di cabina MT/BT dotata di interblocchi di sicurezza
Progetto
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116
Allegato H
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Fattore di precisione dei TA induttivi per protezioni
H.1
Fattore limite di precisione dei trasformatori di corrente per protezione
Il fattore limite di precisione F1 di un TA per protezione viene definito come rapporto tra il
valore più elevato della corrente primaria per il quale il TA soddisfa alle prescrizioni relative
all’errore composto e la corrente nominale primaria.
Esso determina quindi il valore della corrente primaria (F1 ⋅ Ipn) al di sopra della quale non si
può più fare affidamento sulla linearità del rapporto Ip/Is fra corrente primaria e secondaria.
Questa affermazione vale solo se il carico secondario è uguale alla prestazione nominale del
TA.
Nel caso in cui il carico sia inferiore alla prestazione nominale del TA si può ritenere valida la
seguente relazione:
hie
sta
[(VA) T + (VA) n ] ⋅ F 1 = [(VA) T + (VA) c ] ⋅ F’ 1
dove:
(VA) T
= potenza dissipata nel TA alla corrente nominale (praticamente = R s ⋅ I
(VA) n
= prestazione nominale del TA;
(VA) c
= carico effettivo alla corrente nominale (apparecchi e collegamenti);
2
sn );
il fattore limite di precisione passa quindi dal valore minimale F 1 al valore effettivo F’ 1 :
F'1 = F1 ⋅
(VA) T + (VA)n
(VA) T + (VA) c
nc
Il fattore limite di precisione effettivo di un TA deve soddisfare le due condizioni seguenti:
avere un valore sufficientemente alto da assicurare un corretto intervento dei relé di
protezione;
−
avere un valore tale che non vengano superati i limiti termici e dinamici dei relé di
protezione.
ni
−
NOTA Il valore della resistenza R s dell’avvolgimento secondario dei TA non rientra tra i dati forniti normalmente
dal costruttore salvo richiesta specifica.
H.2.1
Esempio di verifica del comportamento della catena di protezione
composta dai trasformatori di corrente collegati al relé di protezione
oi
H.2
Trasformatore di corrente:
rapporto (A)
100/5;
−
classe di precisione
5P 30;
og
ett
−
prestazione (VA)
2,5;
−
resistenza secondaria (Ω) a 75°C
0,06;
−
altre caratteristiche come da curva di magnetizzazione riportata nel seguito;
−
Relé di protezione
(funzione 50/51);
−
corrente nominale In (A)
5;
−
consumo (VA)
0,025 (R r = 0,001 Ω);
−
tenuta termica
100 I n per 1 secondo;
−
taratura (soglie a tempo indipendente)
da 0,1 I n a 24 I n .
117
Pr
−
Progetto
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H.2.2
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Caratteristiche dei conduttori di collegamento fra trasformatore di corrente e
relé di protezione.
2
sezione (mm )
2,5;
lunghezza (m)
6;
resistenza R c a 20°C (Ω)
0,04788;
resistenza R c a 75°C (Ω)
0,0579 ≅ 0,06.
Calcolo del fattore limite di precisione effettivo (F ’ 1)
H.3
F '1 = F1
(VA) T + (VA)n
(VA) T + (VA) c
dove:
= Fattore limite di precisione effettivo
F1
= Fattore limite di precisione nominale (30 * )
(VA) T
= Potenza dissipata nel TA alla corrente nominale
hie
sta
F’ 1
(Rs × I
2
sn)
= 0,06 × 5 = 1,5 VA
(*)
2
(VA) n = Prestazione nominale del TA (2,5 VA*)
(VA) c
= Carico effettivo alla corrente nominale (relé + cavetti collegamento)
(Rr + Rc) × I
2
sn=
(0,001 + 0,06) × 52 = 1,5 VA
Nelle condizioni di carico indicate il nuovo fattore limite di precisione diventa
1,5 + 2,5
= 39,9 ⇒ 40
1,5 + 1,5
nc
F ' 1 = 30
Con il fattore limite di precisione ricavato, F’ 1 , si può calcolare il valore di corrente primaria
fino alla quale il trasformatore di corrente mantiene una risposta lineare al secondario e
precisamente:
dove:
Ip
ni
F'1 × Ip ⇒ 40 ⋅ 100 A = 4000 A
= Corrente primaria del trasformatore di corrente.
Pr
og
ett
oi
Rimane ora da verificare che anche il valore dell'errore composto del TA, calcolato al valore
effettivo della corrente limite di precisione, F’ 1 , rimanga ancora dentro la classe di precisione
dichiarata del TA che nel caso in esame è del 5%.
(*) dati rilevati dalla curva di magnetizzazione riportata nel seguito.
Progetto
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H.4
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Calcolo dell'errore composto (E C %) del TA al valore della corrente limite
di precisione effettiva (F’ 1 = 40)
Vs = (R s + R c + R r ) ⋅ Isn ⋅ F'1 ⇒ Vs = (0,06 + 0,06 + 0,001) ⋅ 5 ⋅ 40 = 24,2 V ⇒ 24 V
dove:
Vs
= Tensione secondaria effettiva (o di funzionamento);
Rs
= Resistenza interna del trasformatore di corrente;
Rc
= Resistenza cavetti di collegamento;
Rr
= Resistenza interna del relé;
I sn
= Corrente nominale secondaria del trasformatore di corrente;
F’ 1 = Fattore limite di precisione effettivo.
Dalla curva di magnetizzazione riportata nel seguito, a fronte di 24 V di tensione secondaria
effettiva, la corrente di eccitazione (I0) è uguale a 1,30 A.
I0 ⋅ 100
⇒ Ec% =
1,3 ⋅ 100
= 0,65
hie
sta
Ec% =
I sn ⋅ F'1
5 ⋅ 40
Risulta verificato che il TA rimane nella sua classe di precisione ( inferiore a 5%).
CURVA DI MAGNETIZZAZIONE
Trasformatore di Corrente tipo
Rapporto
Primario avvolto (ARM3-N1)
100/5
Corrente Primaria Permanente (A)
120
Classe di Precisione
5P 30
Norme
2,5
nc
Prestazione
CEI EN 60044-1
Spire Primarie
Spire Secondarie
Nucleo
X
80
0,06
Tipo
Toroidale
Materiale
Fe-Si
oi
Y
ni
Resistenza Secondaria (Ω) a 75°C
4
13,5
50
Pr
og
ett
Frequenza (c/s)
0,65
Progetto
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hie
sta
Ginocchio
I valori letti sul grafico devono essere moltiplicati per 'Y'
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
I valori letti sul grafico devono essere moltiplicati per 'X'
Analizzando con lo stesso criterio i trasformatori di corrente con i rapporti di trasformazione di
più comune impiego nei quadri compatti di tipo protetto utilizzati negli impianti collegati alla
rete MT del distributore pubblico, si possono fare le seguenti considerazioni.
Con il rapporto minimo 25-50/5 A in caso di guasto di fase sul lato BT del trasformatore da
1250 kVA la risposta è lineare e si può realizzare la selettività MT/BT.
nc
Per guasti di fase sul lato MT oltre un certo valore di circa (1000-2000) A deve essere il
costruttore a garantire il corretto funzionamento dell'insieme trasformatore di corrente e relé
di protezione con le tarature imposte dal distributore pubblico.
ni
Per rapporti intermedi (oltre 50 A e inferiore a 300 A) la risposta è lineare per guasti di fase
sul lato BT del trasformatore da 1250-2500 kVA e quindi è assicurata la selettività MT/BT.
Per guasti di fase sul lato MT oltre un certo valore (circa 2000-9000 A) deve essere il
costruttore a garantire il corretto funzionamento dell'insieme trasformatore di corrente e relé
di protezione con le tarature imposte dal distributore.
oi
Con il rapporto massimo 300-600/5 A è garantita la risposta lineare per guasti di fase sia sul
lato MT sia sul lato BT del trasformatore da 2500 kVA ed è quindi assicurata la selettività.
TABELLA RIASSUNTIVA DELLE
CARATTERISTICHE DEI TRASFORMATORI DI CORRENTE
FI1
I pn con risposta
lineare al
secondario
Ec%
25/5
42
1050
0.176
50/5
42
2100
0.176
100/5
40
4000
0.65
300/5
30
9000
3
600/5
30
18000
3
Pr
og
ett
Rapporto
Progetto
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Allegato I
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Metodi di riduzione del campo elettromagnetico (CEM) in cabine elettriche
I.1
I.1.1
Possibili interventi di riduzione del campo elettromagnetico (CEM)
associabile a cabine MT/BT
Premessa
I.1.2
hie
sta
Per l’esposizione ai campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici a frequenza industriale, si
deve far riferimento alla Legge 22 febbraio 2001, n. 36 “Legge quadro sulla protezione dalle
esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici” pubblicata nella Gazzetta Ufficiale
n. 55 del 7 marzo 2001 ed al Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 8 luglio 2003
“Fissazione dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità per la
protezione della popolazione dalle esposizioni ai campi elettrici e magnetici alla frequenza di
rete (50 Hz) generati dagli elettrodotti.” Pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale n. 200 del 29
agosto 2003, nonché al Decreto 29 maggio 2008 del Ministero dell'ambiente e della tutela del
territorio e del mare pubblicato sul Supplemento ordinario n.160 alla Gazzetta ufficiale 5 luglio
2008 n. 156 “Approvazione della metodologia di calcolo per la determinazione delle fasce di
rispetto per gli elettrodotti Decreti Ministeriali 29/5/2008“ nonché, al Decreto 29 maggio 2008
del Ministero dell'ambiente e della tutela del territorio e del mare pubblicato sullla Gazzetta
Ufficiale N. 153 del 2 Luglio 2008 “Approvazione delle procedure di misura e valutazione
dell'induzione magnetica”.
Metodi di mitigazione dei campi magnetici generati da cabine elettriche
Pr
og
ett
oi
ni
nc
Per quanto riguarda i metodi di mitigazione dei campi magnetici generati dalle cabine MT/BT
si rimanda a quanto riportato nella Guida CEI 106 – 12 “Guida pratica ai metodi e criteri di
riduzione dei campi magnetici prodotti dalle cabine MT/BT”.
Progetto
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Allegato J
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Dimensionamento termico e ventilazione
J.1
Generalità
I componenti elettrici durante il loro funzionamento producono calore, soprattutto per effetto
Joule. Il calore deve essere ceduto all’ambiente esterno affinché la temperatura non assuma
valori tali da far superare i limiti massimi consentiti dalle norme di prodotto. A regime, il
calore, cioè il lavoro prodotto dalle perdite, deve essere pari a quello assorbito dal fluido
refrigerante. Se anziché in aria libera i componenti sono racchiusi dentro un involucro, ad
esempio una cabina, occorre prevedere un opportuno sistema di ventilazione, naturale o
forzato, per smaltire il calore. Poiché il lavoro prodotto e assorbito deve essere riferito alla
stessa unità di tempo, risulta più comodo considerare la potenza anziché il lavoro.
Le apparecchiature durante il loro funzionamento non devono superare il valore massimo di
temperatura per non degradare i materiali isolanti o dover ricorrere a declassamenti.
Caratteristiche componenti
hie
sta
J.2
Le caratteristiche dei componenti sono indicate nelle norme di prodotto, con riferimento ad
una temperatura ambiente media giornaliera di 35°C, massima di 40°C e un valore massimo
di sovratemperatura per i materiali di cui sono costituiti.
Norma CEI EN 62271-1 per le apparecchiature di AT.
Norma CEI EN 60439 per le apparecchiature di BT.
Per i trasformatori di potenza in olio con raffreddamento in aria ONAN, si considera una
temperatura ambiente di 40°C, una temperatura media mensile di 30°C e media annuale di
20°C.
nc
Nelle Norme CEI 14, serie, sono poi contenute tutte le rimanenti prescrizioni riguardanti le
temperature.
Per i trasformatori di potenza a secco, con raffreddamento in aria naturale o forzata, AN/AF i
valori delle temperature massime sono indicati nella Norma CEI 14-8.
Temperatura e sovratemperatura
ni
J.2.1
La temperatura massima di funzionamento delle apparecchiature, intesa come somma delle
possibili combinazioni della temperatura ambiente con la sovratemperatura, non può essere
superata.
oi
Con l’aumentare della temperatura ambiente all’interno della cabina si riduce il valore di
sovratemperatura disponibile, (salto termico necessario per lo smaltimento del calore prodotto
dalle perdite) e i cataloghi dei costruttori forniscono le relative prestazioni in tali condizioni di
funzionamento.
og
ett
Qualora non si riesca a mantenere nella cabina la temperatura massima consentita di 40°C,
asportando il calore prodotto dalle perdite per mezzo di opportuni sistemi di ventilazione, è
necessario provvedere al declassamento delle apparecchiature cioè ridurre la potenza del
macchinario e la portata dei collegamenti. Questi valori si possono facilmente calcolare
conoscendo la temperatura massima del componente e la temperatura dell’ambiente di lavoro
e risultano dati dal valore nominale moltiplicato per un coefficiente X pari alla radice quadrata
del rapporto tra le sovratemperature.
Pr
Ad esempio, confrontando i valori della temperatura ambiente di 40°C e 45°C si ha:
X=
(105°C − 45°C )/ (105°C − 40°C ) = 0,96
Progetto
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pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
e un trasformatore di potenza nominale P, può venire impiegato solo fino a 0,96·P. Più
semplicemente si può fare ricorso ai cataloghi dei costruttori che forniscono per i trasformatori
delle tabelle di consultazione del tipo:
−
temperatura ambiente 40°C potenza nominale P
−
temperatura ambiente 45 °C potenza P·0,97
−
temperatura ambiente 50°C potenza P·0,94
−
temperatura ambiente 55°C potenza P·0,90
Indicazioni simili sono fornite anche per le altre apparecchiature.
J.3
hie
sta
Si ricorda che la sovratemperatura massima Δθ, differenza tra la temperatura massima
ammissibile e quella di riferimento a 40°C ambiente, è il valore che il costruttore deve
rispettare nella esecuzione delle prove di riscaldamento sulle apparecchiature. Infatti
conducendo la prova di riscaldamento a qualsiasi temperatura ambiente non superiore a
40°C, il valore di Δθ ricavato permetterà di stabilire se il componente non supererà la
temperatura massima ammissibile, qualora fosse installato in un ambiente fino a 40°. I valori
dei Δθ sono poi necessari anche per lo sviluppo di particolari calcoli.
Criteri di dimensionamento
Con riferimento alla Figura J1 che segue le apparecchiature incluse nell’area tratteggiata,
s’intendono all’interno della cabina.
J.3.1
Temperatura di riferimento
Si ipotizza che la Cabina sia localizzata in un’area dove le temperature meteorologiche siano:
temperatura massima 30 °C;
−
temperatura minima 0 °C
−
media delle massime 25 °C.
nc
−
Si supponga che la temperatura dell’ambiente interno alla cabina sia di 30 °C e il manufatto
edile sia un prefabbricato o un edificio in muratura provvisto di ventilazione naturale e che la
temperatura interna sia di 10 °C superiore a quella esterna.
J.3.1.1.1
Trasformatore T
ni
J.3.1.1
In olio a raffreddamento naturale, ONAN
oi
Il trasformatore in servizio continuo non dovrà superare la temperatura massima di 100°C per
l’olio e di 105°C per l’avvolgimento e le sovratemperature con riferimento ad un ambiente di
30°C saranno di 70 K e di 75 K
og
ett
La conoscenza delle temperature massime e delle sovratemperature permette infatti di
determinare la capacità di sfruttamento del trasformatore al variare della temperatura
ambiente. Si prenda ad esempio un trasformatore in olio con tensione nominale
24 kV,potenza nominale di 1000 kVA e del tipo a perdite normali. Si avranno i seguenti dati
caratteristici: Potenza A n = 1 000 kVA, perdite nel ferro P fe = 1 700 W e perdite nel rame
Pcu=10 500 W
Esprimendo i valori delle perdite in termini relativi e riferiti a P fe si ottiene p fe = 1 e
pcu = 10500/1700 = 6,18
Pr
Sapendo che l’equazione fondamentale tra le perdite nominali, temperatura ambiente
massima e sovratemperatura massima è del tipo P tot = k(tm-ta) e indicando con Δθ la
differenza di temperatura si ottiene k = P tot /Δθ. Il fattore k è una costante per il trasformatore
in quanto rapporto tra valori nominali. Considerando il valore Δθ di 60 K dell’olio si ha che
k = 7,18/60 o meglio k = 1/8,35
Progetto
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123
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Risulta ora possibile valutare le combinazioni possibili di utilizzo del trasformatore al variare
del carico o della temperatura ambiente.
È noto che le perdite nel ferro sono costanti al variare del carico, restando immutata la
tensione, mentre le perdite nel rame variano con il quadrato della corrente, per cui passando
2
da una condizione di carico A n ad una αA n le perdite nel rame diventeranno α • P cu .
Si può così verificare fino a che temperatura ambiente massima possa funzionare un
trasformatore sottoposto a sovraccarico. Sia ad esempio α = 1,1 si ottiene che perdite totali in
2
termini relativi sono date da ptot = 1+(1,1) • 6,18 da cui ptot = 8,48.
In questa situazione la sovratemperatura risulta Δθ = p tot /k cioè 8,48 • 8,35 pari a Δθ = 70 K;
pertanto, per non superare la temperatura massima di 100 °C nell’olio, il trasformatore può
funzionare al 110 % solo in un ambiente con un massimo di 30 °C. Con lo stesso criterio si
può ad esempio calcolare quale potenza può fornire un trasformatore che funzioni ad una
temperatura ambiente superiore a quella nominale di 40 °C. Si supponga ad esempio che la
temperatura ambiente sia di 45 °C. L’equazione precedente permette sempre di scrivere che
ptot = k·Δθ dove ora Δθ = 55 K per cui p tot = 55·(1/8,35) = 6,69.
hie
sta
Sottraendo il valore unitario delle perdite nel ferro si ottiene che le perdite nel rame in termini
unitari sono pari a 5,59, mentre il valore nominale a 40 °C era 6,18.
Quindi scrivendo l’equazione 5,59 • α = 6,18 si ottiene che α è pari a
2
5,59
6,18
= 0,95 .
Lo stesso trasformatore a 45°C ambiente può essere utilizzato solo al 95% della sua potenza.
J.3.1.1.2
Interruttore, I1
nc
L’interruttore I1 è dimensionato in corrente sulla base della potenza nominale del
trasformatore e si supponga che tale corrente sia di valore In1. Dal catalogo del costruttore si
sceglie un interruttore con una corrente nominale I n2 , e tale che soddisfi le caratteristiche
tecniche contenute nella norma CEI EN 60947-2.La corrente nominale indicata dal costruttore
è riferita a 40°C ed in aria libera, per cui a seconda delle condizioni di installazione, occorrerà
procedere o meno ad un declassamento per le condizioni ambientali e la collocazione dentro
involucro. Indicando con K1 il declassamento dovuto alla temperatura ambiente e con K2
quello per la posa dentro involucro, si dovrà soddisfare la relazione
J.3.1.1.3
ni
I n2 • K 1 .K 2 > I n1
Sbarre, S
J.3.1.1.4
oi
Con la sigla si vuole indicare il sistema di sbarre con è stato realizzato il quadro. Il quadro
deve essere conforme alla norma di prodotto della serie CEI EN 61439 e con prestazioni
adatte allo scopo. La corrente nominale del quadro è riferita a 40°C e in funzione della
temperatura ambiente e del grado di protezione previsto per l’involucro, se
necessario,occorrerà procedere ad un declassamento in termini di corrente.
Interruttore I2
Pr
og
ett
L’interruttore I 2 è dimensionato in corrente sulla base della potenza (nominale) del carico;
valgono le stesse considerazioni fatte per l’interruttore I 1 . Se la corrente del carico è I nc si
sceglierà un interruttore con corrente nominale I n4 verificando che:
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
I n4 • K 1 ·K 2 > I nc
124
J.3.1.1.5
Cavo, C
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Dal catalogo del costruttore si ricava la portata del cavo riferita a determinate condizioni di
posa (es. cavo posato singolarmente a 20 °C di temperatura ambiente). È necessario
introdurre coefficienti che tengano conto di:
K 2 tipo di posa;
K 3 vicinanza di altri cavi caldi.
Si dovrà verificare che:
I nc / (K 2 • K 3 ) < I z
essendo I z la portata del cavo singolo a 20 °C e Inc la corrente assorbita dal carico.
NOTA
Si rammenta che il cavo (in bassa tensione) deve essere verificato anche in base alla caduta di tensione
(per i motori sia in servizio normale sia allo spunto).Il cavo deve essere dimensionato anche sulle temperature
massime raggiungibili in cortocircuito. Si veda al proposito la Norma CEI 64-8.
J.3.1.1.6 Utilizzatore U
Pr
og
ett
oi
ni
nc
hie
sta
Valgono le stesse considerazioni fatte per il trasformatore, con l’accortezza di fare riferimento
alle normative proprie dell’utilizzatore (es. motori).
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Figura J1
125
J.4
J.4.1
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Ventilazione del locale
Generalità
Se necessario, occorre prevedere la ventilazione naturale o forzata. Il numero, la dislocazione
e la sezione delle aperture di ventilazione devono essere scelti in funzione dell’ubicazione
dell’apparecchiatura e della quantità di calore da smaltire. Qualora le condizioni ambientali lo
richiedano, devono essere adottati opportuni accorgimenti quali riscaldamento, essiccatori di
aria, ventilazione forzata in grado di evitare l’eventuale formazione di condensa; ciò
indipendentemente dai mezzi previsti per il raffreddamento dell’apparecchiatura.
NOTA Per ambienti con grado d’inquinamento 3, potrebbe essere necessario pressurizzare il locale cabina per
evitare l'ingresso di polveri conduttrici o potenzialmente conduttrici.
J.4.1.1 Ventilazione naturale
Nel locale è necessario prevedere:
Nella parte inferiore, una o più prese d’aria con bordo inferiore opportunamente sopraelevato
rispetto al pavimento del locale (indicativamente 20 cm); nella parte superiore, camini oppure
finestre preferibilmente aperte verso l’aria libera.
hie
sta
La ventilazione si realizza in modo che la temperatura massima dei componenti elettrici della
cabina non sia superata in tutte le condizioni di carico e di temperatura dell’ambiente esterno.
Le prese d’aria non possono attingere da locali che si trovino a temperature elevate o da
luoghi che siano classificati con pericolo di esplosione secondo la Norma CEI 31-30. I
dispositivi di aerazione, sono tali, pur senza nuocere a una buona ventilazione, da assicurare
un grado di protezione tale da impedire la penetrazione di acqua o neve, l’ingresso di animali
e oggetti in grado di provocare incidenti e la possibilità di affissione di manifesti.
J.4.2
Perdite nella cabina
Per determinare la portata d’aria necessaria e la sezione delle aperture per la ventilazione, si
deve conoscere la quantità di calore complessivo prodotto dalle perdite nella cabina.
Esempio di calcolo per ventilazione naturale dei locali con trasformatori
oi
J.4.3
ni
nc
Il calore provoca un continuo aumento della temperatura interna, fino a che non si raggiunge
il regime termico, calore prodotto pari a quello smaltito all’esterno tramite il sistema di
ventilazione. Il componente che produce le maggiori perdite è il trasformatore e per calcolare
le perdite complessive di una cabina si possono utilizzare dei metodi semplificati che si
possono stimare, sommando le perdite degli altri componenti a quelle totali del trasformatore.
Il metodo più semplice è quello di considerare come perdite aggiuntive un valore circa il
10%÷15% delle perdite totali del trasformatore. Un altro metodo è di considerare per le
2
perdite aggiuntive dei valori riferiti al m di superficie della cabina (valori tipici attorno a
2
2
100 W/m ÷ 200 W/m ). Un altro metodo è di considerare le perdite dei componenti fornite dai
costruttori e stimare un valore delle perdite dei cavi.
Pr
og
ett
Per la ventilazione naturale, si può prevedere, ad esempio, un’apertura inferiore S (entrata di
aria fresca) e una superiore S’ (uscita di aria calda), quest’ultima con sezione di circa il 10%
maggiore rispetto a quella inferiore, posta sopra il trasformatore MT/BT e preferibilmente sul
lato opposto del locale (vedere la Figura J2 seguente).
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
126
hie
sta
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Figura J2
Senza voler escludere che ve ne siano altre parimenti adatte allo scopo, il calcolo può essere
eseguito con la formula sperimentale (Gotter) seguente:
z
S = 4,25 ⋅ P ⋅
nc
H ⋅ ΔT
dove
3
2
= superficie netta dell’apertura di entrata [m ];
P
= perdite complessive da dissipare [kW];
z
= perdite di carico = P c + C d ·N dove
Pc
= valore numerico opportuno che tiene conto delle perdite di carico;
Cd
= a un valore numerico sperimentale (1÷1,5) che tiene conto dell’aumento delle perdite
di carico per ogni variazione di direzione del flusso d’aria;
N
= numero di cambi di direzione del flusso d’aria;
H
= interasse tra le due aperture (m);
oi
ni
S
Pr
og
ett
∆T = differenza di temperatura dell’aria tra ingresso e uscita [K].
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
127
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Ad esempio, per mantenere all’interno della cabina indicata una temperatura di 40 °C, con
temperatura esterna 30 °C, i valori delle sezioni S delle aperture necessarie per la
ventilazione, sono dati dalla seguente espressione:
Pc
= 4 (valore che è spesso riportato nei manuali);
Cd
= 1;
N
= 2 cambi di direzione del flusso d’aria tra ingresso e uscita.
z=4+2x1=6
S = 4,25 ⋅ P ⋅
6
H ⋅ 10
3
da cui S = 0,33 ⋅
P
H
Per evitare turbolenze indesiderate della circolazione dell’aria si dovrebbe mantenere una
distanza minima (circa 200 mm) tra il trasformatore e le pareti presso cui si affaccia.
NOTA 1 Si tenga presente che la superficie S sopra determinata è quella che presenta la griglia montata
sull’apertura d’ingresso dell’aria (superficie netta.)
hie
sta
NOTA 2 Va da sé che se la temperatura media esterna al locale cabina è sempre maggiore di quella prefissata per
il suo interno, non è possibile impiegare la ventilazione, né ricorrere al declassamento delle apparecchiature di
cabina, ma si deve ricorrere al condizionamento del locale cabina.
Per il calcolo delle sezioni delle aperture di ventilazione nei locali con trasformatori si
possono impiegare anche altre espressioni, reperibili nei cataloghi dei costruttori.
I valori più comuni delle finestre di apertura sono:
S = 0,238 P/√h
[m ] nel caso di un’apertura di ingresso ed una di uscita;
S = 0,119·P/√h
[m ] 2 aperture di ventilazione poste ciascuna su ogni parete;
2
2
Dove S è la sezione netta, P le perdite complessive in [kW] e h è l’interasse tra le aperture
espresso in [m].
Ventilazione forzata
nc
J.4.4
oi
ni
Quando la disposizione dei locali e le perdite elevate non consentono di smaltire il calore con
la sola ventilazione naturale si ricorre alla ventilazione forzata. In genere la ventilazione
forzata è dimensionata per il 30%/50% della potenza termica da smaltire, oltre questo limite
entra automaticamente in azione la ventilazione forzata (ventilazione di tipo misto) attivata da
un termometro ambiente tarato sui 30°C/35°C o dalle protezioni termiche del trasformatore.
La ventilazione forzata, estraendo l'aria dal locale, annulla l'effetto camino dunque sostituisce
la ventilazione naturale; perciò non si deve aggiungere alla portata dell'estrattore quella della
ventilazione naturale. La quantità dell’aria di ventilazione può essere calcolata conoscendo la
quantità di calore da disperdere e lo scarto ammissibile tra la temperatura nel locale e quella
dell’aria esterna.
J.4.4.1 Esempio di calcolo della ventilazione forzata nei locali con trasformatori.
og
ett
Senza voler escludere il ricorso ad altre espressioni, per il calcolo della portata necessaria ad
assicurare il raffreddamento di un trasformatore si può utilizzare la seguente:
Q=P·860/ (c p ρ·ΔT)
dove
3
Q = portata d’aria in [m /h];
∆T = differenza di temperatura tra ingresso e uscita dell’aria, supposta di 10 K;
P = perdite totali da dissipare [kcal/h];
ρ = densità dell’aria 1,13 [kg/m ] a 40 °C;
3
c p = calore specifico dell’aria a pressione costante 0,242 [kcal/kg °C];
Pr
860 = coefficiente di trasformazione 1 [kcal/h] = 1/860 [kW].
128
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
3
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Volendo esprimere la portata d’aria in m /s per ogni kW da dissipare, si ottiene:
Q=
P ⋅ 860
3600 ⋅ 0,242 ⋅ 1,13 ⋅ 10
= 0,088 ⋅ P
[m /s]
3
Oppure, sempre ipotizzando una temperatura interna di 40°C e una esterna di 30°C, con
l’espressione equivalente
Q=P /(ρ·c p Δθ )
Dove
P
è espressa in kW e cp in [kJ/kg°C];
Q = P/(1,13·1,013·10);
Q = 0,088 P
3
[m /s]
La portata d’aria oraria del ventilatore sarà:
hie
sta
Q = 0,088·P·3600
3
Q = 317·P [m /h]
Il valore della portata dovrà poi essere maggiorato di circa il 10% per tenere conto delle
perdite di carico.
Esempio
Si abbia una cabina con dimensioni in pianta di 6 m per 3 m e altezza di 2,8 m.
Si voglia mantenere la temperatura interna a 40°C con una temperatura esterna di 30°C e si
consideri il trasformatore caricato alla piena potenza.
nc
Nella cabina sia contenuto un trasformatore in resina da 1000 kVA, 24 kV, V cc = 6%,con
perdite totali di 13,3 kW e siano 2 kW le perdite della restante apparecchiatura.
Le perdite complessive da dissipare sono P tot = 15,3 kW.
ni
Si supponga di voler realizzare un’apertura inferiore in una parete e una superiore nella
parete opposta e che l’interasse sia di 2 m.
Utilizzando una della formule semplificata si ottiene che la sezione netta delle aperture risulta
A = 0,238·15,3/√2
A = 2,6 m
2
oi
Volendo invece realizzare un raffreddamento tramite la ventilazione forzata, la portata del
ventilatore risulterà
Q = 1,1·Ptot/ (1,13·1,013·10);
og
ett
Q = 0,096·15,3 = 1,47 [m 3 /s].
La portata d’aria oraria del ventilatore sarà
J.4.5
Q h = 1,47·3600 = 5290
[m 3 /h]
Condizionamento d’aria
Pr
Per condizioni d’esercizio particolari (vedere anche la nota 2 di 4.3.2.3.2) o per certi materiali
può essere necessario un condizionamento dell’aria per mantenere la temperatura e il grado
di umidità della cabina entro limiti prefissati. In caso si debba realizzare l’impianto di
condizionamento, i locali cabina saranno previsti con altezza adeguata per permettere di
collocare gli eventuali condotti per la circolazione dell’aria , preferibilmente, in corrispondenza
dei passaggi tra i quadri elettrici.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
129
Allegato K
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Esempio di criterio di scelta dei trasformatori basato sulla
capitalizzazione delle perdite
K.1
Criterio di scelta
La capitalizzazione delle perdite, permette una valutazione economica del costo delle
macchine basandola sulle perdite, tale formula è del tipo:
C c =C T +APo +BP K
dove
costo capitalizzato;
CT
prezzo all’offerta;
A
valore monetario per W delle perdite a vuoto;
P0
perdite a vuoto garantite in W;
B
valore monetario per W delle perdite a carico;
PK
perdite dovute al carico in W.
hie
sta
Cc
Nel valutare l’acquisto del trasformatore si dovrebbe tener conto non solo del costo iniziale
ma di quello capitalizzato su un certo numero di anni di esercizio, per tener conto delle
perdite e da quest’analisi potrebbe essere più conveniente l’acquisto di una macchina a
perdite ridotte anche se più costosa.
Confrontando un trasformatore da 1000 kVA-24 kV a perdite ridotte con l’analogo a perdite
normali, esempio
Trasformatore in olio a perdite ridotte tipo
P fe = 940 W e P cu = 7600W con
−
Trasformatore in olio a perdite normali tipo
P fe = 1700 W e P cu = 10500W
nc
−
si possono fare le seguenti considerazioni.
ni
Supponendo che il trasformatore abbia un carico del 60 % della potenza per 16 ore al giorno
durante i 230 giorni lavorativi e il 10 % nelle restanti 8 ore, mentre durante i 135 giorni festivi
sia il 10 % per tutte le 24 ore, con il trasformatore a perdite ridotte si avranno le seguenti
perdite annuali:
365x24x0.94
8 234 kWh;
Pcu
230x16x0.6x0.6x7.6
10 068 kWh;
Pcu
230x8x0.1x0.1x7.6
140 kWh;
Pcu
135x24x0.1x0.1x7.6
246 kWh.
oi
P fe
og
ett
In totale si avranno circa 18 868 kWh di perdite.
Con il trasformatore in olio a perdite normali invece si avranno le seguenti perdite annuali:
P fe
365x24x1.70
14 892 kWh;
P cu
230x16x0.6x0.6x10.5
13 910 kWh;
P cu
230x8x0.1x0.1x10.5
193 kWh;
P cu
135x24x0.1x0.1x0.1x10.5
340 kWh.
Pr
In totale si avranno circa 29 335 kWh di perdite.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
130
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Volendo poi valutare il costo delle perdite su un arco di utilizzo di 10 anni utilizzando la
formula indicate. Supponendo che i costi medi dell’energia per fascia oraria siano:
A
0,098 Є/kWh
B
si ottengono i seguenti valori:
Trasformatore in olio a perdite ridotte:
0,13Є/kWh,
A x P fe
8234 x 0.098 x 10
A x P fe
8 070 Є
B x P cu
10454 x 0.13x10
B x P cu
13 590 Є
Costo totale delle perdite pari a circa 21 660 Є.
Trasformatore in olio a perdite normali:
A x P fe
14892 x 0.098 x 10
A x P fe
14 594 Є
B x P cu
14443 x 0.13 x 10
B x P cu
18 776 Є
hie
sta
Costo totale delle perdite pari a circa 33 370 Є.
Pr
og
ett
oi
ni
nc
É necessario valutare, infine, se il risparmio calcolato di 11 710 Є giustifica la scelta del
trasformatore a basse perdite che ha, per contro, un costo di acquisto superiore.
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
131
Allegato L
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Simbologia della funzione dei relé
L.1
Premessa
In Italia è vigente la Norma CEI EN 60617-7 che definisce la simbologia e la relativa funzione
dei relé impiegati a vario titolo nelle apparecchiature, nelle stazioni di produzione, di
trasformazione, di rifasamento e di conversione elettriche.
Molti operatori del settore elettrico, nonostante quanto suddetto, utilizzano la codifica
ANSI/IEEE della Norma C37.2.
Per agevolare, perciò, gli installatori ed i progettisti, specialmente se impegnati in attività di
modeste e piccole dimensioni, nel presente Allegato si forniscono le tabelle relative alla
simbologia ANSI/IEEE. Si ricorda, tuttavia, che la Norma CEI EN 60617-7 ne vieta l'uso e
consente che essa possa essere utilizzata solo a commento di quella europea.
hie
sta
Un esempio dell'uso corretto della simbologia è quello di utilizzare la simbologia riportata
nella colonna a destra della Tabella K.1 e commentata dal codice ANSI/IEEE:
Tabella K.1
Codice
ANSI/IEEE
Definizione della funzione
Simbologia corrispondente alla Norma
CEI EN 60617-7
51
Massima corrente di fase temporizzata
I>
50
Massima corrente di fase istantanea
I> =0
Massima corrente di terra temporizzata
I>
50N
Massima corrente di terra istantanea
I>
67
Massima corrente di fase direzionale
nc
51 N
67N
I>
=0
=0
Tabella K.2 informativa sulla codifica generale dei relé secondo ANSI/IEEE
ni
L.2
Massima corrente omopolare direzionale
I>
=0
Tabella K.2
Apparecchio di comando per inizio delle
manovre
og
ett
1
Definizione
oi
Codice
ANSI/IEEE
2
Relé a tempo per messa in marcia di
una macchina o di un impianto o per
chiusura di un interruttore.
3
Riservato per applicazioni future
Pr
4
Contattore o relé di comando principale
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Descrizione
Può essere un pulsante, un commutatore, un relé
voltmetrico, un interruttore a galleggiante, ecc. destinato a
mettere in servizio o fuori servizio un determinato
complesso, o direttamente, o sotto il controllo di altri
apparecchi, quali relé a tempo o protettivi.
Serve a introdurre un certo intervallo di tempo nel
susseguirsi, di due operazioni in una sequenza
automatica.
Dispositivo in genere comandato dal n. 1 (o equivalente),
dai blocchi e da opportune protezioni; serve a chiudere e
aprire una serie di circuiti di comando col risultato di
mettere In servizio un complesso in determinate condizioni
e di fermarlo in altre determinate condizioni oppure in caso
di guasto.
132
Codice
ANSI/IEEE
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Definizione
Descrizione
Dispositivo di arresto
Ha come scopo principale di mettere e mantenere fuori
servizio un complesso
6
Interruttore o contattore d'avviamento
Ha come scopo principale di collegare una macchina allasua sorgente di avviamento
7
Interruttore anodico
Inserito nei circuiti anodici di un raddrizzatore a vapore di
mercurio principalmente per interrompere ali archi di
ritorno
8
Interruttore dei circuiti di comando
Interruttore o separatore a comando manuale usato col
preciso scopo di attaccare o staccare le sbarre e le
apparecchiature di comando dalla loro sorgente di
alimentazione
9
Dispositivo invertitore
Serve a invertire le connessioni di un circuito
10
Commutatore dell' ordine di precedenza
dei gruppi
In un impianto composto di diversi gruppi serve a cambiare
l'ordine con cui i gruppi stessi entrano in servizio o si
arrestano
11
Trasformatore per alimentazione dei
circuiti di comando in corrente alternata
12
Dispositivo di massima velocità
hie
sta
5
13
Dispositivo di velocità sincrona
14
Dispositivo di minima velocità
Funziona intorno alla velocità di sincronismo normale di
una macchina, come ad esempio un interruttore centrifugo,
un relé di scorrimento o di tensione, un relé di minima
corrente, ecc
Mantiene la velocità o la frequenza di una macchina o di
un sistema su un certo valore oppure entro determinati
limiti. (Entrano in questa definizione i dispositivi che
servono a portare un gruppo sincrono alla velocità
corrispondente all'attuale frequenza di rete durante una
manovra di parallelo automatico)
Dispositivo regolatore di velocità
16
Dispositivo di comando per carica
batteria
17
Interruttore o contattore per la messa in
corto circuito del campo serie di una
macchina o per la chiusura di altro
circuito in parallelo al campo stesso
18
Interruttore, contattore o relé di
accelerazione o decelerazione
Chiude direttamente o provoca la chiusura di circuiti
destinati ad accelerare o decelerare una macchina
Contattore o relé per il passaggio dalla
fase di avviamento a quella di marcia
normale
Provoca nei circuiti principali di una macchina il passaggio
dalle connessioni di avviamento a quelle di marcia
ni
Organo idraulico di intercettazione
comandato elettricamente
og
ett
20
oi
19
nc
15
Relé a impedenza
Funziona quando l'impedenza di un circuito sale o scende
a un valore determinato
22
Interruttore o contattore di
stabilizzazione
Chiude ed apre le connessioni di stabilizzazione o
equiripartizione di corrente fra i circuiti di campo delle
macchine o fra i regolatori di tensione, in un impianto
composto di vari gruppi
23
Dispositivo regolatore di temperatura
Pr
21
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
133
Codice
ANSI/IEEE
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Definizione
Descrizione
24
Interruttore o contattore per
collegamento di sbarre
25
Dispositivo selettore di parallelo
Apparecchio che interviene solo nell'istante in cui due
circuiti a corrente alternata si trovano in condizioni
reciproche tali di tensione,frequenza e fase, da consentire
la messa in parallelo dei circuiti stessi
26
Dispositivo termico di protezione
Interviene quando la macchina o l'apparecchio sul quale è
applicato raggiunge una determinata temperatura massima
o minima
27
Relé di minima tensione in corrente
alternata
28
Dispositivo termico a resistore
29
Interruttore o contattore o sezionatore di Dispositivo usato per servizio di emergenza, manutenzione
isolamento
o prove
hie
sta
Dispositivo a ripristino manuale che fornisce segnalazioni
ottiche, ad esempio, in caso di intervento dei dispositivi di
protezione; può anche essere utilizzato con funzioni di
blocco
Relé a cartellino
31
Dispositivo di eccitazione separata
32
Relé o dispositivo per inversione di
potenza in corrente, continua
33
Interruttore di posizione
34
Combinatore di sequenza a motore
35
Dispositivo per il comando delle
spazzole o per la messa in cortocircuito
degli anelli
36
Dispositivo di polarità
Chiude o apre il suo contatto quando il dispositivo
principale a CUI e applicato (il quale non ha numero in
questa classificazione) raggiunge una posizione
determinata
ni
oi
Serve a determinare con i suoi contatti la sequenza di
funzionamento dei dispositivi principali nel corso delle
manovre di avviamento, arresto, ecc.
Funziona, o permette il funzionamento di un altro
apparecchio, soltanto con una certa polarità di
alimentazione
Relé di minima corrente o di minima
potenza
Dispositivo per eccessiva temperatura
dei supporti
og
ett
38
Serve per connettere il campo derivato di una convertitrice
a una sorgente di eccitazione separata durante
l'avviamento, oppure per inserire i circuiti di eccitazione e
di innesco di un raddrizzatore
nc
30
37
Funziona in base alla temperatura di un resistere destinato
a rivelare limitare o smistare un carico eccessivo
Contattore per indebolimento della
eccitazione di una macchina
40
Relé di eccitazione
Interviene per un determinato valore, della corrente di
eccitazione di una macchina
41
Interruttore o contattore di eccitazione
Applica o toglie l'eccitazione all'avvolgimento di campo di
una macchina
42
Interruttore o contatto re di marcia
Ha in genere lo scopo di connettere una macchina alla sua
sorgente di alimentazione normale (piena tensione)
Pr
39
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
134
Codice
ANSI/IEEE
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Definizione
Descrizione
43
Commutatore di predisposizione del
servizio
Apparecchio comandato a mano che agisce sui circuiti di
comando così da modificare il sistema di funzionamento
dell'apparecchio (p. es. automatico-manuale)
44
Contattore o relé per avviamento
successivo di diverse unità
Si usa negli impianti comprendenti diversi gruppi: mette in
servizio il primo gruppo successivo disponibile quando va
fuori servizio o comunque non è disponibile il gruppo
normalmente preferito
45
Relé di massima tensione, in corrente
continua
46
Relé amperometrico per inversione di
fase, squilibrio di corrente tra le fasi, o
per mancata accensione anodica in un
raddrizzatore
Interviene per inversione della sequenza delle fasi in un
sistema polifase, per squilibrio fra le correnti in un sistema
polifase, o per mancata accensione di uno o più anodi in
un raddrizzatore
47
Relé volumetrico per mancanza o
inversione di fase
Funziona per un determinato valore di una tensione
polifase di determinata sequenza di fase
48
Relé di sequenza incompleta
49
Relé o dispositivo termico in corrente
alternata
Interviene quando la temperatura della macchina o
dell'apparecchio in c.a. supera un determinato valore
50
Relé o apparecchio selettivo di
cortocircuito
Interviene istantaneamente per valori eccessivi di corrente
o per incrementi eccessivamente rapidi della corrente, che
rivelano un guasto nell'apparecchio o nel circuito protetto
51
Relé di massima corrente in corrente
alternata
52
Interruttore o contattore in corrente
alternata
53
Relé per eccitazione o di tensione per
generatore
Provoca l'eccitazione di una macchina in corrente continua
durante l'avviamento o funziona quando la tensione della
macchina raggiunge un determinato valore
54
Interruttore extrarapido in corrente
continua
Interruttore che comincia a ridurre la corrente del circuito
principale entro 0,01 secondi dall'istante in cui la corrente
o la sua variazione hanno assunto valore eccessivo
55
Relé per fattore di potenza
Agisce quando il fattore di potenza di un circuito in c.a.
assume un determinato valore
56
Si usa per applicare automaticamente l'eccitazione al
Relé o apparecchio per applicazione del
campo di un motore sincrono nelle condizioni più
campo
favorevoli di fase
58
59
hie
sta
nc
ni
oi
Relé o dispositivo limitatore di corrente
Relé o dispositivo ugualizzatore di
tensione
og
ett
57
Riporta un complesso in condizioni normali o di riposo e lo
blocca se la normale sequenza di avviamento, di servizio,
o di arresto non si completa regolarmente entro un tempo
determinato
Modifica la taratura di un regolatore di tensione in modo
che la tensione di macchina diventi uguale a quella di rete
prima del parallelo
Relé di massima tensione in corrente
alternata
Relé a squilibrio di tensione
È sensibile al rapporto tra i valori efficaci di due tensioni
61
Relé a squilibrio di corrente
È sensibile al rapporto fra i valori efficaci di due correnti
Pr
60
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
135
Codice
ANSI/IEEE
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Definizione
Descrizione
62
Relé a tempo per arresto di una
macchina o di un Impianto per apertura
di interruttore
63
Relé a pressione di fluidi
64
Relé di protezione per contatto a terra
di una macchina
65
Regolatore del motore primo
Determina l'apertura di una turbina o di un altro motore
mediante distributore. valvole. ecc.
66
Relé a impulsi
Serve per far funzionare un apparecchio un determinato
numero di volte o per provocare una serie di periodi di
funzionamento opportunamente intervallati. Si usa anche
per dare a un circuito una alimentazione intermittente
67
Relé direzionale di potenza oppure relé
direzionale di massima corrente, per
corrente alternata
Funziona per un determinato valore della potenza
transitante in una certa direzione, oppure per massima
corrente accompagnata da passaggio di potenza in una
direzione determinata
68
Relé o dispositivo termico In corrente
continua
Interviene quando la temperatura della macchina o
dell'apparecchio in c.c. supera un determinato valore
69
Dispositivo manuale di consenso o
blocco
A seconda della sua posizione permette o vieta la messa
in servizio di un gruppo, la chiusura di un interruttore, ecc.
70
Reostato a comando elettrico
71
Interruttore o contattore di emergenza
per corrente continua
72
Interruttore o contattore di manovra per
corrente continua
73
Interruttore o contattore per resistore di
carico
Cortocircuita o inserisce un gradino di resistenza destinato
a limitare, smistare o rivelare il carico in un circuito di
potenza, oppure inserisce in circuito un riscaldatore
74
Relé di allarme
Relé (non del tipo a cartellino n. 30) usato per azionare un
allarme ottico o acustico, oppure che funziona in relazione
con detto allarme
75
Meccanismo per cambio di posizione
76
Relé di massima corrente in corrente
continua
hie
sta
nc
ni
oi
77
Apre o chiude i suoi contatti per determinati valori della
pressione di un fluido
Trasmettitore di impulsi
Serve a spostare un interruttore mobile in modo da
connetterlo, sconnetterlo o portarlo in posizione di prova
Si usa per generare e trasmettere in un circuito di
telemisura o lungo un filo pilota gli impulsi destinati agli
strumenti indicatori o ai ricevitori
Relé misuratore dell"angolo di fase
Funziona in dipendenza dello sfasamento tra due tensioni,
due correnti, oppure una tensione e una corrente
79
Relé di richiusura in corrente alternata
Comanda la richiusura e il blocco di un interruttore in
corrente alternata
80
Relé o dispositivo di minima tensione in
corrente continua
81
Dispositivo di frequenza
Pr
og
ett
78
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Funziona per un determinato valore della frequenza,
superiore, o uguale o inferiore al normale
136
Codice
ANSI/IEEE
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Definizione
Descrizione
Relé di richiusura in corrente continua
Determina la chiusura e la richiusura di un interruttore in
corrente continua, generalmente in base alle condizioni del
circuito di carico
83
Contattore o relé selettivo di comando o
di smistamento
Sceglie automaticamente fra diverse sorgenti di
alimentazione o condizioni di funzionamento in
un'apparecchiatura, o compie una commutazione in modo
automatico
84
Meccanismo di azionamento
Complesso di dispositivi elettrici, compreso il motore, gli
interruttori di posizione, ecc., per azionamento di un
variatore di rapporto, di un regolatore a induzione o simile
apparecchio
85
Relé ricevitore per sistemi a onde
convogliate o a fili pilota
Relé azionato o bloccato da un segnale trasmesso a
distanza in un complesso di protezione direzionale a onde
convogliate o a fili pilota in c.c.
86
Relé o dispositivo di blocco
Relé (o dispositivo) a scatto automatico con ripristino
manuale comandato elettricamente, il cui scopo è di
mettere fuori servizio un complesso e bloccarlo al
verificarsi di condizioni anormali
87
Relé di corrente differenziale
88
Motore o gruppo motogeneratore
ausiliario
Serve ad azionare dispositivi ausiliari come pompe,
compressori, eccitatrici, ecc.
89
Sezionatore di linea
Usato in un circuito di potenza in c.c. oppure c.a., e
azionate elettricamente oppure munito di accessori
elettrici, come contatti ausiliari, blocco magnetico, ecc.
90
Regolatore
91
Relé direzionale volumetrico in corrente
continua
Interviene quando la tensione a monte di un interruttore
aperte supera un certo valore con una certa polarità
92
Relé direzionale voltmetrico ed
amperometrico in corrente continua
Interviene in un senso quando la tensione a monte di un
interruttore aperto supera un certo valore con una certa
polarità e in senso opposto quando la corrente nel circuito
stabilitesi con la chiusura dell'interruttore supera un certo
valore in senso contrario al normale
93
Contattore o relé per modifica della
eccitazione
Serve a modificare la corrente nel circuito di eccitazione di
una macchina
Relé di protezione che interviene quando una corrente
differenziale assume un determinato valore assoluto o
percentuale
Regola una grandezza, come la tensione, la corrente, le
potenza, ecc. su un valore determinato oppure entro
determinati limiti
nc
ni
oi
Contattore o relé di scatto oppure di
scatto libero
og
ett
94
hie
sta
82
Serve a impedire l'immediata richiusura di un dispositivo di
interruzione scattato per sovraccarico, anche se il circuito
di chiusura originale è rimasto invariato, oppure provoca lo
scatto di un interruttore o di un contattore o di un
complesso di apparecchi
Dispositivo distributore del carico
Serve a ripartire, secondo una legge determinata fra
diversi gruppi, il carico totale a cui è sottoposto un
impianto
96
Relé di circolazione
Apre o chiude i suoi contatti in dipendenza della
circolazione di un fluido in un condotto
99
Relé di livello
Apre o chiude i suoi contatti in dipendenza del livello di un
fluido
Pr
95
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
137
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Si ricorda, sempre a titolo informativo, che i numeri di codice riportati possono variare
secondo quanto segue:
−
se vengono aumentati di una quantità pari a 100, si riferiscono a relé con funzioni
analoghe ma applicati a complessi di comando per interruttori di linee uscenti da stazioni
sia di produzione che non di produzione di energia elettrica;
−
se vengono aumentati di una quantità pari a 200, si riferiscono a relé con funzioni
analoghe ma applicati a sistemi di telecomando;
−
se vengono aumentati di una quantità pari a 300, si riferiscono a relé con funzioni
analoghe in sistemi di telecomando che aziona interruttori di linee uscenti da stazioni sia
di produzione che non di produzione di energia elettrica.
L.3
Tabella K.3 informativa di altre codifiche ANSI/IEEE
Tabella K.3
Codice
ANSI/IEEE
Definizione della funzione secondo la
Norma ANSI C37.2
Descrizione della funzione
12
Massima Velocità
14
Minima velocità
21
Protezione di Minima impedenza
Rilevazione della misura di minima impedenza
21B
Protezione di Minima impedenza
Protezione di rincalzo dei generatori contro il cortocircuito
24
Sovraflusso (v/Hz)
Controllo dell'aumento del flusso magnetico
25
Controllo di sincronismo
26
Dispositivo termico
27
Minima tensione
hie
sta
Rilevazione della sovravelocità nelle macchine rotanti
Rilevazione della minima velocità nelle macchine rotanti
Controllo e autorizzazione della messa in parallelo di due
reti
Protezione contro il sovraccarico
nc
Protezione per il controllo di un abbassamento di
tensione
Minima tensione di sequenza diretta
Protezione per motori contro il funzionamento con una
tensione insufficiente
27R
Minima tensione Rimanente
Controllo della scomparsa della tensione mantenuta da
macchine rotanti dopo la sconnessione della rete di
alimentazione
27TN
Minima tensione di terza armonica
Rilevamento della presenza di un guasto a terra dell'
avvolgimento statorico (neutro impedente)
32P
Massima potenza attiva direzionale
Protezione di controllo della massima potenza attiva
trasferita
Massima potenza reattiva direzionale
Protezione di controllo della massima potenza reattiva
trasferita
Minima corrente
Protezione trifase contro l'abbassamento di corrente
og
ett
37
oi
32Q
ni
27D
Minima potenza attiva direzionale
Protezione di controllo della minima potenza attiva
trasferita
37Q
Minima potenza reattiva direzionale
Protezione di controllo della minima potenza reattiva
trasferita
38
Sorveglianza della temperatura sonde
termiche
Protezione contro il riscaldamento anomalo delle
macchine elettriche
40
Perdita di eccitazione
Protezione delle macchine sincrone contro il guasto o la
perdita di eccitazione
46
Massima corrente di sequenza inversa
Protezione contro lo squilibrio delle correnti di fase
Pr
37P
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
138
Codice
ANSI/IEEE
47
Definizione della funzione secondo la
Norma ANSI C37.2
Protezione contro lo squilibrio delle tensioni e rilevazione
del senso di rotazione delle fasi
Avviamento prolungato e blocco rotore
Protezione dei motori per avviamenti in sovraccarico o a
tensione ridotta e per blocco meccanico
Immagine termica
Protezione contro il sovraccarico
Sonde di temperatura
Protezione contro il riscaldamento anomalo delle
macchine
Massima corrente di fase istantanea
Protezione contro il cortocircuito tra le fasi
Guasto interruttore
Protezione di controllo della non apertura dell'interruttore
dopo un ordine di apertura
Massima corrente di terra istantanea
Protezione contro il guasto a terra istantaneo:
50N : corrente residua misurata sul ritorno comune TA
50G : corrente residua misurata direttamente su un solo
TA o TA toroidale
50
50BF
50N o
50G
hie
sta
51LR
49T
Descrizione della funzione
Massima tensione di sequenza Inversa
48 -
49
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Protezione contro il cortocircuito tra le fasi a soglia
dipendente dalla tensione
Messa sotto tensione accidentale
generatore
Rilevazione della messa in tensione accidentale dei
generatori
Massima corrente di fase tempo rizzata
Protezione contro il sovraccarico o il cortocircuito tra le
fasi
51 N
oppure
51G
Massima corrente di terra temporizzata
Protezione contro il guasto a terra ritardato:
51 N : corrente residua misurata sul ritorno comune TA
51 G : corrente residua misurata direttamente su un solo
TA o TA toroidale
51V
Massima corrente a ritenuta di tensione
temporizzata
Protezione contro il cortocircuito tra le fasi a soglia
dipendente dalla tensione
Massima tensione
Protezione per il controllo di un innalzamento della
tensione o di presenza tensione
51
59
59N
ni
50/27
nc
Massima corrente a ritenuta di tensione
istantaneo
50V
Protezione per il rilevamento di perdita d'isolamento
63
Pressione
Rilevamento di guasto interno al trasformatore (gas,
pressione)
64
Massima corrente omopolare
Protezione contro il guasto a terra ritardato: corrente
residua misurata direttamente su un solo TA toroidale
Differenziale di terra ristretta
Protezione contro il guasto a terra di un avvolgimento
trifase collegato a stella con neutro messo a terra
Terra stato re 100 %
Rilevazione della perdita d'isolamento dell'avvolgimento
statorico (neutro impedente)
64REF
og
ett
64G
oi
Massima tensione omopolare
66
Limitazione del numero di avviamenti
Protezione che controlla il numero di avviamenti di un
motore
67
Massima corrente di fase direzionale
Protezione contro il cortocircuito in una direzione
determinata
Massima corrente omopolare direzionale
Protezione contro il guasto a terra in una direzione
determinata
NC : Neutro Compensato
Pr
67N
67NC
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
139
Codice
ANSI/IEEE
78
pu
bb
lic
a
Si richiama l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente
sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali
Definizione della funzione secondo la
Norma ANSI C37.2
Descrizione della funzione
Relé misuratore dell'angolo di fase
Rilevazione della perdita di sincronismo delle macchine
sincrone collegate alla rete
Richiusore
Logica di richiusura dell'interruttore dopo apertura su
guasto
81H
Massima frequenza
Protezione contro una frequenza di rete elevata
81L
Minima frequenza
Protezione contro una frequenza di rete bassa
81R
Derivata di frequenza (df/dt)
Protezione di frequenza per un distacco rapido tra due
reti
87B
Differenziale di sbarra
Protezione contro i guasti interni ad un sistema di sbarre
87G
Differenziale generatore
Protezione contro i guasti interni al generatore
87L
Differenziale di linea
Protezione contro i guasti interni ad una linea
87M
Differenziale motore
87T
Differenziale trasformatore
79
hie
sta
Perdita di sincronismo (perdita di passo)
78PS
Protezione contro i guasti interni ad un motore
Protezione contro i guasti interni ad un trasformatore
Pr
og
ett
oi
ni
nc
–––––––––––––
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
140
PROGETTO
pu
bb
lic
a
La presente Norma è stata compilata dal Comitato Elettrotecnico Italiano e
beneficia del riconoscimento di cui alla legge 1° Marzo 1968, n. 186.
Editore CEI, Comitato Elettrotecnico Italiano, Milano – Stampa in proprio
Autorizzazione del Tribunale di Milano N. 4093 del 24 Luglio 1956
Direttore Responsabile: Ing. R. Bacci
Comitato Tecnico Elaboratore
CT 99-Impianti elettrici di potenza con tensioni nominali superiori a 1 kV in corrente alternata (ex SC 11A)
Pr
og
ett
oi
ni
nc
hie
sta
Altre norme di possibile interesse sull’argomento
Progetto
C. 1130:2014-05 – Scad. 24-06-2014
Totale Pagine 143
€ _
Via Saccardo, 9
20134 Milano
T el. 02. 21006. 1
Fax 02.21006.210
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