Le correnti di sovraccarico sono correnti anomale del circuito che in relazione all’intensità e al tempo di permanenza possono provocare surriscaldamenti inaccettabili alle condutture, con danni agli isolanti, ai collegamenti, ai terminali. In alcuni casi possono essere anche essere causa di innesco d’incendio con danni per le persone e le cose.
Da questo si comprende l’importanza di un corretto dimensionamento e coordinamento delle protezioni delle condutture contro i sovraccarichi. La norma CEI 64-8/4 fornisce in proposito indicazioni sulle caratteristiche che devono possedere i dispositivi di protezione.
In particolare deve essere verificata la seguente condizione: Ib
In pratica la corrente nominale In del dispositivo di protezione deve essere compresa fra la corrente di impiego (Ib) che il circuito è destinato a trasportare in condizioni normali e la portata a regime permanente (IZ) del conduttore impiegato.
Il dispositivo di protezione interviene sicuramente solo per correnti uguali o maggiori alla sua corrente convenzionale d’intervento If (fig.1).
Figura 1 - Il dispositivo di protezione interviene sicuramente solo per correnti uguali o maggiori alla sua corrente convenzionale d’intervento If
Se in base alla relazione precedente si assumesse In=Iz le correnti comprese fra In e If, di sovraccarico per il cavo, potrebbero permanere per un tempo indeterminato senza essere interrotte. Per interrompere ogni corrente superiore alla portata Iz del cavo si dovrebbe porre If=Iz. A queste condizioni si dilata però la distanza fra la corrente Ib di impiego del cavo, che per rispettare la condizione imposta deve essere inferiore a In, e la portata Iz che abbiamo invece posto uguale a If. Il cavo risulta in tal modo sotto utilizzato, con una corrente d’impiego Ib di gran lunga inferiore alla sua portata.
In sede normativa, per risolvere il problema, si è raggiunto un compromesso che prevede il rispetto della seguente condizione:If<1,45Iz.
Per meglio chiarire, il valore di corrente If che provoca l’intervento del dispositivo di protezione entro il tempo specificato dalla sua curva d’intervento termico, non deve superare 1,45 volte la portata (Iz) del conduttore. Quanto detto è riassunto nei grafici di figura 1.
Figura 2 - Coordinamento cavo-interruttore per la protezione contro i sovraccarichi.
a) intervallo Ib-Iz minimo (cavo sfruttato al massimo), intervallo Iz-If massimo (cavo sotto protetto).
b) intervallo Ib-Iz massimo (cavo sotto utilizzato), intervallo Iz-If nullo (cavo totalmente protetto).
c) compromesso normativo, si rinuncia a utilizzare il cavo per correnti nell’intervallo Ib-Iz e si rinuncia alla sicura protezione per le correnti nell’intervallo Iz-If.
Riassumendo (figura 3), il dispositivo di protezione contro il sovraccarico deve soddisfare le due condizioni:
Ib
Figura 3 – Condizioni di coordinamento cavo-dispositivo di protezione
Le suddette relazioni sono fra loro dipendenti dal rapporto In/If variabile a seconda del dispositivo di protezione che può essere un interruttore automatico o un fusibile.
Se si utilizza come protezione un interruttore automatico non regolabile rispondente alle norme di prodotto, la corrente convenzionale di intervento If è uguale a 1,45 volte la corrente nominale In (negli interruttori non regolabili si ha If=1,3In). Soddisfatta la prima condizione la seconda si ritiene implicitamente soddisfatta. Se si utilizza un fusibile si ha invece If=1,6In. Il coordinamento impone dunque: In<(1,45/1,6)Iz=0,9Iz. Da cui: Ib