Schemi di collegamento

La protezione di modo comune o di modo differenziale in funzione del collegamento alla terra

Le sovratensioni sulle linee di bassa tensione possono manifestarsi tra i conduttori attivi (di modo differenziale) o tra i conduttori attivi e la terra (di modo comune). La corrente di fulmine che attraversa i captatori e le calate induce sui circuiti interni alla struttura delle sovratensioni che possono essere sia di modo comune che differenziali. Le sovratensioni di modo comune sono in genere predominanti rispetto a quelle di modo differenziale perché sono favorite dalla spira che si richiude attraverso la calata e i conduttori del circuito interessato. La protezione contro le sovratensioni di modo comune è realizzata tra fase e PE o fase e PEN in funzione del tipo di collegamento a terra (fig. 6.15).

Una fulminazione che causa delle sovratensioni di modo comune può, in alcuni casi, provocare la formazione di sovratensioni di modo differenziale. Nei sistemi TT e TNS la messa a terra del neutro determina infatti una dissimmetria tra le fasi che può introdurre delle sovratensioni di modo differenziale come effetto di una fulminazione di modo comune (fig. 6.1.5).

Nella fig. 6.15 è rappresentato il caso di un impianto appartenente ad un sistema TT protetto in modo comune. La resistenza R₂ dell’impianto è molto più grande della resistenza R1 di messa a terra del neutro. Come evidenziato in figura la corrente di scarica attraversa i varistori V₁ e V₂ che sono collegati in serie e si richiude seguendo il percorso a resistenza più bassa. In questa situazione tra i punti A e B si stabilisce una sovratensione di modo differenziale che al limite può raggiungere il valore U₁ + U₂. Aggiungendo una protezione di modo differenziale (fig. 6.16) il percorso della corrente cambia limitando il valore della sovratensione tra i punti A e B al valore U₃. Nella tabella 6.2 sono indicati i tipi di protezione che possono essere utilizzati in funzione del collegamento a terra del sistema.

Tab. 6.2 – Tipo di collegamento degli SPD in relazione al collegamento a terra del sistema

Schemi di collegamento degli SPD in funzione del tipo di distribuzione adottato

Nelle figure che seguono, in funzione del tipo di distribuzione adottato, sono rappresentati gli schemi di collegamento degli SPD normalmente utilizzati.

Figura 6.17: Sistema TT - Collegamento di un SPD tripolare. Neutro collegato alla terra di cabina e masse degli utilizzatori collegate ad un impianto di terra indipendente. La protezione contro i contatti indiretti è ottenuta mediante interruttori differenziali. É necessaria una protezione di modo comune tra i conduttori attivi e la terra e consigliata una protezione di modo differenziale tra le fasi e il neutro.

Figura 6.18: Sistema TT - Collegamento di un SPD bipolare. Neutro collegato alla terra di cabina e masse degli utilizzatori collegate ad un impianto di terra indipendente. La protezione contro i contatti indiretti è ottenuta mediante interruttori differenziali. É necessaria una protezione di modo comune tra i conduttori attivi e la terra e consigliata una protezione di modo differenziale tra le fasi e il neutro.

Figura 6.19: Sistema TNC – Il neutro è collegato alla terra di cabina mentre le masse degli utilizzatori sono collegate ad un conduttore, denominato PEN, che svolge la funzione sia di protezione che di neutro. La protezione contro i contatti indiretti è ottenuta mediante interruttori magnetotermici. Essendo le apparecchiature tutte collegate in equipotenzialità non si può manifestare un aumento del potenziale di terra rispetto le apparecchiature. Una protezione di modo comune tra le fasi e il PEN fornisce sufficienti garanzie.

Figura 6.20: Sistema TNS - Collegamento di un SPD tripolare. Il neutro è collegato alla terra di cabina mentre le masse degli utilizzatori sono collegate ad un conduttore di protezione (PE) separato dal neutro. La protezione contro i contatti indiretti è ottenuta generalmente mediante interruttori magnetotermici. E’ necessaria una protezione di modo comune tra i conduttori attivi e la terra e consigliata una protezione di modo differenziale tra le fasi e il neutro.

Figura 6.21: Sistema TNS - Collegamento di un SPD bipolare. Il neutro è collegato alla terra di cabina mentre le masse degli utilizzatori sono collegate ad un conduttore di protezione (PE) separato dal neutro. La protezione contro i contatti indiretti è ottenuta generalmente mediante interruttori magnetotermici. E’ necessaria una protezione di modo comune tra i conduttori attivi e la terra e consigliata una protezione di modo differenziale tra le fasi e il neutro.

Figura 6.22: Sistema IT - Collegamento di un SPD tripolare. Il neutro può essere isolato da terra o collegato a terra tramite impedenza di elevato valore e le masse delle apparecchiature sono collegate a terra. La protezione contro i contatti indiretti è generalmente ottenuta mediante interruttori automatici che intervengono al secondo guasto verso terra. Il primo guasto non è interrotto ma segnalato tramite un controllore permanente dell’isolamento (CPI).

Figura 6.23: Sistema IT - Collegamento di un SPD bipolare. Il neutro può essere isolato da terra o collegato a terra tramite impedenza di elevato valore e le masse delle apparecchiature sono collegate a terra. La protezione contro i contatti indiretti è generalmente ottenuta mediante interruttori automatici che intervengono al secondo guasto verso terra. Il primo guasto non è interrotto ma segnalato tramite un controllore permanente dell’isolamento (CPI).

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La protezione contro le sovratensioni

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