Che cos'è la capacità di interruzione
La capacità di interruzione di un interruttore magnetotermico è il valore massimo di corrente di cortocircuito che l'apparecchio è in grado di interrompere correttamente, senza danneggiarsi in modo irreparabile. È indicata dal costruttore con la sigla Icu e si esprime in kiloampere.
Ogni interruttore deve essere scelto in modo che la sua capacità di interruzione sia almeno pari alla corrente di cortocircuito presunta nel punto in cui è installato. Se l'interruttore interrompe un guasto più intenso di quello che riesce a sopportare, può non aprirsi correttamente o restare danneggiato: in entrambi i casi la protezione non svolge più la sua funzione.
La corrente di cortocircuito non è la stessa in tutto l'impianto: è massima vicino alla cabina di trasformazione e diminuisce man mano che ci si allontana lungo i cavi. Per questo gli interruttori a monte sono in genere scelti con capacità di interruzione maggiori rispetto a quelli periferici.
Icu, Ics e Icw: non sono la stessa cosa
Sulla documentazione degli interruttori compaiono diverse sigle simili ma con significati diversi. Confonderle porta a scegliere un apparecchio inadatto, anche se il numero sembra corretto.
| Sigla | Significato | Uso pratico |
|---|---|---|
| Icu | Corrente di cortocircuito interrompibile senza danni irreparabili | Scelta di base del potere di interruzione |
| Ics | Corrente interrompibile restando idoneo al servizio | Verifica della riutilizzabilità dopo il guasto |
| Icw | Corrente di breve durata sopportata senza interruzione | Per interruttori di quadro e sezionatori |
La Ics è sempre minore o uguale alla Icu e indica il guasto che l'apparecchio può interrompere potendo poi continuare a funzionare. Dopo un guasto prossimo alla Icu, invece, l'apparecchio ha assolto il suo compito ma va sostituito.
La Icw riguarda invece la capacità di sopportare una corrente elevata per un tempo definito senza aprirsi, tipica degli interruttori di quadro e dei sezionatori che non devono necessariamente interrompere il guasto.
Come si determina la corrente di cortocircuito presunta
Per scegliere la Icu occorre conoscere la corrente di cortocircuito presunta nel punto di installazione. Questo valore si ricava dall'impedenza complessiva del circuito a monte: il trasformatore, i cavi e i collegamenti. Più bassa è l'impedenza, più alta risulta la corrente di guasto.
Vicino a un trasformatore di cabina la corrente presunta può raggiungere valori molto elevati; dopo una lunga linea in cavo si riduce in modo netto. Per questo non si sceglie un unico valore di Icu per tutto l'impianto, ma si valuta punto per punto o per gruppi di quadri con caratteristiche simili.
Nella pratica del progetto la corrente di cortocircuito si calcola con gli strumenti dedicati, che tengono conto dell'impedenza di rete, del trasformatore e delle linee. Il valore così ottenuto è la base per confrontare le varie offerte di interruttori.
Criteri di scelta della Icu
Il criterio di base è semplice: la capacità di interruzione dell'interruttore deve essere maggiore o uguale alla corrente di cortocircuito presunta nel punto di installazione. Se il confronto è al limite, conviene salire di una taglia, perché la stima della corrente di guasto può variare con l'assetto della rete.
Vale la pena distinguere tra guasto trifase, bifase e monofase verso terra: la corrente cambia a seconda del tipo di guasto e il valore più elevato, di norma quello trifase simmetrico, è quello che guida la scelta della Icu. Considerare solo il caso più favorevole significa sottovalutare la sollecitazione reale dell'apparecchio.
La scelta dipende anche dal tipo di impianto. In una cabina di trasformazione o in un quadro generale le correnti di guasto sono elevate e richiedono apparecchi con Icu alta; nei quadri di piano o di zona, protetti a monte, si possono usare apparecchi con Icu più contenuta, purché verificati con il valore locale.
A parità di corrente nominale, gli interruttori sono disponibili in più classi di capacità di interruzione. Scegliere la classe superiore solo per prudenza aumenta i costi, mentre scegliere quella inferiore per risparmiare mette a rischio la sicurezza: il valore giusto è quello che copre la corrente di guasto reale con un margine ragionevole.
Coordinamento con l'impianto a monte
La capacità di interruzione va considerata insieme alla protezione a monte. Se l'interruttore a monte è già in grado di interrompere la corrente di cortocircuito, un apparecchio a valle può essere scelto con una Icu inferiore, secondo le regole di coordinamento documentate dai costruttori.
Questo principio, basato sul fatto che la protezione a monte interviene o contribuisce a limitare il guasto, consente di contenere i costi nei quadri periferici senza rinunciare alla sicurezza. Va però verificato caso per caso, perché dipende dal tipo e dalla taratura degli apparecchi usati insieme.
Anche la selettività conta: due interruttori in serie devono essere coordinati in modo che il guasto venga interrotto dall'apparecchio più vicino, evitando che apra anche quello a monte e tolga tensione a parti sane dell'impianto.
Un coordinamento ben fatto si riconosce dal comportamento in caso di guasto: apre solo l'interruttore del circuito interessato, mentre il resto dell'impianto continua a funzionare. Verificare questo aspetto insieme alla Icu evita di risolvere un problema di sicurezza creandone uno di continuità del servizio.
Esempio e conclusione
Consideriamo un quadro generale posto vicino a un trasformatore, dove la corrente di cortocircuito presunta risulta elevata. Si sceglie un interruttore con capacità di interruzione superiore a quel valore, verificando anche la Ics per sapere se, dopo un guasto, l'apparecchio resta utilizzabile.
Per un quadro di zona più lontano, protetto dall'apparecchio generale, la corrente di guasto è ormai ridotta: si può usare un apparecchio con Icu inferiore, confermando con il calcolo che il valore locale sia coperto. La stessa logica si ripete per ogni livello dell'impianto.
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Domande frequenti
Che differenza c'è tra Icu e Ics?
La Icu è la corrente di guasto che l'apparecchio interrompe senza danni irreparabili; la Ics è quella che può interrompere restando idoneo al servizio. La Ics è sempre minore o uguale alla Icu.
Devo usare la stessa Icu in tutto l'impianto?
No. La corrente di cortocircuito diminuisce allontanandosi dalla cabina. Gli apparecchi a monte richiedono Icu maggiori, quelli periferici possono averne una più contenuta, se verificata.
Come scelgo il valore di Icu?
Confrontando la capacità di interruzione dell'interruttore con la corrente di cortocircuito presunta nel punto di installazione: la prima deve essere almeno pari alla seconda.
Posso scegliere una Icu inferiore se c'è un interruttore a monte?
Può essere possibile grazie al coordinamento tra apparecchi in serie, ma solo secondo le regole documentate dai costruttori e verificando il caso specifico.