Buongiorno. Ci troviamo in un sistema TNS 400/230V e tramite una commutazione rete gruppo al mancare della tensione di rete alimentiamo l’impianto. Dovendo dimensionare i conduttori di fase, neutro e terra Vi chiedo come si calcola la massima corrente di cortocircuito in uscita dal gruppo elettrogeno (trifase, fase neutro e fase terra)?
Inoltre certe volte, su alcuni progetti TNS 400/230V, è prevista, sul centro stella del Gruppo Elettrogeno, una “impedenza di messa a terra del centro-stella del gruppo elettrogeno con le relative protezioni”.
Vi chiedo: qual è la funzione di questa impedenza e delle relative protezioni? Quando si deve prevedere? A cosa servono? E quali protezioni sono da prevedere in questi casi?
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Per la protezione dal sovraccarico e dal corto circuito può applicare le seguenti formule:
Protezione dell’alternatore dal sovraccarico
la corrente che determina l’intervento dell’interruttore a protezione del gruppo elettrogeno (nel tempo canonico di 1 ora) è:
dove:
Ih = corrente di intervento termico in ampere del dispositivo di protezione a valle dell’alternatore
Sn = Potenza nominale in kVA dell’alternatore
U = Tensione nominale in Volt ai morsetti dell’alternatore
Protezione dalle sovracorrenti
Ai fini del calcolo e della verifica della protezione dalle sovracorrenti si determina il valore della reattanza nominale dell’alternatore pari a:
dove:
Un = tensione nominale del sistema = 400 V
Uo = tensione stellata del sistema = 230 V
Sn = potenza nominale dell’alternatore in kVA
In = corrente nominale dell’alternatore in A
dalle caratteristiche tecniche dell’alternatore si traggono i valori percentuali di:
– reattanza subtransitoria x”d
– reattanza transitoria x’d
– reattanza sincrona xd
da cui il valore di:
– reattanza subtransitoria X”d
– reattanza transitoria X’d
– reattanza sincrona Xd
con i quali si determinano
1-la corrente di corto circuito trifase subtransitoria ai morsetti dell’alternatore: I”k = Uo / X”d
1a-la corrente di corto circuito trifase transitoria ai morsetti dell’alternatore: I’k = Uo / X’d
2-la corrente di corto circuito bifase subtransitoria ai morsetti dell’alternatore: I”k / 2 = 0,866 I”k
2a-la corrente di corto circuito bifase transitoria ai morsetti dell’alternatore: I’k2 / 2 = 0,866 I’k
3-la corrente di corto circuito monofase subtransitoria ai morsetti dell’alternatore: I”k1 = 3Uo / (2X”d + Xo)
3a-la corrente di corto circuito monofase transitoria ai morsetti dell’alternatore: I’k1 = 3Uo / (2X’d + Xo)
4-la corrente massima di corto circuito ai morsetti dell’alternatore: I”k1 = 1,4 I”k
5-la corrente massima di corto circuito valore di picco ai morsetti dell’alternatore: Ip1 = 2,82 I”k1
dai risultati delle formule sono determinabili le caratteristiche delle protezioni a massima corrente e a corrente differenziale per la protezione dal sovraccarico, dal corto circuito e dal guasto verso terra. Si ricorda che per gli eventuali circuiti di sicurezza sottesi al gruppo si dovrà omettere la protezione dal sovraccarico.
Con la frase “impedenza di messa a terra del centro-stella del gruppo elettrogeno” è da intendersi che per il funzionamento in isola del gruppo elettrogeno si realizzerà un sistema IT isolato da terra (o a mezzo impedenza) al fine di limitare le correnti verso terra in caso di guasto. Per i gruppi con funzioni di sicurezza o di riserva è possibile derogare dall’applicazione delle prescrizioni indicate nel cap. 413.1.5 della norma CEI 64-8 non installando dispositivi di controllo dell’isolamento per l’interruzione dell’alimentazione dopo il secondo guasto a terra.
Normalmente, realizzando per il funzionamento in collegamento con la rete o in isola un sistema TT o un TN-S, il centro stella dell’alternatore è collegato all’impianto di terra. In questi casi per la protezione contro i contatti indiretti, considerato il modesto valore della corrente di guasto a terra, è in genere d’obbligo l’utilizzo del dispositivo differenziale.
Pertanto l’impedenza di messa a terra è da prevedersi solo quando si realizza un sistema IT con controllore dell’isolamento al fine di garantire la continuità dell’alimentazione dopo il primo guasto a terra e coordinando per il secondo guasto le protezioni per l’interruzione automatica secondo i criteri indicati nell’art. 413.1.5.4 della CEI 64-8.
Ha risposto per NT24:
Roberto De Girardi
