Potere Di Apertura E Verifica Dell'iquadrot - Non basta fare solo una delle due?

[Benny Pascucci]

Oggi a lezione uno dei miei studenti mi ha fatto una delle domande più intelligenti che abbia mai ricevuto in venti anni di insegnamento.

Nelle ultime lezioni avevo spiegato il potere di apertura e oggi ho concluso la lezione sulla verifica dell'iquadrot.

Alla fine della lezione uno studente alza la mano e dopo il seguente prambolo:

"Prof. non mi è ben chiaro il perchè della necessità di operare la verifica dell'iquadrot".

Mi fa: "Lei ha affermato che la scelta di una protezione avente un potere di apertura superiore alla corrente di corto circuito presunta nel punto di installazione del dispositivo non è di per se stessa sufficiente ad assicurare che l'interruttore pur facendo per bene il suo dovere, riuscendo ad interrompere con certezza (aprendo meccanicamente il circuito e spegnendo l'arco elettrico) la corrente di corto circuito riesca a far sì che il cavo non distrugga a causa del corto circuito. Mi può chiarire meglio questo asserzione"

Era finita l'ora, ma era una domanda troppo ben strutturata per essere lasciata "appesa" fino alla prossima lezione di impianti e ho proposto ai ragazzi di prolungare la lezione di 1h, rinunciando all'ora successiva (educazione fisica).....nessuno ha protestato......

Alla fine della spiegazione ho ringraziato lo studente dandogli otto....ai più potrà sembrare strano prendere un voto buono per una domanda, anzichè per delle risposte alle mie domande, ma sono certo uno studente che fa una domanda del genere sarebbe in grado di dare una risposta a una qualsiasi domanda........

PS. Se c'è qualcuno interessato alla mia risposta posso fare una sintesi e postarla, ma preferirei conoscere prima come avreste risposto voi.

Sui libri è spiegato in modo ottimo il potere di interruzione, in modo ottimo la verifica dell'iquadrot, ma c'è ben poco sul perchè vadano fatte entrambe le cose.....scelta corretta del potere di apertura e verifica successiva dell'integrale di Joule.

[Del_user_23717]

Complimenti allo studente e a te Benny, ammiro molto la tua metodologia, e penso che lo stesso

valga per i tuoi alunni...

Riguardo al motivo di eseguire entrambi i calcoli, poi mi correggerai, io penso che dipenda dal cavo in esame, e quindi dal valore di K²S² specifico, in quanto questo cambia in funzione soprattutto del tipo di isolante, e serve a garantire che esso supporti l'energia specifica che l'interruttore lascia passare.

Domanda (da voto = 2), come ci si comporta per i condotti a sbarre o per le corde nude ?

[Lorenzo (An)]

Scusa Benny, tralasciando per un momento l'elettrotecnica, a me incuriosisce sapere in che tipo di Istituto insegni: tu di comune accordo con la classe puoi decidere di sacrificare un'ora di lezione di pertinenza di un altro docente? O forse tu stesso sei anche il professore di educazione fisica?

[Del_user_23717]

Un pò di elasticità e che diamine!!!!

Magari più in la Benny restituirà l'ora di educazione fisica...

Lo spirito della scuola dovrebbe anche essere questo, battere il ferro finchè è caldo...

Ovviamente questa non sarà la regola, ma la positiva eccezione ad essa che rende la scuola

(grazie ad alcuni docenti) vero luogo di apprendimento...

Poi, se i ragazzi erano daccordo, e il prof. di ed fisica pure, non vedo cosa c'è di strano?

[Carlo Albinoni]

Anche "dalle mie parti" è un argomento piuttosto discusso.

Appena ho tempo metto giù due righe.

Comunque è vero, è una domanda molto opportuna.

Soprattutto perchè, per la stragrande maggioranza dei casi, si fanno gli impianti senza nemmeno sapere cosa è l'I2t.

L'argomento merita il necessario approfondimento.

[Benny Pascucci]

a me incuriosisce sapere in che tipo di Istituto insegni:

Insegno in un Istituto Professionale per l'Industria e l'Artigianato

tu di comune accordo con la classe puoi decidere di sacrificare un'ora di lezione di pertinenza di un altro docente? O forse tu stesso sei anche il professore di educazione fisica?

Dal tono della domanda desumo che qualora fossi stato il mio Preside, forse mi avresti sanzionato....., anzi lo avresti fatto sicuramente!

Solo per soddisfare una tua curiosità, sappi comunque che sono il docente assegnatario della funzione strumentale: Coordinatore per la didattica per l'area tecnico-professionale per la realizzazione del Piano dell'offerta fomativa e devo dar conto del mio operato solo al Dirigente Scolastico.

Se hai fatto quella domanda hai in mente un tipo di scuola che è morta e sepolta, dove tutto avveniva nel rispetto rigido delle ore di lezione assegnate a ciascuno. Oggi si parla di classi aperte, attività di codocenza non necessariamente tra docenti di materie tecniche, etc.

Tanto per farti un esempio, oggi tornando da scuola ho visto uno scavo aperto, mi sono affacciato e ho visto un operaio che giuntava un vecchio cavo tripolare MT con tre corde unipolari nuove.

Mi sono rammaricato che il lavoro fosse terminato, dicendogli che sarebbe stata una cosa interessantissima per i miei ragazzi assistere alla realizzazione di una muffola di giunzione, a partire dalla fase di preparazione delle due teste di cavo, fino alla colata di resina.

L'operaio, visto il mio rammarico, mi ha comunicato la lista di tutti gli interventi simili che la sua ditta dovrà eseguire nei prossimi giorni.

Solo chi ha spiegato almeno una volta come si fa la giunta di un cavo MT, può capire quanto sia importante vederla fare praticamente!

Stai certo che sicuramente non farò perdere quest'esperienza ai ragazzi,......perderanno qualche ora di lezione frontale, ma ne guadagneranno in termini di esperienza e, magari recandosi a piedi in quel cantiere, recupereranno anche l'ora di educazione fisica che a tuo avviso gli ho deliberatamente sottratto, sacrificandola (per usare un tuo termine) per soddisfare una richiesta, che anche se intelligente, poteva essere evasa in un momento successivo.... .

PS. Ai miei tempi, era d'uso, prendere una o due ore di un collega per completare un compito.... che banalità.....

Modificato: 4 dicembre 2008 da Benny Pascucci

[Benny Pascucci]

Appena ho tempo metto giù due righe.

In attesa dell'atteso intervento di Carlo, posto un sunto della mia lezione

Come è ben noto, una conduttura elettrica deve essere protetta contro le sovracorrenti, il che richiede l'installazione a monte di essa di un dispositivo di protezione, che in bassa tensione, nella stragrande maggioranza dei casi è costituito da un interruttore magnetotermico.

Tralasciando la scelta del dispositivo per quanto concerne la protezione dai sovraccarichi, che non è oggetto della presente trattazione, occorre specificare che essa va operata in primis, ricorrendo a un'apparecchiatura avente un potere di interruzione non inferiore alla corrente di corto circuito presunta nel punto di installazione della protezione stessa.

Tale modo di procedere è a garanzia totale del dispositivo di protezione, ma non assicura che al verificarsi di un corto circuito, la conduttura non subisca dei danni permanenti, nonostante la presenza della protezione magnetotermica.

Infatti, scegliere un interruttore magnetotermico avente un potere di apertura non inferiore alla corrente di corto circuito presunta è garanzia totale per il buon funzionamento dell'apparecchiatura. Nel senso che, al verificarsi di un corto circuito, l'interruttore sarà in grado di aprire meccanicamente (separazione dei contatti) ed elettricamente (spegnimento dell'arco) il circuito in maniera certa.

Appare ovvio che la garanzia totale per la conduttura non è assicurata, potrebbe esserlo e non esserlo, in relazione alla energia che fluisce nel circuito durante il guasto, mentre l'interruttore compie la sua opera.

Mi spiego meglio.....

Durante un corto circuito, finché l'interruzione non è completa, nel circuito fluisce un'energia che è data dall'integrale tra 0 e ti del quadrato della i(t) in dt. Questa energia è l'energia specifica (per unità di resistenza), lasciata passare dall'interruttore durante tutta la fase di interruzione e per questo è detta "energia specifica passante" dell'interruttore, che deve essere confrontata con l'energia specifica ammissibile del cavo K^2*S^2.

K è una costante caratteristica dei cavi e dipende oltre che dal tipo di conduttore (Cu o Al), dal tipo di isolante.

I valori di K sono tabellati e sono validi per corto circuiti che durano meno di 5 s per i quali si può supporre che il riscaldamento dei conduttori, conseguente al corto circuito sia adiabatico, ossia senza che si abbia trasmissione di calore all'isolante e alle parti vicinali..

S è la sezione in mmq del cavo.

La verifica va fatta SEMPRE contro il cortocircuito massimo, che nel sistema BT è quello trifase franco ai morsetti dell'interruttore, disponendo delle curve dell'energia specifica passante dell'interruttore fornite dal costruttore e confrontandola con l'energia specifica ammissibile per il tipo di cavo scelto.

Qualora tale verifica non vada a buon fine ci sono due possibilità:

1) cambiare l'interruttore, scegliendone uno caratterizzato da un'energia specifica passante minore;

2) aumentare la sezione del cavo

Nel caso di condutture alimentanti circuiti di sicurezza, qualora si ricorra a interruttori solo magnetici o a interruttori magnetotermici con sganciatore termico sovradimensionato, la verifica va fatta anche per la corrente di corto circuito minima, che nel sistema BT è quello monofase a fondo linea.

In tale caso occorrerà verificare che la soglia di intervento istantaneo dell'interruttore sia non inferiore alla corrente di corto circuito minima.

Qualora tale verifica non vada a buon fine ci sono due possibilità:

1) cambiare l'interruttore scegliendone uno caratterizzato da una soglia magnetica inferiore;

2) aumentare la sezione del cavo, sì da aumentare la corrente di corto circuito minima.

Nel caso di presenza di protezione termica non sovradimensionata la norma CEI 64-8 la considera sufficiente a garantire la protezione contro il corto circuito a fondo linea.

Spero di non aver tediato nessuno....

Modificato: 4 dicembre 2008 da Benny Pascucci

[Lorenzo (An)]

Se hai fatto quella domanda hai in mente un tipo di scuola che è morta e sepolta

Urca Benny, ho solo 37 anni, ma tu mi hai fatto rendere conto di appartenere ormai ad una generazione scolastica che non esiste più; hai ragione. Chiedo scusa per la mia ignoranza.

[Adelino Rossi]

Qualora tale verifica non vada a buon fine ci sono due possibilità:

1) cambiare l'interruttore scegliendone uno caratterizzato da una soglia magnetica inferiore;

2) aumentare la sezione del cavo, sì da aumentare la corrente di corto circuito minima.

Non hai assolutamente tediato anzi hai richiamato l'attenzione su una verifica decisamente importante.

Per quanto riguarda la pratica, vedi giunto mt, hai ragione nel senso che ci sono moltissime nozioni utili

cui gli studenti non hanno accesso all'esterno della scuola.

In italia per la maggioranza dei casi è inesistente la collaborazione scuola mondo del lavoro per molti motivi di vario genere.

Insegnanti come te che cercano, per quanto possibile di dare anche un senso pratico allo studio sono encomiabili.

[Livio Migliaresi]

[Benny Pascucci]

Grazie a Livio e ad Adelino per l'apprezzamento.

....come ci si comporta per i condotti a sbarre o per le corde nude ?

Semplicisticamente si potrebbe pensare, la verifica dell'I2t ha senso solo per i cavi, in quanto solo per essi c'è il problema della distruzione dell'isolamento nel caso in cui la condizione:

I^2t<=K^2*S^2

non sia verificata. Ma, in effetti non è così.

La verifica dell'I2t va fatta anche per i conduttori nudi e per i condotti sbarre.

Non per niente la norma CEI 64-8 riporta all'art.434.3.2 la seguente nota:

2 Altri valori di k sono allo studio per:

- conduttori di piccola sezione (in particolare per sezioni inferiori a 10 mm2);

- durate del cortocircuito superiori a 5 s;

- altri tipi di giunzioni tra conduttori;

- conduttori nudi;

- cavi con isolamento minerale.

Per i cavi con isolamento minerale si possono assumere, in via prudenziale e in base alle temperature iniziali di cui alla Tab. 52D del paragrafo 523.1.1 e alle temperature finali della Tab. 54E del paragrafo 543.1.1, i seguenti valori di K:

- cavo in rame con guaina esterna in PVC: K = 115 (J0 = 70 °C; Jf = 160 °C)

- cavi in rame nudo e a portata di mano: K = 135 (J0 = 70 °C; Jf = 200 °C)

- cavi in rame nudo e non a portata di mano: K = 200 (J0 = 105 °C; Jf = 500 °C)

La ragione del perchè della verifica da operare anche per i cavi nudi e per blindosbarre è evidente.

Tali elementi potrebbero assume una temperatura eccessiva e costituire pericolo:

- per le persone che accidentalmente si trovassero a toccarli o

- per le cose (rischio di incendio) nel caso di elementi a contatto con strutture combustibili.

Domanda (da voto = 2)

Altro che domanda da voto 2....come vedi non era assolutamente banale......anzi.....

Ti ringrazio per avermi dato l'opportunità di fare questa precisazione.....

P.S. Riporto per gli scettici un link ad un catalogo tecnico di una blindosbarra.....il primo che ho trovato in rete....qualora si clicchi a pag 112 c'è una scheda tecnica da cui si può desumere quale deve essere l'I2t del dispositivo di protezione.

Modificato: 5 dicembre 2008 da Benny Pascucci

[electra]

Grande Benny

mi sarebbe piaciuto avere un insegnante come te.

ciaoo

[Del_user_23717]

In tale caso occorrerà verificare che la soglia di intervento istantaneo dell'interruttore sia non inferiore alla corrente di corto circuito minima.

è un errore di battitura? o c'è qualcosa che non mi torna...

poi, un altra curiosità:

in caso di corto circuito a fondo linea fase-terra, in assenza di interruttori differenziali, che calcolo si adopera per la verifica della corrente di corto, specialmente per il valore efficace della componente asimmetrica di quest' ultima?

basta conoscerne esclusivamente l' impedenza?

ineressante questa discussione...

[Carlo Albinoni]

In attesa dell'atteso intervento di Carlo, posto un sunto della mia lezione

Penso che a questo ottimo sunto non vi sia molto da aggiungere.

Ma una cosina sì.

Perchè è una domanda che salta sempre fuori.

E' la domanda da cui siamo partiti.

Come regola generale, la protezione da sovraccarico e da corto circuito, va verificata separatamente e può essere garantita da un unico dispositivo, oppure da due separati.

Ma è proprio necessario effettuare sempre le due verifiche?

La domanda non è banale.

Perché la stragrande maggioranza degli impianti elettrici vengono realizzati senza sapere cosa sia l'I²t, nè il K²S².

Tra l'altro, l'unico dato evidente di un interruttore è il suo potere di interruzione. L'energia specifica lasciata passare, invece, va cercata nei cataloghi o nei software.

Gli impianti domestici, e quelli piccoli in generale, vengono esguiti senza effettuare queste verifiche (di solito).

Sono "fuori norma" ? sono pericolosi?

Ci risponde uno degli articoli più utilizzati della norma impianti, il 435.1.

Questo articolo costituisce una sanatoria, o uno sconto.

Ci dice che è sufficiente verificare che il potere di interruzione del dispositivo sia superiore alla corrente di corto presunta e che sia garantita la protezione da sovraccarico che.... vuoilà, la verifica del corto circuito si considera automaticamente verificata.

E' chiaro che non vi è nulla di scientifico, in questo sconto molto contestato.

E' solo una constatazione pratica. Si verifica che nella stragrande maggioranza degli impianti reali, con la stragrande maggioranza degli interruttori in commercio, ciò è vero.

La protezione da sovraccarico è "più forte" di quella da corto circuito.

Il medesimo articolo della norma, tuttavia afferma, che per particolari tipi di interruttori, "che non limitano", ciò potrebbe non essere vero.

La norma quindi, pur senza trattare esaurientemente la questione, autorizza a non verificare il corto. Gli impianti domestici realizzati senza verificare l'I²t sono salvi.

[Benny Pascucci]

è un errore di battitura? o c'è qualcosa che non mi torna...

Grazie Attila....scommetto ti sei chiesto....se così fosse, dato che non c'è neanche lo sganciatore termico, chi aprirebbe la corrente di corto circuito minima? La risposta è.....Orazio.....

La frase corretta è:

In tale caso occorrerà verificare che la soglia di intervento istantaneo dell'interruttore sia non superiore alla corrente di corto circuito minima.

Gli impianti domestici, e quelli piccoli in generale, vengono esguiti senza effettuare queste verifiche (di solito).

Sono "fuori norma" ? sono pericolosi?

Ci risponde uno degli articoli più utilizzati della norma impianti, il 435.1.

Ci dice che è sufficiente verificare che il potere di interruzione del dispositivo sia superiore alla corrente di corto presunta e che sia garantita la protezione da sovraccarico che.... vuoilà, la verifica del corto circuito si considera automaticamente verificata.

Cavolo.... :ph34r:

Grazie per la precisazione, Carlo....mi era sfuggita questa chicca....

Alla sanatoria per fortuna si contappone la "parata di c....".

E' come se in questo articolo ci fosse scritto:

Al veriificarsi delle condizioni:

- dispositivo unico;

- potere di apertura non inferiore alla corrente di corto circuito presunto nel punto di installazione

il progettista può non effettuare le due verifiche di congruenza al corto circuito interruttore-cavo. se è certo che il suo dispositivo sia un limitatore....

Modificato: 5 dicembre 2008 da Benny Pascucci

[eleseici]

Ma lo studente che ha posto questa domanda é stato lapidato dai compagni?

[Benny Pascucci]

Ma lo studente che ha posto questa domanda é stato lapidato dai compagni?

No....e perchè?

Io non ho costretto nessuno a rimanere, erano liberi di andare, di fare ciò che volevano, ma nessuno si è lamentato, anzi.

Io credo che gli studenti abbiano un sesto senso.....capiscono quando un docente li rispetta profondamente....

Prima di cominciare l'ora aggiuntiva ho fatto un breve prambolo, dicendo che l'argomento era un approfondimento molto spinto dei concetti di potere di apertura e verifica della congruità protezione-cavo e che, teoricamente non è un argomento del programma di quinta, ma che non si sarebbero pentiti ad ascoltare le mie parole......si sono fidati!

Tutto qua

[eleseici]

Onore al merito sia degli studenti sia del prof. Complimenti!!

[vinlo]

Io oltre che un prof. come Benny ( non che i miei non fossero bravi ), avrei voluto un compagno di studi così...

Poi noi,ex studenti o studenti dell' I.P.S.I.A., non so perchè, ma non siamo ben visti rispetto a quelli dell' I.T.I.S.

Scusate il piccolo sfogo...

Benny, aggiungo una mia curiosità,il tuo studente come ha finito l'anno??

[Benny Pascucci]

Benny, aggiungo una mia curiosità,il tuo studente come ha finito l'anno??

Gli ho dato nove, ma detto tra noi era da dieci. speriamo non mi legga...

All'esame di qualifica 83/100 e media dell'otto, che non è poco...

[Mauro Dalseno]

Bravo Benny, peccato che non ti ho avuto come professore, complimenti per le chiarissime spiegazioni.