Interruttore Differenziale Per Inverter È Necessario?

[Robi72]

Buongiorno,

premessa ho una scarsa esperienza in materia.

Sto realizzando un applicazione dove un inverter comanda 8 motori da 7,5 kW.

A monte dell'inverter ho previsto dei fusibili ( taglia letta sul manuale dell'inverter) mentre a valle dell'inverter ho previsto una termica per ogni motore.

Il consulente del cliente ha contestato la mancanza del differenziale per la protezione da contatti indiretti sui motori e loro cavi di alimentazione, dicendo che sul manuale dell' inverter ( in questo caso ABB) viene scritto che il produttore dell'inverter non assicura questa protezione.

Devo seguire le indicazioni del consulente o normativamente la mia applicazione è giusta?

Grazie.

[mmelettra]

Ciao,

facendo assistenza presso vari stabilimenti in tutta Italia posso dirti che al 90% dei casi ho sempre trovato un solo differenziale in alimentazione al quadro elettrico e non dedicato ad ogni motore.

Per quanto riguarda ABB ti confermo che non assicurano che vada in allarme in caso di dispersione verso terra del motore, ma credo che qualsiasi altra casa non assicuri questa protezione, comunque sul manuale dovrebbe esserci l'esempio di collegamento e se vengono indicati solo fusibili non penso sia obbligatorio aggiungere un differenziale per ogni motore.

Secondo me la tua applicazione è corretta, diciamo che un differenziale per ogni motore non penso gli faccia male anche perchè aiuterebbero a ricercare il guasto più facilmente in caso di dispersioni, onestamente mi sembrano un po' sprecati, però dal punto di vista normativo per l'esecuzione di un nuovo quadro elettrico purtroppo non ti posso aiutare.

Dovresti provare a chiamare direttamente in ABB e chiedere, penso che qualche indicazione dovrebbero darla.

[Carlo Albinoni]

Siamo in TT? siamo in TN? ci sono diverse strade per ottenere la protezione dai contatti indiretti.

[Robi72]

Il sistema è TN-S.

[Livio Orsini]

mentre a valle dell'inverter ho previsto una termica per ogni motore.

Attenzione che le componenti ad alta frequenza dell'inverter potrebbero cuasare interventi impropri degli interruttori se questi non sono espressamente previsti per uso sotto inverters.

COme protezione dei motori, vista anche la taglia degli stessi, non saranno molto efficaci; proteggeranno solo la linea di alimentazione da eventuali sovraccarichi, mentre per un eventuale corto circuito su di una linea interverrà prima la protezione elettronica dell'inverter stesso che limiterà la corrente totale.

Io sono piuttosto diffidente sull'uso di differenziali tra inverter e motore.

Però sentiamo cosa dice Carlo Albinoni che su questi argomenti è sicuramente esperto e competente.

[fmussolin]

Il consulente del cliente ha contestato la mancanza del differenziale per la protezione da contatti indiretti sui motori e loro cavi di alimentazione, dicendo che sul manuale dell' inverter ( in questo caso ABB) viene scritto che il produttore dell'inverter non assicura questa protezione.

...magari il consulente consiglia un 30 mA?

Di che inverter si tratta? Il modello voglio dire....

Che resistenza di terra c'è nello stabilimento?

A monte del quadro è prevista comunque una protezione di tipo differenziale? Ed è coordinata con la resistenza di terra?

La termica di ciascun motore a valle dell'inverter potrebbe darti qualche problema, attenzione alla lunghezza cavi totale e alla qualità dei motori, se superi la lunghezza max prevista dal costruttore dell'inverter, meglio prevedere dei filtri du/dt per evitare dei picchi di tensione sui motori

[Robi72]

Il modello dell'inverter è un ACS880.

Per la resistenza di terra non so ancora dirti, il cliente sta ultimando il capannone.

L'alimentazione di ogni quadro elettrico è protetta da differenziale. Penso sia coordinata con la resistenza di terra (quella parte di impianto non è di mia competenza)

[Livio Orsini]

Se i motori sono messi a terra e la ressitenza di terra ha valori nella norma, un'eventuale dispersione verso la carcassa del motore non può essere causa di folgorazioni.

Interverrebbe comunque la protezione dell'inverter che potrebbe essere riavviato solo con intervento manuale e dopo aver eliminato il guasto.

[fmussolin]

Dice bene Livio: ogni quadro dotato di propria protezione, valori di resistenza di terra nella norma e collegamenti fatti a regola d'arte, non dovresti avere problemi in caso di dispersione.

Su ACS880 ti suggerisco di controllare il parametro 31.20 che monitora l'earth fault e il comportamento dell'inverter in caso di dispersione verso terra

Modificato: 15 agosto 2015 da fmussolin

[Carlo Albinoni]

Prima questione: è necessario il differenziale?

Dipende: valgono le regole generali. In un impianto TN potrebbe non essere necessario, il progettista deve valutare.

Seconda questione: quale differenziale?

Di sicuro non un 30 mA (a meno che ci si trovi in bagno, o in sauna). E' sufficiente un differenziale coordinato con la terra (300 mA nel caso di luoghi a rischio di incendio).

Come regola generale ci vuole un differenziale di tipo F nel caso di inverter monofase e di tipo B nel caso di inverter trifase, fatti ad hoc per gli inverter (tuttavia se il costruttore dell'inverter dichiara che è esente da guasti in continua verso terra il tipo B non è necessario). In assenza si può usare un differenziale selettivo o di tipo "immune ai disturbi".

Modificato: 15 agosto 2015 da Carlo Albinoni

[ivano65]

io un differenziale da 300ma generale lo metterei comunque.

metterne uno per inverter e'solo un aggravio di costi inutili

[Livio Orsini]

E' sufficiente un differenziale coordinato con la terra (300 mA nel caso di luoghi a rischio di incendio).

Se fossi costretto ad usare un differenziale a monte dell'inverter non scenderei al di sotto di 300 mA di Idn. Bisogna anche considerare l'eventuale filtro di rete dell'inverter che sicuramente qualche sbilanciamento sulle correnti di fase lo comporta.

A mio giudizio è molto meglio curare bene l'impianto di terra e cercare di avere una resitenza di terra più piccola possibile, molto al di sotto del limite normativo-legale. Curare bene la messa a terra delle parti metalliche dei motori. Questa è la miglior assicurazione contro le folgorazioni.

[Carlo Albinoni]

Curare bene la messa a terra delle parti metalliche dei motori. Questa è la miglior assicurazione contro le folgorazioni.

Certamente.

Tuttavia in un sistema TT un differenziale sarebbe comunque necessario.

[Livio Orsini]

Certo Carlo. Ci sono casi in cui sei costretto ad usare il differenziale. In questi casi i problemi di interventi intempestivi son difficili da ovviare.

[Carlo Albinoni]

Difficili? basta scegliere il differenziale giusto.... ;-)

[guasto123]

io ho gli inverter ti conviene mettere l'interruttore perche al primo contatto sbalzo di tensione ti salta qualcosa fidati a me è già successo ero senza interruttore uno sbalzo di corrente e l'inverter e saltato poi sono stato costretto a mettere su l'interrutore  

[Livio Orsini]

Difficili? basta scegliere il differenziale giusto....

 

E' proprio questo che a volte risulta difficile.

 

 

o ho gli inverter ti conviene mettere l'interruttore perche al primo contatto sbalzo di tensione

 

Con un interruttore automatico differenziale non proteggi gli apparati dalle sovratensioni. per questi problemi si devono usare SPD.

però se l'inverter è di buona qualità e ben installato questi problemi non capitano. Gia i soli induttori di rete se non eliminano smorzano molto questi transitori.

[time]

Con l'attuale situazione normativa, il dispositivo di protezione da guasti a terra a bordo degli inverter serve a proteggere l'apparecchiatura pertanto, nella norma di prodotto degli inverter, non ha la stessa affidabilità richiesta ai dispositivi differenziali per la protezione delle persone.

Si spera che in futuro, l'attuale norma di prodotto venga modificata per stabilire i requisiti necessari affinché il dispositivo venga riconosciuto ai fini della sicurezza delle persone contro i contatti indiretti dalla norma impianti.

 

Per quanto attiene ai Sistemi TN, nei circuiti con inverter, la condizione (Uo/Zs >= Ia) perde di significato in quanto, un guasto franco a terra sul motore determina una corrente di guasto che fluisce tramite l'inverter per richiudersi al secondario del trasformatore MT/BT utente alimentato dalla rete pubblica in media tensione.

Un primo problema lo abbiamo nel stabilire quale sia il valore introdotta all'impedenza dell'anello di guasto (Zs) dall'inverter e se anche tale valore fosse reso noto dai costruttori, i dispositivi di protezione contro le sovracorrenti non potrebbero intervenire, visto che l'inverter, in caso di guasto per proteggersi, limita la corrente di guasto.

L'inverter non è un elemento passivo che introduce soltanto un impedenza nel circuito guasto, ma è un componente attivo che riduce la corrente di guasto a valori di poco superiori alla corrente nominale che fa perdere di significato la condizione (Uo/Zs >= Ia), visto che l'alimentazione del motore con un guasto a terra non potrebbe essere interrotta dai dispositivi di protezione contro le sovracorrenti visto che l'inverter impedisce che si stagilisca la sovracorrente Uo/Zs.

 

Durante un guasto, una persona in contatto con la massa non è da ritenersi in sicurezza se non diversamente specificato dal costruttore, visto che per la norma di prodotto, non è previsto che un inverter in standby, sezioni il circuito a valle di esso così da garantre la sicurezza delle persone e pertanto, allo stato delle cose, l'unica soluzione per la protezione a regola d'arte contro i contatti indiretti, è l'addozione di una protezione differenziale che nel caso degli inverter trifase deve essere di tipo B se non diversamente specificato dal costruttore dell'inverter stesso.

[time]

Devo chiedere scusa, in quanto non ho puntualizzato che quanto da me scritto, è relativo alla protezione contro i contatti indiretti per interruzione automatica dell'alimentazione, protezione che nella quasi totalità degli impianti che mi chiedono di verificare risulta attuata e che quindi, io ho il compito di riportarne i diffetti e le correzioni da fare se si vuole attuare tale tipo di protezione contro i contatti indiretti.

[Carlo Albinoni]

 

Un primo problema lo abbiamo nel stabilire quale sia il valore introdotta all'impedenza dell'anello di guasto (Zs) dall'inverter e se anche tale valore fosse reso noto dai costruttori

 

 

Zs è l’impedenza dell’anello di guasto che comprende la sorgente, il conduttore attivo fino al punto di guasto ed il conduttore di protezione tra il punto di guasto e la sorgente.

Cioé la norma chiede di considerare solo guasti "franchi", senza l'eventuale impedenza introdotta dal carico che può essere inverter o qualunque altro apparecchio utilizzatore.

 

Del resto, in tutto il mondo negli impianti TN, industriali o domestici, si effettua la protezione la protezione dai contatti indiretti (fault protection) senza differenziale con interruttore automatico o fusibile, anche in presenza di inverter.

 

Se vuoi sostenere che sia "meglio" utilizzare gli interruttori differenziali anche in TN per proteggere meglio anche in presenza di guasti non franchi, questo è un argomento interessante, ma questo si scontra con la pratica impiantistica.

[remo williams]

Time,ma tu dai per assodato che l inverter,riesca in caso di guasto a,discriminare e calmierare la corrente di guasto...

 

Permettimi,ma è una certezza che in impiantistica,potrebbe anche non avere vita facile...

[Livio Orsini]

l problema è sempre legato all'impedenza di terra; se questa fosse zero non ci sarebbero problemi.

Nella pratica non è così.

[ZG81]

Dal punto di vista normativo non credo vi sia allo stato attuale una distinzione tra

Protezione dai contatti indiretti generici e

Protezione dai contatti indiretti di apparecchiature a valle di un inverter

È corretto?

Se si allora non è indispensabile montare il differenziale ma utilizzare fusibili/automatici. (Il fatto che sia più o meno corretto credo sia opinabile).

Per avere maggior garanzia si potrebbe verificare se, a fronte di un c.c. franco verso terra, non si possa generare una tensione superiore ai 50V?

In questo caso anche in caso di non rilevamento del guasto da parte dell'inverter non si genererebbe nessun rischio per le persone.

[SandroCalligaro]

Premetto la mia ignoranza sui sistemi di protezione.

 

Dico solo è improbabile ottenere tramite l'inverter una protezione affidabile dai guasti di isolamento tra fasi del motore e terra, senza contare il fatto che anche all'interno dell'inverter stesso ci possono essere guasti tra i terminali del DC bus e la carcassa metallica.

Le uniche misure di corrente sono sulle uscite verso il motore, e ci sono (solitamente) solo due sensori, non tre, per ragioni di costo. Questo è possibile perché si suppone che il carico sia un sistema isolato.

E' vero che si può rilevare una sovracorrente in caso di corto vero e proprio tra una fase del motore e terra (se i sensori sono "posizionati" in un certo modo), ma non è possibile rilevare il guasto verso terra se la corrente è relativamente piccola (e "relativamente" è riferito alla corrente nominale dell'inverter!).

[Livio Orsini]

guasto verso terra se la corrente è relativamente piccola (e "relativamente" è riferito alla corrente nominale dell'inverter!).

 

Questo assieme all'impedenza di terra è il limite di tutto.

Esempio.

Impedenza di terra di 10 ohm, ottimo valore, già con correnti di 5 A si raggiunge il valore limite per la sicurezza. Se inverters di piccola taglia le protezioni son già intervenute, su inverter con correnti nominali di 100A, ad esempio, questo è un valore che si perde nel "fondo".