Guida di selezione di differenziali connessi in serie

Buildings that are modular, eco-friendly and evolve over time. This is best done with ABB Building Solutions for efficient and intelligent spaces.

— Guida alla selezione di dispositivi differenziali connessi in serie

— Il coordinamento a monte e a valle dei dispositivi differenziali è cruciale, specialmente in impianti con carichi che possono causare correnti di dispersione di tipo continuo.

— Indice

004

Introduzione

006

1. Tipi di differenziale e rischio di accecamento (blinding) da corrente continua

008 – 009

2. Differenziali connessi in serie

010 – 011

3. La soluzione più semplice: un differenziale tipo B a monte

012 – 016

4. Soluzioni alternative con i differenziali ABB

017

Riferimenti

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— Introduzione

Questo documento è stato concepito per aiutare gli installatori nella scelta dei dispositivi differenziali per quelle applicazioni che richiedono due o più differenziali in cascata. L’apparecchio a monte infatti può ess reso inefficace (cioè incapace di rilevare la corrente differenziale) dalle dispersioni di tipo continuo lasciate passare dall’apparecchio più a valle.

Questo fenomeno è noto, e verrà definito in questo documento, come accecamento (“blinding”). Il problema è particolarmente rilevante negli impianti che tipicamente generano correnti di dispersione di tipo continuo, come ad esempio quelli per la ricarica dei veicoli elettrici.

Per un’introduzione generale alle apparecchiature differenziali, la loro classificazione e il loro funzionamento, il lettore è rimandato al documento:

ABB Earth Fault Protection white paper [1] (9AKK107992A2402) .

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— 1. Tipi di differenziale e rischio di accecamento (blinding) da corrente continua

Come è risaputo [1], i dispositivi differenziali (RCD, Residual Current Devices) rilevano dispersioni, con forme d’onda che dipendono dal tipo di alimentazione elettrica e dalle caratteristiche del carico. I differenziali sono classificati in diversi ‘tipi’ in funzione di queste forme d’onda:

•

Tipo AC , sono differenziali che rilevano dispersioni di corrente alternata sinusoidale alla frequenza standard (50 o 60 hertz). I differenziali di tipo AC sono disponibili per usi generali e carichi lineari (esempio illuminazione con lampade alogene e tungsteno, forni e riscaldatori senza controllo elettronico, ecc.).

• Tipo F , sono differenziali che, in aggiunta alle caratteristiche dei tipo A, sono espressamente concepiti per rilevare correnti differenziali composite, causate da motori a velocità variabile monofase presenti nelle pompe di calore, lavatrici o condizionatori d’aria. I tipo F hanno anche una maggiore immunità agli interventi intempestivi. I differenziali tipo F rimangono operativi in presenza di corrente continua livellata sovrapposta fino a 10 mA . • Tipo B , sono una estensione dei differenziali tipo F, con la capacità aggiuntiva di rilevare correnti differenziali caratterizzate da correnti continue non trascurabili, con e senza ondulazione, e con alto contenuto di armoniche fino a 1 kHz. I differenziali tipo B sono pensati per la protezione di circuiti che alimentano carichi di tipo non coperto dai differenziali di tipo F. Questi carichi includono principalmente convertitori di potenza trifase, e alcune specifiche applicazioni monofase quali le stazioni di ricarica per veicoli elettrici, le apparecchiature elettriche medicali o i sistemi fotovoltaici.

•

Tipo A , sono differenziali che, oltre alle caratteristiche del tipo AC, rilevano correnti differenziali con componenti pulsanti. Queste forme d’onda possono essere causate da diodi o da tiristori in circuiti di rettificazione monofase, frequentemente utilizzati nelle moderne apparecchiature elettroniche (ad esempio negli alimentatori a commutazione). I differenziali di tipo A rimangono operativi in presenza di una corrente continua livellata fino a 6 mA sovrapposta a una corrente di terra sinusoidale o pulsante continua . Secondo la norma IEC 61140, ogni apparecchiatura elettrica installata, con un ingresso nominale superiore o uguale a 4 kVA, deve essere progettata per avere una corrente di terra con una corrente continua livellata sovrapposta che non ecceda i 6 mA.

I differenziali di tipo AC/A/F/B devono essere scelti in funzione della presunta corrente di terra, tenendo presente i carichi che verosimilmente saranno connessi all’impianto. Dove necessario, i produttori delle apparecchiature connesse dovrebbero indicare il tipo di differenziale adeguato. Infatti, i carichi possono produrre dispersioni di tipo continuo in caso di guasto ma anche in condizione di assenza di guasto. Molte diffuse apparecchiature moderne, spesso correlate con il risparmio e l’efficienza energetica, includono sezioni non lineari, come raddrizzatori di corrente, alimentatori a commutazione, convertitori di frequenza, ecc. Di conseguenza, i differenziali di tipo A/F/B dovrebbero essere scelti al posto dei tipo AC. Gli installatori dovranno anche fare riferimento alle normative locali per la corretta scelta dei differenziali; ad esempio l’utilizzo di differenziali di tipo AC non è consentito in alcune nazioni. Una eccessiva quantità di corrente continua nella corrente di terra causata dai carichi dell’impianto (in condizioni di guasto o anche esenti da guasto), può compromettere la protezione dei differenziali di tipo AC, A e F, se tale corrente

continua eccede il livello di immunità per il quale ogni tipo di differenziale è pensato, cioè 6 mA per il tipo A e 10 mA per il tipo F. Va ricordato che il tipo AC non è concepito per operare con correnti continue di qualsiasi portata. In tutti i casi descritti sopra, il rischio, definito accecamento (blinding), si riferisce all’inefficacia intrinseca del principio di funzionamento degli interruttori differenziali [1]. Un eccessivo livello di componente continua nella corrente differenziale può portare alla saturazione del materiale magnetico usato per il nucleo del trasformatore di corrente, riducendo fortemente la sua capacità di risposta alle dispersioni. Conseguentemente, la soglia di intervento si innalza, e non è possibile garantire il corretto livello di protezione. Al contrario, i differenziali tipo B sono immuni da ogni rischio di accecamento (blinding): semplicemente rimangono operativi fino all’intervento, quando cioè la dispersione di tipo continuo verso terra eccede la soglia definita

dalle Norme di 2 × IΔn (es. 60 mA c.c. per differenziali di tipo B con IΔn = 30 mA).

Tipo AC Correnti di guasto alternate sinusoidali

Tipo A Caratteristiche del tipo AC. + Rilevamento di correnti differenziali pulsanti dirette

Tipo F Caratteristiche del tipo A-APR. + Rilevamento di correnti di guasto ad alta frequenza fino a 1 kHz

Tipo B Caratteristiche complete tipo F. + Rilevamento di correnti di guasto con componenti contine

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— 2. Differenziali connessi in serie

In molti impianti, due o più differenziali vengono installati in serie: un differenziale a monte che protegge il circuito di distribuzione e uno o più

differenziali a valle che proteggono i circuiti terminali (vedi fig. 1)

— Figura 1

Esempio di installazione: un differenziale a monte protegge il circuito di distribuzione e diversi differenziali a valle proteggono la parte terminale del circuito.

Differenziale a monte

Differenziale a valle

— 1 In questa guida usiamo il termine “in serie” per un collegamento del tipo illustrato in figura 1, come comunemente inteso nella pratica istallativa. Resta inteso che il differenziale a monte non necessariamente vede la stessa corrente di dispersione vista da ognuno dei differenziali a valle (come la corretta e formale definizione di “in serie” richiederebbe), poiché generalmente raccoglie la somma delle suddette correnti di dispersione. Riteniamo utile usare questa alterazione della terminologia per semplicità e brevità.

Per prima cosa, deve essere scelto l’adeguato tipo di differenziali a valle, in funzione delle caratteristiche del relativo carico. Questo implica che l’impianto debba essere adeguatamente progettato, affinchè i differenziali di protezione possano operare all’interno dei loro limiti intrinseci. Dopodiché, va scelto il differenziale a monte, tenendo conto del guasto totale previsto verso terra in c.c., sia che i carichi siano in condizione di guasto che in condizioni di assenza di guasto. • Se un differenziale di tipo B è installato a valle, allora la massima corrente di terra di tipo continuo lasciata passare (quella che raggiungerà il differenziale a monte) è 2 × IΔn, poiché questa è la soglia di intervento del differenziale di tipo B nel caso di corrente differenziale di tipo continuo. • Se un differenziale di tipo F è installato a valle (e dando per assodato che l’impianto è stato adeguatamente progettato, così che il differenziale tipo F possa operare nel propri limiti), allora la massima corrente di terra di tipo continuo prevista e lasciata passare (quella che raggiungerà il differenziale a

monte) è 10 mA indipendentemente dal valore di IΔn poiché è il massimo guasto a terra di tipo continuo che il differenziale tipo F può tollerare. • Se un differenziale di tipo A è installato a valle (e dando per assodato che l’impianto è stato adeguatamente progettato, così che il differenziale tipo A possa operare nel propri limiti), allora la massima corrente di terra di tipo continuo prevista e lasciata passare (quella che raggiungerà il differenziale a monte) è 6 mA indipendentemente dal valore di IΔn poiché è il massimo guasto a terra di tipo continuo che il differenziale tipo A può tollerare. • I differenziali di tipo AC non prevedono di poter operare in presenza di corrente di terra di tipo continuo e quindi (dando per assodato che l’impianto è stato progettato adeguatamente per operare in sicurezza) non contribuiscono a limitare la dispersione di tipo continuo che raggiungerà il differenziale a monte.

Nel caso di due o più differenziali di tipo A/F/B installati in parallelo a valle, la massima corrente di terra di tipo continuo passante per il differenziale a monte, nel peggiore dei casi, sarà la somma delle corrente di terra passanti da ognuno dei differenziali a valle. Questo è chiaramente uno scenario pessimistico: in una situazione reale, componenti c.c. derivanti da differenti sotto-circuiti possono non essere contemporaneamente presenti (ad es. le stazioni di ricarica veicoli non sono necessariamente tutte operative contemporaneamente), o la corrente di terra di tipo continuo da diversi carichi paralleli può, almeno parzialmente, compensarsi una con l’altra. In ogni caso, dopo lunghi periodi di tempo aumenta la probabilità che accadano condizioni particolarmente sfavorevoli e l’impianto deve essere progettato prudentemente per operare sempre in sicurezza.

É quindi essenziale assicurarsi che i differenziali installati a monte di uno o più differenziali di tipo A, F o B non siano accecati (blinded) venendo attraversati da una eccessiva corrente di terra di tipo continuo. In particolare, il differenziale a monte deve sempre garantire la protezione da dispersioni in c.a. nella parte di impianto sotto la sua diretta sorveglianza. Alcuni carichi, come la ricarica elettrica di veicoli, si presume possano causare una componente non trascurabile di corrente di terra di tipo continuo, anche in condizioni esenti da guasto. Se tale corrente di terra di tipo continuo è grande a sufficienza da inibire il normale funzionamento del differenziale a monte, questo non riesce più a proteggere l’impianto, ad es. nel caso di una dispersione in c.a. sovrapposta, come illustrato in fig. 2

— Figura 2

Corrente di terra di tipo alternato sovrapposta a corrente di terra di tipo continuo fino a 2 x IΔn

Tipico esempio di impianto dove un

differenziale a monte di tipo AC/A/F (inferiore comunque a tipo B) può essere accecato (blinded) da una eccessiva corrente di terra di tipo continuo lasciata passare da

Differenziale inferiore al Tipo B

un differenziale a valle di tipo B. Se

non adeguatamente scelto, il differenziale a monte, potrebbe non operare correttamente, quindi non riuscire a rilevare una corrente di guasto di tipo alternato sovrapposta.

Corrente di terra di tipo continuo fino a 2 x IΔn

Guasto a terra di tipo alternato

Differenziale Tipo B

Per semplicità è stato preso in considerazione un impianto con solo due livelli, comprendente un solo differenziale a monte e uno a valle. Il caso a più livelli in diverse porzioni dell’impianto può essere affrontato in maniera simile, partendo dai livelli più bassi, poi scegliendo i differenziali del

livello immediatamente superiore, per poi passare ai livelli superiori fino a quello più a monte. L’impianto a due livelli comunque è il caso più comune, quello multi-livello è riservato a rare eccezioni.

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— 3. La soluzione più semplice: un differenziale tipo B a monte

Va posta la dovuta attenzione nel progettare e realizzare impianti elettrici con differenziali di tipo B. Tutti i differenziali posti a monte

La soluzione più semplice e intuitiva per ridurre il rischio di accecamento (blinding) del differenziale a monte è scergliere a monte un differenziale di tipo almeno uguale al più performante dei tipi a valle. Per cui, secondo questo approccio, la presenza di almeno un tipo B a valle richiede la scelta di un tipo B a monte, che è attualmente il tipo più performante di differenziale; Vedi figura 3 L’approccio descritto concorda con le prescrizioni citate nella Norma IEC 62477-1 [6], che indica:

di un differenziale di tipo B dovranno essere di tipo B.

— Figura 3 Esempio di selezione del differenziale a monte uguale almeno al tipo più performante dei differenziali a valle, come prescritto da IEC 62477-1 [6]

Differenziale di tipo B

Differenziale di tipo A

Differenziale di tipo F

Differenziale di tipo B

Inoltre, anche senza la presenza di differenziali tipo B a valle, un differenziale a monte di tipo A o F potrebbe non essere sufficiente. Più precisamente, se il numero di differenziali tipo A o tipo F a valle è troppo elevato, il valore totale di corrente di terra di tipo continuo potrebbe essere più grande di 6 mA o 10 mA; Vedi figura 4. Quando il numero di diversi carichi paralleli è sufficientemente grande, anche la compensazione parziale tra i diversi contributi

alla corrente di terra totale potrebbe non essere sufficiente a mitigare il problema. Sfortunatamente, questa condizione non è contemplata esplicitamente nella Norma IEC 62477-1 [6], ma è rilevante e non del tutto rara. Per esempio, si ha in presenza di un gran numero di veicoli elettrici collegati ad una stazione di ricarica (quando si ha un differenziale di tipo A o F in combinazione con i dispositivi per il rilevamento di corrente continua differenziale

(RDC-DD) inglobati a valle nei punti di ricarica per veicoli elettrici (vedi capitolo 4), o in generale di carichi che generano corrente di terra di tipo continuo. Situazioni di questo tipo devono essere considerate con attenzione e la scelta di un differenziale di tipo B a monte è sempre preferibile, poiché questo è progettato per operare nominalmente in presenza di correnti continue di qualsiasi entità, fino alla soglia di intervento, senza rischio di accecamento. Si può ricapitolare quanto detto sopra

affermando che un differenziale di tipo B a monte è la soluzione semplice che funziona sempre, risolvendo il rischio di accecamento, indipendentemente dalla natura dell’impianto a valle. Queste scelta è anche la più sicura guardando al futuro, poiché continuerà ad essere valida anche se l’impianto a valle dovesse, per qualsiasi ragione, cambiare.

— Figura 4 Esempio di un impianto dove un gran numero di carichi (in questo caso un numero ’n’ di differenziali tipo A è installato a valle) può causare il passaggio di un eccessivo guasto a terra totale attraverso il differenziale a monte: in questa situazione è sempre consigliabile scegliere un differenziale di tipo B.

Max n x 6 mA c.c.

Differenziale tipo B

Max 6 mA c.c. presunta

Differenziale Tipo A

n differenziali di Tipo A

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— 4. Soluzioni alternative con i differenziali ABB

tipo B possono tollerare una più alta corrente differenziale di tipo continuo rispetto alla capacità minima prescritta dalle principali Norme prodotto. Poter utilizzare queste risorse extra, quando possibile e quando consentito dalle Norme, è vantaggioso economicamente per l’installatore e i suoi clienti. Avvertenza importante . IEC 60364-5-53:2019/ AMD1:2020 [1] è una norma internazionale: in alcune nazioni le normative nazionali possono essere più restrittive e, per esempio, possono non consentire la seconda opzione. Perciò i progettisti dovranno fare sempre riferimento alle normative nazionali vigenti per la corretta scelta dei differenziali. I differenziali ABB possono effettivamente tollerare valori più alti di corrente differenziale di tipo continuo senza incorrere nell’accecamento. Di conseguenza, nello spirito del secondo punto dalla Norma IEC 60364-5-53:2019/AMD1:2020 [1], le scelte indicate in Tabella 1 sono accettabili, in assenza di normative nazionali più restringenti. La compatibilità dei differenziali ABB alla seconda opzione della Norma IEC 60364-5-53:2019/ AMD1:2020 [1] è dichiarata nei relativi cataloghi ABB, costantemente aggiornati con nuovi prodotti. Gli installatori dovranno verificare la presenza della dichiarazione di compatibilità. In caso di mancanza di questa dichiarazione di compatibilità, non si potranno interpretare le istruzioni di ABB come consenso all’aggiramento della prima opzione della Norma IEC 60364-5- 53:2019/AMD1:2020. In riferimento al coordinamento descritto dalla seconda opzione della Norma IEC 60364-5- 53:2019/AMD1:2020, tutte le casistiche sono divise in due famiglie e sono descritte brevemente nelle due sezioni seguenti; Vedi anche il riassunto in Tabella 1. Se le condizioni specificate per ciascuno dei seguenti casi non sono attuabili, il differenziale a monte dovrà essere di tipo B. Per quanto segue ci riferiremo a IΔn,dw e IΔn,up per indicare la corrente differenziale nominale del differenziale a valle (dw) e a monte (up) rispettivamente.

A seguito di un emendamento datato 2020, la Norma internazionale di riferimento per gli impianti in bassa tensione, IEC 60364-5-53:2019/ AMD1:2020 [1], consente una seconda possibilità in aggiunta alla regola descritta nel capitolo 3.

La Norma afferma (§531.2.3.3.2):

Laddove un differenziale di tipo A, F o B è installato a valle di un altro differenziale, il differenziale a monte: - Dovrà essere conforme almeno alle prestazioni del differenziale a valle, o - Dovrà essere coordinato con il differenziale a valle, secondo le istruzioni indicate dal produttore La prima opzione è quella descritta nel capitolo 3. La seconda opzione consente di deviare dalla regola precedente, a patto che l’installazione sia autorizzata dalle istruzioni fornite dal produttore del differenziale. La ragione di questa seconda possibilità è che differenziali di tipo inferiore al

— Tabella 1

Caso

Differenziale a valle

Differenziale a monte

Selezione del tipo di differenziale a monte consentita quando si usino differenziali ABB Note: (*) Differenziali per impieghi generali (cioè istantanei, non selettivi) sono ammessi ma non raccomandati

Tipo

IΔn,dw

Quantità max Tipo

IΔn,up

A o F, uso generale (*)

100 mA

A o F, selettivo (S) (**)

100 mA

30 mA

A o F, uso generale (*)

300 mA

A o F, selettivo (S) (**)

300 mA

per questo uso. (**) Interruttori

Nessun limite B

differenziali ritardati ABB di tipo industriale,

A o F, uso generale (*)

100 mA

inclusi quelli con toroide separato,

A o F, selettivo (S) (**)

100 mA

A o (F + RDC-DD inglobato nel punto di ricarica, es. ABB Terra AC)

secondo l’annex B o l’annex M della IEC 60947-2 [4], sono equivalenti ai selettivi, se il tempo di non intervento è ≥ 0,06 s.

30 mA

A o F, uso generale (*)

300 mA

A o F, selettivo (S) (**)

300 mA

Nessun limite B

Il caso di un differenziale a valle con IΔn,dw = 30 mA è qui preso in considerazione poiché è il caso più comune. Si potrebbero, in linea di principio, trarre risultati simili per valori più elevati di corrente differenziale, e la Tabella 1 potrebbe di conseguenza essere espansa, ma questo scenario non è attualmente di utilità pratica. In futuro potranno essere predisposte integrazioni se dovessero emergere applicazioni che richiedano valori di IΔn,dw = 100 mA o 300 mA. Nelle Tabella 1 e in seguito sono presi in considerazione anche i differenziali selettivi (caratterizzati dalla lettera ’S’). In questi differenziali è stato introdotto un ritardo intenzionale prima dello sgancio (tempo di non- intervento), per garantire che i differenziali a valle intervengano prima di quello a monte, cioè operando una selettività. Gli interruttori differenziali ritardati ABB per usi industriali, inclusi quelli con toroide esterno, come definiti

nell’annex B e M della IEC 60947-2 [4], sono equivalenti ai differenziali selettivi, e sono pertanto inclusi in questa categoria, se il tempo di non-intervento è ≥ 0,06 s. Nel consultare la Tabella 1, Casi 1, 3,6 e 8, è importante notare che i differenziali per usi generali (istantanei, non selettivi) sono ammessi ma non raccomandati per questo uso. La ragione per cui vengono sconsigliati è che la selettività non è garantita (e ragionevolmente inesistente). Nonostante ciò i Casi 1, 3, 6 e 8 sono spesso preferiti dagli installatori per il loro basso costo, ma va ricordato che il valore offerto ai clienti, in termini di continuità di servizio, è più basso, in confronto a impianti che prevedono la selettività. Per ottenere interventi selettivi, il differenziale a monte deve essere selettivo (S), o ritardato, con IΔn,up ≥ 3 × IΔn,dw, come nei Casi 2, 4, 7 e 9, opposti rispettivamente ai casi 1, 3, 6 e 8.

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— 4. Soluzioni alternative con i differenziali ABB

4.1 Impianti con differenziali di tipo B a valle

Il primo gruppo di casi (numerati da 1 a 5 nella Tabella 1) si riferisce a impianti dove il differenziale a monte è di ABB, ed è presente a valle uno o più differenziali di tipo B; Vedi ad es. la Figura 5, dove IΔn,dw = 30 mA. Il differenziale a

monte può essere di tipo inferiore a B, es. A o F. Ovviamente, il caso ha senso solo se il numero di differenziali a valle rimane al di sotto di una quantità massima, come descritto nella Tabella 1.

— Figura 5 Esempio di impianto dove un numero limitato di differenziali di tipo B è installato a valle di un differenziale comune a monte tipo A o F di ABB (verificate le indicazioni del produttore); Fare riferimento alla Tabella 1, Caso 4.

Differenziale ABB tipo A o F selettivo IΔn,up = 300 mA

Differenziale Tipo B, 30 mA

Numero limitato di differenziali a valle, fino a cinque

Caso 1. Il differenziale ABB a monte può essere di tipo A o F, non selettivo per usi generali, se: • IΔn,up = 100 mA; • Non è installato a valle più di un differenziale tipo B, con IΔn,dw = 30 mA,. Caso 2 , Il differenziale ABB a monte può essere di tipo A o F, selettivo (S), se: • IΔn,up = 100 mA; • Non sono installati a valle più di due differenziali di tipo B in parallelo, con IΔn,dw = 30 mA. Caso 3 , Il differenziale ABB a monte può essere di tipo A o F, non selettivo per usi generali, se: • IΔn,up ≥ 10 × IΔn,dw = 300 mA; • Non sono installati a valle più di due differenziali di tipo B in parallelo, con IΔn,dw = 30 mA.

Caso 4, Il differenziale ABB a monte può essere di tipo A o F, selettivo (S), se: • IΔn,up ≥ 10 × IΔn,dw = 300 mA; • Non sono installati a valle più di cinque differenziali di tipo B in parallelo, con IΔn,dw = 30 mA. Caso 5 , Il differenziale a monte deve essere di tipo B se il numero di differenziali di tipo B a valle è maggiore di quanto illustrato nei precedenti casi.

4.2 Impianti senza differenziali di tipo B a valle

Il secondo gruppo di casi consentiti (numerati da 6 a 10 nella Tabella 1) si riferisce alla protezione in Modo 3 nei punti di ricarica delle stazioni di ricarica veicoli elettrici; Vedi Figura 6. Nello specifico, come alternativa al differenziale tipo B a valle, la Norma internazionale IEC 60364-7-722 [3] consente l’utilizzo di differenziali tipo A o F, con IΔn,dw = 30 mA, usati in serie con una colonnina di ricarica che inglobi una protezione nota come RDC-DD (Residual Direct Current Detecting Devices - Dispositivo per il rilevamento di corrente continua differenziale). Quest ultimo deve essere conforme alla Norma prodotto IEC 62955 [7] per la ricarica di veicoli elettrici Modo 3. La serie Terra AC Wallbox di ABB per la ricarica di veicoli elettrici Modo 3 integra gli RDC-DD. Questi interrompono l’alimentazione di ricarica al veicolo elettrico nel caso sia rilevata una corrente differenziale di tipo continuo uguale o superiore a 6 mA. Infatti, gli RDC-DD sono concepiti esattamente per prevenire

l’accecamento (blinding) dei differenziali a monte di tipo A o F. La combinazione di differenziale di tipo A o F con una colonnina di ricarica che integra un RDC-DD, alimenta una singola presa di corrente, ed è quindi definita protezione “individuale” di quella presa. Se un punto di ricarica ha, per esempio, due prese, allora ognuna delle due deve essere protetta da una combinazione di differenziale tipo A o F e RDC-DD. Come precedentemente detto, i punti di ricarica Modo 3 spesso includono degli RDC-DD conformi alla Norma IEC 62955 [7]. Come ad esempio la serie Terra AC Wallbox. Quindi, stazioni di ricarica di questo tipo possono essere protette individualmente da differenziali di tipo A o F, con IΔn,dw = 30 mA, invece di differenziali di tipo B. Gli installatori devo verificare attentamente se la stazione di ricarica incorpora un RDC-DD conforme alle Norma IEC 62955 [7], prima di scegliere il corretto differenziale a monte.

— Figura 6 Esempio di impianto dove un numero limitato di prese di ricarica Modo 3, ognuna protetta da un differenziale di tipo A o F da 30 mA e da un RDC-DD inglobato nella stazione di ricarica, possono essere installate a valle di un differenziale comune ABB di tipo A o F, secondo le indicazioni del produttore; Fare riferimento alla Tabella 1, Casi 7 e 9.

Differenziale ABB tipo A o F selettivo IΔn,up

Differenziale Tipo A o F 30 mA

Punto di ricarica veicoli elettrici con inglobato un RDC-DD (es. ABB Terra AC)

Numero limitato di prese di ricarica protette da un differenziale individuale Tipo A o F da 30 mA + RDC-DD inglobato nel punto di ricarica, fino a venti se IΔn,up = 100 mA, o fino a 50 se IΔn,up = 300 mA

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— 4. Soluzioni alternative con i differenziali ABB

Caso 8 . Il differenziale ABB a monte può essere di tipo A o F, non selettivo per usi generali, se: • IΔn,up ≥ 10 × IΔn,dw = 300 mA; • Sono installati a valle non più di venti differenziali di tipo A o F, con IΔn,dw = 30 mA, in parallelo congiuntamente con punti di ricarica che inglobino RDC-DD Caso 9 . Il differenziale ABB a monte può essere di tipo A o F, selettivo (S), se: • IΔn,up ≥ 10 × IΔn,dw = 300 mA; • Sono installati a valle non più di cinquanta differenziali di tipo A o F, con IΔn,dw = 30 mA, in parallelo congiuntamente con punti di ricarica che inglobino RDC-DD Caso 10 . Il differenziale a monte deve essere di tipo B se a valle il numero di differenziali di tipo A o F congiuntamente con punti di ricarica che inglobino RDC-DD è maggiore di quelli ammessi nei casi precedenti.

La situazione ricorda quella dell’uso di differenziali di tipo B a valle, ma con una più alta quantità massima di carichi e di differenziali a valle sotto un differenziale comune a monte. Infatti, va limitato il numero totale di differenziali tipo A o F e di RDC-DD incorporati nelle colonnine di ricarica (e di conseguenza di veicoli in carica), a valle di un differenziale ABB inferiore al tipo B, per evitare ogni rischio di accecamento (blinding), come qui di seguito indicato. Caso 6. Il differenziale ABB a monte può essere di tipo A o F, non selettivo per usi generali, se: • IΔn,up = 100 mA; • Sono installati a valle non più di dieci differenziali di tipo A o F, con IΔn,dw = 30 mA, in parallelo congiuntamente con punti di ricarica che inglobino RDC-DD Caso 7 . Il differenziale ABB a monte può essere di tipo A o F, selettivo (S), se: • IΔn,up = 100 mA; • Sono installati a valle non più di venti differenziali di tipo A o F, con IΔn,dw = 30 mA, in parallelo congiuntamente con punti di ricarica che inglobino RDC-DD

— Riferimenti

[1] Earth Fault Protection, ABB Bulletin, 2021, https://campaign.abb. com/l/501021/2021-05-05/t8nzf2 [2] IEC 60364-5-53:2019+AMD1:2020, Impianti elettrici in bassa tensione - Parte 5-53: Scelta e approntamento di apparecchiature elettriche - Apparecchi di protezione per sicurezza, isolamento, comando, controllo e monitoraggio: [3] IEC 60364-7-722, Impianti elettrici in bassa tensione - Parte 7-722: Requisiti per impianti o ambienti speciali - Alimentazione di veicoli elettrici. [4] IEC 60947-2, Dispositivi di comando e controllo in bassa tensione - Parte 2: Interruttori.

[5] IEC 61140, Protezione contro le scosse elettriche - Aspetti comuni per impianti e apparecchiature. [6] IEC 62477-1, Requisiti di sicurezza per sistemi e apparecchiature per la conversione di potenza elettronici - Parte 1: Generale. [7] IEC 62955, Residual direct current detecting device (RDC-DD, Dispositivo di rilevamento della corrente continua differenziale) da utilizzare per la ricarica di veicoli elettrici in Modo 3.

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