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SISTEMI DI PROTEZIONE PER LE RETI ELETTRICHE

 

 

 

 

Sommario:

 

 

 

   impianto di messa a terra,

   spinterometro e scaricatore di sovratensione,

   interruttori differenziali,

   interruttori a grande volume d’olio,

   interruttori a piccoli volumi d’olio,

   interruttori ad area compressa.

 

 

 

 

Impianti di messa a terra.

 

Mettere a terra un circuito elettrico vuol dire collegare un punto del circuito alla massa terrestre, attraverso un opportuno dispositivo il quale realizza particolari condizioni di funzionamento. La normativa CEI distingue gli impianti di terra in:

impianto di terra di protezione; che generalmente viene eseguito ai sostegni delle linee ad alta tensione, alle carcasse delle macchine e a tutte le parti metalliche che normalmente non sono percorse da correnti, ma che per difetto di parti isolanti o per altra causa possono essere percorse da tensioni.

Impianto di terra o funzionamento: è eseguito, generalmente, in circuiti elettrici normalmente percorsi da corrente, appartengono a questa categoria le messe a terra dei generatori e dei trasformatori.

Impianto di terra per lavori; generalmente destinati a scopo di protezione a carattere provvisorio, di solito vengono eseguiti per impianti provvisoriamente fuori tensione, per  lavori di riparazione o manutenzione.

 

 

 

 

 

Spinterometro e scaricatore di sovratensione.

 

 

Tra i vari sistemi di protezione delle sovratensioni,  grande importanza hanno gli scaricatori e gli spinterometrici.

Lo spinterometro è il mezzo protettivo più semplice per attenuare la scarica elettrica verso terra, infatti esso è costituito da due elettrodi metallici sostenuti da due supporti di porcellana. Un elettrodo viene collegato alla linea elettrica principale, invece, l’altro all’impianto di terra, la distanza fra i due elettrodo è dell’ordine di due o otto millimetri, questo per ridurre la corrente degli archi e per evitare il cortocircuito si inseriscono verso terra opportune resistenze; per rendere lo spinterometro più efficace a valle di esso si inserisce in serie un’induttanza, che in condizioni normali di funzionamento verrà attraversata dalla corrente di linea.

Lo spinterometro, comunque, attualmente trova pochissima applicazione poiché è stato sostituito dallo scaricatore.

 

 

 

 

Interruttori differenziali.

 

 

Gli interruttori differenziali sono delle protezioni utilissime per eventuali contatti diretti, questi interruttori constano di un rivelatore di correnti residue incorporato, è tale rivelatore generalmente è costituito da un nucleo di materiale ferro magnetico su cui sono disposti (nel caso di interruttori bipolari) tre avvolgimenti; due di essi sono uguali e in condizioni normali vengono percorsi da correnti uguali ma contrarie, questo per produrre un flusso magnetico risultante nullo nel nucleo, in modo da far risultare nessuna forza elettromotrice indotta nel terzo avvolgimento.

A seguito di un guasto dell’isolamento in un apparecchio utilizzatore, preventivamente collegato all’impianto di terra, si viene a creare una corrente che attraversa il conduttore di protezione, quindi la presa di terra. A causa di questo fenomeno i due avvolgimenti del differenziale non saranno percorsi da correnti uguali (ve ne sarà una maggiore in entrata, e l’altra minore in uscita) di conseguenza la differenza di queste correnti andrà ad influire il terzo avvolgimento il quale determina l’apertura dell’interruttore.

Negli interruttori differenziali una caratteristica molto importante (che determinerà la qualità e sensibilità dell’interruttore stesso) è il tempo di intervento dell’apertura dei contatti (comunemente chiamato anche sgancio)

 

 

 

 

 

 Interruttore grande a volume d’olio.

 

 

Questo genere di interruttori normalmente viene utilizzato per correnti molto elevate e tensioni moderate. E’ costituito da una cassa metallica dove l’arco che si innesca durante lo sgancio si spenge a causa dell’olio contenuto in questa cassa metallica. Questi interruttori, definiti anche a grande volume d’olio hanno tutti il loro organi e meccanismi completamente immersi in olio minerale, del tipo impiegato per i trasformatori. Quest’olio, oltre che a lubrificare, concorre a provocare la rapida estinzione dell’arco e ad impedirne la riaccensione. Nell’istante in cui si forma l’arco e ne avviene lo spegnimento, si viene a produrre una bolla gassosa, la quale se venisse a contatto con l’aria atmosferica, potrebbe dar luogo ad una miscela esplosiva capace di provocare lo scoppio o l’incendio dell’interruttore, allo scopo di evitare questo pericoloso inconveniente, l’interruttore deve essere predisposto, in ogni sua parte, in modo da ridurre i tempi di adescamento e di durata dell’arco.

Gli organi di questi interruttori si distinguono in due parti fondamentali e cioè parti fisse ed equipaggio mobile. Le parti fisse sono costituite dai contatti principali, dai contatti rompi arco e dai contatti ausiliari. L’equipaggio mobile, col suo movimento, stabilisce o interpone la continuità metallica dell'interruttore

 

 

 

 

Interruttori a piccolo volume d’olio.

 

Gli interruttori a piccolo volume d’olio sono normalmente impiegati negli impianti con moderni sistemi di protezione rapida ed automatica e fino a tensioni di 10KV. Un interruttore con semplice getto d’olio può essere di due tipi: nel primo tipo i gas generati dall’arco comprimono l’olio e lo costringono ad attraversare l’arco in modo da interromperlo e in modo da impedirne il rinnesco al prossimo passaggio dello zero. Nel secondo tipo, invece, l’arco viene trascinato nella camera inferiore in prossimità dell’ugello di espansione e dopo due passaggi per lo zero, l’arco viene interrotto definitivamente.

 

 

 

Interruttore ad aria compressa.

 

Questo genere di interruttore viene utilizzato per elevate tensioni, e la particolarità di esso consiste nel fatto che l’arco che si viene a creare,viene estinto da un soffio di aria compressa, proiettato sull’arco stesso nell’istante in cui esso si innesca. Il soffio può avvenire parallelamente alla traiettoria del contatto mobile,oppure in direzione trasversale a tale traiettoria. Nelle grandi installazioni ad alta tensione, ogni interruttore ad aria compressa,è provvisto di un serbatoio d’aria mantenuto sempre in pressione da appositi compressori.

 

 

 

 

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