Calcolo della corrente di cortocircuito Icc al quadro elettrico
La corrente di cortocircuito presunta (Icc o Ik) è la corrente che circola in un impianto in caso di guasto franco tra le fasi, o tra fase e neutro. Va calcolata all'origine di ogni quadro perché stabilisce il minimo potere d'interruzione (Pdi) che devono avere gli interruttori: Pdi ≥ Icc. Se questa condizione non è soddisfatta, il dispositivo può non riuscire ad aprire il circuito in caso di guasto ed esplodere. Calcolala automaticamente con Quadrista.
1. Da dove parte l'Icc: il contatore o il trasformatore
Nelle utenze domestiche e nelle piccole utenze commerciali, l'Icc all'origine del contatore è dichiarata dal distributore di energia. Valori tipici:
- Contatore monofase 3–6 kW: Icc ≈ 3–6 kA
- Contatore trifase 15–30 kW: Icc ≈ 10–15 kA
- Utenza in BT alimentata da cabina propria (trasformatore MT/BT dedicato): Icc ≈ 15–35 kA in funzione di Sn e Vcc%.
Se l'utenza ha un proprio trasformatore MT/BT, l'Icc si calcola da:
- Potenza apparente nominale
Sn(kVA) - Tensione secondaria
V(400 V tipici) - Tensione di cortocircuito percentuale
Vcc%(4–6% per trasformatori di distribuzione)
Formula base: Icc = Sn · 100 / (√3 · V · Vcc%). Un trasformatore da 630 kVA, 400 V, Vcc = 4% dà Icc ≈ 22,7 kA.
2. Calcolo dell'Icc a valle: metodo delle impedenze
Per calcolare l'Icc in un quadro secondario si somma vettorialmente l'impedenza della sorgente e quella della linea che collega origine e quadro:
Ztot = √((Rmonte + Rlinea)² + (Xmonte + Xlinea)²)
La resistenza e la reattanza della linea si ricavano dalle caratteristiche del cavo (Ω/km) moltiplicate per la lunghezza in km. Attenzione: la resistenza aumenta con la temperatura. Alla temperatura di cortocircuito (145–160 °C per PVC/EPR) va applicato un fattore correttivo circa 1,5.
Da Ztot si ottiene l'Icc trifase: Icc = V / (√3 · Ztot). Per il cortocircuito fase-neutro si usa Icc = V / (2 · Ztot) e va incluso anche l'impedenza del neutro.
Esempio pratico
Quadro secondario alimentato da linea di 40 m in FG16OR16 4x25 mm² a partire da un quadro con Icc a monte = 15 kA. La resistenza del cavo è ≈ 0,727 Ω/km e la reattanza ≈ 0,082 Ω/km. Rlinea ≈ 0,029 Ω; Xlinea ≈ 0,003 Ω. L'impedenza a monte vale Vfn/Icc ≈ 230/15000 ≈ 15,3 mΩ. Sommando, Ztot ≈ 44 mΩ e Icc ≈ 5,2 kA: l'Icc si è ridotta significativamente lungo la linea.
3. Coordinamento del potere d'interruzione (Pdi)
Ogni interruttore automatico ha un potere d'interruzione dichiarato:
Icu— potere di interruzione estremo (norma IEC 60947-2, tipico degli interruttori scatolati);Icn— potere di interruzione nominale (norma IEC 60898, tipico degli interruttori modulari; es. 3, 4,5, 6, 10, 15 kA);Ics— potere di interruzione di servizio (fino al 100% di Icu per i modulari, 50–100% per gli scatolati).
La CEI 64-8 impone Pdi ≥ Icc. In pratica: se il quadro ha Icc 10 kA, non si possono installare interruttori modulari con Icn = 6 kA — servono almeno 10 kA. È un vincolo che si traduce direttamente in scelta del prodotto (e del prezzo).
4. La filiazione (back-up)
La filiazione permette di installare a valle un interruttore con Pdi inferiore all'Icc, purché a monte ce ne sia uno con Pdi ≥ Icc che protegga il valle limitando l'energia specifica passante. Es. quadro con Icc 15 kA: a monte un magnetotermico 25 kA, a valle si possono usare modulari 6 kA se il costruttore ha certificato la combinazione.
La filiazione è ammessa dalla CEI 64-8 (art. 434.5.1) ma va sempre verificata sulle tabelle di back-up del costruttore (ABB, Schneider, Hager, Legrand, Gewiss…). Le combinazioni non sono libere.
5. Selettività tra dispositivi in serie
La selettività assicura che, in caso di guasto, apra solo l'interruttore più vicino al guasto, lasciando il resto dell'impianto in servizio. Si distinguono:
- Selettività amperometrica — sfrutta la differenza di In tra monte e valle (di solito rapporto ≥ 1,6).
- Selettività cronometrica — a monte si usa un interruttore con sganciatore ritardato (curva selettiva o «S»).
- Selettività energetica — verificata sulle tabelle del costruttore in base all'energia I²t lasciata passare.
- Selettività differenziale — usando differenziali «S» selettivi (τ ≈ 40 ms) a monte e istantanei a valle.
6. Icc minima e protezione dai contatti indiretti
Oltre all'Icc massima (per dimensionare il Pdi) si calcola l'Icc minima, cioè quella al termine della linea più lunga in condizione di guasto fase-PE. Deve essere sufficiente a far intervenire lo sganciatore magnetico dell'interruttore entro il tempo prescritto (0,4 s per circuiti terminali fino a 32 A, 5 s per i circuiti di distribuzione). È la verifica classica prevista dalla CEI 64-8 per la protezione dai contatti indiretti nei sistemi TN.
Fai il calcolo Icc automaticamente
Quadrista calcola l'Icc all'origine di ogni quadro, propaga l'Icc a valle lungo i cavi, verifica Pdi ≥ Icc su ogni apparecchio, segnala le violazioni e propone alternative in tempo reale.
Tabella riassuntiva dei valori tipici di Icc
| Punto dell'impianto | Icc tipica | Pdi minimo consigliato |
|---|---|---|
| Villetta / appartamento (contatore 3–6 kW) | 3–6 kA | 6 kA (Icn) |
| Negozio / laboratorio (contatore 15–30 kW) | 10–15 kA | 10–15 kA |
| Piccolo capannone con cabina propria | 15–25 kA | 25 kA (Icu) |
| Cabina MT/BT industriale (630–1000 kVA) | 20–35 kA | 36–50 kA (Icu) |
| Grande cabina MT/BT (≥ 1600 kVA) | 35–50 kA | 50–65 kA (Icu) |
Domande frequenti
Che differenza c'è tra Icc, Ik, Isc?
Sono la stessa grandezza chiamata diversamente. In Italia si usa Icc (corrente di cortocircuito), la norma internazionale IEC usa Ik o Isc (short-circuit current). I documenti CEI 64-8 e i cataloghi dei costruttori usano indifferentemente Icc o Ik.
Icu, Ics, Icn: quale devo confrontare con l'Icc?
Per la scelta dell'apparecchio serve Icu ≥ Icc (o Icn ≥ Icc per i modulari). Ma se il quadro deve continuare a funzionare dopo l'apertura di un guasto, si preferisce dimensionare su Ics ≥ Icc, perché Ics è l'Icc che l'apparecchio può interrompere senza degrado delle prestazioni.
Serve calcolare l'Icc a valle di ogni linea?
Sì, o almeno all'origine di ogni sotto-quadro e in fondo alle linee più lunghe. L'Icc si riduce lungo la linea per l'impedenza del cavo. È utile per due ragioni: verificare il Pdi degli apparecchi a valle (che spesso può essere più basso) e verificare la protezione dai contatti indiretti (Icc minima).
Guide correlate
Riferimenti: CEI 64-8 (Impianti utilizzatori a bassa tensione), CEI EN 60909 (Correnti di cortocircuito nei sistemi trifase in corrente alternata), IEC 60947-2, IEC 60898. I calcoli sono un supporto alla progettazione: la responsabilità del progetto resta del tecnico firmatario.