Glossario elettrotecnico per la progettazione dei quadri elettrici

Definizioni di riferimento dei termini usati nella progettazione di quadri elettrici in bassa tensione secondo la CEI 64-8. Ogni termine è accompagnato dalla formula o dalla nota normativa utile in fase progettuale. Approfondimenti nelle guide dettagliate.

Correnti Protezioni Differenziali Cavi e caduta Sistemi & involucri Norme

Correnti caratteristiche

IbCorrente d'impiego: La corrente assorbita dal carico in servizio normale. Monofase: Ib = P / (V·cosφ). Trifase: Ib = P / (√3·V·cosφ). È il punto di partenza per il dimensionamento della linea.
InCorrente nominale del dispositivo di protezione: Il taglio dell'interruttore o del fusibile. Va scelta tale che Ib ≤ In ≤ Iz, secondo l'art. 433 della CEI 64-8.
IzPortata del cavo: La massima corrente che il cavo può trasportare in regime permanente senza superare la temperatura di esercizio dell'isolante (70 °C per PVC, 90 °C per EPR/XLPE). Si ricava dalle tabelle CEI-UNEL 35024/1 e va corretta con i fattori K1 (temperatura ambiente) e K2 (raggruppamento).
IccCorrente di cortocircuito presunta: La corrente che circola nell'impianto in caso di guasto franco. Va calcolata all'origine di ogni quadro. In Italia si usa Icc; le norme IEC usano Ik o Isc. Serve per il coordinamento del potere d'interruzione.
IfCorrente convenzionale di funzionamento: La corrente che sicuramente fa intervenire il dispositivo entro un tempo convenzionale (1 ora). Deve valere If ≤ 1,45·Iz. Per interruttori magnetotermici con In ≥ 16 A la condizione è automaticamente soddisfatta.

Poteri d'interruzione e curve

PdiPotere d'interruzione: La massima corrente di cortocircuito che l'apparecchio può interrompere in sicurezza. Deve valere Pdi ≥ Icc nel punto di installazione. Per i modulari si parla di Icn, per gli scatolati di Icu e Ics.
IcuPotere di interruzione estremo: Norma IEC 60947-2 (scatolati). Dopo un'apertura al valore Icu l'apparecchio può richiedere manutenzione o sostituzione.
IcsPotere di interruzione di servizio: L'Icc che l'interruttore può interrompere restando pienamente funzionante. Nei modulari coincide con Icu; negli scatolati è tipicamente il 50–100% di Icu.
IcnPotere di interruzione nominale (modulari): Norma IEC 60898-1. Valori commerciali: 3, 4,5, 6, 10, 15, 25 kA. Un modulare 6 kA basta per quasi tutte le utenze domestiche.
Curva BIntervento magnetico 3–5 In: Adatta a carichi resistivi e a linee lunghe (illuminazione, cavi lunghi con Icc bassa dove serve intervenire in fretta al cortocircuito).
Curva CIntervento magnetico 5–10 In: Uso generale: prese, luci, elettrodomestici. È la curva più diffusa.
Curva DIntervento magnetico 10–20 In: Adatta a carichi con forti correnti di spunto (motori, trasformatori, condensatori).
Curva K / ZCurve speciali: K (8–14 In) per protezione motori con avviamento gravoso. Z (2–3 In) per protezione di elettronica sensibile e circuiti a bassa Icc.

Differenziali

IdnCorrente differenziale nominale: La sensibilità del differenziale: 30 mA per la protezione delle persone; 300 mA o 500 mA per la protezione degli impianti e per la selettività differenziale.
Tipo ACSolo correnti alternate: Rileva solo correnti di guasto alternate sinusoidali. In Italia è stato vietato dalla CEI 64-8 dal 2011 per gli impianti domestici; oggi si trova solo in impianti esistenti da adeguare.
Tipo AAlternate + pulsanti unidirezionali: Standard per uso residenziale e commerciale generico (lavatrici, lavastoviglie, elettronica domestica).
Tipo BAnche correnti continue lisce: Obbligatorio per la ricarica dei veicoli elettrici (wallbox modo 3), per gli inverter fotovoltaici senza trasformatore di isolamento, per gli azionamenti industriali.
Tipo FAlte frequenze: Variante del tipo A ottimizzata per carichi con azionamenti a frequenza variabile (macchine da cucire, aspirapolvere elettronici, alcune pompe di calore).
SSelettivo: Suffisso che indica un differenziale ritardato (τ ≈ 40 ms), da usare a monte in serie a differenziali istantanei per garantire la selettività.

Cavi, caduta di tensione, filiazione, selettività

∆UCaduta di tensione: Perdita di tensione lungo una linea. La CEI 64-8 raccomanda ∆U ≤ 4% per illuminazione, ≤ 5% per gli altri usi. Monofase: ∆U = 2·L·Ib·(R·cosφ + X·sinφ). Trifase: ∆U = √3·L·Ib·(R·cosφ + X·sinφ).
I²tEnergia specifica passante: Va limitata dal dispositivo di protezione al di sotto dell'energia sopportabile dal cavo K²·S² (art. 434.5.2 CEI 64-8). Costante K: 115 per PVC/rame, 143 per EPR/rame, 76 per PVC/alluminio, 94 per EPR/alluminio.
K1 / K2Fattori di correzione della portata: K1 corregge Iz per temperatura ambiente diversa da 30 °C (o 20 °C interrato). K2 corregge per numero di circuiti raggruppati posati insieme. Tabelle nella CEI-UNEL 35024/1.
Vcc%Tensione di cortocircuito di un trasformatore: Percentuale della tensione nominale necessaria a far circolare la corrente nominale in cortocircuito. Trasformatori di distribuzione MT/BT: 4–6%. Serve a calcolare l'Icc all'origine con Icc = Sn·100 / (√3·V·Vcc%).
Filiazione (back-up): Tecnica ammessa dalla CEI 64-8 (art. 434.5.1) che permette di installare a valle un interruttore con Pdi inferiore all'Icc, se a monte c'è un dispositivo che ne limita l'energia passante. Va verificata sulle tabelle del costruttore.
Selettività: Coordinamento tra dispositivi in serie affinché apra solo quello più vicino al guasto. Si distingue in amperometrica (rapporto ≥ 1,6 tra le In), cronometrica (sganciatore ritardato a monte), energetica (verificata sulle tabelle del costruttore), differenziale (differenziale S selettivo a monte).

Sistemi di distribuzione e involucri

Sistema TT: Il più comune in Italia per le utenze private: neutro del trasformatore a terra, masse utente a terra propria. Richiede la protezione differenziale.
Sistema TN-S: Neutro N e conduttore di protezione PE separati per tutta la lunghezza dell'impianto. Tipico degli impianti industriali con cabina propria.
Sistema TN-C-S: N e PE uniti (PEN) fino a un certo punto, poi separati. Comune nei grandi impianti industriali.
Modulo: Unità di larghezza dei dispositivi su guida DIN (17,5 mm). MT 1P = 1 modulo; MTD 2P = 2; MTD 4P = 4. File tipiche: 12, 18 o 24 moduli.
Grado IP (IEC 60529): Protezione dell'involucro. Prima cifra = solidi (0–6); seconda cifra = liquidi (0–8). IP20 interno (protezione dalle dita); IP40 interno (fili); IP55 esterno protetto (polveri e getti d'acqua); IP65 esterno esposto (a tenuta di polveri e getti forti); IP67 immersione temporanea.

Norme di riferimento

CEI 64-8: Norma italiana per gli impianti utilizzatori a bassa tensione (fino a 1000 V AC e 1500 V DC). Recepisce la serie IEC 60364.
CEI-UNEL 35024/1: Tabelle delle portate dei cavi in regime permanente.
CEI EN 60909: Calcolo delle correnti di cortocircuito nei sistemi trifase in corrente alternata.
CEI EN 61439-1/2/3: Quadri di bassa tensione: parte 1 (regole generali), parte 2 (quadri di potenza PSC), parte 3 (quadri di distribuzione per operatori non addestrati DBO).
CEI EN 60617: Segni grafici per schemi.
CEI EN 61346-2: Sistema di designazione degli oggetti (le sigle Q, K, F, M, W, X…).
DM 37/08: Decreto ministeriale che regola l'attività di installazione degli impianti negli edifici e quando serve il progetto firmato.
CEI 0-21: Regola tecnica di connessione degli utenti alle reti BT di distribuzione (interfaccia impianto fotovoltaico ↔ rete pubblica).

Manca un termine? Le guide su dimensionamento cavi, calcolo Icc e progettazione di un quadro spiegano il contesto in cui questi termini si usano.