I parametri importanti per capire il Corto Circuito: NEC vs IEC

Esistono diverse differenze tra gli standard elettrici nordamericani e quelli internazionali (pubblicati dalla IEC). Una di queste differenze riguarda il modo in cui affrontano gli aspetti legati al cortocircuito.

Ci sono sei parametri importanti , legati alla corrente di cortocircuito, che i produttori di macchinari dovrebbero conoscere:

• Ik: corrente di cortocircuito in stato stazionario
• Icu: Capacità massima di interruzione in cortocircuito
• Icw: corrente nominale di breve durata
• SCR o SCCR
• Available Fault Current: AFC
• Interrupting Rating: IR

Ik e AFC si riferiscono al valore di corrente di cortocircuito che la rete di distribuzione può generare in un punto qualsiasi. Icu, Icw e IR si riferiscono alla capacità del componente di sopportare tale corrente. SCR o SCCR si riferisce invece a un quadro elettrico (insieme di protezioni).

[IEC 60909-0: 2016] 3 Termini e definizioni

3.10 Corrente di cortocircuito a regime stazionario. Ik. Valore efficace della corrente di cortocircuito che rimane dopo il decadimento dei fenomeni transitori.

Pertanto, secondo la norma IEC 60909, Ik è la corrente di cortocircuito a regime stazionario: in altre parole, il valore efficace della corrente di guasto, una volta terminato il periodo transitorio (alcuni cicli). È “applicabile” in qualsiasi punto del circuito. Ciò significa che è il termine generico per indicare il valore della corrente di cortocircuito. La figura illustra il concetto in dettaglio.

Si tenga presente che, nel primissimo istante in cui si instaura un cortocircuito, sulla parte induttiva della linea è normalmente presente un’elongazione, il cui valore è indicato come Ip (Corrente di cortocircuito di picco).

[IEC 60947-2] 2.15.1 potere di interruzione massimo in cortocircuito – Icu. Potere di interruzione per il quale le condizioni prescritte secondo una sequenza di prova specificata non includono la capacità dell’interruttore di trasportare la sua corrente nominale in modo continuativo.

Pertanto, Icu è il valore massimo della corrente di cortocircuito che il componente può interrompere. Le condizioni di prova sono specificate nella norma e si basano su una sequenza di apertura (in cortocircuito), tempo trascorso, chiusura e nuovamente cortocircuito (Ot-CO).

[Vocabolario IEC 441-17-17]: corrente di breve durata ammissibile Icw. La corrente che un circuito o un dispositivo di commutazione in posizione chiusa può trasportare durante un breve periodo di tempo specificato in condizioni di utilizzo e comportamento prescritte.

Secondo la norma EN 61439-1, Icw è la corrente nominale ammissibile di breve durata; è definita come il valore efficace della corrente alternata o il valore medio della corrente continua di breve durata, dichiarato dal costruttore del quadro, che può essere sopportato in condizioni specificate, definite in termini di corrente e tempo.
Solo gli interruttori automatici in aria aperta hanno un valore di Icw. È invece il valore di riferimento per i sezionatori.

SCCR (EN 60204-1) è il valore nominale della corrente di cortocircuito presunta che può essere sopportata dall’apparecchiatura elettrica per il tempo di funzionamento totale (tempo di eliminazione) del dispositivo di protezione da cortocircuito (SCPD) in condizioni specificate.

Icc (EN 61439-1) è la corrente di cortocircuito condizionata nominale di un circuito di un’APPARECCHIATURA. È il valore di corrente di cortocircuito, specificato dal costruttore, che l’apparecchiatura, protetta da un dispositivo limitatore di corrente SCPD specificato dal costruttore, può sopportare in modo soddisfacente.

[IEC 61439-1: 2020] 3 Termini e definizioni

3.8.10.4 corrente di cortocircuito condizionale nominale. Icc. valore della corrente presunta di cortocircuito, dichiarata dal costruttore del QUADRO, che il QUADRO stesso può sopportare, durante il tempo totale di funzionamento (durata di interruzione) del dispositivo di protezione contro il cortocircuito (SCPD), nelle condizioni
specificate

Il valore deve essere indicato sugli schemi elettrici del Quadro Elettrico o del Quadro Elettrico; meglio se indicato sulla targhetta!

Negli USA si usano principalmente tre termini:

Corrente di guasto disponibile AFC

[NEC 2020] Corrente di guasto disponibile (Corrente di guasto disponibile). La massima quantità di corrente che può essere erogata in un punto del sistema durante una condizione di cortocircuito. 
Nota informativa: un cortocircuito può verificarsi in condizioni anomale, come un guasto tra i conduttori del circuito o un guasto a terra. Vedere la Nota informativa Figura 100.1.

Ciò sarebbe l’equivalente di Ik secondo la definizione IEC

Valutazione di interruzione IR

[UL 489] 2.47 POTENZA DI INTERRUZIONE – la corrente simmetrica RMS più elevata alla tensione nominale che un dispositivo è destinato a interrompere in condizioni di prova standard.

Questo equivarrebbe a Icu, secondo la definizione IEC. Tuttavia, gli standard IEC e UL prevedono procedure di prova diverse; pertanto, i due termini non indicano la stessa procedura di prova.

Corrente di cortocircuito nominale SCCR

[UL 508A] 2.44 VALORE NOMINALE DELLA CORRENTE DI CORTOCIRCUITO – La corrente di guasto simmetrica presunta a una tensione nominale alla quale un apparato o un sistema può essere collegato senza subire danni superiori ai criteri di accettazione definiti.

Nonostante si tratti dello stesso concetto di Icc e SCCR secondo gli standard IEC, per i quadri di controllo industriali il metodo di calcolo dell’SCCR è piuttosto diverso tra IEC e Nord America.

Si prega di notare che nell’edizione 2020 del NEC (NFPA 70) è stato aggiunto l’articolo 408.6. Esso richiede che per quadri elettrici, apparecchiature di commutazione e quadri di distribuzione il valore dell’AFC sia indicato sul pannello. Ciò semplifica il lavoro dell’Autorità competente quando deve verificare la sicurezza del quadro.

408.6 Corrente di cortocircuito nominale. Quadri elettrici, apparecchiature di commutazione e quadri elettrici di distribuzione devono avere una corrente di cortocircuito nominale non inferiore alla corrente di guasto disponibile. Nelle unità abitative diverse da quelle mono e bifamiliari, la corrente di guasto disponibile e la data di esecuzione del calcolo devono essere riportate sul quadro elettrico nel punto di alimentazione.

Nell’edizione del 2017 del NEC, per la prima volta, tale requisito è stato enunciato per i quadri di controllo industriali per macchinari industriali. Si tratta dell’articolo 670.5:

(1) I macchinari industriali non devono essere installati laddove la corrente di cortocircuito disponibile supera la corrente di cortocircuito nominale indicata in conformità con 670.3(A)(4).

Nell’edizione del 2020 non sono state apportate modifiche significative all’articolo 670.5 Corrente nominale di cortocircuito:

(1) I macchinari industriali non devono essere installati laddove la corrente di guasto disponibile superi la corrente di cortocircuito nominale indicata in conformità alla norma 670.3(A) (4).
(2) I macchinari industriali devono essere marcati in modo leggibile sul campo con la corrente di guasto disponibile. La marcatura sul campo deve includere la data in cui è stato eseguito il calcolo della corrente di guasto disponibile ed essere sufficientemente durevole da resistere all’ambiente in questione.