Curentul de scurtcircuit la capătul celei mai lungi linii: verificarea disjunctorului
Un disjunctor poate avea capacitatea de rupere potrivită și tot să nu protejeze conductorul. Motivul: cazul cel mai periculos nu e scurtcircuitul de la borne, ci cel de la capătul liniei celei mai lungi — acolo unde curentul de scurtcircuit este minim. Dacă acel Icc minim nu depășește pragul la care declanșarea magnetică e garantată, nu mai poți conta pe o deconectare „instantanee" — și atunci timpul real de declanșare trebuie verificat față de timpul admis pentru conductor.
Două lucruri diferite: capacitatea de rupere și declanșarea
Când vorbim despre comportarea unui disjunctor la scurtcircuit, se amestecă des două întrebări care nu au nimic în comun. I7-2011 le tratează separat, în Cap.4.3, și e bine să le ținem distincte:
- Poate disjunctorul să suporte și să rupă scurtcircuitul? Asta ține de capacitatea de rupere și se verifică la scurtcircuitul maxim — cel mai mare curent posibil, chiar la barele tabloului.
- Va declanșa disjunctorul destul de repede? Asta ține de pragul de declanșare și se verifică la scurtcircuitul minim — cel mai mic curent posibil, la capătul celei mai lungi linii.
Prima condiție se rezolvă alegând un MCB cu Icn suficient. A doua condiție — subiectul acestui articol — se rezolvă verificând că linia nu e prea lungă pentru pragul magnetic al disjunctorului ales.
Ce cere normativul, exact
Punctul de plecare este principial: I7-2011 cere ca toate conductoarele active ale circuitelor să fie protejate împotriva supracurenților, care trebuie să întrerupă curentul înainte ca acesta să producă efecte periculoase (Art.4.3.1.1). Pentru scurtcircuit, normativul impune simultan două condiții asupra dispozitivului (Art.4.3.5):
| Articol | Ce cere | Se verifică la |
|---|---|---|
| Art.4.3.5.1 | Capacitatea de rupere ≥ curentul de scurtcircuit prezumat, la locul de instalare | Icc maxim (la bare) |
| Art.4.3.5.2 | Curenții de scurtcircuit care pot apărea într-un punct de defect trebuie întrerupți într-un timp mai mic decât timpul admis pentru stabilitatea termică a conductorului | Icc minim (la capăt): timpul de declanșare ≤ t admis; Icc maxim (la bare): I²t lăsat să treacă de aparat (din catalog) ≤ k²·S² |
Citatul-cheie este Art.4.3.5.2: „Curenții de scurtcircuit care pot apărea într-un punct de defect trebuie să fie întrerupți într-un timp mai mic decât timpul admis pentru stabilitatea termică a conductorului." Observă formularea — „într-un punct de defect", adică în orice punct, inclusiv cel mai îndepărtat. Și acolo curentul trebuie întrerupt suficient de repede.
De ce intervine pragul magnetic al MCB-ului
Un disjunctor miniatură (MCB) are două mecanisme de declanșare: unul termic (bimetal, lent — pentru suprasarcini) și unul magnetic (bobină, aproape instantaneu — pentru scurtcircuite). Declanșarea magnetică pornește doar peste un anumit prag de curent, care depinde de curba disjunctorului. Conform IEC 60898-1, benzile de declanșare instantanee sunt:
Pentru un MCB de curbă C, zona de declanșare magnetică e 5–10 × In. Ca să fii sigur că defectul intră în zona magnetică indiferent de toleranțele caracteristicii, se ia valoarea superioară — 10 × In. Sub acest prag nu mai poți conta pe declanșarea magnetică: aparatul poate ajunge să declanșeze pe ramura termică, care durează secunde sau zeci de secunde. Pentru un curent de defect de ordinul sutelor de amperi, poate fi mult — iar dacă timpul de declanșare depășește timpul admis, conductorul iese din stabilitatea termică.
Condiția, formulată simplu
I7 cere ca defectul să fie întrerupt în timpul admis pentru conductor. Pentru un MCB, o metodă conservatoare de a garanta asta e să te asiguri că Icc minim intră în zona de declanșare magnetică. Practic, condiția devine:
Iccmin(la capătul liniei) > pragul de declanșare magnetică al MCB-ului
(pentru a garanta intrarea în zona magnetică: B → 5 × In, C → 10 × In, D → 20 × In)
Dacă inegalitatea e respectată, MCB-ul intră în zona magnetică chiar și la defectul cel mai îndepărtat. Timpul de declanșare e astfel foarte scurt; verificarea finală rămâne comparația dintre timpul de declanșare al aparatului și timpul admis pentru conductor. Dacă nu e respectată, nu înseamnă automat că e neconform, ci că trebuie făcută verificarea explicită a timpului (și, cel mai des, corectată una din pârghii):
- Scurtează linia sau adu tabloul/o derivație mai aproape de consumator.
- Mărește secțiunea conductorului — scade rezistența buclei, deci crește Icc minim.
- Coboară curba sau In-ul protecției — de ex. de la C la B, ca pragul magnetic să fie mai mic (5 × In în loc de 10 × In), deci mai ușor de atins de un Icc redus.
Coordonarea cu un singur dispozitiv
Vestea bună: în instalațiile rezidențiale, un singur MCB — sau partea de supracurent a unui RCBO — acoperă ambele funcții. I7-2011 o spune la Art.4.3.6.1: dacă un singur dispozitiv de protecție la suprasarcină îndeplinește condițiile de la art.4.3.3 (așa trimite textul; ca sens, condițiile de suprasarcină, pe care I7 le tratează la 4.3.2) și are o putere de rupere cel puțin egală cu curentul de scurtcircuit prezumat la locul de instalare, „se consideră ca acesta va asigura atât protecția la suprasarcină cât și cea de scurtcircuit”. E o prezumție de conformitate, nu o jumătate de răspuns: un MCB ales corect la suprasarcină (Ib ≤ In ≤ Iz, I2 ≤ 1,45·Iz) și cu Icn suficient e acoperit și pentru capătul liniei. Verificarea explicită a timpului la Icc minim devine obligatorie acolo unde aparatul protejează doar la scurtcircuit — suprasarcina exceptată (Art.4.3.2.2) sau lăsată în seama altui dispozitiv (Art.4.3.6.2); în rest e o verificare de prudență, care nu strică pe o linie lungă. Pe un circuit final în TN, lungimea o limitează oricum, de regulă, condiția de deconectare de la Art.4.1.4.1.10.
ElectroSchema
ElectroSchema acoperă automat doar o parte din subiect. Regula V44 verifică selectivitatea termomagnetică între MCB-uri în serie: estimează curentul de scurtcircuit minim la capătul circuitului din lungimea și secțiunea cablurilor trasate (rezistența buclei, cu factorul 0,8 al metodei convenționale: tensiunea la originea circuitului defect se ia 80% din U0) și compară benzile de declanșare instantanee din amonte și din aval. Dacă benzile se suprapun și Icc (cel minim de la capăt sau „Icc prezumat la bare”, dacă l-ai completat) depășește pragul magnetic al protecției din amonte, ambele MCB-uri ar declanșa simultan (lipsă selectivitate); dacă nu-l depășește, ești avertizat că riscul depinde de impedanța reală a buclei. Nici benzile nesuprapuse nu garantează selectivitatea: două MCB-uri în cascadă sunt selective doar sub pragul magnetic minim al celui din amonte, așa că V44 te avertizează („selectivitate doar parțială”) când Icc prezumat la bare trece de el. Regula V54 verifică cealaltă latură (Art.4.3.5.1): capacitatea de rupere (Icn) față de Icc prezumat la barele tabloului. Reține însă limita: Icc minim de la capăt se calculează numai în perechea de MCB-uri în serie, ca să fie comparat cu pragul aparatului din amonte. Condiția din acest articol — Icc minim față de pragul magnetic al propriului disjunctor, respectiv Zs·Ia ≤ U0 (Art.4.1.4.1.10) — nu e verificată automat: o găsești în lista verificărilor manuale de la recepție (NV04).
Discuții
Comentariile sunt moderate înainte de publicare. Emailul nu este afișat public.