Interruttori generali e protezioni principali nei quadri industriali: guida completa (CEI/IEC)

Nel quadro elettrico industriale l’interruttore generale e le protezioni principali sono la “prima linea” di sicurezza: garantiscono sezionamento visibile, arresto sicuro, selettività dei guasti, continuità di servizio e conformità a regole tecniche CEI/IEC tipicamente applicate ai quadri in BT. In questa guida trovi criteri di scelta, dimensionamento, coordinamento e best practice di cablaggio e manutenzione.

Glossario rapido (ti salva tempo)

• Sezionamento: apertura di tutti i poli con distanza/isolamento idonei (simbolo ■) e possibilità di blocco in OFF.

• MCCB/ACB: interruttori automatici scatolati/aria con sganciatori magnetici/termici.

• Icu / Ics: potere di interruzione/servizio dell’interruttore.

• SPD (scaricatori): Tipo 1 (fulminazioni), Tipo 2 (sovratensioni di manovra), Tipo 3 (puntuale).

• RCD: differenziali tipo AC/A/F/B (la scelta dipende dalla forma della corrente di guasto).

• Selettività: il guasto deve far intervenire solo il dispositivo più a valle.
  

1) Interruttore generale: funzione, requisiti e tipologie

Funzioni minime

• Sezionamento onnipolare e comando “tutto impianto”.

• Manovra di emergenza facilmente accessibile.

• Bloccaggio lucchettabile in OFF per lavori in sicurezza (LOTO).

• Indice di protezione idoneo (es. IP2X interno quadro; IP del contenitore in funzione dell’ambiente).
  

Tipologie tipiche

• Interruttore-sezionatore (manovra sotto carico, senza protezione): robusto, semplice, economico.

• MCCB con funzione di sezionamento (sezionatore integrato + sganciatori): ideale dove servono protezioni regolabili e comunicazione.

• ACB per correnti elevate e funzioni avanzate (protezione energia, misura, rete/backup).
  

Dati chiave da verificare

• Tensione/corrente nominale (es. 400–690 V, In 160–1600 A).

• Potere di chiusura/corto (Icm/Icw) e Icu/Ics ≥ Icc presunta in barra.

• Categoria di impiego (es. AC-23A per carichi misti).

• Compatibilità con accessori: contatti ausiliari, sganciatore minimo/tensione, comando con prolunga porta, interblocco.
  

2) Protezioni principali a monte del quadro

a) Protezione contro i cortocircuiti

• MCCB/ACB con sganciatori magnetici regolabili e poteri di interruzione adeguati.

• Fusibili gG/aM: altissima capacità d’interruzione, ottimi come “back-up” o in partenza motori (aM).

b) Protezione contro i sovraccarichi

• Sganciatori termici o elettronici con curve e Ir tarabile in base alla portata delle sbarre/cavi.

c) Protezione differenziale (RCD)

• Tipo A per guasti con componente continua pulsante (inverter base/ elettronica).

• Tipo F per convertitori a velocità variabile monofase.

• Tipo B per correnti DC lisce (azionamenti, UPS, PV, EV).

• Coordinare la IΔn (es. 300–500 mA selettivi a monte) e la selettività differenziale con i RCD a valle (es. 30 mA per persone).

d) Sovratensioni (SPD)

• Tipo 1: edifici con LPS o linee aeree (Iimp elevata).

• Tipo 2: sempre consigliato in quadro principale (In/Imax idonei, Uc coerente con Ue).

• Schema T1+T2 spesso la scelta migliore in ingresso.
  

3) Coordinamento, selettività e back-up

• Selettività cronometrica: tarare i tempi (long/short delay) in cascata.

• Selettività energetica: curve I²t e logiche di ripartizione dell’energia (zone selectivity).

• Back-up fusibile+MCCB: aumentare Icu della partenza a valle secondo abbinamenti omologati del costruttore.

• Coordinamento con motori: protezione cortocircuito (aM/MCCB) + sovraccarico (termico) secondo tabella del costruttore.
  

4) Dimensionamento passo-passo (workflow operativo)

1. Dati di rete: Ue, Icc presunta in arrivo, schema TN/TT/IT.

2. Carico totale: potenza apparente, fattore di contemporaneità, correnti di sbarra.

3. Scelta generale:

   • In ≥ Ib calcolata (con margine 20–30%).

   • Icu/Ics ≥ Icc.

   • Categoria AC-23A, sezionamento visibile, comando porta, lucchettabilità.

4. Protezione differenziale a monte (se TT o richiesto): tipo S (selettivo) 300–500 mA.

5. SPD: T1+T2 con collegamenti <0,5 m e sezioni idonee; protezione da sovracorrente in serie se richiesta.

6. Sbarre e cavi: sezioni in base a Ib, ΔT ammesso, caduta di tensione, Icw delle sbarre ≥ sollecitazione presunta.

7. Tarature:

   • Long Time (Ir) ≈ 1,0–1,1×In linea/sbarra.

   • Short Time (Isd, tsd) per selettività con partenza a valle.

   • Instantaneous (Ii): solo dove necessario, altrimenti favorire selettività temporale.

8. Verifiche finali: poteri d’interruzione, tenuta al corto, selettività dimostrabile, documentazione.
   

5) Esempio numerico concreto (BT 400 V, trafo 250 kVA)

• Dati: 400 V, trafo 250 kVA, Ik” lato BT ≈ 25 kA, corrente nominale lato BT ≈ 360 A.

• Generale: MCCB 3P 400 A con Icu ≥ 36 kA (margine > Ik”), funzione di sezionamento, AC-23A.

• Tarature: Ir=0,9–1,0×In (≈ 360–400 A); Isd=5–8×In, tsd 0,1–0,2 s per selettività con partenze 160–250 A.

• RCD: a monte S 500 mA (se TT); a valle 30–300 mA secondo linee/usi.

• SPD: T1+T2 12,5–25 kA Iimp per polo, Uc adeguata (es. 275–320 V fase-N). Collegamento corto verso PE e sbarre.

• Fusibili di back-up: aM 400–500 A su linee motori di potenza, per incrementare tenuta corto delle partenze.
  

6) Cablaggio e installazione: 7 best practice

1. Tenere corto e rettilineo il collegamento SPD-sbarra-PE (< 0,5 m).

2. Rispettare il senso di alimentazione dei MCCB e la coppia di serraggio morsetti.

3. Cavi fasciati e distanziati da segnale/controllo; usare canaline separate.

4. Interblocco porta e manopola lucchettabile in OFF sul generale.

5. Verificare IP interno (protezione contatti) e ventilazione/dissipazione.

6. Etichettatura chiara di generale, RCD, SPD, fusibili e partenze.

7. Registrare tarature iniziali in scheda di quadro e allegare al fascicolo tecnico.
   

7) Manutenzione e verifiche periodiche

• Termografie annuali su morsetti/sbarre.

• Prova RCD (tasto “TEST” e test strumentale periodico).

• Controllo fine-vita SPD (spia/finestra; sostituzione moduli).

• Verifica coppie di serraggio e pulizia polveri.

• Riesame selettività dopo modifiche/espansioni del quadro.
  

8) Errori comuni da evitare (lista rapida)

• Scelta di Icu inferiore alla Icc presunta.

• RCD tipo AC su linee con inverter → usare A/F/B.

• SPD montati con conduttori lunghi/“ad U”.

• Mancato back-up tra fusibili e MCCB dichiarato dal costruttore.

• Tarature “di fabbrica” non adattate al carico reale.

• Assenza di blocco in OFF per lavori in sicurezza.
  

FAQ (pronte per i rich snippet)

Qual è la differenza tra interruttore-sezionatore e interruttore automatico? Il primo esegue la manovra e il sezionamento ma non protegge; il secondo integra le protezioni (termica/magnetica) e può avere la funzione di sezionamento.

Come scelgo la corrente nominale del generale? Parti dalla corrente di impianto Ib, applica un margine 20–30% e verifica Icu/Ics in base alla Icc in arrivo.

Serve sempre lo SPD nel quadro principale? È fortemente raccomandato: riduce i danni da sovratensioni e migliora la continuità di servizio. In presenza di LPS/linee aeree, usa Tipo 1 o T1+T2.

Che RCD usare con inverter? Almeno Tipo A; con convertitori evoluti o DC liscia Tipo B (o F in monofase VSD).

Come documento la selettività? Allega curve tempo-corrente e, se disponibile, report del software del costruttore che dimostra la selettività/back-up fra i dispositivi usati.

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