Subcapitolul 3 - 4.3. Protecţia împotriva supracurenţilor electrici (din SR HD 384.4.43-S2 şi SR HD 384.4.473-S1) - Normativ din 2011 privind proiectarea, execuţia şi exploatarea instalaţiilor electrice aferente clădirilor - Indicativ I 7-2011

M.Of. 802 bis

În vigoare
Versiune de la: 12 Iulie 2023
SUBCAPITOLUL 3:4.3. Protecţia împotriva supracurenţilor electrici (din SR HD 384.4.43-S2 şi SR HD 384.4.473-S1)
SECŢIUNEA 1:4.3.1. Generalităţi
(1)4.3.1.1. Conductoarele active ale circuitelor electrice trebuie protejate împotriva supracurenţilor datoraţi suprasarcinilor sau scurtcircuitelor.
a)Protecţia împotriva suprasarcinilor.
Un circuit electric trebuie să fie protejat prin dispozitive care să întrerupă curentul în circuit dacă unul sau mai multe dintre conductoarele sale sunt parcurse de un curent ce depăşeşte valoarea curentului maxim admisibil şi care, în cazul unei durate prea lungi, ar putea produce deteriorarea izolaţiei conductoarelor.
b)Protecţia împotriva scurtcircuitelor.
Un circuit trebuie să fie protejat prin dispozitive care să întrerupă curentul în acest circuit dacă unul sau mai multe dintre conductoarele lui sunt parcurse de un curent de scurtcircuit. Întreruperea trebuie să se producă într-un timp destul de scurt pentru a fi evitată deteriorarea conductoarelor.
Protecţia împotriva suprasarcinilor trebuie să fie coordonată cu protecţia la scurtcircuit în condiţiile prevăzute la art. 4.3.6.1 şi 4.3.6.2.
(2)4.3.1.2. Trebuie folosite următoarele tipuri de dispozitive de protecţie împotriva supracurenţilor electrici:
- dispozitive care protejează la curenţi de suprasarcină, relee de protecţie la suprasarcină (relee termice, disjunctoare, relee de protecţie la supracurenţi, siguranţe fuzibile);
- dispozitive care protejează la curenţi de scurtcircuit (disjunctoare echipate cu declanşatoare rapide la scurtcircuit, siguranţe fuzibile);
- dispozitive care protejează atât la curenţi de suprasarcină cât şi la curenţi de scurtcircuit (disjunctoare echipate cu relee de protecţie la supracurenţi şi cu declanşatoare rapide la scurtcircuit, siguranţe fuzibile).
SECŢIUNEA 2:4.3.2. Protecţia împotriva curenţilor electrici de suprasarcină
(1)4.3.2.1. Amplasarea dispozitivelor de protecţie la suprasarcină
1.4.3.2.1.1. Dispozitivul care asigură protecţia la suprasarcină trebuie să fie amplasat în locul unde o schimbare antrenează o reducere a valorii curentului admisibil în conductoare, de exemplu o schimbare de secţiune, un mod de pozare sau de alcătuire, cu excepţia cazurilor de la art. 4.3.2.1.2 şi 4.3.2.2.
2.4.3.2.1.2. Dispozitivul de protecţie la suprasarcină a unui circuit electric poate fi amplasat pe traseul acestui circuit dacă pe partea de circuit dintre punctul unde apare schimbarea (de secţiune, de natura materialului, de modul de pozare sau de alcătuire) şi poziţia dispozitivului de protecţie nu sunt conectate alte circuite sau prize şi dacă este îndeplinită una din următoarele condiţii:
a)circuitul este protejat împotriva curentului de scurtcircuit conform prevederilor de la art. 4.3.3.
b)lungimea traseului nu depăşeşte 3 m şi este realizat astfel încât să reducă la minimum riscurile unui scurtcircuit şi nu este amplasat în apropierea materialelor combustibile (a se vedea art. 4.3.2.2).
3.4.3.2.1.3. Caracteristica de funcţionare a unui dispozitiv pentru protecţia unei distribuţii împotriva suprasarcinilor şi caracteristicile de funcţionare a distribuţiei respective trebuie să fie coordonate astfel încât să fie îndeplinite condiţiile exprimate prin relaţiile următoare:
a)pentru disjunctoare:
a.1) Ic <= IN <= Iadm
a.2) I2<= 1,45 Iadm
în care:
Ic - curentul de calcul al distribuţiei (circuitului), în A;
IN - curentul nominal al dispozitivului de protecţie (pentru dispozitive de protecţie reglabile, IN este curentul de reglaj ales Ir), în A;
Iadm - curentul admisibil în conductorul distribuţiei, ţinând cont de coeficienţii de corecţie.
I2 - curentul care asigură efectiv declanşarea dispozitivelor de protecţie (Ideclanşare) în condiţiile stabilite în normele sau în prospectele pentru aparate (cel mai mare curent de încercare - curent convenţional), în A;
b)pentru siguranţe fuzibile:
Ic <= IN;
k IN <= Iadm
Factorul k are valorile următoare:
k = 1,31 pentru siguranţe fuzibile gG cu IN <= 16 A
k = 1,1 pentru siguranţe fuzibile cu IN <= 16 A
În cazurile în care suprasarcinile sunt de lungă durată şi valorile curenţilor de suprasarcină sunt superioare valorii curentului convenţional al dispozitivului de protecţie, este asigurată protecţia completă.
(2)4.3.2.2. Exceptarea de la protecţia de suprasarcină
1.4.3.2.2.1. Cazurile menţionate în acest paragraf nu trebuie aplicate în instalaţiile situate în locuri ori amplasamente care prezintă riscuri de incendiu sau de explozie şi acolo unde sunt specificate condiţii diferite în reglementările speciale stipulate în cap. 7.
1.1.Se admite să nu fie prevăzută protecţia împotriva suprasarcinilor:
a)pe un circuit electric situat în aval de o schimbare de secţiune, de natura materialului, de modul de pozare şi de alcătuire şi care este protejat împotriva suprasarcinilor printr-un dispozitiv de protecţie amplasat în amonte;
b)pe un circuit electric care nu este susceptibil de a fi parcurs de curenţi de suprasarcină, cu condiţia ca acest circuit să fie protejat împotriva scurtcircuitelor conform regulilor enunţate la secţiunea 4.3.3.
c)în instalaţiile de telecomunicaţii, comanda, semnalizare şi similare.
(3)4.3.2.3. Prevederea sau lipsa protecţiei împotriva suprasarcinilor în reţelele IT
1.4.3.2.3.1. Posibilitatea de a prevede sau de a nu prevede un dispozitiv de protecţie împotriva suprasarcinilor de la art. 4.3.2.1.2 şi 4.3.2.2. nu sunt aplicate la reţelele IT, cu excepţia cazului în care fiecare circuit neprotejat împotriva suprasarcinilor este protejat printr-un dispozitiv de curent diferenţial rezidual.
(4)4.3.2.4. Renunţarea la protecţia de suprasarcină
1.4.3.2.4.1. Se recomandă să nu se prevadă protecţia la suprasarcina pe circuite de alimentare a aparatelor, dacă întreruperea neaşteptată a circuitului poate provoca pericole.
Exemple de astfel de cazuri sunt:
- circuitele de excitaţie ale maşinilor rotative;
- circuitele de alimentare a electromagneţilor de menţinere sau ridicare;
- circuitele secundare ale transformatoarelor de curent;
- circuitele de alimentare ale dispozitivelor de stingere a incendiilor.
În astfel de cazuri se recomandă să se prevadă un dispozitiv de avertizare la apariţia suprasarcinii.
SECŢIUNEA 3:4.3.3. Protecţia împotriva scurtcircuitelor
(1)4.3.3.1. Amplasarea dispozitivelor de protecţie împotriva scurtcircuitelor
1.4.3.3.1.1. Un dispozitiv de protecţie împotriva scurtcircuitelor trebuie să fie amplasat în locul unde o reducere a secţiunii conductoarelor sau o altă schimbare antrenează o modificare a caracteristicilor definite la 4.3.2.1.1 cu excepţia cazului de la 4.3.3.1.2.
2.4.3.3.1.2. Deplasarea locului de amplasare a protecţiei împotriva scurtcircuitelor
2.1.4.3.3.1.2.1. Cazurile menţionate în acest paragraf nu trebuie aplicate în locurile (sau amplasamentele) care prezintă un risc de incendiu sau de explozie şi acolo unde se aplică reglementări speciale sau unde sunt menţionate condiţii diferite.
Se admite să fie amplasate dispozitive de protecţie împotriva scurtcircuitelor în alte locuri decât cele indicate la art. 4.3.3.1.1, în condiţiile de la art. 4.3.3.1.2.2.
2.2.4.3.3.1.2.2. Partea de circuit electric cuprinsă, pe de o parte, între reducerea de secţiune sau o altă schimbare şi dispozitivul de protecţie, pe de altă parte, trebuie să îndeplinească simultan următoarele condiţii:
a)lungimea să nu fie mai mare de 3 m;
b)să fie realizată astfel încât să se reducă la minim riscul de scurtcircuit;
Această condiţie poate fi obţinută, de exemplu, printr-o întărire a protecţiei circuitelor împotriva influenţelor externe.
c)să fie instalată astfel încât să se reducă la minimum riscul de foc sau pericol pentru persoane.
2.3.4.3.3.1.2.3. Un dispozitiv de protecţie amplasat în amonte de reducerea secţiunii sau de altă schimbare trebuie să prezinte o caracteristică de funcţionare astfel încât el să protejeze împotriva scurtcircuitelor, conform cu regula de la art. 4.3.3.1.2.2 şi circuitul situat în aval.
3.4.3.3.1.3. Renunţare la protecţia la scurtcircuit
3.1.4.3.3.1.3.1. Se permite renunţarea la protecţia la scurtcircuit pentru cazurile enumerate mai jos:
- pe circuitele de conectare a generatoarelor, transformatoarelor, redresoarelor, bateriilor de acumulatoare, la tablourile de comandă corespunzătoare, dispozitivele de protecţie fiind montate la aceste tablouri;
- pe circuitele a căror deconectare ar putea produce pericole pentru funcţionarea unor instalaţii ca cele arătate la art. 4.3.2.4.1;
- anumite circuite de măsurare cu rezerva că sunt îndeplinite simultan următoarele două prevederi:
a)circuitul electric este realizat astfel încât să se reducă la minimum riscul de scurtcircuit;
b)circuitul electric nu trebuie să fie amplasat în apropierea materialelor combustibile.
SECŢIUNEA 4:4.3.4. Prevederi referitoare la natura circuitelor
(1)4.3.4.1. Protecţia conductoarelor de fază
1.4.3.4.1.1. Protecţia împotriva supracurenţilor electrici trebuie prevăzută pe toate conductoarele de fază. Aceasta trebuie să producă deconectarea conductorului în care este detectat supracurentul, fără a provoca neapărat deconectarea celorlalte conductoare active, cu excepţia cazului menţionat la art. 4.3.4.1.2. şi 4.3.4.2.
2.4.3.4.1.2. În reţelele TT, pe circuitele alimentate între faze şi în care conductorul neutru nu este distribuit, este posibil ca detectarea supracurentului să nu fie prevăzută pe unul din conductoarele de fază, sub rezerva îndeplinirii simultane a prescripţiilor următoare:
a)există, pe acelaşi circuit sau în amonte, o protecţie diferenţială prevăzută să producă deconectarea tuturor conductoarelor de fază;
b)conductorul neutru nu este distribuit pe circuitele situate în aval de dispozitivul de protecţie diferenţial menţionat la punctul a).
Dacă deconectarea unei singure faze poate produce un pericol, de exemplu, în cazul motoarelor trifazate, trebuie luate măsuri de deconectare trifazată.
(2)4.3.4.2. Protecţia conductorului neutru
1.4.3.4.2.1. Reţelele TT sau TN
a)Atunci când secţiunea conductorului neutru este cel puţin egală sau echivalentă cu a conductorului de fază, nu este necesar să se prevadă o protecţie de supracurent pe conductorul neutru.
b)Atunci când secţiunea conductorului neutru este mai mica decât cea a conductoarelor de fază, este necesar să se prevadă o protecţie de supracurent pe conductorul neutru, corespunzătoare secţiunii acestui conductor. Această protecţie trebuie să producă deconectarea conductoarelor de fază şi a conductorului neutru.
Totuşi este admis să nu se prevadă protecţie de supracurent pe conductorul neutru dacă sunt îndeplinite simultan următoarele condiţii:
- conductorul neutru este protejat împotriva scurtcircuitelor de un dispozitiv de protecţie pentru conductoarele de faza din circuit;
- curentul maxim care ar putea să parcurgă conductorul neutru este, în funcţionare normală, net inferior valorii curentului admisibil prin acest conductor.
Acesta a doua condiţie este îndeplinită dacă puterea transportata este repartizata cat mai uniform posibil între diferite faze, de exemplu, dacă suma puterilor absorbite de receptoarele alimentate între fiecare faza şi neutru (iluminat, prize de curent) este mult mai mică decât puterea totală transportata prin circuitul respectiv.
În reţelele TN-C, conductorul PEN nu trebuie niciodată deconectat.
c)Deconectarea conductorului neutru este în conformitate şi cu recomandările SR EN 60898-1b privind separarea circuitelor şi cu prevederile art. 5.3.4.0.3a1.2. din prezentul normativ.
2.4.3.4.2.2. Reţelele IT
În schemele IT, se recomanda, în special, să nu se distribuie conductorul neutru. Totuşi, acolo unde conductorul neutru este distribuit, este cazul să se prevadă un dispozitiv de protecţie de supracurent pe conductorul neutru al întregului circuit, protecţie care trebuie să producă deconectarea conductoarelor active din acest circuit, inclusiv a conductorului neutru. Această măsură nu este necesară dacă:
- conductorul neutru considerat este efectiv protejat împotriva scurtcircuitelor printr-un dispozitiv de protecţie amplasat în amonte, de exemplu la tabloul de alimentare, conform regulilor enunţate la art. 4.3.3.
- sau dacă circuitul considerat este protejat printr-un dispozitiv de protecţie la curent diferenţial rezidual, al cărui curent diferenţial rezidual nominal este cel mult egal cu 0,15 din curentul admisibil prin conductorul neutru corespondent. Acest dispozitiv trebuie să deconecteze toate conductoarele active din circuitul corespondent, inclusiv conductorul neutru.
(3)4.3.4.3. Deconectarea şi reconectarea conductorului neutru
Deconectarea şi reconectarea conductorului neutru trebuie să se facă astfel încât conductorul neutru să nu fie deconectat înaintea conductoarelor de fază şi să fie reconectat în acelaşi timp sau înaintea conductoarelor de fază.
(4)4.3.4.4. Protecţia la scurtcircuit a conductoarelor în paralel
Un singur dispozitiv de protecţie poate proteja mai multe conductoare în paralel împotriva curenţilor de scurtcircuit dacă caracteristica sa de funcţionare asigură funcţionarea efectivă a dispozitivului în cazul apariţiei unui defect în punctul cel mai dificil al conductoarelor în paralel. Trebuie să se ţină cont de împărţirea curentului de scurtcircuit între conductoarele în paralel. Un defect poate fi alimentat din ambele capete ale conductoarelor în paralel.
Dacă funcţionarea unui singur dispozitiv de protecţie poate să nu fie asigurată atunci se poate lua una sau mai multe dintre următoarele măsuri:
a)poate fi utilizat un singur dispozitiv de protecţie dacă:
- sistemul de pozare este realizat astfel încât să reducă riscul de scurtcircuit în conductoarele în paralel la minimum, de exemplu prin mijloace de protecţie mecanică;
- sistemul nu trebuie să fie amplasat în apropierea materialelor combustibile.
b)pentru două conductoare în paralel un dispozitiv de protecţie împotriva scurtcircuitelor este prevăzut la originea fiecărui conductor în paralel;
c)pentru mai mult de două conductoare în paralel, dispozitivele de protecţie se vor prevedea la capătul de alimentare şi la celălalt capăt al conductoarelor în paralel.
SECŢIUNEA 5:4.3.5. Caracteristicile dispozitivului de protecţie la scurtcircuit
(1)Fiecare dispozitiv de protecţie la scurtcircuit trebuie să respecte simultan condiţiile de la 4.3.5.1 şi 4.3.5.2.
1.4.3.5.1. Capacitatea de rupere trebuie să fie cel puţin egală cu cea a curentului de scurtcircuit prezumat, la locul de instalare, cu excepţia următoare:
- este admisă o capacitate de rupere mai mică, dacă alt dispozitiv de protecţie având o capacitate de rupere necesară, este instalat în amonte. În acest caz, trebuie coordonate caracteristicile acestora, astfel ca energia care trece prin dispozitivul din amonte să fie inferioară capacităţii celui din aval.
În anumite cazuri trebuie să se ţină seama de capacitatea de rezistenţă dinamică şi capacitatea de rupere a dispozitivului din aval (pe partea sarcinii). Detaliile caracteristicilor celor două dispozitive ce trebuie coordonate vor fi date de producătorii acestora.
2.4.3.5.2. Curenţii de scurtcircuit care pot apărea într-un punct de defect trebuie să fie întrerupţi într-un timp mai mic decât timpul admis pentru stabilitatea termică a conductorului. Pentru un timp mai mic de 5 s, timpul t în care un conductor ajunge de la temperatura maximă admisibilă în regim normal la temperatura maximă admisibilă în caz de scurtcircuit poate fi calculat cu relaţia:
radical din t = k x S I I,
unde:
t - este durata eliminării defectului în secunde;
S - secţiunea conductorului în mm2;
I - curentul de scurtcircuit în A, valoare efectivă;
k - un factor care ţine seama de rezistivitatea şi coeficientul de temperatură a materialului conductorului, precum şi de temperaturile iniţială şi finală admisibilă a acestuia. Pentru materialele uzuale folosite ca izolaţii şi conductoarele uzuale coeficientul k este dat în tabelul 5.14.

SECŢIUNEA 6:4.3.6. Coordonarea între protecţia la suprasarcini şi protecţia la scurtcircuit
(1)4.3.6.1. Protecţia asigurată printr-un singur dispozitiv
Dacă un singur dispozitiv de protecţie la suprasarcina îndeplineşte condiţiile de la art. 4.3.3 şi are o putere de rupere cel puţin egală cu curentul de scurtcircuit prezumat la locul de instalare (vezi art. 4.3.5.1), se consideră ca acesta va asigura atât protecţia la suprasarcină cât şi cea de scurtcircuit.
(2)4.3.6.2. Protecţia asigurată prin dispozitive separate
Se aplică prevederile de la 4.3.2 şi 4.3.3 privind protecţia la suprasarcină şi la scurtcircuit.
Caracteristicile celor două dispozitive trebuie coordonate astfel încât curentul de scurtcircuit lăsat să treacă de dispozitivul de protecţie la scurtcircuit să nu fie mai mare decât cel de stabilitate dinamică şi termică a dispozitivului de protecţie la suprasarcină.
Aceste cerinţe nu exclud tipul de coordonare recomandat de SR EN 60 947-4-1.
(3)4.3.6.3. Limitarea supracurentului electric de către caracteristicile sursei de alimentare
Conductoarele sunt considerate a fi protejate împotriva curenţilor de suprasarcină şi de scurtcircuit acolo unde ele sunt alimentate dintr-o sursă incapabilă de a furniza un curent mai mare decât curentul admisibil al conductoarelor (de exemplu în cazul unor transformatoare de sudare, a unor grupuri motor-generator etc.).
SECŢIUNEA 7:4.3.7. Selectivitatea protecţiei
(1)4.3.7.1. În cazurile în care mai multe dispozitive de protecţie se inserează într-o distribuţie, caracteristicile lor se aleg astfel încât să fie asigurată selectivitatea protecţiei. În cazul unei avarii trebuie să funcţioneze protecţia cea mai apropiată de aceasta, izolând doar porţiunea respectivă, fără a scoate din funcţiune întreaga instalaţie (de ex. între curenţii nominali ale fuzibilelor a două siguranţe consecutive, diferenţa să fie de cel puţin două trepte).
Trebuie asigurată corelarea protecţiei la supracurenţii din instalaţia electrică de la consumator, cu protecţia instalaţiei electrice de racord a furnizorului de energie electrică, astfel încât să fie realizate condiţiile de selectivitate a protecţiei.