ABB PR521 User manual

PR521
Manuale operativo per unità di protezione a microprocessore
Operator manual for microprocessor based protection unit

647008/002 - 2000/05 it-en - 1/40
!
!
Responsible behaviour safeguards
your own and others’ safety!
For any requests, please contact
ABB Assistance Service.
!
!
Un comportamento responsabile
salvaguarda la vostra e l’altrui sicurezza!
Per qualsiasi esigenza contattare
il Servizio Assistenza ABB.
For your safety!
¨ Checkthattheinstallationroom(spaces,segregations
and ambient) are suitable for the electrical and elec-
tronic apparatus.
¨ Make sure that all the installation, putting into service
and maintenance operations are carried out by suit-
ably qualified personnel with adequate knowledge of
the apparatus.
¨ Make sure that the Standard and Legal requirements
are followed during installation, service and mainte-
nance, in order to construct installations according to
good technical and safety working practices.
¨ Strictly follow all the information given in this instruc-
tion manual.
¨ Check that the rated performance of the apparatus is
not exceeded during service.
¨ Pay particular attention to the notes indicated in the
manual by the following symbol:
¨ Check that the personnel operating the apparatus
have this instruction manual to hand, as well as the
necessary information for correct intervention.
¨ Only use original spare parts.
Disconnect the PR521 unit before carrying out any
insulation tests on the installation.
Per la vostra sicurezza!
¨Verificare che il locale di installazione (spazi, segrega-
zioni e ambiente) sia idoneo per l’apparecchiatura
elettrica ed elettronica.
¨Verificare che tutte le operazioni di installazione, mes-
sa in servizio e manutenzione siano effettuate da per-
sonale con una qualifica sufficiente e una conoscenza
adeguata della apparecchiatura.
¨Verificare che durante le fasi di installazione, esercizio
e manutenzione vengano rispettate le prescrizioni
Normative e di Legge, per l’esecuzione degli impianti
secondo le regole della buona tecnica e di sicurezza
sul lavoro.
¨Osservare scrupolosamente le informazioni riportate
nel presente manuale d’uso.
¨Verificare che durante il servizio non vengano supera-
te le prestazioni nominali dell’apparecchiatura.
¨Prestare particolare attenzione alle note indicate nel
manuale dal seguente simbolo:
¨Assicurarsi che il personale operante sull’apparec-
chiatura abbia a disposizione il presente manuale
d’uso e le informazioni necessarie ad un corretto
intervento.
¨Utilizzare solo parti di ricambio originali.
Scollegare l’unità PR521 prima di effettuare qualsiasi
prova di isolamento sull’impianto.

2/40 - 647008/002 - 2000/05 it-en

647008/002 - 2000/05 it-en - 3/40
Index
Introduction 5
1. Packing and transport 5
2. Checking on receipt 5
3. Storage 6
4. Description 7
4.1. General 7
4.2. Reference Standards 7
4.3. Ambient conditions 7
4.4. Technical data 8
5. Installation of the PR521 unit 9
5.1. Connection to the auxiliary circuits 9
6. Programming the PR521 unit 10
6.1. Phase current sensors (C.S.) 10
6.1.1. General 10
6.1.2. Dip switch
representation 10
6.1.3. Selection of type of phase
current sensor (C.S.) 11
6.2. PR521 unit in the version with
protections 50 and 51 12
6.2.1. Protection functions 12
6.2.1.1. Protection against overcurrent (51) 12
6.2.1.1.1.Selection of threshold value (I>) 13
6.2.1.1.2.Selection of the type of curve 14
6.2.1.1.3.Selection of the trip time 15
6.2.1.1.4.Example of setting 15
6.2.1.2. Protection against short-circuit
with adjustable time-delay (50) 17
6.2.1.2.1.Selection of the threshold value (I>>) 17
6.2.1.2.2.Selection of the trip time (t>>) 17
6.2.1.2.3.Example of setting 18
6.2.1.3. Protection against instantaneous
short-circuit (50) 19
6.2.1.3.1.Selection of the threshold value
(I>>>) 19
6.2.1.3.2.Example of setting 19
6.2.2. PR521 unit (50 - 51) front
nameplate 20
6.3. PR521 unit in the version with protection
50, 51 and 51N 21
6.3.1. Protection functions 21
6.3.1.1. Protection against earth fault by
means of internal toroidal
transformer (51N) 21
6.3.1.1.1.Selection of the threshold value (Io>) 21
6.3.1.1.2.Selection of the trip time (to>) 22
6.3.1.1.3.Example of setting 23
6.3.1.2. Protection against earth fault
by means of external toroidal
transformer (51N) 24
Indice
Premessa 5
1. Imballaggio e trasporto 5
2. Controllo al ricevimento 5
3. Magazzinaggio 6
4. Descrizione 7
4.1. Generalità 7
4.2. Norme di riferimento 7
4.3. Condizioni ambientali 7
4.4. Dati tecnici 8
5. Installazione dell'unità PR521 9
5.1. Collegamento ai circuiti ausiliari 9
6. Programmazione dell'unità PR521 10
6.1. Sensori di corrente di fase (C.S.) 10
6.1.1. Generalità 10
6.1.2. Modalità di rappresentazione
dei dip switch 10
6.1.3. Selezione del tipo di sensore di
corrente di fase (C.S.) 11
6.2. Unità PR521 nella versione con le
protezioni 50 e 51 12
6.2.1. Funzione di protezione 12
6.2.1.1. Protezione da sovracorrente (51) 12
6.2.1.1.1.Scelta del valore di soglia (I>) 13
6.2.1.1.2.Scelta del tipo di curva 14
6.2.1.1.3.Scelta del tempo di intervento 15
6.2.1.1.4.Esempio d'impostazione 15
6.2.1.2. Protezione da cortocircuito con
ritardo regolabile (50) 17
6.2.1.2.1.Scelta del valore di soglia (I>>) 17
6.2.1.2.2.Scelta del tempo d'intervento (t>>) 17
6.2.1.2.3.Esempio di impostazione 18
6.2.1.3. Protezione da cortocircuito
istantaneo (50) 19
6.2.1.3.1.Scelta del valore di soglia
(I>>>) 19
6.2.1.3.2.Esempio di impostazione 19
6.2.2. Targhetta frontale unità PR521
(50 - 51) 20
6.3. Unità PR521 nella versione con le
protezioni 50, 51 e 51N 21
6.3.1. Funzioni di protezione 21
6.3.1.1. Protezione di guasto a
terra attraverso toroide
interno (51N) 21
6.3.1.1.1. Scelta del valore di soglia (Io>) 21
6.3.1.1.2. Scelta del tempo di intervento (to>) 22
6.3.1.1.3. Esempio d’impostazione 23
6.3.1.2. Protezione di guasto a
terra attraverso toroide
esterno (51N) 24

4/40 - 647008/002 - 2000/05 it-en
6.3.1.2.1. Scelta del valore di soglia
(Io>) 24
6.3.1.2.2. Scelta del tempo di intervento
(to>) 24
6.3.1.2.3. Esempio di impostazione 25
6.3.2. Targhetta frontale dell’unità
PR521(50 - 51 - 51N) 26
6.4. Funzioni di segnalazione 27
6.4.1. Segnalazione a distanza mediante
relè 27
6.4.2. Segnalazione ottica mediante led 27
6.5. Funzione di controllo 28
7. Messa in servizio 29
7.1. Test sganciatore a smagnetizzazione (Y03) 29
8. Controlli periodici 29
9. Parti di ricambio e accessori 30
9.1. Unità di test (TT2) 30
10.Curve tempo corrente 31
10.1. Curva di intervento a tempo fisso (DT) 31
10.2. Curva di intervento a tempo normalmente
inverso (NI) per protezione da sovracorrente 32
10.3. Curva di intervento a tempo molto inverso
(VI) per protezione da sovracorrente 33
10.4. Curva di intervento a tempo estremamente
inverso (EI) per protezione da sovracorrente 34
10.5. Curva di intervento a tempo fisso per
protezione di corto circuito con ritardo
regolabile 35
10.6. Curva di intervento a tempo fisso per
protezione di guasto a terra attraverso
toroide interno 36
10.7. Curva di intervento a tempo fisso per
protezione di guasto a terra attraverso
toroide esterno 37
11.Schema di collegamento 38
12.Connessione dell’unità PR521 39
6.3.1.2.1. Selection of the threshold value
(Io>) 24
6.3.1.2.2. Selection of the trip time
(to>) 24
6.3.1.2.3. Example of setting 25
6.3.2. PR521 unit (50 - 51 - 51N) front
nameplate 26
6.4. Signalling functions 27
6.4.1. Remote signalling by means of
relay 27
6.4.2. Visual signalling by means of leds 27
6.5. Control function 28
7. Putting into service 29
7.1. Demagnetisation release test (Y03) 29
8. Periodic checks 29
9. Spare parts and accessories 30
9.1. Test unit (TT2) 30
10.Time current curves 31
10.1. Definite time-delay trip curve (DT) 31
10.2. Normally inverse time-delay trip
curve (NI) for overcurrent protection 32
10.3. Very inverse time-delay trip curve (VI) for
overcurrent protection 33
10.4. Extremely inverse time-delay trip curve (EI)
for over-current protection 34
10.5. Definite time-delay trip curve for short
circuit protection with adjustable
time-delay 35
10.6. Definite time-delay curve for earth fault
protection by means of internal toroidal
transformer 36
10.7. Definite time-delay curve for earth fault
protection by means of external toroidal
transformer 37
11.Wiring diagrams 38
12.PR512 unit connections 39

647008/002 - 2000/05 it-en - 5/40
Introduction
This publication contains the information required to install the
PR521 unit and put it into service.
For correct use of the product, please read this booklet care-
fully.
For correct assembly of the accessories and/or spare parts,
please refer to the relative instructions.
1. Packing and transport
There is standard packing for each PR521 unit, either mounted
on board the circuit-breaker or shipped separately. This guar-
antees protection under normal ambient conditions (see para.
4.3.). For special transport or storage requirements, please
contact ABB.
2. Checking on receipt
On receipt, check that the apparatus is complete, and that the
nameplate data corresponds with the data specified in the
orderacknowledgementsentbyABBandintheaccompanying
and shipment note.
Should any damage or irregularity be noted in the supply on
unpacking,notifyABB(directlyorthroughtheagentorsupplier)
as soon as possible and in any case within five days of receipt.
For any communication regarding the PR521 unit, always
quote the serial number which can be found on the front
nameplate (fig. 1 and 2, ref. E).
The accompanying documents in the shipment packing only of
protection units are:
– Instruction manual for the protection unit (this document)
– Packing List
– Shipping document.
On request:
– Test certificate.
Other documents sent before shipment of the apparatus:
– Order acknowledgement
– Any drawings or documents referring to special configura-
tions/conditions.
Documents which follow shipment of the apparatus:
– Original copy of the shipping advice note
– Bill of lading
– Certificate of origin
– Invoice.
Premessa
Questa pubblicazione contiene le informazioni necessarie per
l’installazione e la messa in servizio dell’unità PR521.
Peril correttoimpiego del prodottose ne raccomandaun’atten-
ta lettura.
Per il corretto montaggio degli accessori e/o ricambi fare
riferimento alle istruzioni relative.
1. Imballaggio e trasporto
Per ogni unità PR521, montata a bordo interruttore o spedita
separatamente, è previsto un imballo standard che garantisce
la protezione nelle condizioni ambientali ordinarie (si veda il
par. 4.3.). Per particolari esigenze di trasporto o deposito
contattare ABB.
2. Controllo al ricevimento
Al ricevimento controllare l’integrità dell’apparecchiatura, la
corrispondenza dei dati di targa con quelli specificati nella
conferma d’ordine inviata da ABB e nella bolla di accompagna-
mento e trasporto.
Se al disimballo venisse riscontrato qualche danno o irregola-
rità nella fornitura avvertire ABB (direttamente, attraverso il
rappresentante o il fornitore) il più presto possibile e in ogni
caso entro cinque giorni dal ricevimento.
Per qualsiasi comunicazione inerente l’unità PR521 citare
sempre il numero di matricola rilevabile dalla targa fronta-
le (fig. 1 e 2, rif. E).
I documenti di accompagnamento inseriti nell’imballo di
spedizione della sola unità di protezione sono:
– Manuale di istruzione (il presente documento)
– Packing List
– Documento di trasporto.
A richiesta:
– Certificato di collaudo.
Altri documenti che precedono l’invio dell’apparecchio sono:
– Conferma d’ordine
– Eventuali disegni o documenti riferiti a configurazioni/
condizioni particolari.
Documenti che seguono l’invio dell’apparecchio:
– Originale dell’avviso di spedizione
– Polizza di carico
– Certificato di origine
– Fattura.

6/40 - 647008/002 - 2000/05 it-en
3. Storage
On receipt, the apparatus must be carefully unpacked and
checked as described under Checking on receipt (chap. 2).
Shouldinstallationnotbecarriedoutimmediately,theapparatus
must be repacked using the original packing material. Should
the original packing material no longer be available, store the
apparatus in a dry, dust-free, covered area which is non-
corrosiveand has a temperature of between – 5 °C and + 90 °C
(see para. 4.3.).
3. Magazzinaggio
Al ricevimento l’apparecchiatura deve essere accuratamente
disimballata e controllata come descritto al Controllo al ricevi-
mento (cap. 2).
Qualora non si effettui l’immediata installazione, deve essere
ripristinato l’imballo utilizzando il materiale originale. Nel caso
in cui non sia più disponibile l’imballo originale provvedere al
magazzinaggio in ambiente coperto, con atmosfera asciutta,
non polverosa, non corrosiva e con temperatura compresa tra
– 5 °C e + 90 °C (vedi par. 4.3.).

647008/002 - 2000/05 it-en - 7/40
4. Descrizione
4.1. Generalità
L’unità PR521 è integrata agli interruttori di media tensione
HAD fissi o estraibili, sui quali opera tramite uno sganciatore a
smagnetizzazione (Y03), unico per i tre poli, che agisce diret-
tamente sul comando dell’apparecchio.
L’unità PR521 può realizzare le seguenti funzioni di protezione
ANSI (50-51-51N):
51 I> protezione da sovracorrente con ritardo a tempo
dipendente
50 I>> protezione da cortocircuito con ritardo regolabile
50 I>>> protezione da cortocircuito istantaneo
51N Io> protezione da guasto omopolare verso terra
Le protezioni possono essere realizzate in modo bifase o
trifase a seconda che si connettano due o tre sensori di
corrente (in seguito indicati con C.S.).
L’unità è autoalimentata e garantisce il corretto funzionamen-
todelle funzioni di protezione (50, 51 e 51N)in presenza di una
corrente maggiore o uguale al 20% del valore nominale del
C.S., circolante su almeno una fase.
4.2. Norme di riferimento
Le norme a cui l’unità fa riferimento sono:
– IEC 56
– CEI 17-1, Fasc.1375
– EN 50081-2
– EN 50082-2
– CEE 89/336 e succ.
– CEI EN 60694
– IEC 255-3.
4.3. Condizioni ambientali
Temperatura dell’aria ambiente – 5 °C ÷ + 40 °C
Temperatura di lavoro – 5 °C ÷ + 70 °C
Temperatura di immagazzinamento – 5 °C ÷ + 90 °C
Umidità relativa – 90% senza
condensazione
Altitudine – 1000 m
4. Description
4.1. General
ThePR521 unit isan integral partofHAD medium voltagefixed
orwithdrawablecircuit-breakers,onwhichitoperatesbymeans
of a demagnetisation release (Y03), of which there is only one
for the three poles and which acts directly on the operating
mechanism of the apparatus.
The PR521 unit can carry out the following ANSI (50-51-51N)
protection functions:
51 I> protectionagainstovercurrentwithdefinitetime-delay
50 I>> protection against short-circuit with adjustable
time-delay
50 I>>> protection against instantaneous short-circuit
51N Io> protection against homopolar fault towards earth
The protections can be made in two-phase or three-phase
mode, depending on whether two or three current sensors
(hereinafter indicated by C.S.) are connected.
The unit is self-supplied and ensures correct operation of the
protection functions (50, 51 and 51N ) when there is a current
greater than or equal to 20% of the rated value of the C.S.,
circulating in at least one phase.
4.2. Reference Standards
The reference standards are:
– IEC 56
– CEI 17-1, File 1375
– EN 50081-2
– EN 50082-2
– CEE 89/336 and foll.
– CEI EN 60694
– IEC 255-3.
4.3. Ambient conditions
Temperature of the ambient air – 5°C ÷ + 40 °C
Operating temperature – 5°C ÷ + 70 °C
Storage temperature – 5°C ÷ + 90 °C
Relative humidity – 90% without
condensation
Altitude – 1000 m

8/40 - 647008/002 - 2000/05 it-en
4.4. Dati tecnici
Dimensioni meccaniche (in mm) 160x130x160
(hxlxp)
Peso 3 kg
Grado di protezione su interruttore IP30
MTBF 15 anni a 45 °C
Caratteristiche del relè di segnalazione (K51/Y03)
Funzione Protezione
intervenuta
Tipo Bistabile
Massima Potenza di Commutazione 150 W / 1250 VA
(su carico resistivo)
Massima Tensione di Commutazione 220 Vdc / 250 Vac
Massima Corrente di Commutazione 5 A
Potere d’Interruzione (UL/CSA):
– a 30 Vdc (carico resistivo) 5 A
– a 250 Vac (carico resistivo) 5 A
– a 250 Vac (cosj= 1.0) 5 A
– a 250 Vac (cosj= 0.4) 3 A
Durata Meccanica (a 180 cpm) 5x107
operazioni min.
Durata Elettrica 105oper. min.
4.4. Technical data
Mechanical dimensions (in mm) 160x130x160
(hxlxd)
Weight 3 kg
Degree of protection on circuit-breaker IP30
MTBF 15 years at 45 °C
Characteristics of the signalling relay (K51/Y03)
Function Protection
tripped
Type Bistable
Maximum change-over power 150 W / 1250 VA
(on resistive load)
Maximum change-over voltage 220 Vdc / 250 Vac
Maximum change-over current 5 A
Breaking capacity (UL/CSA):
– at 30 Vdc (resistive load) 5 A
– at 250 Vac (resistive load) 5 A
– at 250 Vac (cos
j = 1.0) 5 A
– at 250 Vac (cos
j = 0.4) 3 A
Mechanical life (at 180 cpm) 5x10
7
operations min.
Electrical life 10
5
oper. min.

647008/002 - 2000/05 it-en - 9/40
5. Installazione dell'unità PR521
Una corretta installazione è di primaria importanza.
Le istruzioni del costruttore devono essere attenta-
mente studiate e seguite.
Tutte le operazioni di installazione, devono essere
effettuateda personale con unaqualificasufficiente
e una conoscenza adeguata della apparecchiatura.
Scollegare l’unità PR521 prima di effettuare qual-
siasi prova di isolamento sull’impianto.
L’unità PR521 è prevista solo per funzionare a bor-
do dell’interruttore HAD ed alimentata dai C.S. mon-
tati su di esso presso ABB.
5.1. Collegamento ai circuiti ausiliari
L’installazionedeicircuitiausiliaridell’unità PR521consistenel
collegamento alla morsettiera dell’interruttore su cui è montata
dei seguenti cavi (vedi par. 11: Schema di collegamento e par.
12: Connessioni unità PR521):
– cavo per il comando di apertura remoto;
– cavo per il toroide esterno (solo versione con protezione
51N);
– cavo per il contatto ausiliario.
Tali collegamenti vanno effettuati se sono utilizzate le relative
funzionalità.
Per accedere alla morsettiera ed effettuare i collegamenti rifarsi
al Libretto Istruzioni dell’interruttore (Doc. N. 649212/003).
!
5. Installation of the PR521 unit
Correct installation is of primary importance. The
manufacturer’s instructions must be carefully stud-
ied and followed.
All the installation operations must be carried out
by suitably qualified personnel with adequate
knowedge of the apparatus.
Disconnect the PR521 unit before carrying out any
insulation test on the installation.
The PR521 unit is only provided to operate on board
the HAD circuit-breaker and be supplied by the C.S.
mounted on it at ABB.
5.1. Connection to the auxiliary circuits
Installation of the PR521 unit auxiliary circuits consists of
connecting the following cables to the terminal board of the
circuit breaker (see para. 11: Wiring diagram and para. 12:
PR521 unit connections):
– cable for remote opening control;
– cable for the external toroidal transformer (only version with
protection 51N);
– cable for the auxiliary contact.
These connections must be made if the relative functions are
used.
To access the terminal board and carry out the connections,
please refer to the Instruction Booklet of the circuit-breaker
(Doc. No. 649212/003).
!

10/40 - 647008/002 - 2000/05 it-en
! !
6. Programmazione dell'unità PR521
Tutte le operazioni di programmazione, devono
essere effettuate da personale con una qualifica
sufficiente e una conoscenza adeguata dell’appa-
recchiatura.
Scollegare l’unità PR521 prima di effettuare qualsi-
asi prova di isolamento sull’impianto.
Nelcaso in cui la corrente nominale dell’interruttore
sia minore della corrente nominale del trasformato-
re amperometrico (esempio: interruttore HAD da
630Acon C.S. da 1250 A)èobbligatorio predisporre
la funzione 51 e 51N (I> e Io>) in modo tale da NON
SUPERARE la portata amperometrica nominale del-
l’interruttore controllato (nel ns. esempio il valore
massimo è I> = 0,5 e Io> = 0,5).
6.1. Sensori di corrente di fase (C.S.)
6.1.1. Generalità
I sensori di corrente di fase connessi all’unità svolgono due funzioni:
a) Forniscono l’energia necessaria al corretto funzionamento
b) Forniscono il segnale necessario al rilevamento del valore
della corrente
L’unità può essere impiegata con quattro diversi C.S., caratte-
rizzati dai seguenti valori nominali primari (In):
40 A 80 A 250 A 1250 A
Corrente nominale secondaria 1 A
6.1.2. Modalità di rappresentazione dei dip switch
La zona nera indica la posizione dei dip switch. In questo caso
il dip-switch è rivolto verso il basso.
6. Programming the PR521 unit
All the programming operations must be carried out
bysuitablyqualifiedpersonnelwithadequateknowl-
edge of the apparatus.
Disconnect the PR521 unit before carrying out any
insulation test on the installation.
When the rated current of the circuit-breaker is
lower than the rated current of the current trans-
former (e.g.: HAD 630 A circuit-breaker with 1250 A
C.S.), it is compulsory to provide function 51 and
51N (I> and Io>) so that the rated current capacity of
the circuit-breaker controlled is NOT EXCEEDED (in
our example, the maximum value is I> = 0.5 and Io>
= 0.5).
6.1. Phase current sensors (C.S.)
6.1.1. General
The phase current sensors connected to the unit carry out two
functions:
a) They supply the energy required for correct operation
b) They provide thesignalrequired todeterminethe currentvalue
The unit can be used with four different C.S., characterised by
the following primary rated values (In):
40 A 80 A 250 A 1250 A
Rated secondary current 1 A
6.1.2. Dip switch representation
The black area indicates the dip switch position. In this case it
is switched in the lower position.

647008/002 - 2000/05 it-en - 11/40
(*) C.S. 40 A C.S. 80 A C.S. 250 A C.S 1250 A
• Impostando contemporaneamente più di un tipo di C.S.,
il led giallo di segnalazione "I>ALARM - C.S. ERROR"
posto sul fronte del relé (Fig. 1 rif. A) lampeggierà finché
non si predisporranno i dip switch secondo una delle
modalità indicate.
Tale funzione è attiva se circola una corrente primaria
I ³0,22 In.
Lefunzioni di protezione e di intervento in casodi guasto
sono comunque garantite.
(*) Posizione dei dip switch che ABB si riserva di utilizzare per sviluppi futuri.
• Setting more than one type of C.S. simultaneously, the
yellow "I>ALARM - C.S. ERROR" signalling LED on the
front of the relay (Fig. 1 ref. A) will flash until the dip
switches are set in one of the ways shown.
This function is active if a primary current I
³ 0.22 In is
circulating.
The protection and fault trip functions are guaranteed in
any case.
(*) Position of the dip switches which ABB keeps to use for future developments.
6.1.3. Selezione del tipo di sensore di corrente di fase (C.S.)
L’unità PR521 elabora la corrente I circolante nei C.S. nel
seguente modo:
– Vero valore efficace (RMS) : 0,2 - I- 2 In
– Valore di picco (Peak) : 0,2 - I- 20 In.
Sono a disposizione sul fronte del relè 4 dip switch per la
selezione del tipo di C.S. montato sull’interruttore (40 A, 80 A,
250 A, 1250 A).
Selezionare i dip switch indicati in fig. 1 rif. G nel seguente
modo:
6.1.3. Selection of type of phase current sensor (C.S.)
The PR521 unit processes the current I circulating in the C.S.
as follows:
– True effective value (RMS) : 0.2 - I- 2 In
– Peak value : 0.2 - I- 20 In.
On the front of the relay there are 4 dip switches available for
selection of the type of C.S. mounted on the circuit-breaker
(40A, 80A, 250A, 1250A).
Select the dip switches indicated in fig. 1 ref. G. as follows:

12/40 - 647008/002 - 2000/05 it-en
6.2. UnitàPR521nellaversioneconleprotezioni
50 e 51
6.2.1. Funzioni di protezione
L’unità PR521 (50 e 51) realizza le seguenti funzioni di prote-
zione:
51-I> - protezione da sovracorrente con ritardo a tempo
dipendente
50-I>> - protezione da cortocircuito con ritardo regolabile
50-I>>> - protezione da cortocircuito istantaneo
6.2.1.1. Protezione da sovracorrente (51)
Questa funzione rende disponibili 4 diverse famiglie di curve di
protezione così definite:
– Tempo indipendente (DT) (in acc. con IEC255-3)
– Tempo normalmente inverso (NI) (in acc. con IEC255-3)
– Tempo molto inverso (VI) (in acc. con IEC255-3)
– Tempo estremamente inverso (EI) (in acc. con IEC255-3)
Il valore di soglia di questa protezione viene indicato con I>,
mentre il relativo tempo d’intervento viene indicato con t>. La
fase di temporizzazione è segnalata dall’accensione del led
giallo ALARM (fig. 1 rif. A).
Le famiglie di curve indicate con S1, S2, S3 ed S4 (fig. 1 rif. C)
sono destinate per impieghi futuri.
Nella versione standard la selezione di tali curve permette
l'impostazione di una delle 4 precedenti: (S1-DT, S2-NI, S3-VI,
S4-EI).
6.2. PR521 unit in the version with protections
50 and 51
6.2.1. Protection functions
The PR521 unit (50 and 51) carries out the following protection
functions:
51-I> - protection against over current with definite time-delay
50-I>> - protection against short-circuit with adjustable
time-delay
50-I>>> - protection against instantaneous short-circuit
6.2.1.1. Protection against overcurrent (51)
This function makes 4 different families of protection curves
available, defined as follows:
– Definite time-delay (DT) (in compl. with IEC255-3)
– Normally inverse time-delay (NI) (in compl. with IEC255-3)
– Very inverse time-delay (VI) (in compl. with IEC255-3)
– Extremely inverse time-delay (EI) (in compl. with IEC255-3)
ThethresholdvalueofthisprotectionisindicatedbyI>,whereas
the relative trip time is indicated by t>. The timing phase is
signalled by the yellow ALARM LED lighting up (fig. 1 ref. A).
The families of curves indicated by S1, S2, S3 and S4 (fig. 1
ref. C) are destined for future uses.
Inthestandard version,selection ofthese curvesallows setting
of one of the 4 previous ones: (S1-DT, S2-NI, S3-VI, S4-E1).

647008/002 - 2000/05 it-en - 13/40
6.2.1.1.1. Scelta del valore di soglia (I>)
L’impostazione di I> viene effettuata agendo sui 5 dip switch
indicati in fig. 1 rif. O.
La somma dei valori selezionati rappresenta la frazione di In
corrispondente a I>.
Sono disponibili 32 valori di soglia, così definiti:
0,2…1 x In con passo 0,025 x In (non è possibile impostare il
valore di 0,6 x In)
La protezione non può essere esclusa (in questo modo è
garantital’autoprotezione dell’unitàai sovraccarichi di fase fino
a 20 In).
Nella seguente tabella si evidenziano le possibili soglie:
0.200 x In 0.225 x In 0.250 x In 0.275 x In
0.300 x In 0.325 x In 0.350 x In 0.375 x In
0.400 x In 0.425 x In 0.450 x In 0.475 x In
0.500 x In 0.525 x In 0.550 x In 0.575 x In
0.625 x In 0.650 x In 0.675 x In 0.700 x In
0.725 x In 0.750 x In 0.775 x In 0.800 x In
0.825 x In 0.850x In 0.875 x In 0.900 x In
0.925 x In 0.950 x In 0.975 x In 1.000 x In
6.2.1.1.1. Selection of the threshold value (I>)
Setting of I> is carried out by using the 5 dip switches indicated
in fig. 1 ref. O.
The sum of the values selected represents the fraction of In
which corresponds to I>.
32 threshold values are available, defined as follows:
0.2…1 x In with steps of 0.025 x In (setting at 0.6 x In is not
possible)
The protection cannot be excluded (in this way self-protection
of the unit is ensured against phase overloads up to 20 In).
The table below shows the possible thresholds:
La tolleranza sulle soglie di I> garantisce (secondo le
IEC 255-3):
– non intervento per I minore di 1,05xI>;
– intervento per I maggiore di 1,30xI>.
Dove I è la corrente di sovraccarico e I> il valore di soglia di
protezione predisposto.
The tolerance over I> thresholds ensures (according to IEC
255-3):
– no trip for I less than 1.05xI>;
– trip for I higher than 1.30xI>.
Where I is the overload current and I> is the protection threshold
value set.

14/40 - 647008/002 - 2000/05 it-en
6.2.1.1.2. Selection of the type of curve
One of four different time-current relationships can be selected
bymeans of2 of the3 dip switchesindicated infig.1 ref.M(see
para. 6.2.1.1.).
Thesumofthevaluesselectedindicatesthetypeofpreselected
curve, according to the following table.
Fixed time-delay curves
(DefiniteTime: “b”= 1; K=0.1...1.6)
Set the dip-switches as follows:
Mathematical relationship to calculate t>: t> = K x 1
Normally inverse time-delay curves
(Normal Inverse: a= 0.02; b=0.14; K=0.1 ...1.6)
Set the dip-switches as follows:
Mathematical relationship to calculate t>:
0.14
t> = K x [ I / I> ]0.02 -1
where I represents the overload current and I> the protec-
tion threshold value set.
Curves with very inverse time-delay
(Very Inverse: a =1; b =13.5; K=0.1...1.6)
Set the dip-switches as follows:
Mathematical relationship to calculate t>:
13.5
t> = K x [ I / I> ]1-1
where I represents the overload current and I> the protec-
tion threshold value set.
Extremely inverse time-delay curves
(Extremely Inverse: a =2; b =80; K=0.1...1.6)
Set the dip-switches as follows:
Mathematical relationship to calculate t>:
80
t> = K x [ I / I> ]2-1
where I represents the overload current and I> the protec-
tion threshold value set.
=0 =0
=1
=2
=3
=1
=2
=3
6.2.1.1.2. Scelta del tipo di curva
Può essere selezionata una tra quattro diverse relazioni tem-
po-corrente, mediante i 2 dei 3 dip switch indicati in fig.1 rif. M
(vedi par. 6.2.1.1.).
La somma dei valori selezionati indica, secondo la seguente
tabella, il tipo di curva prescelto.
Curva a tempo fisso
(DefiniteTime: “b”= 1; K=0,1...1,6)
Impostare i dip switch in questo modo:
Relazione matematica per calcolare t>: t> = K x 1
Curva a tempo normalmente inverso
(Normal Inverse: a= 0,02; b=0,14; K=0,1 ...1,6)
Impostare i dip switch in questo modo:
Relazione matematica per calcolare t>:
0,14
t> = K x [ I / I>]0,02 -1
dove I rappresenta la corrente di sovraccarico e I> il valore
di soglia di protezione predisposto.
Curva a tempo molto inverso
(Very Inverse: a=1; b=13,5; K=0,1...1,6)
Impostare i dip switch in questo modo:
Relazione matematica per calcolare t>:
13,5
t> = K x [ I / I> ]1-1
dove I rappresenta la corrente di sovraccarico e I> il valore
di soglia di protezione predisposto.
Curva a tempo estremamente inverso
(Extremely Inverse: a=2; b=80; K=0,1...1,6)
Impostare i dip switch in questo modo:
Relazione matematica per calcolare t>:
80
t> = K x [ I / I> ]2-1
dove I rappresenta la corrente di sovraccarico e I> il valore
di soglia di protezione predisposto.

647008/002 - 2000/05 it-en - 15/40
K= 0.1 K= 0.2 K= 0.3 K= 0.4
K= 0.5 K= 0.6 K= 0.7 K= 0.8
K= 0.9 K= 1.0 K= 1.1 K= 1.2
K= 1.3 K= 1.4 K= 1.5 K= 1.6
6.2.1.1.3. Selection of the trip time
The trip time of the protection is adjusted by using the 4 dip
switches in fig.1 ref. N. By means of these selectors, the value
of Kis set which, when replaced in the previous relationships,
determines the trip time.
There are 16 values of K available, defined as follows:
from 0.1 to 1.6 with steps of 0.1
The table below shows the possible selections:
The trip time t> tolerances, with three-phase power supply, are
as follows:
– DT curve ± 15% or 30 ms
– NI, VI, EI curve ± 20% or 0.15 s.
6.2.1.1.4. Example of setting
An example of setting the protection against overload I> (51) is
now given.
A protection with the following characteristics is to be made:
• Theabove-mentionedcircuit-breakerhas40A C.S.mounted
(In = 40 A).
• Threshold I> = 20 A.
• Type of curve = extremely inverse time-delay (EI)
• Trip time t> = 10 s. (for I = 40 A) .
And therefore you must:
• Calculate the I>/In relationship: 20 A/40 A = 0.5.
• Set the relative dip switches to obtain a sum of 0.5 (fig. 1 ref. O)
• Remember that, according to IEC 255-3, the trip threshold is
exactly 1.3xI> set (1.3x0.5=0.65 In).
• Select the dip switches of the type of curve corresponding to
the extremely inverse time-delay curve (
= 3,a =2, b =80)
(fig. 1 rif. M).
• Apply the following relationship to determine the trip time:
80
t> = K x [ I / I> ]2 -1
from which to obtain the K value:
[ I / I> ]2-1 [ 40 / 20 ]2 -1
K = t> x = 10 x = 0.375
80 80
At this point, select the dip switches of the closest possible K
value:0.4 isthe nearestvalue totheone calculated(fig. 1ref.
N).
The real t> will then be:
80
t> = 0.4 x =10.66 s
[ 40 / 2> ]2 -1
6.2.1.1.3. Scelta del tempo di intervento
Il tempo d’intervento della protezione viene regolato agendo
sui 4 dip switch di fig.1 rif. N. Tramite questi selettori viene
impostato il valore di Kche sostituito nelle relazioni precedenti
determina il tempo d’intervento.
Sono disponibili 16 valori di K così definiti:
da 0,1 a 1,6 con passo 0,1.
Nella seguente tabella si evidenziano le possibili selezioni:
Le tolleranze sui tempi di intervento t>, con alimentazione
trifase, sono le seguenti:
– curva DT ± 15% oppure 30 ms
– curva NI, VI, EI ± 20% oppure 0,15 s.
6.2.1.1.4. Esempio d’impostazione
Si riporta ora un esempio di impostazione della protezione di
sovraccarico I> (51).
Si vuole realizzare una protezione con le seguenti caratteristiche:
• L’interruttore in oggetto monta C.S. da 40 A (In = 40 A).
• Soglia I> = 20 A.
• Tipo di curva = tempo estremamente inverso (EI).
• Tempo di intervento t> = 10 s (per I = 40 A).
E quindi si deve:
• Calcolare il rapporto I>/In: 20 A/40 A = 0,5.
• Predisporre i dip switch relativi in modo da ottenere una
somma di 0,5 (fig. 1 rif. O).
• Porre attenzione al fatto che, secondo le IEC 255-3, la soglia di
intervento è esattamente 1,3xI> impostata (1,3x0,5=0,65 In).
• Selezionare i dip switch del tipo di curva corrispondente alla
curva a tempo estremamente inverso ( = 3, a=2, b=80)
(fig. 1 rif. M).
• Applicare la seguente relazione per determinare il tempo di
intervento:
80
t> = K x [ I / I> ]2 -1
da cui ricavare il valore K:
[ I / I> ]2-1 [ 40 / 20 ]2 -1
K = t> x = 10 x = 0,375
80 80
A questo punto selezionare i dip switch del valore K il più
vicino possibile: 0,4 è il valore prossimo a quello calcolato
(fig. 1 rif. N).
Il t> reale sarà allora:
80
t> = 0.4 x =10,66 s
[ 40 / 2> ]2 -1

16/40 - 647008/002 - 2000/05 it-en
The configuration shown in the figure carries out the required
setting:
0.025 0.05 0.1 0.2 0.625 0.1 0.2 0.4 0.9 1 2 4
0 0 0 0 0.2 0 0 0 0.1 0 0 0
I> / In K
C.S. 40 A
La configurazione riportata nella figura realizza l’impostazione
richiesta:

647008/002 - 2000/05 it-en - 17/40
1 x In 1.25 x In 1.5 x In 1.75 x In
2.25 x In 2.5 x In 2.75 x In 3 x In
3.25 x In 3.75 x In 4 x In 4.25 x In
4.5 x In 5.5 x In OFF
6.2.1.2. Protection against short-circuit with adjustable
time-delay (50)
This function makes a definite adjustable trip time available. It
is indicated by the symbol I>> and the relative trip time by t>>.
6.2.1.2.1. Selection of the threshold value (I>>)
Setting the I>> threshold is carried out by working on the 4 dip-
switches (fig. 1 ref. L).
The sum of the values selected represents the multiple of In
which corresponds to I>>.
The protection can be excluded.
There are 14 thresholds available and the relative values are
given below:
The threshold value tolerance is ± 10%.
La tolleranza sui tempi di intervento è ± 15% oppure ± 30 ms. The trip time tolerance is ± 15% or ± 30 ms.
t>>= 0.1 t>>= 0.2 t>>= 0.3 t>>= 0.4
t>>= 0.5 t>>= 0.6 t>>= 0.7 t>>= 0.8
6.2.1.2. Protezione da cortocircuito con ritardo regolabile
(50)
Questa funzione rende disponibile un tempo di intervento
regolabile indipendente; è indicata con il simbolo I>> ed il
tempo d’intervento relativo con t>>.
6.2.1.2.1. Scelta del valore di soglia (I>>)
L’impostazione della soglia I>> viene effettuata agendo sui 4
dip switch (fig. 1 rif. L).
La somma dei valori selezionati rappresenta il multiplo di In
corrispondente a I>>.
La protezione può essere esclusa.
Sono disponibili 14 soglie ed i relativi valori sono qui sotto
riportati:
La tolleranza sui valori di soglia è ± 10%.
6.2.1.2.2. Selection of the trip time (t>>)
The trip time t>> is independent and adjustable to 8 values by
working on the 3 relative dip switches (fig. 1 ref. I).
The values available are between 0.1 s and 0.8 s with steps of
0.1 s.
The dip switch settings are shown in the figure below:
6.2.1.2.2. Scelta del tempo d’intervento (t>>)
Il tempo d’intervento t>> è indipendente e regolabile in 8 valori
agendo sui 3 dip switch relativi (fig. 1 rif. I).
I valori disponibili sono compresi tra 0,1 s e 0,8 s con un passo
di 0,1 s.
Nella seguente tabella sono riportate le predisposizioni dei dip
switch:

18/40 - 647008/002 - 2000/05 it-en
C.S. 40 A
1 1.25 1.5 1.75 0.1 0.2 0.5 2 3 4 8
0000000.1OFF000
I>> / In t>> I>>>/In
OFF OFF
6.2.1.2.3. Example of setting
An example of setting the protection against selective short-
circuit I>> (50) is now given.
A protection with the following characteristics is to be made:
• Theabove-mentionedcircuit-breakerhas40A C.S.mounted
(In = 40 A).
• Threshold I>> = 110 A
• Trip time t>> = 0.2 s.
And therefore you must:
• Calculate the relationship I>>/In: 110 A/40 A = 2.75.
• Set the relative dip switches to obtain a sum of 2.75 (fig. 1
ref. L).
• Setthedipswitchesrelativetothetimet>>toobtain0.2s(fig.
1 ref. I)
The configuration shown in the figure carries out the required
setting:
6.2.1.2.3. Esempio di impostazione
Si riporta ora un esempio di impostazione della protezione di
cortocircuito selettiva I>> (50).
Si vuole realizzare una protezione con le seguenti caratteristi-
che:
• L’interruttore in oggetto monta C.S. da 40 A (In= 40 A).
• Soglia I>> = 110 A.
• Tempo di intervento t>> = 0,2 s.
E quindi si deve:
• Calcolare il rapporto I>>/In: 110 A/40 A = 2,75.
• Predisporre i dip switch relativi in modo da ottenere una
somma di 2,75 (fig. 1 rif. L).
• Predisporre i dip switch relativi al tempo t>> in modo da
ottenere 0,2 s (fig. 1 rif. I).
La configurazione riportata nella figura realizza l’impostazione
richiesta: