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MASTER SICUREZZA MACCHINE
Lequipaggiamento elettricodelle macchine: la norma
CEI EN 60204-1:2006
Lequipaggiamento elettricodelle macchine: la norma
CEI EN 60204-1:2006
3modulo
2Sommario
PRIMA PARTEIntroduzione Inquadramento normativo: campo di applicazione, principali definizioni, prescrizioni generaliScambio di informazioni con l'utilizzatore a cui destinato l'equipaggiamento: l'allegato B della norma
SECONDA PARTESistemi di alimentazione e dispositivi di sezionamento e interruzioneProtezione contro la scossa elettricaProtezione dell'equipaggiamentoCollegamenti equipotenzialiCircuiti e funzioni di comando e controlloApparecchiature di comando: ubicazione, montaggio, involucriImpianto bordo macchina: sistemi di posa, cavi, tecniche di cablaggio
TERZA PARTEMarcatura, segnali di avvertimento e designazioni di riferimentoDocumentazione tecnicaProve di sicurezza elettrica: verifica delle condizioni per la protezione mediante interruzione automatica dell'alimentazione, prove di resistenza dell'isolamento, di tensione, funzionali, protezione contro le tensioni residue, la ripetizione delle prove per il mantenimento della sicurezzaEsempi di esecuzione delle verifiche di sicurezza su equipaggiamenti elettrici
Introduzione
4Principali direttive che coinvolgonoil settore elettrico Direttiva 2006/95/CE (ha sostituito la Direttiva 73/23/CE e i suoi
emendamenti) denominata Direttiva Bassa Tensione
Direttiva 108/04/CE (ha sostituito la ha sostituito la 89/336/CEE) denominata Direttiva Compatibilit elettromagnetica O Direttiva EMC
Direttiva 98/37/CE (dal 29 dicembre 2009 sar sostituita dalla 2006/42/CEE) denominata Direttiva Macchine
Recente Direttiva introdotta la 94/9/CE denominata Direttiva ATEX
(apparecchiature destinate ad atmosfera esplosiva) in vigore in Italia
dal luglio 2003.
LE SUDDETTE DIRETTIVE SONO DIRETTIVE DEL NUOVO APPROCCIO *
* La Direttiva BT pur non appartenendo al Nuovo Approccio ne ha le stesse catteristiche
5Requisiti essenziali Direttiva 2006/95/CE
Sono contenuti nellAllegato I e riguardano:
Requisiti generali (indicazione caratteristiche prodotto, collegamento sicuro, marchio fabbrica, ecc.):
Requisiti di protezione dai pericoli che possono derivare dal materiale elettrico (contatti diretti e indiretti, radiazioni, calore, pericoli di tipo non elettrico causati dalla parte elettrica, ecc,)
Requisiti di protezione dai fattori esterni sul materia le elettrico (resistenza meccanica, agenti ambientali e aggressivi, ecc.)
6Requisiti essenziali Direttiva 108/04/CE (Direttiva EMC)La nuova Direttiva EMC in vigore dal 20 luglio 2007
Le apparecchiature devono essere progettate in modo che:
1) I disturbi EMC prodotti non raggiungano un emissione tale da impedire il normale funzionamento delle apparecchiature radio e di telecomunicazione.
2) Presentino un livello dimmunit EMC alle perturbazioni prevedibili nelle condizioni duso cui sono destinate tale da preservarne il normale funzionamento da un deterioramento inaccettabile.
7Requisiti essenziali Direttiva 108/04/CE (Direttiva EMC)Per i componenti destinati a impianti fissi necessario che:
Siano installati secondo le regole dellingegneria industriale e le indicazioni sulluso
i componenti installati soddisfino i requisiti essenziali di immunit ed emissione
Le regole di ingegneria industriale siano documentate e tenute adisposizione delle autorit finch gli impianti fissi sono in funzione.
8Marcatura CE
I prodotti possono ricadere sotto pi Direttive; la marcatura CE attesta che essi soddisfano a tutte le direttive applicabili
Direttive sono in periodo transitorio: la marcatura CE indica la conformitalle disposizioni realmente applicate (da indicare sempre sulla dichiarazione CE di conformit per la D.M.)
9Marcatura CE
La marcatura CE si applica allatto della prima immissione sul mercato
Per la Direttiva EMC, Direttiva Macchine e per la Direttiva Atex la marcatura
CE si applica anche allatto della prima messa in servizio
La marcatura CE latto formale con cui costruttore attestadi avere applicato una o Direttive a quel determinato prodotto
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Campo di applicazione
Materiale elettrico destinato ad essere adoperato ad una tensione nominale compresa fra 50 e 1000 V in corrente alternata e fra e 1500 V in corrente continua.
Fanno eccezione i materiali e i fenomeni di cui allallegato II della Direttiva (ad esempio materiali destinati ad essere usati in ambiente con rischio di esplosione, materiali per radiologia ed uso clinico, ecc.)
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Procedure di valutazione conformit direttiva bassa tensione
Materiale elettrico/elettronico escluso dal campodi applicazione della Direttiva? SI
Materiale elettrico/elettronico con tensione nominaleFra 50 e 100 VCA e fra 75 e 1500 VCC NO
Non si applicaLa Direttiva
Bassa TensioneNO
SI
Applicazione normeArmonizzate
o equiparati nel casonon siano disponibiliquelle armonizzate
Preparazionedocumentazione
Tecnica+
eventuale relazionetecnica elaboratada un organismo
Notificatoin caso di contestazione
Redazione dellaDichiarazione
CE di conformitda tenere
a disposizionedelle autorit pubbliche
Apposizione marcaturaCE
Le norme armonizzate ela norma CEI EN 60204-1 (CEI 44-5)
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Le norme armonizzate
Ambito Direttiva Macchine
le norme armonizzate sono redatte dagli organismi normatori europei (CEN, CENELEC, ETI) su mandato della Commissione Europea e pubblicate sulla Gazzetta Ufficiale della Comunit Europea (GUCE)
Ambito Direttiva asse Tensione
La norma armonizzata una norma emessa di comune accordo dagli Organismi normatori notificati dagli Stati membri; la pubblicazione sulla GUCE avviene solo per informazione
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Gli enti normatori
CONCIT (Comitato Nazionale di Coordinamento per Informatica e Telecomunicazioni
LIVELLO
NAZIONALE
LIVELLO
EUROPEO
LIVELLO
MONDIALE
TELE-
COMUNICAZIONI
TUTTE LE
ALTRE AREE
ELETTROTECNICA
ELETTRONICA
IEC(n 51 paesi)
CEN(n 29 paesi)
CENELEC(n 29 paesi)
ITU(n 190 paesi)
ISO(n 102 paesi)
UNI CONCIT(CEI/UNI/ISCT)CEI
ETSI(n 35 paesi)
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Le norme armonizzate
Le norme armonizzate sono norme VOLONTARIE
Se applicate attivano la PRESUNZIONE DI CONFORMIT ai requisiti essenziali che le norme stesse coprono
Il costruttore pu applicare altre norme; in questo caso non si attiva la presunzione di conformit
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Le norme armonizzate: struttura
DIRETTIVAMACCHINE
Norme diTIPO A
Norme di TIPO B
Norme diTIPO C
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Direttiva Macchine: norme tipo A
Contengono i concetti fondamentali, i principi di progettazione e gli aspetti generali applicabili a tutte le macchine.
Sono norme di carattere generale; da sole non sono in genere sufficienti a stabilire una piena presunzione di conformit
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Direttiva Macchine: norme tipo A
Esempio norme di tipo A:
EN 12100: Sicurezza del macchinario Concetti fondamentali, principi di progettazione
Parte 1: terminologia di base, metodologia
Parte 2: principi tecnici
EN 14121: Sicurezza del macchinario Principi per la valutazione del rischio
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Direttiva Macchine: norme tipo B
Riguardano gli aspetti comuni a pi macchine (B1) e i componenti di sicurezza (B2)
In genere definiscono diverse categorie di soluzioni
La soluzione da adottare dipende dalla valutazione del rischio
Non sono in genere sufficienti per attivare la presunzione di conformit ai rischi coperti se non in combinazione, ad esempio, con la norma sulla valutazione del rischio (EN 14121)
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Direttiva Macchine: norme tipo B
Esempio norme di tipo B:
EN 13850: Sicurezza del macchinario - Arresto di emergenza - Principi di progettazione
EN 13849-1: Sicurezza del macchinario - Parti dei sistemi di comando legate alla sicurezza
Parte 1: principi generali perla progettazione
EN 60204-1: Sicurezza del macchinario - Equipaggiamento elettico delle macchine
Parte 1: prescrizioni generali
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Direttiva Macchine: norme tipo C
Trattano tutti i pericoli significativi relativi ad una macchina o famiglia di macchine
Se applicate possono attivare il principio di presunzione di conformit per i rischi coperti
Devono essere applicate congiuntamente alle norme richiamate al loro interno per gli aspetti non direttamente coperti
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Direttiva Macchine: norme tipo C
Esempio norme di tipo C:
UNI EN 1114-1:1998 : Macchine per gomma e materie plastiche
Estrusori e line di estrusione
Requisiti di sicurezza per estrusori
UNI EN 692:2009 Presse Meccaniche: sicurezza
UNI EN ISO 10218-1:2006 : Robot in ambiente industriale: requisiti di sicurezza
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La norma CEI EN 60204-1
Norma armonizzata ai sensi della DM e della Direttiva BT
Norma di tipo B applicabile ad una vasta tipologia di macchine
Norma valida a livello mondiale (IEC)
Osservazioni:
Norme richiamate nel testo devono essere applicati per gli aspetti richiamati
Le Norme di tipo C (ad es. UNI EN 693:2009 Macchine utensili - Sicurezza - Presse idrauliche) hanno priorit su di essa
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La norma CEI EN 60204-1:campo di applicazione Equipaggiamenti elettrici delle macchine non portatili a mano quando
sono in moto, inclusi i gruppi di macchine che lavorano in modo coordinato
Tensione di alimentazione non superiore a 1000 V AC e 1500 V DC e frequenza di alimentazione non superiore a 200 Hz
Noma valida a livello mondiale (nella versione IEC)
Prescrizioni supplementari sono necessarie per macchine allaperto, in atmosfere esplosive, per miniere o coperte da altre norme specifiche (ad es. EN 60204-32)
Esclusioni:
Circuiti di potenza dove lenergia utilizzata direttamente come mezzo di lavoro (es. circuiti di saldatura)
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La norma CEI EN 60204-1:criteri applicativi
In relazione al tipo di macchina si deve scegliere lequipaggiamento elettrico in funzione delle misure e dei criteri attuabili (es. circuiti esclusi dal sezionamento generale)
Talvolta necessario adottare criteri specifici o aggiuntivi (ad es. con rischio incendio o esplosione)
Per alcuni aspetti necessario operare delle scelte rispetto alle varie soluzioni previste dalla norma (ad esempio modalit protezione contatti indiretti)
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La norma CEI EN 60204-1:criteri applicativi
ALLEGATO F.
Tabella scelte da operare allinterno della norma CEI EN
60204-1
(Scelta da adottare e documentare)
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La norma CEI EN 60204-1:criteri applicativiEsempi di aspetti che richiedono una scelta specifica:
Protezione contro la scossa elettrica: al cap. 6 sono riportate pipossibilit di scelta
Funzione di emergenza: richiede una scelta appropriata in relazione, ad esempio, alla categoria di arresto, al tipo di dispositivo da utilizzare, alla sua collocazione, ecc.
Comandi a due mani: se usati, necessario definire il tipo da adottare in relazione al rischio evidenziato (cap. 9.2.6.2), nonch le caratteristiche costruttive e di interconnessione con il sistema di comando
Circuiti di sicurezza: scelta della categoria o dei SIL
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La norma CEI EN 60204-1:criteri applicativi Le soluzioni scelte e le modifiche o aggiunte eventualmente apportate
alle varie prescrizioni della norma, devono essere adeguate in relazione alla valutazione del rischio relativa al prodotto considerato ma
Il semplice riferimento allintera Norma EN 60204-1 non
comunque sufficiente senza fornire le necessarie precisazioni.
NON DEVONO ABBASSARE IL LIVELLO DI SICUREZZA PREVISTO
DALLA NORMA STESSA
(introduzione europea della Norma)
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Esempio di misure specifichepreviste da norme di tipo C
Sicurezza pressa meccaniche a ciclo singolo e carico! scarico
manuale riferimento EN 692
Sistemi di comando: in genere richiesta la ridondanza e sorveglianza
Antiripetitore del colpo: ridondanza e sorveglianza
Comando a due mani: tipo III C della norma EN 574
Arresto di emergenza: arresto di categoria O con sorveglianza e ridondanza
Rapporti fra costruttoreed utilizzatore
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Norma CEI EN 60204-1: obbiettivi fondamentali
La norma pone lattenzione sugli obbiettivi:
sicurezza delle persone e dei beni
congruenza dei comandi impartiti sia manualmente che automaticamente
facilit di manutenzione
Per raggiungere i suddetti obbiettivi indispensabile un intenso scambio
di informazioni tra costruttore ed utilizzatore
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Norma CEI EN 60204-1:informazioni fondamentali
La valutazione del rischio laspetto fondamentale per le azioni del costruttore e dellutilizzatore: ci consente di attuare il cosiddetto
Per svolgere una corretta valutazione del rischio necessario raccogliere i dati e le informazioni di base relativi alla macchina ed al luogo di lavoro
PRINCIPIO DI INTEGRAZIONE DELLA SICUREZZA NELLA PROGETTAZIONE
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Norma CEI EN 60204-1:ruoli tra costruttore e utilizzatore
Valutazione del rischio
MISURE DI PROTEZIONE ADOTTATEDAL PROGGETTISTA
Integrazione della sicurezzanella progettazione
Adozioni di protezioni
Rischio
Informazionidellutilizzatore
Informazionidel costruttore
MISURE DI PROTEZIONE ADOTTATEDALLUTILIZZATORE
Organizzazione
Dispositivi di protezione individuale
Rischio residuoa seguitodelle misuredel costruttore
Rischio residuoa seguitodelle misuredellutilizzatore
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Norma CEI EN 60204-1:definizione dei dati di base
Fattori ambientali
Opere da predisporre
Necessit logistiche
Condizioni di alimentazione
Esigenze di lavorazione
Esigenze di accesso
Rumore ed altri agenti fisici, chimici, biologici
Esigenze di qualifica del personale
Formazione e addestramento
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Raccolta informazioni tra costruttoreed utilizzatore
E importante raccogliere tutte le informazioni di base e specifiche che sono
indispensabili per adempiere ai R.E.S. della D.M.
Lallegato B deIla Norma EN 60204-1 elenca le principali informazioni
necessarie alla realizzazione dellequipaggiamento elettrico, ma altre
informazioni sono necessarie al completamento delle informazioni da
acquisire.
Le informazioni da acquisire per progettare o intervenire sulla macchina
variano in base alluso finale; ci comporta la necessit di comunicare
tra costruttore ed utilizzatore.
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Norma CEI EN 60204-1: lAllegato B
Per la raccolta dei dati importanti ai fini della progettazione dellequipaggiamento elettrico pu essere utilizzato il questionario riportato in Allegato B alla norma EN 60204-1
Per alcune voci (ad esempio: condizioni ambientali, condizioni di alimentazione, ecc.) la norma fornisce al suo interno dei valori di riferimento comunemente accettati e da considerare come valori minimi inderogabili.
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Norma CEI EN 60204-1: aspetti trattati dallAllegato B (principali)Informazioni generali e requisiti speciali e ambiente
Identificazione della macchina e del costruttore (nome costruttore, marca, modello, riferimento ordine, n di serie, ecc.)
Requisiti speciali da soddisfare (uso allaperto, atmosfere esplosive, uso, miniere, ecc.)
Condizioni ambientali ordinarie (temperatura, umidit, altitudine, ambiente EMC)
Condizioni ambientali speciali (atmosfere corrosive, polveri, ambienti particolarmente umidi)
Altri requisiti particolari (ad es. resistenza alla propagazione della fiamma dei cavi)
Vibrazioni, urti, radiazioni
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Raccolta informazioni tra costruttore ed utilizzatore:Allegato B parte 1
Riferimento agli articoli
della norma
Se la risposta positiva
occorrer richiedere la
classificazione dellarea
richiesta la precisazione
in quale ambito
elettromagnetico sar
installato
lequipaggiamento
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Norma CEI EN 60204-1:aspetti trattati dallAllegato B (principali)
Condizioni di alimentazione e condizioni annesse
Tensione,
Frequenza,
Corrente cc.to presunta
Potenziali futuri aumenti di fabbisogno di alimentazione elettrica
Sistema collegamento a terra del neutro e delle masse; TN-S, TT, IT
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Raccolta informazioni tra costruttore ed utilizzatore: Allegato B parte 2
La definizione del tipo di sistema di distribuzione che alimenta lequipaggiamento condiziona le scelte progettali relative alla protezione contro i contatti indiretti: un informazione fondamentale che non pu essere omessa
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Norma CEI EN 60204-1: aspetti trattati dallAllegato B (principali)Condizioni di alimentazione e condizioni annesse
Sezionamento del neutro (se presente)
Protezione dei (sovracorrenti) se a carico fornitore dellequipaggiamento
Eventuale riduzione del numero delle protezioni contro il sovraccarico dei motori
Massima potenza per lavvio diretto dei motori
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Norma CEI EN 60204-1: aspetti trattati dallAllegato B (principali)Aspetti di accesso ed uso
Grado di protezione involucri
Accesso allinterno degli involucri e dei luoghi con pericolo elettrico: categorie di persone ammesse
Adozione o meno di serrature con chiavi amovibili per la chiusura di porte o coperchi
Preferenze di colori nellinterfaccia operatore
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Norma CEI EN 60204-1: aspetti trattati dallAllegato B (principali)Aspetti costruttivi
Se richiesti, tipi di prese per la manutenzione
Dimensione e massa dellequipaggiamento elettrico che possono provocare problemi nel luogo di installazione
Grandezza, posizione e impiego di condotti, passerelle, supporti
dei cavi
Identificazione dei conduttori
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Raccolta informazioni tra costruttore ed utilizzatore:Allegato B parte 3
Il riferimento ai conduttori prima del dispositivo di protezione - sezionamento generale dellequipaggiamento
una possibilit indicata nella Norma da considerare in relazione alla protezione scelta contro i contatti elettrici
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Norma CEI EN 60204-1:aspetti trattati dallAllegato B (principali)Documentazione tecnica
Supporto
Lingua
Identificazione e marcatura
Identificazioni funzionali (dispositivi di comando, indicatori visivi e visualizzatori)
Eventuale Marcatura speciale
Certificati e prove
Necessit o meno di certificati di prova per macchine speciali
Necessit o meno di certificati di prova di tipo da produrre per le altremacchine
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Raccolta informazioni tra costruttore ed utilizzatore:Allegato B parte 4
Alle suddette domande devono essere aggiunte altre secondo le specifiche
necessit di informazione: ad esempio nel questionario della CEI EN 60204-1
mancano richieste di informazione circa le zone pericolose
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Norma CEI EN 60204-1: Allegato BosservazioniLallegato B non normativo ma informativo a supporto dello scambio di dati
necessari tra costruttore ed utilizzatore.
Lallegato B non esaustivo, ma tocca i punti pi importanti; rivolto
prevalentemente agli aspetti fondamentali della norma (facilita
manutenzione, sicurezza,ecc.)
Altri aspetti funzionali, per es. il sw, le prestazioni richieste, ecc devono
essere chiesti al di l dellallegato B
Ogni costruttore deve richiedere ulteriori dati necessari.
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Raccolta informazioni tra costruttore ed utilizzatore:altre informazioni non contenute nellallegato B
Esempio di ulteriori domande informative
La macchina presenta zone pericolose per le quali necessario prevedere dispositivi di sicurezza elettrici?
Se si, indicare per ognuna di queste la zona e la categoria secondo EN 13849-1 ed. 1999 (o il PL secondo ed. 2006) o il SIL (CEI EN 62061) richiesti per la riduzione del corrispondente rischio
Lintervento relativo ad una macchina nuova o da revisionare?
Che tipo di sostanze o materiali sono utilizzati o prodotti dalla macchina?
Quale classificazione ai fini dellesplosione attribuita allarea ove sarinstallato lequipaggiamento?
Ove esiste limitazione dello spazio specificare quello disponibile e/o lo spazio necessario ai passaggi di servizio.
Quale il livello di rumore di fondo dellattivit?
Vi sono opere edili o di carpenteria da predisporre?
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In caso di macchine in totale o parziale rifacimento, quale la documentazione disponibile?
Quale limpedenza dellanello di guasto al punto di allacciamento di ogni alimentazione?
Quale la massima corrente di dispersione a terra tollerata per ciascuna linea di alimentazione dellequipaggiamento?
Nellunit produttiva sono frequenti fenomeni di fulminazione diretta -indiretta? (ad es. per la valutazione della necessit di protezione ad esempio con scaricatori di sovratensione su diversi livelli)
Quali segnali occorre scambiare con le macchine attigue o collegate?
Quali cicli di lavoro sono necessari?
Quale contemporaneit dei carichi esiste?
Raccolta informazioni tra costruttore ed utilizzatore:altre informazioni non contenute nellallegato B
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Esempio: informazione circa la contemporaneit dei carichi del sistema miscelazione liquido alimentare
Raccolta informazioni tra costruttoreed utilizzatore: esempio
110Fase 3
Scarico
010Fase 2
Miscelazione
001Fase 1
Carico
Elettrovalvola
EV1
Motore
M2
Motore
M1
Massima contemporaneit
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Raccolta informazioni tra costruttoreed utilizzatore: esempio
Progettazione: Possibile suddivisione dei compiti
Nella realt quotidiana vi pu essere una suddivisione di compiti a livello di progettazione realizzazione tra diversi soggetti
A ciascun soggetto compete pertanto lonere dellacquisizione dati e delle documentazioni per quanto di sua competenza
Il problema principale il coordinamento delle diverse figure
MACCHINA
2) Equipaggiamentocomando e controllo
4) software3) Equipaggiamentobordo macchina
1) Parte meccanica
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Raccolta informazionitra costruttore ed utilizzatore
Progettazione: Possibile suddivisione dei compiti
A = parte progettata e realizzata da costruttore responsabile della macchina
B = parte progettata e realizzata da impresa specializzata del settore elettrico e diversa dal costruttore di macchine
C = parte realizzata da impresa specializzata del settore elettrico e diversa dal costruttore di macchine
(prestazione dopera)
D = software realizzato da ditta specializzata diversa dal costruttore di macchine
E = utilizzatore (pu essere anche costruttore della propria macchina o di parti di essa
EEEECaso 9
EBBECaso 8
CCBECaso 7
DCCACaso 6
DAAACaso 5
ACCACaso 4
BABACaso 3
BBBACaso 2
AAAACaso 1
4) software3) Equipaggiamento
bordo macchina
2) Equipaggiamento
comando e controllo
1) Parte meccanica
MACCHINA
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Raccolta informazionitra costruttore ed utilizzatore
Proqettazione: possibile suddivisione dei compiti
I precedenti casi evidenziano che:
nel caso 1 il costruttore lunico responsabile e referente verso Iutilizzatore finale
negli altri casi un solo soggetto sar il responsabile finale della macchina ma dovr curare particolarmente:
i rapporti con i sub fornitori
i rapporti con lutilizzatore
la richiesta e la raccolta delle documentazioni dai sub fornitori
la documentazione e da consegnare allutilizzatore finale
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Norma CEI EN 60204-1: informazioni per macchine prodotte in serie
COME FARE AD ACQUISIRE INFORMAZIONI
PER LE MACCHINE PRODOTTE IN SERIE?
In mancanza di scambio di informazioni tra costruttore ed utilizzatore
Fanno testo le istruzioni fornite dal costruttore
PRIMA PARTEPRIMA PARTE
Impostazione della progettazionedellequipaggiamento elettrico
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Realizzazione dellequipaggiamento elettrico
Progettare e costruire un equipaggiamento elettrico significa integrare
correttamente ed in modo sicuro ciascuna parte di esso.
EQUIPAGGIAMENTO (CEI EN 60204-1 ari 3.21)
Materiali, dispositivi, apparecchi, accessori e simili utilizzati come parti di,
o congiuntamente allequipaggiamento elettrico di machina.
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Realizzazione dellequipaggiamento elettrico
Lo sviluppo di un progetto e della realizzazione di un equipaggiamento
elettrico pu essere riassunto nelle seguenti quattro fasi:
FASE PRELIMINARE
FASE DI SVILUPPO
FASE DI VERIFICA
FASE DOCUMENTALE
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Fase preliminare
la fase pi importante della progettazione, fondamenta su cui si basa tutta
la realizzazione, attraverso la quale occorre assumere le informazioni
necessarie allo sviluppo del progetto.
In tale fase sono fon mentali:
contatti tra costruttore e utilizzatore (o chi gli commissiona la realizzazione dellequipaggiamento elettrico)
raccolta di tutte le possibili informazioni anche con laiuto del questionario allegato B della Norma EI EN 60204-1
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Fase preliminare: Informazioni da reperire
Scopo per cui la macchina viene realizzata
prestazioni richieste alla macchina o richieste particolari
ambiente in cui la macchina andr ad operare (art. 4.4)
struttura della macchina o del sistema di macchine coordinate ed in particolare di:
parti meccaniche da movimentare
dati di potenza dei motori e dei dispositivi da controllare quali ad esempio elettrovalvole, ecc.
modalit di funzionamento e cicli di lavoro
analisi dei rischi della machina (art.4.1)
dati elettrici al punto di allacciamento (art. 4.3)
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Per scopo preciso per cui una macchina viene realizzata si intende la
conoscenza della precisa condizione finale del prodotto che essa tratta
partendo dal prodotto di partenza perfettamente definito in ogni sua parte.
Scopo per cui la macchina costruita
Non comprendere perfettamente Io scopo per cui una macchina realizzata
significa rischiare di compiere errori progettuali e di realizzazione che si
ripercuotono sulla sicurezza e sulla funzionalit della macchina stessa
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Esempio di aspetti di sicurezza
Imbottigliamento dialcol etilico
Imbottigliamentodi acqua minerale
Norma generaledellequipaggiamento
elettrico
Norma materialiantidefragranti e
rischio esplosione
Macchine perimbottigliamento
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Esempio di aspetti funzionali
Taglio delle verghe quandosono a temperatura dilavorazione a caldo
Taglio delle verghe quandosono a temperatura
ambiente
Accorgimenti tecniciordinari
Necessit di sistema dimisura temperatura
sincronizzato con taglio
Macchine pertaglio verghe ferro
64
Fase preliminare
Pressa idraulicaPressa meccanica
EN 692 EN 693
Pressa
Conoscere lo scopo preciso e per quale preciso utilizzo la macchina viene
costruita fondamentale per lidentificazione delle normative applicabili
(norme tipo B o C).
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Prestazioni richieste
Le prestazioni richieste, intese nel pi ampio senso, influiscono
principalmente per laspetto funzionale ed incidono nelle scelte progettuali.
LOTTENIMENTO DI PRESTAZIONI ELEVATE DELLA MACCHINA
NON DEVE MAI ESSERE OTTENUTO A SCAPITO DELLA SICUREZZA
DI QUESTA!
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Prestazioni richieste
Esempi di prestazioni
Numero massimo di pezzi scarti
La velocit di cario o scarico dei pezzi in lavorazione
La velocit, la potenza, laccelerazione, lenergia ecc. messe in gioco
Numero di pezzi prodotti per una data unit di tempo
Tempi di intervento prevedibili per manutenzione o riparazione
Efficienza produttiva della macchina (ore funzionamento I ore disponibili di produzione)
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Fattori ambientali
Il grado di protezione e i materiali da scegliere per lequipaggiamento sono
strettamente leqati allambiente in cui la macchina dovr operare
( CEI 60204-1 parte 4.4).
Tra i fattori pi importanti vi sono: temperatura, altitudine, grado di umidit, contaminanti, vibrazioni o urti (es. presse), presenza radiazioni, polveri, sostanze corrosive o oli uso in ambiente esterno, in climi artici o tropicali uso della macchina i ambienti speciali (es. ambienti a maggior rischio in caso di incendio, presenza di sostanze infiammabili o esplosive)
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Struttura della macchina
Dallo studio del Lay-out di macchina possibile assumere le informazioni
necessarie al corretto posizionamento dei componenti e dei dispositivi di
sicurezza, ossia:
La suddivisione delle varie parti in cui strutturata la macchina
la visibilit del campo di lavoro
le zone pericolose per loperatore
le posizioni di lavoro del personale addetto
gli accessi alle zone i lavorazione o manutenzione
la necessit o meno i dotare di illuminazione le zone di lavoro
la disposizione pi idonea per i dispositivi di comando e di emergenza
gli spazi necessari per il montaggio, smontaggio e manutenzione dellequipaggiamento)
69
Parti meccaniche da movimentare/controllare
Dallo studio di dettagli di macchina possibile ricavare informazioni utili
per la determinazione della posizione di:
sistemi di misura lineare
encoder
sensori di extra corsa
sensori di posizione
sistemi di controllo a fibre ottiche
sistemi di controllo a fotocellule
Pressostati, ecc.
flussostati
70
Parti meccaniche da movimentare/controllare
Lo studio dei dettagli costruttivi consente anche di determinare le variabili
di controllo su cui agir poi il software e consente di scegliere la soluzione
tecnologica adatta alla situazione.
Esempio:
Supponiamo di avere un carrello azionato da un motore accoppiato con un riduttore ad una vite senza fine che ne causa la traslazione e di doverne controllare il movimento. Le soluzioni possibili sono diverse (trasduttori lineari, encoder, sensori che sentano il passaggio del carrello)
La soluzione idonea dipende sostanzialmente da molteplici fattori quali:
la precisione necessaria nel rilevare la posizione
laccelerazione e velocit massime che possono essere impresse al carrello
ecc
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Dati di potenza dei motori e dei dispositivida controllare
Terminato il dimensionamento meccanico disponibile la potenza necessaria,
elettrica o elettro pneumatica, da destinare a ciascun organo di
movimentazione.
Le potenze risultanti hanno stretta incidenza sul dimensionamento di:
linee elettriche di collegamento e loro protezioni
fabbisogno di potenza generale dellequipaggiamento
potenze termiche dissipate negli involucri contenenti le parti elettriche di potenza
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Modalit di funzionamento e cicli di lavoro
La corretta identificazione delle modalit di funzionamento e dei cicli di
lavoro sar utile nella fase di sviluppo del progetto nella quale sono
necessarie informazioni riguardo a:
contemporaneit d carichi
durata massima comando di un organo (motore, elettrovalvola, ecc.)
segnalazioni da inviare alloperatore
organi di comando da predisporre (selettori, pulsanti, ecc.)
allarmi da predisporre acustici, luminosi, a supervisore, a display, ecc.)
statistiche di produzione e invio dati ad altri sistemi interconnessi
definizione dei segnali i interfaccia con altre macchine o sistemi interconnessi
73
Modalit di riferimento e cicli di lavoro
Per modalit di funzionamento si intende ad esempio:
modalit passo - passo
modalit semi automatica
modalit automatica
modalit manuale
modalit auto-apprendimento
ecc.
E sempre opportuno scrivere i cicli di lavoro e modalit di funzionamento
ed avere lapprovazione preliminare scritta dei progettisti o dei responsabili
della macchina
74
Modalit di riferimento e cicli di lavoro
Porre in forma scritta i cicli di lavoro e le modalit di funzionamento non
significa mancare di fiducia verso il costruttore della parte meccanica,
ma consente di:
evitare pericolosi errori di incomprensione, distorsione o errata trasposizione delle informazioni ricevute
mettere a fuoco meglio ed in modo ordinato le esigenze di processo
raccogliere ed ordinare le informazioni che poi andranno integrate nella documentazione finale
definire concretamente le responsabilit di ciascuna parte
75
Valutazione dei rischi
E la fase pi delicata e impegnativa dalla quale dipende la successiva
realizzazione dai circuiti di sicurezza.
Dal buon esito della valutazione dipende la realizzazione dei circuiti di
sicurezza nel rispetto del cosiddetto.
Principio di integrazione della sicurezza
Il punto di partenza Ia valutazione del rischio;
se non viene chiesta al costruttore procedendo ugualmente alla
realizzazione dei circuiti di sicurezza, ci comporta lassunzione
di grosse responsabilit da parte del costruttore della parte
elettrica!
76
La valutazione del rischio la procedura mediante la quale il progettista applica la sua esperienza per identificare i pericoli e le situazioni pericolose e per stimare i rischi associati, al fine di individuare le misure di sicurezza ottimali da adottare.
La norma UNI EN ISO 14121-1:2007 definisce una metodologia normalizzata per attuare la valutazione del rischi nella progettazione di una macchina.
Applicando correttamente la norma UNI EN ISO 14121-1:2007 si possono identificare se e quali circuiti di sicurezza sono necessari non essendovi altro modo di ridurre il rischio alla fonte.
Valutazione dei rischi
77
Valutazione dei rischi
Il risultato della valutazione del rischio da cui partire con la realizzazione
dei circuiti di sicurezza costituito da:
identificazione dei punti di pericolo della macchina per i quali richiesta limplementazione dei circuiti di sicurezza.
la categoria secondo la Norma EN 954-1 (o PL secondo la UNI EN ISO 13849-1) o il SIL secondo la Norma CEI EN 62061 idonea del circuito disicurezza scelto
Talvolta dal riesame della valutazione del rischio, possono derivare
considerazioni che portano a preferire luso protezioni di tipo meccanico.
78
Valutazione dei rischi
Nella valutazione dei rischi della macchina occorre considerare anche quelli
legati agli aspetti elettrici tradizionali quali:
contatti diretti
contatti indiretti
ustioni
archi elettrici
Lapplicazione corretta della Norma CEI EN 60204-1 copre gi i rischi
elettrici tradizionali per lequipaggiamento elettrico
79
Valutazione dei rischi
Vi sono alcuni a aspetti meccanici che coinvolgono la scelta della struttura
della parte elettrica alcuni aspetti fondamentali sono:
Necessit di frequenti spostamenti, movimenti e trasporto
Necessit di cambio arti macchina (attrezzi intercambiabili)
Necessit di manutenzione e pulizia di alcuni parti di macchina
80
Altri aspetti meccanici
Queste esigenze possono comportare la necessit di:
Prevedere collegamenti con conduttori flessibili ed adeguatamente protetti
Prevedere sistemi di collegamento e scollegamento che possono essere rapidi (connettori) o relativamente rapidi (morsettiere) se necessario senza sezionare lalimentazione generale
Prevedere sistemi di sezionamento della potenza sulle alimentazioni delle parti di cui si rende necessaria la manutenzione
Linterfaccia con la retedi alimentazione: sezionamento
e interruzione elettrica(Capitolo 5)
82
Allacciamento elettrico: aspetti generali
Linterfacciamento della macchina con lalimentazione uno degli aspetti
pi importanti per la corretta realizzazione dellequipaggiamento.
Tale problema basilare coinvolge direttamente o indirettamente i seguenti
punti:
Aspetti elettrodinamici e termici (cc. e tenuta termica)
Contatti diretti soprattutto indiretti
Aspetti di sicurezza (sezionamento dei circuiti)
Aspetti responsabiIistici (tra costruttore ed utilizzatore)
83
Allacciamento elettrico: aspetti generali
Sia per la Direttiva Macchine (RES 1.6.3) che per la Norma CEI EN 60204-1, ogni equipaggiamento deve essere dotato di un sezionatore dellenergia elettrica per ogni alimentazione elettrica della macchina;
Il dispositivo di sezionamento macchina il confine tra
macchina ed impianto elettrico di distribuzione.
Alimentazione e sezionamento per la
Direttiva Macchine e per la Norma CEI EN 60204-1
CONCETTO FONDAMENTALE
84
Sezionamento ed interruzione secondola Norma CCEI EN 60204-1
ALIMENTAZIONE ELETTRICA
CIRCUITIESCLUSI
Dispositivi diSezionamento
Per partiDellequipaggiamento
(rischi elettrici)
Dispositivi diSezionamento
Per partiDellequipaggiamento(blocchi meccanici)
DISPOSITIVO DI SEZIONAMENTOPRINCIPALE
Punto di connessione (PE)
85
Alimentazione elettrica
La Norma CEI EN 60204-1 raccomanda di collegare cavi dellalimentazione
esterna direttamente ai morsetti dingresso del dispositivo di sezionamento
Principale
Il termine si raccomanda da intendersi in termine forte e lallacciamento
pertanto da effettuare sopra i morsetti del sezionatore generale salvo
impossibilit tecnica o motivi seri
86
Alimentazione elettrica
Tutto quanto a monte del dispositivo di sezionamento principale, non viene
a far parte dellequipaggiamento elettrico di macchina e dovr fare
riferimento alle Norme elettriche impiantistiche.
Fanno eccezione i circuiti esclusi dal sezionamento principale, che sono a
tutti gli effetti da considerare come facenti parte dellequipaggiamento
elettrico di macchina.
87
Alimentazione elettrica
Nel caso di pi macchine complesse ed estese ammessa la possibilit di pialimentazioni e quindi la presenza di pi dispositivi di sezionamento.
In questo caso i dispositivi di sezionamento devono esser interbloccati fra
loro, qualora si possano verificare condizioni pericolose per le persone o
danni alla macchina od alla produzione.
88
Alimentazione elettrica
Per la protezione della linea di alimentazione, necessario definire
chi si assumer a termini contrattuali lonere della protezione.
Per linea di alimentazione si intende la linea elettrica che collega il quadro di distribuzione che alimenta la macchina al punto di allacciamento della macchina (morsetti del sezionatore generale).
89
Alimentazione elettrica
CEI EN 60204-1 art. 7.2.2
Se non diversamente specificato dallutilizzatore, il fornitore
dellequipaggiamento elettrico non responsabile della fornitura di un
dispositivo di protezione contro le sovracorrenti per i conduttori
dalimentazione dellequipaggiamento elettrico.
Per la linea di alimentazione dalla macchina e la sua protezione necessario
quindi uno scambio di informazioni tra costruttore ed utilizzatore (allegato B)
90
Alimentazione elettrica
Il costruttore dellequipaggiamento elettrico pu fornire allutilizzatore
seguenti informazioni per lallacciamento elettrico:
la corrente di cortocircuito condizionata massima ammessa;
la corrente di cresta corrispondente alla Icc al punto di consegna massima ammessa;
la corrente nominale assorbita dallequipaggiamento;
la corrente ammissibile di breve durata;
il valore I2t massimo ammesso;
la caduta massima di tensione tollerata, ecc..
la necessit o meno d I neutro
91
Punto di connessione: morsetto PE
Per ogni alimentazione, in prossimit dei morsetti dei conduttori di fase
associati, deve essere previsto un morsetto di adeguate dimensioni per il
collegamento della macchina al sistema di protezione esterno di messa a
terra o al conduttore esterno di protezione.
Il morsetto per il conduttore di protezione esterno deve essere identificato
dalla marcatura con le lettere
PE
92
Punto di connessione: morsetto PE
Il sistema TN-C non deve mai essere utilizzato allinterno di un
equipaggiamento elettrico (art. 5.1); il sistema interno di una macchina
pertanto sempre del tipo TN-S.
93
Alimentazione elettrica
DISPOSITIVI DI SEZIONAMENTO PRINCIPALE
Prescrizione dellaDirettiva Macchine
Prescrizione dellaNorma CEI EN 60204-1
Prescrizionegenerali
Tipi didispositivi
Prescrizioniparticolari
94
Prescrizione della Direttiva Macchine
(allegato 1 - RES)
16.3. Isolamento alle fonti di alimentazione di energia
Ogni macchina deve essere munita di dispositivi che consentono di isolarla
da ciascuna delle sue fonti di alimentazione di energia. Questi dispositivi
debbono essere chiaramente individuati e potersi bloccare qualora il
collegamento rischi di presentare un pericolo per le persone esposte.
Nel caso di macchine alimentate ad energia elettrica mediante una spina ad
innesto, sufficiente la separazione della spina.
95
Prescrizione della Direttiva Macchine
Il dispositivo deve essere parimenti bloccato nel caso in cui loperatore non
possa verificare leffettivo costante isolamento da tutte le posizioni che deve
occupare. Leventuale energia residua o immagazzinata dopo lisolamento
della macchina deve poter essere dissipata senza pericolo per le persone
esposte.
In deroga al requisito recedente, taluni circuiti possono non essere separati
dalla loro fonte di energia onde consentire, ad esempio, il supporto di pezzi,
la tutela di informazioni, Iilluminazione delle parti interne, ecc.
In questo caso devono essere prese disposizioni particolari per garantire la
sicurezza degli operatori.
96
Prescrizione della Norma CEI EN 60204-1
Il dispositivo di sezionamento dellalimentazione necessario per gli
interventi di media/lunga data che devono essere attuati con la macchina
disalimentata e che possono richiedere anche la presenza di persone non
particolarmente istruite sui pericoli di natura elettrica (esempi: lavori
riparazione su parti elettriche, meccaniche o fluidiche, localizzazione di
guasti, sostituzione di componenti elettrici, ecc.)
Ai sensi della norma EN 60204-1 il sezionamento inteso avvenga sotto carico
97
Tipi di dispositivi
TIPIAMMESSI
a) Interruttore - sezionatore con o senza fusibili conformeIEC 60947-3 con categoria di impiego AC-23B o DC-23B
e) Una combinazione spina/pressa per lalimentazionemediante cavo flessibile
d) Qualsiasi altro dispositivo di interruzione conforme a una normadi prodotto IEC per lo stesso, che soddisfi la prescrizione diSezionamento della IEC 60947-1, nonch una categoria di
utilizzazione definita nella norma di prodotto come idonea per ilsezionamento di motori o di altri carichi induttivi
c) Interruttore automatico adatto al sezionamentoconforme a IEC 60947-2
b) Sezionatore con o senza fusibili conforme IEC 60947-3 eContatto ausiliario che apre automaticamente tutti i circuiti
di carico prima dellapertura del sezionatore
98
Tipi di dispositivi
CATEGORIA DI UTILIZZAZIONE APPLICAZIONI manovra frequente manovra non frequente (*)
AC-20 A AC-20 B Chiusura e interruzione a vuoto
AC-21 A AC-21 B Manovra di carichi resistivi con sovraccarichi di modesta entit
AC-22 A AC-22 B Manovra di carichi misti, resistivi e induttivi, con sovraccarichi di
modesta entit
AC-23 A AC-23 B Manovra di motori, o altri carichi
induttivi, sovraccarichi di modesta entit
(*) Ad esempio, linterruttore viene aperto solo per effettuare la manutenzione della macchina comandata.
Un interruttore di manovra, chiamato comunemente interruttore non automatico, destinato a stabilire, portare ed interrompere le correnti in condizioni ordinarie del circuito.
Se linterruttore possiede anche le caratteristiche di sezionatore viene denominato interruttore di manovra-sezionatore ed idoneo per svolgere anche la funzione di sezionamento del circuito.
99
Tipi di dispositivi
Il semplice sezionatore, invece, un apparecchio di manovra capace di aprire o chiudere un circuito solo quando la corrente interrotta, o stabilita, trascurabile.
E necessario proteggere dalle sovracorrenti gli interruttori di manovra e gli interruttori di manovra-sezionatori ponendo a monte un dispositivo di protezione indicato dal costruttore.
Altre volte, gli interruttori di manovra e gli interruttori di manovra-sezionatori sono combinati con fusibili: in tal caso non solo sono autoprotetti dalle sovracorrenti, ma possono svolgere anche la protezione del circuito
100
Tipi di dispositivi: simboli
101
Prescrizioni particolari per dispositivi a), b), c) e d)
Devono isolare lequipaggiamento elettrico dallalimentazione e avere una posizione di aperto e di chiuso, chiaramente marcate con O e I;
Avere unapertura visibile oppure un indicatore di posizione in grado di indicare la posizione di aperto soltanto se tutti i contatti sono effettivamente aperti e se le prescrizioni per la funzione di isolamento sono state rispettate
Devono avere degli organi di manovra esterni, per es. una maniglia (eccezione: salvo il caso di dispositivi servocomandati); la maniglia raccomandata di colore NERO o GRIGIO (eccezione: salvo luso combinato come arresto di emergenza che deve essere ROSSA su sfondo GIALLO)
102
Prescrizioni particolari per dispositivi a), b), c) e d)
La maniglia del dispositivo di sezionamento deve essere facilmente accessibile e situata fra 0,6 m e 1,9 m sopra il piano di servizio. Si raccomanda un limite massimo di 1,7 m
Il dispositivo deve essere bloccabile nella posizione di aperto (sezionato) (es. lucchetto); quando bloccato in apertura non deve essere richiudibile ne a distanza ne localmente
Interrompere obbligatoriamente tutti i circuiti attivi ad eccezione del neutro N nei sistemi TN (eccetto alcuni paesi come ad es. la Francia dove il neutro deve essere sempre sezionato)
103
Prescrizioni particolari per dispositivi a), b), c) e d)
Il potere di interruzione del dispositivo di sezionamento deve essere stabilito in base alla correte a rotore bloccato del motore di maggiore potenza + somma delle correnti di funzionamento nominali di tutti gli altri motori e/o carichi (salvo contemporaneit comprovata)
Tutto lequipaggiamento, dispositivo di sezionamento generale compreso, deve essere in grado di sopportare qualsiasi sovracorrente (cortocircuito e sovraccarico)(art. 7.2) che si possa verificare al punto di installazione
Per il dispositivo di sezionamento generale si rispetta la prescrizione sopra,
per esempio, utilizzando un interruttore automatico con funzione di
sezionamento o un sezionatore con fusibili a protezione anche delle dorsali
principali dellalimentazione.
104
Prescrizioni particolari per dispositivi e presa/spina
Devono avere la capacit di interruzione, o essere interbloccato con un dispositivo di interruzione con una capacit di sezionamento sufficiente a interrompere la corrente a rotore bloccato del motore di maggior potenza + somma delle correnti di funzionamento normali di tutti gli altri motori e/o carichi (salvo, comprovata contemporaneit)
Rispettare le prescrizioni per presa/spina da a) ad f) riportate nel cap. 13.4.5 d la Norma
105
Prescrizioni generali per presa/spina per sezionamento
Devono essere di tipi tali da evitare un contatto accidentale con parti attive in qualsiasi momento, compresa linserzione o la disinserzione dei connettori.
Il grado di potenza deve essere almeno IPXXB (circuiti PELV esenti)
Il componente che rimane attivo dopo il sezionamento deve avere un grado di protezione almeno pari a IP2X IPXXB, (circuiti PELV esenti)
106
Prescrizioni generali per presa/spina per sezionamento
Avere un contatto di messa a terra anticipato in chiusura e ritardato in apertura se utilizzate su sistemi TN o TT
Se utilizzate per connessioni/sconnessioni sotto carico devono avere una sufficiente capacit di interruzione del carico.
Se la combinazione spina/presa classificata per 30 A o oltre, deve essere interbloccata da un dispositivo di interruzione in modo che la connessione e il sezionamento siano possibili solo se tale dispositivo in posizione aperta.
107
Prescrizioni generali per presa/spina per sezionamento
Le combinazioni spina/presa con correnti nominali > 16 A devono essere del tipo a ritenuta per prevenire il sezionamento involontario o accidentale.
Indipendentemente dallamperaggio della presa/spina queste devono essere del tipo a ritenuta se la sconnessione involontaria pu provocare una situazione pericolosa.
Valutazione dei rischi
108
Prescrizioni generali per presa/spina per il resto dellequipaggiamento elettrico
Presa/spina con custodie metalliche devono essere collegate al circuito di
protezione (circuiti PELV esenti)
Presa/spina destinate a carichi di potenza ma non destinate a essere
sezionate sotto carico devono avere:
mezzi di ritenta contro il distacco involontario o accidentale
chiara identificazione che specifichi che non sono destinate essere sezionate sottocarico.
109
Prescrizioni generali per presa/spina per il resto dellequipaggiamento elettrico
Quando presente pi di una combinazione spina/presa nello stesso equipaggiamento elettrico, le combinazioni associate devono essere chiaramente identificabili (raccomandato luso di una codifica meccanica non intercambiabilit delle spine)
Combinazioni spina/presa per circuiti di controllo devono rispettare le prescrizioni applicabili della IEC 61984 (connettori)
Per circuiti di comando e controllo non si devono usare prese/spina per uso residenziale o analogo
110
Dispositivi di interruzione
Si utilizzano per evitare avviamenti inattesi e pericolosi durante i lavori di
manutenzione (di natura non elettrica) che non richiedono la
disalimentazione completa della machina (ad es. pulizie o controlli)
Sono in genere utilizzati per interrompere singoli circuiti o parti della
macchina quando:
esiste la necessit di operare su parti di macchina con machina in servizio
vi e Iimpossibilit di bloccare con lucchetto il sezionatore generale di macchina in posizione di aperto
111
Tipi di dispositivi ammessi
TIPIAMMESSI
3) Contattori o altri dispositivi di interruzione
2) sezionatori, cartucce per fusibili asportabili e connessioni asportabili solo se posti in area di
servizio elettrico chiusa
1) Tutti quelli gi previsti per ilsezionamento dellalimentazione
112
Prescrizioni generali
I dispositivi di interruzione devono:
Essere adatti ed appropriati alluso nominale cui sono destinati (tensioni, correnti, ecc.)
Avere grado di protezione idoneo allambiente di utilizzo
Sopportare le sollecitazioni ordinarie e di guasto
Essere correttamente posizionati e chiaramente identificabili
Dotati di mezzi per garantire il blocco nella posizione di aperto (fanno eccezione le prese/spina se sotto diretto controllo delloperatore)
113
Sezionatori, piastrine asportabili con fusibilee piastrine asportabiliPossono esser utilizzate solo quando in aree di servizio elettriche chiuse
(3.19) Area di servizio elettrico chiusa
locale o luogo per lequipaggiamento elettrico, laccesso al quale riservato
a persone istruite o avvertite, avviene mediante apertura di una porta o
rimozione di una barriera con uso di chiavi o utensili, ed chiaramente
contrassegnato da segnali di avvertimento adeguati
114
Contattori o altri dispositivi di interruzione
Contattori e altri dispositivi similari possono essere usati solo
per situazioni quali:
ispezioni
regolazioni
lavori sullequipaggiamento per cui:
non si hanno pericoli legati a scosse elettriche e ustioni
i mezzi di sezionamento rimangono efficaci per tutta la durata dei lavori
i lavori sono di lieve entit, per es. sostituzione dei dispositivi a spina senza alterare il cablaggio esistente
115
Dispositivi di sezionamento
Si utilizzano al fine di consentire lesecuzione di lavori quando esso non
in tensione ed isolato.
Sono in genere utilizzati per sezionare singoli circuiti o parti
dellequipaggiamento elettrico e devono essere:
adeguati alluso previsto (ordinario e di guasto) e collocati correttamente
facilmente identificabili relativamente a quale parte o circuito dellequipaggiamento da loro servita
Devono essere forniti mezzi adeguati per prevenire una chiusura non
intenzionale e/o erronea di tali dispositivi dal controllore o da altri punti.
116
Tipi di dispositivi ammessi
TIPIAMMESSI
IL DISPOSITIVO DI SEZIONAMENTO DELLALIMENTAZIONE PUO ESSERE UTILIZZATOANCHE COME DISPOSITIVO DI SEZIONAMENTO
2) sezionatori, cartucce per fusibili asportabili e connessioniasportabili solo se posti in area di
servizio elettrico chiusa
1) Tutti quelli gi previsti per ilsezionamento dellalimentazione
117
Dispositivi di sezionamento e dispositividi interruzione
OSSERVAZIONI GENERALI
Il tipo, lubicazione ed il numero dei dispositivi di sezionamento o di
interruzione sono determinati:
dalla configurazione della macchina
dalla necessit della presenza di persone nelle zone pericolose
dal tipo di interventi che previsto siano eseguiti
dalla valutaione del rischio
In ogni caso deve essere ben chiaro quale macchina, parte di macchina
o di equipaggiamento elettrico viene sezionato o interrotto dal dispositivo
considerato
118
Circuiti esclusi
Alcuni circuiti di macchina possono non essere interrotti dal sezionatore
generale, ossia:
circuiti di illuminazione che alimentano le lampade utilizzate durante i lavori di manutenzione o di riparazione
i circuiti di alimentazione di prese di corrente utilizzate solo per collegare utensili di riparazione o di manutenzione (per es. trapani portatili, apparecchiature di prova);
i circuiti di protezione di minima tensione utilizzati solo per sgancio in caso di guasto all alimentazione;
119
Circuiti esclusi
circuiti che devono normalmente restare in tensione per un funzionamento corretto dellequipaggiamento (per es. resistenze preriscaldo, apparecchi di memorizzazione di programma);
circuiti di comando e controllo di interblocco.
E raccomandato che i circuiti esclusi siano comunque dotati di proprio
sezionatore
Il fatto che la norma non obblighi i circuiti esclusi dallessere dotati di
proprio sezionamento, non esonera comunque dal garantire per tali circuiti
la protezione dalle sovracorrenti
120
Circuiti esclusivi: segnalazione
I circuiti esclusi devono essere segnalati mediante:
targhetta di avvertimento in prossimit del dispositivo di sezionamento generale
un avvertimento sul manuale di istruzione
Uno o pi dei seguenti provvedimenti:
posizionare in modo permanente una targhetta di avvertimento in prossimit di ogni circuito escluso
il circuito escluso deve essere separato dagli altri circuiti (ad es. dietro protezioni rimovibili con attrezzo)
i conduttori devono essere identificati da un colore diverso, (ad esempio larancio secondo art. 13.2.4 e precisandolo sulla documentazione)
Protezione controla scossa elettrica
(Capitolo 6)
122
Definizioni principali
PARTE ATTIVA (art. 3.33 CEI EN 60204-1)
Conduttore o parte conduttrice destinata a essere in tensione durante il
servizio ordinario, compreso il conduttore di neutro ma, per convenzione,
escluso il conduttore PEN.
MASSA (art. 3.23 CEI EN 60204-1)
Parte conduttrice di un equipaggiamento elettrico che pu essere toccata
e che non in tensione in condizioni ordinarie di funzionamento, ma che
pu essere in tensione in condizioni di guasto.
Nota: una parte conduttrice che pu andare in tensione solo perch a
contatto con una massa, non una massa
123
Definizioni principali
MASSA ESTRANEA (art 3.24 CEI EN 60204-1)
Parte conduttrice non elettrica e in grado facente parte di introdurre
uninstallazione un potenziale, generalmente il potenziale di terra
CONTATTO DIRETTO (art 312 CEI EN 60204-1)
Contatto di persone o animali con parti attive
CONTATTO INDIRETTO (art 3.29 CEI EN 60204-1)
Contatto di persone o animali con masse che risultano in tensione per
effetto di una avaria
124
Definizioni principali
INVOLUCRO (art. 3.20 CEI EN 60204-1)
Elemento in grado di fornire la protezione dellequipaggiamento contro
alcune influenze esterne e contro il contatto diretto da ogni direzione.
BARRIERA (art. 3.3 CEI EN 60204-1)
Parte che assicura la protezione contro i contatti diretti da tutte le direzioni
abituali daccesso
OSTACOLO (art. 3.38 CEI EN 60204-1)
Elemento inteso a impedire un contatto involontario, ma non a impedire
un contatto diretto intenzionale
125
Protezione contro i contatti diretti
MISURE DIPROTEZIONE
Mediante involucri
Mediante luso del PELV(protezione parziale, si veda contatti indiretti)
Contro le tensioni residue
Mediante isolamento delle parti attive
Mediante barriere
126
Protezione mediante involucri
Consiste nel racchiudere la parte attiva allinterno un involucro in modo che
questa non possa essere toccate dalle persone.
Affinch la protezione sia efficace occorre che linvolucro rispetti
determinati minimi gradi di protezione.
Grado di Protezione IP : il codice IP ( International Protection ) una convenzione definita nella norma EN 60529 ( recepita dal CEI come norma CEI 70-1 ) per individuare il grado di protezione degli involucri dei dispositivi elettrici ed elettronici ( tensione nominale fino a 72.5 kV ) contro la penetrazione di agenti esterni di natura solida o liquida. Al prefisso IP vengono fatte seguire le cifre caratteristiche.
esempi: IPX4, IP2X, IP44, IP67, IP55, IPXXB
127
Protezione mediante involucri: codice P
Indicano che la sigla utilizzatasimboleggia internazionale
IP 2 3 C H
La lettera addizionale indica il grado di protezione per le personeContro laccesso a parti pericolose
La seconda cifra indica la protezione controla penetrazione di acqua (numero compreso fra 0 e 8 )
La prima cifra indica la protezione controla penetrazione dei corpi (numero compreso fra 0 e 6 )
La lettera supplementare mirata a fornire ulteriori informazioni aggiuntive(indicate nella norma di prodotto specifica)
N
O
R
M
A
C
E
I
E
N
6
0
5
2
9
128
Grado IP: prima cifra
La prima cifra del grado di protezione IP indica la protezione contro il contatto di corpi solidi esterni e contro l'accesso a parti pericolose
cifra protezione del materiale protezione delle persone0 non protetto .
1protetto contro corpi solidi di dimensioni
superiori a 50 mm.protetto contro l'accesso con il dorso
della mano
2protetto contro corpi solidi di dimensioni
superiori a 12 mm protetto contro l'accesso con un dito
3protetto contro corpi solidi di dimensioni
superiori a 2.5 mmprotetto contro l'accesso con un
attrezzo
4protetto contro corpi solidi di dimensioni
superiori a 1 mm protetto contro l'accesso con un filo5 protetto contro la polvere protetto contro l'accesso con un filo6 totalmente protetto contro la polvere protetto contro l'accesso con un filo
129
Grado IP: seconda cifra
La seconda cifra del grado di protezione IP indica la protezione contro la penetrazione dei liquidi
cifra protezione del materiale0 non protetto
1
protetto contro la caduta verticale di gocce d'acqua
2
protetto contro la caduta di gocce d'acqua con inclinazione max di 15
3 protetto contro la pioggia 4 protetto contro gli spruzzi d'acqua
5 protetto contro i getti d'acqua 6 protetto contro le ondate
7 protetto contro gli effetti dell'immersione 8 protetto contro gli effetti della
130
La lettera aggiunta utilizzata solo se la protezione effettiva contro l'accesso a parti pericolose superiore a quella indicata dalla prima cifra, e in tal caso la prima cifra viene quindi sostituita da una x.
Grado IP: la lettera aggiunta
lett. protezione delle personeA
protetto contro l'accesso con il dorso della B protetto contro l'accesso con un dito C
protetto contro l'accesso con un attrezzo D protetto contro l'accesso con un filo
131
Grado IP: lettera supplementare
lett. protezione del materialeH
apparecchiature ad alta tensione
M
provato contro gli effetti dannosi dovuti all'ingresso dell'acqua con
S
provato contro gli effetti dannosi dovuti all'ingresso dell'acqua con
W adatto all'uso in condizioni atmosferiche
132
Gradi di protezione significativi
X: nessuna indicazione sullaProtezione contro lacqua
2: non deve penetrare completamente ilCalibro oggetto sfera di diametro 12,5 mm eil dito di prova articolato di diametro 12 mm
E di lunghezza 80 mm pu penetrareMa deve mantenersi ad una distanza
Adeguata delle parti pericoloseINVOLUCROCON GRADOPROTEZIONE
IP2X
La prima cifra ha il doppio significato di protezione contro la penetrazione
di corpi solidi e protezione contro laccesso a parti pericolose
133
Gradi di protezione significativi
X: nessuna indicazione sullaProtezione contro lacqua
X: nessuna indicazione sullaccessoDi corpi solidi
INVOLUCROCON GRADOPROTEZIONE
IPXXB
B: il dito di prova articolato di diametro 12 mm e di lunghezza80 mm pu penetrare ma deve mantenersi ad una
Distanza adeguata delle parti pericolose
134
Gradi di protezione significativi
X: nessuna indicazione sullaProtezione contro lacqua
4: Non deve penetrare affatto il calibro oggettoDi diametro 1,0 mm e il calibro di accessibilit
Di diametro 1,0 mm non deve penetrare
INVOLUCROCON GRADOPROTEZIONE
IP4X
135
Gradi di protezione significativi
X: nessuna indicazione sullaProtezione contro lacqua
X: nessuna indicazione sullaccessoDi corpi solidi
INVOLUCROCON GRADOPROTEZIONE
IPXXD
D: il calibro di accessibilit di diametro 1,0 mmE lunghezza 100 mm deve mantenere una
Adeguatezza delle parti pericolose
136
Gradi di protezione significativi
X: nessuna indicazione sullaProtezione contro lacqua
1: Non deve penetrare completamente il calibroOggetto, sfera di diametro 50 mm
e il calibro di accessibilitDi diametro 50,0 mm deve rimanere ad unaAdeguata distanza dalle parti pericolose
INVOLUCROCON GRADOPROTEZIONE
IP1X
137
Gradi di protezione significativi
X: nessuna indicazione sullaProtezione contro lacqua
X: nessuna indicazione sullaccessoDi corpi solidi
INVOLUCROCON GRADOPROTEZIONE
IPXXA
A: il calibro di accessibilit di diametro 50 mmdeve mantenere unadeguata distanza dalle
parti pericolose
138
Grado di protezione minimo per tutto lequipaggiamento
Nel caso di luoghi di libero accesso a tutte le persone, compresi bambini,
nel caso d involucri con parti superiori facilmente accessibili
Grado minimo di protezione
IP2X o IPXXB
IP4X o IPXXD
139
Accesso allinterno degli involucri
MISURE DISICUREZZA
PER LACCESSO
ALLINTERNODEGLI
INVOLUCRILibero accesso se tutte le parti attive interne allinvolucro
(senza chiave o sezionamento)Se protette con grado minimo IP 2X o IP XXB
Sezionamento delle parti attiveEntro linvolucro prima della sua apertura
Uso di una chiave o utensile perLapertura dellinvolucro
(per limitare laccesso a persone avvertite ed istruite)
140
Uso di una chiave o utensile per lapertura dellinvolucro (per limitare laccesso a persone avvertite ed istruite)
Le parti attive sulla faccia interna delle porte devono avere un grado di protezione almeno pari a IP1X.o IPXXA.
Le parti attive in tensione che possono essere toccate durante il ripristino o la regolazione di dispositivi che prevedano tali operazioni con equipaggiamento ancora in tensione, devono avere un grado di protezione almeno pan a IP2X o IPXXB
Dal punto di vista pratico risulta opportuno realizzare il tutto con grado di protezione IP2X
141
Sezionamento delle parti attive entro linvolucro prima delle sua apertura
Si deve realizzare interblocco tale per cui:
lapertura della porta possa avvenire solo quando il sezionatore aperto
il sezionatore possa essere chiuso solo quando la porta chiusa
Devono essere forniti mezzi per limitare alle sole persone avvertite o istruite Iaccesso a parti attive, dietro a porte non direttamente interbloccate con i mezzi di sezionamento
142
Sezionamento delle parti attive entro linvolucro prima della sua apertura
Le parti ancora attive dopo lapertura devono avere grado di protezione
minimo IP2X o IPXXB ed essere marcate con il segno grafico
Fanno eccezione:
circuiti di interblocco segnalati con adeguata colorazione
morsetti in ingresso al sezionatore se montato da solo in involucro separato
143
Sezionamento delle parti attive entro linvolucro prima della sua apertura:ECCEZIONE
Si pu neutralizzare linterblocco con utensile o dispositivo speciale (persone
avvertite o istruite) come indicato dal fornitore se:
sia possibile aprire in ogni istante linterruttore con interblocco neutralizzato e bloccarlo in aperto o impedire la richiusura
chiudendo la porta linterblocco si ripristini automaticamente,
parti attive toccabili in fase di ripristino o regolazione devono avere grado minimo lP2Xo IPXXB (sulle porte IP1X o IPXXA)
siano riportate le istruzi4ni sulla documentazione
144
Libero accesso su tutte le parti attive interne allinvolucro hanno grado minimo IP 2X o IP XXB
Lapertura senza chiave o utensile e senza sezionamento delle parti attive possibile solo se tutte le parti attive hanno grado almeno IP2X o 1PXXB
Se barriere assicurano tale protezione, deve essere necessario un utensile per la loro rimozione oppure le parti attive protette dalle stesse devono essere automaticamente sezionate alla rimozione della barriera.
145
Scelta modalit di accesso interno involucro
Necessit di accesso con
equipaggiamento in tensione?
Accesso previsto solo per persone
istruite o avvertite?
Sezionamento delle parti attive interne
allinvolucro tramite interblocco
Protezione di tutte le parti attive con grado di protezione almeno uguale a IP2X o IPXXB
Sezionamento delle parti attive interne allinvolucro allatto dellapertura della porta di accesso (es. tramite
interblocco)
Restano delle parti attive dopo lapertura
del sezionatore principale?
NO
PROTEZIONE ADEGUATA
Protezione delle parti che
restano attive con IP2X o IPXXB
SI
NO
NO SI
E possibile laccesso tramite luso di chiave o utensile; le parti attive
presenti allinterno devono essere protette come da
punto 6.2.2 a) della normaPossibilit di disabilitazionedellinterblocco solo da parte di persone istruite: devono essere soddisfatte le prescrizioni del
punto 6.2.2 b) della norma
SI
146
Protezione mediante isolamento delle parti attive
Le parti attive devono essere completamente ricoperte con un isolamento che pu essere rimosso solo mediante distruzione.
Lisolamento deve essere in grado di sopportare le sollecitazioni meccaniche, chimiche, elettriche e tecniche soggetto durante il servizio.
Pitture, vernici, lacche o prodotti simili, sono inadeguati per la protezione contro la scossa
147
Protezione contro le tensioni residue
Lequipaggiamento quando disalimentato presenta tensioni superiori a 60V?
La caricaimmagazzinata
superiore a 60 uC?
Nessuna misura di protezione necessaria
Alimentazione dei componenti
Da presa a spinaFissa
E possibile scaricare la tensione sotto i 60V entro 5s senza creare disturbi allequipaggiamento?
E possibile scaricare la tensione sotto i 60V entro 1s senza creare disturbi allequipaggiamento?
Avviso di pericolo e
informazione tempo di scarica
Scarica entro 5s
Scarica entro 1s
Protezione parti attive almeno IP2X
o IPXXB
E possibile proteggere le parti attive almeno
con grado IP2X o IPXXB?
Dispositivi di sezionamento
supplementari o dispositivo di
avviso
SS
S S
S
NONO
NO NO
NO
148
Protezione mediante barriere assicura la protezione anche controi contatti intenzionati con le parti attive nelle direzioni abituali di accesso
una misura da applicare SOLO se non sia possibile realizzare laprotezione mediante utilizzo di involucri o isolamento delle parti attive.
Per la protezione m mediante barriere si rimanda alle prescrizioni della 60364-4-41 art. 4 12.2
Protezione mediante barriere
149
Protezione mediante ostacoli o messafuori portata
Sono misure applicabili SOLO se non sia possibile realizzare la protezione
mediante utilizzo di involucri o isolamento delle parti attive.
Protezione mediante ostacoli
Si rimanda alle prescrizioni della IEC 60364-4-41 art. 412.3
Protezione mediante essa fuori portata
Si rimanda alle prescrizioni della IEC 60364-4-41 art. 412.4
Sono misure generalmente poco utilizzate (barriere e ostacoli) nellequipaggiamento elettrico delle macchine soprattutto alla luce del fatto che offrono un grado di protezione contro i contatti diretti che risulta efficace solo se lequipaggiamento elettrico collocato in luoghi accessibili solo a persone esperte o avvertite.
150
Protezione contro i contatti indiretti
MISURE DIPROTEZIONE
Mediante luso del PELV
Separazione elettrica
Classe II o isolamentoequivalenteImpedire la
Comparsa diUna tensione
pericolosa
Interruzione automaticaDellalimentazione prima che la suaComparsa crei pericolo alle persone
E intesa ad impedire condizioni pericolose dovute a guasti dellisolamento
tra parti attive e masse.
151
Protezione mediante classe II o isolamento equivalente
Uso di dispositivi o apparecchiature elettriche
di Classe II (doppio isolamento, isolamentorinforzato o mediante
isolamento, equivalente, pubblicazione IEC 61140)
Si applica una o pi delle seguenti misure:
Applicazione di isolamento supplementare o rinforzato
conformemente ad IEC 60364-41 art. 413.2
Uso di apparecchiature con isolamento totale conforme alla IEC
60439-1
152
Protezione mediante separazione elettrica
La separazione elettrica di un singolo circuito intesa ad impedire che
generi una tensione di contatto pericolosa attraverso il contatto con le
masse suscettibili di essre messe in tensione in caso di guasto ellisolamento
principale delle parti attive d quel circuito.
Devono essere applicate le prescrizioni della IEC 60364-441 art. 413.5
Le difficolt pratiche nel realizzarlo rendono il metodo solitamente non conveniente.
153
Protezione mediante interruzione automatica dellalimentazione elettrica
Il tempo di interruzione dellalimentazione al verificarsi della tensione pericolosa deve essere breve al punto da non creare pericolo per le persone e per fare ci occorre coordinare:
Tipo di sistema di distribuzione
limpedenza degli elementi del sistema di protezione equipotenziale
le caratteristiche de sistemi di protezione che rilevano il guasto
154
Protezione mediante interruzione automatica dellalimentazione elettrica: MISURE DA ADOTTARE
PER SISTEMI TNDispositivi di
Protezione dellesovracorrenti
Protezione equiponente delle masse
PER SISTEMI ITDispositivi diProtezione
Differenziale e/oControllori diisolamento
PER SISTEMI TTDispositivi diProtezionedifferenziali
Lallegato A normativo fornisce ulteriori prescrizioni per i sitemi TN
+
155
Coordinamento con i sistemi TN (Allegato A)
La corrente di guasto che si genera nel circuito deve essere tale per cui risulti verificata la seguente relazione:
Impedenza dellanello di guasto
comprendente la sorgente, il conduttore attivo fino al punto del guasto e il conduttore di protezione tra il punto di guasto e la
sorgente
Corrente che provoca lintervento
automatico del dispositivo di interruzione di
protezione entro il tempo specificato
Tensione nominale AC verso terra
156
Durate di interruzione massime per sistemi TN
Inoltre i tempi massimi consentiti dalla norma per linterruzione dellalimentazione sono 5s per i dispositivi fissi e quelli indicati in tabella A.1 per i circuiti terminali che alimentano componenti elettrici di classe I non fissi.
157
Protezione mediante luso del PELV
Luso del PELV (Bassissima tensione di protezione) destinato a proteggere le persone dai contatti diretti in una zona limitata e dai contatti indiretti.
PRESCRIZIONI
Tensioni nominali
per luoghi asciutti non ampia area di contatto tra parti attive e corpo umano: 25V ac o 60V dc senza ondulazione residua
negli altri casi 6V ac 15V dc
158
Protezione mediante luso del PELV
Connessione aI circuito equipotenziale
Un punto della sorgente di alimentazione o un lato del circuito deve essere
collegato al circuito equipotenziale
Parti attive dei PEV
Devono essere elettricamente separate da altri circuiti attivi (separazione
non inferiore a quella prescritta per trasformatori di sicurezza tra primario
e secondario)
159
Protezione mediante luso del PELV
Separazione fisica dei conduttori PELV
Devono essere fisicamente separati da altri circuiti o se ci impossibile
essere con isolamento pari alla tensione massima presente sui conduttori
situati nello stesso condotto;
Prese e spine
Uso di spine/prese non in grado di entrare/ricevere prese/spine di sistemi
a tensione diversa
160
Protezione mediante luso del PELV
Sorgenti PELV utiIizzabiIi
trasformatore di sicurezza;
sorgente di correre che fornisca un grado di sicurezza equivalente a quello del trasformatore di Sicurezza
sorgente elettrochimica (per es. una batteria) o altra sorgente non dipendente da un circuito a tensione pi elevata (per es. generatore a motore diesel);
alimentatore elettronico conforme alle norme appropriate che specificano le misure da adottare per garantire che, anche in caso di guasto interno, la tensione ai morsetti di uscita non possa superare i valori specificati prima.
161
Collegamenti equipotenziali
Collegamenti facoltativi
Protezione dellequipaggiamento(Capitolo 7)
163
Protezione dellequipaggiamentoP
R
O
T
E
Z
I
O
N
E
E
Q
U
I
P
A
G
G
I
A
M
E
N
T
O
Sovracorrenti derivanti da un cortocircuito
Velocit eccessiva macchine/elementi di macchine
Guasto verso terra/corrente differenziale
Errata sequenza delle fasi
Sovratensioni di origine atmosferica o di manovra
Sovraccarico e/o perdita raffreddamento motori
Temperature anormali
Interruzione/diminuzione tensione alimentazione
164
Protezione dellequipaggiamento
SOVRACORRENTE
E qualsiasi valore di corrente che supera quello nominale di un circuito sia per quanto riguarda i conduttori che gli apparecchi ed i componenti di quel circuito
Lequipaggiamento elettrico deve essere protetto in ogni sua parte sia dal
sovraccarico che dal cortocircuito
SOVRACORRENTE
SOVRACCARICO(si verifica su circuito elettricamente sano)
CORTOCIRCUITO(si verifica in seguito a un guastodi impedenza trascurabile fra due punti tra i quali esiste tensione in condizioni ordinarie di esercizio)
165
Sovracorrente
Possono esser prodotte da:
Cedimento dellisolamento sia nei conduttori che nei componenti (cortocircuito non franco)
Cortocircuito franco
Sovraccarico (superamento valore nominale di un circuito)
Avviamento dei motori
Inserzione di trasformatori
166
Esempi sulle sovracorrenti: sovraccarico
nel funzionamento normale la temperatura dellisolante dei cavi non supera il valore massimo ammissibile (70 C per PVC 90 C per EPR):
corrente di impiego Ib portata Iz
nel funzionamento in sovraccarico la temperatura dellisolante dei cavi supera il valore massimo ammissibile, e, a lungo andare, ne causa il degrado:
corrente di sovraccarico I > portata Iz
NOTA BENE:
1. lungo il circuito non presente alcun guasto di isolamento
2. la corrente di sovraccarico si manifesta in tutta la tratta della conduttura
3. la corrente di sovraccarico non in genere molto elevata
(tipicamente fino a qualche multiplo della portata)
167
In caso di corto circuito intervenuto un GUASTO: la perdita di isolamento tra due parti a diverso potenziale; la temperatura dellisolante dei cavi supera notevolmente il valore massimo ammissibile, e, in tempi brevi, ne causa il degrado: corrente di corto circuito Icc >> portata Iz
NOTA BENE:
1. lungo il circuito presente un guasto di isolamento
2. la corrente di corto circuito si manifesta a monte del punto di guasto ma non a valle
3. la corrente di corto circuito pu essere molto elevata (dellordine di decine di kA)
4. agli effetti termici sono associati anche fenomeni di sforzi elettrodinamici
Esempi sulle sovracorrenti: cortocircuito
168
Contro le sovracorrenti necessario adottare le PROTEZIONI, ossia dispositivi cheIN CASO DI SOVRACORRENTE, siano in grado di aprire automaticamente il circuito
FUSIBILI
Le protezioni contro le sovracorrenti
PROTEZIONI MAGNETICHE
PROTEZIONI TERMICHE
INTERRUTTORI AUTOMATICI
169
Le protezioni devono essere collocate in modo che:
1. le caratteristiche nominali siano compatibili con componenti da proteggere
2. le caratteristiche elettriche siano compatibili con le condizioni di esercizio previste quali:
tensioni nominaIi, correnti esercite
frequenze
temperatura presente ove installate
Il posizionamento delle protezioni nei circuiti si differenzia a seconda che
questi siano circuiti di potenza o di comando e controllo
Le protezioni contro le sovracorrenti
170
Sovracorrenti: protezione circuiti di potenza
Dispositivi per la rilevazione e linterruzione delle sovracorrenti devono
Essere inseriti su ciascun conduttore attivo
La rilevazione della sovracorrente non necessaria sul neutro se e di sezione
equivalente ai corrispondenti conduttori di fase.
Quando si sezionano
il neutro nei circuiti c.a.
il conduttore messo a terra nei circuiti c.c.
il conduttore c.c. collegato alle masse delle macchine mobili
tutti i conduttori attivi dei circuiti di potenza associati devono essere sempre sezionati
171
Sovracorrenti: protezione circuiti di comando
Devono essere protetti dalle sovracorrenti tutti i conduttori dei circuiti di
comando direttamente collegati allalimentazione che alimentano
trasformatori dei circuiti di comando e tutti circuiti di comando sotto
trasformatore
Nei circuiti di comando sotto trasformatore la protezione da sovracorrente
deve essere posta:
sul conduttore non messo a terra del circuito.
se il circuito non riferito terra:
sul conduttore sezionato del circuito se tutti circuiti hanno stessa sezione
su entrambi i conduttori dei circuiti secondari con sezioni diverse
172
Collocazione dispositivi protezione contro le sovracorrentiLe protezioni devono essere messe nel punto di riduzione della portata dei
conduttori, eccetto per conduttori derivati dai conduttori principali
dellalimentazione se:
corrente ammissibile dei conduttori maggiore di quella richiesta dal carico
conduttore tra il punto di riduzione della portata ammissibile e la posizione dispositivo di protezione contro le sovracorrenti non vi siano pidi 3 m
conduttore installato in modo da ridurre la probabilit di cortocircuito (ad protetto da un involucro o da un condotto)
173
Protezione dalle sovracorrenti derivanti da un cortocircuitoOccorre assicurarsi che in caso di cortocircuito la sovracorrente non danneggi
lequipaggiamento (ad esempio non vi siano incollamento di contatti)
Il potere di interruzione Icu dei dispositivi di protezione deve essere almeno
uguale alla corrente Icc presente al punto di installazione
Poteri di interruzioni minori rispetto alla Icc presente al punto di
installazione sono consentiti se esiste back-up con dispositivi a monte
Ove risulti necessario dalla valutazione del rischio o da analisi tecnico-economiche opportuno che sia Icc < Ics < Icu
174
Il potere di interruzione
Un interruttore ad uso industriale specificato con il potere di interruzione estremo Icu e con il potere dinterruzione di servizio Ics, secondo il significato di seguito indicato.
Se linterruttore chiamato ad operare con la massima corrente di cortocircuito deve essere ovviamente in grado di farlo, ma essendo un evento raro anche tollerabile che la sequenza delle prove di cortocircuito sia ridotta e che linterruttore, dopo una cos brutta esperienza possa non riprendere il servizio (potere dinterruzione estremo Icu).
Per correnti di cortocircuito di valore inferiore, ma pi frequenti, giustificata una sequenza di prove pi severa e si pu pretendere che linterruttore sia in grado di continuare il servizio dopo il cortocircuito (potere di interruzione di servizio Ics).
In definitiva, linterruttore rimane in servizio dopo aver subito correnti di cortocircuito fino a Ics, mentre per correnti comprese tra Ics e Iculinterruttore capace di aprire il circuito, ma potrebbe non essere idoneo a riprendere il servizio.
175
Protezione dalle sovracorrenti derivanti da un cortocircuitoLenergia limitata dal dispositivo di protezione contro le sovracorrenti deve
essere inferiore alla massima energia sopportabile da qualsiasi componente
del circuito da lui protetto, ossia
Ci vale tanto per i conduttori che per i componenti!
La corrente nominale scelta per i dispositivi di protezione contro le
sovracorrenti deve essere la pi bassa possibile, ma adeguata alle
sovracorrenti previste (per es. durante lavviamento dei motori o la messa
in tensione dei trasformatori).
l2t protezione < l2t componente
176
Protezione dalle sovracorrenti derivanti da un cortocircuitoPer i conduttori ai fini della tenuta al cortocircuito deve essere verificata laseguente relazione
dove: t = tempo intervento protezioneS = sezione del conduttoreI = corrente di cortocircuitoK = costante specifica del materialeconduttore che tiene conto dellisolante affinch nel cortocircuito questo non sideteriori
Il metodo di calcolo della corrente di c.c. nei diversi punti dellequipaggiamento identico a quello utilizzato per gli impiantielettrici ed illustrato dalla Norma CEI EN 60909-0 (CEI 11-25)
l2t protezione < K2S2 conduttore
143EPR
143XLPE
132SiR
141Gomma
115PVC
KMateriale
177
Protezione dal sovraccarico e /o perdita raffreddamento motoriIl dispositivo di protezione contro il sovraccarico deve essere previsto per:
componenti sovraccaricabili
conduttori
La protezione dal sovraccarico scelta deve essere tale per cui
dove:
In = corrente di intervento dispositivo di protezione
Icomponente = corrente nominale del componente (esempio portata Iz del cavo)
In < Icomponente
178
Collegamenti elettrici
E possibile suddividere i collegamenti in due tipologie:
Collegamenti elettrici
Collegamenti elettronici e di comunicazione
I collegamenti elettrici comprendono sia collegamenti di potenza che
collegamenti ausiliari.
I collegamenti elettronici e di comunicazione riguardano essenzialmente i
collegamenti destinati alla strumentazione e al trasferimento delle in
informazioni
179
Collegamenti elettrici
Per i conduttori elettronici e di comunicazione occorre sostanzialmente:
riferirsi alle indicazioni dei costruttori dei componenti che collegano
verificare che lisolamento sia idoneo alla conduttura in cui transitare i conduttori
E comunque buon criterio separare i conduttori di comunicazione da quelli
di potenza
Tipici conduttori di comunicazione sono:
i cavi per linee seriali
i cavi coassiali
i bus di campo
le fibre ottiche
180
Collegamenti elettrici
I collegamenti elettrici sono c