Costruzione del quadro di comando e EMC · 2015. 1. 21. · Avvertenze di sicurezza 1.1 Avvertenze...

Costruzione del quadro di comando e

EMC

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SINAMICS

SINAMICS G130 Costruzione del quadro di comando e EMC

Istruzioni operative

Versione regolazione V4.7

04/2014 A5E00427633A

Avvertenze di sicurezza 1

Informazioni generali 2

Principi fondamentali della conformità EMC

3

Montaggio compatibile EMC e progettazione di armadi elettrici

4

Avvertenze per la climatizzazione del quadro di comando

5

Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG GERMANIA

A5E00427633A Ⓟ 08/2014 Con riserva di modifiche

Copyright © Siemens AG 2004 - 2014. Tutti i diritti riservati

Avvertenze di legge Concetto di segnaletica di avvertimento

Questo manuale contiene delle norme di sicurezza che devono essere rispettate per salvaguardare l'incolumità personale e per evitare danni materiali. Le indicazioni da rispettare per garantire la sicurezza personale sono evidenziate da un simbolo a forma di triangolo mentre quelle per evitare danni materiali non sono precedute dal triangolo. Gli avvisi di pericolo sono rappresentati come segue e segnalano in ordine descrescente i diversi livelli di rischio.

PERICOLO questo simbolo indica che la mancata osservanza delle opportune misure di sicurezza provoca la morte o gravi lesioni fisiche.

AVVERTENZA il simbolo indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare la morte o gravi lesioni fisiche.

CAUTELA indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare lesioni fisiche non gravi.

ATTENZIONE indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare danni materiali.

Nel caso in cui ci siano più livelli di rischio l'avviso di pericolo segnala sempre quello più elevato. Se in un avviso di pericolo si richiama l'attenzione con il triangolo sul rischio di lesioni alle persone, può anche essere contemporaneamente segnalato il rischio di possibili danni materiali.

Personale qualificato Il prodotto/sistema oggetto di questa documentazione può essere adoperato solo da personale qualificato per il rispettivo compito assegnato nel rispetto della documentazione relativa al compito, specialmente delle avvertenze di sicurezza e delle precauzioni in essa contenute. Il personale qualificato, in virtù della sua formazione ed esperienza, è in grado di riconoscere i rischi legati all'impiego di questi prodotti/sistemi e di evitare possibili pericoli.

Uso conforme alle prescrizioni di prodotti Siemens Si prega di tener presente quanto segue:

AVVERTENZA I prodotti Siemens devono essere utilizzati solo per i casi d’impiego previsti nel catalogo e nella rispettiva documentazione tecnica. Qualora vengano impiegati prodotti o componenti di terzi, questi devono essere consigliati oppure approvati da Siemens. Il funzionamento corretto e sicuro dei prodotti presuppone un trasporto, un magazzinaggio, un’installazione, un montaggio, una messa in servizio, un utilizzo e una manutenzione appropriati e a regola d’arte. Devono essere rispettate le condizioni ambientali consentite. Devono essere osservate le avvertenze contenute nella rispettiva documentazione.

Marchio di prodotto Tutti i nomi di prodotto contrassegnati con ® sono marchi registrati della Siemens AG. Gli altri nomi di prodotto citati in questo manuale possono essere dei marchi il cui utilizzo da parte di terzi per i propri scopi può violare i diritti dei proprietari.

Esclusione di responsabilità Abbiamo controllato che il contenuto di questa documentazione corrisponda all'hardware e al software descritti. Non potendo comunque escludere eventuali differenze, non possiamo garantire una concordanza perfetta. Il contenuto di questa documentazione viene tuttavia verificato periodicamente e le eventuali correzioni o modifiche vengono inserite nelle successive edizioni.

Costruzione del quadro di comando e EMC Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A 5

Indice del contenuto

1 Avvertenze di sicurezza .......................................................................................................................... 7

1.1 Avvertenze di sicurezza generali ................................................................................................... 7

1.2 Avvertenze di sicurezza relative ai campi elettromagnetici (EMF) .............................................. 10

1.3 Manipolazione di componenti sensibili alle scariche elettrostatiche (ESD) ................................. 11

1.4 Rischi residui di sistemi di azionamento (Power Drive System) .................................................. 12

2 Informazioni generali ............................................................................................................................. 15

2.1 Avvertenze di sicurezza ............................................................................................................... 15

2.2 Direttive ........................................................................................................................................ 16

2.3 Norme .......................................................................................................................................... 16

3 Principi fondamentali della conformità EMC ........................................................................................... 19

3.1 Introduzione all'EMC .................................................................................................................... 19

4 Montaggio compatibile EMC e progettazione di armadi elettrici ............................................................. 23

5 Avvertenze per la climatizzazione del quadro di comando ..................................................................... 25

5.1 Informazioni generali .................................................................................................................... 25

5.2 Avvertenze per la ventilazione ..................................................................................................... 26

Indice analitico ...................................................................................................................................... 31

Indice del contenuto

Costruzione del quadro di comando e EMC 6 Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A


Avvertenze di sicurezza 1 1.1 Avvertenze di sicurezza generali

PERICOLO

Pericolo di morte per contatto con parti sotto tensione e altre fonti di energia

Il contatto con parti sotto tensione può provocare la morte o lesioni gravi. • Eseguire gli interventi sugli apparecchi elettrici solo se si è in possesso delle adeguate

qualifiche. • Per qualsiasi intervento sugli apparecchi, rispettare le regole di sicurezza specifiche dei

vari Paesi.

Come regola generale, al fine di garantire la sicurezza devono essere eseguite le seguenti sei operazioni: 1. Predisporre la disinserzione e informare tutte le persone interessate da questa

operazione. 2. Mettere la macchina fuori tensione.

– Spegnere la macchina. – Attendere che sia trascorso il tempo di scarica indicato sulle targhette di avviso. – Accertarsi che non vi sia tensione tra conduttore e conduttore e tra conduttore e

conduttore di protezione. – Verificare che gli eventuali circuiti di tensione ausiliaria siano privi di tensione. – Accertarsi che i motori non possano muoversi.

3. Identificare tutte le altre fonti di energia pericolose, come ad es. aria compressa, forza idraulica o acqua.

4. Isolare o neutralizzare tutte le fonti di energia pericolose, ad es. chiudendo gli interruttori o le valvole, stabilendo un collegamento a terra o un cortocircuito.

5. Accertarsi che le fonti di energia non possano reinserirsi. 6. Accertarsi che la macchina corretta sia completamente bloccata.

Una volta conclusi gli interventi necessari, ripristinare lo stato di pronto al funzionamento ripetendo le operazioni nella sequenza inversa.

AVVERTENZA

Pericolo di morte a causa di tensione pericolosa in caso di collegamento di alimentatori di corrente non adatti

Il contatto con parti sotto tensione può provocare la morte o gravi lesioni. • Per tutti i connettori e i morsetti dei gruppi elettronici utilizzare solo alimentatori che

forniscono tensioni di uscita SELV (Safety Extra Low Voltage) o PELV (Protective Extra Low Voltage).

Avvertenze di sicurezza 1.1 Avvertenze di sicurezza generali


AVVERTENZA

Pericolo di morte per contatto con parti sotto tensione in caso di apparecchiature danneggiate

L'uso improprio delle apparecchiature può provocare danni.

In caso di apparecchiature danneggiate possono essere presenti tensioni elevate sulla custodia o su componenti aperti, il cui contatto può provocare lesioni gravi o la morte. • Durante il trasporto, il magazzinaggio e il funzionamento rispettare i valori limite

specificati nei dati tecnici. • Non utilizzare apparecchiature danneggiate.

AVVERTENZA

Pericolo di morte per folgorazione in caso di schermature non posate

Il sovraccoppiamento capacitivo può generare tensioni di contatto pericolose in caso di schermature non posate. • Collegare almeno su un lato al potenziale di terra della custodia le maglie di

schermatura e i fili non utilizzati dei cavi di potenza.

AVVERTENZA

Pericolo di morte per folgorazione in caso di mancanza di messa a terra

Se la connessione del conduttore di protezione di apparecchi della classe di protezione I manca o è eseguita in modo errato, possono essere presenti tensioni elevate su componenti aperti, il cui contatto può provocare la morte o gravi lesioni. • Mettere a terra l'apparecchiatura conformemente alle norme.

AVVERTENZA

Pericolo di morte per folgorazione in caso di scollegamento dei connettori durante il funzionamento

In caso di estrazione di connettori durante il funzionamento, possono formarsi archi voltaici in grado di provocare la morte o gravi lesioni. • Aprire i connettori solo in assenza di tensione, a meno che non si disponga

dell'autorizzazione esplicita ad effettuare questa operazione durante il funzionamento.

AVVERTENZA

Pericolo di morte per propagazione del fuoco in caso di custodia insufficiente

Il fuoco e lo sviluppo di fumo possono provocare gravi danni a persone e cose. • Installare le apparecchiature prive di custodia protettiva in un armadio metallico (oppure

proteggere l'apparecchiatura con una contromisura equivalente), in modo da impedire il contatto con il fuoco sia all'interno che all'esterno della custodia.

• Accertarsi che il fumo possa essere evacuato lungo percorsi previsti.

Avvertenze di sicurezza 1.1 Avvertenze di sicurezza generali


AVVERTENZA

Pericolo di vita dovuto al movimento imprevisto delle macchine in caso di impiego di apparecchiature radio o telefoni cellulari

Se si utilizzano apparecchiature radio mobili o telefoni cellulari con potenza di emissione > 1 W a una distanza inferiore a circa 2 m dai componenti, sulle apparecchiature possono prodursi interferenze in grado di compromettere la sicurezza funzionale delle macchine, provocare lesioni personali o causare danni materiali. • Spegnere le apparecchiature radio o i telefoni cellulari che si trovano nelle immediate

vicinanze dei componenti.

AVVERTENZA

Pericolo di morte per incendio del motore in caso di sovraccarico dell'isolamento

Un cortocircuito verso terra in una rete IT provoca un aumento del carico dell'isolamento del motore. La conseguenza possibile è il guasto dell'isolamento con pericolo per le persone dovuto allo sviluppo di fumo e incendio. • Utilizzare un dispositivo di monitoraggio in grado di segnalare eventuali guasti

dell'isolamento. • Eliminare il guasto il più rapidamente possibile per non sovraccaricare l'isolamento del

motore.

AVVERTENZA

Pericolo di morte per incendio in caso di surriscaldamento a causa di distanze di ventilazione insufficienti

Se gli spazi liberi di ventilazione sono insufficienti, può verificarsi un surriscaldamento con conseguente pericolo per le persone perché possono svilupparsi fumo e incendi. Le apparecchiature e i sistemi possono inoltre avere una percentuale di guasti maggiore e una durata di vita inferiore. • Rispettare assolutamente le distanze minime per gli spazi liberi di ventilazione dei vari

componenti. Queste distanze sono riportate nei disegni quotati o nelle "Avvertenze di sicurezza specifiche del prodotto" all'inizio di questo capitolo.

AVVERTENZA

Pericolo di incidenti a causa di targhette di avviso mancanti o illeggibili

Se le targhette di avviso mancano o sono illeggibili, possono verificarsi incidenti con conseguenze fatali. • Verificare la completezza delle targhette di avviso in base alla documentazione. • Applicare sui componenti le opportune targhette di avviso mancanti, eventualmente

nella lingua del Paese. • Sostituire le targhette di avviso illeggibili.

Avvertenze di sicurezza 1.2 Avvertenze di sicurezza relative ai campi elettromagnetici (EMF)


ATTENZIONE

Danni all'apparecchio dovuti a prove non conformi di tensione/isolamento

Le prove di tensione/isolamento condotte in modo non conforme possono danneggiare le apparecchiature. • Scollegare le apparecchiature dai morsetti elettrici prima di effettuare la prova sotto

tensione o la prova di isolamento della macchina o dell'impianto dato che tutti i convertitori e i motori sono sottoposti in fabbrica ad una prova di alta tensione. Per questo motivo non è necessario svolgere una prova ulteriore nell'ambito della macchina o dell'impianto.

Nota Impiego di cavi in rame per un sistema omologato UL

Per l'installazione di un sistema omologato UL si devono utilizzare esclusivamente conduttori in rame per 60/75°C.

1.2 Avvertenze di sicurezza relative ai campi elettromagnetici (EMF)

AVVERTENZA

Pericolo di morte derivante dai campi elettromagnetici

Durante il funzionamento di impianti elettro-energetici (come trasformatori, convertitori, motori) vengono generati dei campi elettromagnetici (EMF).

Questi rappresentano un pericolo soprattutto per le persone portatrici di pacemaker cardiaci o impianti che si trovano nelle immediate vicinanze dei dispositivi/dei sistemi. • Accertarsi che la persona interessata rispetti la distanza necessaria (minimo 2 m).

Avvertenze di sicurezza 1.3 Manipolazione di componenti sensibili alle scariche elettrostatiche (ESD)


1.3 Manipolazione di componenti sensibili alle scariche elettrostatiche (ESD)

I componenti esposti a pericolo elettrostatico (ESD, Electrostatic Sensitive Device) sono componenti singoli, circuiti integrati, unità o dispositivi che possono essere danneggiati da campi o scariche elettrostatiche.

ATTENZIONE

Danni causati da campi elettrici o scariche elettrostatiche

I campi elettrici o le scariche elettrostatiche possono danneggiare singoli componenti, circuiti integrati, unità o dispositivi e quindi provocare danni funzionali. • Per l'imballaggio, l'immagazzinaggio, il trasporto e la spedizione dei componenti, delle

unità o dei dispositivi utilizzare solo l'imballaggio originale o altri materiali adatti come ad es. gommapiuma conduttiva o pellicola di alluminio.

• Prima di toccare i componenti, le unità o i dispositivi occorre adottare uno dei seguenti provvedimenti di messa a terra: – Bracciale ESD – Scarpe ESD o fascette ESD per la messa a terra nei settori ESD con pavimento

conduttivo • Appoggiare i componenti elettronici, le unità o gli apparecchi solo su supporti conduttivi

(tavoli con rivestimento ESD, materiale espanso ESD conduttivo, sacchetti per imballaggio ESD, contenitori di trasporto ESD).

Le protezioni ESD necessarie vengono illustrate nuovamente nella figura seguente:

● a = pavimento conduttivo

● b = tavolo ESD

● c = scarpe ESD

● d = mantello ESD

● e = bracciale ESD

● f = messa a terra degli armadi elettrici

● g = collegamento con il pavimento elettricamente conduttivo

Figura 1-1 Misure protettive ESD

Avvertenze di sicurezza 1.4 Rischi residui di sistemi di azionamento (Power Drive System)


1.4 Rischi residui di sistemi di azionamento (Power Drive System) I componenti per il controllo e l'azionamento di un sistema di azionamento sono omologati per l'impiego industriale e commerciale in reti industriali. L'impiego in reti pubbliche richiede una diversa progettazione e/o ulteriori misure.

Questi componenti possono funzionare solo all'interno di involucri chiusi o dentro quadri elettrici sovraordinati con coperchi protettivi chiusi e congiuntamente a tutti i dispositivi di protezione previsti.

Questi componenti possono essere manipolati solo da personale qualificato e addestrato, che conosca e rispetti tutte le avvertenze di sicurezza riportate sui componenti e nella relativa documentazione tecnica per l'utente.

Nell'ambito della valutazione dei rischi della macchina, da eseguire conformemente alle prescrizioni locali (ad es. Direttiva Macchine CE), il costruttore della macchina deve considerare i seguenti rischi residui derivanti dai componenti impiegati per il controllo e l'azionamento di un sistema di azionamento:

1. Movimenti indesiderati di parti della macchina motorizzate durante la messa in servizio, il funzionamento, la manutenzione e la riparazione, dovuti ad esempio a

– Errori hardware e/o software nei sensori, nel controllo, negli attuatori e nella tecnica di collegamento

– Tempi di reazione del controllo e dell'azionamento

– Funzionamento e/o condizioni ambientali fuori specifica

– Condensa / imbrattamenti conduttivi

– Errori durante la parametrizzazione, la programmazione, il cablaggio e il montaggio

– Utilizzo di apparecchiature radio / telefoni cellulari nelle immediate vicinanze del controllo

– Influenze esterne / danneggiamenti

2. In caso di errore, all'interno e all'esterno del convertitore possono prodursi temperature eccezionalmente elevate, nonché fiamme vive, bagliori, rumori, particelle e gas, dovuti ad esempio a:

– Guasto a componenti

– Errore software



I convertitori con grado di protezione Type / IP20 devono essere installati in un quadro elettrico in metallo (oppure essere protetti con un altro provvedimento equivalente) in modo tale da impedire il contatto con il fuoco all'interno e all'esterno del convertitore.



3. Tensioni di contatto pericolose, ad esempio dovute a

– Guasto a componenti

– Influenza in caso di cariche elettrostatiche

– Induzione di tensioni con motori in movimento


– Condensa / imbrattamenti conduttivi


4. Campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici in condizioni di esercizio che, ad esempio, possono essere pericolosi per portatori di pacemaker, impianti od oggetti metallici in caso di distanza insufficiente

5. Rilascio di sostanze ed emissioni dannose per l'ambiente in caso di utilizzo non appropriato e/o smaltimento non corretto dei componenti

Nota

I componenti vanno protetti dagli imbrattamenti conduttivi, ad es. tramite il montaggio in un quadro elettrico con grado di protezione IP54 secondo IEC 60529 risp. NEMA 12.

Qualora sia possibile escludere la formazione di imbrattamenti conduttivi nel luogo di installazione, è consentito anche un grado di protezione inferiore del quadro elettrico.

Per ulteriori informazioni sui rischi residui derivanti dai componenti di un sistema di azionamento, consultare la Documentazione tecnica per l'utente ai capitoli relativi.


Informazioni generali 2

Con il concetto modulare di SINAMICS G130 non è possibile descrivere ogni singola combinazione. È invece utile fornire nozioni di base e regole generali come supporto per realizzare combinazioni di apparecchi sotto il profilo meccanico e della "compatibilità elettromagnetica".

I componenti di SINAMICS S130 sono in origine progettati per un alloggiamento in custodie. Tali custodie sono di norma quadri di comando o cassette di comando in acciaio, che garantiscono la protezione dal contatto diretto o da altri influssi ambientali. Anche queste sono realizzate secondo i criteri EMC.

2.1 Avvertenze di sicurezza

AVVERTENZA

Pericolo di morte per inosservanza delle avvertenze di sicurezza di base e dei rischi residui

L'inosservanza delle avvertenze di sicurezza di base e dei rischi residui descritti nel capitolo 1 può avere come conseguenza incidenti che possono comportare lesioni gravi o la morte. • Rispettare le avvertenze di sicurezza di base. • Nella valutazione dei rischi occorre tenere conto dei rischi residui.

AVVERTENZA

Pericolo di lesioni a causa di corpi estranei nell'apparecchio

Eventuali trucioli, puntalini, ecc. che cadono nell'apparecchiatura possono provocare cortocircuiti o danneggiare l'isolamento. La conseguenza possono essere lesioni gravi (arco voltaico, detonazione, espulsione di pezzi). • Eseguire il montaggio e altri interventi sugli apparecchi solo in assenza di tensione. • Durante il montaggio del quadro elettrico coprire le fessure le ventilazione e rimuovere

la copertura prima dell'inserzione.

ATTENZIONE

Limitazione delle sovratensioni

Nelle reti con conduttore di fase messo a terra e una tensione di rete >600 V AC vanno adottate le seguenti misure sul lato impianto per limitare eventuali sovratensioni alla categoria di sovratensione II in conformità a IEC 61800-5-1.

Informazioni generali 2.2 Direttive


2.2 Direttive L'armadio elettrico deve rispettare le seguenti direttive CE vigenti nello spazio economico europeo (SEE):

Tabella 2- 1 Direttive

Direttiva Descrizione 2006/95/CE Direttiva del Parlamento Europeo e del Consiglio del 12.12.2006 concernente il ravvicinamento

delle legislazioni degli Stati membri relative al materiale elettrico destinato ad essere adoperato entro taluni limiti di tensione (Direttiva Bassa tensione)

2004/108/CE Direttiva del Parlamento Europeo e del Consiglio del 15.12.2004 concernente il riavvicinamento delle legislazioni degli Stati membri relative alla compatibilità elettromagnetica. Sostituisce la direttiva 89/336/CEE (Direttiva EMC)

2006/42/CE Direttiva del Parlamento Europeo e del Consiglio del 17.05.2006 relativa alle macchine che modifica la direttiva 95/16/EG (revisione) (Direttiva macchine)

2.3 Norme

Nota

Le norme elencate nella tabella seguente non sono vincolanti e non pretendono di essere esaustive e non rappresentano una garanzia delle caratteristiche del prodotto.

Solo le indicazioni contenute nel certificato di conformità hanno valore impegnativo.

Tabella 2- 2 Principali norme rilevanti ai fini applicativi, elencate in sequenza: EN, IEC/ISO, DIN, VDE

Norme* Titolo EN 1037 ISO 14118 DIN EN 1037

Sicurezza delle macchine; prevenzione degli avviamenti imprevisti

EN ISO 9001 ISO 9001 DIN EN ISO 9001

Sistemi di controllo qualità - Requisiti

EN ISO 12100-x ISO 12100-x DIN EN ISO 12100-x

Sicurezza delle macchine; direttive di configurazione generali; Parte 1: Terminologia di base, metodica Parte 2: Principi tecnici e specifiche

EN ISO 13849-x ISO 13849-x DIN EN ISO 13849-x

Sicurezza delle macchine; componenti di sicurezza dei controllori; Parte 1: Direttive di configurazione generali Parte 2: Validazione

EN ISO 14121-1 ISO 14121-1 DIN EN ISO 14121-1

Sicurezza delle macchine - Direttive di configurazione generali; Parte 1: Direttive

Informazioni generali 2.3 Norme


Norme* Titolo EN 55011 CISPR 11 DIN EN 55011 VDE 0875-11

Apparecchiature ad alta frequenza industriali, scientifiche e mediche (apparecchiature ISM) - Radiodisturbi - Valori limite e procedimento di misura

EN 60146-1-1 IEC 60146-1-1 DIN EN 60146-1-1 VDE 0558-11

Invertitori a semiconduttori; requisiti generali e invertitori pilotati da rete; Parte 1-1: Determinazione dei requisiti base

EN 60204-1 IEC 60204-1 DIN EN 60204-1 VDE 0113-1

Equipaggiamento elettrico delle macchine; parte 1: Definizioni generali

EN 60228 IEC 60228 DIN EN 60228 VDE0295

Conduttori per cavi e linee isolate

EN 60269-1 IEC 60269-1 DIN EN 60269-1 VDE 0636-1

Fusibili di bassa tensione; Parte 1: Requisiti generali

IEC 60287-1 ... -3 Cavi - Calcolo del carico di corrente ammesso Parte 1: Carico di corrente ammesso - Equazioni (fattore di carico 100 %) e calcolo delle dispersioni Parte 2: Resistenza termica Parte 3: Sezioni principali sulle condizioni di funzionamento

HD 60364-x-x IEC 60364-x-x DIN VDE 0100-x-x VDE 0100-x-x

Installazione di impianti ad alta tensione con tensioni nominali fino a 1000 V; Parte 200: Concetti Parte 410: Misure di protezione, protezione contro le scosse elettriche Parte 420: Misure di protezione, protezione contro gli influssi termici Parte 430: Protezione di cavi e conduttori in caso di sovracorrente Parte 450: Misure di protezione, protezione contro la sottotensione Parte 470: Misure di protezione; applicazione delle misure di protezione Parte 5xx: Scelta e installazione dei dispositivi elettrici Parte 520: Cavi, conduttori, sbarre collettrici Parte 540: Messa a terra, conduttore di protezione, conduttore di compensazione del potenziale Parte 560: Impianti elettrici per scopi di sicurezza

EN 60439 IEC 60439 DIN EN 60439 VDE 0660-500

Combinazioni di apparecchi di manovra a bassa tensione; Parte 1: Combinazioni omologate e parzialmente omologate

EN 60529 IEC 60529 DIN EN 60529 VDE 0470-1

Gradi di protezione raggiunti mediante custodia (codice IP)

EN 60721-3-x IEC 60721-3-x DIN EN 60721-3-x

Classificazione delle condizioni ambientali Parte 3-0: Classi delle grandezze d'influenza ambientali e relativi valori limite; introduzione Parte 3-1: Classi delle grandezze d'influenza ambientali e relativi valori limite; immagazzinaggio a lungo termine Parte 3-2: Classi delle grandezze d'influenza ambientali e relativi valori limite; trasporto Parte 3-3: Classi delle grandezze d'influenza ambientali e relativi valori limite; impiego stazionario, protetto contro gli influssi atmosferici

Informazioni generali 2.3 Norme


Norme* Titolo EN 60947-x-x IEC 60947 -x-x DIN EN 60947-x-x VDE 0660-x

Apparecchi di manovra a bassa tensione

EN 61000-6-x IEC 61000-6-x DIN EN 61000-6-x VDE 0839-6-x

Compatibilità elettromagnetica (EMC) Parte 6-1: Norma di base; immunità ai disturbi negli ambienti civili, commerciali e industriali nonché nelle piccole imprese Parte 6-2: Norme di base; immunità ai disturbi nell'ambiente industriale Parte 6-3: Norme di base; norma di base sull'immunità ai disturbi negli ambienti civili, commerciali e industriali nonché nelle piccole imprese Parte 6-4: Norme di base; norma di base sull'immunità ai disturbi nell'ambiente industriale

EN 61140 IEC 61140 DIN EN 61140 VDE 0140-1

Protezione contro le scosse elettriche; requisiti generali per impianti e strumenti

EN 61800-2 IEC 61800-2 DIN EN 61800-2 VDE 0160-102

Azionamenti elettrici a velocità variabile; Parte 2: Requisiti generali – Definizioni per il dimensionamento dei sistemi di azionamento in corrente alternata a bassa tensione con frequenza impostabile

EN 61800-3 IEC 61800-3 DIN EN 61800-3 VDE 0160-103

Azionamenti elettrici a velocità variabile; Parte 3: Requisiti EMC inclusi speciali metodi di prova

EN 61800-5-x IEC 61800-5-x DIN EN 61800-5-x VDE 0160-105-x

Sistemi di azionamento elettrici a velocità variabile; Parte 5: Requisiti di sicurezza; Sezione principale 1: Requisiti elettrici, termici e energetici Sezione principale 2: Requisiti di sicurezza funzionali

EN 62061 IEC 62061 DIN EN 62061 VDE 0113-50

Sicurezza delle macchine; Sicurezza funzionale di sistemi di controllo elettrici, elettronici ed elettronici programmabili legati alla sicurezza

UL 50 CSA C22.2 No. 94.1

Enclosures for Electrical Equipment

UL 508 CSA C22.2 No. 142

Industrial Control Equipment Process Control Equipment

UL 508C CSA C22.2 No. 14

Power Conversion Equipment Industrial Control Equipment

* Le norme elencate non sono necessariamente identiche dal punto di vista del contenuto dei requisiti tecnici.


Principi fondamentali della conformità EMC 3 3.1 Introduzione all'EMC

Cosa si intende con EMC? Per compatibilità elettromagnetica (EMC) si intende la capacità di un apparecchio elettrico di funzionare senza problemi in un dato ambiente elettromagnetico, senza influenzare dannosamente l'ambiente circostante.

L'EMC rappresenta quindi una caratteristica qualitativa per

● Immunità intrinseca ai disturbi: resistenza ai disturbi elettrici interni

● Immunità ai disturbi esterni: resistenza ai disturbi elettromagnetici esterni al sistema

● Grado di emissione dei disturbi: influsso sull'ambiente circostante dovuto alla dispersione elettromagnetica

Per un funzionamento dell'apparecchio esente da disturbi, nell'impianto non va trascurato l'ambiente circostante. Per questo motivo in fase di installazione dell'impianto occorre rispettare particolari requisiti relativi alla compatibilità elettromagnetica.

Sicurezza di esercizio e immunità ai disturbi Per ottenere la massima sicurezza operativa e l'immunità disturbi di un intero impianto (convertitore, automazione, azionamento ecc.), il costruttore del convertitore e l'utente devono mettere in atto determinate precauzioni. Solo se vengono prese tutte le precauzioni necessarie è possibile garantire il funzionamento corretto del convertitore e soddisfare i requisiti prescritti dalla legge (2004/108/CE).

Principi fondamentali della conformità EMC 3.1 Introduzione all'EMC


Emissione di disturbi I requisiti EMC per i "sistemi di azionamento a velocità variabile" sono descritti nella norma EN 61800–3, che elenca i requisiti per convertitori con tensioni di esercizio inferiori a 1000 V. A seconda del luogo di installazione del sistema di azionamento, vengono definiti vari ambienti e categorie.

Figura 3-1 Definizione di primo e secondo ambiente

Figura 3-2 Definizione delle categorie da C1 a C4

Tabella 3- 1 Definizione del primo e secondo ambiente

Definizione del primo e secondo ambiente Primo ambiente Edifici residenziali o luoghi in cui il sistema di azionamento è collegato

senza trasformatore alla rete pubblica a bassa tensione. Secondo ambiente Zone industriali alimentate dalla rete a media tensione tramite il proprio

trasformatore.



Tabella 3- 2 Definizione delle categorie da C1 a C4

Definizione delle categorie da C1 a C4 Categoria C1 Tensione nominale <1000 V, per l'impiego illimitato nel primo ambiente. Categoria C2 Sistemi di azionamento fissi, tensione nominale <1000 V, per l'impiego nel

secondo ambiente. Impiego nel primo ambiente se venduti e installati da personale qualificato.

Categoria C3 Tensione nominale <1000 V, per l'impiego esclusivo nel secondo ambiente. Categoria C4 Tensione nominale ≥1000 V o per correnti nominali ≥400 A in sistemi

complessi nel secondo ambiente.


Montaggio compatibile EMC e progettazione di armadi elettrici 4

Istruzioni dettagliate di progettazione sul montaggio compatibile EMC degli azionamenti e sulla progettazione degli armadi elettrici sono disponibili nel "Manuale di progettazione SINAMICS Low Voltage"; vedere Manuale di progettazione SINAMICS G130, G150, S120 Apparecchi da incasso, S120 Cabinet Modules, S150 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/83180185).

http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/83180185

Montaggio compatibile EMC e progettazione di armadi elettrici



Avvertenze per la climatizzazione del quadro di comando 5 5.1 Informazioni generali

È assolutamente necessario rispettare le misure minime riportate di seguito per gli spazi di ventilazione. In questi campi non devono essere montati altri componenti né posati altri cavi.

ATTENZIONE

Guasto dovuto al sovraccarico a causa degli apparecchi e dei componenti

La mancata osservanza delle istruzioni di montaggio dell'apparecchio SINAMICS S130 riduce sensibilmente la durata dei componenti. Può inoltre provocare un guasto precoce delle apparecchiature e dei componenti. • Attenersi alle istruzioni di montaggio delle apparecchiature e dei componenti.

Rispettare le seguenti specifiche per l'utilizzo di un gruppo di azionamento SINAMICS G130:

● Spazio libero per la ventilazione

● Posa dei cavi

● Flusso d'aria

Tabella 5- 1 Distanze di ventilazione dei componenti

Componente Grandezza costruttiva Distanza ant. [mm]

Distanza sup. [mm]

Distanza inf. [mm]

Power Module FX 40 1) 250 150 Power Module GX 50 1) 250 150 Power Module HX, JX 40 1) 250 150

1) Le distanze valgono per la zona delle fessure di aerazione nel pannello frontale.

Nota Avvertenze relative alle quote

Le dimensioni si riferiscono ai bordi esterni degli apparecchi. I disegni quotati si trovano nelle Istruzioni operative.

Avvertenze per la climatizzazione del quadro di comando 5.2 Avvertenze per la ventilazione


5.2 Avvertenze per la ventilazione Gli apparecchi SINAMICS G130 sono soggetti a ventilazione forzata tramite ventilatori integrati. Per garantire un flusso d'aria sufficiente è necessario prevedere aperture di aerazione adeguatamente dimensionate, ad es. negli sportelli dell'armadio, e il relativo sfiato, ad es. attraverso una calotta di copertura.

L'aria di raffreddamento deve attraversare verticalmente i componenti dal basso (campo freddo) verso l'alto (campo riscaldato dal funzionamento).

È assolutamente necessario rispettare la direzione di circolazione dell'aria. Occorre inoltre verificare che l'aria calda possa fuoriuscire dall'alto. È assolutamente necessario rispettare le distanze di ventilazione indicate nella tabella "Distanze di ventilazione dei componenti" contenuta nel capitolo precedente.

Nota

Non si devono posare cavi a contatto diretto con i componenti. È assolutamente necessario non ostruire le griglie di ventilazione.

Va evitata una ventilazione forzata diretta con aria fredda degli apparecchi elettronici.

ATTENZIONE

Guasto dell'apparecchiatura dovuto a condensa con ventilazione e raffreddamento inadeguati

Un sistema di ventilazione e raffreddamento inadeguato può provocare condensa, con il rischio di danneggiare l'apparecchiatura. • Selezionare il flusso d'aria, la disposizione e l'impostazione del dispositivo di

raffreddamento in modo da escludere la formazione di condensa anche alla massima umidità relativa prevedibile.

• Eventualmente montare un riscaldamento per quadro elettrico.



Figura 5-1 Flusso d'aria nel Power Module, grandezza costruttiva FX, GX



Figura 5-2 Flusso d'aria nel Power Module, grandezze costruttive HX, JX

È assolutamente necessario evitare il funzionamento degli apparecchi in un cosiddetto cortocircuito d'aria perché in questo modo si provocherebbe il guasto o la distruzione degli stessi.

L'azione di risucchio del ventilatore determina una depressione in corrispondenza delle aperture di ventilazione degli sportelli del quadro. Essa è in funzione del flusso volumetrico e della sezione idraulica dell'apertura.

L'aria che sfiata in alto dall'apparecchio ristagna sotto il coperchio in lamiera o la calotta di copertura. In questo punto si verifica perciò una sovrapressione.

All'interno del quadro elettrico, la differenza tra la sovrapressione in alto e la depressione in basso determina un flusso d'aria, il "cortocircuito d'aria". Questo può assumere una varia intensità a seconda della sezione delle aperture sullo sportello e sulla copertura e del volume dell'aria.



In conseguenza del flusso d'aria interno al quadro elettrico, il ventilatore riaspira l'aria precedentemente riscaldata. In questo modo i componenti si scaldano molto di più. Inoltre il ventilatore viene a trovarsi in punto di lavoro inadeguato.

ATTENZIONE

Guasto dell'apparecchio dovuto a un cortocircuito d'aria nell'armadio elettrico

Un flusso d'aria inadeguato può provocare un cortocircuito d'aria che potrebbe determinare un surriscaldamento all'interno dell'armadio elettrico con conseguente guasto dell'apparecchio. • Evitare il cortocircuito d'aria adottando appropriate misure di compartimentazione

nell'armadio elettrico.

La compartimentazione deve far sì che sul lato superiore e inferiore degli apparecchi non si verifichino flussi d'aria esternamente lungo i lati. Occorre soprattutto evitare un flusso d'aria dall'alto (sfiato caldo) al basso (aria fredda). La compartimentazione può essere eseguita, ad es., utilizzando lamiere appropriate. La compartimentazione va realizzata fino alle pareti laterali o agli sportelli del quadro elettrico. Deve essere eseguita in modo che il flusso d'aria in uscita non venga spinto nei montanti del quadro ma incanalato attorno agli stessi. Per tutti i gradi di protezione superiori a IP20 è assolutamente necessario ricorrere alla compartimentazione.

Nell'eseguire la compartimentazione è necessario tenere conto dei quadri di comando, o simili, prossimi agli armadi dei convertitori.

Per una ventilazione sufficiente degli apparecchi si devono rispettare le sezioni minime di apertura indicate nella tabella seguente.

Le sezioni di apertura indicate riguardano più aperture di piccole dimensioni considerate nel loro complesso. Affinché la perdita di pressione e la resistenza al flusso su queste aperture grigliate non diventino eccessive, l'area della sezione deve essere di almeno 190 mm² per apertura (ad.es. 7,5 mm x 25 mm o 9,5 mm x 20 mm).

Per garantire la durata di funzionamento degli apparecchi, è necessario evitare che negli stessi penetrino impurità e polvere. A questo scopo si utilizzano griglie metalliche (rete metallica fine DIN 4189-St-vzk-1x0.28) o materiale filtrante (classe minima di filtraggio G2). La scelta dei filtri è anche influenzata dal grado di protezione richiesto e dalle condizioni ambientali. Se i quadri di comando sono installati in un ambiente in cui sono presenti polveri fini o nebbia d'olio, è necessario utilizzare materiale filtrante fine per evitare che gli apparecchi si sporchino.

Se vengono impiegati filtri contro le impurità, le sezioni di apertura indicate e di conseguenza le superfici di filtraggio vanno adeguate verso l'alto.

ATTENZIONE

Guasto dell'apparecchio dovuto a un surriscaldamento creato da un filtro antimpurità sporco

I filtri sporchi comportano un surriscaldamento dell'apparecchio e un conseguente guasto dello stesso. • Quando si utilizzano filtri antimpurità, rispettare le scadenze di sostituzione prescritte.



Se i filtri sono esposti a forti impurità, la maggiore resistenza al flusso riduce il volume dell'aria aspirata. Ciò provoca un sovraccarico dei ventilatori integrati negli apparecchi e/o un surriscaldamento e, di conseguenza, il danneggiamento degli apparecchi stessi.

Le sezioni di apertura indicate nella tabella si riferiscono singolarmente al relativo apparecchio. Se più apparecchi sono integrati in un quadro elettrico, la sezione di apertura aumenta di conseguenza. Se non è possibile realizzare le aperture necessarie nel quadro elettrico, gli apparecchi devono essere distribuiti in più quadri di comando reciprocamente separati da divisori.

La fuoriuscita dell'aria riscaldata deve avvenire attraverso il coperchio in lamiera, la calotta di copertura o le aperture laterali nel quadro elettrico al livello del lato superiore degli apparecchi. Anche in questo caso occorre tenere conto della sezione di apertura.

Per i gradi di protezione maggiori di IP20 con impiego di calotta di copertura, può rendersi necessario utilizzare una calotta "attiva". Una calotta di copertura attiva integra dei ventilatori che incrementano lo sfiato d'aria. L'unica apertura della calotta di copertura è quella per lo sfiato dell'aria.

Se si sceglie la calotta di copertura "attiva", è necessario verificare che la potenza dei ventilatori sia sufficiente per evitare che l'aria possa ristagnare nel quadro elettrico. Se si verifica un ristagno d'aria, la potenza di raffreddamento si riduce; questo può provocare un surriscaldamento e, di conseguenza, la distruzione degli apparecchi. La potenza dei ventilatori deve almeno corrispondere a quella della ventola dell'apparecchio.

Tabella 5- 2 Flusso volumetrico, sezioni di apertura

Power Module N. di ordinazione 6SL3310- 1GE32-1AAx

1GH28-5AAx 1GH31-0AAx 1GH31-2AAx 1GH31-5AAx

1GE32-6AAx 1GE33-1AAx 1GE33-8AAx 1GE35-0AAx 1GF31-8AAx 1GF32-2AAx 1GF32-6AAx 1GF33-3AAx 1GF34-1AAx 1GH31-8AAx 1GH32-2AAx 1GH33-6AAx 1GH33-3AAx

1GE36-1AAx 1GE37-5AAx 1GE38-4AAx 1GF34-7AAx 1GF35-8AAx 1GH34-1AAx 1GH34-7AAx 1GH35-8AAx

1GE41-0AAx 1GF37-4AAx 1GF38-1AAx 1GH37-4AAx 1GH38-1AAx

Aria di raffreddamento necessaria

[m³/s] 0,17 0,23 0,36 0,78 1,48

Sezione minima di apertura nel quadro elettrico - ingresso - uscita

[m²] [m²]

0,1 0,1

0,1 0,1

0,19 0,19

0,28 0,28

0,47 0,47


Indice analitico

A Avvertenze di sicurezza

Campi elettromagnetici, 10

C Campi elettromagnetici, 10

R Rischi residui, 12

Costruzione del quadro di comando e EMC · 2015. 1. 21. · Avvertenze di sicurezza 1.1 Avvertenze...

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