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IMPIANTI ELETTRICI

NELLE COSTRUZIONI IN LEGNO

Ing.Luciano Gaia

Istituto di qualificazione delle imprese d’installazione impianti

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Costruzioni in Legno

• Da alcuni anni l’utilizzo del legno nelle costruzioni si è diffuso anche in zone di pianura sia per i piccoli edifici che per gli edifici destinati a collettività

• Questo tipo di costruzione può garantire livelli prestazionali e di sicurezza contro l’incendio paragonabili agli edifici realizzati con altre tipologie costruttive, purché siano adottate scelte progettuali adeguate e non derivate in maniera banale da quelle in uso per gli edifici tradizionali

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• La possibilità di avere un contatto tra materiale combustibile ed eventuali inneschi è sicuramente maggiore, l’uso del legno nelle costruzioni infatti aumenta la possibilità che elementi combustibili possano essere a contatto con impianti elettrici, apparecchi illuminanti, e altre fonti di innesco

• Si realizza una maggior durata dell’incendio ed una maggiore potenza emessa in funzione del carico d’incendio ed al grado di partecipazione all’incendio

• La possibile riduzione della capacità portante delle strutture

• Una maggior diffusione dell’incendio dovuta al maggior carico d’incendio costituito dagli elementi lignei

Le principali Problematiche

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• Non esistono normative specifiche relative ad edifici costruiti in legno, esistono però normative che richiedono particolari requisiti in merito alla

resistenza ed alla reazione al fuoco

• In particolare, sono richiesti requisiti superiori per edifici destinati alla collettività

Leggi e Norme

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• I requisiti che la direttiva prodotti da costruzione impone per l’obiettivo sicurezza al fuoco, sono i seguenti:

• La capacità portante dell’edificio possa essere garantita per un periodo di tempo determinato.

• La produzione e la propagazione del fuoco ad opere vicine sia limitata.

• Gli occupanti possano lasciare l’opera o essere soccorsi altrimenti

• Sia presa in considerazione la sicurezza delle squadre di soccorso

Requisiti necessari

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• La classificazione si basa sul tempo durante il quale il materiale conserva una o più delle sue proprietà: la stabilità “R”, la tenuta “E”, l'isolamento termico “I”, così definite:

attitudine di un elemento da costruzione a conservare la resistenza meccanica sotto l'azione del fuoco;

tenuta: attitudine di un elemento da costruzione a non lasciar passare né produrre, sottoposto all'azione del fuoco su un lato, fiamme, vapori o gas caldi sul lato non esposto;

isolamento termico: attitudine di un elemento da costruzione a ridurre, entro un dato limite, la trasmissione del calore.

Resistenza al fuoco - Classificazione

R

E

I

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Per reazione al fuoco si

intende il grado di

partecipazione di un

materiale combustibile,

al fuoco al quale è

sottoposto

Reazione al fuoco

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La classificazione Europea delle prestazioni al fuoco dei prodotti da costruzione.

EUROCLASSI

RESISTENZA AL FUOCO

REAZIONE AL FUOCO

EUROCODICI

La classificazione Europea sostituisce tutti i sistemi di classificazione Nazionali

Classificazione Europea

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La norma regolamenta

la classificazione di

reazione al fuoco dei

prodotti e degli

elementi da

costruzione identificati

con la marcatura CE

Con la marcatura CE i

prodotti vengono

classificati secondo le

Euroclassi

A1, A2, B, C, D, E, F.

• A1 e A2 sono

incombustibili

• da B a F

bruciano in

ordine

crescente

La Norma EUROPEA UNI EN 1350 1-1

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La classificazione Europea

prevede anche la codifica

dei fumi e del

gocciolamento nella sigla

B-s1-d0

S sta per smoke(fumo)

D sta per droops(gocce)

Il DM 15 marzo 2005 introduce una tabella che compara le

classi italiane con quelle Europee

La

classificazione

va da 0

assente a 3

elevato

La Norma EUROPEA UNI EN 1350 1-1

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Confronto tra la Classe Italiana e la Classe Europea

Classe Italiana

Classe Europea

Impiego a parete Impiego a soffitto Impiego a pavimento

Materiali incombustibili Classe 0 A1 A1 A1fl

Materiali combustibili non infiammabili

Classe 1

Materiali combustibili difficilmente infiammabili

Classe 2

Materiali combustibili infiammabili Classe 3

Materiali combustibili facilmente infiammabili

Classe 4

Materiali combustibili estremamente infiammabili

Classe 5

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Tabella comparativa

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• Il DM 10 marzo 2005 stabilisce che pannelli di legno massiccio si possano classificare, senza prove di laboratorio, secondo la nuova classificazione europea

come D-s2,d0

Classificazione dei pannelli in legno

che secondo il DM 15 marzo 2005 può essere ritenuta equivalente alla classe 3 secondo la vecchia classificazione del DM

26 giugno 1984

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Impianti Elettrici e l’incendio

La norma CEI 64-8/7 distingue tre tipi di luoghi in relazione al

rischio di incendio denominati “a maggior rischio in caso di

incendio” (MARCI) di :

Tipo A: elevata densità di affollamento o elevato tempo di

sfollamento di persone (cinema, teatri, ospedali, ecc)

oppure elevato danno ad animali o cose (stalle,

musei, ecc.)

Tipo B: strutture portanti combustibili (baite in legno, case, ecc)

Tipo C: lavorazione, deposito, manipolazione di materiali

infiammabili o combustibili (magazzini di legname,

falegnamerie, archivi, ecc.)

I luoghi di tipo C si identificano quando il carico specifico

d’incendio del compartimento è superiore a 450 MJ/m2

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• Gli edifici con strutture portanti in legno secondo la norma CEI 64-8 sono luoghi a maggior rischio in caso di incendio di tipo B

• Se il carico d’incendio specifico complessivo per la presenza di materiali infiammabili o combustibili è superiore a 450 MJ/m2 il luogo è anche di classe C, quindi B+C

Impianti Elettrici

16

Per gli impianti elettrici si applica la sezione 751 della norma CEI 64-8/7 che in particolare per i luoghi di tipo B e C

prevede le prescrizioni supplementari che esaminiamo nelle successive slide

Impianti Elettrici

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• L’impianto elettrico nelle costruzioni, comprese quelle in legno, è soggetto al D.M.37/08 art.1 comma 2 lettere a) e b)

• può essere quindi eseguito da un’impresa installatrice che abbia l’abilitazione ai sensi del D.M.37/08 art.3 ed il committente è tenuto ad affidare i lavori di installazione, di trasformazione, di ampliamento e di manutenzione straordinaria degli impianti indicati all'articolo 1, comma 2, ad imprese abilitate ai sensi dell'articolo 3

• Gli impianti elettrici nei luoghi a maggior rischio in caso d’incendio sono soggetti a progettazione da parte di un professionista iscritto all’albo (DM 37/08, art. 5, comma 2, lettera d)

Impianti Elettrici

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• Il progetto per l’installazione, trasformazione e ampliamento, è redatto da un professionista iscritto agli albi professionali secondo le specifiche competenze tecniche richieste, nei seguenti casi:

• a) impianti di cui all’articolo 1, comma 2, lettera a), per tutte le utenze condominiali e per utenze domestiche di singole unità abitative aventi potenza impegnata superiore a 6 kW o per utenze domestiche di singole unità abitative di superficie superiore a 400 m2;

• Inoltre d) impianti elettrici relativi ad unità immobiliari provviste, anche solo parzialmente, di ambienti soggetti a normativa specifica del CEI, in caso di locali adibiti ad uso medico o per i quali sussista pericolo di esplosione o a maggior rischio di incendio.

Impianti Elettrici

• Il D.M. n. 37 del 22/01/2008 Regolamento in materia di attività di Installazione degli Impianti all’interno degli Edifici per quanto attiene alla progettazione degli impianti all’art. 5 afferma:

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• I componenti l’impianto che possono emettere archi o scintille, installati su o entro strutture combustibili, devono essere contenuti in involucri con IP4X

• Non si considerano in grado di emettere particelle incandescenti di energia tale da innescare un incendio quindi non è richiesto il grado di protezione IP4X per: • interruttori di comando luce o similari, • interruttori automatici con In ≥ 16 A e potere di

cortocircuito ≥ 3000 A, • prese a spina per uso domestico o similare

Impianti Elettrici Luoghi MARCI

di tipo B

Il grado di protezione IP4X non è richiesto per gli

apparecchi utilizzatori

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• Per i luoghi MARCI di tipo C, è richiesto un grado di protezione almeno IP4X per: • tutti i componenti dell’impianto (escluse le condutture) • motori elettrici limitatamente alla morsettiera (per il

resto del motore è sufficiente IP2X), • apparecchi di illuminazione (solo per le parti attive non

per le lampade)

Impianti Elettrici Luoghi MARCI

di tipo C

Il grado di protezione IP4X non è richiesto per gli altri apparecchi utilizzatori

• Il grado di protezione IP4X non si riferisce a: • interruttori luce o similari. • interruttori automatici con In ≥16 A e potere di

cortocircuito ≥ 3000 A • prese a spina per uso domestico o similare.

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• Particolare attenzione deve essere posta al grado di protezione IP dell’impianto, la norma è molto chiara

• Di conseguenza un’abitazione realizzata in legno, avente strutture portanti in legno deve rispondere alle prescrizioni del cap.751

Per quanto concerne la conduttura (assieme tubo con scatole o cassette) dobbiamo distinguere se è a vista od incassata; nel primo caso se si utilizza un tubo isolante (come nella gran parte dei casi) si manifesta art.751.04.2.6 una conduttura tipo c3

Impianti Elettrici in Luoghi MARCI

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• Nel caso di conduttura incassata in materiale isolante (pvc) entro panelli in legno con coibente il grado di protezione deve essere almeno IP4X e la tubazione deve rispondere alla norma riguardante i tubi protettivi CEI EN 61386-1 superando la prova al filo incandescente a 750°C

Impianti Elettrici

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A questa regola del grado di protezione IP4X verso le pareti combustibili sono soggetti anche i componenti dell’impianto, che nel loro funzionamento previsto possono produrre archi o scintille tali da far uscire dal microambiente interno agli apparecchi medesimi particelle incandescenti che possono innescare un incendio però la norma in una nota prescrive quanto illustriamo alle seguenti slide

Impianti Elettrici

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• Interruttori luce e similari, prese a spina ad uso domestico e similare, interruttori automatici magnetotermici fino a 16 A, potere di interruzione Icn 3000 A, in generale non producono nel loro funzionamento previsto archi o scintille tali da far uscire dal microambiente interno agli apparecchi medesimi particelle incandescenti che possono innescare un incendio

Per gli involucri quali scatole, cassette, quadretti si applica la norma CEI 23-48 che prescrive la prova al filo incandescente di 850 °C anche posate, a vista, su strutture combustibili

Impianti Elettrici

Per le scatole portafrutto come

facciamo ?

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Impianti Elettrici

Per le scatole portafrutti a seguito di

quanto detto si potrebbe pensare idoneo il

grado di protezione IP 2X.MA!!!

Per l'installazione entro pareti in legno

ritengo invece sia opportuno (obbligatorio

secondo V6 prossima) il grado IP 4X anche

per le scatole portafrutti, considerando che

i prodotti con queste caratteristiche sono

oggi disponibili sul mercato.

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Per gli apparecchi di illuminazione la norma di riferimento è la CEI 34-21, che oltre alle prescrizioni costruttive obbliga i Costruttori di contrassegnare gli apparecchi non adatti per il montaggio diretto su superfici infiammabili ( ad esempio legno di spess. >2 mm).

Apparecchi illuminanti

Tutti gli apparecchi che non portano i contrassegni di cui sopra sono adatti per

il montaggio su strutture legnose.

• Contrassegno per apparecchi di illuminazione non idonei per il montaggio su superfici legnose

• Contrassegno per apparecchi di illuminazione da incasso non idonei per il montaggio su strutture legnose

Nessun apparecchio è adatto per il montaggio su superfici legnose di

spessore < 2 mm (facilmente infiammabili)

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• Le costruzioni sono soggette al Regolamento Prodotti da Costruzione (Regolamento CPR) quindi i cavi da impiegare devono essere conformi alla norma CEI UNEL 35016.

• In base alla Classe di reazione al fuoco dei prodotti da costruzione (CPR) la norma CEI UNEL 35016 distingue i seguenti tipi di Cavo:

Cavi elettrici

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• Cavi Eca (corrispondenti ai “vecchi” cavi non propaganti la fiamma – CEI 20-35)

• Cavi Cca-s3, d1, a3 (corrispondenti ai “vecchi” cavi non propaganti l’incendio - CEI 20-22).

• Cavi Cca-s1b, d1, a1 (corrispondenti ai “vecchi” cavi non propaganti l’incendio e a bassa emissione di fumi, gas tossici e corrosivi (LS0H) – CEI 20-37)

• Cavi B2ca-s1a, d1, a1 (corrispondenti ai “vecchi” cavi non propaganti l’incendio e a bassa emissione di fumi, gas tossici e corrosivi (LS0H) - CEI 20-38).

Cavi elettrici

Ad es.: H07V-K, H07VV-F

Ad es.: FS17 450/750, FG16(O)R16 0,6/1 kV

Ad es.: FG16(O)M16 0,6/1kV, FG17 450/750 V

Ad es.: FG18(O)M16 0,6/1 kV

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• I cavi resistenti al fuoco conformi alla norma CEI 20-45, (ad esempio del tipo FTG10(O)M1 0,6/1 kV) rimangono esclusi dalla classificazione CPR ma sono comunque installabili nelle costruzioni

• I cavi Eca sono ammessi se incassati in pareti incombustibili (muratura) o in tubo o canale metallico con grado di protezione almeno IP4X

• In tutti gli altri casi i cavi devono essere almeno Cca-s3, d1, a3

Cavi elettrici

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• Le condutture idonee per i luoghi MARCI sono suddivise in tre gruppi:

sono le condutture più sicure (conduttori segregati) non possono innescare e/o propagare l’incendio

condutture che non possono innescare ma possono propagare l’incendio (guaine propaganti la fiamma)

condutture senza particolari requisiti (possono innescare e propagare l’incendio). Sono le meno sicure: occorrono provvedimenti contro la propagazione e l’innesco dell’incendio

Condutture elettriche in luoghi MARCI

Gruppo a)

Gruppo b)

Gruppo c)

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Condutture di Gruppo “a” Non possono innescare e/o propagare l’incendio per costruzione

Nessun provvedimento particolare contro la propagazione dell’incendio

ne contro il rischio di fumi e acidità – I cavi devono essere almeno Eca


Condutture di Gruppo” b”: Condutture che non possono innescare ma possono propagare

l’incendio

I cavi devono essere

almeno:


- Eca per posa individuale o distanziati almeno 25 cm

- Cca-s3,d1,a3 se posati in fascio

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Condutture di Gruppo”c”: Condutture senza particolari requisiti possono innescare e propagare

l’incendio

Occorrono provvedimenti contro l’innesco e la propagazione dell’incendio quali interruttori differenziali (anche ritardati) : - con Idn 0,3 A sui circuiti terminali - con Idn 1 A circuiti di distribuzione

I cavi devono essere almeno:

- Eca per posa individuale o distanziati almeno 25 cm

- Cca-s3,d1,a3 se posati in fascio


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Su pareti legnose si possono posare cavi senza tubo

protettivo purché multipolari (di classe di reazione al

fuoco almeno Eca) che contengano il conduttore di

protezione PE, anche concentrico, ed essere protetti

da interruttore differenziale:

- da Idn 0,3 A (circuiti terminali)

- da Idn 1 A se circuito di distribuzione

(conduttura tipo b1)


35

Incassate su pareti legnose (o in intercapedini) sono

ammesse condutture (tipo c1) in tubo isolante rigido

o flessibile (a norma CEI 23-80)

provato al filo incandescente

da 750 °C con grado di protezione

IP 4X (è richiesta la

protezione differenziale)

Norma CEI 64-8

art. 751.04.2.6 nota 2


Se la conduttura è metallica ed è collegata a terra la

tubazione può avere grado di protezione < IP4X,

(conduttura tipo c2)

Parete legnosa a strati

Tubo isolante

IP 4X

F

N

PE

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• Per quanto riguarda la portata dei cavi posati

entro intercapedini termicamente isolanti, è da

ricordare che essa viene a ridursi (almeno del

20%) a causa della maggiore difficoltà a smaltire

il calore verso l’esterno

• La determinazione della portata va effettuata in

base al procedimento generale indicato nella

norma CEI 20-21, in quanto la Tabella CEI UNEL

35024/1 non è in questo caso applicabile

Portate dei cavi

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• Gli impianti fotovoltaici rappresentano un particolare

tipo di impianto elettrico all’interno di un edificio in

legno, poiché hanno un lato in corrente continua (a

monte dell’inverter) che ha delle caratteristiche che

lo rendono più pericoloso in caso di

malfunzionamenti dell’impianto stesso (non è

possibile lo sgancio, non risulta protetto dai

cortocircuiti)

• Come per gli impianti elettrici generici, devono

essere realizzati in conformità alla Legge n. 186 del

1 marzo 1968

Impianti fotovoltaici

38

• In particolare per le attività soggette al controllo

dei Vigili del Fuoco è in vigore una circolare del

Ministero dell’Interno del 07/02/2012 che ha come

oggetto: “Guida per l’installazione degli impianti

fotovoltaici”.

• Per quanto riguarda gli edifici in legno (civile

abitazione non soggetti VVF)si consiglia di

effettuare una valutazione dei rischi di interazione

con gli impianti fotovoltaici.

• Ad esempio linee in corrente continua, inverter e

trasformatori dovranno essere posati con

opportuna protezione verso elementi combustibili

Impianti fotovoltaici

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• La Variante V3 contiene, tra l’altro, alcune importanti

modifiche alla Sezione 422 (Protezione contro gli incendi)

nonché le nuove Sezioni 532 (Dispositivi per la protezione

contro il rischio di incendio) e 538 (Dispositivi di controllo)

permettendo, quindi, di migliorare le prestazioni contro il

rischio di innesco

• La Variante V4 disciplina, invece, l’impiego dei cavi rispondenti

alle classi di reazione al fuoco previste dalla Norma EN 50575

armonizzata secondo il regolamento UE 305/2011,

generalmente più performanti rispetto ai vecchi cavi non

propaganti la fiamma (CEI 20-35), non propaganti l’incendio

(CEI 20-22) e a bassa emissione di fumi, gas tossici e

corrosivi (CEI EN 50267 e 61034).

Varianti V3 e V4 CEI 64-8

40

Protezione contro gli effetti termici

Sezione 422 – Protezione contro gli incendi

AFDD – Norma CEI 64-8 Cap. 42

41




• I guasti da arco elettrico in serie si verificano quando un conduttore si danneggia e genera un surriscaldamento locale.

• I guasti da arco elettrico in parallelo si verificano in presenza di correnti tra fase/neutro per via di un guasto sull'isolamento dei cavi.

42


• Le cause più frequenti di formazione di un arco elettrico (in serie o in parallelo) sono riconducibili a:

• Isolamento danneggiato, ad es. da viti o chiodi

• Schiacciamento di cavi in porte e finestre

• Rottura dei cavi dovuta a un'installazione errata

• Contatti e collegamenti allentati, ad es. in interruttori/prese installati in modo non corretto

• Spine tirate e cavi spezzati, ad esempio a causa dello spostamento di un mobile

43




Un AFDD (Arc Fault

Detection Device) è un

dispositivo concepito per

contenere gli effetti dei

guasti da arco elettrico

tramite la disconnessione

del circuito nel momento

in cui viene rilevata

questa tipologia di guasto

44



Protezione da sovracorrente

MCB = Miniatur Circuit Breaker MCCB = Molded Case Circuit Breaker RCBO = Residual Current Circuit Breaker with Overload protection RCD = Residual Current Device AFDD = Arc Fault Detection Device

Interruttori automatici magnetotermici (MCB)

Interruttori automatici magnetotermici abbinati ad AFDD (MCB+AFDD)

• Sovraccarico

• Cortocircuito Fase/Fase e Fase/Neutro

• Guasto per arco parallelo Fase/Fase e Fase/Neutro, solo se Iarc>Im(min)

• Sovraccarico

• Cortocircuito Fase/Fase e Fase/Neutro

• Guasto per arco parallelo e per arco serie

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• Le cause di sovratensione negli

impianti elettrici possono essere varie:

sovratensioni di origine atmosferica

(fulmini), sovratensioni dovute a

manovre di apertura o commutazione

di circuiti, sovratensioni temporanee

dovute a guasti, ecc.

Protezione da sovratensioni

Normalmente, quando si parla

di sovratensioni, si fa

riferimento alle scariche causate

dai fulmini, che si possono

abbattere direttamente sulle

linee entranti nell’impianto

oppure penetrare nell’impianto

in modo indiretto

• Se il rischio di fulminazione

diretta è elevato, allora

occorre installare una

protezione di tipo primario,

cioè il tipico impianto di

parafulmine (LPS –

Lightning Protection

System).

Questo tipo di protezione ha il compito di

scaricare a terra l’eventuale corrente di

fulmine e basa il suo funzionamento sulla

presenza di una struttura metallica

esterna, più alta delle strutture

sottostanti, in modo da proteggerle

mediante la creazione di una gabbia di

Faraday.

46

• La protezione cosiddetta

secondaria viene invece

realizzata mediante

l’installazione di dispositivi

di protezione dalle

sovratensioni (SPD - Surge

Protective Device), detti

comunemente “scaricatori”

o “limitatori” di

sovratensione


Essi sono progettati per proteggere i

sistemi e le apparecchiature

elettriche contro le sovratensioni

transitorie e impulsive.

Senza un adeguato SPD di

protezione, la sovratensione

potrebbe raggiungere

l’apparecchiatura elettrica, e nel

caso in cui essa superi il valore di

tenuta all’impulso dell’apparecchio

elettrico, l’isolamento

dell’apparecchiatura verrebbe meno

e la corrente impulsiva si

propagherebbe liberamente

attraverso di essa, danneggiandola o

addirittura distruggendola.

47

• E’ molto importante la protezione dalle sovratensioni la quale peraltro deve essere installata in maniera coordinata, in quanto il danno subito dall’utilizzatore elettronico (ad esempio televisore) può degenerare in incendio.


48

Materiale Cloruro di polivinile PVC

autoestinguente o similare

Resistenza

al fuoco

850° secondo CEIEN 60695-

2-11

Posa Da incasso

Accessori

di raccordo

Con tubo rigido, scatole,

ecc.

Accessori

di fissaggio Collari, tasselli, ecc.

Impianti elettrici - Componenti

49

Materiale cloruro di polivinile di PVC rigido

autoestinguente

Resistenza al

fuoco 850° secondo CEIEN 60695-2-11

Posa Da esterno

Accessori di

giunzione

Manicotti, curve, raccordi, giunti,

ecc.

Accessori di

fissaggio Collari, staffe, tasselli, ecc.


50


autoestinguente o similare

Resistenza al


Posa Da incasso

Grado di

protezione IP 4X sul fondo

Accessori di

giunzione Passatubi, raccordi, giunti, ecc.

Accessori di

fissaggio staffe, tasselli, ecc.


51



autoestinguente

Resistenza al


Posa Da esterno

Grado di

protezione ≥ 4X

Accessori di


Accessori di


52



autoestinguente

Resistenza al


Posa Da incasso

Grado di

protezione IP 4X

Accessori di


Accessori di


53

Impianti elettrici - Realizzazioni

• Valgono sempre le regole tradizionali, cercare di mantenere i percorsi delle tubazioni orizzontali e verticali

NO

54


Fasciettare e bloccare tutte le tubazioni mantenendole in caso di attraversamenti sopra le tubazioni idrauliche

55


Coefficiente di riempimento eccessivo, la scatola non ha più i requisiti necessari

NO

56


• Si nota l’importanza di usare componenti con caratteristiche idonee, la superfice è particolarmente vulnerabile in caso di scintillle

57

DM 37/08 Art. 8

• Alla fine del lavoro compilazione della dico

completa in tutte le sue parti.

58

orgoglio

volontà

fatica

THE END

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