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CORSO BASE IMPIANTI ELETTRICI MODULO 6 – CONDUTTURE PER LA DISTRIBUZIONE ELETTRICA E SCHEMI DI PROGETTO Ver. 01 / 2010 Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 1

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Impianti elettrici

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CORSO BASE

IMPIANTI ELETTRICI

MODULO 6 – CONDUTTURE PER LA DISTRIBUZIONE ELETTRICA E SCHEMI DI PROGETTO

Ver. 01 / 2010

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 1

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DISTRIBUZIONE ELETTRICA IN BT

La distribuzione dei circuiti di un impianto elettrico deve avvenire secondo

la regola dell’arte al fine di ottenere un prodotto affidabile e sicuro. Tutti i

circuiti devono essere passati in tubi o canali realizzati ed installati a norma.

Di particolare importanza è il grado di protezione delle condutture, delle

scatole di derivazione, dei quadri, degli utilizzatori… Va accuratamente definito

in fase di progetto il grado di protezione da agenti meccanici e da liquidi

(IPXX), che limita la possibilità o meno di installazione di un prodotto in un

determinato ambiente.

In generale esistono due tipologie fondamentali di ambienti, quello civile e

quello industriale. Nell’ambiente civile va considerato che si hanno persone non

formate sul rischio elettrico ma con minori probabilità di avere danni

all’impianto. Nel secondo caso, quello dell’ambiente industriale, gli utenti sono

certamente più attenti ai pericoli ma è anche vero che aumenta drasticamente

la probabilità che venga danneggiato l’impianto. In questo secondo caso va a

anche tenuto conto della presenza di pericolose sostanze infiammabili.

Le condutture possono essere realizzate, come si vedrà in seguito,

secondo due tipologie fondamentali: le canalizzazioni possono essere realizzate

con tubi o canali sotto traccia (in muratura) oppure tramite condotti esterni

(canaline, tubi e passerelle). In generale, il primo sistema, di estetica migliore,

viene utilizzato nell’impiantistica civile, il secondo sistema è maggiormente

sfruttato nell’impiantistica industriale. Le canalizzazioni esterne permettono, in

un ambiente soggetto ad usura e modifiche (industria) una manutenzione più

rapida ed economica.

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Protezione da polvere e liquidi

Secondo la Norma CEI 70-1 (norma italiana corrispondente alla EN 60529)

si descrive in questo paragrafo il grado di protezione dell’involucro di

apparecchiature elettriche con tensione nominale non superiore a 72.5 kV. Il

grado di protezione, identificabile grazie al prefisso “IP”, è strutturato come

segue:

1° cifra 2° cifra 3° cifra lettera aggiunta lettera suppl. 0÷1 0÷8 IK00÷IK10 A÷D H÷W

I primi due valori sono i più importanti ed indicano: la prima cifra il grado

di protezione contro il contatto di corpi solidi esterni e contro l'accesso a parti

pericolose e la seconda cifra protezione contro la penetrazione dei liquidi.

Esiste un terzo valore il quale indica il grado di resistenza meccanica

dell’involucro: la norma di riferimento CEI 70-3 (corrispondente alla EN 50102)

prevede la verifica dell’integrità dell’involucro a seguito dell’applicazione di urti

per mezzo di martello a pendolo, martello a molla o martello verticale. La

protezione dai corpi solidi viene indicata dalla prima cifra, questa è tabellata di

seguito.

C o d i c e I P , p r i m a c i f r a , p r o t e z i o n e d a c o r p i s o l i d i

Per quanto riguarda la protezione dai liquidi, questa viene indicata dalla

seconda cifra; questa è definita a seguire.

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C o d i c e I P , s e c o n d a c i f r a , p r o t e z i o n e d a l i q u i d i

La terza cifra, utilizzata più di rado, è relativa agli impatti meccanici

esterni ed è tabellata come segue.

C o d i c e I P , t e r z a c i f r a , p r o t e z i o n e d a i m p a t t i m e c c a n i c i

La lettera aggiunta e la lettera supplementare sono rispettivamente

definite nelle tabelle successive.

C o d i c e I P , l e t t e r a a g g i u n t a , p r o t e z i o n e d e l l e p e r s o n e

C o d i c e I P , l e t t e r a s u p p l e m e n t a r e , p r o t e z i o n e d e l m a t e r i a l e

Quando non sia richiesta una cifra caratteristica, quest'ultima deve essere

sostituita dalla lettera"X" ("XX" se sono omesse entrambe le cifre).

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Le lettere addizionali e/o supplementari possono essere omesse senza

essere sostituite. Nel caso di più lettere supplementari, si deve applicare

l'ordine alfabetico.

Se un involucro fornisce diversi gradi di protezione per differenti sistemi di

montaggio, il costruttore deve indicare nelle istruzioni i gradi di protezione

corrispondenti ai differenti sistemi di montaggio.

I seguenti esempi spiegano l'uso e la posizione delle lettere nel codice IP:

• IP44 nessuna lettera, nessuna opzione

• IPX5 omissione della prima cifra caratteristica

• IP2X omissione della seconda cifra caratteristica

• IP20C uso della lettera addizionale

• IPXXC omissione di entrambe le cifre caratteristiche, uso della

lettera addizionale

• IPX1 C omissione della prima cifra caratteristica, uso della lettera

addizionale

• IP3XD omissione della seconda cifra caratteristica, uso della lettera

addizionale

• IP23S uso della lettera supplementare

• IP21 CM uso della lettera addizionale e della lettera supplementare

IPX5/IPX7 esempio di due gradi di protezione diversi dall'involucro usato

per applicazione doppia, sia contro i getti d'acqua sia contro l'immersione

temporaneo

Distribuzione in BT

Fondamentalmente la distribuzione BT avviene secondo due schemi

principali, distribuzione radiale e distribuzione dorsale.

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La “rete di distribuzione” che deve assumere caratteristiche atte a

privilegiare le seguenti prerogative:

• economia di materiale e di apparecchi;

• facilità di ampliamento;

• facilità di riparazione dei guasti;

• minimo disservizio in caso di guasti;

• selettività, ove possibile, d’intervento delle protezioni da

sovracorrente e differenziali.

In ogni caso i circuiti di distribuzione devono consentire la corretta

attuazione delle funzioni di sezionamento per manutenzione elettrica, comando

di emergenza, protezione dei conduttori da sovraccarico e dal cortocircuito,

interruzioni delle correnti di guasto a terra; il tutto compatibilmente con le

necessità di sicurezza.

Nella distribuzione radiale si ha una linea per ogni utilizzatore, tipica del

caso di pochi utilizzatori di grande potenza.

La distribuzione di BT radiale presenta evidentemente i seguenti vantaggi:

• maggiore continuità di servizio perché un guasto incide soltanto

sulla linea in cui si trova;

• facilità di calcolo delle correnti di impiego, determinate dalle potenze

dei singoli utilizzatori;

• individuazione immediata del guasto;

• taratura precisa delle protezioni.

Alla stessa maniera, questo sistema presenta i seguenti svantaggi

(specialmente nel caso di un elevato numero di utilizzatori):

• elevato numero di linee, con conseguente maggior sviluppo delle

stesse;

• elevato numero di apparecchi di manovra;

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• maggior complessità dell’impianto;

• maggior costo.

Il sistema radiale è del tutto assimilabile con un sistema ad albero; questa

ramificazione consente di ottimizzare e risparmiare sulle linee dorsali che

alimentano le zone di carico. Ovviamente sono da evitare i circuiti con più

carichi distribuiti e non protetti singolarmente; in parole semplici ogni qual vola

si presenti una diramazione questa deve essere realizzata con un quadro

elettrico che permetta di separare le linee partenti con le rispettive protezioni.

Un circuito con distribuzione dorsale, con più carichi non protetti

singolarmente collegati ad una unica linea di alimentazione, potrebbe dare due

problemi decisamente rilevanti:

• in caso di guasto si aprirebbe il circuito principale fermando una

porzione o la totalità dell’impianto piuttosto che la sola parte

interessata;

• in caso di guasto ad una parte di impianto non sarebbe possibile

isolarla non permettendo, quindi, sia di riavviare il resto di impianto

sia di individuare il guasto.

Certamente la distribuzione dorsale è più economica e, per apparecchi che

raramente vanno fuori servizio, può essere considerata valida. Ad esempio, la

distribuzione dorsale viene utilizzata nell’illuminazione.

Le due situazione vengono delineate nella figura seguente.

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I m p i a n t o c o n d i s t r i b u z i o n e m i s t a : d o r s a l e e r a d i a l e

Per quanto riguarda la distribuzione radiale è semplice comprendere come

sia realizzato e protetto il singolo circuito; per quella dorsale è necessario

portare qualche esempio.

La dorsale ramificata a sezione unica (costante) può essere realizzata con

un'unica protezione a monte, in caso di guasto si ha il disservizio massimo.

Normalmente viene utilizzata per piccoli apparecchi, ad esempio per l’impianto

luci: un esempio è rappresentato in figura.

D o r s a l e r a m i f i c a t a a s e z i o n e c o s t a n t e c o n u n a u n i c a p r o t e z i o n e

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E’ possibile progettare sistemi radiali che consentano comunque di

ottenere una buona selettività di intervento delle protezioni; questo è il caso

delle dorsali a sezione unica o a più tronchi che alimentano utilizzatori

singolarmente protetti e sezionabili. Gli esempi sono riportati rispettivamente

nelle due figure seguenti.

D o r s a l e a s e z i o n e u n i c a c o n a p p a r e c c h i s i n g o l a r m e n t e p r o t e t t i

D o r s a l e a p i ù t r o n c h i c o n a p p a r e c c h i s i n g o l a r m e n t e p r o t e t t i

In particolare, va posta attenzione nelle riparazione e nelle manutenzioni

dei sistemi elettrici sopraelencati. E’ necessario capire bene su che tipo di

impianto si sta agendo; se non si è a conoscenza del tipo di distribuzione

potrebbe capitare di omettere una protezione perché ritenuta ridondante

oppure di sostituire una protezione con un'altra non adeguata, stante il sano

principio di sostituire i componenti con altri identici o con stesse

caratteristiche.

Stato del neutro nelle reti BT

Vista l’importanza di definire il tipo di distribuzione in fase di progetto,

nonché di comunicarlo chiaramente all’installatore, si ripete ancora una volta

quanto segue in merito allo stato del neutro.

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Gli impianti utilizzatori vengono alimentati in BT per mezzo di cabine di

trasformazione MT/BT. Queste abbassano la tensione da valori di 20 kV (nella

zona di Roma, per motivi storici, è ancora diffusa una tensione primaria di 8.4

kV) al valore standard 400/230 (tensione concatenata/tensione di fase).

I trasformatori MT/BT hanno il primario (MT) con gli avvolgimenti collegati

a triangolo con neutro isolato da terra ed il secondario (BT) con gli

avvolgimenti collegati a stella con il neutro collegato in diversi modi a seconda

del sistema (TT, TN, IT).

Al fine di distinguere i diversi sistemi è importante comprendere quali

sono i significati delle due lettere identificative, la prima lettera indica lo stato

del neutro in cabina, la seconda lo stato della messa a terra degli utilizzatori.

Prima lettera:

• T, collegamento diretto a terra del neutro (in genere in cabina).

• I, isolamento da terra del neutro o collegamento tramite impedenza

(e opzionale sistema di rilevamento della corrente di dispersione).

Seconda lettera:

• T, collegamento diretto a terra delle masse.

• N, collegamento delle masse al neutro e, quindi, alla terra di cabina.

In questo secondo caso si ha l’aggiunta di una terza lettera che può

essere S se nella distribuzione si hanno conduttori di neutro e di

messa a terra separati e può essere, invece, C se i conduttori di

neutro e di messa a terra coincidono (es: TN-S o TN-C).

Il sistema più comune è quello TT; in questo caso si trova il neutro (N)

messo a terra in cabina (collegato quindi alla rete di terra della cabina di

trasformazione) e le masse metalliche degli utilizzatori collegate, tramite il PE,

ad un impianto di terra locale.

Tipico esempio di sistema TT sono gli edifici civili che presentano un loro

dispersore di messa a terra, come nella figura seguente. In questo caso le

correnti di dispersione si richiudono nel terreno fino alla cabina e,

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conseguentemente, causano lo scatto delle protezioni, come rappresentato dal

circuito di guasto. Per la progettazione delle protezioni e dell’impianto di terra

va quindi tenuta in conto la resistenza di terra.

S i s t e m a T T

C i r c u i t o d i g u a s t o n e l s i s t e m a T T

Dopo il sistema TT, specialmente nell’ambiente industriale, è più frequente

trovare il sistema TN-S. Questa scelta deriva dal fatto che, generalmente,

l’industria si alimenta con una propria cabina di trasformazione con possibilità

di accedervi e di intervenirvi; avendo il sistema di trasformazione a

disposizione è più economico, semplice e funzionale (sicurezza) collegare la

distribuzione di terra (PE) direttamente alla rete di cabina e quindi al neutro

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(N), piuttosto che creare un’altra rete di messa a terra come nel sistema TT. Il

sistema TN-S è chiaramente riportato in figura.

S i s t e m a T N - S

Un sistema simile a precedente ma di progettazione e manutenzione più

complesse è il il TN-C; in questo i conduttori di messa a terra (PE) e di neutro

(N) coincidono in uno unico. Questo conduttore, detto PEN, può essere di

colore giallo/verde con fascette blu alle estremità oppure l’inverso.

In un sistema TN-C il neutro non va mai interrotto e non deve essere

sezionabile, in quanto il PEN è anche conduttore di protezione.

S i s t e m a T N - C

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Il sistema TN-C rispetto al TN-S ha il vantaggio di far risparmiare un cavo

per tutta la distribuzione ed un polo di interruttore per ogni protezione.

Uno degli aspetti negativi è che le protezioni devono essere calcolate in

maniera precisa e non devono assolutamente essere modificate. Altro

problema che può nascere in fase di manutenzione è che spesso vengono

interrotti i neutri sostituendo un interruttore tripolare con un tetrapolare.

Negli impianti elettrici non esiste l’obbligo di avere un solo sistema nella

distribuzione; normalmente è buona regola limitarsi ad uno, se possibile, per

evitare problemi di manutenzione e di difficoltà di intervento ed ampliamento

dell’impianto stesso. In alcuni casi si quindi possono avere i sistemi misti, vale

a dire il TN-C-S.

S i s t e m a m i s t o T N - C - S

Infine va indicato quale può essere il circuito di guasto, quindi di

richiusura delle correnti di guasto, negli impianti TN in generale accade quanto

segue in figura.

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C i r c u i t o d i g u a s t o n e i s i s t e m i T N

Da notare che la corrente di corto circuito è certamente maggiore di quella

in un sistema TT in quanto questa non interessa in terreno. La corrente di

guasto trova una via preferenziale nel circuito di ritorno (PE o PEN), ciò da la

possibilità di non installare gli interruttori differenziali in quanto anche una

piccola dispersione verso terra risulta di grande intensità per la corrente e

quindi può essere rilevata dall’interruttore magnetico.

In ultimo, il sistema IT, poco usato, chiude la discussione dei possibili

sistemi di distribuzione in BT. Il sistema IT, rappresentato nella figura

seguente, mostra un neutro scollegato in cabina ed una messa a terra locale

degli utilizzatori.

S i s t e m a I T

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Un simile sistema permette di avere delle correnti di guasto bassissime e

rilevabili solamente da relè con una soglia molto bassa (soglia di corrente

corrispondente a livelli inferiori a quelli mortali).

Il sistema IT si può trovare, ad esempio, nelle sale operatorie; questo è

un tipico esempio di locale tecnico che non deve mai essere disalimentato per

un guasto o per scatti intempestivi delle protezioni. In questo caso viene

solamente installato un relè che rileva eventuali guasti verso terre ed avverte

senza interrompere il servizio; in questa maniera l’utente si trova a poter

usufruire della continuità di servizio nonostante un guasto che, essendo la

resistenza di richiusura tendente ed infinito, è di corrente non percepibile.

Va fatta un considerazione sul sistema IT, che non è poi così raro come

appaia ad una analisi superficiale. In tutti i moderni ambienti vengono installati

per una questione di continuità assoluta i gruppi di continuità a batterie, detti

UPS (Uninterruptible Power System). Nel caso in cui si abbia un funzionamento

in isola del sistema che si alimenta autonomamente tramite le batterie, può

aversi un sistema IT.

Distribuzione civile

Le parti di impianto che partecipano alla distribuzione vengono classificate

secondo il seguente elenco:

• quadri generali;

• tubo o canalizzazione;

• cassette di derivazione;

• gruppi presa o quadri locali di alimentazione.

Generalmente nell’ambiente civile le canalizzazioni vengono realizzate

sotto traccia, a scomparsa, tramite tubi corrugati inseriti nella muratura. I tubi,

flessibili o rigidi, sotto il pavimento devono essere pesanti, mentre sotto

traccia, a parete o a soffitto possono essere leggeri.

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Generalmente il colore del tubo flessibile è il nero, la norma (CEI 23-14)

ammette comunque qualsiasi colore, ad eccezione del giallo, dell’arancio, del

rosso e del grigio.

Nella figura seguente è rappresentato il tubo da inserire sotto traccia;

questo non è ovviamente utilizzabile fissato all’esterno, dove è invece

necessario il tubo rigido.

T u b o c o r r u g a t o p e r i n s e r i m e n t o s o t t o t r a c c i a

Va ricordato che la sezione occupata dai cavi non deve superare il 50%

della sezione dal tubo, questo per assicurare il raffreddamento e lo sfilaggio dei

conduttori in caso di manutenzione.

E’ anche prescritta la sezione del tubo in funzione del numero e della

sezione dei cavi che dovranno essere contenuti. Il dettaglio nella tabella di

seguito presentata..

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S e z i o n e d e l t u b o c o r r u g a t o i n f u n z i o n e d e l n u m e r o e d e l l a s e z i o n e d e i c a v i

I tubi e le canalizzazioni si diramano ad albero dal quadro principale verso

i gruppi presa o quadri di secondo livello; le giunzioni vengono effettuate

tramite delle cassette di derivazione che permettono di ispezionare e

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manutenere l’impianto. La funzione delle cassette è anche quella di permettere

di infilare e sfilare i cavi, di conseguenza queste devono essere in numero

sufficiente da evitare che vi siano percorsi troppo lunghi o tortuosi nei quali il

cavo non passerebbe; questo comporta anche una intelligente distribuzione

spaziale delle scatole (es. evitare troppe curve sul condotto tra una scatola e

l’altra).

Esiste un limite tecnico, definito dalla norma, anche sulla quantità di

condotti attestabili ad un cassetta, in funzione della dimensione dei condotti e

della casetta; tutto ciò è definito nella a seguire.

N u m e r o m a s s i m o d i t u b i a t t e s t a b i l i a l l e c a s s e t t e d i d e r i v a z i o n e , i n f u n z i o n e d e l l a d i m e n s i o n e d e i t u b i e d e l l e c a s s e t t e

Le connessioni all’interno delle scatole non devono essere realizzare

torcendo tra loro i conduttori e coprendoli con nastro isolante.

Tutte le giunzioni devono essere realizzate tramite appositi serracavo

dotati di morsetto a vite, aventi grado di protezione IPXXB (le parti in tensione,

incluso il neutro, non sono accessibili al “dito di prova”). All’interno dei quadri

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elettrici possono essere installate le barre con i morsetti direttamente sulla

barra DIN. All’interno delle scatole esistono dei morsetti volanti dotati di

protezione isolante, che sono rappresentati in figura.

S e r r a c a v o v o l a n t e p e r g i u n z i o n e c o n m o r s e t t o a v i t e

Nell’esecuzione delle connessioni non si deve ridurre la sezione dei

conduttori e lasciare parti conduttrici scoperte.

Nelle scatole porta apparecchi, vale a dire quelle terminali dei punti presa,

è vietato effettuare connessioni!

Le canalizzazioni sotto traccia devono essere eseguite secondo la corretta

logica imposta dalle norme. Solamente nel pavimento e nel soffitto

l’andamento delle condutture non è rigidamente indicato. Per quanto riguarda

le condutture incassate a parete, queste devono avere un percorso verticale o

orizzontale comunque parallelo agli spigoli della parete. Nella figura seguente

risulta evidente come deve essere correttamente realizzata una conduttura

sotto traccia.

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A n d a m e n t i p e r m e s s i d e i t u b i s o t t o t r a c c i a

Ai fini della distribuzione civile, possono anche essere utilizzate le canaline

portatavi in materiale plastico; queste sono regolamentate dalla norma CEI 23-

19 relativa ai canali portacavi in materiale plastico e loro accessori ad uso

battiscopa.

Nella a seguire vengono mostrati due esempi di canalina, apribile a scatto,

il primo per installazione a parete tramite stop, il secondo per installazione a

battiscopa.

C a n a l i n e e 3 c o m p a r t i

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Da notare che le canaline presentate sono internamente suddivise in tre

scomparti, di conseguenza sono adatte al passaggio contemporaneo dei cavi di

energia e di quelli di segnale.

La norma CEI 23-32 regolamenta i sistemi di canali in materiale plastico

isolante e loro accessori ad uso portacavi e portapparecchi per soffitto e

parete.

Altri tipi di canalizzazioni ad uso civile sono quelle realizzate sotto

pavimento, come rappresentato di seguito.

C a n a l i z z a z i o n i s o t t o p a v i m e n t o d o t a t e d i g r u p p i p r e s a a t o r r e t t a

Nella Fig.6.5 vengono rappresentati, in particolare, le parti componenti di

seguito enumerate:

1. condutture in materiale plastico;

2. raccordi flessibili;

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3. cassette di derivazione;

4. elementi di giunzione e derivazione;

5. cassetta di derivazione separate a più sezioni;

6. torrette per gruppi presa;

7. piastre opzionali per il montaggio di scatole telefoniche o di prese

particolari;

8. quadro locale di sezionamento e protezione.

Ovviamente, tale tipo di impianto è poco adatto in ambienti industriali o

dove vi sia passaggio di mezzi pesanti o movimentazione dei carichi; sarebbe

facile arrivare ad una rottura delle torrette a pavimento non protette.

Nella figura a seguire sono rappresentati in ordine numerico:

1. colonna a scomparti per il passaggio dei cavi e per l’installazione dei

punti presa;

2. raccordo colonna-controsoffitto;

3. raccordo colonna-pavimento;

4. gruppi presa composti da cestello e frutti;

5. gruppi presa impianti speciali (informatici, telefonici…);

6. alloggiamenti di riserva per ulteriori gruppi presa;

7. gruppi interruttore composti da cestello e frutti;

8. quadro locale di sezionamento e protezione.

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C a n a l i z z a z i o n i n e l c o n t r o s o f f i t t o

Le spine e le prese utilizzabili per il collegamento elettrico sono

rappresentate di seguito. Queste vengono ammesse solo fino ad una corrente

di 16 A. Parametri fondamentali per la distinzione delle spine e delle prese

risultano:

• corrente nominale;

• tensione nominale;

• numero dei poli;

• marchio di fabbrica;

• marchio di qualità.

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Queste sono regolamentate nelle norme CEI 23-5 e 23-16.

P r e s e 1 0 / 1 6 A

La norma CEI 64-9 prescrive che le prese e spine devono essere scelte e

installate in modo da prevenire i danneggiamenti che possano derivare dalle

condizioni ambientali.

Per le prese ad installazione fissa l'asse geometrico d'inserzione delle

relative spine deve risultare orizzontale o prossimo all'orizzontale. Tale asse

deve risultare distanziato dal piano di calpestio di: 175 mm se a parete (con

montaggio incassato o sporgente) 70 mm se da canalina (o zoccolo) 40 mm se

da torretta o da calotta (a pavimento)

Nel caso di torrette, calotte e cassette, le loro parti, ad esclusione delle

singole prese incorporate, devono assicurare almeno il grado di protezione

IP 52 per l'accoppiamento meccanico al pavimento.

Nell’inserimento e serraggio dei cavi nei morsetti dei frutti, il cavo non va

mai ridotto di sezione; Il collegamento il entra-esci, come mostrato di seguito,

è permesso solamente ai frutti che hanno il doppio morsetto o se la sezione

totale dei cavi è non superiore a quella del morsetto singolo.

I punti presa, secondo la norma CEI 64-8, devono essere installati ad

altezze che non comportino problemi per la sicurezza, come mostrato in

Fig.6.9. Quando la norma permette una variazione nelle misure specificate è

necessario applicare il buon senso onde evitare di generare pericoli; per una

corretta installazione è necessario analizzare il tipo di attività svolta nei locali e

valutare in funzione di questa le altezze ottimali per li installazioni (potrebbero

generarsi dei pericoli a causa di movimentazione di carichi, di macchine da

ufficio, di macchine utensili, di particolari forme del mobilio, etc…).

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E n t r a - e s c i s u f r u t t i c o n d o p p i o m o r s e t t o ( a ) , e n t r a - e s c i c o n m o r s e t t o u n i c o c o n s e z i o n e s u f f i c i e n t e ( b )

Non deve essere possibile rimuovere coperchi, calotte o mascherine senza

l'ausilio di un utensile; altrimenti si verificherebbe una condizione di pericolo

per possibilità di contatti accidentali. La apertura di qualcosa con un utensile

prevede, infatti, la totale volontarietà e responsabilità dell’atto.

Non deve essere possibile, in nessun materiale elettrico a norma,

modificare la posizione del contatto di terra se non rendendo inutilizzabili le

prese o le spine.

Va ricordato che è necessario collegare e verificare (manutenzione) il

conduttore di protezione (PE) giallo/verde sempre al polo centrale della presa.

Non è assolutamente permesso utilizzare il conduttore giallo/verde per nessun

altro scopo che non sia quello di messa a terra; non è possibile utilizzarlo

nemmeno per brevi ed evidenti ponticelli delle fasi nei gruppi presa.

Nei frutti presa, interruttore, o altro, la massima sezione dei conduttori

inseribili è mediamente di 2,5 mm2; alterare la sezione del cavo o il morsetto

per forzare un accoppiamento non evidentemente fattibile comporta la non

rispondenza alle norme dell’impianto con la conseguente responsabilità

dell’installatore.

Nelle prese e nelle spine, in particolare quelle volanti, è necessario non

omettere mai ne il fermacavo ne il passacavo; entrambe queste protezioni

sono necessari e sopportare gli sforzi meccanici a cui è sottoposto il cavo. Se

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non vi fossero dette protezioni, uno strattone potrebbe essere sufficiente a

compromettere il funzionamento in sicurezza dell’impianto.

A l t e z z e c o n s i g l i a t e d i i n s t a l l a z i o n e p e r i p r i n c i p a l i a p p a r e c c h i / c o m a n d i / p r e s e n e l l ’ e d i l i z i a c i v i l e .

E’ importante fare una riflessione sugli adattatori; questi oggetti

permettono di utilizzare un impianto, realizzato a regola d’arte, in maniera

pericolosa o, comunque, non conforme alle norme. La particolare attenzione

all’uso degli adattatori si rivolge sia all’utente ultimo (che deve essere

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 26

Page 27: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

consigliato del proprio esperto di fiducia) e sia all’elettricista stesso che si trova

a farne uso nelle condizioni più critiche di cantiere.

Gli adattatori spesso associano in un corpo unico sia la funzione di una

spina che la funzione di una o più prese. In genere ne esistono di due

tipologie:

• adattatori semplici: aventi una sola funzione di spina ed una sola

funzione di presa;

• adattatori multipli; aventi una sola funzione di spina e più funzioni di

presa.

L'adattatore semplice viene impiegato per risolvere i problemi di

accoppiamento tra spina e presa, che si presentano frequentemente dovuti

all'impossibilità di inserire una spina collegata ad un apparecchio utilizzatore in

una presa a causa dei differenti standard esistenti tra la spina e la presa. Il

problema è che diventa spesso possibile utilizzare un apparecchio da 16 A

tramite una presa da 10 A.

Gli adattatori multipli sono dotati di più prese di corrente e questo

consente che possano svolgere sia la funzione di adattatori semplici come pure

quella di poter collegare più apparecchi utilizzatori. In questo caso esiste il

pericolo che vengano collegati troppi carichi su di una unica presa; si potrebbe

verificare una condizione di sovraccarico che, in caso di mancato

coordinamento delle protezioni, si potrebbe avere un riscaldamento anomalo

del gruppo presa (incendio).

Per un corretto uso degli adattatori è necessario:

• verificare che la potenza massima prelevabile dall'adattatore

(indicata sul prodotto) non venga superata da quella degli

apparecchi utilizzatori;

• evitare più adattatori inseriti uno sull'altro, una serie troppo lunga di

adattatori, con i relativi cavi appesi, può provocare una

sollecitazione meccanica che a lungo andare deteriora i contatti.

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 27

Page 28: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

Montanti

Per colonna montante si intende il cavo principale che, partendo da un

quadro generale (QGBT) o da una cabina, alimenta più zone o più piani di uno

stabile, ognuno con un proprio quadro; più semplicemente il montante può

essere definito, in ambito civile, come il cavo che collega il gruppo di

fornitura/misura al quadro elettrico di appartamento.

La sezione del cavo deve essere scelta in funzione della potenza da

trasportare, in modo da non superare la portata del cavo e in relazione alla

lunghezza per contenere la caduta di tensione; si ricorda, infatti, che il

montante è una conduttura di vitale importanza per l’impianto, spesso caricata

da correnti di valore non trascurabile. Tra il punto di consegna e un qualsiasi

punto dell’impianto (non deve superare il 4% della tensione nominale con il

carico di progetto) non vi devono essere cadute di tensione, avere una elevata

caduta sul montante sarebbe un grave errore.

Per realizzare montanti di qualità, oltre che sicuri, la norma CEI-UNEL

35023-70 raccomanda di utilizzare delle sezioni minime. Queste sono indicate,

ad esempio per linee monofasi, nella tabella seguente. La sezione del cavo di

tabella è riferita al singolo conduttore di fase, sia esso un multipolare con

guaina, sia esso un unipolare senza guaina.

S e z i o n e d e i m o n t a n t i p e r l i n e e m o n o f a s i

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 28

Page 29: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

Per quanto riguarda la conduttura relativa al montante è necessario

prendere i normali accorgimenti atti alla protezione meccanica ed elettrica dei

circuiti. Un esempio di come si può procedere nella scelta del tipo di posa delle

conduttura di montante può essere quello di seguito mostrato.

S c e l t a d e l c o n d u t t o r e i n f u n z i o n e d e l t i p o d i p o s a d e l l a c o n d u t t u r a m o n t a n t e

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 29

Page 30: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

Nelle seguenti figure vengono mostrati due esempi di montate per

struttura civile in esecuzione sotto traccia. Entrambe gli esempi si riferiscono a

montati con un singolo tubo per ogni utenza; ognuna delle canalizzazioni

contiene conduttori unipolari senza guaina, alla protezione meccanica

provvede, infatti, il tubo murato stesso. La differenza tra i due esempi risiede

nel fatto che il conduttore di protezione (PE) può essere distribuito con le

singole condutture oppure tramite proprio montante e diramazioni ove

necessario.

M o n t a n t e c o n u n a c o n d u t t u r a p e r o g n i u t e n z a e c a v i u n i p o l a r i s e n z a g u a i n a

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 30

Page 31: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

M o n t a n t e c o n u n a c o n d u t t u r a p e r o g n i u t e n z a p i ù c o n d u t t u r a s e p a r a t a p e r l a d i s t r i b u z i o n e d e l l ’ i m p i a n t o d i t e r r a ( P E ) , t u t t i

c o n d u t t o r i u n i p o l a r i s e n z a g u a i n a

Il montante del conduttore di protezione non deve mai essere interrotto

per diminuire il più possibile la resistenza complessiva dell’impianto di terra. In

questo caso, ad ogni scatola di derivazione, la diramazione viene eseguita con

un morsetto a serrare che non intacca la continuità del montate.

Le connessioni devono essere effettuate tramite appositi cappellotti con

morsetto a vite, oppure, tramite le barre porta morsetti installate negli appositi

quadri elettrici. In caso di montante a sbarre o interruttori scatolati dove sia

presente un collegamento dei conduttori a bullone, le connessioni devono

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 31

Page 32: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

essere realizzate con gli appositi capicorda (da serrare sul cavo con apposita

pressa).

Locali umidi

Il problema della sicurezza elettrica assume particolare rilievo nei locali

umidi, in presenza di liquidi la via di richiusura della corrente nel terreno

presenta una resistenza più bassa. Di conseguenza aumenta il rischio di

folgorazione.

La zona maggiormente a rischio è quella relativa a bagni e cucine, almeno

per i comuni ambienti civili, spesso la situazione è peggiorata dalla mancanza

di scarpe o dalla possibilità di trovarsi bagnati a contatto con il terreno. Per gli

ambienti industriali il discorso è più complesso ma il processo di valutazione

del rischio è comune al caso precedete.

Nella figura di seguito vengono definite le zone di riferimento con cui viene

suddivisa la zona bagno-doccia; nella tabella vengono chiaramente indicate le

installazioni elettriche permesse e quelle vietate dalla norma, in detti locali. Per

le installazioni permesse vengono attribuiti, in funzione delle zone, i gradi di

protezione (IPXX) minimi che devono essere assicurati. Le norme di riferimento

sono la CEI 70-1 e la CEI 64-8/7.

D e f i n i z i o n e d e l l e z o n e n e i l o c a l i b a g n o . d o c c i a

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 32

Page 33: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

I n s t a l l a z i o n e d e l l e c o n d u t t u r e n e l l a z o n a b a g n o - d o c c i a

Di rilevante importanza è il fatto che nella zona 0, quella a maggior

rischio, oltre al fatto che non deve essere installato alcun punto presa o altro

componente elettrico, non devono essere presenti neanche le condutture, a

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 33

Page 34: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

meno che queste non siano incassate ad almeno 5 cm di profondità. Nella zona

0,1 e 2 non sono ammesse le cassette di derivazione.

Per carichi di potenza come gli scaldaacqua elettrici è necessario installare

l’interruttore bipolare che, in caso di problemi, assicura il sezionamento di

entrambe le fasi; è comunque consigliabile l’installazione di un piccolo

interruttore differenziale con soglia da 10 mA direttamente sulla presa

dell’apparecchio. Nella zona 1 possono anche essere installati gli scaldaacqua

elettrici; è da tener presente che non essendo componenti SELV devono essere

collegati con cavo non interrotto a doppio isolamento proveniente da scatola

sigillata e senza presa.

La stessa cosa vale per i locali ad uso cucina con meno restrizioni: ciò è

dovuto al minor rischio rispetto al locale bagno-doccia (in genere non si hanno

i piedi bagnati e scalzi).

Nella figura seguente viene rappresentata l’installazione dei punti presa e

dei punti luce in un ambiente ad uso cucina. In generale buona parte delle

raccomandazioni relative derivano, oltre che dalla sicurezza elettrica, da un

corretto coordinamento tra l’impianto e il mobilio e gli utensili elettrici.

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 34

Page 35: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

I n s t a l l a z i o n e d i p u n t i p r e s a e p u n t i l u c e i n c u c i n a

Una eccezione da segnalare è che i punti presa possono avere una altezza

dal pavimento ridotta fino a 7 cm, questo nel caso che facciano parte di

impianto in canalina a battiscopa.

Gli ambienti ad uso piscina, come quelli bagno-doccia, presentano

caratteristiche tali per le quali possono verificarsi condizioni di pericolo

maggiori rispetto ad ambienti ordinari. La presenza di molta acqua e vapore

infatti riduce notevolmente la resistenza elettrica del corpo umano; inoltre la

presenza di numeroso pubblico e una maggior dotazione di apparecchiature

elettriche rende questi luoghi oggetto di particolari precauzioni. Per assicurare

gli standard minimi di sicurezza si devono tenere presenti le regole di seguito

elencate:

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 35

Page 36: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

• distanziare gli apparecchi e gli impianti elettrici dalle zone più

pericolose (molto umide o bagnate);

• adottare adeguati gradi di protezione contro la penetrazione dei

liquidi;

• impiegare apparecchi con opportune classi di isolamento;

• alimentare circuiti e apparecchi con sistemi a bassissima tensione di

sicurezza;

• effettuare collegamenti equipotenziali.

Anzitutto va definita la ripartizione delle zone, 0, 1 e 2, come richiesto

dalla norma CEI64-8/7 e graficato di seguito.

S u d d i v i s i o n e d e l l e z o n e i n u n a p i s c i n a

In questi locali la norma, definite le zone, stabilisce quali sono le

installazioni elettriche permesse ed i criteri secondo cui vanno installate.

Nella ZONA 0 ed 1 è vietata l'installazione di qualsiasi apparecchiatura

elettrica non alimentata da un sistema a bassissima tensione di sicurezza con

tensione nominale non superiore a 12 V e con sorgente di sicurezza esterna

alla zona. Deve essere assicurata la protezione contro i contatti diretti

mediante involucri o barriere con grado di protezione non inferiore a IP2x.

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 36

Page 37: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

Nella ZONA 2 non esistono limitazioni salvo che per le prese a spina;

queste possono essere installate solo se soddisfatta una delle seguenti

condizioni:

• alimentazione singola tramite trasformatore di sicurezza;

• alimentazione a bassissima tensione di sicurezza e protezione contro

i contatti diretti mediante involucri o barriere con grado di

protezione non inferiore a IP2x;

• protezione mediante interruttore differenziale con corrente di

intervento inferiore a 30mA.

Nella zona 0 non vi devono essere ne’ condutture ne’ scatole di

derivazione. Sono possibili solamente le condutture per l’alimentazione degli

utilizzatori speciali ammessi in detta zona. Nelle zone 0 ed 1 le condutture non

possono avere involucro metallico; ciò è possibile nelle zone 2 ma questo non

deve essere accessibile. L’uso dei cavi a vista è sconsigliato a meno che non si

tratti di circuiti SELV o di tratti limitati al collegamento degli utilizzatori.

Nella zona 0 ed 1 possono essere installati solamente apparecchi

progettati per utilizzo in piscina, come elettropompe, lampade ad immersione

ed altro. Nella zona 2 possono essere istallati tutti gli apparecchi necessari

purché in classe II oppure protetti da trasformatore di isolamento o da

differenziale da 30 mA.

Per la sicurezza delle persone, prese e spine installate nella zona 2 non

possono alimentare apparecchi utilizzatori che in qualche modo possano venire

utilizzati nelle zone 1 e 0

I componenti dell'impianto elettrico e gli apparecchi utilizzatori devono

avere almeno i seguenti gradi di protezione:

• IPx8 - nelle zone 0;

• IPx5 - nelle zone 1 (IPx4 per piccole piscine interne private);

• IPx4 - nelle zone 2 (IPx5 se la pulizia avviene per mezzo di getto

d’acqua).

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Page 38: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

Distribuzione industriale

L’impianto industriale, rispetto al civile, presenta maggiori difficoltà di

progettazione e di installazione; vale pertanto il principio di incrementare, se

possibile, l’attenzione progettuale, curare con particolare cura le verifiche

tecniche e testare il comportamento in opera.

Nei locali industriali esistono problematiche relative all’utilizzo dei sistemi

di potenza, all’utilizzo di macchine operatrici ed all’utilizzo di sistemi di

trasporto e manovra. Detti sistemi possono interferire con l’impianto tanto dal

punto di vista elettrico quanto dal punto di vista meccanico.

Gli impianti industriali sono molto più complessi di quelli civili, anche per

la quantità e la complessità di circuiti presenti. Va tenuto presente che, in

questo tipo di impianti, è possibile trovare tutti i circuiti di seguito elencati:

• condutture di collegamento alla fornitura di energia;

• condutture di alimentazione di impianti speciali e macchine;

• condutture di illuminazione, normale e di emergenza;

• condutture di collegamento degli impianti a continuità assoluta, sotto

UPS;

• condutture di protezione (PE);

• condutture per rimpianti di allarme e videosorveglianza;

• condutture per impianti speciali di controllo e supervisione;

• condutture per i impianti telefonici, reti dati, TV, SAT.

Ognuna delle dette condutture deve afferire ad apposita scatola o al

relativo quadro. Ovviamente, come da norma, le scatole dei singoli impianti

devono essere distinte l’una dall’altra. Inoltre, le condutture elettriche e dati

devono essere distinte da quelle degli altri impianti, ad esempio quelli idrici.

Le cassette di derivazione devono essere in numero sufficiente e disposte

in punti strategici, in maniera tale da permettere agevolmente lo sfilaggio dei

conduttori e la manutenzione.

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 38

Page 39: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

I vani corsa degli ascensori non possono essere utilizzati per nessun

motivo. In particolare negli ambienti industriali esistono appositi cavedi per il

passaggio delle condutture di impianto. Se non vi sono dei passaggi appropriati

o dei cavedi, questi devono essere creati.

Conviene predisporre una buona e diffusa conduttura di messa a terra per

una distribuzione ampliabile; spesso negli ambienti industriali viene

successivamente installato un impianto parafulmine. In tale caso si verifica la

necessità di installare i collegamenti supplementari di equipotenzializzazione.

Tutte le tubazioni o le canalizzazioni devono essere maggiorate in maniera

tale da permettere futuri ampliamenti, oltre a lasciare libero il 50% (come da

norma).

Particolare attenzione va riposta nel coordinamento con gli altri impianti

presenti negli ambienti industriali. E sempre necessario contattare il

responsabile tecnico dell’impianto per essere sicuri di interfacciare gli impianti

tra loro o, quanto meno, di non creare interferenze.

Le tubazioni degli impianti industriali, che possono anche essere realizzate

in tubo sotto traccia, vengono normalmente realizzate o in tubo rigido esterno,

o in canale e passerelle esterne oppure, infine, in condotti a sbarre. In

particolare le installazioni possibili sono le seguenti:

• tubo rigido;

• canali a muro, sospesi o a battiscopa;

• a soffitto o a parete;

• su passerelle o su mensole;

• tubi posti in cunicoli o cunicoli aperti;

• condotti a sbarre;

• scavo nel terreno protetto da tegolo;

• cunicoli o altra struttura edile protetta.

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Page 40: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

Tutte le installazioni elencate sono possibili; va comunque verificata la

rispondenza alle norme di sicurezza e scelto il corretto grado di protezione

delle condutture. I sistemi sopra descritti sono rappresentati nella figura

seguente.

P r i n c i p a l i m e t o d i d i i n s t a l l a z i o n e d e l l e c o n d u t t u r e i n a m b i e n t e i n d u s t r i a l e

Il tubo rigido, normalmente di PVC, deve essere installato con gli accessori

di corredo, non deve essere assolutamente deteriorato o modificato, specie con

il calore. Il tubo rigido da esterni deve essere montato con le staffe di fissaggio

appropriate e tutte le connessioni, di qualsiasi tipo, devono essere realizzate

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 40

Page 41: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

con gli appositi attacchi. Da ricordare che il tubo rigido è fondamentalmente

stagno, il grado di protezione dipende dagli accessori di connessione che si

utilizzano in quel particolare contesto.

E’ necessario lasciare sempre il 50% di condotto libero per permettere

manutenzione e sfilaggio dei conduttori. In tabella vengono indicate le sezioni

dei tubi in PVC minime da adottare, in funzione della sezione e del numero dei

cavi che devono contenere.

G r a n d e z z a m i n i m a d e i t u b i r i g i d i i n P V C , i n f u n z i o n e d i s e z i o n e e n u m e r o c a v i

La norma CEI 23-39 fornisce la guida generale per i sistemi di tubi; inoltre

è necessario fare riferimento alla CEI 23-54 per i tubi rigidi, alla CEI 23-55 (EN

50086-2-2) per i tubi pieghevoli ed, infine, alla CEI 23-56 per i tubi flessibili.

Per quanto concerne i raccordi e le filettature dei tubi è possibile fare

riferimento alla norma CEI 23-26.

Oltre al tubo rigido, reperibile anche in acciaio per gli impianti nei locali a

rischio incendio/esplosione, la installazione di più frequente uso è quella in

canala o in passerella, fissata o sospesa. Nella figura di seguito viene

rappresentato un esempio di sistema di distribuzione industriale realizzato in

canale metallio chiuso. Un questo caso il canale è sospeso. Importante, nel

caso di canali metallici, è completare l’installazione degli elementi e dei

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 41

Page 42: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

coperchi con i ponticelli di equipotenzializzazione che assicurano la messa a

terra di tutta la conduttura.

d o v e 1 : c a n a l i p o r t a t a v i i n m e t a l l o , 2 : r a c c o r d i , 3 : s t a f f e d i f i s s a g g i o d a s o f f i t t o , 4 : s t e f f e d i f i s s a g g i o d a p a r e t e , 5 : a c c e s s o r i

p e r c o l l e g a m e n t o e / o s o s p e n s i o n i d i u t i l i z z a t o r i e l i n e e d e r i v a t e , 6 : r a c c o r d i p e r q u a d r i , 7 : q u a d r o .

I m p i a n t o i n d u s t r i a l e r e a l i z z a t o c a n a l i m e t a l l i c i s o s p e s i

Dai condotti realizzati sia con canali sia con passerelle, le derivazioni

devono essere effettuate con gli appositi accessori, questo rispettando il grado

di protezione. Generalmente la distribuzione industriale avviene tramite un

grosso canale di distribuzione di sezione rettangolare, contenente cavi

unipolari; questo si completa di derivazioni realizzate in tubo rigido che,

tramite i raccordi da avvitare, si collega direttamente sui fori del canale

principale.

I condotti a sbarre sono dei componenti con delle precise caratteristiche

tecniche, le specifiche sono indicate sul catalogo del costruttore; si risale

all’oggetto grazie alla indicazione stampata su di esso e riportante la marca

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 42

Page 43: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

(nome del costruttore) ed il modello. I condotti a sbarre non provvedono

solamente alla protezione meccanica dei cavi, questi includono anche i

conduttori veri e propri e vanno definiti come tali. Le caratteristiche

fondamentali di questi condotti sono:

• corrente nominale delle sbarre, tipo di alimentazione (alternata o

continua) e frequenza;

• tensione nominale di funzionamento;

• resistenza al corto circuito;

• grado di protezione da solidi e liquidi (IPXX);

• valori di resistenza e di reattanza del condotto.

La normativa CEI regolamenta l’installazione e la protezione dei condotti a

sbarre nelle norme tecniche 17-13 e 64-8.

L’involucro del condotto a sbarre può essere plastico o metallico, nel primo

caso deve ovviamente essere contenuto un conduttore di protezione (PE), nel

secondo caso può essere utilizzato l’involucro stesso. Per utilizzare l’involucro

come PE è necessario che questo sia stato progettato come tale dal

costruttore, e che questo possa resistere alle sollecitazioni elettrodinamiche sul

corto circuito fase-terra. Quando l’oggetto modulare è previsto per questo tipo

di utilizzo è chiaramente esplicitato sul catalogo; è invece da evitare l’utilizzo

dell’involucro come PE quando le parti di questo vengono collegate

elettricamente tra loro con dei cavallotti (non assicurano nel tempo il contatto

elettrico).

Normalmente le derivazioni vengono effettuare a mezzo di prese fisse,

prese ad innesto o prese mobili (carrello con contatti striscianti, “trolley”). Ogni

singola derivazione può essere diretta o protetta con fusibili contenuti

all’interno della medesima cassetta presa.

Le derivazioni, effettuate con tubazioni direttamente annesse all’involucro

del condotto a sbarre, vengono realizzate generalmente con tubo rigido (PVC o

acciaio, a seconda del tipo di luogo). L’intestazione del tubo nel foro

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 43

Page 44: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

dell’involucro di condotto va realizzata con attenzione rispettando il grado di

protezione. Una connessione effettuata, ad esempio, con un raccordo avente

IPXX minore di quello del condotto principale declassa il grado di protezione

dell’intero sistema.

Il sezionamento può avvenire anche grazie alla presa stessa solo per

carichi inferiori a 16 A, per problemi di estinzione dell’arco. Se il sezionatore

non è adatto a lavorare sotto carico può comunque essere utilizzato ma va

installato ad almeno 2,5 m di altezza.

In caso di condotto a sbarre a sezione decrescente, deve essere installato

un sistema di protezione da sovraccarico adatto alla minore sezione.

Ogni singola derivazione deve essere singolarmente protetta contro il

sovraccarico con una adeguata protezione (normalmente il condotto a sbarre è

di sezione molto più grande). La protezione da sovraccarico può essere

effettuata tanto in cima alla derivazione quanto a valle, vale a dire che questa

può essere installata direttamente sul condotto a sbarre sia nel quadro elettrico

dell’utilizzatore. Per quanto riguarda la protezione da corto circuito deve

anch’essa essere attuata, facendo eccezione dove la derivazione più corta di

3 mt e dove il corto sia un evento raro a causa della protezione fisica della

condotta di discesa (es. tubo metallico) e dove non vi siano materiali

infiammabili.

In fase di installazione vanno rispettate scrupolosamente le istruzione del

costruttore: i condotti a sbarre devono resistere al loro peso ed alle

sollecitazioni dovute a corto circuito. Ciò vuol dire che le staffe di fissaggio

devono essere posizionate alla distanza richiesta ed in numero sufficiente, per

evitare una eccessiva curvatura della condotta.

Fanno eccezione i binari elettrificati, questo non seguono la normativa

relativa ai condotti a sbarre. Normalmente portano piccole correnti (massimo

16 A a 400 V e 25 A a 25 V) e vengono utilizzate per il collegamento di

lampade; questi, in genere, vengono protetti come una unica conduttura alla

partenza.

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 44

Page 45: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

Essendo i condotti a sbarre delle condutture soggetti ad elevate correnti di

corto circuito è consigliabile proteggerli con interruttori limitatori.

In figura è evidente come un interruttore automatico limitatore possa

abbattere il valore della corrente di corto circuito.

L i m i t a z i o n e d e l l a c o r r e n t e d i c o r t o c i r c u i t o t r a m i t e i n t e r r u t t o r e l i m i t a t o r e

Come si evince dalla seguente figura l’interruttore limitatore, diminuendo

le correnti di corto, diminuisce anche le sollecitazioni elettrodinamiche dei

condotti. Questo avviene diminuendo sia la corrente di soglia sia il tempo di

intervento della protezione.

C u r v a d i i n t e r v e n t o d e l l a p r o t e z i o n e m a g n e t o t e r m i c a c o n e s e n z a l i m i t a t o r e

Va considerato che il fusibile (vedasi caratteristica corrente-tempo del

fusibile) può essere utilizzato come protezione limitatrice, in aggiunta alla

normale protezione magnetotermica.

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 45

Page 46: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

Gli apparecchi di potenza hanno bisogno di una presa interbloccata che

non permetta di scollegare l’apparecchio acceso: in questa maniera si evita il

formarsi dell’arco elettrico. In questo tipo di prese, la spina può essere

scollegata solo se viene preventivamente azionato l’interruttore; eliminando il

problema dell’arco elettrico si diminuisce la probabilità di innesco, in particolare

ciò vale per i locali ad elevato rischio incendio.

Le prese e spine o gli interruttori devono essere ubicati ad altezza

opportuna dal pavimento, che ne permetta un utilizzo corretto; l'altezza

consigliata è di 1,2 m ed in genere è quella più conveniente. E' opportuno che

prese, spine e interruttori abbiano grado di protezione non inferiore a IP 4X.

Tali apparecchi non devono essere collocati sui piani di lavoro in orizzontale.

La presa interbloccata è anche dotata di fusibili di protezione per il

cortocircuito ed il sovraccarico, questo perché potrebbe essere derivata

direttamente da un condotto a sbarre; l’omissione delle protezioni o dei fusibili,

in questo caso, è gravissima.

Le prese interbloccate, in figura, possono raggiungere una protezione da

polvere e liquidi che quelle domestiche non hanno, tutto ciò in aggiunta alla

evidente robustezza ed alla maggiore protezione meccanica. Di conseguenza

sono le più indicate per le lavorazioni in genere, per il cantiere e per gli

ambienti industriali.

P r e s a i n t e r b l o c c a t a p e r c o l l e g a m e n t o d i a p p a r e c c h i d i p o t e n z a o p e r u s o i n d u s t r i a l e

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 46

Page 47: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

Le prese e le spine di tipo industriale (norma CEI 23-12) devono avere

grado di protezione minimo IP44 se utilizzate all'aperto o sottoposte alla

pioggia, IP67 se utilizzate all'aperto per terra o dove la connessione possa

trovarsi in parziali allagamenti. In ambienti industriali e nei cantieri vale quanto

detto sopra anche per le prese volanti.

P r e s a e s p i n a i n d u s t r i a l i p e r c o l l e g a m e n t o v o l a n t e

Possono anche essere utilizzate le comuni prese a spina per uso civile (CEI

23-5, CEI 23-16) anche in questi ambienti di lavoro; risulta però necessari

evitarne un uso particolarmente gravoso e l'ambiente di installazione dovrà

essere adeguatamente protetta dall'acqua e dalla polvere.

Cantiere

Nelle installazioni o nei cantieri in generale è necessario proteggere tutti i

lavoratori dal rischio elettrico che, in questo caso, è alto.

Non è possibile effettuare collegamenti volanti o lasciare l’interruzione

automatica al caso se si vuole garantire la sicurezza.

Una volta ottenuta la fornitura di corrente elettrica, se non esistono già dei

punti di collegamento a norma, è necessario collegare un quadro elettrico di

cantiere. Tutti i quadri principali dovranno essere installati in modo sicuro

preferibilmente vicino al punto di consegna dell'energia elettrica dell'ente

distributore. Il quadro di cantiere deve avere tutte le protezioni necessarie e

deve essere dotato di prese industriali. Gli armadi che li contengono devono

poter proteggere le parti attive da urti e vibrazioni.

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 47

Page 48: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

Q u a d r i e l e t t r i c i d i c a n t i e r e

Tutti i circuiti che alimentano prese e spine devono essere protetti da

interruttori differenziali ad alta sensibilità (30mA).

La protezione contro i contatti diretti è possibile anche mediante l'impiego

della bassissima tensione di sicurezza (BTS) tramite trasformatori di sicurezza,

anche se spesso non risulta applicabile a causa delle grandi potenze richieste.

Può essere utilizzata anche la protezione mediante la "separazione dei circuiti"

tramite trasformatore di isolamento (TST) alimentando ogni singola presa con

un suo trasformatore, sistema scarsamente utilizzato perché ingombrante e

costoso.

Q u a d r o d i c a n t i e r e c o n t r a s f o r m a t o r e d i i s o l a m e n t o

Tutti i componenti devono possedere grado di protezione minimo IP44 ad

eccezione dei quadri per la distribuzione dell'energia. I quadri devono avere

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 48

Page 49: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

grado di protezione maggiore dell’ IP43 (ridotto a IP21 quando la porta viene

aperta per brevi periodi, per manovrare gli interruttori contenuti); se il quadro

contenesse prese e spine il grado di protezione dovrà comunque essere,

durante il loro impiego, IP43.

È necessario completare l’opera di distribuzione con:

• collegamento di terra efficiente (da allacciare all'apposito morsetto

sulla carcassa o in morsettiera),

• protezione meccanica del cavo di alimentazione dal punto di

consegna all’armadio quadro,

• proteggere adeguatamente i circuiti utilizzatori contro i sovraccarichi

e i corto circuiti,

• offrire un sufficiente potere di interruzione contro i corto circuiti.

Di maggiore diffusione all’interno del cantiere sono i quadri di distribuzione

necessari alla distribuzione dell'energia elettrica, questi devono, invece,

soddisfare le seguenti specifiche:

• possedere proprie protezioni contro i sovraccarichi e i corto circuiti

coordinate con quelle a monte per evitare aperture indesiderate,

• essere dotati di propri interruttori differenziali,

• avere un grado di protezione non inferiore a IP44,

• avere prese interbloccate, in particolare se esiste il pericolo

incendio-esplosione.

Inoltre, nel caso il lavoro venga effettuato con le seguenti aggravanti:

• lavoro in luogo ristretto, che significa che l’addetto si infila in un

luogo o in un armadio nel quale non può non entrare in contatto con

parti a terra (es. quadri elettrici, gabbie di isolamento dei

trasformatori),

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 49

Page 50: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

• lavoro in luogo conduttore, quando l’operaio deve necessariamente

poggiare con il corpo su parti metalliche generalmente a terra (es.

quadri elettrici, carpenterie e pali metallici),

• lavoro in luogo umido, nel caso in cui l’addetto sia a contatto con

liquidi o si trovi in luoghi molto umidi (es. cisterne, cunicoli

sotterranei),

di devono alimentare i circuiti di cantiere che forniscono alimentazione alla

particolare lavorazione mediante trasformatore di isolamento.

Nei lavori in vicinanza di forniture di elevata potenza (es. cabina di

trasformazione), nel caso si abbia necessità di una fonte di BT per alimentare

gli apparecchi di cantiere, va evitato di collegarsi con mezzi di fortuna! La

connessione per l’energia di cantiere deve essere prelevata da apposita presa

protetta o tramite quadro di cantiere (dopo aver verificato che il Potere di

Interruzione dell’interruttore generale sia adeguato alla corrente massima di

corto circuito della sorgente).

Nel caso l’ente erogatore non abbia comunicato la corrente di corto

circuito massima del punto di consegna al quale ci colleghiamo, è buona regola

aggiungere al quadro di cantiere una protezione a fusibile che garantisca in

ogni caso l’apertura del circuito anche se l’interruttore non ce la faccia.

Luoghi con rischio di esplosione o di incendio

Non è banale installare un impianto sicuro in locali a rischio incendio,

viene qui accennato qualche principio della regola dell’arte. La norma tecnica di

riferimento è la CEI 64-2. La norma CEI 64-8 Variante V2 applica prescrizioni

molto specifiche a determinati ambienti che in caso di incendio presentano un

rischio maggiore rispetto a quelli ordinari.

Gli ambienti possono essere a maggior rischio in caso d'incendio per:

• elevata densità di affollamento, elevato tempo di sfollamento in caso

di incendio ed elevato danno ad animali e cose; ad es. teatri,

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 50

Page 51: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

alberghi, scuole, supermercati, gallerie, ospedali, edifici con altezza

superiore a 24 m ed edifici a valore storico/artistico;

• aventi strutture combustibili, ad es. strutture portanti in legno;

• 3) alto carico di incendio: presenza di materiale infiammabile o

combustibile in lavorazione, convogliamento, manipolazione o

deposito; ad es. carta, legno, lana, paglia, grassi ed olii.

Anzitutto, tralasciando tutte le altre classi di impianti sicuri, va data una

definizione importante; si classificano come impianto di sicurezza quelli indicati

in tabella (norma UNI 64-2).

Abbreviazioni relative agli impianti a sicurezza

AD = a sicurezza

AD-A = a sicurezza di tipo approvato

AD-F = a sicurezza funzionale

AD-FE = a sicurezza funzionale contro l'esplosione

AD-FT = a sicurezza funzionale a tenuta

AD-I = a sicurezza intrinseca

AD-PE = a sicurezza a prova di esplosione

AD-S = a sicurezza di tipo speciale

AD-SI = a sicurezza a sovrapressione interna

AD-T = a sicurezza a tenuta

C l a s s i f i c a z i o n e d e g l i i m p i a n t i a s i c u r e z z a

La regola dell’arte impone, almeno in linea di massima, le seguenti

prescrizioni:

• gli impianti non devono essere l'origine di incendio o esplosioni

(provocando l’innesco di sostanze infiammabili);

• gli impianti non devono essere mezzo di propagazione dell'incendio;

• gli impianti non devono sviluppare sostanze tossiche dannose

durante la loro combustione in caso di incendio;

• in alcuni casi, gli impianti devono assicurare la continuità di sevizio

anche durante l'incendio per permettere operazioni vitali o di fuga;

• gli impianti devono essere realizzati in modo da agevolare

l'evacuazione dei locali e in modo da evitare il panico nelle persone

in caso di incidente.

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 51

Page 52: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

Da tenere presente che un incendio (o, peggio, l’esplosione) si può

innescare per cause dovute all'impianto elettrico solo quando nel medesimo

ambiente coesistano condizioni di seguito elencate (presenza di comburente,

combustibile ed innesco):

• formazione di una miscela infiammabile o esplosiva di gas o di

vapori o di polveri con l'atmosfera, oppure accumulo di materiale

esplosivo o combustibile;

• produzione di una scintilla, di un arco o di temperature superficiali

elevate in qualche componente dell'impianto.

Il “centro di pericolo” è un elemento o una parte di impianto in

corrispondenza del quale vi può essere emissione di sostanze pericolose o un

cumulo di materiali esplosivi o combustibili. I centri di pericolo si distinguono in

due categorie:

• centro di pericolo di 1° grado dove si hanno emissioni in condizioni

ordinarie;

• centro di pericolo di 2° grado dove si hanno emissioni in caso

guasto.

Per quanto riguarda i locali questi vengono distinti secondo i luoghi

pericolosi, che sono raggruppati in quattro classi in relazione alla natura

chimica, alle caratteristiche fisiche e alle quantità delle sostanze presenti:

• Classe 0: luoghi con presenza di materie esplosive (pericolo di

esplosione).

• Classe 1: luoghi con presenza di sostanze pericolose sotto forma di

gas o vapori infiammabili nelle condizioni indicate dalla norma

(pericolo di esplosione e incendio).

• Classe 2: luoghi con presenza di polveri infiammabili o che possono

dare luogo a miscele esplosive se in sospensione nell'aria (pericolo

di esplosione e incendio).

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 52

Page 53: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

• Classe 3: luoghi con presenza di sostanze pericolose per lavorazione

o deposito nelle condizioni indicate dalla norma; sostanze

combustibili, sia allo stato fluido che allo stato di fibre o di trucioli

quali legno in tavole, cartone, manufatti infiammabili, lana, paglia,

olii e grassi lubrificanti, ecc.. (pericolo di incendio).

Per i luoghi di Classe 3 si considerino le prescrizioni contenute nella Norma

CEI 64-8.

I locali ove vengono lavorati o immagazzinati materiali combustibili,

liquidi, solidi, o in polveri quali: falegnamerie, cartiere, laboratori tessili, luoghi

con trattamento di resine, vernici, prodotti agricoli, lana, piumino, segatura

rispondono a quelli a maggior rischio incendio/esplosione. Detti impianti a

sicurezza, i componenti che nel funzionamento normale possono produrre archi

o scintille (innesco di miscele) o superare le massime temperature ammesse

(accensione per raggiunta temperatura di fiamma) devono essere racchiusi in

custodie aventi gradi di protezione adeguati come di seguito elencati:

• classe 2 con polveri conduttrici almeno IP55;

• classe 2 con polveri non conduttrici almeno IP44 o IP55;

• classe 2 con provvedimenti di asportazione polveri almeno IP40;

• classe 3 almeno IP44 o IP55.

Gli impianti a sicurezza possono essere completati di condutture in cavo

multipolare in aria, in tubo rigido, in canale ed in condotti a sbarre. I tubi

metallici si usano quando è necessario proteggere i tubi da urti violenti. Tutti i

tubi devono essere in materiale autoestinguente, quindi devono rispondere alle

norme CEI 23-8, 23-14, 23-35 e 23-39. Per la posa delle condutture a vista ad

altezza inferiore a 2.5 m deve essere utilizzato il tubo pesante (definito come

“medio” nella norma CEI 23-39); può anche essere utilizzato il tubo medio

purché vengano utilizzati cavi non propaganti l’incendio. Le connessioni alle

macchine operatrici devono essere effettuate con tubo pesante oppure, in

assenza di sollecitazioni meccaniche, possono essere utilizzati cavi multipolari

con guaina, ad esempio tipo FG7OR 0,6/1 o N1VV-k o FROR 450/750.

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 53

Page 54: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

I cavi elettrici dei sistemi a 230/400 V devono avere una tensione

nominale almeno di 450/750 V. Sono necessari cavi non propaganti l’incendio

come, ad esempio, N07VK, N1VV-k, o FROR 450/750V. In alcuni casi sono

ammessi anche cavi con caratteristiche minori ma devono essere incubati in

canali stagni.

E’ assolutamente vietato installare le condutture elettriche negli stessi

cavedi che già contengano condotti di sostanze infiammabili (gas).

Le prese a spina devono essere interbloccate CEE e devono presentare un

grado di protezione almeno IP44.

Anche gli apparecchi di illuminazione devono rispondere a particolari

specifiche, indicate dal costruttore, in particolare devono avere un grado di

protezione minimo pari a IP44.

Per quanto concerne l’impianto di terra è fondamentale mettere in atto

l’equipotenzializzazione; l’impianto di messa a terra non serve solamente per la

protezione dai contatti indiretti ma per evitare che, in caso di sovratensioni, si

verifichino scariche fra le parti metalliche. Vanno quindi collegati a terra i tubi

che entrano nell’impianto e tutte le altre parti metalliche a rischio, i cavallotti

vanno realizzati con cavo da 4 mm2 se non protetto meccanicamente,

altrimenti è sufficiente il 2,5 mm2.

Ricapitolando, gli impianti elettrici, in questo caso, devono possedere le

seguenti caratteristiche di massima:

• una adeguata resistenza alle condizioni e sollecitazioni dovute

all'ambiente;

• le custodie protettive, i tubi, le canale, i cunicoli di protezione dei

cavi devono essere di materiale autoestinguente;

• non è ammesso l'impiego di conduttori nudi;

• i cavi, se non posati in tubi, canalette o cunicoli, dovranno avere

requisiti di non propagazione dell'incendio;

• la sezione minima ammessa per i conduttori dei cavi è di 1,5 mm²;

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 54

Page 55: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

• le giunzioni e le derivazioni dovranno essere racchiuse in custodie

aventi gradi di protezione IP55 per installazioni in luoghi di classe 2

con presenza di polveri conduttrici e IP44 per installazioni in luoghi

di classe 1, per installazione in luoghi di classe 2 con presenza di

polveri conduttrici e in luoghi di classe 3;

• è ammessa la posa dei cavi graffettati o fissati non racchiusi in

involucri. I cavi non armati, per un'altezza fino a 2.5 m sui piani di

lavoro, devono essere protetti meccanicamente in modo da poter

resistere alle azioni meccaniche cui possono essere sottoposti;

• le macchine devono essere protette individualmente contro i

sovraccarichi;

• nei luoghi di classe 2 le prese e spine devono essere di tipo

interbloccato e garantire il grado di protezione prescritto sia a spina

inserita che a spina disinserita;

• non è ammesso l'impiego di interruttori unipolari;

• il numero dei componenti elettrici deve essere limitato a quelli

necessari per l'uso degli ambienti stessi;

• l'emissione di gas tossici e fumi opachi in caso di incendio deve

essere eliminata;

• i dispositivi di manovra, controllo e protezione devono essere

installati in modo tale che non siano accessibili al pubblico e siano

facilmente manovrabili dal personale addetto o posti in involucri

apribili con chiave o attrezzo;

• è vietato l'uso del sistema TN-C, con conduttore PE e N coincidenti

nel PEN;

• la protezione meccanica delle condutture a portata di mano deve

essere protetta contro i danneggiamenti prevedibili durante una

evacuazione;

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 55

Page 56: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

• i circuiti che entrano o attraversano gli ambienti a maggior rischio in

caso di incendio vanno protetti contro le sovracorrenti, installando i

dispositivi di protezione a monte di tali ambienti;

• le barriere tagliafiamma devono essere installate in ogni

attraversamento di solai (cavedi) o pareti che delimitano il

compartimento antincendio.

Locali adibiti ad uso medico

Per chi si trovasse ad operare il locali ad uso medico si danno alcune

prescrizioni di base sull’installazione; la normativa di riferimento è la CEI 64-8,

64-4 e 64-13 (sono inclusi in questa categoria anche i veterinari ed i saloni di

bellezza).

Ogni presa e spina nei locali per chirurgia, per sorveglianza o per terapia

intensiva e per anestesia, deve avere un proprio dispositivo di protezione

di massima corrente. Tale dispositivo può essere di tipo unipolare.

L’impianto può essere TT, TN o IT, comunque con prescrizioni più ristretta

sull’intervento delle protezioni.

In caso di apparecchi elettromedicali applicati al paziente (locale tipo A) è

necessaria l’equipotenzializzazione (collegamento a terra di tutte le masse

estranee accessibili) , nel caso di locali senza applicazioni di macchinari (locale

tipo B) è sufficiente l’installazione dell’interruttore differenziale da 30mA.

Come da norma CEI 64-50, si richiede l’installazione di interruttori

differenziali di tipo A (di tipo B per i circuiti trifase); tale necessità deriva dal

fatto che le apparecchiature elettromedicali potrebbero drenare verso terra

correnti continue.

Non vengono richieste prese particolari o interbloccate, le prese possono

essere anche di tipo domestico. Nel caso che vi sia un trasformatore di

isolamento, le prese di detto circuito veono essere differenti da quelle degli

altri circuiti. Nei locali per chirurgia le spine che alimentano gli apparecchi

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 56

Page 57: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

elettromedicali devono essere non intercambiabili con quelle che in genere

alimentano grosse apparecchiature con potenza assorbita superiore a 5 KVA

essendo due circuiti di natura diversa.

I conduttori di protezione collegati ai contatti di terra delle prese a spina

devono essere collegati al nodo equipotenziale del locale in modo visibile, con

possibilità di disinserzione individuale e di permanente accessibilità. Nelle prese

non è ammesso l’entra-esci del conduttore PE, vanno effettuate delle

derivazioni del PE con morsetto a vite che, a loro volta, vanno a collegarsi ai

singoli frutti di una presa.

I contatti di protezione di prese e spine disposti vicini tra loro possono

essere connessi a una stessa dorsale di sezione non inferiore a quella più

elevata tra i conduttori di protezione connessi al nodo equipotenziale del locale.

Fra ogni presa o spina ed il nodo equipotenziale del locale è ammessa una

sola giunzione o un solo nodo intermedio.

Nei locali ove si usano quantitativi di gas anestetici esplosivi si devono

attuare, per le prese e spine, particolari prescrizioni. Se i quantitativi di gas

esplosivi sono minimi (inferiori ai valori riportati i tab. 1 CEI 64-4) gli impianti

elettrici per una fascia di 50 cm di altezza dal piano di calpestio devono avere

grado di protezione dell'involucro non inferiore a IP 44.

Impianti tecnologici

Gli impianti elettrici non possono prescindere dalla loro coesistenza de

integrazione con gli impianti tecnologici. All’impianto di distribuzione elettrica si

sommano gli impianti telefonici, di comunicazione (reti dati), televisivi, di

sicurezza e supervisione, di controllo di accesso e presenza, di rilevazione

incendi, etc.. La regola fondamentale per le condutture dei cavi di segnale è

che detti circuiti non devono essere inseriti all’interno delle condutture dei cavi

di energia, salvo alcune eccezioni. Di seguito sono elencate le possibili

installazioni:

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 57

Page 58: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

• cavi di energia e di segnale entro tubi, passerelle o canale separati;

tutte le derivazioni devono anche possedere scatole separate;

• cavi di energia e di segnale entro lo stesso condotto ma separato da

setto isolante, la stessa cosa vale per le scatole;

• cavi di energia e cavi di segnale nello stesso condotto, purché i cavi

di segnale abbiano isolamento sufficiente a sopportare la tensione

applicata ai cavi di energia; i cavi non devono essere interrotti ed

accessibili.

Gli impianti di base generalmente sempre presenti sono quelli telefonici, la

norma di riferimento è la CEI 103-1.

Normalmente, una volta avuto l’allaccio della rete telefonica, si installa un

centralino e, di conseguenza, si procede con un impianto radiale che si diparte

ad albero su più livelli per servire ogni singola utenza.

L'impianto di distribuzione telefonica è a carico dell'utente e consiste in:

• tubazioni e/o canalizzazioni di raccordo dell'edificio alla rete

telefonica esterna;

• montanti e cassette di derivazione;

• locali tecnici dove trovano alloggiamento le centrali telefoniche

interne di proprietà.

Le scatole telefoniche unificate Telecom (punti telefonici) vanno incassate

ad un'altezza compresa tra i 25 e i 35 cm dal pavimento. I normali corpi presa

(cestello+frutti) prevedono l’installazione di connettori telefonici tipo RJ11

come quello raffigurato, con le relative connessioni, in figura.

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 58

Page 59: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

C o n n e t t o r e R J 1 1 v i s t o d a l l a t o i n f e r i o r e ; 2 : n e r o , 3 : r o s s o , 4 : v e r d e , 5 : g i a l l o

Si consiglia di collocare i punti telefono accanto a una presa di corrente in

modo da facilitarne l'abbinamento con apparecchiature che necessitino di

alimentazione elettrica. Comunque detto accoppiamento è utile per creare

comodi punti di lavoro; generalmente si installa un gruppo prese di corrente ed

un gruppo prese dati che comprende una presa di rete ed una presa telefonica.

Le cablature telefoniche devono avvenire con le apposite morsettiere

dotare di serracavo a vite o a molla. I cavi telefonici non devono essere

interrotti, per quanto possibile e le connessioni devono essere effettuate

solamente nelle scatole di derivazione e nelle morsettiere dei gruppi centralino.

Oltre al fatto che i cavi di impianti differenti devono essere installati in

condutture separare, alcune compagnie telefoniche richiedono che le

condutture telefoniche non sia interessate da altri circuiti, anche se di segnale.

Altro impianto con distribuzione radiale è quello radio-televisivo. La

distribuzione è molto simile a quella telefonica con la differenza che i montanti

provengono dall’alto e non dal basso di un edificio. Di conseguenza, se non si

ha un unico montante ma più discese, vanno predisposti dei condotti di sezione

maggiore ai piani alti e di sezione minore a quelli bassi.

Normalmente vengono utilizzati dei cavi coassiali con impedenza di 75

Ohm; ultimamente si tende ad installare quelli per uso satellitare, sia perché

hanno una attenuazione di segnale minore, sia per prevedere eventuali

ampliamenti del sistema.

Le condutture non hanno specifiche particolari, vale quanto già detto per

gli impianti elettrici.

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 59

Page 60: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

Gli apparecchi elettronici interessati da detta distribuzione sono

regolamentati dalla norma CEI 12-13. Per quanto riguarda le antenne si fa

riferimento alla CEI 12-14 e 12-16 e, per finire, le misure vengono

regolamentate nella CEI 12-17.

Di grande importanza è il cablaggio strutturato delle reti dati. Oggi non è

più possibile concepire un edificio, specialmente se adibito ad uso ufficio, senza

una rete interna per lo scambio di dati e per l’accesso ad Internet.

Anche questo tipo di impianto risulta essere di tipo radiale, con la

differenza che in ogni cassetta di derivazione deve essere installato un

apparecchio ripetitore di segnali, l’HUB. Di conseguenza ogni diramazione deve

essere realizzata includendo un apposito armadio di larghezza circa 600 mm

(per il montaggio dei componenti standard 19’’); detti armadi possono avere

profondità fino a 600 mm ed altezze variabili da 40 mm a 180 mm, in funzione

del numero di derivazioni. Quanto detto è evidente nello schema di figura.

S c h e m a r a d i a l e d i u n a r e t e d a t i / t e l e f o n o

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 60

Page 61: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

Ad ogni armadio le linee provenienti dai punti presa devono essere

attestate ad un apposito pannello di smistamento (patch anel) collegando i cavi

direttamente alla morsettiera, come mostrato in Fig.6.25. Sul pannello di

smistamento deve essere segnata e/o numerata ogni linea in relazione alla

corrispondenza con il locale che serve.

Dal patch panel le linee vengono portate all’apparecchio derivatore (detto

anche concentratore o HUB) tramite dei cavetti già pronti che utilizzano

connettori RJ45 (in figura). Dal derivatore, a sua volta, partirà la linea dati che

lo alimenta fino a raggiungere il livello superiore dell’albero.

S c h e m a g e n e r a l e d i c a b l a g g i o d i u n a r e t e d a t i

La scelta del cavo dipende dalla protezione che si desidera assicurare

contro le perturbazioni elettromagnetiche. Esistono 3 tipi di cavi

• il cavo UTP è il cavo standard; economico, facile da installare serve

per un ambiente non perturbato da disturbi;

• il cavo FTP dispone di uno schermo di protezione che permette di at-

tenuare le perturbazioni;

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 61

Page 62: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

• il cavo STP è un cavo blindato, che assicura un livello di protezione

contro le perturbazioni da disturbi molto buono.

Per questi 3 tipi di cavi, un altro criterio da prendere in considerazione è il

valore dell’impedenza (Ohm, Ω). L’utilizzo di un cavo 100 Ω è d’uso corrente;

l’utilizzo di un cavo di cat. 5e è da privilegiarsi per anticipare i futuri bisogni in

materia di trasmissione dei dati. È consigliabile frazionare in più zone a

seconda del loro grado di esposizione alle perturbazioni. Per esempio, il

cablaggio di uffici situati in prossimità di officine o laboratori di prova

implicherà la scelta di una soluzione tutta blindata. Al contrario, uffici senza

vincoli particolari potranno essere cablati con cavi UTP.

Si raccomanda il corretto collegamento dello schermo metallico su tutte le

intestazioni, sia nei patch panel sia nelle prese.

Le prese vengono realizzate, come quelle telefoniche sfruttano il classico

sistema a cestelli e frutti presa. I frutti con la presa RJ 45 hanno un codice

colore per facilitare la connessione con il cavo. La lettera A corrisponde al

cablaggio standard EIA/TIA 568A. La lettera B corrisponde al cablaggio

standard EIA/TIA 568B. Da uno standard all’altro, soltanto le coppie 2 e 3 sono

invertite. In ogni caso, in caso di dubbi l’importante è collegare il contatto

numero 1 del patch panel con il contatto numero 1 della presa e così via fino al

numero 8. Nella figura seguente è possibile rilevare le connessioni standard

per i cablaggi di rete; è quindi possibile collegare correttamente i cavi in

funzione dei colori riportati isolamenti degli stessi e su tutte le prese in

commercio.

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Page 63: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

C o n v e n z i o n i p e r i l c o l l e g a m e n t o d e i c a v i d i r e t e i n f u n z i o n e d e i c o l o r i

Quando le connessioni degli spinotti sui cavi devono essere effettuate

manualmente, questo deve avvenire tramite l’apposita pinza (in figura) e non

artigianalmente. Le moderne pinze in commercio permettono di chiudere le

spine a 8, a 6 ed a 4 contatti, in maniera tale da permette di lavorare sua sulle

reti che sulla telefonia.

P i n z a p e r i l c o l l e g a m e n t o d e l l e s p i n e t i p o R J 1 1 e d R J 4 5

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 63

Page 64: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

Nel caso che si debba effettuare il collegamento principale fra più edifici o

su lunghe distanze, è necessario abbandonare il normale cavo per passare a

collegamenti in fibra ottica. Questo per permettere di diminuire l’attenuazione

del segnale aumentando la velocità di trasferimento ed eliminando problemi e

disservizi. In questa sezione viene tralasciato per semplicità di discutere i

sistemi in fibra ottica.

Pianta di impianto elettrico

La fase di installazione di un qualsiasi impianto prevede la lettura da parte

degli installatori del progetto esecutivo e della sua interpretazione. La bontà

dell’installazione dipende spesso dalla qualità e dalla chiarezza del progetto;.è

comunque necessario saperlo leggere con facilità.

Normalmente le piante di un progetto redatto correttamente sono divise in

più tavole, ognuna inerente ad una specifica parte di impianto. In genere si

trovano le seguenti suddivisioni:

• pianta generale: schema di distribuzione generale, quadri, scatole di

derivazione;

• pianta pavimento: condutture di connessione alle scatole e posizione

prese;

• pianta soffitto: condutture di connessione alle scatole e posizione di

apparecchi di illuminazione ed interruttori, apparecchi montati in

elevazione;

• pianta telefono: condutture di connessione alle scatole e posizione

dei punti di connessione alle linee telefoniche;

• pianta rete dati: condutture di connessione agli armadi concentratori

e posizione delle prese della rete dati;

• eventuali prospetti di pareti attrezzate come librerie illuminate e o

cucine;

Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 64

Page 65: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

• eventuali dettagli per impianti in punti particolari, ad esempio per

impianti incassati in strutture di arredo e vetrine.

L’elenco di cui sopra è soggetto a modifiche a seconda della complessità

dell’impianto. Si possono trovare impianti semplici con tutto indicato su di una

pianta ed impianti più complessi, nei quali si ha necessità di aggiungere anche

le piante per i circuiti di antiintrusione, videosorveglianza, radio-TV, controllo di

accesso, circuiti elettrici in continuità assoluta, circuiti elettrici di illuminazione

di emergenza, etc…

A titolo di esempio si riporta nella figura seguente la pianta generale-

pavimento di un progetto di impianto elettrico. Questa indica chiaramente,

partendo dalla scatola principale di piano, dove devono essere installate le

condutture principale e le relative scatole di derivazione; la pianta indica quali

tipi di prese devono essere installate, con la relativa posizione.

Da notare che, sulle condutture, vi è indicato anche il tipo di cavo e la

sezione con cui realizzare i collegamenti.

Sulle piante può essere indicata qualsiasi prescrizione o installazione,

come, ad esempio, quella dei collegamenti equipotenziali di alcuni locali come

quelli ad uso bagno.

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Page 66: ITE_Elementi Di Impianti Elettrici 3

P r o g e t t o d i i m p i a n t o e l e t t r i c o : p i a n t a g e n e r a l e e p a v i m e n t o

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La corretta lettura di un progetto dipende dalla chiarezza con la quale è

stata redatta la tavola della legenda: questa fornisce la possibilità di

interpretare (anche per chi non li conoscesse) tutti i simboli standard utilizzati

nel progetto. Si riporta, a titolo di esempio, quella corrispondente all’esempio

appena mostrato nella tabella seguente.

L e g e n d a

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Schemi unifilari

Gli schemi unifilari sono un essenziale elaborato di progetto; questi

contengono tutte le informazioni relative all’impianto, sia in termini di

dimensionamento, sia intermini di collegamento e gerarchia dei circuiti.

Si vede, di seguito, un semplice schema elettrico unifilare monofase che

potrebbe essere di tipo civile/domestico. Ad esempio, l’interruttore generale

QS1 potrebbe essere dedicato alla funzione di Dispositivo Generale collegato

immediatamente a valle del contatore. Gli interruttori QS2, 3, 4 e 5 potrebbero

alimentare separatamente l’impianto luci, le prese, la cucina ed il bagno con lo

scaldaacqua elettrico. Da notare che esiste un solo interruttore differenziale a

livello di dispositivo generale, in caso di apertura per una dispersione verso

terra l’intero impianto verrebbe disalimentato; sarebbe meglio avere un

differenziale per ogni circuito (più costoso).

Inoltre va notato come viene chiarito nello schema che la mess a terra

(PE) non viene mai interrotta da nessun interruttore o sezionatore e distribuita

separatamente.

S c h e m a u n i f i l a r e m i n i m o c o n u n s o l o i n t e r r u t t o r e g e n e r a l e m a g n e t o t e r m i c o e d i f f e r e n z i a l e e q u a t t r o c i r c u i t i d e r i v a t i p r o t e t t i d a

m a g n e t o t e r m i c i

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E l a b o r a t o d i p r o g e t t o d i u n q u a d r o e l e t t r i c o p e r a b i t a z i o n e

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E l a b o r a t o d i p r o g e t t o p e r d i s t r i b u z i o n e a d u s o u f f i c i o c o n s e z i o n e s o t t o t r a s f o r m a t o r e d i i s o l a m e n t o

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E l a b o r a t o d i p r o g e t t o p e r d i s t r i b u z i o n e t r i f a s e a t r e p a l a z z i n e

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