MASTER SICUREZZA MACCHINE

Lequipaggiamento elettricodelle macchine: la norma

CEI EN 60204-1:2006

Lequipaggiamento elettricodelle macchine: la norma

CEI EN 60204-1:2006

3modulo

2Sommario

PRIMA PARTEIntroduzione Inquadramento normativo: campo di applicazione, principali definizioni, prescrizioni generaliScambio di informazioni con l'utilizzatore a cui destinato l'equipaggiamento: l'allegato B della norma

SECONDA PARTESistemi di alimentazione e dispositivi di sezionamento e interruzioneProtezione contro la scossa elettricaProtezione dell'equipaggiamentoCollegamenti equipotenzialiCircuiti e funzioni di comando e controlloApparecchiature di comando: ubicazione, montaggio, involucriImpianto bordo macchina: sistemi di posa, cavi, tecniche di cablaggio

TERZA PARTEMarcatura, segnali di avvertimento e designazioni di riferimentoDocumentazione tecnicaProve di sicurezza elettrica: verifica delle condizioni per la protezione mediante interruzione automatica dell'alimentazione, prove di resistenza dell'isolamento, di tensione, funzionali, protezione contro le tensioni residue, la ripetizione delle prove per il mantenimento della sicurezzaEsempi di esecuzione delle verifiche di sicurezza su equipaggiamenti elettrici

Introduzione

4Principali direttive che coinvolgonoil settore elettrico Direttiva 2006/95/CE (ha sostituito la Direttiva 73/23/CE e i suoi

emendamenti) denominata Direttiva Bassa Tensione

Direttiva 108/04/CE (ha sostituito la ha sostituito la 89/336/CEE) denominata Direttiva Compatibilit elettromagnetica O Direttiva EMC

Direttiva 98/37/CE (dal 29 dicembre 2009 sar sostituita dalla 2006/42/CEE) denominata Direttiva Macchine

Recente Direttiva introdotta la 94/9/CE denominata Direttiva ATEX

(apparecchiature destinate ad atmosfera esplosiva) in vigore in Italia

dal luglio 2003.

LE SUDDETTE DIRETTIVE SONO DIRETTIVE DEL NUOVO APPROCCIO *

* La Direttiva BT pur non appartenendo al Nuovo Approccio ne ha le stesse catteristiche

5Requisiti essenziali Direttiva 2006/95/CE

Sono contenuti nellAllegato I e riguardano:

Requisiti generali (indicazione caratteristiche prodotto, collegamento sicuro, marchio fabbrica, ecc.):

Requisiti di protezione dai pericoli che possono derivare dal materiale elettrico (contatti diretti e indiretti, radiazioni, calore, pericoli di tipo non elettrico causati dalla parte elettrica, ecc,)

Requisiti di protezione dai fattori esterni sul materia le elettrico (resistenza meccanica, agenti ambientali e aggressivi, ecc.)

6Requisiti essenziali Direttiva 108/04/CE (Direttiva EMC)La nuova Direttiva EMC in vigore dal 20 luglio 2007

Le apparecchiature devono essere progettate in modo che:

1) I disturbi EMC prodotti non raggiungano un emissione tale da impedire il normale funzionamento delle apparecchiature radio e di telecomunicazione.

2) Presentino un livello dimmunit EMC alle perturbazioni prevedibili nelle condizioni duso cui sono destinate tale da preservarne il normale funzionamento da un deterioramento inaccettabile.

7Requisiti essenziali Direttiva 108/04/CE (Direttiva EMC)Per i componenti destinati a impianti fissi necessario che:

Siano installati secondo le regole dellingegneria industriale e le indicazioni sulluso

i componenti installati soddisfino i requisiti essenziali di immunit ed emissione

Le regole di ingegneria industriale siano documentate e tenute adisposizione delle autorit finch gli impianti fissi sono in funzione.

8Marcatura CE

I prodotti possono ricadere sotto pi Direttive; la marcatura CE attesta che essi soddisfano a tutte le direttive applicabili

Direttive sono in periodo transitorio: la marcatura CE indica la conformitalle disposizioni realmente applicate (da indicare sempre sulla dichiarazione CE di conformit per la D.M.)

9Marcatura CE

La marcatura CE si applica allatto della prima immissione sul mercato

Per la Direttiva EMC, Direttiva Macchine e per la Direttiva Atex la marcatura

CE si applica anche allatto della prima messa in servizio

La marcatura CE latto formale con cui costruttore attestadi avere applicato una o Direttive a quel determinato prodotto

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Campo di applicazione

Materiale elettrico destinato ad essere adoperato ad una tensione nominale compresa fra 50 e 1000 V in corrente alternata e fra e 1500 V in corrente continua.

Fanno eccezione i materiali e i fenomeni di cui allallegato II della Direttiva (ad esempio materiali destinati ad essere usati in ambiente con rischio di esplosione, materiali per radiologia ed uso clinico, ecc.)

11

Procedure di valutazione conformit direttiva bassa tensione

Materiale elettrico/elettronico escluso dal campodi applicazione della Direttiva? SI

Materiale elettrico/elettronico con tensione nominaleFra 50 e 100 VCA e fra 75 e 1500 VCC NO

Non si applicaLa Direttiva

Bassa TensioneNO

SI

Applicazione normeArmonizzate

o equiparati nel casonon siano disponibiliquelle armonizzate

Preparazionedocumentazione

Tecnica+

eventuale relazionetecnica elaboratada un organismo

Notificatoin caso di contestazione

Redazione dellaDichiarazione

CE di conformitda tenere

a disposizionedelle autorit pubbliche

Apposizione marcaturaCE

Le norme armonizzate ela norma CEI EN 60204-1 (CEI 44-5)

13

Le norme armonizzate

Ambito Direttiva Macchine

le norme armonizzate sono redatte dagli organismi normatori europei (CEN, CENELEC, ETI) su mandato della Commissione Europea e pubblicate sulla Gazzetta Ufficiale della Comunit Europea (GUCE)

Ambito Direttiva asse Tensione

La norma armonizzata una norma emessa di comune accordo dagli Organismi normatori notificati dagli Stati membri; la pubblicazione sulla GUCE avviene solo per informazione

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Gli enti normatori

CONCIT (Comitato Nazionale di Coordinamento per Informatica e Telecomunicazioni

LIVELLO

NAZIONALE

LIVELLO

EUROPEO

LIVELLO

MONDIALE

TELE-

COMUNICAZIONI

TUTTE LE

ALTRE AREE

ELETTROTECNICA

ELETTRONICA

IEC(n 51 paesi)

CEN(n 29 paesi)

CENELEC(n 29 paesi)

ITU(n 190 paesi)

ISO(n 102 paesi)

UNI CONCIT(CEI/UNI/ISCT)CEI

ETSI(n 35 paesi)

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Le norme armonizzate

Le norme armonizzate sono norme VOLONTARIE

Se applicate attivano la PRESUNZIONE DI CONFORMIT ai requisiti essenziali che le norme stesse coprono

Il costruttore pu applicare altre norme; in questo caso non si attiva la presunzione di conformit

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Le norme armonizzate: struttura

DIRETTIVAMACCHINE

Norme diTIPO A

Norme di TIPO B

Norme diTIPO C

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Direttiva Macchine: norme tipo A

Contengono i concetti fondamentali, i principi di progettazione e gli aspetti generali applicabili a tutte le macchine.

Sono norme di carattere generale; da sole non sono in genere sufficienti a stabilire una piena presunzione di conformit

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Direttiva Macchine: norme tipo A

Esempio norme di tipo A:

EN 12100: Sicurezza del macchinario Concetti fondamentali, principi di progettazione

Parte 1: terminologia di base, metodologia

Parte 2: principi tecnici

EN 14121: Sicurezza del macchinario Principi per la valutazione del rischio

19

Direttiva Macchine: norme tipo B

Riguardano gli aspetti comuni a pi macchine (B1) e i componenti di sicurezza (B2)

In genere definiscono diverse categorie di soluzioni

La soluzione da adottare dipende dalla valutazione del rischio

Non sono in genere sufficienti per attivare la presunzione di conformit ai rischi coperti se non in combinazione, ad esempio, con la norma sulla valutazione del rischio (EN 14121)

20

Direttiva Macchine: norme tipo B

Esempio norme di tipo B:

EN 13850: Sicurezza del macchinario - Arresto di emergenza - Principi di progettazione

EN 13849-1: Sicurezza del macchinario - Parti dei sistemi di comando legate alla sicurezza

Parte 1: principi generali perla progettazione

EN 60204-1: Sicurezza del macchinario - Equipaggiamento elettico delle macchine

Parte 1: prescrizioni generali

21

Direttiva Macchine: norme tipo C

Trattano tutti i pericoli significativi relativi ad una macchina o famiglia di macchine

Se applicate possono attivare il principio di presunzione di conformit per i rischi coperti

Devono essere applicate congiuntamente alle norme richiamate al loro interno per gli aspetti non direttamente coperti

22

Direttiva Macchine: norme tipo C

Esempio norme di tipo C:

UNI EN 1114-1:1998 : Macchine per gomma e materie plastiche

Estrusori e line di estrusione

Requisiti di sicurezza per estrusori

UNI EN 692:2009 Presse Meccaniche: sicurezza

UNI EN ISO 10218-1:2006 : Robot in ambiente industriale: requisiti di sicurezza

23

La norma CEI EN 60204-1

Norma armonizzata ai sensi della DM e della Direttiva BT

Norma di tipo B applicabile ad una vasta tipologia di macchine

Norma valida a livello mondiale (IEC)

Osservazioni:

Norme richiamate nel testo devono essere applicati per gli aspetti richiamati

Le Norme di tipo C (ad es. UNI EN 693:2009 Macchine utensili - Sicurezza - Presse idrauliche) hanno priorit su di essa

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La norma CEI EN 60204-1:campo di applicazione Equipaggiamenti elettrici delle macchine non portatili a mano quando

sono in moto, inclusi i gruppi di macchine che lavorano in modo coordinato

Tensione di alimentazione non superiore a 1000 V AC e 1500 V DC e frequenza di alimentazione non superiore a 200 Hz

Noma valida a livello mondiale (nella versione IEC)

Prescrizioni supplementari sono necessarie per macchine allaperto, in atmosfere esplosive, per miniere o coperte da altre norme specifiche (ad es. EN 60204-32)

Esclusioni:

Circuiti di potenza dove lenergia utilizzata direttamente come mezzo di lavoro (es. circuiti di saldatura)

25

La norma CEI EN 60204-1:criteri applicativi

In relazione al tipo di macchina si deve scegliere lequipaggiamento elettrico in funzione delle misure e dei criteri attuabili (es. circuiti esclusi dal sezionamento generale)

Talvolta necessario adottare criteri specifici o aggiuntivi (ad es. con rischio incendio o esplosione)

Per alcuni aspetti necessario operare delle scelte rispetto alle varie soluzioni previste dalla norma (ad esempio modalit protezione contatti indiretti)

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La norma CEI EN 60204-1:criteri applicativi

ALLEGATO F.

Tabella scelte da operare allinterno della norma CEI EN

60204-1

(Scelta da adottare e documentare)

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La norma CEI EN 60204-1:criteri applicativiEsempi di aspetti che richiedono una scelta specifica:

Protezione contro la scossa elettrica: al cap. 6 sono riportate pipossibilit di scelta

Funzione di emergenza: richiede una scelta appropriata in relazione, ad esempio, alla categoria di arresto, al tipo di dispositivo da utilizzare, alla sua collocazione, ecc.

Comandi a due mani: se usati, necessario definire il tipo da adottare in relazione al rischio evidenziato (cap. 9.2.6.2), nonch le caratteristiche costruttive e di interconnessione con il sistema di comando

Circuiti di sicurezza: scelta della categoria o dei SIL

28

La norma CEI EN 60204-1:criteri applicativi Le soluzioni scelte e le modifiche o aggiunte eventualmente apportate

alle varie prescrizioni della norma, devono essere adeguate in relazione alla valutazione del rischio relativa al prodotto considerato ma

Il semplice riferimento allintera Norma EN 60204-1 non

comunque sufficiente senza fornire le necessarie precisazioni.

NON DEVONO ABBASSARE IL LIVELLO DI SICUREZZA PREVISTO

DALLA NORMA STESSA

(introduzione europea della Norma)

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Esempio di misure specifichepreviste da norme di tipo C

Sicurezza pressa meccaniche a ciclo singolo e carico! scarico

manuale riferimento EN 692

Sistemi di comando: in genere richiesta la ridondanza e sorveglianza

Antiripetitore del colpo: ridondanza e sorveglianza

Comando a due mani: tipo III C della norma EN 574

Arresto di emergenza: arresto di categoria O con sorveglianza e ridondanza

Rapporti fra costruttoreed utilizzatore

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Norma CEI EN 60204-1: obbiettivi fondamentali

La norma pone lattenzione sugli obbiettivi:

sicurezza delle persone e dei beni

congruenza dei comandi impartiti sia manualmente che automaticamente

facilit di manutenzione

Per raggiungere i suddetti obbiettivi indispensabile un intenso scambio

di informazioni tra costruttore ed utilizzatore

32

Norma CEI EN 60204-1:informazioni fondamentali

La valutazione del rischio laspetto fondamentale per le azioni del costruttore e dellutilizzatore: ci consente di attuare il cosiddetto

Per svolgere una corretta valutazione del rischio necessario raccogliere i dati e le informazioni di base relativi alla macchina ed al luogo di lavoro

PRINCIPIO DI INTEGRAZIONE DELLA SICUREZZA NELLA PROGETTAZIONE

33

Norma CEI EN 60204-1:ruoli tra costruttore e utilizzatore

Valutazione del rischio

MISURE DI PROTEZIONE ADOTTATEDAL PROGGETTISTA

Integrazione della sicurezzanella progettazione

Adozioni di protezioni

Rischio

Informazionidellutilizzatore

Informazionidel costruttore

MISURE DI PROTEZIONE ADOTTATEDALLUTILIZZATORE

Organizzazione

Dispositivi di protezione individuale

Rischio residuoa seguitodelle misuredel costruttore

Rischio residuoa seguitodelle misuredellutilizzatore

34

Norma CEI EN 60204-1:definizione dei dati di base

Fattori ambientali

Opere da predisporre

Necessit logistiche

Condizioni di alimentazione

Esigenze di lavorazione

Esigenze di accesso

Rumore ed altri agenti fisici, chimici, biologici

Esigenze di qualifica del personale

Formazione e addestramento

35

Raccolta informazioni tra costruttoreed utilizzatore

E importante raccogliere tutte le informazioni di base e specifiche che sono

indispensabili per adempiere ai R.E.S. della D.M.

Lallegato B deIla Norma EN 60204-1 elenca le principali informazioni

necessarie alla realizzazione dellequipaggiamento elettrico, ma altre

informazioni sono necessarie al completamento delle informazioni da

acquisire.

Le informazioni da acquisire per progettare o intervenire sulla macchina

variano in base alluso finale; ci comporta la necessit di comunicare

tra costruttore ed utilizzatore.

36

Norma CEI EN 60204-1: lAllegato B

Per la raccolta dei dati importanti ai fini della progettazione dellequipaggiamento elettrico pu essere utilizzato il questionario riportato in Allegato B alla norma EN 60204-1

Per alcune voci (ad esempio: condizioni ambientali, condizioni di alimentazione, ecc.) la norma fornisce al suo interno dei valori di riferimento comunemente accettati e da considerare come valori minimi inderogabili.

37

Norma CEI EN 60204-1: aspetti trattati dallAllegato B (principali)Informazioni generali e requisiti speciali e ambiente

Identificazione della macchina e del costruttore (nome costruttore, marca, modello, riferimento ordine, n di serie, ecc.)

Requisiti speciali da soddisfare (uso allaperto, atmosfere esplosive, uso, miniere, ecc.)

Condizioni ambientali ordinarie (temperatura, umidit, altitudine, ambiente EMC)

Condizioni ambientali speciali (atmosfere corrosive, polveri, ambienti particolarmente umidi)

Altri requisiti particolari (ad es. resistenza alla propagazione della fiamma dei cavi)

Vibrazioni, urti, radiazioni

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Raccolta informazioni tra costruttore ed utilizzatore:Allegato B parte 1

Riferimento agli articoli

della norma

Se la risposta positiva

occorrer richiedere la

classificazione dellarea

richiesta la precisazione

in quale ambito

elettromagnetico sar

installato

lequipaggiamento

39

Norma CEI EN 60204-1:aspetti trattati dallAllegato B (principali)

Condizioni di alimentazione e condizioni annesse

Tensione,

Frequenza,

Corrente cc.to presunta

Potenziali futuri aumenti di fabbisogno di alimentazione elettrica

Sistema collegamento a terra del neutro e delle masse; TN-S, TT, IT

40

Raccolta informazioni tra costruttore ed utilizzatore: Allegato B parte 2

La definizione del tipo di sistema di distribuzione che alimenta lequipaggiamento condiziona le scelte progettali relative alla protezione contro i contatti indiretti: un informazione fondamentale che non pu essere omessa

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Norma CEI EN 60204-1: aspetti trattati dallAllegato B (principali)Condizioni di alimentazione e condizioni annesse

Sezionamento del neutro (se presente)

Protezione dei (sovracorrenti) se a carico fornitore dellequipaggiamento

Eventuale riduzione del numero delle protezioni contro il sovraccarico dei motori

Massima potenza per lavvio diretto dei motori

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Norma CEI EN 60204-1: aspetti trattati dallAllegato B (principali)Aspetti di accesso ed uso

Grado di protezione involucri

Accesso allinterno degli involucri e dei luoghi con pericolo elettrico: categorie di persone ammesse

Adozione o meno di serrature con chiavi amovibili per la chiusura di porte o coperchi

Preferenze di colori nellinterfaccia operatore

43

Norma CEI EN 60204-1: aspetti trattati dallAllegato B (principali)Aspetti costruttivi

Se richiesti, tipi di prese per la manutenzione

Dimensione e massa dellequipaggiamento elettrico che possono provocare problemi nel luogo di installazione

Grandezza, posizione e impiego di condotti, passerelle, supporti

dei cavi

Identificazione dei conduttori

44

Raccolta informazioni tra costruttore ed utilizzatore:Allegato B parte 3

Il riferimento ai conduttori prima del dispositivo di protezione - sezionamento generale dellequipaggiamento

una possibilit indicata nella Norma da considerare in relazione alla protezione scelta contro i contatti elettrici

45

Norma CEI EN 60204-1:aspetti trattati dallAllegato B (principali)Documentazione tecnica

Supporto

Lingua

Identificazione e marcatura

Identificazioni funzionali (dispositivi di comando, indicatori visivi e visualizzatori)

Eventuale Marcatura speciale

Certificati e prove

Necessit o meno di certificati di prova per macchine speciali

Necessit o meno di certificati di prova di tipo da produrre per le altremacchine

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Raccolta informazioni tra costruttore ed utilizzatore:Allegato B parte 4

Alle suddette domande devono essere aggiunte altre secondo le specifiche

necessit di informazione: ad esempio nel questionario della CEI EN 60204-1

mancano richieste di informazione circa le zone pericolose

47

Norma CEI EN 60204-1: Allegato BosservazioniLallegato B non normativo ma informativo a supporto dello scambio di dati

necessari tra costruttore ed utilizzatore.

Lallegato B non esaustivo, ma tocca i punti pi importanti; rivolto

prevalentemente agli aspetti fondamentali della norma (facilita

manutenzione, sicurezza,ecc.)

Altri aspetti funzionali, per es. il sw, le prestazioni richieste, ecc devono

essere chiesti al di l dellallegato B

Ogni costruttore deve richiedere ulteriori dati necessari.

48

Raccolta informazioni tra costruttore ed utilizzatore:altre informazioni non contenute nellallegato B

Esempio di ulteriori domande informative

La macchina presenta zone pericolose per le quali necessario prevedere dispositivi di sicurezza elettrici?

Se si, indicare per ognuna di queste la zona e la categoria secondo EN 13849-1 ed. 1999 (o il PL secondo ed. 2006) o il SIL (CEI EN 62061) richiesti per la riduzione del corrispondente rischio

Lintervento relativo ad una macchina nuova o da revisionare?

Che tipo di sostanze o materiali sono utilizzati o prodotti dalla macchina?

Quale classificazione ai fini dellesplosione attribuita allarea ove sarinstallato lequipaggiamento?

Ove esiste limitazione dello spazio specificare quello disponibile e/o lo spazio necessario ai passaggi di servizio.

Quale il livello di rumore di fondo dellattivit?

Vi sono opere edili o di carpenteria da predisporre?

49

In caso di macchine in totale o parziale rifacimento, quale la documentazione disponibile?

Quale limpedenza dellanello di guasto al punto di allacciamento di ogni alimentazione?

Quale la massima corrente di dispersione a terra tollerata per ciascuna linea di alimentazione dellequipaggiamento?

Nellunit produttiva sono frequenti fenomeni di fulminazione diretta -indiretta? (ad es. per la valutazione della necessit di protezione ad esempio con scaricatori di sovratensione su diversi livelli)

Quali segnali occorre scambiare con le macchine attigue o collegate?

Quali cicli di lavoro sono necessari?

Quale contemporaneit dei carichi esiste?

Raccolta informazioni tra costruttore ed utilizzatore:altre informazioni non contenute nellallegato B

50

Esempio: informazione circa la contemporaneit dei carichi del sistema miscelazione liquido alimentare

Raccolta informazioni tra costruttoreed utilizzatore: esempio

110Fase 3

Scarico

010Fase 2

Miscelazione

001Fase 1

Carico

Elettrovalvola

EV1

Motore

M2

Motore

M1

Massima contemporaneit

51

Raccolta informazioni tra costruttoreed utilizzatore: esempio

Progettazione: Possibile suddivisione dei compiti

Nella realt quotidiana vi pu essere una suddivisione di compiti a livello di progettazione realizzazione tra diversi soggetti

A ciascun soggetto compete pertanto lonere dellacquisizione dati e delle documentazioni per quanto di sua competenza

Il problema principale il coordinamento delle diverse figure

MACCHINA

2) Equipaggiamentocomando e controllo

4) software3) Equipaggiamentobordo macchina

1) Parte meccanica

52

Raccolta informazionitra costruttore ed utilizzatore

Progettazione: Possibile suddivisione dei compiti

A = parte progettata e realizzata da costruttore responsabile della macchina

B = parte progettata e realizzata da impresa specializzata del settore elettrico e diversa dal costruttore di macchine

C = parte realizzata da impresa specializzata del settore elettrico e diversa dal costruttore di macchine

(prestazione dopera)

D = software realizzato da ditta specializzata diversa dal costruttore di macchine

E = utilizzatore (pu essere anche costruttore della propria macchina o di parti di essa

EEEECaso 9

EBBECaso 8

CCBECaso 7

DCCACaso 6

DAAACaso 5

ACCACaso 4

BABACaso 3

BBBACaso 2

AAAACaso 1

4) software3) Equipaggiamento

bordo macchina

2) Equipaggiamento

comando e controllo

1) Parte meccanica

MACCHINA

53

Raccolta informazionitra costruttore ed utilizzatore

Proqettazione: possibile suddivisione dei compiti

I precedenti casi evidenziano che:

nel caso 1 il costruttore lunico responsabile e referente verso Iutilizzatore finale

negli altri casi un solo soggetto sar il responsabile finale della macchina ma dovr curare particolarmente:

i rapporti con i sub fornitori

i rapporti con lutilizzatore

la richiesta e la raccolta delle documentazioni dai sub fornitori

la documentazione e da consegnare allutilizzatore finale

54

Norma CEI EN 60204-1: informazioni per macchine prodotte in serie

COME FARE AD ACQUISIRE INFORMAZIONI

PER LE MACCHINE PRODOTTE IN SERIE?

In mancanza di scambio di informazioni tra costruttore ed utilizzatore

Fanno testo le istruzioni fornite dal costruttore

PRIMA PARTEPRIMA PARTE

Impostazione della progettazionedellequipaggiamento elettrico

57

Realizzazione dellequipaggiamento elettrico

Progettare e costruire un equipaggiamento elettrico significa integrare

correttamente ed in modo sicuro ciascuna parte di esso.

EQUIPAGGIAMENTO (CEI EN 60204-1 ari 3.21)

Materiali, dispositivi, apparecchi, accessori e simili utilizzati come parti di,

o congiuntamente allequipaggiamento elettrico di machina.

58

Realizzazione dellequipaggiamento elettrico

Lo sviluppo di un progetto e della realizzazione di un equipaggiamento

elettrico pu essere riassunto nelle seguenti quattro fasi:

FASE PRELIMINARE

FASE DI SVILUPPO

FASE DI VERIFICA

FASE DOCUMENTALE

59

Fase preliminare

la fase pi importante della progettazione, fondamenta su cui si basa tutta

la realizzazione, attraverso la quale occorre assumere le informazioni

necessarie allo sviluppo del progetto.

In tale fase sono fon mentali:

contatti tra costruttore e utilizzatore (o chi gli commissiona la realizzazione dellequipaggiamento elettrico)

raccolta di tutte le possibili informazioni anche con laiuto del questionario allegato B della Norma EI EN 60204-1

60

Fase preliminare: Informazioni da reperire

Scopo per cui la macchina viene realizzata

prestazioni richieste alla macchina o richieste particolari

ambiente in cui la macchina andr ad operare (art. 4.4)

struttura della macchina o del sistema di macchine coordinate ed in particolare di:

parti meccaniche da movimentare

dati di potenza dei motori e dei dispositivi da controllare quali ad esempio elettrovalvole, ecc.

modalit di funzionamento e cicli di lavoro

analisi dei rischi della machina (art.4.1)

dati elettrici al punto di allacciamento (art. 4.3)

61

Per scopo preciso per cui una macchina viene realizzata si intende la

conoscenza della precisa condizione finale del prodotto che essa tratta

partendo dal prodotto di partenza perfettamente definito in ogni sua parte.

Scopo per cui la macchina costruita

Non comprendere perfettamente Io scopo per cui una macchina realizzata

significa rischiare di compiere errori progettuali e di realizzazione che si

ripercuotono sulla sicurezza e sulla funzionalit della macchina stessa

62

Esempio di aspetti di sicurezza

Imbottigliamento dialcol etilico

Imbottigliamentodi acqua minerale

Norma generaledellequipaggiamento

elettrico

Norma materialiantidefragranti e

rischio esplosione

Macchine perimbottigliamento

63

Esempio di aspetti funzionali

Taglio delle verghe quandosono a temperatura dilavorazione a caldo

Taglio delle verghe quandosono a temperatura

ambiente

Accorgimenti tecniciordinari

Necessit di sistema dimisura temperatura

sincronizzato con taglio

Macchine pertaglio verghe ferro

64

Fase preliminare

Pressa idraulicaPressa meccanica

EN 692 EN 693

Pressa

Conoscere lo scopo preciso e per quale preciso utilizzo la macchina viene

costruita fondamentale per lidentificazione delle normative applicabili

(norme tipo B o C).

65

Prestazioni richieste

Le prestazioni richieste, intese nel pi ampio senso, influiscono

principalmente per laspetto funzionale ed incidono nelle scelte progettuali.

LOTTENIMENTO DI PRESTAZIONI ELEVATE DELLA MACCHINA

NON DEVE MAI ESSERE OTTENUTO A SCAPITO DELLA SICUREZZA

DI QUESTA!

66

Prestazioni richieste

Esempi di prestazioni

Numero massimo di pezzi scarti

La velocit di cario o scarico dei pezzi in lavorazione

La velocit, la potenza, laccelerazione, lenergia ecc. messe in gioco

Numero di pezzi prodotti per una data unit di tempo

Tempi di intervento prevedibili per manutenzione o riparazione

Efficienza produttiva della macchina (ore funzionamento I ore disponibili di produzione)

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Fattori ambientali

Il grado di protezione e i materiali da scegliere per lequipaggiamento sono

strettamente leqati allambiente in cui la macchina dovr operare

( CEI 60204-1 parte 4.4).

Tra i fattori pi importanti vi sono: temperatura, altitudine, grado di umidit, contaminanti, vibrazioni o urti (es. presse), presenza radiazioni, polveri, sostanze corrosive o oli uso in ambiente esterno, in climi artici o tropicali uso della macchina i ambienti speciali (es. ambienti a maggior rischio in caso di incendio, presenza di sostanze infiammabili o esplosive)

68

Struttura della macchina

Dallo studio del Lay-out di macchina possibile assumere le informazioni

necessarie al corretto posizionamento dei componenti e dei dispositivi di

sicurezza, ossia:

La suddivisione delle varie parti in cui strutturata la macchina

la visibilit del campo di lavoro

le zone pericolose per loperatore

le posizioni di lavoro del personale addetto

gli accessi alle zone i lavorazione o manutenzione

la necessit o meno i dotare di illuminazione le zone di lavoro

la disposizione pi idonea per i dispositivi di comando e di emergenza

gli spazi necessari per il montaggio, smontaggio e manutenzione dellequipaggiamento)

69

Parti meccaniche da movimentare/controllare

Dallo studio di dettagli di macchina possibile ricavare informazioni utili

per la determinazione della posizione di:

sistemi di misura lineare

encoder

sensori di extra corsa

sensori di posizione

sistemi di controllo a fibre ottiche

sistemi di controllo a fotocellule

Pressostati, ecc.

flussostati

70

Parti meccaniche da movimentare/controllare

Lo studio dei dettagli costruttivi consente anche di determinare le variabili

di controllo su cui agir poi il software e consente di scegliere la soluzione

tecnologica adatta alla situazione.

Esempio:

Supponiamo di avere un carrello azionato da un motore accoppiato con un riduttore ad una vite senza fine che ne causa la traslazione e di doverne controllare il movimento. Le soluzioni possibili sono diverse (trasduttori lineari, encoder, sensori che sentano il passaggio del carrello)

La soluzione idonea dipende sostanzialmente da molteplici fattori quali:

la precisione necessaria nel rilevare la posizione

laccelerazione e velocit massime che possono essere impresse al carrello

ecc

71

Dati di potenza dei motori e dei dispositivida controllare

Terminato il dimensionamento meccanico disponibile la potenza necessaria,

elettrica o elettro pneumatica, da destinare a ciascun organo di

movimentazione.

Le potenze risultanti hanno stretta incidenza sul dimensionamento di:

linee elettriche di collegamento e loro protezioni

fabbisogno di potenza generale dellequipaggiamento

potenze termiche dissipate negli involucri contenenti le parti elettriche di potenza

72

Modalit di funzionamento e cicli di lavoro

La corretta identificazione delle modalit di funzionamento e dei cicli di

lavoro sar utile nella fase di sviluppo del progetto nella quale sono

necessarie informazioni riguardo a:

contemporaneit d carichi

durata massima comando di un organo (motore, elettrovalvola, ecc.)

segnalazioni da inviare alloperatore

organi di comando da predisporre (selettori, pulsanti, ecc.)

allarmi da predisporre acustici, luminosi, a supervisore, a display, ecc.)

statistiche di produzione e invio dati ad altri sistemi interconnessi

definizione dei segnali i interfaccia con altre macchine o sistemi interconnessi

73

Modalit di riferimento e cicli di lavoro

Per modalit di funzionamento si intende ad esempio:

modalit passo - passo

modalit semi automatica

modalit automatica

modalit manuale

modalit auto-apprendimento

ecc.

E sempre opportuno scrivere i cicli di lavoro e modalit di funzionamento

ed avere lapprovazione preliminare scritta dei progettisti o dei responsabili

della macchina

74

Modalit di riferimento e cicli di lavoro

Porre in forma scritta i cicli di lavoro e le modalit di funzionamento non

significa mancare di fiducia verso il costruttore della parte meccanica,

ma consente di:

evitare pericolosi errori di incomprensione, distorsione o errata trasposizione delle informazioni ricevute

mettere a fuoco meglio ed in modo ordinato le esigenze di processo

raccogliere ed ordinare le informazioni che poi andranno integrate nella documentazione finale

definire concretamente le responsabilit di ciascuna parte

75

Valutazione dei rischi

E la fase pi delicata e impegnativa dalla quale dipende la successiva

realizzazione dai circuiti di sicurezza.

Dal buon esito della valutazione dipende la realizzazione dei circuiti di

sicurezza nel rispetto del cosiddetto.

Principio di integrazione della sicurezza

Il punto di partenza Ia valutazione del rischio;

se non viene chiesta al costruttore procedendo ugualmente alla

realizzazione dei circuiti di sicurezza, ci comporta lassunzione

di grosse responsabilit da parte del costruttore della parte

elettrica!

76

La valutazione del rischio la procedura mediante la quale il progettista applica la sua esperienza per identificare i pericoli e le situazioni pericolose e per stimare i rischi associati, al fine di individuare le misure di sicurezza ottimali da adottare.

La norma UNI EN ISO 14121-1:2007 definisce una metodologia normalizzata per attuare la valutazione del rischi nella progettazione di una macchina.

Applicando correttamente la norma UNI EN ISO 14121-1:2007 si possono identificare se e quali circuiti di sicurezza sono necessari non essendovi altro modo di ridurre il rischio alla fonte.

Valutazione dei rischi

77

Valutazione dei rischi

Il risultato della valutazione del rischio da cui partire con la realizzazione

dei circuiti di sicurezza costituito da:

identificazione dei punti di pericolo della macchina per i quali richiesta limplementazione dei circuiti di sicurezza.

la categoria secondo la Norma EN 954-1 (o PL secondo la UNI EN ISO 13849-1) o il SIL secondo la Norma CEI EN 62061 idonea del circuito disicurezza scelto

Talvolta dal riesame della valutazione del rischio, possono derivare

considerazioni che portano a preferire luso protezioni di tipo meccanico.

78

Valutazione dei rischi

Nella valutazione dei rischi della macchina occorre considerare anche quelli

legati agli aspetti elettrici tradizionali quali:

contatti diretti

contatti indiretti

ustioni

archi elettrici

Lapplicazione corretta della Norma CEI EN 60204-1 copre gi i rischi

elettrici tradizionali per lequipaggiamento elettrico

79

Valutazione dei rischi

Vi sono alcuni a aspetti meccanici che coinvolgono la scelta della struttura

della parte elettrica alcuni aspetti fondamentali sono:

Necessit di frequenti spostamenti, movimenti e trasporto

Necessit di cambio arti macchina (attrezzi intercambiabili)

Necessit di manutenzione e pulizia di alcuni parti di macchina

80

Altri aspetti meccanici

Queste esigenze possono comportare la necessit di:

Prevedere collegamenti con conduttori flessibili ed adeguatamente protetti

Prevedere sistemi di collegamento e scollegamento che possono essere rapidi (connettori) o relativamente rapidi (morsettiere) se necessario senza sezionare lalimentazione generale

Prevedere sistemi di sezionamento della potenza sulle alimentazioni delle parti di cui si rende necessaria la manutenzione

Linterfaccia con la retedi alimentazione: sezionamento

e interruzione elettrica(Capitolo 5)

82

Allacciamento elettrico: aspetti generali

Linterfacciamento della macchina con lalimentazione uno degli aspetti

pi importanti per la corretta realizzazione dellequipaggiamento.

Tale problema basilare coinvolge direttamente o indirettamente i seguenti

punti:

Aspetti elettrodinamici e termici (cc. e tenuta termica)

Contatti diretti soprattutto indiretti

Aspetti di sicurezza (sezionamento dei circuiti)

Aspetti responsabiIistici (tra costruttore ed utilizzatore)

83

Allacciamento elettrico: aspetti generali

Sia per la Direttiva Macchine (RES 1.6.3) che per la Norma CEI EN 60204-1, ogni equipaggiamento deve essere dotato di un sezionatore dellenergia elettrica per ogni alimentazione elettrica della macchina;

Il dispositivo di sezionamento macchina il confine tra

macchina ed impianto elettrico di distribuzione.

Alimentazione e sezionamento per la

Direttiva Macchine e per la Norma CEI EN 60204-1

CONCETTO FONDAMENTALE

84

Sezionamento ed interruzione secondola Norma CCEI EN 60204-1

ALIMENTAZIONE ELETTRICA

CIRCUITIESCLUSI

Dispositivi diSezionamento

Per partiDellequipaggiamento

(rischi elettrici)

Dispositivi diSezionamento

Per partiDellequipaggiamento(blocchi meccanici)

DISPOSITIVO DI SEZIONAMENTOPRINCIPALE

Punto di connessione (PE)

85

Alimentazione elettrica

La Norma CEI EN 60204-1 raccomanda di collegare cavi dellalimentazione

esterna direttamente ai morsetti dingresso del dispositivo di sezionamento

Principale

Il termine si raccomanda da intendersi in termine forte e lallacciamento

pertanto da effettuare sopra i morsetti del sezionatore generale salvo

impossibilit tecnica o motivi seri

86

Alimentazione elettrica

Tutto quanto a monte del dispositivo di sezionamento principale, non viene

a far parte dellequipaggiamento elettrico di macchina e dovr fare

riferimento alle Norme elettriche impiantistiche.

Fanno eccezione i circuiti esclusi dal sezionamento principale, che sono a

tutti gli effetti da considerare come facenti parte dellequipaggiamento

elettrico di macchina.

87

Alimentazione elettrica

Nel caso di pi macchine complesse ed estese ammessa la possibilit di pialimentazioni e quindi la presenza di pi dispositivi di sezionamento.

In questo caso i dispositivi di sezionamento devono esser interbloccati fra

loro, qualora si possano verificare condizioni pericolose per le persone o

danni alla macchina od alla produzione.

88

Alimentazione elettrica

Per la protezione della linea di alimentazione, necessario definire

chi si assumer a termini contrattuali lonere della protezione.

Per linea di alimentazione si intende la linea elettrica che collega il quadro di distribuzione che alimenta la macchina al punto di allacciamento della macchina (morsetti del sezionatore generale).

89

Alimentazione elettrica

CEI EN 60204-1 art. 7.2.2

Se non diversamente specificato dallutilizzatore, il fornitore

dellequipaggiamento elettrico non responsabile della fornitura di un

dispositivo di protezione contro le sovracorrenti per i conduttori

dalimentazione dellequipaggiamento elettrico.

Per la linea di alimentazione dalla macchina e la sua protezione necessario

quindi uno scambio di informazioni tra costruttore ed utilizzatore (allegato B)

90

Alimentazione elettrica

Il costruttore dellequipaggiamento elettrico pu fornire allutilizzatore

seguenti informazioni per lallacciamento elettrico:

la corrente di cortocircuito condizionata massima ammessa;

la corrente di cresta corrispondente alla Icc al punto di consegna massima ammessa;

la corrente nominale assorbita dallequipaggiamento;

la corrente ammissibile di breve durata;

il valore I2t massimo ammesso;

la caduta massima di tensione tollerata, ecc..

la necessit o meno d I neutro

91

Punto di connessione: morsetto PE

Per ogni alimentazione, in prossimit dei morsetti dei conduttori di fase

associati, deve essere previsto un morsetto di adeguate dimensioni per il

collegamento della macchina al sistema di protezione esterno di messa a

terra o al conduttore esterno di protezione.

Il morsetto per il conduttore di protezione esterno deve essere identificato

dalla marcatura con le lettere

PE

92

Punto di connessione: morsetto PE

Il sistema TN-C non deve mai essere utilizzato allinterno di un

equipaggiamento elettrico (art. 5.1); il sistema interno di una macchina

pertanto sempre del tipo TN-S.

93

Alimentazione elettrica

DISPOSITIVI DI SEZIONAMENTO PRINCIPALE

Prescrizione dellaDirettiva Macchine

Prescrizione dellaNorma CEI EN 60204-1

Prescrizionegenerali

Tipi didispositivi

Prescrizioniparticolari

94

Prescrizione della Direttiva Macchine

(allegato 1 - RES)

16.3. Isolamento alle fonti di alimentazione di energia

Ogni macchina deve essere munita di dispositivi che consentono di isolarla

da ciascuna delle sue fonti di alimentazione di energia. Questi dispositivi

debbono essere chiaramente individuati e potersi bloccare qualora il

collegamento rischi di presentare un pericolo per le persone esposte.

Nel caso di macchine alimentate ad energia elettrica mediante una spina ad

innesto, sufficiente la separazione della spina.

95

Prescrizione della Direttiva Macchine

Il dispositivo deve essere parimenti bloccato nel caso in cui loperatore non

possa verificare leffettivo costante isolamento da tutte le posizioni che deve

occupare. Leventuale energia residua o immagazzinata dopo lisolamento

della macchina deve poter essere dissipata senza pericolo per le persone

esposte.

In deroga al requisito recedente, taluni circuiti possono non essere separati

dalla loro fonte di energia onde consentire, ad esempio, il supporto di pezzi,

la tutela di informazioni, Iilluminazione delle parti interne, ecc.

In questo caso devono essere prese disposizioni particolari per garantire la

sicurezza degli operatori.

96

Prescrizione della Norma CEI EN 60204-1

Il dispositivo di sezionamento dellalimentazione necessario per gli

interventi di media/lunga data che devono essere attuati con la macchina

disalimentata e che possono richiedere anche la presenza di persone non

particolarmente istruite sui pericoli di natura elettrica (esempi: lavori

riparazione su parti elettriche, meccaniche o fluidiche, localizzazione di

guasti, sostituzione di componenti elettrici, ecc.)

Ai sensi della norma EN 60204-1 il sezionamento inteso avvenga sotto carico

97

Tipi di dispositivi

TIPIAMMESSI

a) Interruttore - sezionatore con o senza fusibili conformeIEC 60947-3 con categoria di impiego AC-23B o DC-23B

e) Una combinazione spina/pressa per lalimentazionemediante cavo flessibile

d) Qualsiasi altro dispositivo di interruzione conforme a una normadi prodotto IEC per lo stesso, che soddisfi la prescrizione diSezionamento della IEC 60947-1, nonch una categoria di

utilizzazione definita nella norma di prodotto come idonea per ilsezionamento di motori o di altri carichi induttivi

c) Interruttore automatico adatto al sezionamentoconforme a IEC 60947-2

b) Sezionatore con o senza fusibili conforme IEC 60947-3 eContatto ausiliario che apre automaticamente tutti i circuiti

di carico prima dellapertura del sezionatore

98

Tipi di dispositivi

CATEGORIA DI UTILIZZAZIONE APPLICAZIONI manovra frequente manovra non frequente (*)

AC-20 A AC-20 B Chiusura e interruzione a vuoto

AC-21 A AC-21 B Manovra di carichi resistivi con sovraccarichi di modesta entit

AC-22 A AC-22 B Manovra di carichi misti, resistivi e induttivi, con sovraccarichi di

modesta entit

AC-23 A AC-23 B Manovra di motori, o altri carichi

induttivi, sovraccarichi di modesta entit

(*) Ad esempio, linterruttore viene aperto solo per effettuare la manutenzione della macchina comandata.

Un interruttore di manovra, chiamato comunemente interruttore non automatico, destinato a stabilire, portare ed interrompere le correnti in condizioni ordinarie del circuito.

Se linterruttore possiede anche le caratteristiche di sezionatore viene denominato interruttore di manovra-sezionatore ed idoneo per svolgere anche la funzione di sezionamento del circuito.

99

Tipi di dispositivi

Il semplice sezionatore, invece, un apparecchio di manovra capace di aprire o chiudere un circuito solo quando la corrente interrotta, o stabilita, trascurabile.

E necessario proteggere dalle sovracorrenti gli interruttori di manovra e gli interruttori di manovra-sezionatori ponendo a monte un dispositivo di protezione indicato dal costruttore.

Altre volte, gli interruttori di manovra e gli interruttori di manovra-sezionatori sono combinati con fusibili: in tal caso non solo sono autoprotetti dalle sovracorrenti, ma possono svolgere anche la protezione del circuito

100

Tipi di dispositivi: simboli

101

Prescrizioni particolari per dispositivi a), b), c) e d)

Devono isolare lequipaggiamento elettrico dallalimentazione e avere una posizione di aperto e di chiuso, chiaramente marcate con O e I;

Avere unapertura visibile oppure un indicatore di posizione in grado di indicare la posizione di aperto soltanto se tutti i contatti sono effettivamente aperti e se le prescrizioni per la funzione di isolamento sono state rispettate

Devono avere degli organi di manovra esterni, per es. una maniglia (eccezione: salvo il caso di dispositivi servocomandati); la maniglia raccomandata di colore NERO o GRIGIO (eccezione: salvo luso combinato come arresto di emergenza che deve essere ROSSA su sfondo GIALLO)

102

Prescrizioni particolari per dispositivi a), b), c) e d)

La maniglia del dispositivo di sezionamento deve essere facilmente accessibile e situata fra 0,6 m e 1,9 m sopra il piano di servizio. Si raccomanda un limite massimo di 1,7 m

Il dispositivo deve essere bloccabile nella posizione di aperto (sezionato) (es. lucchetto); quando bloccato in apertura non deve essere richiudibile ne a distanza ne localmente

Interrompere obbligatoriamente tutti i circuiti attivi ad eccezione del neutro N nei sistemi TN (eccetto alcuni paesi come ad es. la Francia dove il neutro deve essere sempre sezionato)

103

Prescrizioni particolari per dispositivi a), b), c) e d)

Il potere di interruzione del dispositivo di sezionamento deve essere stabilito in base alla correte a rotore bloccato del motore di maggiore potenza + somma delle correnti di funzionamento nominali di tutti gli altri motori e/o carichi (salvo contemporaneit comprovata)

Tutto lequipaggiamento, dispositivo di sezionamento generale compreso, deve essere in grado di sopportare qualsiasi sovracorrente (cortocircuito e sovraccarico)(art. 7.2) che si possa verificare al punto di installazione

Per il dispositivo di sezionamento generale si rispetta la prescrizione sopra,

per esempio, utilizzando un interruttore automatico con funzione di

sezionamento o un sezionatore con fusibili a protezione anche delle dorsali

principali dellalimentazione.

104

Prescrizioni particolari per dispositivi e presa/spina

Devono avere la capacit di interruzione, o essere interbloccato con un dispositivo di interruzione con una capacit di sezionamento sufficiente a interrompere la corrente a rotore bloccato del motore di maggior potenza + somma delle correnti di funzionamento normali di tutti gli altri motori e/o carichi (salvo, comprovata contemporaneit)

Rispettare le prescrizioni per presa/spina da a) ad f) riportate nel cap. 13.4.5 d la Norma

105

Prescrizioni generali per presa/spina per sezionamento

Devono essere di tipi tali da evitare un contatto accidentale con parti attive in qualsiasi momento, compresa linserzione o la disinserzione dei connettori.

Il grado di potenza deve essere almeno IPXXB (circuiti PELV esenti)

Il componente che rimane attivo dopo il sezionamento deve avere un grado di protezione almeno pari a IP2X IPXXB, (circuiti PELV esenti)

106

Prescrizioni generali per presa/spina per sezionamento

Avere un contatto di messa a terra anticipato in chiusura e ritardato in apertura se utilizzate su sistemi TN o TT

Se utilizzate per connessioni/sconnessioni sotto carico devono avere una sufficiente capacit di interruzione del carico.

Se la combinazione spina/presa classificata per 30 A o oltre, deve essere interbloccata da un dispositivo di interruzione in modo che la connessione e il sezionamento siano possibili solo se tale dispositivo in posizione aperta.

107

Prescrizioni generali per presa/spina per sezionamento

Le combinazioni spina/presa con correnti nominali > 16 A devono essere del tipo a ritenuta per prevenire il sezionamento involontario o accidentale.

Indipendentemente dallamperaggio della presa/spina queste devono essere del tipo a ritenuta se la sconnessione involontaria pu provocare una situazione pericolosa.

Valutazione dei rischi

108

Prescrizioni generali per presa/spina per il resto dellequipaggiamento elettrico

Presa/spina con custodie metalliche devono essere collegate al circuito di

protezione (circuiti PELV esenti)

Presa/spina destinate a carichi di potenza ma non destinate a essere

sezionate sotto carico devono avere:

mezzi di ritenta contro il distacco involontario o accidentale

chiara identificazione che specifichi che non sono destinate essere sezionate sottocarico.

109

Prescrizioni generali per presa/spina per il resto dellequipaggiamento elettrico

Quando presente pi di una combinazione spina/presa nello stesso equipaggiamento elettrico, le combinazioni associate devono essere chiaramente identificabili (raccomandato luso di una codifica meccanica non intercambiabilit delle spine)

Combinazioni spina/presa per circuiti di controllo devono rispettare le prescrizioni applicabili della IEC 61984 (connettori)

Per circuiti di comando e controllo non si devono usare prese/spina per uso residenziale o analogo

110

Dispositivi di interruzione

Si utilizzano per evitare avviamenti inattesi e pericolosi durante i lavori di

manutenzione (di natura non elettrica) che non richiedono la

disalimentazione completa della machina (ad es. pulizie o controlli)

Sono in genere utilizzati per interrompere singoli circuiti o parti della

macchina quando:

esiste la necessit di operare su parti di macchina con machina in servizio

vi e Iimpossibilit di bloccare con lucchetto il sezionatore generale di macchina in posizione di aperto

111

Tipi di dispositivi ammessi

TIPIAMMESSI

3) Contattori o altri dispositivi di interruzione

2) sezionatori, cartucce per fusibili asportabili e connessioni asportabili solo se posti in area di

servizio elettrico chiusa

1) Tutti quelli gi previsti per ilsezionamento dellalimentazione

112

Prescrizioni generali

I dispositivi di interruzione devono:

Essere adatti ed appropriati alluso nominale cui sono destinati (tensioni, correnti, ecc.)

Avere grado di protezione idoneo allambiente di utilizzo

Sopportare le sollecitazioni ordinarie e di guasto

Essere correttamente posizionati e chiaramente identificabili

Dotati di mezzi per garantire il blocco nella posizione di aperto (fanno eccezione le prese/spina se sotto diretto controllo delloperatore)

113

Sezionatori, piastrine asportabili con fusibilee piastrine asportabiliPossono esser utilizzate solo quando in aree di servizio elettriche chiuse

(3.19) Area di servizio elettrico chiusa

locale o luogo per lequipaggiamento elettrico, laccesso al quale riservato

a persone istruite o avvertite, avviene mediante apertura di una porta o

rimozione di una barriera con uso di chiavi o utensili, ed chiaramente

contrassegnato da segnali di avvertimento adeguati

114

Contattori o altri dispositivi di interruzione

Contattori e altri dispositivi similari possono essere usati solo

per situazioni quali:

ispezioni

regolazioni

lavori sullequipaggiamento per cui:

non si hanno pericoli legati a scosse elettriche e ustioni

i mezzi di sezionamento rimangono efficaci per tutta la durata dei lavori

i lavori sono di lieve entit, per es. sostituzione dei dispositivi a spina senza alterare il cablaggio esistente

115

Dispositivi di sezionamento

Si utilizzano al fine di consentire lesecuzione di lavori quando esso non

in tensione ed isolato.

Sono in genere utilizzati per sezionare singoli circuiti o parti

dellequipaggiamento elettrico e devono essere:

adeguati alluso previsto (ordinario e di guasto) e collocati correttamente

facilmente identificabili relativamente a quale parte o circuito dellequipaggiamento da loro servita

Devono essere forniti mezzi adeguati per prevenire una chiusura non

intenzionale e/o erronea di tali dispositivi dal controllore o da altri punti.

116

Tipi di dispositivi ammessi

TIPIAMMESSI

IL DISPOSITIVO DI SEZIONAMENTO DELLALIMENTAZIONE PUO ESSERE UTILIZZATOANCHE COME DISPOSITIVO DI SEZIONAMENTO

2) sezionatori, cartucce per fusibili asportabili e connessioniasportabili solo se posti in area di

servizio elettrico chiusa

1) Tutti quelli gi previsti per ilsezionamento dellalimentazione

117

Dispositivi di sezionamento e dispositividi interruzione

OSSERVAZIONI GENERALI

Il tipo, lubicazione ed il numero dei dispositivi di sezionamento o di

interruzione sono determinati:

dalla configurazione della macchina

dalla necessit della presenza di persone nelle zone pericolose

dal tipo di interventi che previsto siano eseguiti

dalla valutaione del rischio

In ogni caso deve essere ben chiaro quale macchina, parte di macchina

o di equipaggiamento elettrico viene sezionato o interrotto dal dispositivo

considerato

118

Circuiti esclusi

Alcuni circuiti di macchina possono non essere interrotti dal sezionatore

generale, ossia:

circuiti di illuminazione che alimentano le lampade utilizzate durante i lavori di manutenzione o di riparazione

i circuiti di alimentazione di prese di corrente utilizzate solo per collegare utensili di riparazione o di manutenzione (per es. trapani portatili, apparecchiature di prova);

i circuiti di protezione di minima tensione utilizzati solo per sgancio in caso di guasto all alimentazione;

119

Circuiti esclusi

circuiti che devono normalmente restare in tensione per un funzionamento corretto dellequipaggiamento (per es. resistenze preriscaldo, apparecchi di memorizzazione di programma);

circuiti di comando e controllo di interblocco.

E raccomandato che i circuiti esclusi siano comunque dotati di proprio

sezionatore

Il fatto che la norma non obblighi i circuiti esclusi dallessere dotati di

proprio sezionamento, non esonera comunque dal garantire per tali circuiti

la protezione dalle sovracorrenti

120

Circuiti esclusivi: segnalazione

I circuiti esclusi devono essere segnalati mediante:

targhetta di avvertimento in prossimit del dispositivo di sezionamento generale

un avvertimento sul manuale di istruzione

Uno o pi dei seguenti provvedimenti:

posizionare in modo permanente una targhetta di avvertimento in prossimit di ogni circuito escluso

il circuito escluso deve essere separato dagli altri circuiti (ad es. dietro protezioni rimovibili con attrezzo)

i conduttori devono essere identificati da un colore diverso, (ad esempio larancio secondo art. 13.2.4 e precisandolo sulla documentazione)

Protezione controla scossa elettrica

(Capitolo 6)

122

Definizioni principali

PARTE ATTIVA (art. 3.33 CEI EN 60204-1)

Conduttore o parte conduttrice destinata a essere in tensione durante il

servizio ordinario, compreso il conduttore di neutro ma, per convenzione,

escluso il conduttore PEN.

MASSA (art. 3.23 CEI EN 60204-1)

Parte conduttrice di un equipaggiamento elettrico che pu essere toccata

e che non in tensione in condizioni ordinarie di funzionamento, ma che

pu essere in tensione in condizioni di guasto.

Nota: una parte conduttrice che pu andare in tensione solo perch a

contatto con una massa, non una massa

123

Definizioni principali

MASSA ESTRANEA (art 3.24 CEI EN 60204-1)

Parte conduttrice non elettrica e in grado facente parte di introdurre

uninstallazione un potenziale, generalmente il potenziale di terra

CONTATTO DIRETTO (art 312 CEI EN 60204-1)

Contatto di persone o animali con parti attive

CONTATTO INDIRETTO (art 3.29 CEI EN 60204-1)

Contatto di persone o animali con masse che risultano in tensione per

effetto di una avaria

124

Definizioni principali

INVOLUCRO (art. 3.20 CEI EN 60204-1)

Elemento in grado di fornire la protezione dellequipaggiamento contro

alcune influenze esterne e contro il contatto diretto da ogni direzione.

BARRIERA (art. 3.3 CEI EN 60204-1)

Parte che assicura la protezione contro i contatti diretti da tutte le direzioni

abituali daccesso

OSTACOLO (art. 3.38 CEI EN 60204-1)

Elemento inteso a impedire un contatto involontario, ma non a impedire

un contatto diretto intenzionale

125

Protezione contro i contatti diretti

MISURE DIPROTEZIONE

Mediante involucri

Mediante luso del PELV(protezione parziale, si veda contatti indiretti)

Contro le tensioni residue

Mediante isolamento delle parti attive

Mediante barriere

126

Protezione mediante involucri

Consiste nel racchiudere la parte attiva allinterno un involucro in modo che

questa non possa essere toccate dalle persone.

Affinch la protezione sia efficace occorre che linvolucro rispetti

determinati minimi gradi di protezione.

Grado di Protezione IP : il codice IP ( International Protection ) una convenzione definita nella norma EN 60529 ( recepita dal CEI come norma CEI 70-1 ) per individuare il grado di protezione degli involucri dei dispositivi elettrici ed elettronici ( tensione nominale fino a 72.5 kV ) contro la penetrazione di agenti esterni di natura solida o liquida. Al prefisso IP vengono fatte seguire le cifre caratteristiche.

esempi: IPX4, IP2X, IP44, IP67, IP55, IPXXB

127

Protezione mediante involucri: codice P

Indicano che la sigla utilizzatasimboleggia internazionale

IP 2 3 C H

La lettera addizionale indica il grado di protezione per le personeContro laccesso a parti pericolose

La seconda cifra indica la protezione controla penetrazione di acqua (numero compreso fra 0 e 8 )

La prima cifra indica la protezione controla penetrazione dei corpi (numero compreso fra 0 e 6 )

La lettera supplementare mirata a fornire ulteriori informazioni aggiuntive(indicate nella norma di prodotto specifica)

N

O

R

M

A

C

E

I

E

N

6

0

5

2

9

128

Grado IP: prima cifra

La prima cifra del grado di protezione IP indica la protezione contro il contatto di corpi solidi esterni e contro l'accesso a parti pericolose

cifra protezione del materiale protezione delle persone0 non protetto .

1protetto contro corpi solidi di dimensioni

superiori a 50 mm.protetto contro l'accesso con il dorso

della mano

2protetto contro corpi solidi di dimensioni

superiori a 12 mm protetto contro l'accesso con un dito

3protetto contro corpi solidi di dimensioni

superiori a 2.5 mmprotetto contro l'accesso con un

attrezzo

4protetto contro corpi solidi di dimensioni

superiori a 1 mm protetto contro l'accesso con un filo5 protetto contro la polvere protetto contro l'accesso con un filo6 totalmente protetto contro la polvere protetto contro l'accesso con un filo

129

Grado IP: seconda cifra

La seconda cifra del grado di protezione IP indica la protezione contro la penetrazione dei liquidi

cifra protezione del materiale0 non protetto

1

protetto contro la caduta verticale di gocce d'acqua

2

protetto contro la caduta di gocce d'acqua con inclinazione max di 15

3 protetto contro la pioggia 4 protetto contro gli spruzzi d'acqua

5 protetto contro i getti d'acqua 6 protetto contro le ondate

7 protetto contro gli effetti dell'immersione 8 protetto contro gli effetti della

130

La lettera aggiunta utilizzata solo se la protezione effettiva contro l'accesso a parti pericolose superiore a quella indicata dalla prima cifra, e in tal caso la prima cifra viene quindi sostituita da una x.

Grado IP: la lettera aggiunta

lett. protezione delle personeA

protetto contro l'accesso con il dorso della B protetto contro l'accesso con un dito C

protetto contro l'accesso con un attrezzo D protetto contro l'accesso con un filo

131

Grado IP: lettera supplementare

lett. protezione del materialeH

apparecchiature ad alta tensione

M

provato contro gli effetti dannosi dovuti all'ingresso dell'acqua con

S

provato contro gli effetti dannosi dovuti all'ingresso dell'acqua con

W adatto all'uso in condizioni atmosferiche

132

Gradi di protezione significativi

X: nessuna indicazione sullaProtezione contro lacqua

2: non deve penetrare completamente ilCalibro oggetto sfera di diametro 12,5 mm eil dito di prova articolato di diametro 12 mm

E di lunghezza 80 mm pu penetrareMa deve mantenersi ad una distanza

Adeguata delle parti pericoloseINVOLUCROCON GRADOPROTEZIONE

IP2X

La prima cifra ha il doppio significato di protezione contro la penetrazione

di corpi solidi e protezione contro laccesso a parti pericolose

133

Gradi di protezione significativi

X: nessuna indicazione sullaProtezione contro lacqua

X: nessuna indicazione sullaccessoDi corpi solidi

INVOLUCROCON GRADOPROTEZIONE

IPXXB

B: il dito di prova articolato di diametro 12 mm e di lunghezza80 mm pu penetrare ma deve mantenersi ad una

Distanza adeguata delle parti pericolose

134

Gradi di protezione significativi

X: nessuna indicazione sullaProtezione contro lacqua

4: Non deve penetrare affatto il calibro oggettoDi diametro 1,0 mm e il calibro di accessibilit

Di diametro 1,0 mm non deve penetrare

INVOLUCROCON GRADOPROTEZIONE

IP4X

135

Gradi di protezione significativi

X: nessuna indicazione sullaProtezione contro lacqua

X: nessuna indicazione sullaccessoDi corpi solidi

INVOLUCROCON GRADOPROTEZIONE

IPXXD

D: il calibro di accessibilit di diametro 1,0 mmE lunghezza 100 mm deve mantenere una

Adeguatezza delle parti pericolose

136

Gradi di protezione significativi

X: nessuna indicazione sullaProtezione contro lacqua

1: Non deve penetrare completamente il calibroOggetto, sfera di diametro 50 mm

e il calibro di accessibilitDi diametro 50,0 mm deve rimanere ad unaAdeguata distanza dalle parti pericolose

INVOLUCROCON GRADOPROTEZIONE

IP1X

137

Gradi di protezione significativi

X: nessuna indicazione sullaProtezione contro lacqua

X: nessuna indicazione sullaccessoDi corpi solidi

INVOLUCROCON GRADOPROTEZIONE

IPXXA

A: il calibro di accessibilit di diametro 50 mmdeve mantenere unadeguata distanza dalle

parti pericolose

138

Grado di protezione minimo per tutto lequipaggiamento

Nel caso di luoghi di libero accesso a tutte le persone, compresi bambini,

nel caso d involucri con parti superiori facilmente accessibili

Grado minimo di protezione

IP2X o IPXXB

IP4X o IPXXD

139

Accesso allinterno degli involucri

MISURE DISICUREZZA

PER LACCESSO

ALLINTERNODEGLI

INVOLUCRILibero accesso se tutte le parti attive interne allinvolucro

(senza chiave o sezionamento)Se protette con grado minimo IP 2X o IP XXB

Sezionamento delle parti attiveEntro linvolucro prima della sua apertura

Uso di una chiave o utensile perLapertura dellinvolucro

(per limitare laccesso a persone avvertite ed istruite)

140

Uso di una chiave o utensile per lapertura dellinvolucro (per limitare laccesso a persone avvertite ed istruite)

Le parti attive sulla faccia interna delle porte devono avere un grado di protezione almeno pari a IP1X.o IPXXA.

Le parti attive in tensione che possono essere toccate durante il ripristino o la regolazione di dispositivi che prevedano tali operazioni con equipaggiamento ancora in tensione, devono avere un grado di protezione almeno pan a IP2X o IPXXB

Dal punto di vista pratico risulta opportuno realizzare il tutto con grado di protezione IP2X

141

Sezionamento delle parti attive entro linvolucro prima delle sua apertura

Si deve realizzare interblocco tale per cui:

lapertura della porta possa avvenire solo quando il sezionatore aperto

il sezionatore possa essere chiuso solo quando la porta chiusa

Devono essere forniti mezzi per limitare alle sole persone avvertite o istruite Iaccesso a parti attive, dietro a porte non direttamente interbloccate con i mezzi di sezionamento

142

Sezionamento delle parti attive entro linvolucro prima della sua apertura

Le parti ancora attive dopo lapertura devono avere grado di protezione

minimo IP2X o IPXXB ed essere marcate con il segno grafico

Fanno eccezione:

circuiti di interblocco segnalati con adeguata colorazione

morsetti in ingresso al sezionatore se montato da solo in involucro separato

143

Sezionamento delle parti attive entro linvolucro prima della sua apertura:ECCEZIONE

Si pu neutralizzare linterblocco con utensile o dispositivo speciale (persone

avvertite o istruite) come indicato dal fornitore se:

sia possibile aprire in ogni istante linterruttore con interblocco neutralizzato e bloccarlo in aperto o impedire la richiusura

chiudendo la porta linterblocco si ripristini automaticamente,

parti attive toccabili in fase di ripristino o regolazione devono avere grado minimo lP2Xo IPXXB (sulle porte IP1X o IPXXA)

siano riportate le istruzi4ni sulla documentazione

144

Libero accesso su tutte le parti attive interne allinvolucro hanno grado minimo IP 2X o IP XXB

Lapertura senza chiave o utensile e senza sezionamento delle parti attive possibile solo se tutte le parti attive hanno grado almeno IP2X o 1PXXB

Se barriere assicurano tale protezione, deve essere necessario un utensile per la loro rimozione oppure le parti attive protette dalle stesse devono essere automaticamente sezionate alla rimozione della barriera.

145

Scelta modalit di accesso interno involucro

Necessit di accesso con

equipaggiamento in tensione?

Accesso previsto solo per persone

istruite o avvertite?

Sezionamento delle parti attive interne

allinvolucro tramite interblocco

Protezione di tutte le parti attive con grado di protezione almeno uguale a IP2X o IPXXB

Sezionamento delle parti attive interne allinvolucro allatto dellapertura della porta di accesso (es. tramite

interblocco)

Restano delle parti attive dopo lapertura

del sezionatore principale?

NO

PROTEZIONE ADEGUATA

Protezione delle parti che

restano attive con IP2X o IPXXB

SI

NO

NO SI

E possibile laccesso tramite luso di chiave o utensile; le parti attive

presenti allinterno devono essere protette come da

punto 6.2.2 a) della normaPossibilit di disabilitazionedellinterblocco solo da parte di persone istruite: devono essere soddisfatte le prescrizioni del

punto 6.2.2 b) della norma

SI

146

Protezione mediante isolamento delle parti attive

Le parti attive devono essere completamente ricoperte con un isolamento che pu essere rimosso solo mediante distruzione.

Lisolamento deve essere in grado di sopportare le sollecitazioni meccaniche, chimiche, elettriche e tecniche soggetto durante il servizio.

Pitture, vernici, lacche o prodotti simili, sono inadeguati per la protezione contro la scossa

147

Protezione contro le tensioni residue

Lequipaggiamento quando disalimentato presenta tensioni superiori a 60V?

La caricaimmagazzinata

superiore a 60 uC?

Nessuna misura di protezione necessaria

Alimentazione dei componenti

Da presa a spinaFissa

E possibile scaricare la tensione sotto i 60V entro 5s senza creare disturbi allequipaggiamento?

E possibile scaricare la tensione sotto i 60V entro 1s senza creare disturbi allequipaggiamento?

Avviso di pericolo e

informazione tempo di scarica

Scarica entro 5s

Scarica entro 1s

Protezione parti attive almeno IP2X

o IPXXB

E possibile proteggere le parti attive almeno

con grado IP2X o IPXXB?

Dispositivi di sezionamento

supplementari o dispositivo di

avviso

SS

S S

S

NONO

NO NO

NO

148

Protezione mediante barriere assicura la protezione anche controi contatti intenzionati con le parti attive nelle direzioni abituali di accesso

una misura da applicare SOLO se non sia possibile realizzare laprotezione mediante utilizzo di involucri o isolamento delle parti attive.

Per la protezione m mediante barriere si rimanda alle prescrizioni della 60364-4-41 art. 4 12.2

Protezione mediante barriere

149

Protezione mediante ostacoli o messafuori portata

Sono misure applicabili SOLO se non sia possibile realizzare la protezione

mediante utilizzo di involucri o isolamento delle parti attive.

Protezione mediante ostacoli

Si rimanda alle prescrizioni della IEC 60364-4-41 art. 412.3

Protezione mediante essa fuori portata

Si rimanda alle prescrizioni della IEC 60364-4-41 art. 412.4

Sono misure generalmente poco utilizzate (barriere e ostacoli) nellequipaggiamento elettrico delle macchine soprattutto alla luce del fatto che offrono un grado di protezione contro i contatti diretti che risulta efficace solo se lequipaggiamento elettrico collocato in luoghi accessibili solo a persone esperte o avvertite.

150

Protezione contro i contatti indiretti

MISURE DIPROTEZIONE

Mediante luso del PELV

Separazione elettrica

Classe II o isolamentoequivalenteImpedire la

Comparsa diUna tensione

pericolosa

Interruzione automaticaDellalimentazione prima che la suaComparsa crei pericolo alle persone

E intesa ad impedire condizioni pericolose dovute a guasti dellisolamento

tra parti attive e masse.

151

Protezione mediante classe II o isolamento equivalente

Uso di dispositivi o apparecchiature elettriche

di Classe II (doppio isolamento, isolamentorinforzato o mediante

isolamento, equivalente, pubblicazione IEC 61140)

Si applica una o pi delle seguenti misure:

Applicazione di isolamento supplementare o rinforzato

conformemente ad IEC 60364-41 art. 413.2

Uso di apparecchiature con isolamento totale conforme alla IEC

60439-1

152

Protezione mediante separazione elettrica

La separazione elettrica di un singolo circuito intesa ad impedire che

generi una tensione di contatto pericolosa attraverso il contatto con le

masse suscettibili di essre messe in tensione in caso di guasto ellisolamento

principale delle parti attive d quel circuito.

Devono essere applicate le prescrizioni della IEC 60364-441 art. 413.5

Le difficolt pratiche nel realizzarlo rendono il metodo solitamente non conveniente.

153

Protezione mediante interruzione automatica dellalimentazione elettrica

Il tempo di interruzione dellalimentazione al verificarsi della tensione pericolosa deve essere breve al punto da non creare pericolo per le persone e per fare ci occorre coordinare:

Tipo di sistema di distribuzione

limpedenza degli elementi del sistema di protezione equipotenziale

le caratteristiche de sistemi di protezione che rilevano il guasto

154

Protezione mediante interruzione automatica dellalimentazione elettrica: MISURE DA ADOTTARE

PER SISTEMI TNDispositivi di

Protezione dellesovracorrenti

Protezione equiponente delle masse

PER SISTEMI ITDispositivi diProtezione

Differenziale e/oControllori diisolamento

PER SISTEMI TTDispositivi diProtezionedifferenziali

Lallegato A normativo fornisce ulteriori prescrizioni per i sitemi TN

+

155

Coordinamento con i sistemi TN (Allegato A)

La corrente di guasto che si genera nel circuito deve essere tale per cui risulti verificata la seguente relazione:

Impedenza dellanello di guasto

comprendente la sorgente, il conduttore attivo fino al punto del guasto e il conduttore di protezione tra il punto di guasto e la

sorgente

Corrente che provoca lintervento

automatico del dispositivo di interruzione di

protezione entro il tempo specificato

Tensione nominale AC verso terra

156

Durate di interruzione massime per sistemi TN

Inoltre i tempi massimi consentiti dalla norma per linterruzione dellalimentazione sono 5s per i dispositivi fissi e quelli indicati in tabella A.1 per i circuiti terminali che alimentano componenti elettrici di classe I non fissi.

157

Protezione mediante luso del PELV

Luso del PELV (Bassissima tensione di protezione) destinato a proteggere le persone dai contatti diretti in una zona limitata e dai contatti indiretti.

PRESCRIZIONI

Tensioni nominali

per luoghi asciutti non ampia area di contatto tra parti attive e corpo umano: 25V ac o 60V dc senza ondulazione residua

negli altri casi 6V ac 15V dc

158

Protezione mediante luso del PELV

Connessione aI circuito equipotenziale

Un punto della sorgente di alimentazione o un lato del circuito deve essere

collegato al circuito equipotenziale

Parti attive dei PEV

Devono essere elettricamente separate da altri circuiti attivi (separazione

non inferiore a quella prescritta per trasformatori di sicurezza tra primario

e secondario)

159

Protezione mediante luso del PELV

Separazione fisica dei conduttori PELV

Devono essere fisicamente separati da altri circuiti o se ci impossibile

essere con isolamento pari alla tensione massima presente sui conduttori

situati nello stesso condotto;

Prese e spine

Uso di spine/prese non in grado di entrare/ricevere prese/spine di sistemi

a tensione diversa

160

Protezione mediante luso del PELV

Sorgenti PELV utiIizzabiIi

trasformatore di sicurezza;

sorgente di correre che fornisca un grado di sicurezza equivalente a quello del trasformatore di Sicurezza

sorgente elettrochimica (per es. una batteria) o altra sorgente non dipendente da un circuito a tensione pi elevata (per es. generatore a motore diesel);

alimentatore elettronico conforme alle norme appropriate che specificano le misure da adottare per garantire che, anche in caso di guasto interno, la tensione ai morsetti di uscita non possa superare i valori specificati prima.

161

Collegamenti equipotenziali

Collegamenti facoltativi

Protezione dellequipaggiamento(Capitolo 7)

163

Protezione dellequipaggiamentoP

R

O

T

E

Z

I

O

N

E

E

Q

U

I

P

A

G

G

I

A

M

E

N

T

O

Sovracorrenti derivanti da un cortocircuito

Velocit eccessiva macchine/elementi di macchine

Guasto verso terra/corrente differenziale

Errata sequenza delle fasi

Sovratensioni di origine atmosferica o di manovra

Sovraccarico e/o perdita raffreddamento motori

Temperature anormali

Interruzione/diminuzione tensione alimentazione

164

Protezione dellequipaggiamento

SOVRACORRENTE

E qualsiasi valore di corrente che supera quello nominale di un circuito sia per quanto riguarda i conduttori che gli apparecchi ed i componenti di quel circuito

Lequipaggiamento elettrico deve essere protetto in ogni sua parte sia dal

sovraccarico che dal cortocircuito

SOVRACORRENTE

SOVRACCARICO(si verifica su circuito elettricamente sano)

CORTOCIRCUITO(si verifica in seguito a un guastodi impedenza trascurabile fra due punti tra i quali esiste tensione in condizioni ordinarie di esercizio)

165

Sovracorrente

Possono esser prodotte da:

Cedimento dellisolamento sia nei conduttori che nei componenti (cortocircuito non franco)

Cortocircuito franco

Sovraccarico (superamento valore nominale di un circuito)

Avviamento dei motori

Inserzione di trasformatori

166

Esempi sulle sovracorrenti: sovraccarico

nel funzionamento normale la temperatura dellisolante dei cavi non supera il valore massimo ammissibile (70 C per PVC 90 C per EPR):

corrente di impiego Ib portata Iz

nel funzionamento in sovraccarico la temperatura dellisolante dei cavi supera il valore massimo ammissibile, e, a lungo andare, ne causa il degrado:

corrente di sovraccarico I > portata Iz

NOTA BENE:

1. lungo il circuito non presente alcun guasto di isolamento

2. la corrente di sovraccarico si manifesta in tutta la tratta della conduttura

3. la corrente di sovraccarico non in genere molto elevata

(tipicamente fino a qualche multiplo della portata)

167

In caso di corto circuito intervenuto un GUASTO: la perdita di isolamento tra due parti a diverso potenziale; la temperatura dellisolante dei cavi supera notevolmente il valore massimo ammissibile, e, in tempi brevi, ne causa il degrado: corrente di corto circuito Icc >> portata Iz

NOTA BENE:

1. lungo il circuito presente un guasto di isolamento

2. la corrente di corto circuito si manifesta a monte del punto di guasto ma non a valle

3. la corrente di corto circuito pu essere molto elevata (dellordine di decine di kA)

4. agli effetti termici sono associati anche fenomeni di sforzi elettrodinamici

Esempi sulle sovracorrenti: cortocircuito

168

Contro le sovracorrenti necessario adottare le PROTEZIONI, ossia dispositivi cheIN CASO DI SOVRACORRENTE, siano in grado di aprire automaticamente il circuito

FUSIBILI

Le protezioni contro le sovracorrenti

PROTEZIONI MAGNETICHE

PROTEZIONI TERMICHE

INTERRUTTORI AUTOMATICI

169

Le protezioni devono essere collocate in modo che:

1. le caratteristiche nominali siano compatibili con componenti da proteggere

2. le caratteristiche elettriche siano compatibili con le condizioni di esercizio previste quali:

tensioni nominaIi, correnti esercite

frequenze

temperatura presente ove installate

Il posizionamento delle protezioni nei circuiti si differenzia a seconda che

questi siano circuiti di potenza o di comando e controllo

Le protezioni contro le sovracorrenti

170

Sovracorrenti: protezione circuiti di potenza

Dispositivi per la rilevazione e linterruzione delle sovracorrenti devono

Essere inseriti su ciascun conduttore attivo

La rilevazione della sovracorrente non necessaria sul neutro se e di sezione

equivalente ai corrispondenti conduttori di fase.

Quando si sezionano

il neutro nei circuiti c.a.

il conduttore messo a terra nei circuiti c.c.

il conduttore c.c. collegato alle masse delle macchine mobili

tutti i conduttori attivi dei circuiti di potenza associati devono essere sempre sezionati

171

Sovracorrenti: protezione circuiti di comando

Devono essere protetti dalle sovracorrenti tutti i conduttori dei circuiti di

comando direttamente collegati allalimentazione che alimentano

trasformatori dei circuiti di comando e tutti circuiti di comando sotto

trasformatore

Nei circuiti di comando sotto trasformatore la protezione da sovracorrente

deve essere posta:

sul conduttore non messo a terra del circuito.

se il circuito non riferito terra:

sul conduttore sezionato del circuito se tutti circuiti hanno stessa sezione

su entrambi i conduttori dei circuiti secondari con sezioni diverse

172

Collocazione dispositivi protezione contro le sovracorrentiLe protezioni devono essere messe nel punto di riduzione della portata dei

conduttori, eccetto per conduttori derivati dai conduttori principali

dellalimentazione se:

corrente ammissibile dei conduttori maggiore di quella richiesta dal carico

conduttore tra il punto di riduzione della portata ammissibile e la posizione dispositivo di protezione contro le sovracorrenti non vi siano pidi 3 m

conduttore installato in modo da ridurre la probabilit di cortocircuito (ad protetto da un involucro o da un condotto)

173

Protezione dalle sovracorrenti derivanti da un cortocircuitoOccorre assicurarsi che in caso di cortocircuito la sovracorrente non danneggi

lequipaggiamento (ad esempio non vi siano incollamento di contatti)

Il potere di interruzione Icu dei dispositivi di protezione deve essere almeno

uguale alla corrente Icc presente al punto di installazione

Poteri di interruzioni minori rispetto alla Icc presente al punto di

installazione sono consentiti se esiste back-up con dispositivi a monte

Ove risulti necessario dalla valutazione del rischio o da analisi tecnico-economiche opportuno che sia Icc < Ics < Icu

174

Il potere di interruzione

Un interruttore ad uso industriale specificato con il potere di interruzione estremo Icu e con il potere dinterruzione di servizio Ics, secondo il significato di seguito indicato.

Se linterruttore chiamato ad operare con la massima corrente di cortocircuito deve essere ovviamente in grado di farlo, ma essendo un evento raro anche tollerabile che la sequenza delle prove di cortocircuito sia ridotta e che linterruttore, dopo una cos brutta esperienza possa non riprendere il servizio (potere dinterruzione estremo Icu).

Per correnti di cortocircuito di valore inferiore, ma pi frequenti, giustificata una sequenza di prove pi severa e si pu pretendere che linterruttore sia in grado di continuare il servizio dopo il cortocircuito (potere di interruzione di servizio Ics).

In definitiva, linterruttore rimane in servizio dopo aver subito correnti di cortocircuito fino a Ics, mentre per correnti comprese tra Ics e Iculinterruttore capace di aprire il circuito, ma potrebbe non essere idoneo a riprendere il servizio.

175

Protezione dalle sovracorrenti derivanti da un cortocircuitoLenergia limitata dal dispositivo di protezione contro le sovracorrenti deve

essere inferiore alla massima energia sopportabile da qualsiasi componente

del circuito da lui protetto, ossia

Ci vale tanto per i conduttori che per i componenti!

La corrente nominale scelta per i dispositivi di protezione contro le

sovracorrenti deve essere la pi bassa possibile, ma adeguata alle

sovracorrenti previste (per es. durante lavviamento dei motori o la messa

in tensione dei trasformatori).

l2t protezione < l2t componente

176

Protezione dalle sovracorrenti derivanti da un cortocircuitoPer i conduttori ai fini della tenuta al cortocircuito deve essere verificata laseguente relazione

dove: t = tempo intervento protezioneS = sezione del conduttoreI = corrente di cortocircuitoK = costante specifica del materialeconduttore che tiene conto dellisolante affinch nel cortocircuito questo non sideteriori

Il metodo di calcolo della corrente di c.c. nei diversi punti dellequipaggiamento identico a quello utilizzato per gli impiantielettrici ed illustrato dalla Norma CEI EN 60909-0 (CEI 11-25)

l2t protezione < K2S2 conduttore

143EPR

143XLPE

132SiR

141Gomma

115PVC

KMateriale

177

Protezione dal sovraccarico e /o perdita raffreddamento motoriIl dispositivo di protezione contro il sovraccarico deve essere previsto per:

componenti sovraccaricabili

conduttori

La protezione dal sovraccarico scelta deve essere tale per cui

dove:

In = corrente di intervento dispositivo di protezione

Icomponente = corrente nominale del componente (esempio portata Iz del cavo)

In < Icomponente

178

Collegamenti elettrici

E possibile suddividere i collegamenti in due tipologie:

Collegamenti elettrici

Collegamenti elettronici e di comunicazione

I collegamenti elettrici comprendono sia collegamenti di potenza che

collegamenti ausiliari.

I collegamenti elettronici e di comunicazione riguardano essenzialmente i

collegamenti destinati alla strumentazione e al trasferimento delle in

informazioni

179

Collegamenti elettrici

Per i conduttori elettronici e di comunicazione occorre sostanzialmente:

riferirsi alle indicazioni dei costruttori dei componenti che collegano

verificare che lisolamento sia idoneo alla conduttura in cui transitare i conduttori

E comunque buon criterio separare i conduttori di comunicazione da quelli

di potenza

Tipici conduttori di comunicazione sono:

i cavi per linee seriali

i cavi coassiali

i bus di campo

le fibre ottiche

180

Collegamenti elettrici

I collegamenti elettrici sono c