CARATTERISTICHE DEL QUADRO

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1 CARATTERISTICHE DEL QUADRO ARCHITETTURA DI PRODOTTO Nei quadri elettrici si distinguono, dal punto di vista funzionale, le seguenti tre parti fondamentali: - parti meccaniche destinate a sostenere, proteggere e a rendere funzionanti le parti attive; - parti attive (arrivi, sistemi di collegamento e apparecchi), destinate alla formazione dei circuiti elettrici di potenza e ausiliari; - suddivisioni interne e isolamento aventi la funzione di sostegno delle parti attive e di difesa e protezione degli operatori contro lo shock elettrico e contro il passaggio di corpi solidi da un unità funzionale all altra adiacente. Nel seguito verranno esaminati nel dettaglio gli aspetti progettuali e costruttivi delle diverse parti con particolare riferimento ai quadri GEWISS. La parte strutturale dei quadri di distribuzione primaria e secondaria deve caratterizzarsi per robustezza e solidità; a tale scopo si realizzano strutture rigide, veri e propri telai di sostegno interni al quadro, aventi lo scopo di supportare tutte gli apparecchi elettrici e le barre e di resistere alle sollecitazioni elettrodinamiche in caso di correnti di cortocircuito. Le tendenze attuali si orientano verso due distinte tipologie di strutture: - la struttura monoblocco tipica dei quadri di distribuzione secondaria per installazioni sia a parete che a pavimento. - la struttura componibile mediante kit di montaggio dove: zoccolo base, montanti e telai vengono facilmente assemblati grazie a riscontri fissi. Con questa tipologia di struttura si possono realizzare ampie configurazioni, tutte caratterizzate dall estrema facilità di gestione del quadro nelle varie fasi: montaggio, movimentazione, stoccaggio a magazzino... Completano poi la cosiddetta carpenteria del quadro i telai funzionali, le porte e i pannelli posteriori e laterali e le pannellature per la configurazione frontale. In sede di definizione del quadro, il progettista dell impianto elettrico dovrà indicare il numero e la tipologia degli interruttori da montare; in tal modo il progettista/costruttore del quadro si orienterà nella scelta dell involucro (Fig. 2.1) in base alla capacità e alle prestazioni richieste, e del sistema di connessione a seconda che vi sia prevalenza di interruttori scatolati o modulari. In generale, comunque, tutti gli apparecchi e i circuiti devono essere disposti all interno del quadro in modo da mantenere distanze di isolamento conformi a quelle specificate nelle relative prescrizioni di prodotto affinché il loro funzionamento sia assicurato con il necessario grado di sicurezza e la manutenzione sia facilitata. Fig. 2.1 Contenitori di distribuzione elettrica per bassa tensione Quadri da incasso Quadri a parete Quadri a pavimento Armadi componibili 274

2 PARTI MECCANICHE Struttura Un elemento importante del sistema costruttivo prestabilito è l assemblaggio delle parti meccaniche che compongono gli involucri adatti alla realizzazione di quadri elettrici. La gamma dei contenitori della serie 47 CVX permette di costruire quadri elettrici con prestazioni ai massimi livelli perché soddisfano l esigenza di resistenza meccanica, elettrica e termica richieste dalle tipologie d impianto attuale. Grazie alle moderne tecnologie di produzione (presso-piegatura, saldatura laser, verniciatura con polveri epossi-poliestere, guarnizioni di tenuta in colata continua,...) gli involucri della serie 47 CVX permettono di soddisfare le esigenze tecniche ed ambientali più elevate. Inoltre i contenitori sono adatti, con semplici montaggi, ad essere equipaggiati con gli interruttori modulari della serie 90 fino a 125 A e con interrutori scatolati fino a 1600 A nelle esecuzioni fisse, rimovibili ed estraibili, garantendo i massimi valori delle prestazioni. La gamma 47 CVX comprende contenitori con varie soluzioni per permettere agli installatori e ai quadristi di scegliere la più rispondente alle proprie esigenze, come esemplificato in Fig Nelle pagine successive sono presentate le serie principali di prodotti per l installazione in ambienti interni e la realizzazione di impianti di distribuzione elettrica in bassa tensione. Questa gamma lascia ampio margine ai quadristi, i quali seguendo le istruzioni di montaggio realizzano quadri elettrici secondo la normativa vigente e rispettando le prestazioni nominali. Fig. 2.2 Tipologie di contenitori GEWISS ed esempi di installazione QUADRI DA INCASSO CVX 160i Contenitori con involucro da incasso per luoghi ristretti QUADRI DA PARETE CVX 160 E CVX 250 Contenitori monoblocco per un rapido cablaggio ed una veloce installazione per ambienti del terziario e dell industria QUADRI DA PAVIMENTO CVX 630 Strutture monoblocco di tipo aperto, affiancabili, per impianti di media potenza ARMADI COMPONIBILI CVX 1600 Sistemi componibili e affiancabili con segregazioni interne per impianti industriali 275

3 CARATTERISTICHE DEL QUADRO Quadri da incasso CVX 160i Sono contenitori in metallo zincato di ridotta profondità (105 mm), adatti per l incasso in pareti in muratura o in cartongesso, equipaggiabili con una porta trasparente o piena. Il prodotto è già preconfigurato negli accessori di installazione interna e di configurazione frontale. Il sistema funzionale interno è costituito da un telaio estraibile, che può essere indifferentemente cablato a banco oppure dopo averlo fissato nella cassa murata. Tutti i componenti sono in materiale zincato per garantire l equipotenzialità di tutti gli elementi installati. I profili del telaio sono tali da presentare la medesima interfaccia del quadro da parete per l aggancio di accessori e di staffe di supporto dei profili EN (DIN35) ed EN (G32). Le particolarità delle soluzioni permettono le regolazioni delle perpendicolarità nelle varie direzioni (orizzontali e verticali) recuperando così eventuali non allineamenti durante la fase di muratura del contenitore. Le numerose prerotture eseguite nella parte da incasso facilitano le soluzioni per l entrata ed uscita dei conduttori. Fig. 2.3 Struttura del quadro da incasso CVX 160i CVX 160i Telaio funzionale Contenitore da incasso Cornice Pannellatura frontale Porta trasparente 276

4 Quadri da parete CVX 160 e CVX 250 Sono contenitori da installare a parete, realizzati con struttura monoblocco di lamiera verniciata con polvere epossi-poliestere di colore RAL 7035, e disponibili in due profondità (170 e 255 mm), tipicamente usate per la realizzazione di quadri di distribuzione secondaria. I kit standard di installazione consentono infatti il montaggio di apparecchi modulari e scatolati su guida DIN ad interasse 150/200 mm, di interruttori scatolati con piastre e pannelli appositamente predisposti e di altri dispositivi montati su piastra regolabile in profondità. Sono predisposte piastre passacavi per facilitare sia l ingresso che l uscita dei conduttori che può avvenire con tubi o canali/passerelle. Si possono realizzare quadri con grado di protezione IP e soluzioni sia con porta trasparente (vetro curvo temprato di sicurezza) sia con porta piena. Il sistema funzionale per il montaggio dei supporti delle apparecchiature e per il fissaggio dei pannelli frontali è già predisposto nella cassa. Fig. 2.4 Struttura del quadro da parete CVX 160 e CVX 250 CVX 160 CVX 250 Piastre passacavi Piastre passacavi Cassa da parete Porta trasparente Porta trasparente Cassa da parete 277

5 CARATTERISTICHE DEL QUADRO Quadri a pavimento CVX 630 Con questa struttura monoblocco in lamiera di acciaio, la serie 47 CVX è la risposta per gli impianti di tipo terziario, caratterizzati da elevato numero di circuiti controllati. La struttura permette l affiancabilità e l ispezionabilità dello zoccolo. È possibile installare interruttori modulari serie 90, interruttori scatolati fino a MTS/E 630, nonché un sistema a barre piatte o sagomate. Disponibile in due altezze (1400, 1800 mm) e due larghezze (600, 850 mm) con grado di protezione IP 30/55 è completato con porte anteriore in vetro curvo temprato di sicurezza o porta piena in lamiera, con apertura reversibile destra/sinistra. I pannelli frontali realizzati in lamiera d acciaio e verniciati sono disponibili in diverse altezze per permettere la massima razionalità dello spazio. I pannelli laterali permettono soluzioni con aerazione e con ventilazione forzata. La presenza delle piastre passacavi facilita il passaggio dei conduttori sia dal tetto (canali/passerelle) che dal pavimento (cavidotti). Fig. 2.5 Struttura del quadro a pavimento CVX 630 CVX 630 Pannello laterale Piastra passacavi Struttura monoblocco con zoccolo Porta trasparente 278

6 Armadi CVX 1600 Il sistema degli armadi è realizzato con il montaggio di componenti che permettano di costruire strutture con differenti dimensioni per adeguarsi alle richieste tecniche e normative. Le elevate prestazioni strutturali, unitamente all ampia accessoriabilità e flessibilità di configurazione, rendono idoneo l armadio GEWISS a realizzare soluzioni impiantistiche di elevate prestazioni fino a 3200 A, utilizzando gli interruttori scatolati della serie MTS, nella totalità delle esecuzioni (fissa - rimovibile - estraibili), i sistemi di collegamento e segregazione (fino alla Forma 4). L ampia gamma offre 2 opzioni in altezza (1800, 2000 mm), 3 dimensioni in larghezza (400, 600, 850 mm, equivalenti a 12/24/36 moduli) e 3 dimensioni in profondità (400, 600, 800 mm). Le soluzioni adottate permettono la realizzazione di armadi, con grado di protezione IP 31/41/65, con porte frontali trasparenti con vetro curvo temprato di sicurezza o piene e con coperture frontali (pannelli) ad interasse 100 mm. Fig. 2.6 Struttura dell armadio CVX 1600 CVX 1600 Telaio funzionale Testata Pannello posteriore Porta/pannello laterale Montanti Base preassemblata con zoccolo Porta trasparente/piena 279

7 CARATTERISTICHE DEL QUADRO Grado di protezione (codice IP) Fig. 2.7 Struttura del codice IP Il grado di protezione di un quadro elettrico riflette la necessità di impedire o di limitare i contatti con le parti attive (in tensione) e la penetrazione di corpi solidi all interno del quadro stesso. In accordo con la Norma CEI EN questi valori sono identificati dalla sigla internazionale IP seguita da numeri e lettere che identificano i livelli di sicurezza, la cui struttura è riportata nella Fig IP 2 3 C H Lettere caratteristiche (Protezione Internazionale) Prima cifra caratteristica (cifra da 0 a 6, o lettera X) Seconda cifra caratteristica (cifra da 0 a 8, o lettera X) Lettera addizionale (lettere A, B, C, D) Lettera supplementare (lettere H, M, S, W) Note: - quando non è richiesta una cifra caratteristica, quest ultima deve essere sostituita dalla lettera X ( XX se sono omesse entrambe le cifre) - 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. Per un maggior approfondimento si rimanda alle Tab. 2.2, 2.3 e 2.4. Ad eccezione di casi specifici (ambienti pericolosi), non esiste correlazione per i quadri destinati all installazione in ambiente interno tra il grado di protezione e la tipologia dell impianto, salvo che il grado minimo debba essere uguale a IP 2X. In generale, se non diversamente specificato, il grado di protezione indicato vale per l intero quadro (struttura affiancata), purché lo stesso venga installato in accordo con le istruzioni del costruttore. Qualora il quadro richieda l intervento di personale autorizzato ad accedere a parti in tensione, deve essere dichiarato il grado di protezione delle parti interne (ad es. segregazioni). Nei casi in cui viene realizzato un quadro ANS, per assegnare il grado di protezione IP è necessario eseguire idonee prove di tipo o, in alternativa, utilizzare involucri standardizzati preventivamente provati e certificati. Come indicato in Tab. 2.1, il grado di protezione dei quadri GEWISS può variare da IP30 a IP65 in modo da soddisfare tutte le esigenze applicative. In particolare le due versioni monoblocco e componibile consentono di mantenere il grado di protezione più adatto al tipo di installazione: IP31/41 (senza porta frontale), IP40/41 (con una porta frontale e aerazioni laterali) o IP55/65, sempre utilizzando un unica serie di carpenteria. Tab. 2.1 Caratteristiche IP dei quadri GEWISS SERIE IP31/41 IP40/41 IP55 Quadri da parete Quadri da incasso Quadri da pavimento Armadi IP65 280

8 1 CIFRA CARATTERISTICA TAB A CIFRA CARATTERISTICA: PROTEZIONE CONTRO L INGRESSO DI CORPI SOLIDI Protezione Corpi solidi Corpi solidi Corpi filiformi Corpi filiformi contro Nessuna con dimensione con dimensione con diametro con diametro Protetto contro Stagno alla l ingresso dei minima minima superiore superiore la polvere polvere corpi solidi superiore a 50 mm superiore a 12,5 mm a 2,5 mm a 1 mm ø50mm ø12,5mm Mezzo di prova Impiego consentito Nessuno Sfera Ø 50 mm Sfera Ø 12,5 mm Camera a Camera a Filo rigido Ø 2,5 mm Filo rigido Ø 1 mm + dito di prova circolazione di talco circolazione di talco Luoghi chiusi Luoghi ordinari Luoghi ordinari Luoghi ordinari (accessibili con presenza solo di posa su parti posa anche Luoghi Luoghi In involucri solo a persone oggetti grossolani verticali o su su ripiani occasionalmente permanentemente autorizzate posa su piani orizzontali orizzontali polverosi polverosi ed addestrate) pareti verticali inaccessibili inaccessibili ø2,5mm ø1mm 2 CIFRA CARATTERISTICA TAB A CIFRA CARATTERISTICA: PROTEZIONE CONTRO LA PENETRAZIONE DELL ACQUA Protezione Di condensa Di condensa A pioggia A spruzzo contro Nessuna (caduta di (caduta di gocce con angolo da tutte Getti da tutte Protezioni Immersione Immersione la penetrazione gocce verticali) con angolo fino a 60 le direzioni le direzioni d acqua temporanea permanente di acqua fino a 15 ) dalla verticale mareggiate Mezzo di prova Nessuno Vasca di Vasca di Spruzzatore Spruzzatore Ugello Ø 6,3 mm Ugello Ø 12,5 mm In vasca con 1 m gocciolamento gocciolamento dall alto rotante a 360 portata 12,5 l/min portata 100 l/min di battente d acqua In ambienti In ambienti Luoghi esposti Luoghi Luoghi soggetti umidi con umidi con Luoghi esposti alla pioggia Luoghi soggetti soggetti a a inondazione Impiego In ambienti componente componente in alla pioggia ma e agli spruzzi a lavaggio con lavaggio temporanea o a Funzionalità consentito asciutti in posizione posizione non non agli spruzzi (es.: stazione getti d acqua di energico e sommersione subacquea verticale perfettamente dal basso con passaggio media potenza a mareggiate sotto la neve per predeterminata verticale di veicoli) (moli) lunghi periodi 0.15m 1m Secondo accordi cliente-costruttore TAB LETTERA ADDIZIONALE LETTERA SUPPLEMENTARE 3 LETTERA ADDIZIONALE Protezione delle persone al contatto con Calibro di prova A B C D Il dorso della mano Le dita Attrezzi piccoli Fili, aghi, chiodi ø50mm 100mm Sfera Ø 50 mm Luoghi chiusi Luoghi accessibili Luoghi dove Luoghi dove Impiego consentito (accessibili solo anche a persone si usano piccoli utensili si usano oggetti a persone autorizzate) non addestrate (cacciaviti) filiformi ø12mm 80mm Dito di prova Ø 12 mm 100mm ø2.5mm ø35mm 100mm Filo rigido Ø 2,5 mm. con superficie d arresto 100mm ø1mm ø35mm 100mm Filo rigido Ø 1 mm. con superficie d arresto H M S W Apparecchiatura ad alta tensione Provato in moto contro l ingresso d acqua Provato da fermo contro l ingresso d acqua Con misure di protezione addizionali da specificare 281

9 CARATTERISTICHE DEL QUADRO Grado di protezione contro impatti meccanici (codice IK) Un altra grandezza che definisce la protezione di un quadro è la sua capacità di resistere agli impatti meccanici esterni. Questa viene identificata dalla lettera IK seguita da due numeri in funzione dei vari valori di impatto (Joule). In base alla norma CEI EN 50102, il grado IK rappresenta la resistenza, a temperatura ambiente, all energia d urto (Tab. 2.5) misurata in joule (J); infatti 1 joule è dal punto di vista energetico l energia d urto di un martello del peso di un etto che cade dall altezza di un metro. Tab. 2.5 Protezione degli involucri contro gli impatti meccanici CODICE IK 00 IK 01 IK 02 IK 03 IK 04 IK 05 IK 06 IK 07 IK 08 IK 09 IK 10 ENERGIA (J) - (1) 0,15 0,20 0,35 0,50 0, (1) Nessuna protezione La norma CEI EN non dà nessun riferimento a questi valori, quindi il costruttore del sistema prestabilito deve eseguire le prove indicate dalla norma CEI EN Questa norma identifica il metodo di prova la classifica dei valori di impatto (11 gradi da IK 00 a IK 10) e le attrezzature di prova che possono essere: - martello a molla: per valori dai IK 01 a IK 07 - martello a pendolo: per valori dai IK 01 a IK 10 - martello a caduta libera: per valori dai IK 07 a IK 10. Se parti diverse dal quadro elettrico hanno differenti gradi di protezione, quest ultimi devono essere indicati separatamente. Il grado di resistenza dei quadri CVX, testato nel laboratorio GEWISS, è riportato in Tab Tab. 2.6 Caratteristiche IP dei quadri GEWISS SERIE COMPONENTI IN PLASTICA COMPONENTI IN METALLO VETRO Quadri da parete Quadri da incasso Quadri da pavimento Armadi IK 09 IK IK 10 IK 10 IK 10 IK 10 IK 07 IK 07 IK 07 IK

10 PARTI ATTIVE E CIRCUITI DI PROTEZIONE Sistemi di collegamento Si considera parte attiva un conduttore o una parte conduttrice destinata ad essere in tensione in condizioni normali di esercizio, compreso il conduttore di neutro (N) ma non, per convenzione, il conduttore PEN, cioè il conduttore messo a terra che assicura sia le funzioni di conduttore di protezione che di neutro. Con questa definizione è evidente che tutti i sistemi di connessione sono da considerare parti attive, compresi i terminali di allacciamento dei conduttori alle apparecchiature. Il grado di protezione minimo previsto è IP 2X. Gli involucri della serie 47 CVX garantiscono un range di prestazioni da IP 30 a IP 65. Nel caso di minore grado di protezione (quadro senza porta) l accesso alle parti attive in tensione avviene con l uso di un attrezzo. Altre misure per la protezione contro i contatti diretti deve essere oggetto di un accordo tra il costruttore del quadro installato e l utilizzatore. Le barre interconnettono i diversi montanti tra loro e assicurano al quadro la possibilità di distribuire la corrente elettrica dagli alimentatori alle utenze secondo le esigenze di esercizio e d impianto. Le barre sono dimensionate di solito in modo uniforme per tutto il quadro e sono costituite da conduttori di rame o di alluminio. In generale i conduttori di ogni fase sono realizzati con un profilato sagomato a profilo continuo oppure a sezione rettangolare. Particolarmente innovativo è il sistema di barre sagomate a profilo continuo predisposto per i quadri GEWISS che presenta, a parità di sezione trasversale una superficie maggiore rispetto alle sezioni rettangolari, per cui a parità di portata è maggiore lo scambio termico e, di conseguenza, è facilitato il raffreddamento. La varie fasi di montaggio (posizionamento dei portabarre sulle rispettive traverse, posizionamento delle basette di appoggio sui portabarre terminali, inserimento a scatto delle barre) possono essere eseguite da un unico addetto senza la necessità di serrare viti; operazione quest ultima che deve essere effettuata solo a conclusione del montaggio, per garantire la resistenza agli sforzi elettrodinamici. Il profilo delle barre sagomate varia in funzione della portata e possono essere posizionate in posizione orizzontale, verticale, con giunzioni a T o a L grazie a un giunto universale, appositamente studiato per ridurre al minimo la resistenza di contatto. Anche i portabarre in materiale isolante, sono tali da garantire la massima tenuta agli sforzi elettrodinamici nei casi più gravosi di cortocircuito (Fig. 2.8). Fig. 2.8 Esecuzione di un sistema di collegamento con barre sagomate a profilo continuo 283

11 CARATTERISTICHE DEL QUADRO Circuito di protezione Conduttore PE Nota Fig. 2.9 Applicazione di un conduttore di protezione Tab. 2.7 Sezione minima dei conduttori di protezione (PE, PEN) I valori sono validi soltanto nel caso che il materiale del conduttore sia lo stesso del conduttore di fase. Per la protezione contro i contatti indiretti si utilizzano due sistemi nella costruzione dei quadri elettrici: - conduttore di protezione separato - parti conduttrici delle strutture. La serie 47 CVX per il suo particolare sistema costruttivo permette di risolvere il problema con entrambe le soluzioni. Infatti tutte le masse sono assiemate con un contatto tra loro e con il circuito di protezione, ad esempio una barra di terra, come in Fig Questa viene montata direttamente sulla carpenteria e permette di collegare sia il conduttore di protezione in entrata sia i vari singoli collegamenti connessi con le utenze. Non è necessario collegare al circuito di protezione le masse che sono tali da non costituire pericolo per dimensione o per difficoltà di essere toccate. Per coperchi, pannelli, porte e piastre, i normali sistemi di montaggio con viti e cerniere metalliche sono ritenuti sufficienti ai fini della continuità elettrica, purché su questi elementi non siano montati apparecchi elettrici. In questo caso si raccomanda che queste parti siano collegate con un conduttore di protezione. La sezione del conduttore di protezione può essere determinata con uno dei seguenti metodi: - tabella 3 della norma CEI EN (CEI 17-13/1), in funzione della sezione dei conduttori di fase (Tab. 2.7) SEZIONE DEI CONDUTTORI DI FASE (mm 2 ) S < S < S < S 800 S > 800 SEZIONE MINIMA DEL CORRISPONDENTE CONDUTTORI DI PROTEZIONE (mm 2 ) S 16 S/2 200 S/4 i 2 t - calcolo in base alla formula: S PE (mm 2 ) = k La formula determina il valore minimo della sezione del conduttore di protezione necessaria per sopportare le sollecitazioni termiche causate dalle correnti di guasto. L espressione i 2 t non è che la caratteristica di limitazione del dispositivo posto all ingresso del quadro (A 2 s); k è un fattore che dipende dal materiale conduttore, dal materiale isolante e dalle temperature iniziale e finale (vedere Tab. 2.8). Nota Tab. 2.8 Valori del fattore k per conduttori di protezione unipolari I valori in tabella si riferiscono ad una temperatura iniziale dei conduttori pari a 30 C. ISOLANTE DEL CONDUTTORE DI PROTEZIONE O DEI RIVESTIMENTI DEI CAVI PVC XLPE, EPR, CONDUTTORI NUDI GOMMA BUTILICA TEMPERATURA FINALE 160 C 250 C 220 C Materiale del conduttore Rame Alluminio Acciaio

12 Esempio 1 Si consideri un interruttore generale MTS 160 installato in un quadro a parete, con corrente di cortocircuito nel punto di installazione del quadro di 15 ka. Dalla curva di limitazione dell interruttore, si ricava A 2 s = (15 ka/400 V), e, applicando la formula, si avrà: i 2 t S PE = = = 5,08 mm 2 k 176 dove si è considerato come conduttore il materiale rame nudo (k = 176). Il quadro da parete della serie 47 CVX prevede una barra di terra (GW 47193) di rame di dimensioni 20x5 mm (100 mm 2 ), di sezione notevolmente superiore e quindi adatta allo scopo. Esempio 2 Si consideri un interruttore generale con corrente nominale pari a 1250 A, installato in un armadio, con corrente di cortocircuito nel punto di installazione del quadro di 50 ka. Dalla curva di limitazione dell interruttore MTSE 1600 (1250 A), si ricava A 2 s = (50 ka/400 V), e, applicando la formula, si avrà: i 2 t S PE = = = 47,54 mm 2 k 176 dove si è considerato come conduttore il materiale rame nudo (k = 176). In questo caso si adotterà una barra di rame di sezione 20x5 mm (100 mm 2 ) per ottenere anche una buona resistenza meccanica. Conduttore PEN In un sistema di distribuzione di tipo TN (Fig. 2.10), nel caso che un conduttore assicuri sia le funzioni di conduttore di protezione (PE) che quelle di neutro (N), deve essere identificato con PEN. Il suo dimensionamento dovrà essere quello del conduttore di neutro con una sezione minima di 10 mm 2 per conduttori di rame e non necessita di essere isolato all interno del quadro elettrico. Le parti che costituiscono la struttura del quadro non devono essere utilizzate come conduttore PEN. Fig Sistema TN 285

13 CARATTERISTICHE DEL QUADRO Principali componenti Interruttori modulari All interno dei contenitori della serie 47 CVX si possono installare dispositivi di manovra, protezione, comando e regolazione inseriti nel catalogo EURODIN. In particolare, la gamma degli interruttori GEWISS comprende interruttori automatici modulari da 1 A a 125 A (Fig. 2.11) e la nuova Serie MTS (Fig. 2.12) di interruttori scatolati con correnti nominali fino a 1600 A. Tutti gli interruttori, siano essi modulari o scatolati, sono corredati di accessori e dispositivi studiati per soddisfare ogni esigenza d impianto e, in particolare, per garantire la sicurezza degli operatori. Gli interruttori automatici modulari rispondono ai requisiti delle norme CEI EN e CEI EN La norma CEI EN si applica per interruttori per uso domestico e similare. Tali apparecchi sono caratterizzati dall ampia gamma di prestazioni sia per quanto riguarda il potere di interruzione (da 4,5 a 25 ka) che per le curve di intervento (B, C, D). La scelta degli interruttori automatici modulari deve avvenire in base alle caratteristiche tecniche richieste dall impianto. La protezione contro i guasti, dovuti al fluire di una corrente verso terra per perdita di isolamento di un conduttore, per contatto diretto di una persona con una parte in tensione del circuito o per contatto indiretto, è garantita da interruttori corredati di sganciatori che intervengono in presenza di una corrente differenziale. Gli interruttori differenziali sono classificati in base a: - presenza o meno delle protezioni contro le sovracorrenti - potere di interruzione intrinseco o condizionato - tempo di intervento (rapidi o selettivi) - sensibilità differenziale - forme d onda rilevabili. Fig Serie 90 Interruttori modulari e differenziali Interruttori scatolati Per impianti terziari ed industriali l utilizzo dei principali componenti riguarda gli interruttori automatici scatolati, che costituiscono la soluzione ottimale per soddisfare le esigenze tecniche in quanto offrono ampie disponibilità di scelta per: - corrente nominale (da 160 A a 1600 A) - potere di interruzione (B, N, S, H, L) - tipo di sganciatore (MTS o MTSE) - esecuzione (fissa, rimovibile o estraibile). L interruttore in esecuzione fissa con attacchi anteriori consente di utilizzare quadri di profondità ridotta rispetto agli interruttori in esecuzione rimovibile ed estraibile. L impiego di questa tipologia è indicata per gli impianti che possono tollerare interruzioni del servizio in caso di guasti o manutenzione programmata. 286

14 Fig Serie MTS Interruttori scatolati fino a 1600A L utilizzo di interruttori in esecuzione rimovibile o estraibile (Fig. 2.13), scelta in funzione della tipologia dell impianto e degli utilizzatori, è limitata agli armadi. In presenza di segregazioni è necessario scegliere la soluzione con attacchi posteriori. L interruttore in esecuzione rimovibile si compone di: - parte fissa da installare direttamente sulla piastra di fondo del cubicolo del quadro; - parte mobile ottenuta dall interruttore fisso con l aggiunta dei contatti di sezionamento in corrispondenza dei terminali di connessione, del telaio posteriore per il fissaggio alla parte fissa e dei copriterminali. La rimozione dell interruttore avviene svitando le viti di fissaggio superiori e inferiori. Un apposito blocco impedisce l inserzione e la rimozione dell interruttore con i contatti in posizione di chiuso. Nell esecuzione estraibile l interruttore è costituito da: - parte fissa, da installare direttamente sulla piastra di fondo del cubicolo del quadro oppure su profilato; - parte mobile ottenuta dall interruttore fisso con l aggiunta dei contatti di sezionamento in corrispondenza dei terminali di connessione, del telaio posteriore; - accessorio da applicare sul fronte dell interruttore (comando a leva, comando a motore e comando a maniglia rotante). Nell esecuzione estraibile, a differenza della rimovibile, tutte le posizioni di interruttore inserito, sezionato in prova e sezionato, vengono raggiunte semplicemente agendo su dispositivi e cinematismi propri dell interruttore, senza l ausilio di alcun attrezzo. In tutte le posizioni sopra descritte la parte mobile rimane in prossimità della parte fissa dalla quale viene allontanata solo per raggiungere la posizione di estratto. Fig Esecuzione fissa, rimovibile o estraibile degli interruttori della serie MTS Fisso Rimovibile Estraibile 287

15 CARATTERISTICHE DEL QUADRO L inserzione/estrazione della parte mobile può essere agevolmente eseguita tramite l apposita leva di manovra fornita con il kit di trasformazione dell interruttore da fisso a estraibile. Il meccanismo consente di porre l interruttore nella posizione di sezionato (con circuiti di potenza e ausiliari scollegati) e con la porta della cella chiusa, a tutto vantaggio per la sicurezza dell operatore. La manovella può essere inserita solo ad interruttore aperto. Una volta rimosso o estratto l interruttore può essere manovrato in aperto/chiuso e, tramite le apposite prolunghe di connessione, possono essere realizzate le prove in bianco di funzionalità dei circuiti di comando ausiliari. Altri componenti Pulsanti Nella realizzazione di quadri elettrici di distribuzione spesso si fa uso di pulsanti ed indicatori luminosi, il cui montaggio deve essere realizzato secondo normativa e per la loro scelta si possono adottare le indicazioni fornite di seguito. Per una più efficace interfaccia tra il quadro e l utilizzatore, tutti i conduttori devono essere siglati secondo le indicazioni normative e lo schema funzionale del quadro stesso. Altre informazioni sono trasmesse da avvisi e ammonizioni per l intervento posti all interno del quadro su cartelli monitori. In aggiunta alle indicazioni funzionali si raccomanda che i pulsanti siano marcati con segni grafici, vicino o preferibilmente sugli attuatori. Quando viene utilizzato un mezzo supplementare di codifica (per es. struttura, forma, posizione) per l identificazione degli attuatori a pulsante, lo stesso colore bianco, grigio o nero può essere utilizzato per varie funzioni (per es. bianco per attuatori di avvio e arresto). Tab. 2.9 Segni grafici per i pulsanti Avviamento o inserzione Arresto o disinserzione Pulsanti che provocano alternativamente avviamento e arresto o inserzione e disinserzione Pulsanti che provocano un movimento quando sono premuti e un arresto quando sono rilasciati Tab Codice-colori per i pulsanti e loro significato Rosso Giallo Verde Blu Bianco Grigio Nero COLORE SIGNIFICATO SPIEGAZIONE ESEMPI DI APPLICAZIONE Emergenza Anormale Sicurezza Obbligatorio Nessun significato specifico Azionare in caso di condizione pericolosa o emergenza Azionare in caso di condizione anormale Azionare in caso di condizione di sicurezza o per preparare una condizione normale Azionare in caso di condizione che richiede un azione obbligatoria Per l avvio generale delle funzioni ad eccezione dell arresto di emergenza Arresto di emergenza Inizio della funzione di emergenza Intervento per sopprimere una condizione anormale o per riavviare un ciclo automatico interrotto Funzionamento normale Funzione di ripristino Avvio (preferenziale) / Arresto Avvio / Arresto Avvio / Arresto (preferenziale) 288

16 Segnalatori - attuatori Gli attuatori dei pulsanti luminosi devono essere colorati conformemente al codice della Tab Quando risulta difficile assegnare un colore appropriato, deve essere usato il bianco. Il colore rosso per l attuatore di arresto di emergenza non deve dipendere della sua fonte di luce. Tab Colori degli indicatori COLORE SIGNIFICATO SPIEGAZIONE AZIONE DELL OPERATORE ESEMPI DI APPLICAZIONE luminosi e loro significato rispetto alle condizioni della macchina Rosso Giallo Verde Blu Bianco Emergenza Anormale Normale Obbligatorio Neutro Condizioni pericolose Condizione anormale Condizione critica imminente Condizione normale Indicazione della condizione che richiede un azione dell operatore Altre condizioni: può essere usato ogni volta che si ha un dubbio sull impiego dei colori rosso, giallo, verde e blu Azione immediata per trattare una condizione pericolosa (per es. azionando l arresto di emergenza) Controllo e/o intervento (per es. ristabilendo la funzione desiderata) Facoltativa Azione obbligatoria Controllo Pressione/temperatura fuori dai limiti di sicurezza. Caduta di tensione Interruzione Oltrecorsa oltre la posizione di arresto Pressione/temperatura superiore ai limiti normali Sganciamento del dispositivo di protezione Pressione/temperatura entro i limiti normali Autorizzazione a procedere Istruzione per inserire valori preselezionati Informazione generale Per ulteriori distinzioni o informazioni e specialmente per dare maggiore evidenza al segnale si possono usare luci intermittenti nei seguenti casi: - per attirare l attenzione; - per richiedere un azione immediata; - per indicare una discordanza tra il comando dato e lo stato reale dell apparecchiatura; - per indicare un cambiamento in corso (intermittenza durante il periodo di transizione). Fig Esempi di disposizione di pulsanti e di pulsanti luminosi I O marcia arresto II I O alta velocità bassa velocità arresto O salita arresto discesa O arresto O I marcia sinistra destra arresto 289

17 CARATTERISTICHE DEL QUADRO Senso di manovra degli attuatori di comando Per una chiara identificazione della posizione dei contatti principali rispetto ai suoi circuiti elettrici si raccomanda di realizzare il senso di manovra in funzione dell azione corrispondente. Tab Classificazione delle azioni NATURA DELL ATTUATORE VOLANTI, MANOPOLE, MANOVELLE ECC. LEVE, IMPUGNATURE ECC. CON MOTO ESSENZIALMENTE LINEARE NATURA DELL AZIONE Rotazione Moto verticale Moto orizzontale Destra-sinistra Avanti-indietro SENSO DELL AZIONE GRUPPO 1 GRUPPO 2 Orario Verso l alto Antiorario Verso il basso Verso destra Verso sinistra Si allontana Si avvicina all operatore dall operatore (pressione) (trazione) INSIEME DI IMPUGNATURE, PULSANTI, ASTE, CORDONI DI TRAZIONE ECC. CON EFFETTI OPPOSTI UNO SOPRA L ALTRO UNO DI FIANCO ALL ALTRO Pressione, trazione ecc. Azione sul dispositivo superiore Azione del dispositivo di destra Azione sul dispositivo inferiore Azione del dispositivo di sinistra Tab Classificazione degli effetti MODIFICAZIONE DI UNA QUANTITÀ FISICA (TENSIONE, CORRENTE, POTENZA, VELOCITÀ, FREQUENZA, INTENSITÀ LUMINOSA, TEMPERATURA ECC.) CAMBIO DI CONDIZIONE NATURA DELL EFFETTO MOTO DELL OGGETTO O DEL VEICOLO CONTROLLATO IN RELAZIONE AI SUOI ASSI PRINCIPALI MOTO IN RELAZIONE ALL OPERATORE Aumento Messa in servizio Avviamento Accelerazione Chiusura di un circuito elettrico Accensione Messa in moto del fluido Verso l alto Verso destra Avanti Si allontana dall operatore EFFETTO RISULTANTE GRUPPO 1 GRUPPO 2 Diminuzione Messa fuori servizio Arresto Frenata Apertura di un circuito elettrico Spegnimento Arresto del fluido Verso il basso Verso sinistra Indietro Si avvicina all operatore Identificazione dei conduttori Le connessioni tra parti percorse da corrente devono essere realizzate con mezzi che assicurino una pressione di contatto sufficiente e stabile nel tempo e non devono subire alterazioni inammissibili a causa di sovratemperature, invecchiamento dei materiali isolanti, vibrazioni, dilatazioni termiche ecc. La scelta delle sezioni dei conduttori all interno del quadro rientra tra i compiti del progettista/costruttore del quadro e dipende, oltre che dall entità della corrente, dalle sollecitazioni meccaniche cui il quadro è sottoposto, dalla sistemazione dei conduttori, dal tipo di isolamento. La Tab fornisce utili suggerimenti per la identificazione dei cavi e dei morsetti con sigle alfanumeriche o con colore. Si consiglia di realizzare i cablaggi di quadri e centralini attenendosi a queste indicazioni, tratte dalla norma CEI

18 Tab Siglatura e colorazione dei conduttori Sistema in a.c. Sistema in d.c. DESIGNAZIONE DEI CONDUTTORI Conduttore di protezione Circuiti ausiliari con alimentazione interna Circuiti ausiliari con alimentazione esterna fase 1 fase 2 fase 3 neutro positivo negativo mediano IDENTIFICAZIONE ALFANUMERICA L1 L2 L3 N L+ L M PE numerazione come da schema numerazione come da schema IDENTIFICAZIONE CAVI COLORE ISOLANTE nero nero nero blu chiaro nero nero blu chiaro giallo-verde IDENTIFICAZIONE IDENTIFICAZIONE IDENTIFICAZIONE CON COLORE CON COLORE ALFANUMERICA marrone grigio nero blu chiaro non specificato non specificato blu chiaro giallo-verde IDENTIFICAZIONE MORSETTI marrone grigio nero blu chiaro blu chiaro giallo-verde numerazione come da schema numerazione come da schema U V W N C D M PE numerazione come da schema numerazione come da schema Cartelli monitori Come indicato dalla norma CEI EN , ogni quadro deve essere identificato con una targa visibile dopo l installazione dove devono essere riportati: - nome, marchio del costruttore del quadro finito - tipo e numero di identificazione - norme di riferimento. Altre informazioni richieste dalla norma possono essere riportate anche su altri tipi di documenti (schemi, cataloghi, ecc ). In ogni quadro/armadio deve essere garantita la presenza di cartelli monitori, scritti in maniera indelebile e visibili quando l apparecchiatura è installata. La forma ed i colori devono rispettare le indicazioni riportati nella Tab. 2.15, cui seguono esempi di realizzazione dei cartelli monitori. Le scritte e i segni grafici devono essere bianchi sui segnali rettangolari, quadrati e su quelli con sfondo blu; neri sui segnali circolari di divieto e su quelli triangolari di pericolo. Un esempio è riportato in Fig Tab Codificazione delle forme e dei colori nella segnaletica generale, COLORI Rosso Giallo Verde Blu FORME divieto obbligo pericolo (attenzione) equipaggiamenti del sistema antincendio segnali di sicurezza e di pronto soccorso informazioni Fig Esempi di cartelli antinfortunistici IMPIANTI ELETTRICI SOTTO TENSIONE E' VIETATO Eseguire lavori su impianti sotto tensione Toccare gli impianti se non si è autorizzati Togliere i ripari e le custodie di sicurezza prima di aver tolto tensione E' OBBLIGATORIO Aprire gli interruttori di alimentazione del circuito, prima di effettuare interventi Assicurarsi del collegamento a terra prima di iniziare i lavori Tenersi ben isolati da terra, con mani e piedi asciutti, o usando pedane e guanti isolanti Tenere lontani dagli impianti materiali estranei ATTENZIONE PERICOLO NON USARE ESTINTORI IDRICI O A SCHIUMA SU APPARECCHIATURE ELETTRICHE IN TENSIONE 291

19 CARATTERISTICHE DEL QUADRO SUDDIVISIONI INTERNE E ISOLAMENTO Segregazioni Tab Classificazione delle forme di segregazione secondo la CEI EN Per la progettazione di un quadro, particolare attenzione va rivolta alla possibilità di suddividerlo in celle o scomparti soprattutto per impianti che richiedono un elevata continuità di servizio. Le segregazioni consentono di intervenire in sicurezza su una parte del quadro mantenendo in tensione le parti adiacenti, rendono flessibile, sicuro e tempestivo l intervento su un determinato circuito elettrico, proteggono da eventuali archi interni dovuti a cedimento dell isolante. Infatti, per intervenire in un quadro elettrico sotto tensione bisogna comunque rispettare alcuni principi di sicurezza: - per accedere alle singole unità funzionali è opportuno sezionare o segregare le altre unità e le barre di distribuzione - per accedere ai terminali per i collegamenti esterni si devono sezionare o segregare gli altri terminali. È evidente che per rendere più efficace l intervento di manutenzione ordinaria o straordinaria è opportuno che gli interruttori montati all interno delle singole unità funzionali siano in esecuzione rimovibile od estraibile. Questi tipi di interventi devono essere sempre eseguiti da persona istruita o addestrata. Questa problematica è strettamente connessa alle proprietà dielettriche e alle distanze in aria e superficiali delle parti attive dall involucro. Il quadro può essere internamente suddiviso mediante barriere o diaframmi (generalmente in materiale metallico) in celle separate le une dalle altre o in frazioni di scomparto. Il livello di compartimentazione e suddivisione interna è oggetto di accordo tra costruttore e committente che può scegliere tra una delle sette diverse tipologie di segregazione previste dalla norma CEI EN e rappresentate in Fig In generale è opportuno osservare che un elevato grado di segregazione è a favore della sicurezza perché confina gli effetti di un eventuale guasto in una singola cella; per contro, oltre a un sensibile aumento del costo del quadro, una eccessiva segregazione, laddove non richiesta da esigenze impiantistiche, comporta maggiori problemi di smaltimento del calore e di accesso per le operazioni di straordinaria manutenzione. Le diverse forme di segregazione sono classificate secondo un criterio principale (forma 1, 2, 3, 4) e secondo un criterio secondario (soluzione a, b), indicate in Tab Nessuna separazione CRITERIO PRINCIPALE CRITERIO SECONDARIO FORMA Segregazione delle sbarre dalle unità funzionali Segregazione delle sbarre dalle unità funzionali Segregazione di tutte le unità funzionali l una dall altra Segregazione dei terminali per i conduttori esterni dalle unità funzionali, ma non l uno dall altro Segregazione delle sbarre dalle unità funzionali e segregazione di tutte le unità funzionali l una dall altra, compresi i terminali per i conduttori esterni, che sono parte integrante dell unità funzionale Terminali per i conduttori esterni non separati dalle sbarre Terminali per i conduttori esterni separati dalle sbarre Terminali per i conduttori esterni non separati dalle sbarre Terminali per i conduttori esterni separati dalle sbarre Terminali per i conduttori esterni nella stessa cella come le unità funzionali associate Terminali per i conduttori esterni non nella stessa cella come le unità funzionali associate ma in singoli spazi separati e racchiusi o in celle Forma 1 Forma 2a Forma 2b Forma 3a Forma 3b Forma 4a Forma 4b 292

20 Fig Forme di segregazione FORMA 1 (nessuna segregazione interna) FORMA 2 (segregazione delle sbarre delle unità funzionali) Forma 2a Terminali non separati dalle sbarre Forma 2b Terminali separati dalle sbarre FORMA 3 (separazione delle sbarre dalle unità funzionali + separazione delle unità funzionali tra loro) Forma 3a Terminali non separati dalle sbarre Forma 3b Terminali separati dalle sbarre FORMA 4 (separazione delle sbarre dalle unità funzionali + separazione delle unità funzionali tra loro + separazione dei terminali tra loro) Forma 4a Terminali nella stessa cella come unità funzionale associata Forma 4b Terminali non nella stessa cella come unità funzionale associata 293

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