Alimentazione di sicurezza. La disalimentazione elettrica

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2 Alimentazioni di sicurezza Definizioni e classificazione Per alimentazione dei servizi di sicurezza, più brevemente alimentazione di sicurezza, si intende l'alimentazione che ha lo scopo di garantire i servizi necessari alla sicurezza delle persone, in caso di mancanza dell'alimentazione ordinaria (CEI 64-8). Se i servizi di cui si vuole salvaguardare il funzionamento riguardano fini diversi dalla sicurezza delle persone, ad esempio la continuità della produzione, l'alimentazione, destinata a sopperire alla mancanza dell'alimentazione ordinaria, prende il nome di alimentazione di riserva. E' appena il caso di sottolineare che l'alimentazione di riserva non deve possedere particolari requisiti di sicurezza; si può naturalmente commisurarne prestazioni e affidabilità all'importanza del caso. L'alimentazione di sicurezza è automatica se la sua messa in servizio non richiede l'intervento di un operatore. L'alimentazione di sicurezza automatica è classificata, in base al tempo entro cui è disponibile, come segue: o di continuità (no-break): assicura la continuità della alimentazione entro condizioni specificate per il periodo transitorio, ad esempio per quanto riguarda le variazioni di tensione e di frequenza; o ad interruzione brevissima: l'alimentazione è disponibile entro 0,15 s; o ad interruzione breve: l'alimentazione è disponibile in un tempo superiore a 0,15 s ma entro 0,5 s; o ad interruzione media: l'alimentazione è disponibile in un tempo superiore a 0,5 s ma entro 15 s; Pag.2

3 o ad interruzione lunga: l'alimentazione è disponibile in un tempo superiore a 15 s. L'alimentazione di sicurezza è composta dalla sorgente e dal sistema di distribuzione che trasmette l'energia elettrica fino all'apparecchio utilizzatore o ad una determinata parte dell'impianto. Sorgenti La sorgente dell'alimentazione di sicurezza può essere costituita da: a) una linea di alimentazione, esterna all'impianto, indipendente da quella ordinaria; b) pile; c) accumulatori; d) un generatore indipendente dall'alimentazione ordinaria. a) Linea di alimentazione. indipendente da quella ordinaria In teoria, è possibile utilizzare per l'alimentazione di sicurezza una linea, esterna all'impianto, indipendente da quella ordinaria. Se si tratta di una linea proveniente da una centrale autonoma lontana, si ricade nel caso di generatore indipendente discusso in d). Se, come più comunemente accade, si tratta di una linea della rete pubblica di distribuzione, l'indipendenza assoluta da quella ordinaria non può essere mai garantita, data l'interconnessione di tutti i sistemi elettrici di generazione e di distribuzione pubblica. L'indipendenza, intesa come probabilità che entro un tempo di osservazione le due linee non vengano a mancare contemporaneamente per una durata superiore a un limite prefissato, può essere tuttavia paragonata con un'altra probabilità: quella che la sorgente autonoma, che deve essere prevista in luogo della Pag.3

4 linea in questione, non sia disponibile al mancare dell'alimentazione ordinaria, a causa di un guasto. In altri termini la linea esterna diviene accettabile nei limiti in cui presenti un'affidabilità maggiore della sorgente autonoma. Purtroppo questo confronto in pratica non è facile da condurre in mancanza dei dati statistici necessari; si preferisce pertanto rinunciare alla linea esterna a favore di una sorgente autonoma. b) Pile Le pile possono essere utilizzate dove non sia richiesta una elevata affidabilità, ad esempio nei casi più semplici di illuminazione di sicurezza. c) Accumulatori Nello schema classico di una batteria di accumulatori in tampone l'utenza privilegiata riceve energia dalla rete nel servizio ordinario e, senza interruzione, dalla batteria in caso di mancanza della rete. La batteria viene commutata, manualmente o automaticamente, sull'utenza in caso di mancanza della rete. Il tempo della commutazione automatica deve essere compatibile con le esigenze del servizio di sicurezza. Se l'utenza non può essere alimentata a.tensione ridotta o continua, si può prevedere un inverter (gruppo di continuità statico ). Un by-pass permette la continuazione del servizio anche in caso di avaria di uno degli elementi del gruppo di continuità e durante la manutenzione. d) Generatore indipendente dall'alimentazione Il generatore indipendente dall'alimentazione ordinaria è in genere costituito da un gruppo elettrogeno, spesso con motore diesel. Pag.4

5 L 'affidabilità del gruppo elettrogeno dipende soprattutto dalla manutenzione. Occorre -effettuare prove periodiche, ad esempio settimanali, di avviamento e a carico; devono essere eseguite verifiche sistematiche dei punti più critici: il livello del gasolio, lo stato della batteria, il filtro dell'aria, ecc. Il gruppo elettrogeno impiega mediamente s per l'avviamento. Se non sono ammesse interruzioni, occorre adottare un gruppo di continuità rotante. In condizioni normali, il motore elettrico riceve energia dall'alimentazione ordinaria e tiene in rotazione il generatore e un volano; il generatore alimenta l'utenza. Al venir meno dell'alimentazione ordinaria, il volano mantiene in rotazione il generatore per il tempo necessario al motore diesel per avviarsi e raggiungere il regime. Il motore mantiene in rotazione il volano e il generatore a vuoto, l'utenza riceve in condizioni ordinarie potenza direttamente dalla rete. In mancanza dell'alimentazione ordinaria, si chiude il giunto e si mette in moto il motore diesel, mentre l'utenza viene commutata sul generatore mantenuto in moto dal volano. Il sistema è più economico del precedente. Requisiti dei circuiti di sicurezza L'alimentazione ordinaria può venir meno perché: manca l'alimentazione esterna all'impianto, oppure è interrotto il circuito di alimentazione, interno all'impianto, per un guasto o per intervento di un dispositivo di protezione. Occorre fronteggiare entrambe le cause; a tal fine non è sufficiente predisporre una sorgente di energia elettrica di riserva, bisogna realizzare anche un ulteriore circuito di alimentazione, indipendente da quello ordinario ( circuito di sicurezza), tra la sorgente e l'apparecchio o la parte d'impianto da alimentare. Indipendente vuoi dire che un guasto elettrico, un intervento o una modifica sul circuito ordinario, o su altri circuiti, non impediscono il corretto funzionamento del circuito di sicurezza. Ad esempio i conduttori sono installati in tubi protettivi distinti, le giunzioni sono poste in cassette separate, ecc. Pag.5

6 Il punto di commutazione tra circuito ordinario e circuito di sicurezza deve essere, per quanto possibile, prossimo all'utenza privilegiata in modo da rendere trascurabile la probabilità di guasto sul tratto di circuito comune: ad esempio la commutazione può essere effettuata sull'ultimo quadro di distribuzione locale. La commutazione è in genere automatica e comandata da un relè di minima tensione; per i motivi suddetti questo deve essere sensibile alla mancanza della tensione ( anche di una sola fase) in un punto prossimo all'utenza privilegiata. Nei sistemi senza commutazione, ad esempio nei gruppi di continuità, la sorgente dovrebbe essere situata per quanto possibile in prossimità dell'utenza privilegiata, proprio per diminuire la probabilità di interruzione del circuito di alimentazione. Al fine di ridurre la probabilità di interruzione del circuito di sicurezza, si deve omettere la protezione contro il sovraccarico (CEI 64-8), che l'invecchiamento precoce del cavo rappresenta in questo caso il male minore; è bene inoltre evitare l'attraversamento dei luoghi con pericolo di incendio, e a maggior ragione, le zone con pericolo di esplosione. Se i circuiti di sicurezza sono destinati a funzionare durante un incendio, ad esempio alimentano le pompe antincendio, i componenti del circuito devono essere, per costruzione o per installazione, tali da continuare a funzionare per il tempo prestabilito durante l'incendio; sono adatti allo scopo i cavi resistenti al fuoco e i cavi ad isolamento minerale. Questo vuoi dire, ad esempio, che un interruttore automatico, installato su di un circuito di sicurezza, deve avere una corrente nominale almeno successiva, nella serie dei valori normali, a quella atta ad assicurare la protezione contro il sovraccarico. La protezione contro i corto circuiti e contro i contatti diretti e indiretti deve essere idonea nei confronti sia dell'alimentazione ordinaria sia dell'alimentazione di sicurezza. La protezione contro i contatti indiretti dovrebbe essere tale da evitare l'interruzione del circuito per primo guasto a terra, si può adottare per l'alimentazione dei servizi di sicurezza il sistema IT. Questo migliora la continuità del servizio, e permette la sostituzione dell'alimentazione normale con quella di sicurezza anche quando la causa del disservizio sia un guasto a terra sull'utenza privilegiata. Pag.6

7 I circuiti di sicurezza devono essere contraddistinti in modo da essere facilmente individuabili. I requisiti in materia di sicurezza antincendio Se l' alimentazione dei servizi di sicurezza è prevista per funzionare durante un incendio, deve soddisfare le condizioni seguenti : o la sorgente deve essere scelta in modo da assicurare il funzionamento per un tempo specificato; o i circuiti devono presentare, per costruzione o per installazione, una adeguata resistenza al fuoco e per il tempo specificato devono mantenere i requisiti di operabilità. Varie normative tecniche antincendio richiedono che i seguenti sistemi di utenza devono disporre di impianti di sicurezza: illuminazione; allarme; rivelazione; impianti di estinzione degli incendi; ascensori antincendio. La rispondenza alle vigenti norme di sicurezza deve essere atte stata con la procedura di cui alla legge 5 marzo 1990, n. 46, e successivi regolamenti di applicazione. L 'alimentazione di sicurezza deve essere automatica - ad interruzione breve (0,5 s) per gli impianti di rivelazione, allarme e illuminazione; - ad interruzione media ( 15 s) per ascensori antincendio e impianti idrici antincendio. Pag.7

8 Il dispositivo di carica degli accumulatori deve essere di tipo automatico e tale da consentire la ricerca completa entro 12 ore. L'autonomia dell'alimentazione di sicurezza deve consentire lo svolgimento in sicurezza del soccorso e dello spegnimento per il tempo necessario; in ogni caso l'autonomia minima viene stabilita per ogni impianto come segue: -rivelazione e allarme: 30 minuti; illuminazione antincendio: 1 ora; ascensori antincendio: 1 ora; impianti idrici antincendio: 1 ora. L 'installazione dei gruppi elettrogeni deve essere conforme alle regole tecniche vigenti. Comando e arresto di emergenza Le Norme prevedono la presenza di due tipi di intervento di emergenza: -il comando di emergenza, che deve intervenire a staccare l'alimentazione elettrica dì tutto l'impianto Pag.8

9 -l'arresto di emergenza, che deve bloccare tutti i movimenti che possono essere fonte di pericolo evitando però di disalimentare l'impianto, permettendo così il funzionamento di altri circuiti che possono contribuire al corretto arresto dello stesso. Le Norme citano alcuni esempi di impianti in cui è richiesto il comando di emergenza, e di altri in cui è invece richiesto l'arresto di emergenza: Comando di emergenza Devono essere previsti dispositivi per comando di emergenza di quelle parti dell'impianto per le quali sia necessario agire sull'alimentazione per eliminare pericoli imprevisti Esempi di impianti per i quali sono usati dispositivi per il comando di emergenza (diversi da quelli per l'arresto di emergenza) o sistemi di pompaggio di liquidi infiammabili,' o impianti di ventilazione centralizzati,' o grandi calcolatori,' o lampade a scarica alimentate a tensione elevata,' o alcuni grandi edifici come ad esempio magazzini di vendita,' o laboratori per prove e ricerche elettriche,' o centrali termiche,o o grandi cucine, Quando il dispositivo per il comando di emergenza abbia lo scopo di prevenire pericoli di folgorazione, esso deve interrompere tutti i conduttori dell'alimentazione salvo il conduttore PEN. Pag.9

10 Arresto di emergenza Devono essere previsti dispositivi di arresto di emergenza quando i movimenti prodotti elettricamente possono essere causa di pericolo: Esempi di impianti dove sono richiesti i suddetti dispositivi: o scale mobili; o ascensori,' o montacarichi,' o nastri trasportatori,. o porte azionate elettricamente," o alcuni tipi di macchine utensili,' o impianti di lavaggio auto, Le Norme forniscono poi le seguenti prescrizioni relative ai comandi suddetti: Prescrizioni comuni al comando e all'arresto di emergenza I dispositivi per il comando e per l'arresto di emergenza devono agire il più direttamente possibile sui conduttori di alimentazione ed essere manovrabili con un'unica azione. Il comando e l'arresto di emergenza devono essere previsti in modo da non provocare altri pericoli ne interferire nella operazione completa necessaria ad eliminare il pericolo. Scelta ed installazione dei dispositivi di comando e di arresto di emergenza I dispositivi di comando e di arresto di emergenza devono essere in grado di interrompere la corrente di pieno carico, tenendo conto, nel caso di motori, della corrente a rotore bloccato, quando è necessario in relazione al tipo di servizio. Il comando di emergenza può essere realizzato con: -un dispositivo di comando capace di interrompere direttamente l'alimentazione; -una combinazione di apparecchi manovrabili con un'unica azione per interrompere l'alimentazione. Nel caso di arresto Pag.10

11 di emergenza può essere necessario mantenere l'alimentazione di alcuni circuiti, ad esempio per la frenatura delle parti in movimento. Nota -Il comando e l'arresto di emergenza possono essere ottenuti, per esempio, a mezzo di: o interruttori di manovra sul circuito principale," o pulsanti, interruttori o simili sui circuiti di comando" Interruttori, contattori ecc. comandati a distanza, devono aprire per diseccitazione delle bobine oppure devono essere usate altre tecniche, che in caso di guasto pongano il sistema in condizioni di sicurezza. I dispositivi per il comando e l'arresto di emergenza devono essere sistemati in luogo adatto e recare segnalazioni in modo da essere prontamente identificati e essere adatti allo scopo al quale sono destinati. Gli attuatori dei dispositivi per il comando e arresto di emergenza (maniglie, pulsanti ecc. ) devono essere indicati chiaramente, preferibilmente con colore rosso su fondo di contrasto, e devono inoltre essere facilmente accessibili nei posti in cui si può verificare un pericolo, e se del caso, in qualsiasi altro posto dal quale il pericolo stesso possa essere eliminato a distanza. Se il dispositivo per il comando di emergenza è inserito sul circuito principale, l'abbandono dell'attuatore non deve determinare l'azione inversa sulla parte di impianto interessata. Se il dispositivo per il comando di emergenza è inserito su un circuito di comando, esso deve provocare la manovra voluta, ma non quella inversa sull'organo di manovra controllato; l'abbandono dell'attuatore non deve determinare la manovra inversa sulla parte di impianto interessata, se non dopo opportuno intervento di rialimentazione. L 'attuatore deve permettere il blocco nella posizione di aperto o di fermo, a meno che l'attuatore stesso e il dispositivo di rialimentazione siano sotto il controllo della medesima persona. E' da tenere presente il fatto che il dispositivo di emergenza, se agisce sui circuiti di comando, deve intervenire interrompendo l'alimentazione delle bobine e non eccitando un'altra bobina; similmente, se agisce su un interruttore automatico, deve intervenire interrompendo la bobina di minima tensione e non eccitando la bobina di sgancio. Pag.11

12 Inoltre, dopo l'intervento del comando o dell'arresto di emergenza il ripristino deve essere fatto con un comando separato di reinserzione, eventualmente manovrato a chiave. Le Norme non considerano il caso delle apparecchiature controllate da circuiti logici statici; la pratica comune è comunque quella di non far intervenire il dispositivo di emergenza attraverso il circuito logico, ma mediante l'interruzione di un circuito elettromeccanico a monte dello stesso; questo per garantire la massima sicurezza. Pag.12

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