9 - Il sistema d'installazione modulare

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1 Indice 9 - Il sistema d'installazione modulare Centralini e quadri per apparecchiature modulari pag. 456 Verifiche e prove secondo norma CEI pag. 458 Quadri di distribuzione ASC e ASD pag. 462 Prese e spine di tipo industriale pag. 464 Guida alla scelta pag. 468 Grado di protezione degli involucri pag

2 Il sistema d'installazione modulare Centralini e quadri per apparecchiature modulari Gli elementi componenti il sistema di installazione modulare permettono di realizzare quadri di distribuzione per installazioni fisse per uso domestico e similare conformi alla norma CEI Le caratteristiche comuni sono: cc corrente nominale fino a 125 A; cc guida DIN simmetrica; cc elevata robustezza; cc materiale autoestinguente in conformità alla norma CEI 50-11; cc conformità alla norma CEI Le tabelle seguenti consentono di individuare facilmente il contenitore da utilizzare a seconda del materiale usato, del tipo di installazione, del grado di protezione richiesto, del numero totale di moduli e della disposizione degli apparecchi modulari su una o più file; la scelta è eseguita tra le soluzioni proposte nell'offerta centralini e quadri di distribuzione della serie MiniCoreos Light, Pragma, Kaedra e G125. Per ogni contenitore scelto nelle tabelle seguenti è fornito il dato di potenza dissipabile necessario per la verifica termica richiesta dalla norma CEI Centralini e quadri da incasso IP40 - colore bianco serie MiniCoreos Pragma 12 e Pragma 18 Pragma 24 potenza dissipata [w] porta trasparente IP40 RAL9003 porta trasparente IP40 RAL9001 porta trasparente IP41 RAL9001 numero moduli file X X X X X X X X X X X X Centralini e quadri da parete IP40 - colore bianco serie MiniCoreos (light) Pragma 12 e Pragma 18 Pragma 24 potenza dissipata [w] senza porta IP40 RAL9003 porta trasparente IP40 RAL9003 porta trasparente IP40 RAL9001 porta trasparente IP41 RAL9001 numero moduli file X X X X X X X X X X X x

3 Centralini e quadri da parete IP65 - colore grigio serie Kaedra potenza dissipata [w] porta trasparente IP65 RAL7035 (1) Quadro con interfaccia avente 1 apertura. (2) Quadro con interfaccia avente 3 aperture. (3) Quadro con interfaccia avente 4 aperture. porta trasparente IP65 RAL7035 porta trasparente dimensioni h x l x p numero moduli file (1) X (2) 460x340x X x448x X (3) 610x340x X x448x X x448x porta opaca IP65 RAL7035 centralini IP40 - colore grigio serie Mini Coreos Light centralini metallici IP40 serie G125 potenza dissipata [w] senza porta IP40 RAL7034 numero moduli file x x x12 27 potenza dissipata [w] numero moduli file sporgente incasso 36 2x18 64,7 70,2 54 3x ,5 72 4x x24 86, x24 103, x x24 139,36 162,3 457

4 Il sistema d'installazione modulare Verifiche e prove secondo norma CEI La norma sperimentale CEI contiene le prescrizioni per la realizzazione, le verifiche e le prove a cui sottoporre i quadri realizzati per installazioni domestiche e similari, aventi le seguenti caratteristiche: cc tensione nominale fino a 440 V; cc corrente nominale in entrata fino a 125 A, che corrisponde alla massima corrente nominale degli apparecchi di protezione e manovra in entrata; cc corrente presunta di cortocircuito nominale non superiore a 10 ka o protetti con dispositivo di protezione avente corrente limitata massima di 15 ka; cc temperatura ambiente di 25 C con limite solo occasionale di 35 C. Le verifiche richieste dalla norma sperimentale CEI sono le prove individuali che vanno eseguite dall installatore su ogni esemplare. Le verifiche da effettuare sono richiamate nella tabella 1. L unica caratteristica che richiede una verifica coordinata, prevista solo per quadri con corrente nominale > 32 A, monofase e trifase è la sovratemperatura del quadro. Il costruttore dell involucro fornisce il valore della potenza massima dissipabile secondo i criteri previsti dalla norma CEI (Pinv); l installatore deve verificare che la potenza dissipata dagli apparecchi installati non superi tale limite. Le altre prove di tipo sono di competenza del costrutture dell involucro e sono eseguite in accordo con la norma sperimentale CEI Esse comprendono i punti di tabella 1: cc la resistenza meccanica all impatto; cc il grado di protezione; cc la resistenza del materiale isolante al calore anormale e al fuoco; cc la resistenza alla ruggine e all umidità. Una volta effettuate le verifiche e le prove aggiuntive previste, il costrutture del quadro dovrà fornire al committente: cc la dichiarazione di conformità del quadro alla regola dell arte (Allegato A); cc la relazione di verifica dei limiti di sovratemperature, quando sia richiesta la prova (Allegato B); cc lo schema unifilare dei circuiti del quadro e i dati tecnici dei componenti (Allegato C). Se il costruttore del quadro è anche l impresa installatrice dell impianto, egli dovrà compilare la dichiarazione di conformità del quadro, che allegherà alla dichiarazione di conformità dell impianto elettrico alla regola dell arte secondo la legge 46/90. tabella 1 - elenco delle verifiche e prove da eseguire sui quadri di distribuzione per uso domestico e similare rif. caratteristiche da controllare verifiche e prove (in generale) costruzione e identificazione limiti di sovratemperatura apposizione di una targa, controllo visivo dei relativi dati e verifica della conformità del quadro agli schemi, dati tecnici, ecc. (vedere norma CEI 23-51) verifica dei limiti di sovratemperatura mediante il calcolo della potenza dissipata (vedere norma CEI 23-51) resistenza di isolamento verifica della resistenza di isolamento (vedere norma CEI 23-51) resistenza meccanica all impatto verifica della resistenza meccanica (1) grado di protezione verifica del grado di protezione (vedere norma CEI 23-51) (1) resistenza del materiale isolante al calore anomale e al fuoco prova del filo incandescente (solo per involucri in materiale isolante) (1) resistenza del materiale isolante al calore prova di pressione con la sfera (solo per involucri in materiale isolante) (1) tenuta al cortocircuito efficienza del circuito di protezione resistenza alla ruggine e all'umidità cablaggio funzionamento meccanico e, se necessario funzionamento elttrico non applicabile verifica dell'efficienza del circuito di protezione (solo per involucri in materiale isolante) (vedere norma CEI 23-51) verifica della resistenza alla ruggine e all'umidità (vedere norma CEI 23-51) (1) verifica del corretto cablaggio funzionamento meccanico e, se necessario funzionamento elettrico (vedere norma CEI 23-51) (1) le prove N 4, 5, 6, 7 e 10 sono in accordo con la Norma CEI Esse non si effettuano se l involucro è stato riconosciuto conforme a questa Norma. 458

5 Schema a blocchi per le verifiche dei quadri di distribuzione per uso domestico e similare Quadri realizzati con involucro conforme alla norma sperimentale CEI Il circuito in entrata è monofase? No Sì La corrente nominale Inq è 32 A? No Sì Eseguire le verifiche N. 1 e 11 della tabella 1 Eseguire le verifiche N. 1, 2, 3, 9 e 11 della tabella 1 Dichiarazione di conformità Allegato A-C Dichiarazione di conformità Allegato A-B-C Calcolo della corrente nominale del quadro (Inq) La corrente nominale del quadro (Inq) è definita come il valore più basso tra la corrente nominale degli apparecchi in entrata (Ine) e la somma delle correnti nominali degli apparecchi in uscita (Inu). Inq = minore tra (Ine, Inu). Per i quadri dove è richiesta la verifica dei limiti di sovratemperatura, l installatore deve verificare, mediante un semplice calcolo, che la potenza totale (Ptot) dissipata dai componenti sia inferiore o al massimo uguale alla potenza che l involucro (Pinv) è in grado di dissipare. I dati delle potenze Pinv, caratteristici di ciascun involucro, sono riportati nelle tabelle delle pagine precedenti. La relazione da verificare è la seguente Ptot Pinv. La potenza totale Ptot si ottiene con la formula Ptot = Pdp + 0,2 Pdp + Pau. La potenza totale dissipata nel quadro (Ptot) è data dalla somma della potenza dissipata dai dispositivi di protezione e manovra (Pdp), tenendo conto dei fattori di utilizzo (Ke) e di contemporaneità (K), aumentata del 20% per tener conto del contributo dei collegamenti e di altri piccoli apparecchi come prese a spina, relé, ecc... Qualora vengano installati nel quadro altri componenti che dissipano una potenza significativa (trasformatori per suonerie, lampade di segnalazione, ecc...) deve essere sommata anche la potenza conosciuta di questi ausiliari (Pau). Per il calcolo della potenza dissipata dagli apparecchi è conveniente riferirsi alla tabella 2, riportata in questa pagina, che è stata ricavata dall Allegato B della norma. Questa tabella, debitamente compilata, può risultare molto utile all installatore perché deve essere allegata alla relazione di verifica termica da fornire al committente. In questa tabella la potenza dissipata dai dispositivi di protezione e manovra può essere facilmente calcolata moltiplicando la potenza dissipata per polo, fornita dal costruttore degli apparecchi, per il numero di poli dell interruttore. In caso di interruttore tetrapolare, agli effetti termici si considerano solo tre poli. Per i circuiti in entrata la potenza dissipata da ciascun apparecchio dovrà essere moltiplicata per il fattore di utilizzo (Ke) elevato al quadrato e per i circuiti in uscita la potenza di ciascun apparecchio andrà moltiplicata per il fattore di contemporaneità (K) elevato al quadrato, dove K è il rapporto effettivo tra la corrente che circola nel singolo circuito, ove la si conosca, e la relativa corrente nominale, oppure è il valore suggerito dalla norma. 459

6 Il sistema d'installazione modulare Verifiche e prove secondo norma CEI Ke e K devono essere elevati al quadrato in quanto la potenza è direttamente proporzionale al quadrato della corrente. Il fattore di utilizzo (Ke) è un valore sperimentale ed è stato assunto uguale a 0,85 per i circuiti in entrata (si è fatta l ipotesi che i circuiti in entrata non vengano mai utilizzati al di sopra dell 85% della loro corrente nominale). Il fattore di contemporaneità (K), invece, è un valore che tiene conto della potenza effettiva richiesta in condizioni di esercizio dai circuiti di uscita. In mancanza di informazioni sui valori effettivi delle correnti (natura dei carichi, utilizzazione dei carichi nella giornata, ecc...), la norma definisce il valore di K in base al numero dei circuiti di uscita (da 0,8 a 0,5) come definito nella seguente tabella. numero dei circuiti fattore principali di contemporaneità K 2 e 3 0,8 4 e 5 0,7 da 6 a 9 0,6 10 e oltre 0,5 tabella 2 - potenza dissipata dai dispositivi di protezione e manovra (Pdp) n. circuito circuiti in entrata circuiti in uscita potenza dissipata per polo [W] (1) n. poli (2) potenza per apparecchio di protezione e manovra Pd [W] (3) fattore di utilizzo (Ke) per i circuiti in entrata fattore di contemporaneità (K) per circuiti in uscita potenza dissipata da ciascun apparecchio [W] (4) totale (somma della colonna) Pdp (1) Dato fornito dal Costruttore dell apparecchio. (2) In caso di interruttore tetrapolare, agli effetti termici, si considerano solo 3 poli. (3) Potenza dissipata per polo moltiplicata per il numero di poli. (4) Per i circuiti in entrata vale: Ke 2 x Pd. Per i circuiti in uscita vale: K 2 x Pd. Ke e K sono elevati al quadrato in quanto la potenza è direttamente proporzionale al quadrato della corrente. 460

7 Esempio di verifica termica Compatibilità elettromagnetica (1) Dato fornito dal Costruttore dell apparecchio. (2) In caso di interruttore tetrapolare, agli effetti termici, si considerano solo 3 poli. (3) Potenza dissipata per polo moltiplicata per il numero di poli. (4) Per i circuiti in entrata vale: Ke 2 x Pd. Per i circuiti in uscita vale: K 2 x Pd. Ke e K sono elevati al quadrato in quanto la potenza è direttamente proporzionale al quadrato della corrente. (1) (2) (3) (4) (5) (6) Esempio di verifica termica Un centralino da realizzare, impiegando un centralino stagno serie Pragma 12 da 24 moduli è costituito da un unità di ingresso e 6 unità di uscita secondo lo schema a fianco. In aggiunta è presente un trasformatore per suoneria da 8 VA, 12 V. Il numero totale di moduli occupati è pari a 18. Secondo l indicazione della norma, il fattore di utilizzo del circuito d entrata (Ke) è pari a 0,85. Per le partenze si usa un valore del coefficiente di contemporaneità pari a 0,6, come suggerito dalla norma. Per il calcolo della potenza dissipata dai dispositivi di protezione e manovra (Pdp) si utilizza la tabella allegata. Occorre inoltre considerare la potenza dissipata dal trasformatore per suoneria: Pau = 0,8 W. La potenza totale Ptot si ottiene con la formula: Ptot = Pdp + 0,2 Pdp + Pau = 22,2 W. La potenza dissipabile dal centralino in oggetto, fornita nelle pagine precedenti è: Pinv = 50 W. Poiché risulta Ptot < Pinv il centralino risulta conforme dal punto di vista termico. tabella 2 - potenza dissipata dai dispositivi di protezione e manovra (Pdp) n. circuito potenza dissipata per polo [W] (1) n. poli (2) potenza per apparecchio di protezione e manovra Pd [W] (3) circuiti 3,2 4 9,6 in entrata fattore di utilizzo (Ke) per i circuiti in entrata fattore di contemporaneità (K) per circuiti in uscita 0,85 potenza dissipata da ciascun apparecchio [W] (4) 6,93 circuiti ,6 2,16 in ,6 2,16 uscita 3 2,6 2 5,2 0,6 1,87 4 2,6 2 5,2 0,6 1, ,6 1, ,6 1,44 totale (somma della colonna) 17,87 Pdp Dati di targa Ogni quadro deve essere fornito di una targa, (CEI e 6.4.1) che può essere posta anche dietro la portella, che riporti in maniera indelebile i seguenti dati: (1) c c nome o marchio del costruttore ; (1) c c tipo o altro mezzo di identificazione del quadro da parte del costruttore ; cc corrente nominale del quadro (Inq); cc natura della corrente e frequenza; cc tensione nominale di funzionamento; cc grado di protezione (se > di IP 2X C). (1) Come costruttore viene considerato chi realizza il quadro completo assumendosene la responsabilità. Compatibilità elettromagnetica nei centralini di distribuzione La variante V1 alla norma CEI fornisce delle indicazioni per la compatibilità elettromagnetica nei centralini di distribuzione. Le prescrizioni per la EMC riguardano i quadri che contengono componenti che possono emettere disturbi elettromagnetici e che non sono immuni. Per questi quadri tuttavia non sono richieste prove se i componenti installati soddisfano già le prescrizioni di EMC per l'ambiente in cui devono essere utilizzati, inserite nelle diverse norme di prodotto o, in mancanza di queste, nelle norme generiche e inoltre il montaggio dei componenti e i relativi cablaggi sono realizzati secondo le istruzioni del costruttore dei componenti. Negli altri casi si devono effettuare le prove di immunità ed emissione indicate nella variante. 461

8 Il sistema d'installazione modulare Quadri di distribuzione ASC e ASD Premessa I quadri in bassa tensione devono essere conformi alla norma CEI EN 60439, Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per Bassa Tensione (Quadri B.T.) articolata in 4 parti, delle quali 3 riguardano i quadri ASC e ASD. Le Norme Europee Norma CEI EN Prescrizioni per apparecchiature di serie (AS) e non di serie (ANS) costituisce la parte principale mentre le sezioni 2,3 e 4 ne completano, modificano o sostituiscono le prescrizioni per apparecchiature particolari che devono comunque essere conformi alla parte 1. Norma CEI EN Prescrizioni particolari per apparecchiature assiemate di protezione e manovra destinate ad essere installate in luoghi dove personale non addestrato ha accesso al loro uso. Quadri di distribuzione (ASD). Si riferisce ai quadri di distribuzione con involucri fissi, costruiti in serie (ASD), destinati sia ad applicazioni domestiche, sia in altri luoghi con uso da parte di persone non qualificate (ovvero non istruite o avvertite sui pericoli dell elettricità). Norma CEI EN Prescrizioni particolari per apparecchiature assiemate per cantiere (ASC). Si applica alle apparecchiature assiemate costruite in serie (ASC) progettate per l uso in cantiere, ovvero per i luoghi di lavoro temporanei, che non sono normalmente accessibili al pubblico. La certificazione e la marcatura CE Come previsto dalla legge 46/90 l installatore è tenuto a redigere e rilasciare al committente di lavori una dichiarazione di conformità che deve comprendere tutti gli allegati obbligatori previsti (file tecnico), tra i quali, il più importante, è la relazione con tipologie dei materiali utilizzati. Questo documento elenca i componenti utilizzati nell impianto specificandone la conformità alle norme nazionali CEI o europee del CENELEC e il tipo di certificazione o dichiarazione di cui il prodotto è dotato. Per i quadri elettrici ASD o ASC l installatore deve far riferimento e dichiarare che le apparecchiature installate sono conformi rispettivamente alle norme CEI EN / 3 e 1/ 4 in quanto in possesso di dichiarazione di conformità del costruttore o dell assemblatore, che con tale documento ne assume la responsabilità giuridica. In ottemperanza alle Direttive 73/23 e 93/68 nonché al D.L. 626/96 il costruttore deve apporre sui quadri elettrici la marcatura CE. Questa documentazione dovrà restare conservata e tenuta a disposizione delle autorità nazionali di ispezione per almeno 10 anni, a decorrere dall ultima data di fabbricazione del prodotto. Targhe e istruzioni La norma CEI EN impone inoltre che su ogni quadro vengano applicate una o più targhe indelebili, posizionate in modo da essere visibili, con scritte indelebili e facilmente leggibili; quando l apparecchiatura è installata, deve riportare almeno le seguenti informazioni: cc il nome o il marchio di fabbrica del costruttore (non necessario se indicato direttamente sull ASC) cc il tipo o il numero di identificazione cc la norma di riferimento CEI EN cc natura della corrente dell unità (frequenza se in corrente alternata) cc tensioni nominali cc corrente nominale cc grado di protezione cc peso (quando il peso del quadro è superiore ai 30 kg). Ulteriori informazioni, quando richieste, possono essere riportate sugli schemi elettrici o nei cataloghi del costruttore. Il costruttore deve inoltre fornire anche adeguate istruzioni per l installazione, il funzionamento e la manutenzione dell apparecchiatura. Deve essere specificato quali altri tipi di apparecchiature vi si possono collegare e devono essere indicati i criteri di coordinamento con il tipo di sistema di messa a terra utilizzato e con le protezioni elettriche dell impianto completo. 462

9 ll Sistema Funzionale Certificato Kaedra di Schneider Electric consente la rapida realizzazione e certificazione sia di quadri da cantiere ASC, che di quadri di distribuzione ASD. A prova di Norma In collaborazione con l IMQ, Istituto Italiano per il Marchio di Qualità, e alcuni tra i più prestigiosi laboratori nazionali, Schneider Electric ha realizzato tutte le prove di tipo sui quadri AS, ASC e ASD secondo quanto previsto dalle norme CEI EN /3 e CEI EN /4 e certificato mediante dichiarazioni di conformità tutte le configurazioni ricavabili utilizzando componenti del Sistema Kaedra. Ampia scelta di soluzioni L utilizzo di questi componenti secondo le istruzioni del Sistema Funzionale Certificato Kaedra consente la realizzazione di numerose configurazioni scelte tra i quadri serie Kaedra Box e Kaedra MC, con oltre 500 configurazioni per quanto riguarda i quadri da cantiere ASC, ed altrettante per i quadri di distribuzione ASD. Il software SFC Il software configuratore SFC Kaedra ti consente una facile e rapida scelta per la realizzazione di quadri prese Kaedra in ambienti con presenza di personale non qualificato (ASD) e nei cantieri (ASC). Permette la personalizzazione del quadro in funzione delle proprie esigenze applicative, scegliendo all interno di un offerta di oltre diverse configurazioni, ma se non trovi quella che fa per te chiama il servizio di Pronto Contatto e ti consiglieremo soluzioni corrette sia in chiave applicativa che normativa. Il software è molto intuitivo e facilita la scelta della variante di quadro più adatta alle tue esigenze, permettendo di compilare rapidamente gli allegati alla dichiarazione di conformità richiesti dalle norme e dalle leggi vigenti. Il configuratore consente di stampare dati identificativi del quadro, disegno fronte quadro con elenco e disposizione dei componenti, schema di collegamento unifilare, rapporto di prova individuale, dichiarazione di conformità Schneider Electric, per i quadri certificati dichiarazione di conformità CE e Norme per i quadri ASD e ASC. 463

10 Il sistema d'installazione modulare Prese e spine di tipo industriale Generalità La presa a spina è un dispositivo destinato alla connessione elettrica di una apparecchiatura, fissa o mobile, per consentirne l alimentazione. Essa consente inoltre una sconnessione facile e rapida per permettere un intervento, una modifica, o lo spostamento dell apparecchiatura. In funzione del contesto e del tipo di energia richiesta per il funzionamento dell apparecchiatura, si utilizzano prese a spina differenti. Inoltre, le prese a spina industriali sono i grado di veicolare correnti elettriche di valore generalmente ben superiore a quello delle prese di tipo domestico. Le prese a spina di tipo industriale sono destinate a confrontarsi con condizioni d impiego molto particolari che possono variare moltissimo in funzione dell ambito d applicazione (potenza distribuita, tenuta stagna,ambienti corrosivi, resistenza agli urti, ecc.). La scelta di una presa a spina industriale deve quindi tenere conto di un insieme di parametri molto precisi, quali la diversità delle apparecchiature che dovranno alimentare, la specificità dell ambiente in cui saranno installate e la natura del sito. Elementi costitutivi di una presa a spina di tipo industriale Una presa a spina industriale è un componente elettrico composto da due elementi: una presa e una spina. Una volta uniti consentono il passaggio della corrente; la loro separazione provoca l interruzione del circuito elettrico. In questa unione, una è la parte femmina, destinata per definizione a fornire la corrente, l altra è la parte maschio, destinata a riceverla. Le diverse applicazioni delle spine e prese comprendono le seguenti esecuzioni: cc presa a spina fissa: dispositivo che permette di collegare a volontà un cavo flessibile ad un impianto fisso per prelevare corrente; comprende la presa fissa e la spina. cc Presa fissa: è la parte femmina destinata a fornire la corrente. Essa può essere fissata su una parete e si parla allora di presa da parete, oppure essere incorporata in una apparecchiatura, e in questo caso sarà una presa da incasso. Queste apparecchiature possono essere delle cassette nelle quali vengono integrate altre funzioni quali l interruzione dell alimentazione, con o senza interblocco, e/o la protezione mediante fusibili o interruttori automatici magnetotermici e differenziali. cc Spina: è la parte maschio indissolubilmente collegata o destinata ad essere collegata al cavo flessibile a sua volta collegato ad una apparecchiatura o a una presa mobile. Introdotta nella presa adatta consente il prelievo della corrente. cc Presa a spina mobile: dispositivo che permette di collegare a volontà due cavi flessibili, formando una prolunga; comprende la presa mobile e la spina. cc Presa mobile: è la parte mobile indissolubilmente collegata o destinata ad essere collegata al cavo flessibile di alimentazione, consentendo di portare la corrente ovunque serva. cc Presa a spina per apparecchi: dispositivo che permette di collegare a volontà un cavo flessibile ad un apparecchio: comprende una presa mobile e una spina fissa. cc Spina fissa: è la parte maschio, fissata o destinata ad essere fissata ad un apparecchio consentendogli di ricevere il tipo di corrente necessario al suo funzionamento mediante la presa mobile femmina. Prescrizioni normative Le prese e spine industriali sono realizzate secondo le norme internazionali IEC e IEC e europee CEI EN e CEI EN che prevedono prese e spine sia in corrente alternata, con frequenze fino a 500 Hz, che in corrente continua, suddividendole in due grandi categorie: cc spine e prese a bassissima tensione, per valori d impiego sino a 50 V; cc spine e prese a bassa tensione, per valori d impiego tra 50 V e 690 V. Sono previste correnti nominali da 16 e 32A ed esecuzioni da 2P e 3P per la bassissima tensione e con correnti nominali di 16, 32, 63 e 125 A con esecuzioni da 2P+T, 3P+T e 3P+N+T per la bassa tensione. Per ogni impiego con caratteristiche nominali diverse di tensione, corrente, frequenza, polarità e tipologia di applicazione è prevista una specifica esecuzione con impedimenti di sicurezza che rendano impossibile l inserimento di una spina qualsiasi in una presa che non sia l esatta corrispondente, consentendo di definire il sistema a sicurezza intrinseca. Questa non intercambiabilità è assicurata dalla conformità alle diverse tabelle di unificazione dimensionale che prevedono differenti posizioni del contatto di terra rispetto ad un riferimento normalizzato fisso dell imbocco. 464

11 L/+ 2P + T L1 L2 L3 N 3P + N + T Esecuzione a bassa tensione > 50 V Nelle versioni a bassa tensione questa non intercambiabilità è assicurata mediante due elementi: cc una scanalatura di guida sulla presa a cui fa riscontro un corrispondente nasello sulla spina; cc un contatto di terra più grande degli altri contatti e posto in diverse posizioni orarie a seconda delle caratteristiche nominali d impiego. La posizione oraria (h) del contatto di terra viene verificata con la presa vista di fronte ed osservando la posizione del contatto di terra rispetto al punto di riferimento principale (scanalatura di guida) posizionato sempre a ore 6. Esecuzione a bassissima tensione < 50 V Anche in queste versioni, prive di contatto di terra, la non intercambiabilità è assicurata da due elementi di riferimento: cc una scanalatura di guida sulla spina cui fa riscontro un corrispondente nasello sulla presa, in posizione sempre fissa a ore 6; cc un riferimento ausiliario costituito anch esso da una scanalatura sulla spina cui corrisponde un nasello sulla presa che si posiziona nelle diverse ore, a seconda delle caratteristiche d impiego. La posizione oraria (h) del riferimento ausiliario viene verificata con la presa vista di fronte ed osservando la posizione del nasello rispetto al punto di riferimento principale posizionato sempre a ore 6. Codice dei colori Per una più rapida identificazione delle tensioni d impiego la norma prevede un codice di colori convenzionali che possono interessare tutto l apparecchio o solo una parte (es. coperchio presa, ghiera, involucro, ecc.) tensione nominale di esercizio V colore (1) da 10 a 25 da 40 a 50 da 100 a 130 da 200 a 250 da 380 a 480 da 500 a 690 viola bianco giallo blu rosso nero (1) Per frequenze superiori a 60 Hz e fino a 500 Hz incluso si può usare, se necessario, il colore verde in combinazione con il colore della tensione nominale di esercizio. bassissima tensione frequenza [Hz] tensione nominale d'impiego [V] 50 e senza riferimento 50 e h da 100 a 200 incluso e fino a 50 V posizione del punto di riferimento ausiliario 16 e 32 A 2P 3P 4 h h h da 401 a 500 incluso corrente continua e h 10 h Principali riferimenti orari La gamma comprende tutte le versioni previste dalle normative, anche le più particolari. In questo documento sono illustrate solo alcune esecuzioni standard ma è possibile disporre di tutte le diverse posizioni orarie specificate dalla norma, tra le quali, nella gamma a bassa tensione possiamo trovare: cc uso comune ore 6; cc container refrigerati ore 3; cc installazioni marine, portuali, navali ore 11; cc alim.mediante trasfo isolamento (TST) ore 12; cc corrente continua da 50 a 250 V ore 3; cc corrente continua oltre 250 V ore 8; cc alta frequenza da 100 a 300 Hz ore 10; cc alta frequenza da 300 a 500 Hz ore 2; cc tensioni particolari da 100 a 130 V ore 4; cc da 480 a 500 V ore 7; cc da 600 a 690 V ore 5. Dispositivi di arresto e di blocco Ogni tipo di presa è munita di un dispositivo di arresto o di ritenuta meccanico destinato a trattenere, dopo il corretto inserimento, la spina nella presa impedendone l involontaria estrazione. Nelle prese a bassa tensione, per meglio soddisfare questa esigenza di sicurezza ed in particolare per impedire l inserimento e l estrazione della spina dalla presa in presenza di tensione, sono nate le prese con interruttore di blocco. Il loro dispositivo di interblocco consente la chiusura dell interruttore e quindi l alimentazione dell apparecchio utilizzatore solo quando la spina è inserita a fondo nella presa e quindi è avvenuto il perfetto collegamento meccanico ed elettrico tra alveoli e spinotti. L utilizzo di queste soluzioni è reso obbligatorio dalle norme per alcuni tipi di impianti, ad esempio nei luoghi con pericolo di esplosione, ed è raccomandabile in ogni caso in quanto assicura che il prelievo della corrente possa avvenire solo nelle condizioni di sicurezza di perfetto inserimento della spina, evitando contatti non sicuri in grado di causare surriscaldamenti e quindi deterioramento degli isolamenti e pericolo d incendio. 465

12 Il sistema d'installazione modulare Prese e spine di tipo industriale Sul mercato italiano questa applicazione ha avuto una notevole diffusione, inizialmente sulla spinta del DPR 27 aprile 1955, n.547 "Norme per la prevenzione degli infortuni sul lavoro" che, al capo VII, articolo 310, cita: "Le derivazioni a spina per l alimentazione di macchine e di apparecchi di potenza superiore a 1000 W devono essere provviste a monte della presa di interruttore nonché di valvole onnipolari escluso il neutro, per permettere l inserimento e il disinserimento della spina a circuito aperto". Sulla base di questa affermazione si sono proposte al mercato soluzioni monoblocco composte da un interruttore, valvole portafusibili e presa a spina con interblocco meccanico tra la presa e l interruttore e che hanno riscontrato un notevole successo per l estrema garanzia di sicurezza anche nel caso di impiego da parte di personale non addestrato che altrimenti avrebbe potuto inserire la spina anche con interruttore chiuso. Queste soluzioni sono ora disponibili anche in esecuzioni complete con altri dispositivi di protezione già montati, siano essi portafusibili a tappo o cilindrici sezionabili, o predisposti per il montaggio di apparecchiature di protezione di tipo modulare: interruttori automatici magnetotermici, differenziali magnetotermici o puri, ecc. La norma CEI EN prevede inoltre che i dispositivi di interruzione di tipo meccanico per le prese fisse interbloccate siano di categoria di utilizzazione almeno AC22 secondo la norma CEI EN L esigenza poi di ritrovare in un unico punto di prelievo polarità e tensioni diverse ha portato allo sviluppo di batterie di distribuzione nelle quali potessero raggrupparsi più prese con interruttore di blocco integrabili con scatole di derivazione e centralini per l alimentazione, la ripartizione e la protezione. L adozione di queste soluzioni nell ambito del terziario ha portato poi alla realizzazione di soluzioni più compatte e più facilmente componibili, con una estetica anche più adatta al segmento. Nell offerta Schneider Electric queste soluzioni sono identificabili nelle serie ISOBLOCK e Unika. Grado di protezione La norma CEI EN prevede una classificazione delle prese a spina industriali basata sul grado di protezione contro la penetrazione dei corpi solidi e dei liquidi. Le versioni ammesse sono: cc IP44: spine e prese protette contro la penetrazione di corpi solidi di dimensioni superiori a 1 mm e protette contro gli spruzzi d acqua. Le spine non dispongono di ghiera di serraggio e le prese sono dotate di coperchio a molla; cc IP67: spine e prese protette totalmente contro la polvere e stagne all immersione. Le spine dispongono di ghiera di serraggio e le prese di coperchio con ghiera. Il grado di protezione viene verificato: cc nelle prese quando i coperchi sono chiusi o con la spina completamente inserita; cc nelle spine quando sono completamente inserite nelle prese. Il grado di protezione viene verificato secondo la norma CEI EN Vengono accettati gradi di protezione diversi per le prese interbloccate con prove in conformità alla norma CEI EN ed i più comuni adeguati alle esigenze applicative sono: IP55 - IP65 - IP66. È importante sottolineare che un grado di protezione non può essere considerato presunzione di conformità di un grado diverso: ad esempio non è sempre vero che IP67 è superiore a IP66. Infatti la prova per verificare la protezione contro la penetrazione d acqua è differente nei due casi. Per l IP66 sottopongo l oggetto a dei getti d acqua potenti (prova idrodinamica), mentre per l IP67 faccio una prova immergendo l oggetto temporaneamente (prova idrostatica). è chiaro quindi che se ad esempio si dovessero installare delle prese a spina nei pressi di un molo la scelta corretta sarebbe l IP66. Grado di protezione meccanica La norma prevede prove di resistenza meccanica specifiche dopo condizionamento a -25 C per più di 16h: cc urto per caduta (versioni mobili); cc urto con martello pari a 1 joule (versioni fisse). I nostri prodotti dispongono inoltre di un grado di protezione IK contro gli impatti meccanici esterni, secondo norma CEI EN pari a IK 08, che corrisponde a un impatto di 5 joule. codice IK energia d impatto codice IK energia d'impatto 00 non protetto 06 1 joule 01 0,15 joule 07 2 joule 02 0,2 joule 08 5 joule 03 0,35 joule joule 04 0,5 joule joule 05 0,7 joule 466

13 12 mm Comportamento al calore anormale e al fuoco La valutazione del comportamento al calore anormale ed al fuoco dei materiali plastici che compongono le prese a spina fa riferimento a due diversi metodi di prova: cc metodo del filo incandescente (glow-wire test) secondo norma CEI EN /11/12/13: simula le sollecitazioni termiche che possono essere prodotte dalle sorgenti di calore (elementi incandescenti o resistori sovraccaricati) in modo da valutarne il pericolo di innesco d incendio. La prova consiste nell applicare un filo incandescente di 4 mm di diametro per 30 sec. sul prodotto da testare. La prova deve dare i seguenti risultati: cc l eventuale fiamma deve cessare entro 30 secondi dalla rimozione del filo incandescente; cc la carta velina posta sotto le gocce incendiate non deve infiammarsi. La norma impone che la temperatura di prova per le parti che portano elementi in tensione deve essere 850 C, mentre per le altre parti può essere 650 C. Schneider Electric garantisce gli 850 C anche per i materiali esterni. cc Metodo di prova di fiamma con ago secondo norme CEI EN : simula l effetto di piccole fiamme che possono manifestarsi in seguito al guasto interno dei prodotti allo scopo di giudicare il rischio d incendio. La prova consiste nel sottoporre il provino del prodotto per il tempo Ta (5,10,20,30,60,120 sec. a seconda delle norme specifiche) alla fiamma di un becco di Bunsen; la prova deve dare i seguenti risultati: cc l esemplare non si incendia, cc la fiamma e le particelle incandescenti non propagano l incendio, cc la durata della combustione è inferiore a 30 sec dopo il distacco del becco di Bunsen

14 Il sistema d'installazione modulare Guida alla scelta Prese e spine industriali PK spine mobili serie Vu Hz Vi In IP IK resistenza al fuoco PK e PK fino a 50V 50/ C PratiKa da 50 a 690V 50/ C C mobili a 90 da 50 a 690V 50/ C mobili con invertitore di fase da 50 a 690V 50/ C fisse da parete mobili con invertitore di fase a 90 da 50 a 690V 50/ C fino a 50V 50/ C da 50 a 690V 50/ C C fisse da incasso a 90 da 50 a 690V 50/ C fisse con invertitore di fase da 50 a 690V 50/ C fisse con invertitore di fase a 90 da 50 a 690V 50/ C prese mobili fisse da parete fisse da incasso serie Vu Hz Vi In IP IK resistenza al fuoco PK e PK fino a 50V 50/ C PratiKa da 50 a 690V 50/ C C small da 50 a 690V 50/ C normali fino a 50V 50/ C da 50 a 690V 50/ C C Unika con interruttore di blocco senza da 100 a 500V 50/ C protezione con interruttore di blocco con da 100 a 500V C portafusibili con trasformatore di sicurezza 230/24 400/24 50/60 6, C con vano DIN da 100 a 500V 50/ C Compact Isoblock con interruttore di blocco da 100 a 500V 50/ C con vano apparecchi modulari con interruttore di blocco da 100 a 500V 50/ C con portafusibili con interruttore di blocco da 100 a 500V 50/ C con portafusibili sezionabili con segnalazione luminosa con trasformatore di sicurezza 230/24 400/24 6, C con interruttore di protezione da 200 a 500V 50/ C e blocco elettrico PK inclinate da 50 a 690V C C dritte fino a 50V 50/500 Hz C da 50 a 690V C C mini quadri per prese da incasso serie Kaedra numero moduli numero prese quadri per prese industriali serie Kaedra numero moduli numero prese quadri con pannello universale serie Kaedra numero moduli altezza [mm]

15 Il sistema d'installazione modulare Grado di protezione degli involucri Considerazioni generali Influenze esterne La normativa impianti ha classificato e codificato un gran numero di influenze esterne alle quali un impianto elettrico può essere sottoposto: presenza d'acqua, presenza di corpi solidi, rischio di urti, vibrazioni, presenza di sostanze corrosive, ecc Queste situazioni possono influenzare i componenti elettrici con intensità variabile in funzione delle caratteristiche dell'impianto: la presenza d'acqua si può manifestare attraverso la caduta di qualche goccia come anche attraverso l'immersione totale. Grado di protezione La norma IEC 529 (in Italia CEI EN classificazione CEI 70-1) permette di indicare attraverso il codice IP i gradi di protezione previsti per gli involucri delle apparecchiature elettriche contro l'accesso alle parti in tensione e contro la penetrazione dell'acqua o dei corpi solidi estranei. Questa norma non considera la protezione contro i rischi d'esplosione o contro situazioni ambientali come l'umidità, i vapori corrosivi, le muffe o gli insetti. Il codice IP è costituito da 2 cifre caratteristiche e può essere esteso con una lettera addizionale nel caso in cui la protezione delle persone contro l'accesso alle parti in tensione risulti essere superiore a quella indicata dalla prima cifra. La prima cifra caratterizza la protezione del materiale contro la penetrazione dei corpi solidi estranei. La seconda cifra caratterizza la protezione contro la penetrazione dei liquidi all'interno degli involucri con effetti dannosi. La tabella di pagina 471 sintetizza il significato delle due cifre. Osservazioni importanti cc Il grado di protezione IP deve sempre essere letto cifra per cifra e non globalmente. Per esempio, un involucro con grado di protezione IP31 è adatto in un ambiente che esige un grado di protezione minimo IP21. In questo caso, non può invece essere utilizzato un apparecchio con involucro avente grado di protezione IP30; cc considerazione del fatto che la presenza di acqua sulle apparecchiature (quadri) è comunque di effetto negativo (penetrazione, effetti corrosivi, ecc ), è opportuno che le apparecchiature installate all'esterno siano corredate di un tettuccio di protezione eventualmente integrato da schermi laterali; cc in generale, i gradi di protezione indicati dai costruttori sono validi alle condizioni previste dai cataloghi. Tuttavia, soltanto il montaggio, l'installazione e la manutenzione effettuati secondo la regola dell'arte garantiscono il mantenimento del grado di protezione originale. Scelta degli involucri in funzione dei locali La tabella 1 suggerisce il grado di protezione da utilizzare per i componenti elettrici in funzione dell'ambiente di installazione. Non esistendo attualmente in Italia testi normativi in merito, questa tabella è stata ricavata dalla guida UTE C , opportunamente aggiornata per tener conto delle consuetudini impiantistiche italiane. Le indicazioni di questa tabella hanno validità generale, ma possono essere in qualche caso invalidate da prescrizioni normative o legislative relative ad ambienti particolari. L'uso di questa tabella può risultare opportuno per non appesantire i costi degli impianti effettuando scelte di prodotti aventi gradi di protezione in eccesso rispetto a quelli considerati sufficienti dalle comuni regole di buona tecnica. Come si può osservare, le indicazioni della tabella non si limitano agli ambienti industriali (dove ad esempio si fa uso di componenti particolari ed importanti quali i quadri di grossa potenza ed i condotti sbarre), ma si estendono anche ad ambienti di tipo assimilabile a quello domestico ed alle aree all'aperto. Ulteriori considerazioni Dall'esame dell'intera tabella si osserva che un involucro con grado di protezione IPX3 è idoneo ad essere installato all'aperto o in luoghi particolari, ove sia prevista la presenza di liquidi e/o sia fortemente probabile l'eventualità di sgocciolamento degli stessi. In generale i prodotti previsti per gli ambienti industriali trovano applicazione nella realizzazione di impianti di distribuzione dell'energia elettrica in ambienti chiusi (capannoni industriali, officine). Dall'analisi delle norme impiantistiche e dalle buone regole di installazione attualmente vigenti si può senz'altro affermare che i prodotti (quadri elettrici, condotti sbarre, ) aventi grado di protezione IP54 e quindi verificati secondo le prescrizioni della norma CEI EN per resistere agli spruzzi d'acqua da tutte le direzioni (il che rappresenta una garanzia superiore all'ipx3, provato soltanto contro la caduta della pioggia) sono da intendersi adatti all'utilizzo nella maggior parte degli impianti elettrici destinati ad ambienti "normali" (dove peraltro risulta difficile immaginare le apparecchiature continuamente sottoposte a getti d'acqua mediante manichette o pompe d'irrigazione oppure ad eventi atmosferici di tipo equivalente). 469

16 Il sistema d'installazione modulare Grado di protezione degli involucri Considerazioni generali tabella 1 Radicate abitudini impiantistiche, probabilmente legate ad una tradizione che si fonda su una scarsa conoscenza delle definizioni dei gradi di protezione meccanica, portano a volte i progettisti a richiedere apparecchiature come i quadri ed i condotti sbarre con gradi di protezione eccessivi rispetto al reale bisogno. Le indicazioni della tabella 1 possono essere di aiuto al progettista, fornendogli informazioni di buona regola dell'arte che gli consentono di effettuare scelte di prodotti adatti al luogo di installazione senza appesantire inutilmente i costi. Una scelta corretta delle apparecchiature potrà a volte consentire l'impiego di involucri con grado di protezione inferiore o addirittura la versione più economica senza accessori di tenuta. luoghi grado di protezione luoghi grado di protezione locali tecnici stabilimenti industriali camere frigorifere IP33 lavorazione del legno IP50/60 sale di controllo IP30 fabbricazione del cartone IP33 officine IP31/43 magazzini frigoriferi IP33 laboratori IP31 sala macchine IP30 sala macchine IP31 trattamento dei metalli IP31/33 garage (1) fabbriche di carta IP33/34 locali caldaie (1) edifici riceventi il pubblico edifici per uso collettivo edifici sportivi coperti IP31 uffici IP30 musei IP31 sale ristorante e mense IP31 parcheggi coperti IP31 grandi cucine IP35 sale di audizione e spettacoli IP30 sale sport IP31 esposizioni/gallerie d'arte IP30 sala riunione IP30 tendoni IP44 (1) Il grado di protezione è funzione della classificazione dell'area e del tipo di impianto previsti dalla norma CEI 64-2 e/o dai regolamenti in vigore. 470

17 Prescrizioni normative Grado di protezione IP degli involucri secondo le Norme CEI EN a Cifra caratteristica: Protezione contro l ingresso di corpi estranei e contro l accesso a parti pericolose significato protezione dell involucro contro l ingresso di corpi solidi di dimensioni superiori a 50 mm polvere in quantità nociva mezzo di prova corpi solidi di dimensioni superiori a 12,5 mm corpi solidi di dimensioni superiori a 2,5 mm corpi solidi di dimensioni superiori a 1 mm polvere (totalmente protetto) protezione della persona contro l accesso con mezzo di prova calibro oggetto calibro oggetto calibro oggetto calibro oggetto polvere polvere Ø 50 mm Ø 12,5 mm Ø 2,5 mm Ø 1 mm di talco di talco dorso dito attrezzo filo della mano calibro di accessibilità Ø 50 mm dito di prova articolato calibro di accessibilità Ø 2,5 mm calibro di accessibilità Ø 1 mm 2 a Cifra caratteristica: Protezione contro la penetrazione dell'acqua significato protezione dell involucro contro effetti dannosi derivati da caduta verticale di gocce d'acqua pioggia spruzzi d'acqua getti d'acqua getti d'acqua potenti immersione temporanea mezzo di prova caduta verticale di gocce d'acqua con inclinazione dell'involucro fino a 15 immersione continua in accordo tra utilizzatore, ma più severe di quelle di cifra 7 Lettere opzionali lettera addizionale (1) lettera supplementare significato A B C D informazioni supplementari per la protezione del materiale protezione dorso della mano dito attrezzo filo H apparecchiature ad alta tensione della persona contro l'accesso con mezzo di prova M provato contro gli effetti dannosi dovuti all'ingresso dell'acqua quando le parti mobili dell'apparecchiatura sono in moto S provato contro gli effetti dannosi dovuti all'ingresso dell'acqua quando le parti mobili dell'apparecchiatura non sono in moto calibro dito di prova calibro calibro W adatto all'uso in condizioni atmosferiche specificate di accessibilità Ø articolato 50 mm di accessibilità Ø di accessibilità Ø 2,5 mm x 100 mm 1 mm x 100 mm e dotato di misure e procedimenti addizionali (1) Utilizzato solo se: cc la protezione effettiva contro l accesso a parti pericolose è superiore a quella indicata dalla prima cifra caratteristica. cc è indicata solo la protezione contro l accesso a parti pericolose e la prima cifra caratteristica viene allora sostituita con una X. Esempio di applicazione completa del codice IP: protetto contro l'ingresso di corpi solidi superiori a 2,5 mm protetto contro gli effetti di spruzzo d acqua IP 3 4 D W protetto contro l accesso con un filo adatto all uso in condizioni atmosferiche specificate 471

18 472 Note

19 473

20 474 Note

21 475

22 476 Note

23 477

24 478 Note

25 479

26 480 Note