Una Norma al mese Rubrica di aggiornamento normativo a cura di Antonello Greco Questo mese vorrei parlarvi della Guida CEI 121-5:2015-07 dedicata alla normativa applicabile ai quadri elettrici di bassa tensione e riferimenti legislativi. A quanti me l hanno domandato, ricordo che lo scopo di questa rubrica è fornire una panoramica sulle novità introdotte dalle Norme pubblicate in questo periodo, attraverso la presentazione delle principali prescrizioni. Ai fini applicativi, pertanto, la progettazione, l esecuzione e la verifica a regola d arte degli impianti e dei componenti oggetto della Norma in esame è rimandata all edizione citata. Come ricorda il sommario, la Guida, che sostituisce completamente la Norma CEI 17-70:1999-04, fornisce i criteri per facilitare la corretta applicazione della normativa dei quadri di bassa tensione ed evidenzia gli aspetti principali e/o critici per l'applicazione delle Norme. Le indicazioni riportate sono rivolte agli operatori del settore (committenti, progettisti, costruttori, installatori, verificatori e utilizzatori), con lo scopo di illustrare (e non sostituire) quanto contenuto nelle Norme citate nel testo. In particolare, la Guida prende in considerazione le tematiche legislative riguardanti i quadri di bassa tensione, evidenziando i principali cambiamenti rispetto alle Norme CEI 17-13. A tal fine, vengono presentati due esempi di realizzazione di quadri di distribuzione con allegata tutta la documentazione necessaria per la progettazione, costruzione, realizzazione, verifica e messa in servizio dei quadri: fronte quadro, schemi, dati di ingresso, dichiarazioni di conformità, controlli di progetto con i calcoli per la verifica delle sovratemperature e il collaudo del quadro. Infine, sono indicate le istruzioni per la messa in servizio e la manutenzione.
Ricordo che la Guida segue l'impostazione della serie CEI EN 61439 e dedica spazio sia alle Norme riguardanti gli involucri vuoti, all'arco interno e alla prova di riscaldamento, sia alla Norma CEI 23-51 sui quadri di distribuzione per impianti domestici e alla Norma CEI EN 60204-1 sull'equipaggiamento elettrico delle macchine, per le prescrizioni che contiene sui quadri per macchina. L elenco delle principali Norme applicabili e dei riferimenti legislativi è riportato nel capitolo 1: CEI EN 61439-1: Apparecchiature assiemate di protezione e manovra per bassa tensione (quadri BT) Parte 1: Regole generali ; CEI EN 61439-2: Apparecchiature assiemate di protezione e manovra per bassa tensione (quadri BT) - Parte 2: Quadri di potenza ; CEI EN 61439-3: Apparecchiature assiemate di protezione e manovra per bassa tensione (quadri BT) - Parte 3: Quadri di distribuzione destinati ad essere manovrati da persone comuni (DBO) ; CEI EN 61439-4: Apparecchiature assiemate di protezione e manovra per bassa tensione (quadri BT) - Parte 4: Prescrizioni particolari per quadri per cantiere ; CEI EN 61439-5: Apparecchiature assiemate di protezione e manovra per bassa tensione (quadri BT) - Parte 5: Prescrizioni particolari per apparecchiature di distribuzione in reti pubbliche ; CEI EN 61439-6: Apparecchiature assiemate di protezione e manovra per bassa tensione (quadri BT) - Parte 6: Prescrizioni particolari per i condotti sbarre. Nell elenco devono essere inclusi anche il Rapporto Tecnico IEC/TR 61439-0: Low-voltage switchgear and controlgear assemblies - Part 0: Guidance to specifying assemblies e la Specifica Tecnica IEC/TS 61439-7: Quadri per installazioni particolari in luoghi pubblici quali porti, campeggi, mercati e per stazioni di ricarica per veicoli elettrici. Altre Norme di riferimento per i quadri elettrici di bassa tensione sono:
CEI EN 62208: Involucri vuoti per apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione - Prescrizioni generali ; CEI EN 50274: Apparecchiature assiemate di protezione e manovra per bassa tensione - Protezione contro le scosse elettriche - Protezione dal contatto diretto accidentale con parti pericolose ; CEI 17-43 (IEC/TR 60890): Metodo per la determinazione delle sovratemperature, mediante estrapolazione, per le apparecchiature assiemate di protezione e manovra per bassa tensione (quadri BT) non di serie (ANS) ; CEI 23-51: Prescrizioni per la realizzazione, le verifiche e le prove dei quadri di distribuzione per installazioni fisse per uso domestico e similare ; CEI EN 60204-1: Sicurezza del macchinario - Equipaggiamento elettrico delle macchine - Parte 1: Regole generali. Oltre alle Norme tecniche citate, il documento fa riferimento agli esempi applicativi contenuti nella Guida CEI 17-86: Apparecchiature assiemate di protezione e manovra per bassa tensione (quadri BT) Guida per la prova in condizioni d arco dovuto ad un guasto interno e nella Guida CEI 17-97/1: Apparecchiature a bassa tensione - Dispositivi di protezione contro le sovracorrenti Parte 1: Applicazione delle caratteristiche nominali di cortocircuito. Segue, al paragrafo 1.2, l elenco delle principali Leggi e Direttive che interessano i quadri elettrici. CEI EN 60439 vs CEI EN 61439 Il capitolo 2 prende in considerazione le differenze normative riscontrabili fra la serie CEI EN 60439 (la cui prima edizione risale al 1990) e la nuova serie CEI EN 61439.
Figura 1: Confronto tra il nuovo assetto normativo della serie CEI EN 61439 e la serie CEI EN 60439 Al capitolo 3 troviamo la distinzione fra la definizione di costruttore originale e di costruttore del quadro. Il primo è chi (organizzazione) progetta il quadro, ne definisce e ne verifica le caratteristiche in accordo alla Norma; il secondo chi (Ente o organizzazione) si assume la responsabilità del quadro finito. Al tal fine, la Guida ricorda che per le parti del quadro realizzate dal costruttore del quadro, che si differenziano dal prototipo verificato dal costruttore originale, il costruttore del quadro diventa anche costruttore originale per tali parti; ne consegue che il costruttore del quadro deve verificare le suddette parti in conformità a quanto prescritto nella Norma. Di conseguenza, il costruttore originale progetta e realizza un ampia varietà di configurazioni di quadri partendo da un numero discreto e predefinito di
componenti, mentre il costruttore del quadro (se diverso dal costruttore originale) realizza il quadro partendo da pezzi sciolti o assiemi di montaggio (kit) e, seguendo le istruzioni del costruttore originale, ottiene il prodotto finale conforme agli esemplari realizzati e verificati da quest ultimo. Pertanto, le verifiche di progetto sui prototipi e le istruzioni per la scelta dei componenti e per il montaggio sono garantite dal costruttore originale; la scelta e il montaggio dei componenti, seguendo le istruzioni del costruttore originale, la verifica della configurazione derivata (con il supporto del costruttore originale) e le verifiche individuali sono effettuate dal costruttore del quadro. Caratteristiche del quadro Scorrendo la Guida, troviamo al capitolo 4 un interessante paragrafo dedicato a cosa deve allegare alla dichiarazione di conformità richiesta dal Decreto Ministeriale, DM 37/2008, per gli impianti elettrici l installatore che ha scelto i quadri di bassa tensione. Il capitolo 6 fornisce, poi, una descrizione delle caratteristiche che devono essere dichiarate dal costruttore del quadro. A tal fine, la Guida ricorda che: la tensione nominale di un quadro U n è il massimo valore efficace della tensione nominale del sistema elettrico cui può essere collegato il o i circuiti principali del quadro. A tale valore, dunque, corrisponde la tensione nominale d impiego U e del o dei circuiti principali del quadro; la tensione nominale d impiego U e di un circuito è definita come la massima tensione efficace alla quale i componenti di questo sono in grado di svolgere le funzioni a loro associate; la tensione U n è associata al quadro e la tensione U e ai singoli circuiti; per i circuiti principali vale la relazione U n U e ; la capacità del quadro e delle sue parti di sopportare sovratensioni è definita: - dal valore efficace della tensione di isolamento U i dei circuiti (o di gruppi di circuiti) per quanto concerne sollecitazioni di lunga durata a frequenza nominale (capacità a lungo termine);
- dal valore istantaneo della tensione di isolamento ad impulso U imp, riferita a sovratensioni transitorie di breve durata, oscillatorie o meno, che sono fortemente smorzate, causate, per esempio da fulmini, da manovre d interruzione, ecc. Quest ultimo valore viene rapportato a quanto previsto dalla categoria di sovratensione relativa alla possibile locazione del quadro nell impianto. Categoria I II III IV Descrizione Livello protetto (valido per parti interne all apparecchiatura, non applicabile ad un quadro) Livello circuiti terminali (valido per carichi) Livello circuiti di distribuzione (tipica applicazione industriale, come i power center, i motor control center, ecc.) Origine dell installazione (tipicamente da associare agli arrivi, in genere costituiti dai gruppi di misura e dagli elementi per la disconnessione dell impianto) Figura 2: Categorie di sovratensione Per ognuna di queste categorie sono definiti valori minimi, in funzione della tensione nominale e del tipo di connessione a terra che dovranno essere rispettati per quanto riguarda sia i componenti, sia le protezioni contro le sovratensioni (scaricatori). In generale: U e U i < U imp. In accordo con la Norma CEI 64-8, al fine del coordinamento dell isolamento nelle Categorie di sovratensione, un impianto elettrico è suddiviso come illustrato in figura 3.
Figura 3: Categorie di sovratensione in un impianto elettrico La Guida si completa con l esame delle condizioni di servizio di un quadro BT, con le indicazioni circa l installazione, la messa in servizio, la manutenzione, le verifiche di progetto costruttive e prestazionali, le verifiche individuali. I successivi capitoli (dall 11 al 18) presentano le caratteristiche riferite a talune tipologie di quadri (in accordo con le specifiche relative alla serie EN 61439 e alle Norme CEI EN 56208 e CEI 23-51) ed una serie di allegati. Fra questi ultimi segnalo l Allegato C relativo a un quadro di distribuzione con corrente nominale di 630 A e (Allegato D) un quadro di distribuzione con corrente nominale di 1.600 A, mentre l Allegato E presenta un esempio di verifica delle sovratemperature con il confronto. Infine, l Allegato F riporta 17 quesiti posti al CEI in merito ai quadri elettrici. Al prossimo mese.