1 L installazione delle insegne luminose e delle lampade a scarica con tensione superiore a 1 kv La Norma CEI EN 50107 ( entrata in vigore nel settembre del 1999 e classificata come 34-86) fornisce i criteri tecnici da seguire nel montaggio di insegne luminose e di tubi luminosi a scarica funzionanti a tensioni comprese tra 1 kv e 10 kv. La Norma 34-86 ha abrogato parzialmente la 64-8 per quanto riguarda la parte in media tensione ma, come richiamato all art. 6 della stessa Norma, per la parte in bassa tensione, non essendo le Norme impianti completamente armonizzate nei Paesi membri del CENELEC, si continua far riferimento alle Norme nazionali e quindi alla Norma 64-8. In particolare la 64-8 prescrive che (fig. 1.1): - i trasformatori elevatori (CEI 34-39 Trasformatori per lampade a scarica tubolari con tensione secondaria a vuoto superiore a 1000 V) non devono avere potenza superiore a 2,5 kva e nel caso di impianti che assorbono potenze maggiori l impianto deve essere suddiviso in più circuiti ciascuno alimentato da un trasformatore; - il circuito di alimentazione dei trasformatori deve essere distinto ed identificabile mediante scritte dagli altri circuiti, non deve alimentare altri utilizzatori diversi dalle lampade a tensione maggiore di 1 kv, deve essere sezionabile e protetto contro le sovracorrenti. 1) Circuito di alimentazione dei trasformatori distinto, identificabile e protetto singolarmente 2) Protezione contro le sovracorrenti del circuito primari del trasformatore 3) Trasformatore elevatore con potenza massima di 2,5 kva 4) Cartello monitore nei pressi della parte di alta tensione 5) Comando, anche unipolare, sulla fase 6) Divieto di alimentazione di altri circuiti Fig. 1.1 - Prescrizioni della Norma CEI 64-8 per la parte in bassa tensione Protezione contro i contatti diretti La protezione contro i contatti diretti deve essere ottenuta tramite involucri e isolamento delle parti attive. Oltre alle normali protezioni prescritte per la bassa tensione, la protezione della parte a tensione superiore a 1 kv deve essere attuata tenendo conto di alcune prescrizioni aggiuntive: - le connessioni ai tubi devono essere protette per mezzo di copri elettrodi in vetro con spessore minimo di 1 mm (fig. 1.2) oppure in gomma siliconica ad alta resistenza allo strappo con temperatura di esercizio non inferiore a 180 C. altri materiali sono ammessi solo se possiedono caratteristiche equivalenti a quelle della gomma siliconica.
2 1) Distanza tra la lampada e l involucro metallico non inferiore a 0,75U(mm) U tensione in kv 2) Coprielettrodo in vetro o gomma siliconica ad alta resistenza 3) Lampada a tensione superiore 1kV 4) Cavo 5) Passacavo con grado di protezione IP4X per installazioni all esterno 6) Supporto del tubo non collegato a terra Fig. 1.2 Protezione degli elettrodi delle lampade alimentate a tensione uguale o superiore a 1kV - le connessioni in alta tensione che sono a portata di mano (fig. 1.3) devono essere protette mediante involucri che garantiscano un grado di protezione minimo IP 2X. Fig. 1.3 Limite di accessibilità delle parti a portata di mano (distanze in metri)
3 Gli involucri possono essere metallici collegati a terra oppure in materiale isolante purché certificati idonei ad essere impiegati vicino agli elettrodi del tubo (fig.1.4). 1) Lampada ad alta tensione 2) Esterno del pannello 3) Supporto della lampada 4) Involucro per elettrodo 5) Elettrodo a cappuccio metallico 6) Contatto in lega di bronzo 7) Fori di drenaggio 8) Cappuccio isolante 9) Cavo per alta tensione Fig. 1.4 - Protezione contro i contatti diretti di connessioni a portata di mano L apertura, e quindi l accesso all interno dell involucro, deve essere possibile solo per mezzo di attrezzi e il grado di protezione deve essere conservato anche in caso di rottura del tubo (caso tipico di involucri ritenuti idonei dalle norme sono le lettere o le insegne completamente chiuse). Qualora queste prerogative non possano essere garantite si rende necessaria l installazione di un dispositivo di protezione contro il circuito secondario aperto che deve intervenire in un tempo compreso tra i 3 e i 5 s a lampade spente e non superiore a 200 ms a lampade accese (dispositivi con tali caratteristiche possono per semplicità essere già integrati e certificati dal costruttore stesso dell insegna). Nei pressi delle parti ad alta tensione deve essere fissato un cartello monitore indicante il rischio di shock elettrico. Oltre a questo occorre ottenere fra le parti attive del circuito ad alta tensione e le parti metalliche messe a terra almeno le distanze superficiali e in aria (misurate in millimetri) indicate nella tabella 1.1. Distanza di isolamento (mm) Luoghi asciutti Esterno o luoghi bagnati Impianti a frequenza > di 1 khz Distanza superficiale 8+4U 10+5U 12+6U Distanza in aria 6+3U 7,5+3,75U 9+4,5U U - Tensione di uscita a vuoto del trasformatore, invertitore o convertitore in kv Distanza superficiale - Percorso più breve tra due parti conduttrici o tra una parte conduttrice e la superficie che delimita l installazione, misurata lungo la superficie del materiale isolante, come se un foglio di carta metallizzata fosse premuto in contatto lungo tutte le superfici interne del materiale isolante Distanza in aria - La distanza più breve tra due parti conduttrici o tra una parte conduttrice e la superficie che delimita l installazione, misurata attraverso l aria Tab. 1.1 Distanze di isolamento superficiali e in aria Queste precauzioni devono essere adottate anche verso circuiti a diversa tensione e parti che possono diventare conduttrici a causa di umidità o di materiali infiammabili. Le distanze superficiali ed in aria devono essere rispettate anche per i supporti dei tubi luminosi a scarica. La distanza in millimetri tra la superficie esterna del tubo di vetro rispetto a qualsiasi parte metallica attaccata al tubo (molle metalliche) e parte metallica collegata a terra non deve essere inferiore a: Distanza superficiale D=U
4 Distanza in aria C=0,75xU U è la tensione secondaria a vuoto del trasformatore in kv Protezione contro i contatti indiretti La protezione contro i contatti indiretti deve essere ottenuta tramite l interruzione dell alimentazione quando si stabilisce un contatto tra la parte in alta tensione e la terra che determini una dispersione. La corrente di intervento del dispositivo di protezione deve essere inferiore a quella di dispersione verso terra del trasformatore, invertitore o convertitore e comunque non deve superare i 25 ma e l apertura del circuito deve avvenire in un tempo inferiore a 200 ms. I normali interruttori differenziali installati a monte sul circuito di bassa tensione non rilevando tali correnti di dispersione sul circuito secondario non riescono ad intervenire. La norma specifica che la condizione di guasto deve essere rilevata mediante adeguati sensori (la tensione ai capi della parte del sensore che rileva la corrente di dispersione non deve essere superiore a 50 V) collegati al circuito secondario in grado di far intervenire interruttori installati o sul circuito di bassa o di alta tensione. Come per i dispositivi di rivelazione del circuito aperto tali dispositivi possono per semplicità essere già integrati e certificati dal costruttore stesso dell insegna. Determinante ai fini della sicurezza è il collegamento in equipotenzialità e verso terra di tutte le parti metalliche accessibili che, se non sono collegate a terra in altro modo, devono essere provviste di un adeguato morsetto di terra (ad eccezione di molle, e dispositivi di fissaggio di cavi e tubi). Il conduttore di protezione dovrà essere scelto con le consuete caratteristiche: cavo giallo/verde con sezione minima 2,5 mm 2 se protetto meccanicamente, 4 mm 2 se installato senza protezione meccanica (fig. 1.5). Fig. 1.5 Collegamenti equipotenziali nelle lampade con tensione superiore a 1kV E ammesso anche impiegare il PE incorporato nei cavi sotto guaina di alta tensione purché non sia inferiore a 1,5 mm 2 oppure la calza metallica di un cavo di alta tensione. La calza districata, attorcigliata e collegata al morsetto di terra deve avere una sezione totale non inferiore a 1,5 mm 2. Non sono ammessi collegamenti effettuati direttamente sul cavo avvolto dalla calza per mezzo di collari o pinze. Ove fossero presenti parti metalliche incollate o a contatto per mezzo di superfici verniciate occorre ripristinare la continuità metallica mediante opportuni cavallotti di equipotenzialità. Caratteristiche e scelta dei cavi di alta tensione I cavi devono essere conformi alla Norma CEI EN 50143 (tab. 1.2). Tipo cavo Caratteristiche del cavo (unipolare) Tipo di installazione A B In involucro All ester no All inter no Rigido - Isolante elastomerico a 85 C - Senza guaina - Schermo in lega di piombo SI SI SI Flessibile Isolante elastomerico siliconico a 150 C SI NO NO C Flessibile Isolante elastomerico siliconico a 150 C Guaina in PVC SI SI NO D Flessibile Isolante elastomerico siliconico 150 C Schermo in treccia SI SI SI E Flessibile Isolante PVC Guaina in PVC Schermo metallico di nastro zincato e conduttore di protezione flessibile SI SI SI F Flessibile Isolante PVC Guaina in PVC Conduttore di protezione flessibile SI SI NO G Flessibile Isolante PVC Senza guaina SI NO NO H Flessibile Isolante polietilene Guaina PVC SI SI NO
5 K Flessibile- Isolante polietilene per tensioni fino a 2,5 kv Guaina PVC SI SI NO Tab. 1.2 I cavi previsti dalla Norma CEI EN 50143 Devono essere adatti alle condizioni ambientali di installazione ed essere i più corti possibile (tab. 1.3) per evitare che si creino fastidiose capacità che possono originare elevati picchi di corrente di breve durata nel tubo. Il fenomeno è particolarmente evidente nei cavi con schermo metallico messo a terra che alimentano tubi al neon, dove si potrebbero formare capacità tra il conduttore e lo schermo che possono originare problemi di varia natura per gli impianti. Tensione nominale verso 1 kv 2kV 3kV 4kV 5kV terra (kv) Tipo di gas nel tubo Hg Ne Hg Ne Hg Ne Hg Ne Hg Ne Cavo tipo B,C,F,G,H,K 40 20 30 15 20 10 15 7 10 15 (m) Cavo tipo A,D,E (m) 24 12 16 8 12 6 9 4 6 3 Tab 1.3 Limiti di lunghezza consigliati per cavi che alimentano tubi ad alta tensione al neon (Ne) o con mercurio (Hg) Non sono permesse giunzioni e, se non espressamente necessario, i cavi devono essere installati senza ulteriore protezione meccanica mediante supporti di metallo o di materiale isolante autoestinguente e non igroscopico. La distanza tra i supporti di fissaggio non deve essere superiore a 50 cm per il tipo flessibile e a 80 cm per il tipo rigido ed il primo fissaggio del cavo non deve essere ad una distanza superiore a 15 cm dal morsetto di collegamento. Il raggio di curvatura per i cavi con schermatura metallica deve essere inferiore a 8 volte il diametro del cavo. All esterno i cavi possono essere anche senza schermo ma, per precauzione, è bene, poiché la nuova norma non lo specifica, rifarsi alle vecchie regole che stabilivano una distanza minima dal suolo di 4 m. L accesso del cavo negli involucri deve essere ottenuto mediante passacavo di protezione. Per installazioni all esterno i passacavi devono possedere un grado di protezione minimo di IP4X (fig. 1.6) Fig. 1.6 - Caratteristiche e scelta dei cavi di alta tensione Esami a vista, prove e dati di identificazione dell installazione La rispondenza alla Norma deve essere accertata mediante esami a vista e verifiche iniziali. In particolare devono essere verificati le modalità di installazione e il tipo di cavo di alta tensione, la protezione delle connessioni di alta tensione, le distanze superficiali ed in aria, i collegamenti a terra e le modalità, dal punto di vista meccanico, d installazione dell insegna. Sono richieste anche prove strumentali, in accordo con le istruzioni del costruttore, per accertare il corretto funzionamento dei dispositivi di protezione contro le correnti di dispersione e circuito aperto e per verificare che la corrente in ogni circuito del tubo non superi i limiti stabiliti dal costruttore del trasformatore, invertitore o convertitore. Ogni impianto, per permettere una corretta e regolare manutenzione da parte dell utilizzatore, deve essere accompagnato da un semplice schema del circuito e deve essere corredato di un etichetta con l indicazione dell anno di installazione e del nome del costruttore o dell installatore responsabile dell impianto.
Gigi Saveri 6