Quadri elettrici: che cosa bolle in pentola?
fonte: 'Elettricoplus'
09.04.2008
Da molti anni la serie di norme Iec 60439 relative alle "apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri bt)" non viene aggiornata; in particolare l'ultima edizione della norma Iec 60439-1 "apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri bt)" - Parte 1: Apparecchiature soggette a prove di tipo (AS) e apparecchiature parzialmente soggette a prove di tipo (Ans)" (se si esclude il suo emendamento A1 pubblicato nel 2004, 2005 come norma EN) risale al lontano anno 1999 (2000 come norma EN) ma anche se il processo di approvazione della nuova edizione andrà a buon fine, nella migliore delle ipotesi la nuova norma non sarà pubblicata prima del maggio 2009.
Normalmente le norme hanno un ciclo di mantenimento (ossia un programma di revisione e modifica del testo della norma per adeguarle alla realtà dell'evoluzione tecnologica) più o meno lungo in funzione della loro importanza e della rapidità con cui la tecnologia del settore che coprono si evolve, ma per la serie di norme Iec 60439 (che nella futura edizione assumerà la nuova numerazione come serie 61439) i cambiamento che sono stati inseriti nei primi documenti di lavoro sono stati molti e tali da sollevare numerose osservazioni e perplessità da parte di alcuni comitati nazionali (soprattutto quelli concentrati nel Sud Europa) che hanno riscontrato in questi cambiamenti dei problemi legati anche alla prassi di realizzazione dei quadri consolidata nel loro paese.
Nel prosieguo dell'articolo sarà approfondita l'analisi relativa alla situazione di questo importante gruppo di norme evidenziando le principali differenze che si prospettano con la pubblicazione della prossima edizione della serie di norme Iec 61439 con particolare riferimento alla parte generale applicabile a tutti i quadri della serie citata.
L'attuale struttura della norme della serie EN 60439
Le serie di norme Iec 60439 è suddivisa in 5 parti, e precisamente:
- Iec 60439-1: Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri bt) - Parte 1: Apparecchiature soggette a prove di tipo (AS) e apparecchiature parzialmente soggette a prove di tipo (Ans);
- Iec 60439-2: Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri elettrici per bassa tensione) - Parte 2: Prescrizioni particolari per i condotti sbarre;
- Iec 60439-3: Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri bt) - Parte 3: Prescrizioni particolari per apparecchiature assiemate di protezione e di manovra destinate ad essere installate in luoghi dove personale non addestrato ha accesso al loro uso - Quadri di distribuzione (Asd);
- Iec 60439-4: Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri bt) - Parte 4: Prescrizioni particolari per apparecchiature assiemate per cantiere (Asc);
- Iec 60439-5: Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri bt) - Parte 5: Prescrizioni particolari per apparecchiature di distribuzione in reti pubbliche.
Scarica in PDF le figure relative all'articolo
La principale norma è sicuramente la parte 1 che copre le prescrizioni della maggior parte dei quadri elettrici commercializzati, mentre le altre parti riguardano prescrizioni per apparecchiature particolari; più precisamente la parte 2 tratta prescrizioni aggiuntive per i condotti sbarre, la parte 3 quelle dei quadri destinati all'uso da parte di personale non addestrato, la parte 4 detta le regole di costruzione per i quadri utilizzati nei cantiere e la parte 5 per quelli stradali (ad esempio quelli utilizzati per le applicazioni semaforiche).
Una apparecchiatura assiemata di protezione a manovra di bassa tensione (denominata semplicemente apparecchiatura) è definita nella norma Iec 60439-1 come una "combinazione di uno o più apparecchi di protezione e manovra per bassa tensione, con gli eventuali dispositivi di comando, misura, protezione e regolazione ecc., completamente montati sotto la responsabilità del costruttore, con tutte le interconnessioni elettriche e meccaniche interne, compresi gli elementi strutturali di supporto" e a sua volta le apparecchiature sono divise in due grandi gruppi, ossia:
- "apparecchiatura di protezione e manovra per bassa tensione soggetta a prove di tipo (AS)", definita come "apparecchiatura di protezione e manovra conforme ad un tipo o ad un sistema costruttivo prestabilito senza scostamenti tali da modificarne in modo determinante le prestazioni rispetto all'apparecchiatura tipo provata secondo quanto prescritto";
- "apparecchiatura di protezione e manovra per bassa tensione parzialmente soggetta a prove di tipo (Ans)", definita come "apparecchiatura di protezione e manovra contenente sia sistemazioni verificate con prove di tipo, sia sistemazioni non verificate con prove di tipo, purché queste ultime siano derivate (per esempio attraverso il calcolo) da sistemazioni verificate che abbiano superato le prove previste".
In particolare le apparecchiature Ans sono largamente utilizzate nel mercato italiano che ha abbondantemente fatto uso delle apparecchiature montate in modo modulare.
Da osservare che nel campo di applicazione della norma Iec 60439-1, come meglio specificato dal suo emendamento A1, rientrano anche i quadri elettrici di macchina e ciò è tutt'oggi oggetto di controversia con il TC44 (comitato competente per quanto riguarda l'equipaggiamento elettrico delle macchine) come meglio è illustrato più avanti.
La norma Iec 60439-1 detta tutte le definizioni, le condizioni di servizio, le prescrizioni costruttive e le caratteristiche tecniche delle prove delle suddette apparecchiature (AS o Ans); senza entrare nel dettaglio delle prescrizioni che richiederebbe uno spazio ben maggiore del presente articolo, vale la pena di richiamare alcune prescrizioni importanti che riguardano le targhe (e le informazioni delle apparecchiature in genere) e le prove previste per queste.
Secondo la norma Iec 60439-1 le informazioni da fornire insieme ad un apparecchiatura sono:
a) nome o marchio di fabbrica del costruttore;
b) l'indicazione del tipo o un numero di identificazione o un altro mezzo di identificazione che permetta di ottenere dal costruttore tutte le informazioni indispensabili;
c) Iec 60439-1;
d) la natura della corrente (e la frequenza in caso di corrente alternata);
e) le tensioni nominali di impiego;
f) le tensioni nominali di isolamento;
la tensione nominale di tenuta a impulso quando dichiarata dal costruttore;
g) le tensioni nominali dei circuiti ausiliari (se del caso);
h) i limiti di funzionamento;
j) la corrente nominale di ogni circuito;
k) la tenuta al cortocircuito;
l) il grado di protezione;
m) le misure di protezione delle persone;
n) le condizioni di servizio per installazioni all'interno, per installazioni all'esterno e per usi speciali, se diverse dalle normali condizioni di servizio date nell'art. 6.1 della norma;
o) il grado di inquinamento, quando indicato dal costruttore;
p) i tipi di messa a terra dei sistemi (regimi di neutro) ai quali l'apparecchiatura è destinata;
q) le dimensioni date preferibilmente nel seguente ordine: altezza,
larghezza (o lunghezza), profondità;
r) il peso;
s) la forma di segregazione interna;
t) i tipi di connessioni elettriche delle unità funzionali;
u) ambiente 1 o 2 (ossia il tipo di ambiente elettromagnetico cui l'apparecchiatura è destinata).
Sulla targa della apparecchiatura, secondo la norma Iec 60439-1, devono sempre essere messe le informazioni indicate in a) e b) mentre le informazioni indicate ai punti da c) a u) se non è possibile metterle in targa occorre riportarle nella documentazione tecnica del costruttore dell'apparecchiatura.
In merito invece alle prove delle apparecchiature queste si differenziano a seconda che le apparecchiature da sottoporre alla prova siano di tipo AS o Ans; in figura 1 è riportata la tabella 7 della norma Iec 60439-1 che riassume le prove prescritte per le due diverse tipologie di apparecchiature. Come è possibile osservare dalle prove indicate nella tabella di figura 1 queste risultano meno onerose quando si utilizzano apparecchiature Ans in quanto è possibile talvolta effettuare estrapolazioni delle prove effettuate per le apparecchiature AS dalle quali le apparecchiature Ans sono derivate.
Un altro aspetto importante trattato nella norma Iec 60439-1 è quello relativo alla compatibilità elettromagnetica. La norma Iec 60439-1 è infatti armonizzata per la direttiva Emc come norma di prodotto ai sensi di tale Direttiva e ciò risulta particolarmente utile quando è possibile applicare l'art. 7.10.2 che permette di omettere le prove di immunità ed emissione se sono rispettate le condizioni a) e b) in esso riportate (ove in sostanza è applicato il cosiddetto "approccio modulare").
Come accennato in precedenza la serie di norme 60439 sta per essere sostituita dalla nuova serie di norme 61439 le quali apporteranno radicali cambiamenti rispetto alle norme attualmente in vigore.
La nuova serie di norme Iec 61439
Le nuova serie di norme Iec 61439 sarà completamente diversa come suddivisione rispetto alla serie EN 60439 in quanto saranno suddivise non più in 5 parti ma nelle 6 seguenti parti:
- Iec 61439-1: General rules;
- Iec 61439-2: Power switchgear and controlgear Assemblies (Psc-Assemblies);
- Iec 61439-3: Distribution boards (a sostituire la Iec 60439-3 relativa ai quadri Asd);
- Iec 61439-4: Assemblies for construction sites (a sostituire la Iec 60439-4 relativa ai quadri Asc);
- Iec 61439-5: Assemblies for power distribution (a sostituire la Iec 60439-5 e non solo);
- Iec 61439-6: Busbar trunking systems (a sostituire la Iec 60439-2).
È poi prevista la pubblicazione di una parte 0 destinata a diventare una guida all'utilizzo con riferimento alla funzione d'uso del quadro elettrico e probabilmente saranno pubblicate altre parti relative ai piccoli quadretti di distribuzione.
Il percorso di preparazione delle suddette norme (in particolare la parte 1 e la parte 2) ha avuto un iter tutt'altro che facile, al punto che le prime bozze di lavoro (documenti Cdv) del gruppo di lavoro dell'SC17D hanno visto la loro bocciatura per ben 2 volte con rischio, in caso di bocciatura per la terza volta, che il lavoro di preparazione delle norme dovesse ripartire da zero. La ragione di questi problemi è dovuta al fatto che molti paesi principalmente del centro-sud Europa, tra cui l'Italia, hanno ritenuto questa proposta di cambiamento della norma troppo onerosa per loro alla luce della prassi consolidata di realizzazione delle apparecchiature assiemate di protezione e manovra nei loro rispettivi paesi. Una delle motivazioni più ricorrenti che hanno portato alla iniziale bocciatura del gruppo di norme riguarda il fatto che queste, per come stavano evolvendo nel loro complesso, erano ancora di difficile interpretazione e poco pratiche per i quadristi, gli installatori e gli utilizzatori, ed in particolare per l'Italia la nuova normativa come proposta non teneva in debito conto tutte le possibili realizzazioni dei quadri bt e quindi anche dei "Sistemi costruttivi prestabiliti" che hanno un peso rilevante nell'attuale mercato italiano.
Per uscire dalla situazione di stallo in cui si trovava il comitato internazionale, l'Iec propose tre soluzioni agli stati membri, ossia :
- Opzione A: abbandonare completamente la ristrutturazione esistente della serie IEC 61439 mantenendo l'attuale struttura di norme della serie IEC 60439-1;
- Opzione B: continuare il progetto della serie Iec 61439 di e preparare nuovi commenti per dare vita ad un nuovo documento da sottoporre a discussione;
- Opzione C: sospendere il progetto delle norme della serie Iec 61439 procedendo con la normale manutenzione delle norme della serie Iec 60439.
I comitati nazionali decisero di proseguire il lavoro svolto sul progetto Iec 61439-1 istituendo dei sottogruppi di lavoro che prepararono il terreno al terzo documento in bozza; ciò consentì di trovare l'accordo internazionale rendendo possibile la produzione di tale documento che dovrebbe essere approvato come nuova edizione della norma.
Quali sono le principali novità che si profilano con questa nuova serie di norme? Innanzi tutto ci sarà un completo rifacimento della serie di norme nei quali saranno abbandonati i concetti di quadri AS e Ans per sposare un'altra filosofia, alla quale i costruttori dovranno abituarsi rapidamente, basata su una parte 1 generale per tutte le tipologie di quadri e altre 5 parti specifiche per ciascuna tipologia di quadri; già dalle definizioni si ravvisa questo cambiamento dove l'"Assembley system" è definito come "gamma completa di componenti meccanici ed elettrici (involucri, sistemi a sbarre, unità funzionali, eccetera) come definite dal costruttore originale, i quali possono essere assemblati in accordo con le istruzioni del costruttore originale per produrre le varie apparecchiature". Nella definizioni sono riportate anche le definizioni di "Costruttore originale" definito come "organizzazione che ha effettuato la progettazione originale e la verifica collegata di una apparecchiatura in conformità con questo standard" e di "assemblatore" definito come "organizzazione che assume la responsabilità per l'assemblaggio completo": dunque finalmente viene chiarito che il costruttore del quadro può essere differente da chi poi lo assembla secondo le istruzioni del costruttore originale e quindi vi sono differenti livelli di responsabilità.
Nell'ambito della parte 1 della EN 61439, che è sicuramente la parte più importante, vi sono poi numerosi cambiamenti concettuali ed in questa breve sintesi saranno solo accennati gli aspetti principali rimandando a dopo la pubblicazione della norma l'approfondimento della stessa.
Si segnalano nuovi obblighi per i costruttori circa le misure da prendere per quanto riguarda la compatibilità elettromagnetica associata all'istallazione, al funzionamento e alla manutenzione dell'apparecchiatura; in particolare se un'apparecchiatura costruita in modo specifico per l'ambiente A ai sensi Emc deve essere usata nell'ambiente B, per questa deve essere allora inclusa nelle istruzioni di funzionamento l'avvertenza "Questo è un prodotto previsto per l'ambiente A. In un ambiente domestico questo prodotto può generare interferenze a radiofrequenza, in questo caso l'utilizzatore deve prendere misure adeguate.".
Un o dei più consistenti cambiamenti si prospetta nella sezione riservata alle verifiche dove, rispetto alle verifiche come intese nella attuale Iec 60439-1, saranno possibili tre metodologie equivalenti tra loro di verifica delle apparecchiature, ossia:
- verifiche mediante prove;
- verifiche mediante calcoli;
- verifiche mediante regole di progetto.
Queste metodologie equivalenti potranno essere scelte per quanto applicabile al caso specifico, come risulta dalla tabella D.1 dell'allegato D della norma Iec 61439-1 di seguito riportata in figura 2.
Grosse novità soprattutto, anche grazie all'insistenza dell'Italia, per quanto concerne le verifiche relative all'aumento della temperatura (sovratemperatura); queste potranno essere eseguite mediante una delle seguenti possibilità:
a) test con passaggio di corrente;
b) derivazione (da un progetto provato) di varianti similari;
c) calcolo.
La scelta del metodo più appropriato ricade sotto la responsabilità del costruttore dell'apparecchiatura.
Fra tante novità inserite nella nuova Iec 61439-1 rimane invece più che mai aperto il problema del conflitto tra la norma Iec 60204-1 e la norma 61439-1.
Il problema della sovrapposizione tra le due norme si è arguito fin dalla pubblicazione nel marzo 2005 dell'emendamento 1 alla norma Iec 60439-1 il quale ha aggiunto allo scopo della quarta edizione della norma pubblicata nel 2000 la seguente frase "La presente norma si applica anche alle apparecchiature assiemate progettate per l'equipaggiamento elettrico delle macchine. Tuttavia, quando applicabile, devono essere soddisfatte le prescrizioni aggiuntive della Iec 60204-1.", in contrapposizione a quanto indicato nella norma Iec 60204-1:2006 la quale all'art. 4.2.2 cita che "L'equipaggiamento elettrico della macchina deve soddisfare le prescrizioni di sicurezza identificate dalla valutazione del rischio della macchina. In funzione della macchina, dell'uso previsto, e del suo equipaggiamento elettrico, il progettista può scegliere parti di quest'ultimo conformi con la EN 60439-1 e, secondo necessità, alle altre parti relative della serie Iec 60439 (vedere anche Allegato F)". La futura norma Iec 61439-1 confermerà che nel suo campo di applicazione, salvo improbabili cambiamenti, è incluso anche il "progetto per equipaggiamenti elettrici delle macchine" precisando anche che "Prescrizioni supplementari per apparecchiature che formano parte della macchina sono coperte dalla serie di norme Iec 60204": in altri termini viene mantenuta sostanzialmente la posizione assunta nella attuale norma Iec 60439-1.
Indipendentemente dalla diatriba circa quale norma sia applicabile in via prioritaria ai quadri di comando e controllo dell'equipaggiamento elettrico delle macchine (anche se indubbiamente la norma Iec 60240-1 contiene la maggior parte di prescrizioni pertinenti per l'applicazione specifica), resta il fatto che spesso nel testo delle due norme, pur citando argomenti identici, forniscono differenti prescrizioni (ad esempio nella parte di verifiche) e tali differenze disorientano gli operatori del mercato; per tale ragione, partendo da analisi sulle differenze delle due norme già focalizzate negli anni passati da un gruppo di lavoro del CT 44 del Cei, è in corso a livello internazionale una azione principalmente voluta dal comitato italiano CT44 (equipaggiamento elettrico delle macchine) per tentare di trovare il punto di incontro tra il comitato SC17D che si occupa dei quadri elettrici. L'esito di questo lavoro potrebbe sfociare in una delle seguenti strade:
- la produzione di un allegato comune nella norma Iec 60204-1 e nella Iec 61439-1 che evidenzi le differenze tra le due norme e ne indichi la soluzione caso per caso;
- la definizione delle risoluzioni delle contraddizioni e delle sovrapposizioni caso per caso per inserire poi in entrambe le norme la parte decisa di comune accordo in modo che tra le due non vi siano più incongruenze;
- la produzione di un nuovo standard comune sui quadri elettrici per macchina (soluzione poco probabile).
Se son rose fioriranno, sperando solo che un giorno si possa vedere questa fioritura dato che ormai è da molti anni che la si attende.
|
|