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
sovratemperature,
60890):
mediante
“Metodo
per
estrapolazione,
la
per
determinazione
le
delle
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 Un 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 Ue del o dei circuiti principali del quadro;
§ la tensione nominale d’impiego Ue 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 Un è associata al quadro e la tensione Ue ai singoli circuiti; per i
circuiti principali vale la relazione Un ≥ Ue;
§ la capacità del quadro e delle sue parti di sopportare sovratensioni è definita:
- dal valore efficace della tensione di isolamento Ui 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 Uimp, 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: Ue ≤ Ui < Uimp.
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.