GUIDA PRATICA ALL’UTILIZZO
DELLE PRESE INTERBLOCCATE
2012
Aspetti tecnici, impiantistici,
panorama normativo,
aspetti costruttivi e campo di applicazione
Aggiornamento 2012 – Norme impianti e di prodotto
Prese con interruttore di blocco
Aspetti tecnici
impiantistici
Le prese a spina sono di fatto un punto di prelievo dell’energia. In ogni impianto utilizzatore, che sia in ambiente
industriale o terziario, sono presenti utilizzatori che non sono alimentati direttamente, ma sono dotati di cavo di
alimentazione con spina industriale per la connessione ad un quadro prese ad installazione fissa.
È ormai noto quali siano gli effetti della corrente sul corpo umano e di conseguenza si devono prevedere protezioni
contro il contatto (diretto ed indiretto) verso parti in tensione. Sappiamo anche che si devono proteggere persone e
cose dagli effetti derivanti dalle sovracorrenti (sovraccarico e cortocircuito). La prevenzione e la protezione contro tali
rischi si ottiene con un opportuno dimensionamento dell’impianto e delle protezioni coordinate con l’impianto stesso:
protezioni contro le sovracorrenti (interruttori automatici e/o fusibili) e dimensionamento dei cavi; protezioni contro i
contatti indiretti (interruttore differenziale, doppio isolamento ecc.) e impianto di messa a terra. Pertanto anche i circuiti
connessi a prese fisse, sono protetti realizzando l’impianto elettrico a regola d’arte.
Tuttavia, sia per ragioni di sicurezza sia per ragioni di funzionalità, i rischi dovuti al contatto elettrico e alle sovracorrenti
interessano anche la costruzione delle apparecchiature elettriche. Per questo motivo la norma impone anche al
costruttore di considerare il rischio a cui può essere sottoposta una persona nell’utilizzo di una apparecchiatura
elettrica.
Quali possono essere i rischi a cui è sottoposto un operatore nell’inserimento o nel disinserimento della spina
e a fronte di un eventuale guasto dell’utilizzatore connesso?
a) Quando si inserisce o disinserisce una spina, oppure durante le eventuali operazioni di manutenzione, si è
sottoposti al rischio di contatto diretto. Se la presa fissa costituisce una massa, c’è anche il rischio di contatto indiretto.
b) Quando si inserisce o disinserisce la spina, l’operatore può essere sottoposto agli effetti dell’arco elettrico che si
produce nello stabilire e interrompere la corrente nella manovra sotto carico. La presa a spina ad uso industriale ha
una geometria tale per cui l’arco elettrico tra spinotto e alveolo, si sviluppa entro una camera chiusa e può provocare
l’emissione all’esterno di gas, fumi e particelle incandescenti. L’effetto può diventare dannoso per l’operatore in
condizioni di cortocircuito dell’utilizzatore a valle.
Una corrente di cortocircuito è interrotta dai dispositivi di protezione (fusibili o interruttori automatici) entro il tempo
previsto dalla caratteristica di intervento. L’energia d’arco che si sviluppa dipende quindi dal tipo di protezione del
circuito di alimentazione della presa. Esperimenti di laboratorio condotti su prese e spine da 16 A, hanno dimostrato
che, quando la corrente presunta di cortocircuito è superiore a 4-5kA, le manifestazioni d’arco possono diventare
pericolose (espulsione violenta dei gas con fenomeno esplosivo).
c) Quando si inserisce o disinserisce la spina, l’eventuale presenza di particelle solide, tipo polvere, può influire sul
percorso conduttore dell’arco, attraverso il dielettrico aria, tra spinotto e alveolo. L’effetto può essere pericoloso se la
polvere ha una resistività tale da poter essere considerata conduttrice, ampliando così lo sviluppo dell’arco elettrico e
l’energia d’arco. Lo stesso fenomeno può accadere all’interno della camera di accoppiamento spinotto-alveolo in caso
di presenza di acqua.
d) Vi sono poi dei rischi che possono derivare dall’ambiente, come ad esempio: l’incendio, per il quale i componenti
elettrici non devono costituire causa di innesco, nel loro funzionamento, né di propagazione dell’incendio stesso; l’urto;
la temperatura ambientale (minima e massima), ecc.
Prevenzione dei rischi:
Rischio a) la presa e la spina devono essere per costruzione tali da impedire i contatti diretti e indiretti. Uno dei modi
per evitare il contatto diretto, oltre alle caratteristiche costruttive di presa e spina, è ad esempio la costruzione di una
presa tale da consentire di operare in assenza di tensione, sezionando il circuito a valle.
Rischio b) Negli impianti alimentati da propria cabina di trasformazione (impianti TN), spesso accade che le
caratteristiche e la distribuzione dell’impianto, siano tali da avere correnti di cortocircuito presunte ben superiori a 4 kA,
anche al livello delle prese a spina (parte terminale dell’impianto). Ad esempio in funzione della potenza dei
trasformatori, della distanza dei quadri di distribuzione dalla cabina, ecc. Per evitare il rischio descritto in b) è
consigliabile effettuare l’inserzione e la disinserzione della spina nella presa, in assenza di tensione. Anche se gli
utilizzatori sono spesso dotati di un proprio interruttore di comando funzionale, l’esperienza insegna che l’utente
difficilmente ne fa uso. A maggior ragione non si può confidare nell’uso dell’interruttore di protezione della linea a
monte della presa. L’inserzione e la disinserzione della spina nella presa fissa in assenza di tensione, può essere
assicurata mediante un interruttore con dispositivo di interblocco, installato immediatamente a monte della presa. In tal
caso si parla di prese a spina interbloccate con interruttore a monte (prese con interruttore di blocco).
Rischio c) Per evitare tale rischio è necessario che gli involucri della presa fissa e della spina siano costruiti in modo
tale da assicurare un accoppiamento con idoneo grado di protezione IP, in funzione delle caratteristiche dell’ambiente
di installazione. Il grado di protezione IP minimo dei componenti dell’impianto elettrico, viene scelto dal
progettista/installatore in funzione della presenza di polvere (IP5X o IP6X) o di acqua (IPX4, IPX5, IPX6 o IPX7), a
seconda delle operazioni previste (pulizia con getti d’acqua, impianto automatico estinzione incendi, installazione in
esterno, ecc.).
Rischio d) I componenti dell’impianto non devono costituire causa di innesco dell’incendio, sviluppando temperature
non pericolose nel loro funzionamento, non proiettando all’esterno degli involucri scintille, gas o parti incandescenti,
ecc. A tale scopo la norma impianti CEI 64-8 fornisce le prescrizioni per la scelta delle apparecchiature idonee
all’installazione nei luoghi particolari (a maggior rischio in caso di incendio, luoghi di pubblico spettacolo, ecc.). Allo
stesso tempo i componenti elettrici non devono favorire la propagazione di un incendio originato da altre cause e la
stessa norma prescrive anche come realizzare l’impianto e scegliere i componenti. Ad esempio la sezione 751, parte 7
della norma CEI 64-8 (parte relativa ai luoghi MA.R.C.I), richiede un glow wire di 650 C anziché 550 C come richiesto
negli ambienti ordinari.
In conclusione, per quanto riguarda rischi dovuti a manovre e manutenzione, in presenza di correnti presunte di
cortocircuito superiori a 4 kA al livello della presa a spina, indipendentemente dalla corrente nominale della presa, e
quando si voglia una sicurezza in più contro il rischio di contatti accidentali, l’assenza di tensione durante le operazioni
garantisce la protezione. In questi casi è consigliabile l’uso di prese a spina interbloccate con interruttore a monte.
Per la protezione contro i rischi di tipo ambientale, si deve porre maggiore attenzione alla protezione svolta
dall’involucro delle prese a spina, scegliendone le caratteristiche idonee in funzione dell’ambiente di installazione.
Guida pratica alle prese con interruttore di blocco
Aggiornamento 2012 – Norme impianti e di prodotto
Panorama
Normativo
In base ai rischi dovuti a manovre e manutenzioni, abbiamo visto in quali situazioni è consigliabile prevedere le prese a
spina interbloccate. Impianti con correnti presunte di cortocircuito superiori a 4kA al livello della presa, ad esempio,
possono essere presenti nell’industria, artigianato, impianti con cabina propria anche nel terziario (ospedali, centri
commerciali, ecc.), luoghi di pubblico spettacolo e intrattenimento (centri sportivi, palazzetti dello sport, stadi, teatri, sale e
multisale cinematografiche, ecc.). La Norma CEI 64-8 prescrive l’obbligo delle prese interbloccate per correnti superiori
a 16 A nei luoghi di pubblico spettacolo e intrattenimento (CEI 64-8/7:2007, sezione 752).
Per gli altri ambienti, in generale, la norma CEI 64-8, nella parte 5 (scelta e installazione dei componenti elettrici), richiede
che per le prese a spina, aventi corrente nominale superiore a 16 A, siano dotate di un dispositivo di comando. L’obbligo
normativo di interblocco di tale dispositivo resta però solo per i luoghi di pubblico spettacolo e di intrattenimento.
Norme di prodotto. Le norme che si applicano alle prese con interruttore di blocco sono:
- EN 60309-1 “Spine e prese per uso industriale - Parte 1: Prescrizioni generali”;
- EN 60309-2 “Spine e prese per uso industriale - Parte 2: Prescrizioni per intercambiabilità dimensionale per apparecchi
con spinotti ad alveoli cilindrici;
- EN 60309-4 “Spine e prese per uso industriale - Parte 4: Prese fisse e mobili con interruttore, con e senza dispositivo
d'interblocco”;
- EN 60947-3 “Apparecchiatura a bassa tensione - Parte 3: Interruttori di manovra, sezionatori, interruttori di manovrasezionatori e unità combinate con fusibili”
- EN 60529 “Gradi di protezione degli involucri (Codice IP)”.
Aspetti
costruttivi
La presa con interruttore di blocco serie top TER, nel suo principio costruttivo base, è una presa dotata di un dispositivo
di comando fisicamente connesso con un blocco meccanico (asta di interblocco) che impedisce la manovra di chiusura del
dispositivo stesso, qualora la spina non sia inserita nella presa e, successivamente impedisce l’estrazione della spina con
il dispositivo in posizione di chiusura. In pratica le manovre di inserzione e disinserzione possono avvenire solamente con
la presa fuori tensione.
Il dispositivo di comando è costituito da un interruttore di manovra sezionatore, con manovra rotativa. Inoltre la manovra
dell’interruttore è accoppiata con un dispositivo “bloccoporta” che consente l’apertura dell’involucro, per eventuali
operazioni di manovra, solo se l’interruttore si trova nella posizione di “aperto” (0).
Poiché l’energia di arco è minore se il circuito è protetto da fusibili, la presa è realizzata anche nella versione con base
portafusibili elettricamente connessa tra l’interruttore di manovra sezionatore e la presa.
Le norme di prodotto sopraelencate, forniscono una serie di prescrizioni alle quali interruttore di blocco e presa
interbloccata devono essere conformi. Di seguito se ne riportano alcune:
Dispositivo di blocco: deve essere collegato alla manovra di un dispositivo di interruzione in modo che la spina non possa
essere disinserita dalla presa fissa mentre i contatti sono in tensione, né possa essere disinserita mentre il dispositivo di
interruzione è in posizione di chiuso.
Il dispositivo meccanico di interruzione con interruttore per correnti alternata per le prese interbloccate, devono essere
conformi alla Norma EN 60947-3 con una categoria di utilizzo almeno AC-22A. La categoria di un interruttore è definita in
funzione dell’utilizzazione e a seconda che l’applicazione prevista richieda operazioni frequenti (A) o non frequenti (B). Un
interruttore di categoria AC-22A è idoneo per la manovra di carichi misti, resistivi e induttivi con sovraccarichi di modesta
entità: potere nominale di chiusura pari a 3 volte la corrente nominale.
Interruttore di blocco e la presa devono resistere ad una corrente potenziale di cortocircuito presunta di valore minimo 10
kA.
A partire dal principio di sicurezza di base della presa, comandata da un interruttore di blocco, e dalle prescrizioni minime
delle norme di prodotto, la serie top TER è stata concepita per la realizzazione di uno standard di sicurezza che Palazzoli
identifica con il termine PROTEZIONE ATTIVA. Un’apparecchiatura a PROTEZIONE ATTIVA, è per Palazzoli
un’apparecchiatura elettrica progettata e costruita in modo tale da realizzare un insieme di protezioni contro rischi di
diversa natura, dai contatti diretti accidentali ai rischi dovuti all’energia di arco sia nel funzionamento normale che con
l’utilizzatore in cortocircuito, dai rischi ambientali (penetrazione di corpi solidi e acqua, urti, ecc.) ai rischi in caso di
incendio, comprendendo anche aspetti funzionali di controllo del funzionamento dell’apparecchiatura e di manomissione.
Di seguito si elencano le caratteristiche tecniche con cui la serie top TER è realizzata nel rispetto di tali principi di
protezione.
-Il dispositivo di comando è costituito da un interruttore di manovra-sezionatore con corrente condizionale di
cortocircuito pari a 10.000 A e garantisce il sezionamento rispondendo, in posizione di “aperto”, alle prescrizioni relative
alle distanze tra i poli. L’interruttore di manovra-sezionatore è di categoria di utilizzo AC-23A, secondo la norma EN
60947-3, ossia idoneo alla manovra di motori o altri carichi altamente induttivi e alla chiusura di correnti pari a 10 volte la
corrente nominale. La categoria A implica che è stato testato per almeno 10.000 manovre. L’interruttore di manovra –
sezionatore della presa serie top TER, rispetto alla manovra diretta di motori, è di categoria AC-3, secondo la norma EN
60947-3, ossia idoneo alla manovra di motori a gabbia (avviamento, arresto di motori durante la rotazione). I morsetti di
connessione sono tali da assicurare la connessione permanente senza allentamenti, evitando fenomeni di
surriscaldamento per resistenza localizzata;
- il frutto presa e l’imbocco dell’involucro esterno sono conformi alle parti 1 e 2 della Norma EN 60309, garantendo
l’intercambiabilità delle spine;
- il dispositivo di blocco è in tecnopolimero rinforzato con fibra di vetro, collegato in modo indissolubile alla manovra
(attuatore) dell’interruttore di manovra-sezionatore tramite un meccanismo che evita l’inserimento e il disinserimento della
spina mentre i contatti sono in tensione. La manovra, solidale con il dispositivo di blocco, è lucchettabile in posizione di
“0”;
- base portafusibili con cassetti portafusibili ad impugnatura ergonomica, imperdibili, completamente estraibili e con
grado di protezione IP20 anche nelle operazioni di estrazione e inserimento del fusibile. L’intervento dei fusibili è
segnalato da un’apposita spia luminosa, sulla parte superiore dell’impugnatura di ogni singolo cassetto. La base
portafusibili è chiusa da uno sportello trasparente, infrangibile, dotato di interblocco meccanico con la manovra
dell’interruttore di manovra-sezionatore, per evitare l’accesso alla base portafusibili con la presa in tensione. Lo sportello
può essere dotato di chiusura addizionale a mezzo di una vite, apribile solo mediante attrezzo, per evitare manomissioni,
furti dei fusibili e conseguenti disservizi. In assenza di tensione (interruttore su posizione “0”), lo sportello è apribile
mediante semplice e leggera pressione sui pulsanti laterali; la chiusura dello sportello guida i cassetti portafusibili fino alla
chiusura del contatto, garantendo sempre il corretto posizionamento del fusibile a sportello chiuso, ad evitare
sovratemperature dovute a resistenza localizzata;
Guida pratica alle prese con interruttore di blocco
Aggiornamento 2012 – Norme impianti e di prodotto
Aspetti costruttivi
- la segnalazione della posizione dell’interruttore in posizione di chiuso è garantita dalla manovra brevettata del
tipo ad alta visibilità, anche a distanza. La manovra è realizzata in modo tale da assumere lo sfondo di colore nero in
posizione di “0” e di colore rosso in posizione di “I”. La segnalazione di spina inserita è disponibile mediante un
contatto ausiliario (singolo o doppio) per portare in posizione remota lo stato, monitorando a distanza l’utilizzo della
presa;
- i componenti sono montati su di un involucro in tecnopolimero termoplastico rinforzato ad alta stabilità, dotato di
guarnizione in gomma espansa EPDM, che in accoppiamento con la cassetta garantisce un grado di protezione
IP66/IP67. Le prese serie top TER riportano due gradi di protezione in quanto sono provate sia per il grado di
protezione IPX6 (getto d’acqua con portata 100 l/min), sia per il grado di protezione IPX7 (immersione temporanea),
poiché è solo fino al grado IPX6, che oggetti aventi grado di protezione più elevato garantiscono anche il rispetto delle
condizioni relative ai gradi di protezione inferiori. Perciò la presa serie top TER è protetta contro l’ingresso di polvere
(IP6X), contro potenti getti d’acqua (IPX6) e contro immersione temporanea (IPX7);
- Resistenza meccanica all’urto: > IK 08;
- Glow wire test: 960 C interruttore; 850 C frutto presa; > 650 C custodia (involucro più cassetta);
- Autoestinguenza: V0/V2;
- Protezione contro i contatti indiretti: classe di isolamento II;
- Temperatura ambientale di funzionamento: da - 25 C fino a + 50 C;
- Temperatura ambientale di stoccaggio: da – 30 C fino a + 70 C;
- Caratteristiche nominali:
In = da 16 A fino a 32 A;
Vn = da 100 V fino a 440 V;
- Versioni: con e senza fusibili, con trasformatore e nella versione industriale da quadro.
Prese con e senza base porta fusibili
Presa con trasformatore
Complementi tecnici
Campo di applicazione:
- Piccola industria, anche con propria cabina di trasformazione e corrente di cortocircuito presunta alla presa superiore a 4 kA;
- Artigianato;
- Luoghi di pubblico spettacolo
- Terziario in genere, dove possono esservi anche luoghi classificati a maggior rischio in caso di incendio;
- Luoghi dove è previsto l’impiego di acqua in getti nelle operazioni ordinarie (pulizia) o in caso di emergenza (estinzione automatica dell’incendio) e
luoghi con presenza di polvere.
Guida pratica alle prese con interruttore di blocco