Source: https://it.scribd.com/document/217455058/Circuiti-Di-Controllo-e-Comando
Timestamp: 2019-11-22 23:32:27+00:00

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Circuiti Di Comando e Controllo
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Guida Bassatensione Completo
I circuiti di comando e di controllo: GENERALITA
I circuiti di comando e controllo possono essere suddivisi in due tipologie: circuiti i comando e controllo ordinari circuiti di comando controllo con funzioni di sicurezza (circuiti di sicurezza)
CIRCUITI DI SICUREZZA Si definiscono circuiti di sicurezza tutti quei circuiti il cui guasto o cattivo funzionamento pu essere fonte di pericoli per le persone.
Prescrizioni per lalimentazione
E obbligatorio luso di trasformatori ad avvolgimenti separati. Per circuiti in AC e DC devono essere usati trasformatori diversi o con avvolgimenti separati. Macchine con singolo avviatore e massimo due dispositivi di comando possono non utilizzare trasformatori per i circuiti di comando. La tensione di comando, se fornita da trasformatori, non deve superare i 277 V.
Sono possibili 3 categorie di arresto da scegliere in funzione della valutazione del rischio: categoria di arresto 0: arresto immediato per sospensione dellalimentazione categoria di arresto 1: arresto controllato ed al termine sospensione dellalimentazione categoria di arresto 2: arresto controllato senza sospensione dellalimentazione. La funzione di arresto deve avere sempre priorit rispetto alla funzione di avviamento (anche se gestite con sw). Con pi postazioni di comando larresto deve essere dato da qualunque postazione in funzione della valutazione del rischio.
Ove esistono pi modi di funzionamento, se passando da una modalit allaltra vi pu essere pericolo occorre:
utilizzare un selettore modale (anche sw: comunque ad accesso controllato es. selettore a chiave o password) la sola selezione della modalit di funzionamento non deve avviare la macchina ma ci deve avvenire con azione volontaria delloperatore sul comando di avvio i modi di funzionamento devono essere bene indicati
Sospensione delle misure di sicurezza
La sospensione temporanea delle misure di sicurezza (per regolazione o manutenzione) consentita se: sono disabilitate tutte le altre modalit di funzionamento (in particolare automatico) inizio movimento con azione mantenuta o equivalente postazione portatile con arresto emergenza e, ove necessario, dispositivo di consenso. Per postazione portatile, la partenza pu essere comandata solo da questa postazione di comando senza fili con dispositivo per arresto, in conformit a 9.2.7.3 e, ove necessario, un dispositivo di consenso. Se in uso una postazione senza fili, lavvio pu essere comandato solo da tale postazione limitazione della velocit o della potenza di movimento limitazione dellampiezza del movimento.
Funzioni di avviamento
Devono essere attuati interblocchi che consentano lavvio della macchina in sicurezza ed in sequenza corretta. Lavviamento consentito solo se tutte le funzioni di sicurezza e le protezioni sono operative. Per macchine con impossibilit di applicare per certe funzioni dispositivi di sicurezza, (es. macchine mobili) il comando manuale deve avvenire con azione mantenuta ed eventualmente con dispositivi di consenso. Per macchine estese necessario valutare la visibilit del campo dalle posizioni di comando e nel caso prevedere preavviso acustico/luminoso prima di ogni avviamento (Dir. Macchine. All. 1 art. 1.2.2)
Per funzioni di macchine che richiedono pi postazioni di comando necessario che: ogni postazione abbia un comando di avviamento separato ogni postazione abbia un comando di arresto separato qualora sia richiesto dalla valutazione del rischio della macchina lavvio deve avvenire se tutte le condizioni richieste per il funzionamento della macchina sono soddisfatte tutti i dispositivi di avviamento sono in posizione di aperto tutti i dispositivi di avviamento sono azionati in modo concomitante (solo se si pu verificare una condizione di pericolo)
Sono funzioni che devono essere avviate da una azione umana.
INTERRUZIONE DI EMERGENZA
AVVIAMENTO EMERGENZA
INSERZIONE DI EMERGENZA
Nellallegato E della Norma CEI EN 60204-1 sono elencate le funzioni di emergenza.
Operazioni di emergenza Le operazioni di emergenza comprendono separatamente o in combinazione: arresto di emergenza avviamento di emergenza interruzione di emergenza inserzione di emergenza Arresto di emergenza Una manovra di emergenza volta ad arrestate un processo o un movimento divenuto pericoloso. Avviamento di emergenza Una manovra di emergenza volta ad avviare un processo o un movimento per rimuovere o evitare una condizione di pericolo. Interruzione di emergenza Una manovra di emergenza volta ad interrompere lalimentazione dellenergia elettrica a tutte le parti o ad una parte di una installazione in cui si verifichino un rischio di scossa elettrica o altri rischi di origine elettrica. Inserzione dl emergenza Una manovra di emergenza volta a inserire lalimentazione elettrica di una parte di una installazione destinata ad essere utilizzata nelle situazioni di emergenza.
Larresto di emergenza con categoria di arresto 2 non ammesso deve prevalere su tutte le altre funzioni e operazioni lalimentazione di potenza degli attuatori potenzialmente pericolosi deve essere soppressa il pi rapidamente possibile il riarmo non deve comportare un nuovo avviamento
Gli aspetti progettuali e funzionali dellarresto emergenza sono riportati nella UNI EN ISO 13850. Nella Edizione 2006 della Norma stato rimosso il vincolo di utilizzare solo elettromeccanica per larresto di categoria di arresto 0 o per la soppressione finale della potenza degli attuatori per la categoria di arresto 1.
Comando a 2 mani
In funzione della valutazione del rischio si pu scegliere tra 3 tipi: Tipo 1: questo tipo richiede:
due dispositivi di comando contemporaneamente attivabili con due mani attivazione mantenuta e concomitante durante le condizioni pericolose interruzione del funzionamento al rilascio di uno dei dispositivi o di entrambi
Tipo 2: stesse condizioni del tipo 1 con in aggiunta lobbligo del rilascio di entrambi i dispositivi prima di una nuova partenza Tipo 3: stesse condizioni del tipo 2 con le seguenti condizioni in aggiunta:
dispositivi attivati contemporaneamente entro un tempo non superiore a 0,5 sec. superato il tempo massimo devono essere rilasciati entrambi prima di poter impartire un nuovo avvio
La norma costruttiva dei dispositivi di controllo a 2 mani ed i rispettivi blocchi di controllo, la norma UNI EN 574; in tale norma riportata la tabella di associazione (per ora) tra categoria ai sensi della norma EN 954-1 e tipo del comando a 2 mani. QUANDO I BLOCCHI LOGICI CON FUNZIONI Dl SICUREZZA PER IL COMANDO A 2 MANI SONO ACQUISTATI DAL MERCATO ED INTEGRATI NELLA MACCHINA, QUESTI DEVONO ESSERE ACCOMPAGNATI DA DICHIARAZIONE DI CONFORMITACE IN QUANTO SONO COMPONENTI ELENCATI NELLALLEGATO IV DELLA DIRETTIVA MACCHINE.
Dispositivo di consenso
un interbIocco della funzione di comando e controllo, azionato manualmente che: quando attivato consente lavvio del funzionamento della macchina con azione su un comando separato di avvio quando disattivato: avvia una funzione di arresto, e impedisce lavvio del funzionamento della macchina Deve essere ridotta al minimo la possibilit di neutralizzazione del dispositivo di consenso (per es. rilascio consenso ad ogni riavvio).
Sono comandi senza fili quelli che utilizzano tecniche senza fili (per es. radio, infrarossi) per trasmettere comandi e segnali tra un sistema di comando della macchina e una o pi postazioni di comando delloperatore. Alcune considerazioni possono essere applicabili anche alle trasmissioni seriale dei dati, dove il collegamento avviene mediante cavo (per es. coassiale, a coppia avvolta, ottico). Le prescrizioni principali sui comandi senza fili sono descritte nellarticolo 9.2.7 della norma CEI EN 60204-1.
Devono essere forniti mezzi per disinserire o sezionare facilmente lalimentazione alla postazione di comando delloperatore. Se necessario, devono essere forniti mezzi (interruttori a chiave, codici di accesso) per impedire un uso non autorizzato della postazione di comando delloperatore. Ciascuna postazione di comando delloperatore deve indicare in maniera non ambigua quale sia, o quali siano, le macchine destinate a essere comandate da tale postazione di comando delloperatore. Si devono adottare misure per garantire che i comandi: agiscano solo sulla macchina interessata; agiscano solo sulle funzioni interessate. Devono essere adottate misure per evitare che la macchina risponda a segnali diversi da quelli provenienti dalla postazione di comando delloperatore prevista.
Se necessario, si devono fornire mezzi affinch la macchina possa essere controllata dalle postazioni di comando delloperatore solamente in una o pi zone o luoghi prestabiliti. Le postazioni di comando senza cavi devono prevedere un dispositivo separato e chiaramente identificabile per attivare la funzione di arresto della macchina o di tutte le operazioni che possono causare una condizione di pericolo. Gli attuatori di tale funzione di arresto non devono essere marcati o etichettati come dispositivi di arresto di emergenza. Una macchina equipaggiata di comando senza fili deve avere un mezzo di attivazione automatica dellarresto della macchina e di prevenzione di funzionamento potenzialmente pericoloso, nelle situazioni che seguono: quando ricevuto un segnale di arresto; quando rilevata unavaria nel sistema di comando senza fili;
quando non stato rilevato alcun segnale valido (compreso un segnale di conferma che la comunicazione stabilita e mantenuta) entro un periodo di tempo specificato (vedere Allegato B), tranne nel caso in cui una macchina stia eseguendo un compito programmato in precedenza al di fuori del campo del comando senza filo, e sempre che non si possano verificare condizioni di pericolo. Se una macchina ha pi di una postazione di comando delloperatore, compresa una o pi stazioni di comando senza fili, si devono adottare misure per garantire che solo una postazione di comando possa essere abilitata in un determinato momento. Deve essere fornita nei luoghi adeguati unindicazione sulla postazione di comando delloperatore che ha il controllo della macchina, in funzione della valutazione del rischio della macchina. Eccezione: un comando di arresto deve essere effettivo da una qualsiasi delle postazioni di comando, qualora sia richiesto dalla valutazione del rischio della macchina.
Una variazione di tensione dellaccumulatore non deve provocare una condizione di pericolo. Se uno o pi movimenti potenzialmente pericolosi sono comandati mediante una postazione di comando senza fili delloperatore alimentata da accumulatore, loperatore deve essere avvertito, mediante una chiara indicazione, qualora una variazione della tensione dellaccumulatore superi limiti specificati. In tali circostanze, la postazione di comando senza fili delloperatore deve rimanere operativa per un periodo sufficiente a consentire alloperatore di mettere la macchina in una condizione non pericolosa.
Il corretto funzionamento delle funzioni ausiliarie deve essere costantemente verificato (ad es. pressioni, portate, ecc.). In caso di malfunzionamento se possono dare luogo a pericolo per persone, devono essere adottati opportuni interblocchi. Il riavvio automatico dopo il ripristino delle condizioni normali non espressamente vietato solo nel caso in cui non vi sia nessun rischio per le persone esposte Gli interblocchi possono essere logicamente classificati in: interblocchi Elettromeccanici interblocchi software Gli interblocchi realizzati con sw ordinario riguardano aspetti funzionali secondari (ad esempio il superamento di un limite programmato in fase di input dati). Per interblocchi pi critici e di sicurezza occorre agire a livello elettromeccanico o con elettronica o elettronica programmabile di sicurezza affinch possano essere evitate situazioni pericolose.
Situazioni critiche da controllare con interblocchi riguardano ad esempio: collisione tra organi mobili inversione di movimenti che causino danni, rotture o situazioni di pericolo inversione di fasi (interblocco elettrico e/o meccanico) mancanza di fluidi necessari al funzionamento (aria, olio, ecc.) raggiungimento di temperature che compromettano il funzionamento della macchina ecc.
Funzioni di comando in caso di guasto: GENERALITA
I circuiti di comando e controllo devono essere realizzati in modo che un loro guasto o un malfunzionamento non generi una condizione di pericolo per le persone esposte. Esempi di situazioni pericolose sono:
lavviamento intempestivo; limpedimento dellarresto della macchina, se lordine stato dato; la caduta o lespulsione di un elemento mobile o di un pezzo della macchina; limpedimento dellarresto automatico o manuale degli elementi mobili pericolosi; linefficienza dei dispositivi di protezione
anomalie sulla alimentazione; disturbi esterni; guasti o avarie di dispositivi elettrici o elettronici; contatti verso terra; cortocircuiti; saldatura dei contatti; falsi contatti; errori di cablaggio; deterioramento dellisolamento; difetti del software; alterazioni della memoria in apparecchiature elettroniche.
I circuiti che realizzano funzioni di sicurezza devono essere progettati e realizzati per garantire una adeguata resistenza ai guasti, in relazione alla valutazione del rischio.
Nella Norma CEI EN 60204-1, oltre alle norme ISO 13849-1 ed EN 62061 sono richiamate alcune misure di buona tecnica che possono essere adottate nella realizzazione dei circuiti di comando e controllo per garantire un buon livello di sicurezza. Tali misure sono da applicare tenendo conto dellanalisi del rischio relativo alla macchina specifica, integrate con eventuali prescrizioni delle norme di tipo C applicabili.
Funzioni di comando in caso di guasto
Le principali misure di resistenza ai guasti indicate nella norma CEI EN 60204-1 comprendono: uso di tecniche circuitali e componenti sperimentati azione completa o parziale di ridondanza o diversit prove funzionali
La scelta se applicare uno o pi dei suddetti metodi dipende come sempre dalla valutazione dei rischi della macchina.
Uso di tecniche circuitali e componenti sperimentati
Sono quelle soluzioni che, sulla base delle conoscenze ed esperienze maturate, si sono dimostrate efficaci nelle applicazioni legate alla sicurezza. Lesperienza legata a ciascun tipo di macchina, ma esistono delle tecniche comuni per tutte le macchine riconosciute come valide. La scelta di altre tecniche ricade sotto la responsabilit di ciascun costruttore che deve essere in grado di dimostrare la loro affidabilit.
Tecniche circuitali e componenti sperimentati indicate nella Norma CEI EN 60204-1
Collegamento funzionale dei circuiti di comando al circuito di protezione. Collegamento dei dispositivi di comando conformemente allart. 9.4.3.1 (prevenzione degli effetti dei guasti verso terra). Arresto mediate interruzione dellenergia. Interruzione di tutti i conduttori attivi del dispositivo che viene azionato. Uso di apparecchi di manovra ad apertura positiva. Progettazione dei circuiti volta ad evitare che i guasti provochino operazioni indesiderate.
Collegamento funzionale dei circuiti di comando al circuito di protezione
Metodo a) Metodo b) Metodo c)
Metodo a1)
Metodo a2)
Metodo c1)
Metodo c2)
METODO a1) un lato alimentazione da trasformatore messo terra senza contatti interposti tra bobina e alimentazione (posti sullaltro conduttore di alimentazione), salvo poche eccezioni (ad es. ReI termici) METODO a2) alimentazione da trasformare senza nessuna alimentazione collegata a terra ma dispositivo che interrompe alimentazione in caso di guasto
METODO b) alimentazione da trasformatore a presa centrale riferito al circuito equipotenziale (entrambi i lati alimentazioni protetti). METODO c1) alimentazione non fornita da trasformatore ma direttamente da alimentazione di rete messa a terra (entrambi i lati alimentazione protetti e comandi multipolari). METODO c2) alimentazione non fornita da trasformatore ma direttamente da alimentazione di rete non messa a terra o messa a terra con impedenza elevata (entrambi i lati alimentazioni protetti e comandi multipolari o dispositivo controllo guasto a terra che sgancia su guasto).
Esempio: Metodo a1) collegamento funzionale al circuito di protezione
Tutte le masse del circuito di comando devono essere collegate al polo a terra del trasformatore: un doppio guasto pu infatti cortocircuitare uno o pi contatti di sicurezza.
A volte il circuito di comando alimentato in corrente continua attraverso un ponte di Graetz. In tal caso necessario collegare a terra direttamente un polo del ponte; diversamente la bobina del contattore potrebbe essere parzialmente alimentata tramite un guasto a terra.
Se a monte del ponte derivato anche un circuito di comando in alternata, la messa a terra di un polo del ponte non pi sufficiente: la bobina del contattore sullalternata pu essere parzialmente alimentata tramite un guasto a terra. In tal caso si utilizzano trasformatori separati.
Esempio: Metodo c1) collegamento funzionale al circuito di protezione
Caso singolo avviatore con alimentazione da sistema TN-S
Con guasti a terra in A e B il contatto di una fase viene cortocircuitato ma non avviene nessun avviamento.
Funzioni di comando in caso di guasto: PROVE FUNZIONALI
Le prove sono finalizzate alla parte di circuiti di sicurezza per i quali il corretto funzionamento affidato al controllo periodico degli stessi. Le prove possono essere: automatiche (ad. es. allaccensione) manuali (ad es. a vista o mediante test) una combinazione delle due sopra citate
Le prove manuali necessarie e la relativa frequenza devono essere definite dal costruttore dellequipaggiamento ed indicati nella relativa documentazione (istruzioni per luso).
Funzione di comando in caso di guasto: TECNICHE DI RIDONDANZA E DIVERSITA
La diversit consiste nelluso di circuiti di comando aventi principi di funzionamento diversi, o differenti tipi di componenti o dispositivi, al fine di ridurre la probabilit di pericoli generati da guasti e/o avarie. Esempi: combinazione di contatti NA e NC azionati dai ripari interbloccati; uso di differenti tipologie di componenti nel circuito di comando; combinazione di circuiti elettromeccanici ed elettronici in configurazioni ridondanti. La ridondanza parziale o completa pu ridurre la probabilit che un singolo guasto nel circuito elettrico possa portare a una condizione di pericolo.
Circuiti di comando: NORMATIVA APPLICABILE
I circuiti elettrici di comando devono avere un livello di prestazione di sicurezza adeguato, determinato in base alla valutazione del rischio della macchina. Le norme applicabili per la realizzazione di circuiti di comando sono la CEI EN 62O61 e/o le EN ISO 13849-1. Per circuiti di sicurezza con elettromeccanica o elettronica semplice si pu applicare la Norma EN IS0 13849-1 per tutti i circuiti, INCLUSO LELETTRONICA COMPLESSA DI SICUREZZA E LELETTRONICA PROGRAMMABILE DI SICUREZZA, applicabile la EN 62061.
Circuiti di comando: EN 62061 ed EN ISO 13849-1
Tabella 1 CEI EN 62061:2005
La norma EN ISO 13849-1:1999 (EN 954-1)
La resistenza ai guasti dei circuiti classificata secondo 5 categorie che non sono destinate ad essere utilizzate in un determinato ordine e non sono da intendersi in ordine gerarchico per quanto concerne le prescrizioni di sicurezza. La categoria idonea scelta in base alla valutazione del rischio correlata a un pericolo tenendo conto di alcuni parametri quali: gravit del danno probabilit di evitare il pericolo frequenza di accesso alla zona pericolosa Attenzione! un circuito di sicurezza inizia al dispositivo in campo (es. finecorsa) e termina al punto di alimentazione del circuito di controllo.
Significato categoria B (EN 13849-1, 1999)
Le parti associate alla sicurezza dei sistemi di comando, delle attrezzature di protezione e dei loro componenti devono essere progettate, costruite, scelte, montate e combinate in conformit alle relative norme in modo che possano resistere alle influenze previste. Il verificarsi di un guasto pu comportare la perdita della funzione di sicurezza.
Significato categoria 1 (EN 13849-1, 1999)
Si devono applicare i requisiti della categoria B. Devono essere usati componenti e principi di sicurezza ben collaudati. Il verificarsi di un guasto pu comportare la perdita della funzione di sicurezza ma la probabilit che questo avvenga minore di quella della categoria B.
Significato categoria 2 (EN 13849-1, 1999)
Si devono applicare i requisiti della categoria B e luso di principi di sicurezza ben collaudati. La funzione di sicurezza deve essere verificata allaccensione, prima dellinizio di situazioni pericolose e, se necessario, ad opportuni intervalli dal sistema di comando della macchina (NOTA: lentit dellintervallo conveniente definita da costruttore in base allanalisi del rischio). Il verificarsi di un guasto pu comportare la perdita della funzione di sicurezza nellintervallo tra due verifiche. La perdita della funzione di sicurezza viene rilevata dalla verifica. Si introduce quindi lobbligo di CONTROLLO PERIODICO DELLA FUNZIONE DI SICUREZZA.
Significato categoria 3 (EN 13849-1, 1999)
Si devono applicare i requisiti della categoria B e luso di principi di sicurezza ben collaudati. Le parti associate alla sicurezza devono essere progettate in modo che un guasto singolo in una qualsiasi di queste parti non comporti la perdita della funzione di sicurezza e che il guasto singolo venga rilevato ogni qualvolta questo sia possibile entro limiti ragionevoli. Quando si verifica un guasto singolo la funzione di sicurezza viene comunque assicurata. Vengono rilevati alcuni guasti ma non tutti. Laccumulo di guasti non rilevati pu comportare la perdita della funzione di sicurezza. Si introduce quindi lobbligo di RIDONDANZA e, ove sia valutato possibile, di CONTROLLO.
Significato categoria 4 (EN 13849-1, 1999)
Si devono applicare i requisiti della categoria B e luso di principi di sicurezza ben collaudati. Le parti associate alla sicurezza devono essere progettate in modo che un guasto singolo in una qualsiasi di queste parti non comporti la perdita della funzione di sicurezza e in modo che il guasto singolo venga rilevato allatto o prima di unulteriore richiesta della funzione di sicurezza. Se ci non possibile, un accumulo di guasti non deve comunque comportare la perdita della funzione di sicurezza. Quando si verifica il singolo guasto la funzione di sicurezza viene comunque assicurata. I guasti vengono rilevati in tempo per evitare la perdita della funzione di sicurezza. Per sistemi complessi in pratica si realizza mediante RIDONDANZA e CONTROLLO TEMPESTIVO.
Esempio di circuito di sicurezza in CATEGORIA 2
Esempio di circuito di sicurezza in CATEGORIA 4
La progettazione e la realizzazione delle apparecchiature di comando e controllo
Apparecchiature di comando: PROGETTAZIONE
Progettare una apparecchiatura di comando e controllo significa: scegliere i componenti identificare e suddividere i dispositivi di comando e controllo determinare gli interblocchi dimensionare i quadri e gli involucri contenenti parti elettriche posizionare i componenti e i collegamenti scrivere il software di controllo, sicurezza e supervisione
La scelta dei componenti basilare per il buon funzionamento delle apparecchiature di comando e controllo ed in generale per tutto lequipaggiamento elettrico (come importante la buona qualit e robustezza di un mattone per la solidit di un muro). I componenti devono pertanto essere scelti in modo che: il campo di temperatura ammissibile sia maggiore o uguale allescursione termica al loro punto di installazione (entro o fuori involucri) il campo dellumidit tollerabile comprenda lumidit prevista durante il funzionamento o lo stoccaggio le tensioni nominali, di isolamento, di tenuta allimpulso, siano superiori a quelle previste durante il funzionamento
le correnti termiche convenzionali e quelle ammissibili di breve durata o di creta siano superiori a quelle previste in esercizio la frequenza nominale coincida con la frequenza di servizio risultino conformi allambiente elettromagnetico previsto (residenziale, commerciale, ecc.) siano conformi alle rispettive norme di prodotto ove esistenti siano dotati dei necessari certificati di conformit o marcature quando richiesti (es: certificati Ex-d, marcature CE dichiarazione CE per componenti di sicurezza, ecc.)
Talvolta potrebbe essere necessario sovradimensionare i componenti
Scelta dispositivi di comando e controllo
La scelta dei dispositivi di comando e controllo strettamente legata: alla struttura della macchina, alle zone di accesso previste, alla preparazione del personale, al posizionamento della macchina La determinazione dei segnali e dei comandi necessari deve essere operata dunque in relazione alle esigenze specifiche della macchina in funzione del tipo di produzione cui destinata. I dispositivi di comando dovranno essere, in accordo anche con la Direttiva Macchine, strutturati con criteri di sicurezza ed ergonomici volti ad evitare movimenti pericolosi o affaticamento (All. 1 art. 1.2.2). I dispositivi di interfaccia uomo-macchina scelti, montati ed identificati secondo le norme della serie CEI EN 61310.
Dispositivi di comando e controllo: PRESCRIZIONI
La Norma CEI EN 60204-I non elenca tutte le prescrizioni della D.M. ma fornisce maggiori dettagli tecnici ed in particolare prescrive che: laltezza minima rispetto al piano di servizio dei dispositivi di comando non sia inferiore a 0,6 m e siano facilmente raggiungibili (art. 10.1.2) la maniglia di comando del dispositivo di sezionamento dellalimentazione sia collocata ad una altezza dal piano di servizio compresa tra 0,6 m e 1,9 m, preferibilmente a 1,7 il grado minimo di protezione contro i contatti indiretti per i dispositivi di comando e controllo sia IPXXD. ATTENZIONE! Un grado di protezione maggiore potrebbe comunque essere sempre necessario ai fini della protezione dellequipaggiamento dallambiente di utilizzo.
Colore e marcatura dei pulsanti
I colori dei pulsanti devono essere conformi alla seguente tabella (art. 10.2.1)
Colore e marcatura dei pulsanti: PRESCRIZIONE
PULSANTI DI AVVIAMENTO: BIANCO, GRIGIO, NERO, o VERDE con preferenza per il BIANCO. Vietato il ROSSO. PULSANTI DI EMERGENZA: ROSSO su sfondo GIALLO per arresto o interruzione emergenza. PULSANTI DI ARRESTO: NERO, GRIGIO o BIANCO, con preferenza per il NERO. Ammesso il ROSSO ma non deve essere utilizzato il VERDE. PULSANTI CHE ALTERNANO AWIAMENTO E ARRESTO BIANCO, GRIGIO o NERO. Vietato il VERDE, ROSSO o GIALLO. PULSANTI AVVIAMENTO SE PREMUTI E ARRESTO SE RILASCIATI BIANCO, GRIGIO o NERO. Vietato il VERDE, ROSSO e GIALLO. PULSANTI RIPRISTINO BLU, BIANCO, GRIGIO o NERO. Se anche arresto/disinserzione BIANCO, GRIGIO, NERO (preferito). Vietato il VERDE.
USO DI UNO STESSO COLORE PER FUNZIONI DIVERSE: se BIANCO, GRIGIO, NERO, sono usati per funzioni diverse, occorre adottare un metodo di codifica supplementare. MARCATURA RACCOMANDATE DEI PULSANTI
Colore indicatori luminosi
Salvo diverso accordo fra costruttore e utilizzatore: i colori degli indicatori luminosi devono essere conformi alla seguente tabella (art. 10.3.2)
Colonne luminose e segnali intermittenti
indicato lordine preferenziale per i colori delle colonne luminose; dallalto al basso ROSSO, GIALLO, BLU, VERDE e BIANCO Per evidenziare meglio le segnalazioni queste bene che siano eventualmente rese intermittenti. In caso di pulsanti luminosi quando difficilmente concordi come colorazione, bene utilizzare il bianco.
Dispositivi per larresto di emergenza: TIPI AMMESSI
Sono inclusi: interruttore con comando a pulsante di tipo a palmo o a testa di fungo; interruttore azionato dalla trazione di una corda; interruttore con comando a pedale senza protezione meccanica
I dispositivi per larresto di emergenza devono essere con azione ad apertura positiva e per la DM con aggancio meccanico.
Arresto di emergenza: ASPETTI FUNZIONALI (derivati da ISO 13850)
deve prevalere su tutte le altre funzioni della macchina attivato da una singola azione umana il ripristino dellarresto di emergenza deve essere manuale; senza ripristino la macchina non deve partire e il ripristino non deve comportare un avviamento automatico in funzione della valutazione del rischio il sezionatore generale utilizzabile come arresto di emergenza purch: sia facilmente accessibile sia del tipo a) b) c) o d) dellart. 5.3.2 (ossia non presaspina) il colore deve essere ROSSO su sfondo GIALLO
Arresto di emergenza: ASPETTI FUNZIONALI
La funzione di arresto emergenza non sostitutiva o alternativa alle altre misure di sicurezza ma una misura supplementare. ATTENZIONE: anche se la funzione di emergenza non una funzione di sicurezza, i circuiti elettrici ed elettronici che la realizzano dovranno avere adeguata resistenza ai guasti (soprattutto se sono gli stessi delle funzioni di Sicurezza).
Dispositivi per linterruzione di emergenza: TIPI AMESSI
I dispositivi utilizzabili sono gli stessi tipi dei dispositivi utilizzati per larresto di emergenza escluso interruttori con comando a pedale. I dispositivi con interruttore azionato da pulsante possono essere racchiusi dietro vetro frangibile: ci consente di evitare attivazioni involontarie soprattutto quando ci pu causare consistenti danni o ritardi alla produzione.
Dimensionamento componenti e involucri
Si devono affrontare due problematiche: dimensionamento dei circuiti di alimentazione, di potenza, ausiliari e di sicurezza dimensionamento dellinvolucro in base alla potenza termica dissipata dai componenti
Lordine con cui sono state elencate le due fasi non casuale, ma sequenziale; il dimensionamento dellinvolucro deve necessariamente seguire il dimensionamento dei circuiti se non si vuole rischiare di realizzare apparecchiature troppo sacrificate o con elevate temperature interne durante lesercizio.
Dalla corretta raccolta di informazioni nella fase preliminare si dovrebbe gi conoscere: potenza nominale dei carichi elettrici la contemporaneit dei carichi dati elettrici al punto di allacciamento (Icc, Ipk, Icw, ecc.)
Icw : corrente ammissibile di breve durata intesa come la corrente che il quadro, o un circuito del quadro, pu sopportare per un secondo, tempo massimo per il quale si ammette possa durare il cortocircuito, prima che intervengano i dispositivi di protezione a monte .
Si pu quindi procedere al dimensionamento: delle dorsali principali di alimentazione dei conduttori dei componenti elettrici che collegano i singoli carichi a valle del punto di allacciamento
Dimensionamento componenti ed involucri: PROTEZIONE DEI TRASFORMATORI
La corrente di prima magnetizzazione si ripercuote sul primario del trasformatore, per cui: sul primario si dispone la sola protezione magnetica sul secondario si dispone anche la protezione termica Attenzione alla impedenza del secondario di trasformatori di piccola taglia protetti sul secondario solo con protezione magnetica (se il carico che collegano non sovraccaricabile).
Dimensionamento dei componenti e degli involucri: POSIZIONAMENTO
Per il corretto posizionamento dei componenti negli involucri si deve tenere presente: la temperatura massima di esercizio la funzione il calore che essi generano le indicazioni dei rispettivi costruttori Per ottenere un risultato soddisfacente occorre contemporaneamente in considerazione tutti gli aspetti. tenere
Determinate le temperature allinterno di un involucro possibile posizionare i componenti nel rispetto della loro massima temperatura ammissibile. Solitamente i costruttori dichiarano la temperatura di funzionamento dei loro componenti: se cos non fosse occorre contattare direttamente il costruttore per conoscere tali limiti o riferirsi alla norma citata. Si tenga presente che la temperatura cresce abbastanza linearmente con laltezza dellinvolucro e pertanto:
temperature maggiori si hanno sempre nella parte alta dellinvolucro se non soggetto a raffreddamento forzato.
Per il corretto posizionamento dei componenti, oltre la temperatura, si deve tenere conto della loro funzione. Una possibile suddivisione funzionale la seguente (art. 12.2.2): circuiti di alimentazione a monte del sezionatore generale circuiti di potenza circuiti ausiliari, circuiti di comando e di sicurezza morsettiere di collegamento e connessioni con lesterno.
Posizionando i componenti si consideri inoltre che: i componenti di potenza generano inevitabilmente pi calore degli altri (es. trasformatori) i componenti che generano pi calore dovranno opportunamente essere distanziati dai componenti pi sensibili alla temperatura buona regola radunare i componenti di controllo quali PLC e sistemi elettronici i componenti devono essere accessibili per manutenzione frontalmente, tenendo gli organi destinati alla regolazione o manutenzione tra 0,4 m e 2,0 m sopra il piano di servizio
James Prescott Joule (Salford, 24 dicembre 1818 Sale, 11 ottobre 1889) Fisico inglese, ha dimostrato che un conduttore attraversato da corrente elettrica produce calore in quantit proporzionale alla resistenza del conduttore e al quadrato della corrente stessa.
La metodologia schematizzata porta ai seguenti vantaggi: facile identificazione dei componenti laccesso interno involucro per gruppi omogenei di componenti riduzione del rischio di disturbi riduzione rischio di influenze reciproche tra componenti di diverse caratteristiche (calore, disturbi, vibrazioni, tensioni di isolamento, ecc.) razionalizzazione del percorso dei conduttori di collegamento tra i diversi componenti
Per evitare interferenze tra componenti necessario riferirsi anche alle indicazioni dei rispettivi costruttori. Esempi di prescrizioni di costruttori sono: le distanze minime da mantenere rispetto ad altri componenti la separazione dei circuiti di comando da quelli di potenza le prescrizioni di schermatura dei conduttori le prescrizioni sulla ventilazione Talvolta pu essere opportuno separare con pannelli metallici le parti interne di un involucro (es. 2 ante differenti), per limitare gli effetti dei disturbi di tipo irradiato.
Posizionamento dei componenti allinterno degli involucri: esempio
Variatori di velocit
Dimensionamento componenti ed involucri: GRADI PROTEZIONE
La protezione delle apparecchiature dalla penetrazione di corpi solidi o liquidi deve essere adeguata in relazione allambiente di utilizzo con particolare riguardo verso: polvere trucioli liquidi refrigeranti La norma impone comunque il grado minimo di protezione IP22 per apparecchiature di comando e controllo.
Esempio: pulsantiera per applicazioni nautiche con grado di protezione IP65
La Norma CEI EN 60204-1 suggerisce alcuni gradi di protezione
Allinterno degli involucri delle apparecchiature elettriche non sono ammessi dispositivi non elettrici
Dimensionamento componenti ed involucri: ACCESSO
Si raccomanda che le porte degli involucri non siano pi larghe di 0,9 m con apertura di almeno 95. Per le aree di servizio elettrico (o involucri in cui la persona pu entrare interamente) le porte devono: essere larghe minimo 0,7 m ed alte non meno di 2,1 m disporre di mezzi per aprire dallinterno senza uso di chiavi o attrezzi (maniglie antipanico) aprirsi verso lesterno Se linterno degli involucri accessibili alle persone ha parti conduttrici in tensione accessibili, la luce di passaggio deve essere almeno 1,0 m (1,5 m se parti attive su due lati).
Dimensionamento componenti ed involucri: CANALIZZAZIONI
Montati i componenti nellinvolucro occorre strutturare le canalizzazioni ed i percorsi dei conduttori interni. I conduttori che collegano componenti sullanta dellinvolucro devono essere fissati, sostenuti e protetti dai rischi di: schiacciamento taglio perdita di isolamento (abrasioni)
Se la fase di posizionamento dei componenti dellinvolucro stata eseguita diligentemente: i conduttori allinterno dellinvolucro risultano separati tra loro in funzione del livello di tensione e comunque di isolamento per quanto possibile i conduttori sono separati in relazione alla funzione svolta (potenza, segnale, trasmissione) le sovrapposizioni di conduttori che si vogliono separare sono ridotte a pochi incroci o a pochi parallelismi (solo se conformi al grado di isolamento) le schermature sono state correttamente messe a terra secondo istruzione dei costruttori dei dispositivi che collegano.
Dimensionamento componenti ed involucri: MORSETTIERE
Le morsettiere possono essere posizionate sulla parte alta e/o bassa e/o laterale dellinvolucro (vano risalita cavi): la scelta della posizione dipende dalle necessit dinstallazione della macchina nel suo complesso. Le morsettiere sono divise in genere in: circuiti di potenza circuiti di comando associati altri circuiti alimentati da sorgente interblocco)
E bene dividere le morsettiere per livelli di tensione, separandole o inframmezzandole con setti separatori.
Dimensionamento componenti ed involucri: COLLOCAMENTO MORSETTIERE
Le morsettiere devono essere collocate in modo che: distino dal piano di servizio non meno di 0,2 m i conduttori siano facilmente collegabili (e non impediscano laccesso ai componenti limitrofi) ovviamente i conduttori collegati non gravino con il loro peso sui morsetti ma siano adeguatamente fissati Assicurarsi che i morsetti siano correttamente identificati in conformit agli schemi elettrici.
Dimensionamento componenti ed involucri:
SOFTWARE DI CONTROLLO; SICUREZZA E SUPERVISIONE
La struttura del software condiziona anche la scelta dellultima parte dellhardware per la quale occorre ancora definire: la CPU per quanto riguarda velocit e memoria leventuale sistema di supervisione in funzione della velocit del processo e dellinformazione da trattare numero di I/O necessari anche in funzione delle possibili espansioni future (prevedere una espandibilit tra il 10% ed il 20% pu essere sufficiente)
La struttura del software dovr poi considerare, se del caso, differenti livelli di password allinterno del programma per: consentire il cambio di modalit esecutiva consentire il cambio di produzione consentire il cambio di parametri di calibrazione consentire la visualizzazione o la trasmissione a distanza di dati riservati consentire la comunicazione remota per aggiornamenti ed operazioni sul programma (da gestire con la massima attenzione ai fini della sicurezza generale della macchina).
Il software andr strutturato tenendo conto delle segnalazioni di interblocco funzionale realizzati a livello hardware, gestendole adeguatamente (es. extracorsa). Se lequipaggiamento contiene parti strutturate con dispositivi di sicurezza programmabili (es. Bus di sicurezza), occorrer porre la massima attenzione e cautela nel realizzarlo. Il sw deve essere commentato scrupolosamente con riferimento alla nomenclatura riportata sulla parte elettrica di comando e controllo.
Le norme per i quadri elettrici dellequipaggiamento elettrico delle macchine
Quadri elettrici: aspetti generali
NORMA CEI EN 60204-1 Art. 4.2 I componenti e i dispositivi elettrici devono: essere adatti per luso a cui sono destinati; e essere conformi alle relative Norme IEC, se disponibili; essere applicati in conformit alle istruzioni del fornitore NORMA CEI EN 60204-1 Art. 4.2.2 Lequipaggiamento elettrico della macchina deve soddisfare le prescrizioni di sicurezza identificate dalla valutazione del rischio della macchina. In funzione della macchina, delluso previsto, e del suo equipaggiamento elettrico, il progettista pu scegliere parti di questultimo conformi con la EN 60439-1 e, secondo necessit, alle altre parti relative della serie IEC 60439.
NORMA CEI EN 60439-1/A1 Art. 1.1 .. La presente Norma si applica anche alle APPARECCHIATURE ASSIEMATE progettate per lequipaggiamento elettrico delle macchine. Tuttavia, quando applicabile, devono essere soddisfatte le prescrizioni aggiuntive della IEC 60204-1. Per certi aspetti il quadro elettrico destinato al comando e controllo di un macchina pu essere considerato un componente dellequipaggiamento soggetto ad una norma specifica che nel caso la EN 60439-1.
In realt la Norma CEI EN 60439-1 una norma pensata e strutturata principalmente per i quadri elettrici destinati alla distribuzione elettrica.
In generale la Norma applicabile per i quadri elettrici destinati alle macchine la Norma CEI EN 60204-1 mentre la Norma CEI EN 60439-1 applicabile a quadri elettrici destinati al comando e controllo delle macchine, per quanto non in contrasto con la norma CEI EN 60204-1, per le parti dalla CEI EN 60204-1 non sufficienti a coprire le problematiche di progettazione dei quadri elettrici.
Aspetti poco trattati nella Norma CEI EN 60204-1 aspetti legati alla sovratemperatura che si produce allinterno dei quadri aspetti legati alla tenuta generale al corto circuito del quadro Altri aspetti sono trattati sostanzialmente in entrambe le norme, ma talvolta vi sono differenze nelle prescrizioni riguardanti gli stessi argomenti la cui armonizzazione allo studio a livello internazionale (es. prova di tensione).
Quadri elettrici: sovratemperatura
La Norma CEI EN 60204-1 richiede genericamente:
il corretto funzionamento dellequipaggiamento elettrico entro i limiti di temperatura ambiente prevista e comunque almeno nel campo da +5C a +40C (art. 4.4.3). che gli equipaggiamenti che durante il funzionamento normale o anomalo possono raggiungere temperature di superficie sufficienti a generare un rischio di incendio o danneggiare il materiale siano: posti entro involucro resistente a tali temperature distanziati per dissipare in sicurezza il calore o protetti con rivestimenti o schermi
La Norma CEI EN 60439-1 richiede invece specificatamente che per le diverse parti dellapparecchiatura (interne ed esterne) non vengano mai superati precisi limiti di sovratemperatura. La sovratemperatura di un elemento o di una parte la differenza tra la temperatura di questo elemento o parte e la temperatura dellaria ambiente allesterno della apparecchiatura. La sovratemperatura misurata in K ed rilevata sulla superficie o nelle vicinanze delle apparecchiature interne al quadro elettrico. Gli apparecchi incorporati nel quadro elettrico devono essere quindi in grado di sopportare la temperatura ambiente aumentata della corrispondente sovratemperatura presente.
Per garantire il rispetto dei limiti di sovratemperatura esistono 2 possibilit: prove di tipo ad es. secondo il procedimento della Norma CEI EN 60439-1 calcoli di estrapolazione su nuove apparecchiature derivate da apparecchiature gi provate.
Indipendentemente dal metodo utilizzato in via prioritaria, per la protezione dal rischio di sovratemperature pericolose il costruttore dellequipaggiamento deve prendere tutte le necessarie misure di sicurezza ed attuare le necessarie verifiche (dirette o per calcolo) che ritiene necessarie per garantire la funzionalit e la sicurezza dellequipaggiamento stesso.
Quadri elettrici: cortocircuito
La Norma CEI EN 60204-1 per la tenuta al cortocircuito richiede: di prevedere la protezione contro la sovracorrente quando la corrente in un circuito di una macchina pu superare il valore nominale di qualche componente, oppure la portata ammissibile nei conduttori, tenendo conto del valore pi basso (art. 7.2.1) che nella scelta di questi dispositivi di protezione, si tenga conto della salvaguardia degli apparecchi di interconnessione del circuito di comando e controllo in caso di sovracorrente, (per es. per evitare la saldatura dei contatti di tali apparecchi) (art. 7.2.10)
IN SOSTANZA OCCORRE ASSICURARSI CON OGNI MEZZO CHE SOVRACORRENTI NON CREINO DANNI ALLEQUIPAGGIAMENTO O ALLE PERSONE LASCIANDO LA RESPONSABILITA AL COSTRUTTORE SU COME OTTENE LO SCOPO.
La Norma CEI EN 60204-1 non fornisce quindi limiti precisi sulla tenuta al cortocircuito n prescrive prove al riguardo. La Norma CEI EN 60439-1 prescrive invece prove di cortocircuito per tutte le apparecchiature di serie fatta eccezione per apparecchiature per le quali: Icc < 10 kA aI punto di allacciamento Ipk < 17 kA in corrispondenza di lcc al punto di allacciamento i circuiti ausiliari collegati a trasformatori la cui potenza nominale <10 kVA con tensione nominale secondaria >110V, oppure <1,6 kVA con tensione nominale secondaria <110V, e la cui tensione di cortocircuito in entrambi i casi non sia inferiore aI 4%; tutte le parti dellapparecchiatura (sbarre principali, supporti delle sbarre principali, connessioni alle sbarre, unit di entrata e di uscita, apparecchi di protezione e manovra, ecc.), gi sottoposte a prove di tipo valevoli per le condizioni esistenti dellapparecchiatura.
La Norma CEI EN 60439-1 si preoccupa quindi di coprire quegli aspetti di rischio dovuti delle forze elettrodinamiche che si generano durante un c.c. Anche per i quadri macchine esiste il problema della tenuta al cc e pertanto potranno essere applicate le prescrizioni della Norma CEI EN60439-1 per la copertura da tale rischio, ossia: prove di cc. secondo CEI EN 60439-1 (prove di tipo) calcoli estrapolativi secondo CEI 17-52 (poco applicabile) esonero dalle prove di c.c nei casi previsti dalla CEI EN 60439-1
Alla luce del costo non trascurabile delle prove di cc e dei problemi tecnici legati alla prova (rischio di distruzione dei componenti), per quanto possibile per i quadri macchina sar opportuno rientrare nei casi di esonero della prova. Scegliendo il dispositivo di protezione generale pertanto fondamentale considerare le sue caratteristiche elettrodinamiche in corrispondenza alla lcc al punto di allacciamento in modo che si rientri nei limiti di esonero dalle prove di cc, ossia: Icc< 10 kA al punto di allacciamento, oppure Ipk< 17 kA in corrispondenza di lcc al punto di allacciamento Non rientrare nei suddetti limiti implica la necessit di: eseguire le prove di tipo acquistare apparecchiature gi provate al c.c.
Il dimensionamento termico degli involucri
In funzione delle diverse situazioni climatiche per gli involucri vi pu essere necessit di operare in uno dei seguenti 4 modi: AERARE VENTILARE RAFFREIDARE RISCALDARE
Se il calore nellinvolucro non eccessivo, per il suo smaltimento pu essere sufficiente AEREARE LINVOLUCRO
SENZA APERTURE NELLINVOLUCRO: la convezione naturale interna allinvolucro e lo scambio termico con le pareti di questo sufficiente a limitare la temperatura
CON APERTURE NELLINVOLUCRO: si praticano aperture in alto e in basso allinvolucro (apertura alta con area 1,1 volte maggiore dellapertura bassa) per creare un ricambio daria con lesterno per convezione naturale
Quando si riesce a smaltire il calore per convenzione naturale necessario passare alla VENTILAZIONE FORZATA.
Ventilazione interna Senza aperture nellinvolucro (miscelazione): serve per omogeneizzare il calore allinterno dellinvolucro evitando punti con sacche di aria calda
Ventilazione forzata con aspirazione dallesterno dellinvolucro: laria frasca prelevata dallesterno dellinvolucro; attenzione a non aspirare aria da ambienti aggressivi o speciali
La ventilazione naturale o forzata con aperture sullinvolucro come metodo di smaltimento del calore pone alcuni problemi tra i quali: il ripristino del grado di protezione originale dellinvolucro dopo la creazione dei necessarie aperture la cautela di utilizzo in ambienti aggressivi (es. con acido solforico aggressivo del rame) o in ambienti a rischio di esplosione (zuccheri, farine, gas, ecc.) la necessit di manutenzione periodica per i sistemi di filtraggio La ventilazione forzata mediante scambio daria con lesterno deve essere valutata attentamente prima di essere adottato come sistema di smaltimento calore.
Quando il calore non riesce nemmeno ad essere smaltito con la ventilazione forzata si ricorre al RAFFREDDAMENTO CON MACCHINE A SCAMBIO TERMICO mediante:
Scambiatori di calore aria-aria: sono limitati dal salto termico tra temperatura esterna e temperatura interna
Scambiatori di calore aria-acqua: hanno grandi rendimenti. Sono utili in ambienti ove esistono polveri o sostanze pericolose (ad es. vapori di gas). Pu esistere il problema della presenza di acqua fredda
Condizionatori: hanno grandi rendimenti ottenendo basse temperature interne. Hanno bisogno di ricarica periodica
Se dal calcolo termico risulta necessario riscaldare il metodo classico quello delle RESISTENZE DI RISCALDAMENTO (o in casi eccezionali sistemi di riscaldamento). Laccensione e lo spegnimento delle resistenze controllato da un termostato; solitamente le resistenze incorporano dispositivi che evitano il surriscaldamento della resistenza. Le resistenze di riscaldamento possono essere utilizzate per: riscaldare linvolucro evitare la formazione di condensa allinterno dellinvolucro
Dimensionamento termico degli involucri Metodi utilizzati
Metodi basati sulla misura diretta della sovratemperatura
Metodi basati su calcoli di estrapolazione
Considerata la vastit, la complessit e la relativamente bassa ripetibilit dei quadri elettrici o degli involucri destinati alle macchine, sia per ragioni tecniche che economiche, la maggior parte de costruttori utilizzano il metodo basato sui calcoli.
Metodi basati sulla misura diretta della sovratemperatura (cenni)
Norma CEI EN 60439-1 (art. 8.2.1): chiede di ricreare il funzionamento ordinario (correnti circolanti e contemporaneit) e misurare la temperatura a regime (quando non si hanno variazioni superiori a 1k/h) nei diversi punti interni dellinvolucro (misura temperatura esterna o interna con termocoppie o termometri). La scelta dei punti di misura (mai meno di 2 allesterno) responsabilit del costruttore. Per riscaldare linvolucro possibile: mettere in esercizio lapparecchiatura nelle condizioni ordinarie ricreare le condizioni ordinarie simulando con resistori La prova superata se le temperature allinterno dellinvolucro e sulla superficie dei componenti non supera precisi limiti prescritti. La Norma CEI EN 60439-1 in revisione con diverse prescrizioni per la prove di temperatura. 104
Sono basati sui seguenti principi: si effettua un confronto tra la potenza dissipata dagli apparecchi e quella che linvolucro scambia spontaneamente con laria esterna attraverso le pareti; si esegue il calcolo della temperatura interna al quadro; in base ai valori ottenuti si sceglie il tipo di intervento da realizzare.
Uno dei metodi applicabili indicato nella Norma CEI 17-43.
Calcolo secondo la Norma CEI 17-43
Metodo (tratto dal rapporto IEC 890) utilizzabile per involucri senza ventilazione forzata o ventilati naturalmente con griglie di aerazione di cui quelle di uscita 1,1 volte di superficie maggiore. La norma applicabile, alle condizioni in essa stabilite, in quanto la metodologia ed i risultati sono stati verificati con numerose apparecchiature che costituiscono in effetti gli involucri di riferimento e che danno validit ai calcoli di estrapolazione eseguiti. Resta comunque la piena responsabilit del costruttore dellequipaggiamento nel garantire, al di l del metodo, il rispetto della tenuta alla temperatura dei componenti entro linvolucro.
Calcolo secondo la Norma CEI 17-43 Condizioni di applicazione
Ripartizione di potenza entro linvolucro uniforme con apparecchiature installate senza ostacolare significativamente la circolazione daria Frequenza 60 Hz e somma correnti circuito alimentazione 3150 A Conduttori di correnti elevate e parti strutturali disposti per trascurare le correnti parassite Se dotati di aperture di ventilazione lapertura di uscita sia 1,1 volte quella di entrata e non ci siano pi di 3 diaframmi orizzontali Gli involucri con aperture di ventilazione suddivisi in celle e con diaframmi devono avere i diaframmi con aperture pari almeno al 50% della sezione orizzontale della cella
Calcolo secondo la Norma CEI 17-43 Dati per il calcolo
Dimensioni dellinvolucro (HxLxP) Tipologia di installazione (incassato, in aria libera, ecc.) Presenza o meno delle aperture di ventilazione Numero di diaframmi orizzontali presenti Potenza complessiva effettiva dissipata dalle apparecchiature interne (alle correnti nominali) Nota: involucri senza diaframmi o scomparti e superficie effettiva di raffreddamento > 11.5 m2 o larghezza maggiore di 1,5 m necessario, per ragioni di calcolo, dividerli in pi scomparti fittizi.
1) Calcolo di Ae
Superficie effettiva di raffreddamento
2) Calcolo di k
Costante di involucro
3) Calcolo di d
Fattore di sovratemperatura per involucri con diaframmi interni
4) Noto P
Potenza dissipata effettiva dellapparecchiatura installata allinterno involucro
5) Calcolo x
6) Calcolo Dt 0,5
altezza 7) Calcolo f
Fattore proporzione altezza/base
8) Calcolo c
Fattore di distribuzione della temperatura
Norma CEI 17-43: esempio di calcolo TORNA
Quando realizzato tutto sempre bene verificare i risultati teorici
Calcolo secondo altri metodi
Altri metodi di calcolo possono essere applicati in base ai concetti di termodinamica relativi allo scambio di calore tra interno ed esterno attraverso il materiale costituente linvolucro. Note la temperatura massima e minima esterna TeMax e TeMin, note le temperature massime e minime interne desiderate TiMax e TiMin, la potenza termica Pd interna allinvolucro dissipata dai componenti per le leggi della termodinamica risulta: TiMax = Pd / (K x S) + TeMax Timin = Pd (K x S) + Temin
Dove K espresso in W/(m2C) e costituisce il coefficiente di scambio del materiale dellinvolucro.
K un coefficiente che a seconda del materiale varia tra 3,512 W/(m2C); per gli involucri metallici K vale solitamente 5,5. Conoscendo le temperature accattabili massima Tmaxacc e minima Tminacc (temperatura di condensa) entro linvolucro occorrer verificare che: TiMax < Tmaxacc Se Timin > Tminacc
TiMax < Tmaxacc occorrer RAFFREDDARE Timin > Tminacc occorrer RISCALDARE
K = 0,135
TORNA Ae = 6,64
c = 1,44
f = 5,8
Gli aspetti di cablaggio e montaggio
DIMENSIONAMENTO CONDUTTURE ESTERNE
Scelta tipologia e Modalit di posa
Per operare la corretta scelta delle condutture occorre considerare tutte le informazioni acquisite in fase preliminare, soprattutto per stabilire il grado di protezione idoneo per le condutture. Non sono ammesse giunzioni intermedie nei conduttori tra un morsetto e laltro eccetto quando non possibile collocare morsetti entro scatole di giunzione.
Dati per il dimensionamento delle condutture
Condizioni ambientali Contemporaneit dei carichi Adiacenza di pi circuiti caricati e separazione tra i circuiti Tipo di posa scelto in base alle condizioni ambientali Distanza dalle utenze da collegare: massima caduta di tensione tollerata 5% per la Norma CEI EN 60204-1 Condizioni imposte dal costruttore del componente collegato La sezione dei conduttori potrebbe dover essere aumentata a seguito di carichi in servizio intermittente che aumentano la corrente termica equivalente.
Corrente termica equivalente
Iq = I1 t1 + I p t p ts
Dove: Iq = valore termicamente equivalente della corrente in ampere I1 = corrente di inserzione o avviamento in ampere Ip = corrente a regime permanente in ampere t1 = durata della corrente di inserzione o avviamento in secondi tp = durata del funzionamento a carico in secondi ts = durata del ciclo di lavoro in secondi
La formula non riportata nella edizione 2006 della EN 60204-1 ma nella precedente; pu comunque ancora essere presa come riferimento.
Dimensioni delle condutture
Il dimensionamento dei conduttori in base alla corrente di esercizio prevista alle condizioni di posa effettuabile con lausilio delle: Norme IEC 6034-5-52 Norme nazionali indicazioni dei costruttori di cavi Nellappendice D (informativa) della Norma riportato un esempio di metodo di calcolo di portata dei conduttori.
Scelta delle conduttore
TIPOLOGIE DI POSA (Allegato D) Metodo B1: uso di tubi protettivi e sistemi di canali per sorreggere e proteggere i cavi unipolari Metodo B2: come B1, ma utilizzando cavi multipolari Metodo C: cavi multipolari in aria senza spazio tra cavi sulle pareti Metodo E: cavi multipolari in aria in passerelle aperte
Nella Norma e nellAllegato D sono riportate 126 alcune tabelle.
Tab. 6 Esempi di portata (Iz) di conduttori o cavi in rame isolati in PVC per temp. ambiente +40 C (art 12.4)
In funzione della tipologia di installazione e della portata si determina la sezione del conduttore.
Tab. D.1: Fattori di correzione (app. C) (per la temperatura)
La portata lz determinata in tab. 6 deve essere moltiplicata per il fattore di correzione della 128 temperatura.
Tab. D.2: Fattori di declassamento per raggruppamento (App. C)
La portata lz determinata in tab. 6 deve essere declassata in 129 funzione dellaffiancamento ad altri conduttori raggruppati.
Tab. D.3: Fattori di declassamento per cavi multipolari fino a 10 mm2 (App. D)
La portata lz delle coppie di conduttori entro i cavi multipolari determinata in tab. 6 deve essere declassata in funzione del numero di coppie di Conduttori caricati entro il cavo multipolare.
Tab. D.7: Fattori di declassamento per cavi avvolti su tamburi
Nel caso di cavi avvolti su tamburi la portata lz delle coppie di conduttori determinata in tab. 6 deve essere declassata in funzione del numero di strati di cavi avvolti.
Tab. D.5: Sezioni minime conduttori di rame (art. 12.4)
La sezione identificata con la tab. 6 deve poi essere confrontata con il minimo prescritto dalla tab. 5.
Tab. D.4: Classificazione dei tipi di conduttore
Note sul dimensionamento dei conduttori
Temperatura di riferimento per calcolare la portata 40C Canalizzazioni e tubazioni possono essere sia di materiale metallico che plastico purch rispettino le esigenze di resistenza e grado di protezione per lambiente di utilizzo previsto Per materiali isolanti diversi dal PVC o portate dei conduttori relative ad altre modalit di posa ci si riferisca alle IEC 60364-5-52
DIMENSIONAMENTO CANALIZZAZIONI
Condotti di aria, olio, acqua, ecc. raccomandato siano separati da quelli elettrici o ben identificati
Note sul dimensionamento delle canalizzazioni
La dimensione delle canalizzazioni influenzata da: quantit di cavi in transito necessit di separazioni interne tra diversi livelli di conduttori
Dipendono essenzialmente dalla: posizione delle utenze in campo sollecitazioni meccaniche cui sono soggette le canalizzazioni in esercizio
Nella fase dimensionale delle canalizzazioni occorre tenere conto: della necessit di accesso per manutenzione, pulizia, controlli dei possibili ampliamenti (riserva ragionevole tra 5% e 20%) del necessario grado di protezione delle sollecitazioni cui saranno soggette Esempi di sollecitazioni: zone ove sono presenti schizzi di materiale fuso (fonderie) zone soggette a passaggio di mezzi (rischio di schiacciamento) condutture a servizio di parti mobili, ecc. Per la protezione delle suddette sollecitazioni si possono utilizzare per esempio guaine corazzate, canalizzazioni metalliche, catene portacavi. Condotti e passerelle devono essere montati almeno a 2 m sopra larea di lavoro nelle zone di passaggio persone.
Protezione di conduttori e cavi
Si differenzia il caso dei cavi unipolari senza guaina e delle loro connessioni esterne dal caso dei cavi esterni. I cavi unipolari senza particolare protezione, devono essere alloggiati in opportune canalizzazioni in grado di difenderli dai rischi (meccanici, chimici, termici, ecc.) potenzialmente presenti nellambiente cui destinato lequipaggiamento elettrico. I cavi dotati di guaina protettiva garantiscono gi un sufficiente livello di protezione salvo ove esista la possibilit di danneggiamento per cui la loro protezione richiesta, mentre dove tale rischio non esiste possono essere installati ad esempio anche in passerella.
Collocamento a bordo macchina dei componenti
Nella scelta e collocazione dei dellequipaggiamento si dovr tenere conto: delle necessit di montaggio e smontaggio delle necessit di regolazione e manutenzione delle necessarie distanze di passaggio per il personale (anche ad ante aperte dei quadri e dei pannelli elettrici) dei principi di ergonomia di cui allallegato 1 della Direttiva Macchine art 1.2.2 comma d componenti
Dispositivo per larresto di emergenza
un dispositivo fondamentale che deve: essere conforme alle prescrizioni della norma ISO 13850 essere posizionato in tutte le postazioni di comando essere posizionato dove lanalisi del rischio lo richiede Spesso pu essere necessario collocare il dispositivo di attuazione dellarresto di emergenza anche allinterno di protezioni ove possano essere effettuate regolazioni e manutenzioni.
Cassette di derivazione e dispositivi di sicurezza
Nella scelta e nel posizionamento delle cassette di derivazione occorre tenere conto dellambiente in cui vanno collocate, scegliendo di conseguenza lidoneo grado IP. Analogamente anche i condotti dovranno essere scelti con grado di protezione idoneo allambiente di utilizzo. Nella scelta ed installazione dei dispositivi di sicurezza oltre al rispetto delle prescrizioni normative (ad es. EN 999 per i dispositivi elettrosensibili) sono di importanza fondamentale il rispetto delle istruzioni del relativo costruttore.
Dispositivi bordo macchina
Durante linstallazione dei componenti in campo occorrer prestare attenzione affinch negli involucri contenenti parti elettriche non siano collocati componenti non elettrici o transitino condutture non elettriche (CEI EN 60204-1 art. 11.2.2).
il caso tipico delle elettrovalvole che dovrebbero essere sempre separate dal resto dellequipaggiamento elettrico.
Terminata linstallazione di tutti infine i collocare componenti tutte le dellequipaggiamento occorrer
necessarie indicazioni e segnalazioni quali: avvisi di presenza tensioni residue (se presenti) che indichino il tempo di attesa prima dellapertura dellinvolucro se esiste pericolo indicazioni della presenza di circuiti alimentati a monte del sezionatore generale di macchina indicazione di tutti i componenti in conformit agli schemi, ivi compreso i dispositivi di comando
Due sono le segnalazioni indicate nella Norma CEI EN 60204-1: segnalazione degli involucri che non evidenziano al loro interno la presenza di dispositivi elettrici (IEC 6041 75036) segnalazione di pericolo di superfici calde dellequipaggiamento elettrico (IEC 60417-5041) Attenzione affinch segnali e targhe abbiano sufficiente resistenza in relazione alle condizioni ambientali (CEI EN 60204-1 art. 16-1).
Identificazione componenti e conduttori
Tutti i componenti ed i conduttori saranno identificati in coerenza con lidentificazione utilizzata per la documentazione ed in particolare per gli schemi elettrici. I conduttori devono poter essere identificabili ad ogni estremit conformemente a quanto riportato nella documentazione tecnica.
Non osservare alla suddetta prescrizione pu essere fonte di pericolo per il personale di manutenzione.
Numerazione conduttori e numerazione in genere
Pu essere del tipo a caratteri, a numeri o basata sui colori oppure un sistema misto a condizione che: la numerazione o la colorazione sia univoca la numerazione o la colorazione indicata sugli schemi sia identica a quella posta sullequipaggiamento il metodo adottato ed i colori adottati siano indicati sulla documentazione tecnica
Ad eccezione di quando si usano cavi multipolari o quando lisolante utilizzato non disponibile nelle colorazioni richiesta, viene raccomandato che i conduttori isolati siano codificati mediante i seguenti colori: NERO: circuiti di potenza in AC e DC; ROSSO: circuiti di comando in AC; BLU: circuiti di comando in DC; ARANCIO: circuiti di interblocco alimentati da una sorgente di potenza esterna o circuiti non sezionati dal sezionatore generale. Il conduttore di neutro deve essere identificato con il colore BLU (si raccomanda BLU CHIARO), colore che non deve essere utilizzato per altri conduttori se lunico metodo di identificazione dei conduttori la colorazione e ci pu essere causa di confusione. 146
La documentazione e la marcatura di un equipaggiamento elettrico
Documentazione e marcatura dellequipaggiamento elettrico
Informazioni per consentire il corretto collocamento Informazioni circa il trasporto Informazioni per il corretto immagazzinamento Informazioni per il montaggio
Informazioni per linstallazione Informazioni per lallacciamento Informazioni circa i rischi residui Informazioni per la manutenzione Informazioni per luso corretto e non consentito
LEQUIPAGGIAMENTO ELETTRICO DI UNA MACCHINA NON PUO ESSERE CONSIDERATO TERMINATO SE NON VENGONO FORNITE TUTTE LE NECESSARIE DOCUMENTAZIONI COMPLETE E CORRETTE. LA DOCUMENTAZIONE E A TUTTI GLI EFFETTI PARTE INTEGRANTE DELLEQUIPAGGIAMENTO ELETTRICO
Oltre alla documentazione lequipaggiamento deve riportare la marcatura del suo costruttore.
Completa Corretta Facilmente comprensibile Univoca Documentazioni incomplete possono essere fonte di rischio per Iutilizzatore. Documentazioni complete e corrette al contrario definiscono con precisione i limiti di responsabilit del costruttore dellequipaggiamento elettrico.
Documentazione e targatura: CARATTERISTICHE
a) documentazione tecnica prescritta dalle direttive applicate PRESCRIZIONI INERENTI ALLA DOCUMENTAZIONE ED ALLA IDENTIFICAZIONE
b) documentazione tecnica prescritta dalle normative applicate
c) marcatura dellequipaggiamento elettrico ai fini della sua identificazione
a) Documentazione tecnica prescritta dalle direttive applicate
In Europa la Direttiva Macchine regolamenta la documentazione che il costruttore della macchina deve consegnare allutilizzatore finale; essa prevede che siano fornite istruzioni della macchina e del suo equipaggiamento circa: condizioni duso posti di lavoro che possono essere occupati dagli operatori
Istruzioni per eseguire senza alcun rischio: trasporto, indicando massa della macchina e dei suoi vari elementi allorch devono essere regolarmente trasportati separatamente montaggio e lo smontaggio installazione messa in funzione utilizzazione regolazione manutenzione e riparazione se necessario, istruzioni per laddestramento se necessario, caratteristiche essenziali degli utensili che possono essere montati sulla macchina.
Sono parte delle istruzioni duso la documentazione tecnica e gli schemi di macchina necessari per messa in funzione, manutenzione, ispezione, controllo del funzionamento e riparazione e ogni altra avvertenza utile soprattutto in materia di sicurezza. La documentazione destinata allutilizzatore finale in ambito europeo (schemi elettrici compresi) deve essere fornita nella lingua concordata rif. All. B; comunque vale la prescrizione prioritaria della Direttiva Macchine (lingua del paese di utilizzo). Particolari richieste di documentazione possono essere indicate nelle norme di tipo C.
Per soddisfare le Direttive applicate, oltre alla documentazione classica, occorre poi costituisce il fascicolo tecnico della parte elettrica. Esempio di struttura di un fascicolo tecnico: descrizione generale del materiale disegni di progettazione e fabbricazione schemi di componenti, sotto unit, circuiti descrizioni e spiegazioni di funzionamento (Manuale duso, manutenzione, software dellequipaggiamento) descrizione soluzioni adottate ai fini del soddisfacimento dei requisiti essenziali delle Direttive applicate (analisi soddisfacimento requisiti fondamentali)
calcoli di progetto e controlli rapporti delle prove effettuate dichiarazione di conformit allegati quali: manuali tecnici apparecchiature incorporate dichiarazioni conformit dei componenti dellequipaggiamento certificati collaudo o rapporti prova dei componenti dellequipaggiamento corrispondenza, comunicazioni, e accordi con la committenza bozze, note di calcolo, documenti e note varie, ecc.
Se costruttore della macchina e costruttore dellequipaggiamento elettrico sono diversi, dovranno essere presi accordi contrattuali per definire la documentazione da sviluppare per il fascicolo tecnico della macchina e quella prevista per essere inserita nelle istruzioni per luso destinate allutilizzatore finale.
b) Documentazione tecnica prescritta dalle norme applicate
Pu consistere in informazioni necessarie per installazione esercizio e manutenzione dellequipaggiamento fornite, per esempio, con disegni, schemi, diagrammi, tabelle e istruzioni. Per equipaggiamenti molto semplici le informazioni corrispondenti possono essere contenute in un solo documento purch indichi tutti i dispositivi dellequipaggiamento e come effettuare lallacciamento dellalimentazione. Le informazioni devono essere nella lingua concordata (Allegato B), ma comunque vale la prescrizione prioritaria della Direttiva Macchine (lingua del paese di utilizzo).
La norma generale EN 60204-1 riporta al cap. 17 le seguenti prescrizioni per la documentazione dellequipaggiamento: un documento principale (elenco di parti o elenco di documenti) documenti complementari comprendenti:
una chiara ed esauriente descrizione dellequipaggiamento, della sua installazione e montaggio, e della connessione alla/e alimentazione/i elettrica/che; le prescrizioni per lalimentazione elettrica; informazioni sullambiente circostante (per es. illuminazione, vibrazioni, agenti inquinanti atmosferici), ove necessario; lo/gli schema/i completo/i del sistema (a blocchi), ove necessario; Io/gli schema/i circuitale/i
informazioni su (ove necessario): programmazione, per quanto necessario alluso dellequipaggiamento sequenza di funzionamento; frequenza delle verifiche; frequenza e metodi di prova funzionali; guida alla regolazione manutenzione e riparazione, in particolare dei dispositivi e dei circuiti di protezione; elenco delle parti di ricambio raccomandate; ed elenco degli utensili forniti una descrizione (inclusi gli schemi di interconnessione) delle protezioni, delle funzioni di interblocco e degli interblocchi dei ripari relativi ai pericoli, in particolare per le macchine che funzionano in modo coordinato
una descrizione delle misure di sicurezza e dei mezzi forniti qualora sia necessario neutralizzare le protezioni (per es. per impostazione o manutenzione), (vedere 9.2.4) istruzioni sulle procedure per la messa in sicurezza della macchina per la manutenzione (vedere anche 17.8); informazioni su movimentazione, trasporto e magazzinaggio; informazioni circa correnti di carico, correnti di avviamento di picco e cali di tensione ammessi, a seconda dei casi; informazioni su rischi residui dovuti a misure di protezione adottate, indicazione eventuale necessit di formazione particolare e specifiche degli equipaggiamenti personali di protezione.
c) Marcatura dellequipaggiamento elettrico
In prossimit di ogni alimentazione di ingresso deve essere fissata allinvolucro una targa che riporti le seguenti informazioni: nome o marchio di fabbrica del fornitore; marchio di certificazione quando richiesto; numero di serie, dove applicabile; tensione nominale, numero delle fasi e frequenza (se in c.a.) e corrente a pieno carico per ogni alimentazione; potere di interruzione dellequipaggiamento; valore di cortocircuito
numero del documento principale - vedere IEC 62023 (CEI 3-49).
Se costruttore macchina e costruttore dellequipaggiamento elettrico sono diversi, anche per questultimo occorrer riportare la targa sullequipaggiamento. Su un equipaggiamento elettrico vi possono quindi essere pi di una targa se i costruttori sono molteplici. Lequipaggiamento deve essere marcato in maniera leggibile e duratura, in modo tale che, una volta installato, sia facilmente visibile
Le verifiche dellequipaggiamento elettrico
Le prescrizioni per le verifiche dellequipaggiamento elettrico sono riportate allart. 18 Norma CEI EN 60204-1, ossia:
a) Verifica che lequipaggiamento elettrico sia conforme alla documentazione tecnica
b) Se protezione contro i contatti indiretti mediante interruzione automatica, si applica art. 18.2
c) Prove di resistenza dellisolamento
d) Prove di tensione
e) Protezione contro le tensioni residue
f) Prove funzionali
raccomandato eseguire le prove nella sequenza indicata.
Se non esistono norme specifiche di prodotto che indicano quali verifiche effettuare vige lobbligo di effettate le verifiche a), b) e f) e dove necessario includere una o pi delle verifiche da c) a e) (ossia il costruttore effettua una analisi del rischio). Difficilmente comunque possibile escludere con certezza il danneggiamento o lerrato cablaggio dellequipaggiamento realizzato, per cui di fatto in pratica anche la prova di tensione e di resistenza di isolamento sono da eseguire. Nella edizione 2006 si prescrive che il risultato delle prove sia documentato!
una verifica prescritta gi nella edizione 1998 della Norma ma nella edizione 2006 diventata obbligatoria. Verificare la conformit della documentazione significa in pratica: verificare che la documentazione prescritta nella norma specifica o, se non esiste norma specifica nellart. 17 della Norma CEI EN 60204-1, sia stata consegnata che il contenuto riporti le corrette identificazioni dei componenti installati Documentazione incompleta o non corretta comporta un esito negativo della verifica e non consente di considerare lequipaggiamento pronto alluso.
SISTEMI TN
Secondo prescrizioni della IEC 60364-6-61 (CEI 64-8 parte 6)
Secondo prescrizioni art. 18.2.2 e art. 18.2.3. Norma CEI EN 60204-1
Verifica continuit circuito equipotenziale di protezione
Verifica condizioni per la protezione mediante interruzione Automatica dellalimentazione
Verifica sistemi TN: prova 1
VERIFICA DI CONTINUITA CIRCUITO EQUIPOTENZIALE DI PROTEZIONE
Deve essere misurata la resistenza di OGNI conduttore di protezione tra morsetto PE di ingresso e i relativi punti del conduttore di protezione di ogni circuito. La misura deve essere effettuata: mediante sorgente di alimentazione separata dalla rete (per es. SELV) che fornisca una tensione massima a vuoto di 24 V ac. o c.c. (evitare luso del PELV) con corrente circolante compresa tra 0,2 A e circa 10 A e tensione massima a vuoto 24 V c.a o cc Il TEST 1 considerato superato se il valore di resistenza misurato nel campo dei valori attesi per quella lunghezza e sezione di ogni conduttore di protezione della macchina.
Verifica sistemi TN: prova 2
Verifica a vista delle connessioni dellalimentazione e del PE esterno sul morsetto PE di macchina
Verifica delle condizioni di interruzione dellalimentazione secondo Allegato A (derivato da IEC 364-4-41 e IEC 364-6-61
Verifica impedenza anello di guasto mediante: CALCOLO oppure MISURA (Allegato A4)
Verifica conformit regolazione dispositivo protezione secondo Allegato A
Configurazione tipica per la misura dellimpedenza dellanello di guasto
Verifica per i sistemi TN
Lo strumento utilizzato pel la misura deve essere conforme alla serie di Norme CEI EN 61557
METODI DI PROVA PER SISTEMI TN (tab. 9)
Utilizzo della tab. 10 secondo le modalit elencate in tab. 9
Equipaggiamento di macchine montate e collegate in loco dove la continuit dei circuito equipotenziali di protezione non stata confermata dopo il montaggio e il collegamento in loco.
Prova 1 + Prova 2
ECCEZIONE Sono noti dal costruttore i calcoli dellimpedenza dellanello di guasto verificabile lunghezza e sezione dei conduttori installati utilizzati per il calcolo confermato che limpedenza della sorgente in loco sia < a quella calcolata dal costruttore (DATI CLIENTE)
Prova 1 per i circuiti collegati in loco + Esame a vista connessioni alimentazioni e conduttore di protezione esterno al morsetto PE della macchina
Macchina fornita con verifica continuit circuiti equipotenziali di protezione mediante Prova 1 o Prova 2 tramite misura, con circuiti equipotenziali di protezione superiori alla lunghezza in Tabella 10.
B1) macchina fornita completamente montata e non smontata per spedizione B2) macchina fornita smontata per spedizione ma con continuit PE garantita al rimontaggio (ad es. connettori o presa/spina) ECCEZIONE Impedenza della sorgente in loco: a quella calcolata dal costruttore Oppure fornita con prova 2 (in fabbrica) con misura Caso B2) verifica connessioni allalimentazione, del PE esterno e dei PE dei conduttori sezionati
Prova 2 (sul posto)
NESSUNA PROVA ECCETTO:
Caso B1) verifica connessione allalimentazione e del PE 173 esterno
Macchina fornita con verifica continuit circuiti equipotenziali di protezione mediante Prova 1 o Prova 2 tramite misura, con circuiti equipotenziali di protezione NON superiori alla lunghezza in Tabella 10.
C1) macchina fornita completamente montata e non smontata per spedizione C2) macchina fornita smontata per spedizione ma con continuit PE garantita al rimontaggio (ad es. connettori o presa/spina) Esame a vista collegamenti alimentazione e PE esterno al PE di macchina per macchina non collegata allalimentazione con presa/spina Nel caso C2) verifica, ad es. esame a vista, delle connessioni dei conduttori PE scollegati per spedizione
NESSUNA PROVA IN LOCO
CEI EN 60204-1 Tab. 10
Sono da eseguire su tutti i conduttori di potenza della macchina, anche su singole sezioni di questa. Tensione di misura 500 V DC tra ciascun conduttore di potenza ed il circuito di protezione; deve risultare R.is. misurata > a 1 M
(valori inferiori sono concessi per anelli collettori, sbarre collettrici ecc. ma non meno di 50 K) .
Ove presenti dispositivi di protezione contro scariche atmosferiche, per la misura ammesso: scollegarli ridurre la tensione di prova sotto il valore della tensione di intervento ma comunque > della corrente di picco faseneutro
Deve essere utilizzata una apparecchiatura di prova conforme alla CEI EN 61180 (CEI 42-10). Si applica tensione tra i conduttori di tutti i circuiti di potenza ed il circuito di protezione, portando gradualmente la tensione al valore di prova e mantenendola per almeno 1 sec. Il livello di tensione applicato scelto tra il maggiore di 1000 V o 2 x Vn alimentazione (50 o 60 Hz). Componenti sensibili alla tensione elevata o sottoposti a norme che gi prevedono la prova di tensione possono essere scollegati (ad es. inverter). Differenze rispetto a CEI EN 60439-1 (2000):
maggiori o minori tensioni di prova in funzione della tensione isolamento tensione di prova da applicare anche tra conduttore e conduttore
Sono prove da eseguire se esistono dispositivi o apparecchi che possono accumulare cariche (condensatori, azionamenti, ecc.) capaci di mantenere tensioni superiori a 60 V per un tempo: superiore a 5 sec dal sezionamento dellalimentazione superiore a 1 sec nel caso di sezionamento con spine o dispositivi similari (es. connettori) Se non possibile adottare accorgimenti per scaricare entro i tempi prescritti le cariche accumulate (ad es. per non danneggiare lequipaggiamento), occorre porre avvisi in prossimit delle zone pericolose che indichino il tempo di attesa prima che linvolucro contenete gli elementi che accumulano cariche possa essere aperto senza pericoli.
Continuit del collegamento equipotenziale
Misura del tempo di scarica
Sono necessarie per verificare il corretto funzionamento dellequipaggiamento elettrico sotto tutti gli aspetti, lefficacia e la funzionalit dei:
dispositivi di emergenza e circuiti di sicurezza sistemi di protezione dai contatti diretti ed indiretti interblocchi hardware e software software di processo e di supervisione (se esistente) singoli dispositivi elettronici, soprattutto se complessi e soggetti a regolazioni efficacia delle segnalazioni, dei comandi e degli allarmi corretto scambio di dati e segnali con altri sistemi corretto funzionamento degli interblocchi da o verso macchine diverse
Oltre al fondamentale collaudo dei circuiti di sicurezza, necessario testare approfonditamente il software in quanto esistono molte combinazioni di situazioni che possono mandare in crisi il sistema di controllo della macchina.
La manutenzione ed il ricondizionamento dellequipaggiamento elettrico
Tra i suoi scopi la EN 60204-1 indica di fornire prescrizioni per facilitare la manutenzione La EN 60204-1 non fornisce dettagli specifici perch dipendenti dalla macchina e dalla valutazione del costruttore della macchina
Il costruttore della macchina deve riportare sul manuale di manutenzione tutte le informazioni necessarie al corretto mantenimento per il sicuro funzionamento della macchina (compreso le istruzioni per luso di programmi software di prova). Esempi o in formazioni da riportare sul manuale:
le procedure corrette per la taratura, le ispezioni e i controlli preventivi e di servizio; le riparazioni, le raccomandazioni sui contenuti dei registri di manutenzione e su lassistenza
Anche per la macchine la manutenzione pu essere suddivisa in 5 tipologie:
a) Correttiva o necessaria MANUTENZIONE b) Ordinaria c) Preventiva d) Migliorativa e) Straordinaria
a) Manutenzione correttiva o necessaria
E tipica dei contratti di manutenzione (interventi su chiamata) o dei guasti improvvisi. Esempi possono essere: la rottura di un contattore la rottura di un motore il guasto di una scheda del PLC, ecc.
Basarsi unicamente sulla manutenzione correttiva sicuramente meno dispendioso delle altre tipologie di manutenzione ma pu portare anche a situazioni potenzialmente pericolose per lequipaggiamento.
b) Manutenzione ordinaria
Mira alla conservazione dellefficienza e della sicurezza dellequipaggiamento senza la cui manutenzione si avrebbe un malfunzionamento od uno scarso rendimento della macchina.
Il costruttore dellequipaggiamento deve indicare modalit e frequenza della manutenzione ordinaria.
Esempi: la sostituzione dei filtri di ventilazione la ricarica del gas di un condizionatore del quadro di comando la sostituzione delle spazzole dei motori in c.c. la sostituzione dei cavi mobili usurati il controllo del serraggio delle morsettiere, ecc
c) Manutenzione preventiva
Interviene in anticipo su un componente o su una parte di impianto per prevenirne il guato in base allesperienza ed in relazione ai costi preventivati. solitamente costosa e quindi poco praticata: se applicata porta lequipaggiamento ad un elevato grado di affidabilit e sicurezza. Esempi:
sostituzione dei filtri di ventilazione sostituzione dei contattori che scaldano in modo anomalo sostituzione di resistenze di riscaldamento dopo un tempo stimato in base alle statistiche di vita presunta sostituzione dei microinterruttori meccanici quando si presume abbiano completato o siano vicini a fine ciclo di vita, ecc.
La manutenzione preventiva comincia dalla lettura delle istruzioni del costruttore della macchina al fine di predisporre: lelenco delle operazioni di manutenzione necessarie gli scadenziari dei controlli e della manutenzione periodica le procedure di manutenzione nelle quali si metta in sicurezza la macchina (ad es. sezionando localmente) istituendo se necessario permessi di lavoro indispensabile Iutilizzo di un registro di manutenzione ove annotare le operazioni eseguite, i guasti ed altre note utili alla gestione dellequipaggiamento.
d) Manutenzione migliorativa
Pu essere attuata durante la normale manutenzione allo scopo di migliorare il grado di sicurezza o adeguarsi alle legislazioni ad alle normative che cambiano. Esempi: aggiunta di un pulsante di emergenza spostamento di un pensile di comando in una posizione pi agevole per loperatore sostituzione di un contattore con un altro analogo ma sovradimensionato, ecc.
e) Manutenzione straordinaria
Riguarda tutti gli interventi di ammodernamento importanti volti a prolungare la vita utile e/o secondariamente lefficienza dellequipaggiamento senza tuttavia modificarne le caratteristiche originali e la struttura essenziale. Esempi: sostituzione del quadro elettromeccanico con un quadro elettrico ancora gestito da elettromeccanica la sostituzione del software di interfaccia (ad es. una supervisione) la sostituzione di parti importanti dellequipaggiamento (es. un gruppo di motori)
Le prime 3 tipologie di manutenzione a), b) e c) rientrano tra le normali attivit di una macchina che normalmente sono volte a mantenerne lo stato di efficienza e sicurezza. Le tipologie d) ed e) sono da trattate con particolare attenzione poich: possono portare a variazioni funzionali della macchina possono portare a variazioni sugli aspetti di sicurezza della macchina
In entrambi i casi esiste la possibilit concreta che vengano modificati aspetti legati alla valutazione del rischio della macchina che ne comportino il riesame.
Ogni volta che le variazioni apportate allequipaggiamento modificano in modo significativo la funzionalit e le condizioni di rischio della macchina rispetto a quelle previste in origine, deve essere ripetuta le procedura di valutazione del rischio per valutare la rispondenza dellequipaggiamento ai criteri minimi di sicurezza.
Queste variazioni possono avere ripercussioni sugli aspetti legislativi, ed in particolare sulle Direttive applicabili (marcatura CE).
Osservazioni: PERSONALE DI MANUTENZIONE
La Direttiva Macchine non entra nel merito della qualifica del personale idoneo ad eseguire manutenzione su una macchina, ma prescrive di dare tutte le informazioni necessarie alla sua manutenzione (indicando se necessario la specializzazione delle persone che possono operare). La Norma CEI EN 60204-1 non fornisce molte informazioni in merito alla qualifica delle persone addette alla manutenzione dellequipaggiamento salvo prescrivere talvolta limpiego di Persone Avvertite o Istruite (ad esempio accesso alle aree elettriche o allinterno degli involucri con parti in tensione).
In mancanza di riferimenti Normativi le prescrizioni delle Norme CEI EN 50110-1 o CEI 11-27 possono essere utilizzate allo scopo.
Societ di ingegneria Progettazione di impianti, ambiente, sicurezza
Trento Via Bolzano, 59 Trento
Sede legale Via Ten. E. Velo, 28 Romano dEzzelino (VI) Tel. +39 0424 382638 Fax +39 0424 37115 info@necsi.it
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Altro di Isabella Alvaro

References: art. 1
 art. 1
 Art. 4
 Art. 4
 Art. 1
 art. 11
 art. 16
 art. 18
 art. 18
 art. 18