ite_elementi di impianti elettrici 3
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CORSO BASE
IMPIANTI ELETTRICI
MODULO 6 – CONDUTTURE PER LA DISTRIBUZIONE ELETTRICA E SCHEMI DI PROGETTO
Ver. 01 / 2010
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 1
DISTRIBUZIONE ELETTRICA IN BT
La distribuzione dei circuiti di un impianto elettrico deve avvenire secondo
la regola dell’arte al fine di ottenere un prodotto affidabile e sicuro. Tutti i
circuiti devono essere passati in tubi o canali realizzati ed installati a norma.
Di particolare importanza è il grado di protezione delle condutture, delle
scatole di derivazione, dei quadri, degli utilizzatori… Va accuratamente definito
in fase di progetto il grado di protezione da agenti meccanici e da liquidi
(IPXX), che limita la possibilità o meno di installazione di un prodotto in un
determinato ambiente.
In generale esistono due tipologie fondamentali di ambienti, quello civile e
quello industriale. Nell’ambiente civile va considerato che si hanno persone non
formate sul rischio elettrico ma con minori probabilità di avere danni
all’impianto. Nel secondo caso, quello dell’ambiente industriale, gli utenti sono
certamente più attenti ai pericoli ma è anche vero che aumenta drasticamente
la probabilità che venga danneggiato l’impianto. In questo secondo caso va a
anche tenuto conto della presenza di pericolose sostanze infiammabili.
Le condutture possono essere realizzate, come si vedrà in seguito,
secondo due tipologie fondamentali: le canalizzazioni possono essere realizzate
con tubi o canali sotto traccia (in muratura) oppure tramite condotti esterni
(canaline, tubi e passerelle). In generale, il primo sistema, di estetica migliore,
viene utilizzato nell’impiantistica civile, il secondo sistema è maggiormente
sfruttato nell’impiantistica industriale. Le canalizzazioni esterne permettono, in
un ambiente soggetto ad usura e modifiche (industria) una manutenzione più
rapida ed economica.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 2
Protezione da polvere e liquidi
Secondo la Norma CEI 70-1 (norma italiana corrispondente alla EN 60529)
si descrive in questo paragrafo il grado di protezione dell’involucro di
apparecchiature elettriche con tensione nominale non superiore a 72.5 kV. Il
grado di protezione, identificabile grazie al prefisso “IP”, è strutturato come
segue:
1° cifra 2° cifra 3° cifra lettera aggiunta lettera suppl. 0÷1 0÷8 IK00÷IK10 A÷D H÷W
I primi due valori sono i più importanti ed indicano: la prima cifra il grado
di protezione contro il contatto di corpi solidi esterni e contro l'accesso a parti
pericolose e la seconda cifra protezione contro la penetrazione dei liquidi.
Esiste un terzo valore il quale indica il grado di resistenza meccanica
dell’involucro: la norma di riferimento CEI 70-3 (corrispondente alla EN 50102)
prevede la verifica dell’integrità dell’involucro a seguito dell’applicazione di urti
per mezzo di martello a pendolo, martello a molla o martello verticale. La
protezione dai corpi solidi viene indicata dalla prima cifra, questa è tabellata di
seguito.
C o d i c e I P , p r i m a c i f r a , p r o t e z i o n e d a c o r p i s o l i d i
Per quanto riguarda la protezione dai liquidi, questa viene indicata dalla
seconda cifra; questa è definita a seguire.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 3
C o d i c e I P , s e c o n d a c i f r a , p r o t e z i o n e d a l i q u i d i
La terza cifra, utilizzata più di rado, è relativa agli impatti meccanici
esterni ed è tabellata come segue.
C o d i c e I P , t e r z a c i f r a , p r o t e z i o n e d a i m p a t t i m e c c a n i c i
La lettera aggiunta e la lettera supplementare sono rispettivamente
definite nelle tabelle successive.
C o d i c e I P , l e t t e r a a g g i u n t a , p r o t e z i o n e d e l l e p e r s o n e
C o d i c e I P , l e t t e r a s u p p l e m e n t a r e , p r o t e z i o n e d e l m a t e r i a l e
Quando non sia richiesta una cifra caratteristica, quest'ultima deve essere
sostituita dalla lettera"X" ("XX" se sono omesse entrambe le cifre).
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 4
Le lettere addizionali e/o supplementari possono essere omesse senza
essere sostituite. Nel caso di più lettere supplementari, si deve applicare
l'ordine alfabetico.
Se un involucro fornisce diversi gradi di protezione per differenti sistemi di
montaggio, il costruttore deve indicare nelle istruzioni i gradi di protezione
corrispondenti ai differenti sistemi di montaggio.
I seguenti esempi spiegano l'uso e la posizione delle lettere nel codice IP:
• IP44 nessuna lettera, nessuna opzione
• IPX5 omissione della prima cifra caratteristica
• IP2X omissione della seconda cifra caratteristica
• IP20C uso della lettera addizionale
• IPXXC omissione di entrambe le cifre caratteristiche, uso della
lettera addizionale
• IPX1 C omissione della prima cifra caratteristica, uso della lettera
addizionale
• IP3XD omissione della seconda cifra caratteristica, uso della lettera
addizionale
• IP23S uso della lettera supplementare
• IP21 CM uso della lettera addizionale e della lettera supplementare
IPX5/IPX7 esempio di due gradi di protezione diversi dall'involucro usato
per applicazione doppia, sia contro i getti d'acqua sia contro l'immersione
temporaneo
Distribuzione in BT
Fondamentalmente la distribuzione BT avviene secondo due schemi
principali, distribuzione radiale e distribuzione dorsale.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 5
La “rete di distribuzione” che deve assumere caratteristiche atte a
privilegiare le seguenti prerogative:
• economia di materiale e di apparecchi;
• facilità di ampliamento;
• facilità di riparazione dei guasti;
• minimo disservizio in caso di guasti;
• selettività, ove possibile, d’intervento delle protezioni da
sovracorrente e differenziali.
In ogni caso i circuiti di distribuzione devono consentire la corretta
attuazione delle funzioni di sezionamento per manutenzione elettrica, comando
di emergenza, protezione dei conduttori da sovraccarico e dal cortocircuito,
interruzioni delle correnti di guasto a terra; il tutto compatibilmente con le
necessità di sicurezza.
Nella distribuzione radiale si ha una linea per ogni utilizzatore, tipica del
caso di pochi utilizzatori di grande potenza.
La distribuzione di BT radiale presenta evidentemente i seguenti vantaggi:
• maggiore continuità di servizio perché un guasto incide soltanto
sulla linea in cui si trova;
• facilità di calcolo delle correnti di impiego, determinate dalle potenze
dei singoli utilizzatori;
• individuazione immediata del guasto;
• taratura precisa delle protezioni.
Alla stessa maniera, questo sistema presenta i seguenti svantaggi
(specialmente nel caso di un elevato numero di utilizzatori):
• elevato numero di linee, con conseguente maggior sviluppo delle
stesse;
• elevato numero di apparecchi di manovra;
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 6
• maggior complessità dell’impianto;
• maggior costo.
Il sistema radiale è del tutto assimilabile con un sistema ad albero; questa
ramificazione consente di ottimizzare e risparmiare sulle linee dorsali che
alimentano le zone di carico. Ovviamente sono da evitare i circuiti con più
carichi distribuiti e non protetti singolarmente; in parole semplici ogni qual vola
si presenti una diramazione questa deve essere realizzata con un quadro
elettrico che permetta di separare le linee partenti con le rispettive protezioni.
Un circuito con distribuzione dorsale, con più carichi non protetti
singolarmente collegati ad una unica linea di alimentazione, potrebbe dare due
problemi decisamente rilevanti:
• in caso di guasto si aprirebbe il circuito principale fermando una
porzione o la totalità dell’impianto piuttosto che la sola parte
interessata;
• in caso di guasto ad una parte di impianto non sarebbe possibile
isolarla non permettendo, quindi, sia di riavviare il resto di impianto
sia di individuare il guasto.
Certamente la distribuzione dorsale è più economica e, per apparecchi che
raramente vanno fuori servizio, può essere considerata valida. Ad esempio, la
distribuzione dorsale viene utilizzata nell’illuminazione.
Le due situazione vengono delineate nella figura seguente.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 7
I m p i a n t o c o n d i s t r i b u z i o n e m i s t a : d o r s a l e e r a d i a l e
Per quanto riguarda la distribuzione radiale è semplice comprendere come
sia realizzato e protetto il singolo circuito; per quella dorsale è necessario
portare qualche esempio.
La dorsale ramificata a sezione unica (costante) può essere realizzata con
un'unica protezione a monte, in caso di guasto si ha il disservizio massimo.
Normalmente viene utilizzata per piccoli apparecchi, ad esempio per l’impianto
luci: un esempio è rappresentato in figura.
D o r s a l e r a m i f i c a t a a s e z i o n e c o s t a n t e c o n u n a u n i c a p r o t e z i o n e
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 8
E’ possibile progettare sistemi radiali che consentano comunque di
ottenere una buona selettività di intervento delle protezioni; questo è il caso
delle dorsali a sezione unica o a più tronchi che alimentano utilizzatori
singolarmente protetti e sezionabili. Gli esempi sono riportati rispettivamente
nelle due figure seguenti.
D o r s a l e a s e z i o n e u n i c a c o n a p p a r e c c h i s i n g o l a r m e n t e p r o t e t t i
D o r s a l e a p i ù t r o n c h i c o n a p p a r e c c h i s i n g o l a r m e n t e p r o t e t t i
In particolare, va posta attenzione nelle riparazione e nelle manutenzioni
dei sistemi elettrici sopraelencati. E’ necessario capire bene su che tipo di
impianto si sta agendo; se non si è a conoscenza del tipo di distribuzione
potrebbe capitare di omettere una protezione perché ritenuta ridondante
oppure di sostituire una protezione con un'altra non adeguata, stante il sano
principio di sostituire i componenti con altri identici o con stesse
caratteristiche.
Stato del neutro nelle reti BT
Vista l’importanza di definire il tipo di distribuzione in fase di progetto,
nonché di comunicarlo chiaramente all’installatore, si ripete ancora una volta
quanto segue in merito allo stato del neutro.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 9
Gli impianti utilizzatori vengono alimentati in BT per mezzo di cabine di
trasformazione MT/BT. Queste abbassano la tensione da valori di 20 kV (nella
zona di Roma, per motivi storici, è ancora diffusa una tensione primaria di 8.4
kV) al valore standard 400/230 (tensione concatenata/tensione di fase).
I trasformatori MT/BT hanno il primario (MT) con gli avvolgimenti collegati
a triangolo con neutro isolato da terra ed il secondario (BT) con gli
avvolgimenti collegati a stella con il neutro collegato in diversi modi a seconda
del sistema (TT, TN, IT).
Al fine di distinguere i diversi sistemi è importante comprendere quali
sono i significati delle due lettere identificative, la prima lettera indica lo stato
del neutro in cabina, la seconda lo stato della messa a terra degli utilizzatori.
Prima lettera:
• T, collegamento diretto a terra del neutro (in genere in cabina).
• I, isolamento da terra del neutro o collegamento tramite impedenza
(e opzionale sistema di rilevamento della corrente di dispersione).
Seconda lettera:
• T, collegamento diretto a terra delle masse.
• N, collegamento delle masse al neutro e, quindi, alla terra di cabina.
In questo secondo caso si ha l’aggiunta di una terza lettera che può
essere S se nella distribuzione si hanno conduttori di neutro e di
messa a terra separati e può essere, invece, C se i conduttori di
neutro e di messa a terra coincidono (es: TN-S o TN-C).
Il sistema più comune è quello TT; in questo caso si trova il neutro (N)
messo a terra in cabina (collegato quindi alla rete di terra della cabina di
trasformazione) e le masse metalliche degli utilizzatori collegate, tramite il PE,
ad un impianto di terra locale.
Tipico esempio di sistema TT sono gli edifici civili che presentano un loro
dispersore di messa a terra, come nella figura seguente. In questo caso le
correnti di dispersione si richiudono nel terreno fino alla cabina e,
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 10
conseguentemente, causano lo scatto delle protezioni, come rappresentato dal
circuito di guasto. Per la progettazione delle protezioni e dell’impianto di terra
va quindi tenuta in conto la resistenza di terra.
S i s t e m a T T
C i r c u i t o d i g u a s t o n e l s i s t e m a T T
Dopo il sistema TT, specialmente nell’ambiente industriale, è più frequente
trovare il sistema TN-S. Questa scelta deriva dal fatto che, generalmente,
l’industria si alimenta con una propria cabina di trasformazione con possibilità
di accedervi e di intervenirvi; avendo il sistema di trasformazione a
disposizione è più economico, semplice e funzionale (sicurezza) collegare la
distribuzione di terra (PE) direttamente alla rete di cabina e quindi al neutro
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 11
(N), piuttosto che creare un’altra rete di messa a terra come nel sistema TT. Il
sistema TN-S è chiaramente riportato in figura.
S i s t e m a T N - S
Un sistema simile a precedente ma di progettazione e manutenzione più
complesse è il il TN-C; in questo i conduttori di messa a terra (PE) e di neutro
(N) coincidono in uno unico. Questo conduttore, detto PEN, può essere di
colore giallo/verde con fascette blu alle estremità oppure l’inverso.
In un sistema TN-C il neutro non va mai interrotto e non deve essere
sezionabile, in quanto il PEN è anche conduttore di protezione.
S i s t e m a T N - C
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 12
Il sistema TN-C rispetto al TN-S ha il vantaggio di far risparmiare un cavo
per tutta la distribuzione ed un polo di interruttore per ogni protezione.
Uno degli aspetti negativi è che le protezioni devono essere calcolate in
maniera precisa e non devono assolutamente essere modificate. Altro
problema che può nascere in fase di manutenzione è che spesso vengono
interrotti i neutri sostituendo un interruttore tripolare con un tetrapolare.
Negli impianti elettrici non esiste l’obbligo di avere un solo sistema nella
distribuzione; normalmente è buona regola limitarsi ad uno, se possibile, per
evitare problemi di manutenzione e di difficoltà di intervento ed ampliamento
dell’impianto stesso. In alcuni casi si quindi possono avere i sistemi misti, vale
a dire il TN-C-S.
S i s t e m a m i s t o T N - C - S
Infine va indicato quale può essere il circuito di guasto, quindi di
richiusura delle correnti di guasto, negli impianti TN in generale accade quanto
segue in figura.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 13
C i r c u i t o d i g u a s t o n e i s i s t e m i T N
Da notare che la corrente di corto circuito è certamente maggiore di quella
in un sistema TT in quanto questa non interessa in terreno. La corrente di
guasto trova una via preferenziale nel circuito di ritorno (PE o PEN), ciò da la
possibilità di non installare gli interruttori differenziali in quanto anche una
piccola dispersione verso terra risulta di grande intensità per la corrente e
quindi può essere rilevata dall’interruttore magnetico.
In ultimo, il sistema IT, poco usato, chiude la discussione dei possibili
sistemi di distribuzione in BT. Il sistema IT, rappresentato nella figura
seguente, mostra un neutro scollegato in cabina ed una messa a terra locale
degli utilizzatori.
S i s t e m a I T
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 14
Un simile sistema permette di avere delle correnti di guasto bassissime e
rilevabili solamente da relè con una soglia molto bassa (soglia di corrente
corrispondente a livelli inferiori a quelli mortali).
Il sistema IT si può trovare, ad esempio, nelle sale operatorie; questo è
un tipico esempio di locale tecnico che non deve mai essere disalimentato per
un guasto o per scatti intempestivi delle protezioni. In questo caso viene
solamente installato un relè che rileva eventuali guasti verso terre ed avverte
senza interrompere il servizio; in questa maniera l’utente si trova a poter
usufruire della continuità di servizio nonostante un guasto che, essendo la
resistenza di richiusura tendente ed infinito, è di corrente non percepibile.
Va fatta un considerazione sul sistema IT, che non è poi così raro come
appaia ad una analisi superficiale. In tutti i moderni ambienti vengono installati
per una questione di continuità assoluta i gruppi di continuità a batterie, detti
UPS (Uninterruptible Power System). Nel caso in cui si abbia un funzionamento
in isola del sistema che si alimenta autonomamente tramite le batterie, può
aversi un sistema IT.
Distribuzione civile
Le parti di impianto che partecipano alla distribuzione vengono classificate
secondo il seguente elenco:
• quadri generali;
• tubo o canalizzazione;
• cassette di derivazione;
• gruppi presa o quadri locali di alimentazione.
Generalmente nell’ambiente civile le canalizzazioni vengono realizzate
sotto traccia, a scomparsa, tramite tubi corrugati inseriti nella muratura. I tubi,
flessibili o rigidi, sotto il pavimento devono essere pesanti, mentre sotto
traccia, a parete o a soffitto possono essere leggeri.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 15
Generalmente il colore del tubo flessibile è il nero, la norma (CEI 23-14)
ammette comunque qualsiasi colore, ad eccezione del giallo, dell’arancio, del
rosso e del grigio.
Nella figura seguente è rappresentato il tubo da inserire sotto traccia;
questo non è ovviamente utilizzabile fissato all’esterno, dove è invece
necessario il tubo rigido.
T u b o c o r r u g a t o p e r i n s e r i m e n t o s o t t o t r a c c i a
Va ricordato che la sezione occupata dai cavi non deve superare il 50%
della sezione dal tubo, questo per assicurare il raffreddamento e lo sfilaggio dei
conduttori in caso di manutenzione.
E’ anche prescritta la sezione del tubo in funzione del numero e della
sezione dei cavi che dovranno essere contenuti. Il dettaglio nella tabella di
seguito presentata..
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 16
S e z i o n e d e l t u b o c o r r u g a t o i n f u n z i o n e d e l n u m e r o e d e l l a s e z i o n e d e i c a v i
I tubi e le canalizzazioni si diramano ad albero dal quadro principale verso
i gruppi presa o quadri di secondo livello; le giunzioni vengono effettuate
tramite delle cassette di derivazione che permettono di ispezionare e
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 17
manutenere l’impianto. La funzione delle cassette è anche quella di permettere
di infilare e sfilare i cavi, di conseguenza queste devono essere in numero
sufficiente da evitare che vi siano percorsi troppo lunghi o tortuosi nei quali il
cavo non passerebbe; questo comporta anche una intelligente distribuzione
spaziale delle scatole (es. evitare troppe curve sul condotto tra una scatola e
l’altra).
Esiste un limite tecnico, definito dalla norma, anche sulla quantità di
condotti attestabili ad un cassetta, in funzione della dimensione dei condotti e
della casetta; tutto ciò è definito nella a seguire.
N u m e r o m a s s i m o d i t u b i a t t e s t a b i l i a l l e c a s s e t t e d i d e r i v a z i o n e , i n f u n z i o n e d e l l a d i m e n s i o n e d e i t u b i e d e l l e c a s s e t t e
Le connessioni all’interno delle scatole non devono essere realizzare
torcendo tra loro i conduttori e coprendoli con nastro isolante.
Tutte le giunzioni devono essere realizzate tramite appositi serracavo
dotati di morsetto a vite, aventi grado di protezione IPXXB (le parti in tensione,
incluso il neutro, non sono accessibili al “dito di prova”). All’interno dei quadri
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 18
elettrici possono essere installate le barre con i morsetti direttamente sulla
barra DIN. All’interno delle scatole esistono dei morsetti volanti dotati di
protezione isolante, che sono rappresentati in figura.
S e r r a c a v o v o l a n t e p e r g i u n z i o n e c o n m o r s e t t o a v i t e
Nell’esecuzione delle connessioni non si deve ridurre la sezione dei
conduttori e lasciare parti conduttrici scoperte.
Nelle scatole porta apparecchi, vale a dire quelle terminali dei punti presa,
è vietato effettuare connessioni!
Le canalizzazioni sotto traccia devono essere eseguite secondo la corretta
logica imposta dalle norme. Solamente nel pavimento e nel soffitto
l’andamento delle condutture non è rigidamente indicato. Per quanto riguarda
le condutture incassate a parete, queste devono avere un percorso verticale o
orizzontale comunque parallelo agli spigoli della parete. Nella figura seguente
risulta evidente come deve essere correttamente realizzata una conduttura
sotto traccia.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 19
A n d a m e n t i p e r m e s s i d e i t u b i s o t t o t r a c c i a
Ai fini della distribuzione civile, possono anche essere utilizzate le canaline
portatavi in materiale plastico; queste sono regolamentate dalla norma CEI 23-
19 relativa ai canali portacavi in materiale plastico e loro accessori ad uso
battiscopa.
Nella a seguire vengono mostrati due esempi di canalina, apribile a scatto,
il primo per installazione a parete tramite stop, il secondo per installazione a
battiscopa.
C a n a l i n e e 3 c o m p a r t i
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 20
Da notare che le canaline presentate sono internamente suddivise in tre
scomparti, di conseguenza sono adatte al passaggio contemporaneo dei cavi di
energia e di quelli di segnale.
La norma CEI 23-32 regolamenta i sistemi di canali in materiale plastico
isolante e loro accessori ad uso portacavi e portapparecchi per soffitto e
parete.
Altri tipi di canalizzazioni ad uso civile sono quelle realizzate sotto
pavimento, come rappresentato di seguito.
C a n a l i z z a z i o n i s o t t o p a v i m e n t o d o t a t e d i g r u p p i p r e s a a t o r r e t t a
Nella Fig.6.5 vengono rappresentati, in particolare, le parti componenti di
seguito enumerate:
1. condutture in materiale plastico;
2. raccordi flessibili;
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 21
3. cassette di derivazione;
4. elementi di giunzione e derivazione;
5. cassetta di derivazione separate a più sezioni;
6. torrette per gruppi presa;
7. piastre opzionali per il montaggio di scatole telefoniche o di prese
particolari;
8. quadro locale di sezionamento e protezione.
Ovviamente, tale tipo di impianto è poco adatto in ambienti industriali o
dove vi sia passaggio di mezzi pesanti o movimentazione dei carichi; sarebbe
facile arrivare ad una rottura delle torrette a pavimento non protette.
Nella figura a seguire sono rappresentati in ordine numerico:
1. colonna a scomparti per il passaggio dei cavi e per l’installazione dei
punti presa;
2. raccordo colonna-controsoffitto;
3. raccordo colonna-pavimento;
4. gruppi presa composti da cestello e frutti;
5. gruppi presa impianti speciali (informatici, telefonici…);
6. alloggiamenti di riserva per ulteriori gruppi presa;
7. gruppi interruttore composti da cestello e frutti;
8. quadro locale di sezionamento e protezione.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 22
C a n a l i z z a z i o n i n e l c o n t r o s o f f i t t o
Le spine e le prese utilizzabili per il collegamento elettrico sono
rappresentate di seguito. Queste vengono ammesse solo fino ad una corrente
di 16 A. Parametri fondamentali per la distinzione delle spine e delle prese
risultano:
• corrente nominale;
• tensione nominale;
• numero dei poli;
• marchio di fabbrica;
• marchio di qualità.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 23
Queste sono regolamentate nelle norme CEI 23-5 e 23-16.
P r e s e 1 0 / 1 6 A
La norma CEI 64-9 prescrive che le prese e spine devono essere scelte e
installate in modo da prevenire i danneggiamenti che possano derivare dalle
condizioni ambientali.
Per le prese ad installazione fissa l'asse geometrico d'inserzione delle
relative spine deve risultare orizzontale o prossimo all'orizzontale. Tale asse
deve risultare distanziato dal piano di calpestio di: 175 mm se a parete (con
montaggio incassato o sporgente) 70 mm se da canalina (o zoccolo) 40 mm se
da torretta o da calotta (a pavimento)
Nel caso di torrette, calotte e cassette, le loro parti, ad esclusione delle
singole prese incorporate, devono assicurare almeno il grado di protezione
IP 52 per l'accoppiamento meccanico al pavimento.
Nell’inserimento e serraggio dei cavi nei morsetti dei frutti, il cavo non va
mai ridotto di sezione; Il collegamento il entra-esci, come mostrato di seguito,
è permesso solamente ai frutti che hanno il doppio morsetto o se la sezione
totale dei cavi è non superiore a quella del morsetto singolo.
I punti presa, secondo la norma CEI 64-8, devono essere installati ad
altezze che non comportino problemi per la sicurezza, come mostrato in
Fig.6.9. Quando la norma permette una variazione nelle misure specificate è
necessario applicare il buon senso onde evitare di generare pericoli; per una
corretta installazione è necessario analizzare il tipo di attività svolta nei locali e
valutare in funzione di questa le altezze ottimali per li installazioni (potrebbero
generarsi dei pericoli a causa di movimentazione di carichi, di macchine da
ufficio, di macchine utensili, di particolari forme del mobilio, etc…).
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 24
E n t r a - e s c i s u f r u t t i c o n d o p p i o m o r s e t t o ( a ) , e n t r a - e s c i c o n m o r s e t t o u n i c o c o n s e z i o n e s u f f i c i e n t e ( b )
Non deve essere possibile rimuovere coperchi, calotte o mascherine senza
l'ausilio di un utensile; altrimenti si verificherebbe una condizione di pericolo
per possibilità di contatti accidentali. La apertura di qualcosa con un utensile
prevede, infatti, la totale volontarietà e responsabilità dell’atto.
Non deve essere possibile, in nessun materiale elettrico a norma,
modificare la posizione del contatto di terra se non rendendo inutilizzabili le
prese o le spine.
Va ricordato che è necessario collegare e verificare (manutenzione) il
conduttore di protezione (PE) giallo/verde sempre al polo centrale della presa.
Non è assolutamente permesso utilizzare il conduttore giallo/verde per nessun
altro scopo che non sia quello di messa a terra; non è possibile utilizzarlo
nemmeno per brevi ed evidenti ponticelli delle fasi nei gruppi presa.
Nei frutti presa, interruttore, o altro, la massima sezione dei conduttori
inseribili è mediamente di 2,5 mm2; alterare la sezione del cavo o il morsetto
per forzare un accoppiamento non evidentemente fattibile comporta la non
rispondenza alle norme dell’impianto con la conseguente responsabilità
dell’installatore.
Nelle prese e nelle spine, in particolare quelle volanti, è necessario non
omettere mai ne il fermacavo ne il passacavo; entrambe queste protezioni
sono necessari e sopportare gli sforzi meccanici a cui è sottoposto il cavo. Se
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 25
non vi fossero dette protezioni, uno strattone potrebbe essere sufficiente a
compromettere il funzionamento in sicurezza dell’impianto.
A l t e z z e c o n s i g l i a t e d i i n s t a l l a z i o n e p e r i p r i n c i p a l i a p p a r e c c h i / c o m a n d i / p r e s e n e l l ’ e d i l i z i a c i v i l e .
E’ importante fare una riflessione sugli adattatori; questi oggetti
permettono di utilizzare un impianto, realizzato a regola d’arte, in maniera
pericolosa o, comunque, non conforme alle norme. La particolare attenzione
all’uso degli adattatori si rivolge sia all’utente ultimo (che deve essere
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 26
consigliato del proprio esperto di fiducia) e sia all’elettricista stesso che si trova
a farne uso nelle condizioni più critiche di cantiere.
Gli adattatori spesso associano in un corpo unico sia la funzione di una
spina che la funzione di una o più prese. In genere ne esistono di due
tipologie:
• adattatori semplici: aventi una sola funzione di spina ed una sola
funzione di presa;
• adattatori multipli; aventi una sola funzione di spina e più funzioni di
presa.
L'adattatore semplice viene impiegato per risolvere i problemi di
accoppiamento tra spina e presa, che si presentano frequentemente dovuti
all'impossibilità di inserire una spina collegata ad un apparecchio utilizzatore in
una presa a causa dei differenti standard esistenti tra la spina e la presa. Il
problema è che diventa spesso possibile utilizzare un apparecchio da 16 A
tramite una presa da 10 A.
Gli adattatori multipli sono dotati di più prese di corrente e questo
consente che possano svolgere sia la funzione di adattatori semplici come pure
quella di poter collegare più apparecchi utilizzatori. In questo caso esiste il
pericolo che vengano collegati troppi carichi su di una unica presa; si potrebbe
verificare una condizione di sovraccarico che, in caso di mancato
coordinamento delle protezioni, si potrebbe avere un riscaldamento anomalo
del gruppo presa (incendio).
Per un corretto uso degli adattatori è necessario:
• verificare che la potenza massima prelevabile dall'adattatore
(indicata sul prodotto) non venga superata da quella degli
apparecchi utilizzatori;
• evitare più adattatori inseriti uno sull'altro, una serie troppo lunga di
adattatori, con i relativi cavi appesi, può provocare una
sollecitazione meccanica che a lungo andare deteriora i contatti.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 27
Montanti
Per colonna montante si intende il cavo principale che, partendo da un
quadro generale (QGBT) o da una cabina, alimenta più zone o più piani di uno
stabile, ognuno con un proprio quadro; più semplicemente il montante può
essere definito, in ambito civile, come il cavo che collega il gruppo di
fornitura/misura al quadro elettrico di appartamento.
La sezione del cavo deve essere scelta in funzione della potenza da
trasportare, in modo da non superare la portata del cavo e in relazione alla
lunghezza per contenere la caduta di tensione; si ricorda, infatti, che il
montante è una conduttura di vitale importanza per l’impianto, spesso caricata
da correnti di valore non trascurabile. Tra il punto di consegna e un qualsiasi
punto dell’impianto (non deve superare il 4% della tensione nominale con il
carico di progetto) non vi devono essere cadute di tensione, avere una elevata
caduta sul montante sarebbe un grave errore.
Per realizzare montanti di qualità, oltre che sicuri, la norma CEI-UNEL
35023-70 raccomanda di utilizzare delle sezioni minime. Queste sono indicate,
ad esempio per linee monofasi, nella tabella seguente. La sezione del cavo di
tabella è riferita al singolo conduttore di fase, sia esso un multipolare con
guaina, sia esso un unipolare senza guaina.
S e z i o n e d e i m o n t a n t i p e r l i n e e m o n o f a s i
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 28
Per quanto riguarda la conduttura relativa al montante è necessario
prendere i normali accorgimenti atti alla protezione meccanica ed elettrica dei
circuiti. Un esempio di come si può procedere nella scelta del tipo di posa delle
conduttura di montante può essere quello di seguito mostrato.
S c e l t a d e l c o n d u t t o r e i n f u n z i o n e d e l t i p o d i p o s a d e l l a c o n d u t t u r a m o n t a n t e
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 29
Nelle seguenti figure vengono mostrati due esempi di montate per
struttura civile in esecuzione sotto traccia. Entrambe gli esempi si riferiscono a
montati con un singolo tubo per ogni utenza; ognuna delle canalizzazioni
contiene conduttori unipolari senza guaina, alla protezione meccanica
provvede, infatti, il tubo murato stesso. La differenza tra i due esempi risiede
nel fatto che il conduttore di protezione (PE) può essere distribuito con le
singole condutture oppure tramite proprio montante e diramazioni ove
necessario.
M o n t a n t e c o n u n a c o n d u t t u r a p e r o g n i u t e n z a e c a v i u n i p o l a r i s e n z a g u a i n a
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 30
M o n t a n t e c o n u n a c o n d u t t u r a p e r o g n i u t e n z a p i ù c o n d u t t u r a s e p a r a t a p e r l a d i s t r i b u z i o n e d e l l ’ i m p i a n t o d i t e r r a ( P E ) , t u t t i
c o n d u t t o r i u n i p o l a r i s e n z a g u a i n a
Il montante del conduttore di protezione non deve mai essere interrotto
per diminuire il più possibile la resistenza complessiva dell’impianto di terra. In
questo caso, ad ogni scatola di derivazione, la diramazione viene eseguita con
un morsetto a serrare che non intacca la continuità del montate.
Le connessioni devono essere effettuate tramite appositi cappellotti con
morsetto a vite, oppure, tramite le barre porta morsetti installate negli appositi
quadri elettrici. In caso di montante a sbarre o interruttori scatolati dove sia
presente un collegamento dei conduttori a bullone, le connessioni devono
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 31
essere realizzate con gli appositi capicorda (da serrare sul cavo con apposita
pressa).
Locali umidi
Il problema della sicurezza elettrica assume particolare rilievo nei locali
umidi, in presenza di liquidi la via di richiusura della corrente nel terreno
presenta una resistenza più bassa. Di conseguenza aumenta il rischio di
folgorazione.
La zona maggiormente a rischio è quella relativa a bagni e cucine, almeno
per i comuni ambienti civili, spesso la situazione è peggiorata dalla mancanza
di scarpe o dalla possibilità di trovarsi bagnati a contatto con il terreno. Per gli
ambienti industriali il discorso è più complesso ma il processo di valutazione
del rischio è comune al caso precedete.
Nella figura di seguito vengono definite le zone di riferimento con cui viene
suddivisa la zona bagno-doccia; nella tabella vengono chiaramente indicate le
installazioni elettriche permesse e quelle vietate dalla norma, in detti locali. Per
le installazioni permesse vengono attribuiti, in funzione delle zone, i gradi di
protezione (IPXX) minimi che devono essere assicurati. Le norme di riferimento
sono la CEI 70-1 e la CEI 64-8/7.
D e f i n i z i o n e d e l l e z o n e n e i l o c a l i b a g n o . d o c c i a
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I n s t a l l a z i o n e d e l l e c o n d u t t u r e n e l l a z o n a b a g n o - d o c c i a
Di rilevante importanza è il fatto che nella zona 0, quella a maggior
rischio, oltre al fatto che non deve essere installato alcun punto presa o altro
componente elettrico, non devono essere presenti neanche le condutture, a
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 33
meno che queste non siano incassate ad almeno 5 cm di profondità. Nella zona
0,1 e 2 non sono ammesse le cassette di derivazione.
Per carichi di potenza come gli scaldaacqua elettrici è necessario installare
l’interruttore bipolare che, in caso di problemi, assicura il sezionamento di
entrambe le fasi; è comunque consigliabile l’installazione di un piccolo
interruttore differenziale con soglia da 10 mA direttamente sulla presa
dell’apparecchio. Nella zona 1 possono anche essere installati gli scaldaacqua
elettrici; è da tener presente che non essendo componenti SELV devono essere
collegati con cavo non interrotto a doppio isolamento proveniente da scatola
sigillata e senza presa.
La stessa cosa vale per i locali ad uso cucina con meno restrizioni: ciò è
dovuto al minor rischio rispetto al locale bagno-doccia (in genere non si hanno
i piedi bagnati e scalzi).
Nella figura seguente viene rappresentata l’installazione dei punti presa e
dei punti luce in un ambiente ad uso cucina. In generale buona parte delle
raccomandazioni relative derivano, oltre che dalla sicurezza elettrica, da un
corretto coordinamento tra l’impianto e il mobilio e gli utensili elettrici.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 34
I n s t a l l a z i o n e d i p u n t i p r e s a e p u n t i l u c e i n c u c i n a
Una eccezione da segnalare è che i punti presa possono avere una altezza
dal pavimento ridotta fino a 7 cm, questo nel caso che facciano parte di
impianto in canalina a battiscopa.
Gli ambienti ad uso piscina, come quelli bagno-doccia, presentano
caratteristiche tali per le quali possono verificarsi condizioni di pericolo
maggiori rispetto ad ambienti ordinari. La presenza di molta acqua e vapore
infatti riduce notevolmente la resistenza elettrica del corpo umano; inoltre la
presenza di numeroso pubblico e una maggior dotazione di apparecchiature
elettriche rende questi luoghi oggetto di particolari precauzioni. Per assicurare
gli standard minimi di sicurezza si devono tenere presenti le regole di seguito
elencate:
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 35
• distanziare gli apparecchi e gli impianti elettrici dalle zone più
pericolose (molto umide o bagnate);
• adottare adeguati gradi di protezione contro la penetrazione dei
liquidi;
• impiegare apparecchi con opportune classi di isolamento;
• alimentare circuiti e apparecchi con sistemi a bassissima tensione di
sicurezza;
• effettuare collegamenti equipotenziali.
Anzitutto va definita la ripartizione delle zone, 0, 1 e 2, come richiesto
dalla norma CEI64-8/7 e graficato di seguito.
S u d d i v i s i o n e d e l l e z o n e i n u n a p i s c i n a
In questi locali la norma, definite le zone, stabilisce quali sono le
installazioni elettriche permesse ed i criteri secondo cui vanno installate.
Nella ZONA 0 ed 1 è vietata l'installazione di qualsiasi apparecchiatura
elettrica non alimentata da un sistema a bassissima tensione di sicurezza con
tensione nominale non superiore a 12 V e con sorgente di sicurezza esterna
alla zona. Deve essere assicurata la protezione contro i contatti diretti
mediante involucri o barriere con grado di protezione non inferiore a IP2x.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 36
Nella ZONA 2 non esistono limitazioni salvo che per le prese a spina;
queste possono essere installate solo se soddisfatta una delle seguenti
condizioni:
• alimentazione singola tramite trasformatore di sicurezza;
• alimentazione a bassissima tensione di sicurezza e protezione contro
i contatti diretti mediante involucri o barriere con grado di
protezione non inferiore a IP2x;
• protezione mediante interruttore differenziale con corrente di
intervento inferiore a 30mA.
Nella zona 0 non vi devono essere ne’ condutture ne’ scatole di
derivazione. Sono possibili solamente le condutture per l’alimentazione degli
utilizzatori speciali ammessi in detta zona. Nelle zone 0 ed 1 le condutture non
possono avere involucro metallico; ciò è possibile nelle zone 2 ma questo non
deve essere accessibile. L’uso dei cavi a vista è sconsigliato a meno che non si
tratti di circuiti SELV o di tratti limitati al collegamento degli utilizzatori.
Nella zona 0 ed 1 possono essere installati solamente apparecchi
progettati per utilizzo in piscina, come elettropompe, lampade ad immersione
ed altro. Nella zona 2 possono essere istallati tutti gli apparecchi necessari
purché in classe II oppure protetti da trasformatore di isolamento o da
differenziale da 30 mA.
Per la sicurezza delle persone, prese e spine installate nella zona 2 non
possono alimentare apparecchi utilizzatori che in qualche modo possano venire
utilizzati nelle zone 1 e 0
I componenti dell'impianto elettrico e gli apparecchi utilizzatori devono
avere almeno i seguenti gradi di protezione:
• IPx8 - nelle zone 0;
• IPx5 - nelle zone 1 (IPx4 per piccole piscine interne private);
• IPx4 - nelle zone 2 (IPx5 se la pulizia avviene per mezzo di getto
d’acqua).
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Distribuzione industriale
L’impianto industriale, rispetto al civile, presenta maggiori difficoltà di
progettazione e di installazione; vale pertanto il principio di incrementare, se
possibile, l’attenzione progettuale, curare con particolare cura le verifiche
tecniche e testare il comportamento in opera.
Nei locali industriali esistono problematiche relative all’utilizzo dei sistemi
di potenza, all’utilizzo di macchine operatrici ed all’utilizzo di sistemi di
trasporto e manovra. Detti sistemi possono interferire con l’impianto tanto dal
punto di vista elettrico quanto dal punto di vista meccanico.
Gli impianti industriali sono molto più complessi di quelli civili, anche per
la quantità e la complessità di circuiti presenti. Va tenuto presente che, in
questo tipo di impianti, è possibile trovare tutti i circuiti di seguito elencati:
• condutture di collegamento alla fornitura di energia;
• condutture di alimentazione di impianti speciali e macchine;
• condutture di illuminazione, normale e di emergenza;
• condutture di collegamento degli impianti a continuità assoluta, sotto
UPS;
• condutture di protezione (PE);
• condutture per rimpianti di allarme e videosorveglianza;
• condutture per impianti speciali di controllo e supervisione;
• condutture per i impianti telefonici, reti dati, TV, SAT.
Ognuna delle dette condutture deve afferire ad apposita scatola o al
relativo quadro. Ovviamente, come da norma, le scatole dei singoli impianti
devono essere distinte l’una dall’altra. Inoltre, le condutture elettriche e dati
devono essere distinte da quelle degli altri impianti, ad esempio quelli idrici.
Le cassette di derivazione devono essere in numero sufficiente e disposte
in punti strategici, in maniera tale da permettere agevolmente lo sfilaggio dei
conduttori e la manutenzione.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 38
I vani corsa degli ascensori non possono essere utilizzati per nessun
motivo. In particolare negli ambienti industriali esistono appositi cavedi per il
passaggio delle condutture di impianto. Se non vi sono dei passaggi appropriati
o dei cavedi, questi devono essere creati.
Conviene predisporre una buona e diffusa conduttura di messa a terra per
una distribuzione ampliabile; spesso negli ambienti industriali viene
successivamente installato un impianto parafulmine. In tale caso si verifica la
necessità di installare i collegamenti supplementari di equipotenzializzazione.
Tutte le tubazioni o le canalizzazioni devono essere maggiorate in maniera
tale da permettere futuri ampliamenti, oltre a lasciare libero il 50% (come da
norma).
Particolare attenzione va riposta nel coordinamento con gli altri impianti
presenti negli ambienti industriali. E sempre necessario contattare il
responsabile tecnico dell’impianto per essere sicuri di interfacciare gli impianti
tra loro o, quanto meno, di non creare interferenze.
Le tubazioni degli impianti industriali, che possono anche essere realizzate
in tubo sotto traccia, vengono normalmente realizzate o in tubo rigido esterno,
o in canale e passerelle esterne oppure, infine, in condotti a sbarre. In
particolare le installazioni possibili sono le seguenti:
• tubo rigido;
• canali a muro, sospesi o a battiscopa;
• a soffitto o a parete;
• su passerelle o su mensole;
• tubi posti in cunicoli o cunicoli aperti;
• condotti a sbarre;
• scavo nel terreno protetto da tegolo;
• cunicoli o altra struttura edile protetta.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 39
Tutte le installazioni elencate sono possibili; va comunque verificata la
rispondenza alle norme di sicurezza e scelto il corretto grado di protezione
delle condutture. I sistemi sopra descritti sono rappresentati nella figura
seguente.
P r i n c i p a l i m e t o d i d i i n s t a l l a z i o n e d e l l e c o n d u t t u r e i n a m b i e n t e i n d u s t r i a l e
Il tubo rigido, normalmente di PVC, deve essere installato con gli accessori
di corredo, non deve essere assolutamente deteriorato o modificato, specie con
il calore. Il tubo rigido da esterni deve essere montato con le staffe di fissaggio
appropriate e tutte le connessioni, di qualsiasi tipo, devono essere realizzate
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 40
con gli appositi attacchi. Da ricordare che il tubo rigido è fondamentalmente
stagno, il grado di protezione dipende dagli accessori di connessione che si
utilizzano in quel particolare contesto.
E’ necessario lasciare sempre il 50% di condotto libero per permettere
manutenzione e sfilaggio dei conduttori. In tabella vengono indicate le sezioni
dei tubi in PVC minime da adottare, in funzione della sezione e del numero dei
cavi che devono contenere.
G r a n d e z z a m i n i m a d e i t u b i r i g i d i i n P V C , i n f u n z i o n e d i s e z i o n e e n u m e r o c a v i
La norma CEI 23-39 fornisce la guida generale per i sistemi di tubi; inoltre
è necessario fare riferimento alla CEI 23-54 per i tubi rigidi, alla CEI 23-55 (EN
50086-2-2) per i tubi pieghevoli ed, infine, alla CEI 23-56 per i tubi flessibili.
Per quanto concerne i raccordi e le filettature dei tubi è possibile fare
riferimento alla norma CEI 23-26.
Oltre al tubo rigido, reperibile anche in acciaio per gli impianti nei locali a
rischio incendio/esplosione, la installazione di più frequente uso è quella in
canala o in passerella, fissata o sospesa. Nella figura di seguito viene
rappresentato un esempio di sistema di distribuzione industriale realizzato in
canale metallio chiuso. Un questo caso il canale è sospeso. Importante, nel
caso di canali metallici, è completare l’installazione degli elementi e dei
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 41
coperchi con i ponticelli di equipotenzializzazione che assicurano la messa a
terra di tutta la conduttura.
d o v e 1 : c a n a l i p o r t a t a v i i n m e t a l l o , 2 : r a c c o r d i , 3 : s t a f f e d i f i s s a g g i o d a s o f f i t t o , 4 : s t e f f e d i f i s s a g g i o d a p a r e t e , 5 : a c c e s s o r i
p e r c o l l e g a m e n t o e / o s o s p e n s i o n i d i u t i l i z z a t o r i e l i n e e d e r i v a t e , 6 : r a c c o r d i p e r q u a d r i , 7 : q u a d r o .
I m p i a n t o i n d u s t r i a l e r e a l i z z a t o c a n a l i m e t a l l i c i s o s p e s i
Dai condotti realizzati sia con canali sia con passerelle, le derivazioni
devono essere effettuate con gli appositi accessori, questo rispettando il grado
di protezione. Generalmente la distribuzione industriale avviene tramite un
grosso canale di distribuzione di sezione rettangolare, contenente cavi
unipolari; questo si completa di derivazioni realizzate in tubo rigido che,
tramite i raccordi da avvitare, si collega direttamente sui fori del canale
principale.
I condotti a sbarre sono dei componenti con delle precise caratteristiche
tecniche, le specifiche sono indicate sul catalogo del costruttore; si risale
all’oggetto grazie alla indicazione stampata su di esso e riportante la marca
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 42
(nome del costruttore) ed il modello. I condotti a sbarre non provvedono
solamente alla protezione meccanica dei cavi, questi includono anche i
conduttori veri e propri e vanno definiti come tali. Le caratteristiche
fondamentali di questi condotti sono:
• corrente nominale delle sbarre, tipo di alimentazione (alternata o
continua) e frequenza;
• tensione nominale di funzionamento;
• resistenza al corto circuito;
• grado di protezione da solidi e liquidi (IPXX);
• valori di resistenza e di reattanza del condotto.
La normativa CEI regolamenta l’installazione e la protezione dei condotti a
sbarre nelle norme tecniche 17-13 e 64-8.
L’involucro del condotto a sbarre può essere plastico o metallico, nel primo
caso deve ovviamente essere contenuto un conduttore di protezione (PE), nel
secondo caso può essere utilizzato l’involucro stesso. Per utilizzare l’involucro
come PE è necessario che questo sia stato progettato come tale dal
costruttore, e che questo possa resistere alle sollecitazioni elettrodinamiche sul
corto circuito fase-terra. Quando l’oggetto modulare è previsto per questo tipo
di utilizzo è chiaramente esplicitato sul catalogo; è invece da evitare l’utilizzo
dell’involucro come PE quando le parti di questo vengono collegate
elettricamente tra loro con dei cavallotti (non assicurano nel tempo il contatto
elettrico).
Normalmente le derivazioni vengono effettuare a mezzo di prese fisse,
prese ad innesto o prese mobili (carrello con contatti striscianti, “trolley”). Ogni
singola derivazione può essere diretta o protetta con fusibili contenuti
all’interno della medesima cassetta presa.
Le derivazioni, effettuate con tubazioni direttamente annesse all’involucro
del condotto a sbarre, vengono realizzate generalmente con tubo rigido (PVC o
acciaio, a seconda del tipo di luogo). L’intestazione del tubo nel foro
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 43
dell’involucro di condotto va realizzata con attenzione rispettando il grado di
protezione. Una connessione effettuata, ad esempio, con un raccordo avente
IPXX minore di quello del condotto principale declassa il grado di protezione
dell’intero sistema.
Il sezionamento può avvenire anche grazie alla presa stessa solo per
carichi inferiori a 16 A, per problemi di estinzione dell’arco. Se il sezionatore
non è adatto a lavorare sotto carico può comunque essere utilizzato ma va
installato ad almeno 2,5 m di altezza.
In caso di condotto a sbarre a sezione decrescente, deve essere installato
un sistema di protezione da sovraccarico adatto alla minore sezione.
Ogni singola derivazione deve essere singolarmente protetta contro il
sovraccarico con una adeguata protezione (normalmente il condotto a sbarre è
di sezione molto più grande). La protezione da sovraccarico può essere
effettuata tanto in cima alla derivazione quanto a valle, vale a dire che questa
può essere installata direttamente sul condotto a sbarre sia nel quadro elettrico
dell’utilizzatore. Per quanto riguarda la protezione da corto circuito deve
anch’essa essere attuata, facendo eccezione dove la derivazione più corta di
3 mt e dove il corto sia un evento raro a causa della protezione fisica della
condotta di discesa (es. tubo metallico) e dove non vi siano materiali
infiammabili.
In fase di installazione vanno rispettate scrupolosamente le istruzione del
costruttore: i condotti a sbarre devono resistere al loro peso ed alle
sollecitazioni dovute a corto circuito. Ciò vuol dire che le staffe di fissaggio
devono essere posizionate alla distanza richiesta ed in numero sufficiente, per
evitare una eccessiva curvatura della condotta.
Fanno eccezione i binari elettrificati, questo non seguono la normativa
relativa ai condotti a sbarre. Normalmente portano piccole correnti (massimo
16 A a 400 V e 25 A a 25 V) e vengono utilizzate per il collegamento di
lampade; questi, in genere, vengono protetti come una unica conduttura alla
partenza.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 44
Essendo i condotti a sbarre delle condutture soggetti ad elevate correnti di
corto circuito è consigliabile proteggerli con interruttori limitatori.
In figura è evidente come un interruttore automatico limitatore possa
abbattere il valore della corrente di corto circuito.
L i m i t a z i o n e d e l l a c o r r e n t e d i c o r t o c i r c u i t o t r a m i t e i n t e r r u t t o r e l i m i t a t o r e
Come si evince dalla seguente figura l’interruttore limitatore, diminuendo
le correnti di corto, diminuisce anche le sollecitazioni elettrodinamiche dei
condotti. Questo avviene diminuendo sia la corrente di soglia sia il tempo di
intervento della protezione.
C u r v a d i i n t e r v e n t o d e l l a p r o t e z i o n e m a g n e t o t e r m i c a c o n e s e n z a l i m i t a t o r e
Va considerato che il fusibile (vedasi caratteristica corrente-tempo del
fusibile) può essere utilizzato come protezione limitatrice, in aggiunta alla
normale protezione magnetotermica.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 45
Gli apparecchi di potenza hanno bisogno di una presa interbloccata che
non permetta di scollegare l’apparecchio acceso: in questa maniera si evita il
formarsi dell’arco elettrico. In questo tipo di prese, la spina può essere
scollegata solo se viene preventivamente azionato l’interruttore; eliminando il
problema dell’arco elettrico si diminuisce la probabilità di innesco, in particolare
ciò vale per i locali ad elevato rischio incendio.
Le prese e spine o gli interruttori devono essere ubicati ad altezza
opportuna dal pavimento, che ne permetta un utilizzo corretto; l'altezza
consigliata è di 1,2 m ed in genere è quella più conveniente. E' opportuno che
prese, spine e interruttori abbiano grado di protezione non inferiore a IP 4X.
Tali apparecchi non devono essere collocati sui piani di lavoro in orizzontale.
La presa interbloccata è anche dotata di fusibili di protezione per il
cortocircuito ed il sovraccarico, questo perché potrebbe essere derivata
direttamente da un condotto a sbarre; l’omissione delle protezioni o dei fusibili,
in questo caso, è gravissima.
Le prese interbloccate, in figura, possono raggiungere una protezione da
polvere e liquidi che quelle domestiche non hanno, tutto ciò in aggiunta alla
evidente robustezza ed alla maggiore protezione meccanica. Di conseguenza
sono le più indicate per le lavorazioni in genere, per il cantiere e per gli
ambienti industriali.
P r e s a i n t e r b l o c c a t a p e r c o l l e g a m e n t o d i a p p a r e c c h i d i p o t e n z a o p e r u s o i n d u s t r i a l e
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 46
Le prese e le spine di tipo industriale (norma CEI 23-12) devono avere
grado di protezione minimo IP44 se utilizzate all'aperto o sottoposte alla
pioggia, IP67 se utilizzate all'aperto per terra o dove la connessione possa
trovarsi in parziali allagamenti. In ambienti industriali e nei cantieri vale quanto
detto sopra anche per le prese volanti.
P r e s a e s p i n a i n d u s t r i a l i p e r c o l l e g a m e n t o v o l a n t e
Possono anche essere utilizzate le comuni prese a spina per uso civile (CEI
23-5, CEI 23-16) anche in questi ambienti di lavoro; risulta però necessari
evitarne un uso particolarmente gravoso e l'ambiente di installazione dovrà
essere adeguatamente protetta dall'acqua e dalla polvere.
Cantiere
Nelle installazioni o nei cantieri in generale è necessario proteggere tutti i
lavoratori dal rischio elettrico che, in questo caso, è alto.
Non è possibile effettuare collegamenti volanti o lasciare l’interruzione
automatica al caso se si vuole garantire la sicurezza.
Una volta ottenuta la fornitura di corrente elettrica, se non esistono già dei
punti di collegamento a norma, è necessario collegare un quadro elettrico di
cantiere. Tutti i quadri principali dovranno essere installati in modo sicuro
preferibilmente vicino al punto di consegna dell'energia elettrica dell'ente
distributore. Il quadro di cantiere deve avere tutte le protezioni necessarie e
deve essere dotato di prese industriali. Gli armadi che li contengono devono
poter proteggere le parti attive da urti e vibrazioni.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 47
Q u a d r i e l e t t r i c i d i c a n t i e r e
Tutti i circuiti che alimentano prese e spine devono essere protetti da
interruttori differenziali ad alta sensibilità (30mA).
La protezione contro i contatti diretti è possibile anche mediante l'impiego
della bassissima tensione di sicurezza (BTS) tramite trasformatori di sicurezza,
anche se spesso non risulta applicabile a causa delle grandi potenze richieste.
Può essere utilizzata anche la protezione mediante la "separazione dei circuiti"
tramite trasformatore di isolamento (TST) alimentando ogni singola presa con
un suo trasformatore, sistema scarsamente utilizzato perché ingombrante e
costoso.
Q u a d r o d i c a n t i e r e c o n t r a s f o r m a t o r e d i i s o l a m e n t o
Tutti i componenti devono possedere grado di protezione minimo IP44 ad
eccezione dei quadri per la distribuzione dell'energia. I quadri devono avere
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 48
grado di protezione maggiore dell’ IP43 (ridotto a IP21 quando la porta viene
aperta per brevi periodi, per manovrare gli interruttori contenuti); se il quadro
contenesse prese e spine il grado di protezione dovrà comunque essere,
durante il loro impiego, IP43.
È necessario completare l’opera di distribuzione con:
• collegamento di terra efficiente (da allacciare all'apposito morsetto
sulla carcassa o in morsettiera),
• protezione meccanica del cavo di alimentazione dal punto di
consegna all’armadio quadro,
• proteggere adeguatamente i circuiti utilizzatori contro i sovraccarichi
e i corto circuiti,
• offrire un sufficiente potere di interruzione contro i corto circuiti.
Di maggiore diffusione all’interno del cantiere sono i quadri di distribuzione
necessari alla distribuzione dell'energia elettrica, questi devono, invece,
soddisfare le seguenti specifiche:
• possedere proprie protezioni contro i sovraccarichi e i corto circuiti
coordinate con quelle a monte per evitare aperture indesiderate,
• essere dotati di propri interruttori differenziali,
• avere un grado di protezione non inferiore a IP44,
• avere prese interbloccate, in particolare se esiste il pericolo
incendio-esplosione.
Inoltre, nel caso il lavoro venga effettuato con le seguenti aggravanti:
• lavoro in luogo ristretto, che significa che l’addetto si infila in un
luogo o in un armadio nel quale non può non entrare in contatto con
parti a terra (es. quadri elettrici, gabbie di isolamento dei
trasformatori),
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 49
• lavoro in luogo conduttore, quando l’operaio deve necessariamente
poggiare con il corpo su parti metalliche generalmente a terra (es.
quadri elettrici, carpenterie e pali metallici),
• lavoro in luogo umido, nel caso in cui l’addetto sia a contatto con
liquidi o si trovi in luoghi molto umidi (es. cisterne, cunicoli
sotterranei),
di devono alimentare i circuiti di cantiere che forniscono alimentazione alla
particolare lavorazione mediante trasformatore di isolamento.
Nei lavori in vicinanza di forniture di elevata potenza (es. cabina di
trasformazione), nel caso si abbia necessità di una fonte di BT per alimentare
gli apparecchi di cantiere, va evitato di collegarsi con mezzi di fortuna! La
connessione per l’energia di cantiere deve essere prelevata da apposita presa
protetta o tramite quadro di cantiere (dopo aver verificato che il Potere di
Interruzione dell’interruttore generale sia adeguato alla corrente massima di
corto circuito della sorgente).
Nel caso l’ente erogatore non abbia comunicato la corrente di corto
circuito massima del punto di consegna al quale ci colleghiamo, è buona regola
aggiungere al quadro di cantiere una protezione a fusibile che garantisca in
ogni caso l’apertura del circuito anche se l’interruttore non ce la faccia.
Luoghi con rischio di esplosione o di incendio
Non è banale installare un impianto sicuro in locali a rischio incendio,
viene qui accennato qualche principio della regola dell’arte. La norma tecnica di
riferimento è la CEI 64-2. La norma CEI 64-8 Variante V2 applica prescrizioni
molto specifiche a determinati ambienti che in caso di incendio presentano un
rischio maggiore rispetto a quelli ordinari.
Gli ambienti possono essere a maggior rischio in caso d'incendio per:
• elevata densità di affollamento, elevato tempo di sfollamento in caso
di incendio ed elevato danno ad animali e cose; ad es. teatri,
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alberghi, scuole, supermercati, gallerie, ospedali, edifici con altezza
superiore a 24 m ed edifici a valore storico/artistico;
• aventi strutture combustibili, ad es. strutture portanti in legno;
• 3) alto carico di incendio: presenza di materiale infiammabile o
combustibile in lavorazione, convogliamento, manipolazione o
deposito; ad es. carta, legno, lana, paglia, grassi ed olii.
Anzitutto, tralasciando tutte le altre classi di impianti sicuri, va data una
definizione importante; si classificano come impianto di sicurezza quelli indicati
in tabella (norma UNI 64-2).
Abbreviazioni relative agli impianti a sicurezza
AD = a sicurezza
AD-A = a sicurezza di tipo approvato
AD-F = a sicurezza funzionale
AD-FE = a sicurezza funzionale contro l'esplosione
AD-FT = a sicurezza funzionale a tenuta
AD-I = a sicurezza intrinseca
AD-PE = a sicurezza a prova di esplosione
AD-S = a sicurezza di tipo speciale
AD-SI = a sicurezza a sovrapressione interna
AD-T = a sicurezza a tenuta
C l a s s i f i c a z i o n e d e g l i i m p i a n t i a s i c u r e z z a
La regola dell’arte impone, almeno in linea di massima, le seguenti
prescrizioni:
• gli impianti non devono essere l'origine di incendio o esplosioni
(provocando l’innesco di sostanze infiammabili);
• gli impianti non devono essere mezzo di propagazione dell'incendio;
• gli impianti non devono sviluppare sostanze tossiche dannose
durante la loro combustione in caso di incendio;
• in alcuni casi, gli impianti devono assicurare la continuità di sevizio
anche durante l'incendio per permettere operazioni vitali o di fuga;
• gli impianti devono essere realizzati in modo da agevolare
l'evacuazione dei locali e in modo da evitare il panico nelle persone
in caso di incidente.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 51
Da tenere presente che un incendio (o, peggio, l’esplosione) si può
innescare per cause dovute all'impianto elettrico solo quando nel medesimo
ambiente coesistano condizioni di seguito elencate (presenza di comburente,
combustibile ed innesco):
• formazione di una miscela infiammabile o esplosiva di gas o di
vapori o di polveri con l'atmosfera, oppure accumulo di materiale
esplosivo o combustibile;
• produzione di una scintilla, di un arco o di temperature superficiali
elevate in qualche componente dell'impianto.
Il “centro di pericolo” è un elemento o una parte di impianto in
corrispondenza del quale vi può essere emissione di sostanze pericolose o un
cumulo di materiali esplosivi o combustibili. I centri di pericolo si distinguono in
due categorie:
• centro di pericolo di 1° grado dove si hanno emissioni in condizioni
ordinarie;
• centro di pericolo di 2° grado dove si hanno emissioni in caso
guasto.
Per quanto riguarda i locali questi vengono distinti secondo i luoghi
pericolosi, che sono raggruppati in quattro classi in relazione alla natura
chimica, alle caratteristiche fisiche e alle quantità delle sostanze presenti:
• Classe 0: luoghi con presenza di materie esplosive (pericolo di
esplosione).
• Classe 1: luoghi con presenza di sostanze pericolose sotto forma di
gas o vapori infiammabili nelle condizioni indicate dalla norma
(pericolo di esplosione e incendio).
• Classe 2: luoghi con presenza di polveri infiammabili o che possono
dare luogo a miscele esplosive se in sospensione nell'aria (pericolo
di esplosione e incendio).
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• Classe 3: luoghi con presenza di sostanze pericolose per lavorazione
o deposito nelle condizioni indicate dalla norma; sostanze
combustibili, sia allo stato fluido che allo stato di fibre o di trucioli
quali legno in tavole, cartone, manufatti infiammabili, lana, paglia,
olii e grassi lubrificanti, ecc.. (pericolo di incendio).
Per i luoghi di Classe 3 si considerino le prescrizioni contenute nella Norma
CEI 64-8.
I locali ove vengono lavorati o immagazzinati materiali combustibili,
liquidi, solidi, o in polveri quali: falegnamerie, cartiere, laboratori tessili, luoghi
con trattamento di resine, vernici, prodotti agricoli, lana, piumino, segatura
rispondono a quelli a maggior rischio incendio/esplosione. Detti impianti a
sicurezza, i componenti che nel funzionamento normale possono produrre archi
o scintille (innesco di miscele) o superare le massime temperature ammesse
(accensione per raggiunta temperatura di fiamma) devono essere racchiusi in
custodie aventi gradi di protezione adeguati come di seguito elencati:
• classe 2 con polveri conduttrici almeno IP55;
• classe 2 con polveri non conduttrici almeno IP44 o IP55;
• classe 2 con provvedimenti di asportazione polveri almeno IP40;
• classe 3 almeno IP44 o IP55.
Gli impianti a sicurezza possono essere completati di condutture in cavo
multipolare in aria, in tubo rigido, in canale ed in condotti a sbarre. I tubi
metallici si usano quando è necessario proteggere i tubi da urti violenti. Tutti i
tubi devono essere in materiale autoestinguente, quindi devono rispondere alle
norme CEI 23-8, 23-14, 23-35 e 23-39. Per la posa delle condutture a vista ad
altezza inferiore a 2.5 m deve essere utilizzato il tubo pesante (definito come
“medio” nella norma CEI 23-39); può anche essere utilizzato il tubo medio
purché vengano utilizzati cavi non propaganti l’incendio. Le connessioni alle
macchine operatrici devono essere effettuate con tubo pesante oppure, in
assenza di sollecitazioni meccaniche, possono essere utilizzati cavi multipolari
con guaina, ad esempio tipo FG7OR 0,6/1 o N1VV-k o FROR 450/750.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 53
I cavi elettrici dei sistemi a 230/400 V devono avere una tensione
nominale almeno di 450/750 V. Sono necessari cavi non propaganti l’incendio
come, ad esempio, N07VK, N1VV-k, o FROR 450/750V. In alcuni casi sono
ammessi anche cavi con caratteristiche minori ma devono essere incubati in
canali stagni.
E’ assolutamente vietato installare le condutture elettriche negli stessi
cavedi che già contengano condotti di sostanze infiammabili (gas).
Le prese a spina devono essere interbloccate CEE e devono presentare un
grado di protezione almeno IP44.
Anche gli apparecchi di illuminazione devono rispondere a particolari
specifiche, indicate dal costruttore, in particolare devono avere un grado di
protezione minimo pari a IP44.
Per quanto concerne l’impianto di terra è fondamentale mettere in atto
l’equipotenzializzazione; l’impianto di messa a terra non serve solamente per la
protezione dai contatti indiretti ma per evitare che, in caso di sovratensioni, si
verifichino scariche fra le parti metalliche. Vanno quindi collegati a terra i tubi
che entrano nell’impianto e tutte le altre parti metalliche a rischio, i cavallotti
vanno realizzati con cavo da 4 mm2 se non protetto meccanicamente,
altrimenti è sufficiente il 2,5 mm2.
Ricapitolando, gli impianti elettrici, in questo caso, devono possedere le
seguenti caratteristiche di massima:
• una adeguata resistenza alle condizioni e sollecitazioni dovute
all'ambiente;
• le custodie protettive, i tubi, le canale, i cunicoli di protezione dei
cavi devono essere di materiale autoestinguente;
• non è ammesso l'impiego di conduttori nudi;
• i cavi, se non posati in tubi, canalette o cunicoli, dovranno avere
requisiti di non propagazione dell'incendio;
• la sezione minima ammessa per i conduttori dei cavi è di 1,5 mm²;
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• le giunzioni e le derivazioni dovranno essere racchiuse in custodie
aventi gradi di protezione IP55 per installazioni in luoghi di classe 2
con presenza di polveri conduttrici e IP44 per installazioni in luoghi
di classe 1, per installazione in luoghi di classe 2 con presenza di
polveri conduttrici e in luoghi di classe 3;
• è ammessa la posa dei cavi graffettati o fissati non racchiusi in
involucri. I cavi non armati, per un'altezza fino a 2.5 m sui piani di
lavoro, devono essere protetti meccanicamente in modo da poter
resistere alle azioni meccaniche cui possono essere sottoposti;
• le macchine devono essere protette individualmente contro i
sovraccarichi;
• nei luoghi di classe 2 le prese e spine devono essere di tipo
interbloccato e garantire il grado di protezione prescritto sia a spina
inserita che a spina disinserita;
• non è ammesso l'impiego di interruttori unipolari;
• il numero dei componenti elettrici deve essere limitato a quelli
necessari per l'uso degli ambienti stessi;
• l'emissione di gas tossici e fumi opachi in caso di incendio deve
essere eliminata;
• i dispositivi di manovra, controllo e protezione devono essere
installati in modo tale che non siano accessibili al pubblico e siano
facilmente manovrabili dal personale addetto o posti in involucri
apribili con chiave o attrezzo;
• è vietato l'uso del sistema TN-C, con conduttore PE e N coincidenti
nel PEN;
• la protezione meccanica delle condutture a portata di mano deve
essere protetta contro i danneggiamenti prevedibili durante una
evacuazione;
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 55
• i circuiti che entrano o attraversano gli ambienti a maggior rischio in
caso di incendio vanno protetti contro le sovracorrenti, installando i
dispositivi di protezione a monte di tali ambienti;
• le barriere tagliafiamma devono essere installate in ogni
attraversamento di solai (cavedi) o pareti che delimitano il
compartimento antincendio.
Locali adibiti ad uso medico
Per chi si trovasse ad operare il locali ad uso medico si danno alcune
prescrizioni di base sull’installazione; la normativa di riferimento è la CEI 64-8,
64-4 e 64-13 (sono inclusi in questa categoria anche i veterinari ed i saloni di
bellezza).
Ogni presa e spina nei locali per chirurgia, per sorveglianza o per terapia
intensiva e per anestesia, deve avere un proprio dispositivo di protezione
di massima corrente. Tale dispositivo può essere di tipo unipolare.
L’impianto può essere TT, TN o IT, comunque con prescrizioni più ristretta
sull’intervento delle protezioni.
In caso di apparecchi elettromedicali applicati al paziente (locale tipo A) è
necessaria l’equipotenzializzazione (collegamento a terra di tutte le masse
estranee accessibili) , nel caso di locali senza applicazioni di macchinari (locale
tipo B) è sufficiente l’installazione dell’interruttore differenziale da 30mA.
Come da norma CEI 64-50, si richiede l’installazione di interruttori
differenziali di tipo A (di tipo B per i circuiti trifase); tale necessità deriva dal
fatto che le apparecchiature elettromedicali potrebbero drenare verso terra
correnti continue.
Non vengono richieste prese particolari o interbloccate, le prese possono
essere anche di tipo domestico. Nel caso che vi sia un trasformatore di
isolamento, le prese di detto circuito veono essere differenti da quelle degli
altri circuiti. Nei locali per chirurgia le spine che alimentano gli apparecchi
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 56
elettromedicali devono essere non intercambiabili con quelle che in genere
alimentano grosse apparecchiature con potenza assorbita superiore a 5 KVA
essendo due circuiti di natura diversa.
I conduttori di protezione collegati ai contatti di terra delle prese a spina
devono essere collegati al nodo equipotenziale del locale in modo visibile, con
possibilità di disinserzione individuale e di permanente accessibilità. Nelle prese
non è ammesso l’entra-esci del conduttore PE, vanno effettuate delle
derivazioni del PE con morsetto a vite che, a loro volta, vanno a collegarsi ai
singoli frutti di una presa.
I contatti di protezione di prese e spine disposti vicini tra loro possono
essere connessi a una stessa dorsale di sezione non inferiore a quella più
elevata tra i conduttori di protezione connessi al nodo equipotenziale del locale.
Fra ogni presa o spina ed il nodo equipotenziale del locale è ammessa una
sola giunzione o un solo nodo intermedio.
Nei locali ove si usano quantitativi di gas anestetici esplosivi si devono
attuare, per le prese e spine, particolari prescrizioni. Se i quantitativi di gas
esplosivi sono minimi (inferiori ai valori riportati i tab. 1 CEI 64-4) gli impianti
elettrici per una fascia di 50 cm di altezza dal piano di calpestio devono avere
grado di protezione dell'involucro non inferiore a IP 44.
Impianti tecnologici
Gli impianti elettrici non possono prescindere dalla loro coesistenza de
integrazione con gli impianti tecnologici. All’impianto di distribuzione elettrica si
sommano gli impianti telefonici, di comunicazione (reti dati), televisivi, di
sicurezza e supervisione, di controllo di accesso e presenza, di rilevazione
incendi, etc.. La regola fondamentale per le condutture dei cavi di segnale è
che detti circuiti non devono essere inseriti all’interno delle condutture dei cavi
di energia, salvo alcune eccezioni. Di seguito sono elencate le possibili
installazioni:
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• cavi di energia e di segnale entro tubi, passerelle o canale separati;
tutte le derivazioni devono anche possedere scatole separate;
• cavi di energia e di segnale entro lo stesso condotto ma separato da
setto isolante, la stessa cosa vale per le scatole;
• cavi di energia e cavi di segnale nello stesso condotto, purché i cavi
di segnale abbiano isolamento sufficiente a sopportare la tensione
applicata ai cavi di energia; i cavi non devono essere interrotti ed
accessibili.
Gli impianti di base generalmente sempre presenti sono quelli telefonici, la
norma di riferimento è la CEI 103-1.
Normalmente, una volta avuto l’allaccio della rete telefonica, si installa un
centralino e, di conseguenza, si procede con un impianto radiale che si diparte
ad albero su più livelli per servire ogni singola utenza.
L'impianto di distribuzione telefonica è a carico dell'utente e consiste in:
• tubazioni e/o canalizzazioni di raccordo dell'edificio alla rete
telefonica esterna;
• montanti e cassette di derivazione;
• locali tecnici dove trovano alloggiamento le centrali telefoniche
interne di proprietà.
Le scatole telefoniche unificate Telecom (punti telefonici) vanno incassate
ad un'altezza compresa tra i 25 e i 35 cm dal pavimento. I normali corpi presa
(cestello+frutti) prevedono l’installazione di connettori telefonici tipo RJ11
come quello raffigurato, con le relative connessioni, in figura.
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C o n n e t t o r e R J 1 1 v i s t o d a l l a t o i n f e r i o r e ; 2 : n e r o , 3 : r o s s o , 4 : v e r d e , 5 : g i a l l o
Si consiglia di collocare i punti telefono accanto a una presa di corrente in
modo da facilitarne l'abbinamento con apparecchiature che necessitino di
alimentazione elettrica. Comunque detto accoppiamento è utile per creare
comodi punti di lavoro; generalmente si installa un gruppo prese di corrente ed
un gruppo prese dati che comprende una presa di rete ed una presa telefonica.
Le cablature telefoniche devono avvenire con le apposite morsettiere
dotare di serracavo a vite o a molla. I cavi telefonici non devono essere
interrotti, per quanto possibile e le connessioni devono essere effettuate
solamente nelle scatole di derivazione e nelle morsettiere dei gruppi centralino.
Oltre al fatto che i cavi di impianti differenti devono essere installati in
condutture separare, alcune compagnie telefoniche richiedono che le
condutture telefoniche non sia interessate da altri circuiti, anche se di segnale.
Altro impianto con distribuzione radiale è quello radio-televisivo. La
distribuzione è molto simile a quella telefonica con la differenza che i montanti
provengono dall’alto e non dal basso di un edificio. Di conseguenza, se non si
ha un unico montante ma più discese, vanno predisposti dei condotti di sezione
maggiore ai piani alti e di sezione minore a quelli bassi.
Normalmente vengono utilizzati dei cavi coassiali con impedenza di 75
Ohm; ultimamente si tende ad installare quelli per uso satellitare, sia perché
hanno una attenuazione di segnale minore, sia per prevedere eventuali
ampliamenti del sistema.
Le condutture non hanno specifiche particolari, vale quanto già detto per
gli impianti elettrici.
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 59
Gli apparecchi elettronici interessati da detta distribuzione sono
regolamentati dalla norma CEI 12-13. Per quanto riguarda le antenne si fa
riferimento alla CEI 12-14 e 12-16 e, per finire, le misure vengono
regolamentate nella CEI 12-17.
Di grande importanza è il cablaggio strutturato delle reti dati. Oggi non è
più possibile concepire un edificio, specialmente se adibito ad uso ufficio, senza
una rete interna per lo scambio di dati e per l’accesso ad Internet.
Anche questo tipo di impianto risulta essere di tipo radiale, con la
differenza che in ogni cassetta di derivazione deve essere installato un
apparecchio ripetitore di segnali, l’HUB. Di conseguenza ogni diramazione deve
essere realizzata includendo un apposito armadio di larghezza circa 600 mm
(per il montaggio dei componenti standard 19’’); detti armadi possono avere
profondità fino a 600 mm ed altezze variabili da 40 mm a 180 mm, in funzione
del numero di derivazioni. Quanto detto è evidente nello schema di figura.
S c h e m a r a d i a l e d i u n a r e t e d a t i / t e l e f o n o
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 60
Ad ogni armadio le linee provenienti dai punti presa devono essere
attestate ad un apposito pannello di smistamento (patch anel) collegando i cavi
direttamente alla morsettiera, come mostrato in Fig.6.25. Sul pannello di
smistamento deve essere segnata e/o numerata ogni linea in relazione alla
corrispondenza con il locale che serve.
Dal patch panel le linee vengono portate all’apparecchio derivatore (detto
anche concentratore o HUB) tramite dei cavetti già pronti che utilizzano
connettori RJ45 (in figura). Dal derivatore, a sua volta, partirà la linea dati che
lo alimenta fino a raggiungere il livello superiore dell’albero.
S c h e m a g e n e r a l e d i c a b l a g g i o d i u n a r e t e d a t i
La scelta del cavo dipende dalla protezione che si desidera assicurare
contro le perturbazioni elettromagnetiche. Esistono 3 tipi di cavi
• il cavo UTP è il cavo standard; economico, facile da installare serve
per un ambiente non perturbato da disturbi;
• il cavo FTP dispone di uno schermo di protezione che permette di at-
tenuare le perturbazioni;
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 61
• il cavo STP è un cavo blindato, che assicura un livello di protezione
contro le perturbazioni da disturbi molto buono.
Per questi 3 tipi di cavi, un altro criterio da prendere in considerazione è il
valore dell’impedenza (Ohm, Ω). L’utilizzo di un cavo 100 Ω è d’uso corrente;
l’utilizzo di un cavo di cat. 5e è da privilegiarsi per anticipare i futuri bisogni in
materia di trasmissione dei dati. È consigliabile frazionare in più zone a
seconda del loro grado di esposizione alle perturbazioni. Per esempio, il
cablaggio di uffici situati in prossimità di officine o laboratori di prova
implicherà la scelta di una soluzione tutta blindata. Al contrario, uffici senza
vincoli particolari potranno essere cablati con cavi UTP.
Si raccomanda il corretto collegamento dello schermo metallico su tutte le
intestazioni, sia nei patch panel sia nelle prese.
Le prese vengono realizzate, come quelle telefoniche sfruttano il classico
sistema a cestelli e frutti presa. I frutti con la presa RJ 45 hanno un codice
colore per facilitare la connessione con il cavo. La lettera A corrisponde al
cablaggio standard EIA/TIA 568A. La lettera B corrisponde al cablaggio
standard EIA/TIA 568B. Da uno standard all’altro, soltanto le coppie 2 e 3 sono
invertite. In ogni caso, in caso di dubbi l’importante è collegare il contatto
numero 1 del patch panel con il contatto numero 1 della presa e così via fino al
numero 8. Nella figura seguente è possibile rilevare le connessioni standard
per i cablaggi di rete; è quindi possibile collegare correttamente i cavi in
funzione dei colori riportati isolamenti degli stessi e su tutte le prese in
commercio.
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C o n v e n z i o n i p e r i l c o l l e g a m e n t o d e i c a v i d i r e t e i n f u n z i o n e d e i c o l o r i
Quando le connessioni degli spinotti sui cavi devono essere effettuate
manualmente, questo deve avvenire tramite l’apposita pinza (in figura) e non
artigianalmente. Le moderne pinze in commercio permettono di chiudere le
spine a 8, a 6 ed a 4 contatti, in maniera tale da permette di lavorare sua sulle
reti che sulla telefonia.
P i n z a p e r i l c o l l e g a m e n t o d e l l e s p i n e t i p o R J 1 1 e d R J 4 5
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 63
Nel caso che si debba effettuare il collegamento principale fra più edifici o
su lunghe distanze, è necessario abbandonare il normale cavo per passare a
collegamenti in fibra ottica. Questo per permettere di diminuire l’attenuazione
del segnale aumentando la velocità di trasferimento ed eliminando problemi e
disservizi. In questa sezione viene tralasciato per semplicità di discutere i
sistemi in fibra ottica.
Pianta di impianto elettrico
La fase di installazione di un qualsiasi impianto prevede la lettura da parte
degli installatori del progetto esecutivo e della sua interpretazione. La bontà
dell’installazione dipende spesso dalla qualità e dalla chiarezza del progetto;.è
comunque necessario saperlo leggere con facilità.
Normalmente le piante di un progetto redatto correttamente sono divise in
più tavole, ognuna inerente ad una specifica parte di impianto. In genere si
trovano le seguenti suddivisioni:
• pianta generale: schema di distribuzione generale, quadri, scatole di
derivazione;
• pianta pavimento: condutture di connessione alle scatole e posizione
prese;
• pianta soffitto: condutture di connessione alle scatole e posizione di
apparecchi di illuminazione ed interruttori, apparecchi montati in
elevazione;
• pianta telefono: condutture di connessione alle scatole e posizione
dei punti di connessione alle linee telefoniche;
• pianta rete dati: condutture di connessione agli armadi concentratori
e posizione delle prese della rete dati;
• eventuali prospetti di pareti attrezzate come librerie illuminate e o
cucine;
Corso di Base di Impianti Elettrici Ing. Stefano ELIA 64
• eventuali dettagli per impianti in punti particolari, ad esempio per
impianti incassati in strutture di arredo e vetrine.
L’elenco di cui sopra è soggetto a modifiche a seconda della complessità
dell’impianto. Si possono trovare impianti semplici con tutto indicato su di una
pianta ed impianti più complessi, nei quali si ha necessità di aggiungere anche
le piante per i circuiti di antiintrusione, videosorveglianza, radio-TV, controllo di
accesso, circuiti elettrici in continuità assoluta, circuiti elettrici di illuminazione
di emergenza, etc…
A titolo di esempio si riporta nella figura seguente la pianta generale-
pavimento di un progetto di impianto elettrico. Questa indica chiaramente,
partendo dalla scatola principale di piano, dove devono essere installate le
condutture principale e le relative scatole di derivazione; la pianta indica quali
tipi di prese devono essere installate, con la relativa posizione.
Da notare che, sulle condutture, vi è indicato anche il tipo di cavo e la
sezione con cui realizzare i collegamenti.
Sulle piante può essere indicata qualsiasi prescrizione o installazione,
come, ad esempio, quella dei collegamenti equipotenziali di alcuni locali come
quelli ad uso bagno.
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P r o g e t t o d i i m p i a n t o e l e t t r i c o : p i a n t a g e n e r a l e e p a v i m e n t o
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La corretta lettura di un progetto dipende dalla chiarezza con la quale è
stata redatta la tavola della legenda: questa fornisce la possibilità di
interpretare (anche per chi non li conoscesse) tutti i simboli standard utilizzati
nel progetto. Si riporta, a titolo di esempio, quella corrispondente all’esempio
appena mostrato nella tabella seguente.
L e g e n d a
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Schemi unifilari
Gli schemi unifilari sono un essenziale elaborato di progetto; questi
contengono tutte le informazioni relative all’impianto, sia in termini di
dimensionamento, sia intermini di collegamento e gerarchia dei circuiti.
Si vede, di seguito, un semplice schema elettrico unifilare monofase che
potrebbe essere di tipo civile/domestico. Ad esempio, l’interruttore generale
QS1 potrebbe essere dedicato alla funzione di Dispositivo Generale collegato
immediatamente a valle del contatore. Gli interruttori QS2, 3, 4 e 5 potrebbero
alimentare separatamente l’impianto luci, le prese, la cucina ed il bagno con lo
scaldaacqua elettrico. Da notare che esiste un solo interruttore differenziale a
livello di dispositivo generale, in caso di apertura per una dispersione verso
terra l’intero impianto verrebbe disalimentato; sarebbe meglio avere un
differenziale per ogni circuito (più costoso).
Inoltre va notato come viene chiarito nello schema che la mess a terra
(PE) non viene mai interrotta da nessun interruttore o sezionatore e distribuita
separatamente.
S c h e m a u n i f i l a r e m i n i m o c o n u n s o l o i n t e r r u t t o r e g e n e r a l e m a g n e t o t e r m i c o e d i f f e r e n z i a l e e q u a t t r o c i r c u i t i d e r i v a t i p r o t e t t i d a
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