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Le norme sui quadri elettrici CEI-EN 61439-1 e 2 codificate CEI 17-113 e 17-114

Le norme sui quadri elettrici CEI-EN 61439-1 e 2 codificate CEI 17-113 e 17-114

ITIS Leonardo da Vinci - Parma venerdì 25 giugno 2010

© ABB Group 26 giugno 2010 | Slide 1

e le persone intervenute all’incontro

ringrazia il Collegio Periti di Parma

L’impianto elettrico e i quadri di Bassa TensioneDopo vent’anni cambia il cuore dell’impianto BT

Alta tensione

Media tensione


tensione

Bassa tensione

L’offerta quadristica di ABB per l’impianto utilizzatoreQuadri di distribuzione, di potenza e d’automazione


ABB MNSABB MNS ABB MNSABB MNS--RR

ABB IS2ABB IS2 ABB Normal centerABB Normal centerautomazione

macchine

Grosso industriale Alte potenze

ABB Gemini ABB altri centraliniCivile

Domestico

L’offerta quadristica di ABB per l’impianto utilizzatore Quadri per civile, terziario ed industriale


ABB ArTu

ABB Gemini ABB altri centralini

Terziario avanzato

Ipermercati, alberghi, ospedali, teatri

CivileDomestico

La nuova Norma QuadriCEI EN 61439Il nuovo progetto normativo

© ABB Group 26 giugno 2010 | Slide 5© ABB Group 26 giugno 2010 | Slide 5

IEC 60439-1 Ed. 4.0Quadri di bassa tensione - Parte 1: Quadri di serie (AS)

e non di serie (ANS) + Emendamento 1, 1 / 2004 + Corrigendum 1, 11/2004 http://www.iec.ch

Le precedenti norme internazionali IEC 60439E quelle europee CEI EN 60439


http://http://www.cenelec.org

Norma CEI 17-13/1 (CEI EN 60439-1 Ed.4 2000)Apparecchiature soggette a prove di tipo (AS) e appar. parzialmente soggette a prove di tipo (ANS)+ V1 2005 (fasc.7543) CEI EN 60439-1/A1 - Norma CEI 17/43, 2000 (fasc.5756) - Norma CEI 17/52, 1997 (fasc.3442r)

CEI EN 61439-1 Questa norma si applica ai Quadri- sia progettati, fabbricati e verificate una tantum, - sia standardizzati e fabbricati in quantità.

Requisiti supplementari possono essere richiesti per Quadri per navi (IEC 60092-302)

Le prime norme disponibili del nuovo CEI EN: Si parte con le due nuove CEI EN 61439-1 e 61439-2


Quadri per navi (IEC 60092-302)Quadri per Veicoli su rotaia Apparecchi in atmosfere esplos. da IEC 60079 e 61241Quadri a bordo macchina dalla IEC 60204

CEI EN 61439-2Definisce i requisiti dei quadri di potenza per sezionamento-protezione (CPS-assembly), con tensione nominale < 1000 V in alternata o < 1500 V in continua

Dalle precedenti Norme 60439 alle nuove CEI EN 61439

IEC 60439-1 CEI EN 61439-1 regole generaliCEI EN 61439-2 quadri di potenza

IEC 60439-3 CEI EN 61439-3 quadri di distribuzioneIEC 60439-4 CEI EN 61439-4 quadri per cantiereIEC 60439-5 CEI EN 61439-5 quadri distrib. di potenzaIEC 60439-2 CEI EN 61439-6 sistemi di sbarre

Evoluzione e albero normativo delle CEI EN 61439La futura genesi di qualsiasi quadro elettrico


IEC 60439-2 CEI EN 61439-6 sistemi di sbarre

Il fascicolo standard CEI EN 61439-1, “Parte 1” sarà la norma generale che prescriverà le prestazioni obbligatorie per tutti i quadri di BT, ad esso si aggiunge il fascicolo relativo a quella tipologia di quadro elettrico

La CEI EN 61439-1 sarà la norma base per tutte le sottonorme della famiglia 61439 (per ora 6 totali)

61439 - 1

L’albero genealogico delle nuove CEI EN sui quadriDue già pronte le altre arriveranno


61439 - 3

Distribuzione finale61439 - 2

Di potenza CPS

61439 - 6

Sistemi di sbarre

61439 - 4

Quadri cantiere

61439 - 5Per distribuzionedi potenza

La precedente norma CEI EN 60439-1 sarà sostituita dalle nuove CEI EN 61439-1 e CEI EN 61439-2

60439-161439-1

61439-2

Avvicendamenti normativiDalla vecchia norma due nuove norme


Dal centralino … al power-center

60439-161439-2

La nuova norma non è retroattiva

Nella precedente CEI EN 60439/1:le singole norme erano autonome dalla norma base.Per realizzare un ASD bastava la 60439/3, la quale se del caso ripeteva le specifiche della norma generale.Adesso la conformità è dichiarata alla specifica norma, che però si rifà alla base per le prove e le definizioni standard. Dunque la norma base CEI EN 61439-1 è sempre

La filosofia portante del progetto CEI EN 61439 Superamento graduale delle precedenti 60439


60439-161439-1 e 61439.2

20142010Fino al 2014 ci saràsovrapposizione tra la 60439-1 e le 61439-1 e 2

60439-1 e 60439-x61439-x

2015Intorno al 2015 sarà aggiornato l’intero nuovo pacchetto 61439-x

Dunque la norma base CEI EN 61439-1 è sempre necessaria

ImpiantoDM 37/08CEI 64-8

quadri impianto

00

11

Equipaggiamento elettricoCEI EN 60204

quadro macchinaquadro macchina

Direttive BT, EMC Direttive BT, EMC

La nuova CEI EN 61439 si applica a tutti i quadriCompresi quelli “a bordo macchina”


Direttiva BTDirettiva EMC

CEI EN 61439CEI 23-51

quadri impianto

macchinamacchinaDirettiva macchineDirettiva macchine(Direttiva EMC)(Direttiva EMC)

Direttive BT, EMC Direttive BT, EMC e Macchinee Macchine

CEI EN 61439

Anche la nuova 61439 si applica a tutti i quadri: d’impianto (cabina, distribuzione, ecc) e di macchina (automazione, processo, ecc)

Novità, sparisce la norma per involucri vuotiI contenuti rientrano nella norma generale

I requisiti della norma per involucri vuoti da assiemare, IEC 62208, saranno inseriti nelle diverse norme specifiche


CEI 17-71 (settembre ‘99)

Verifica del progetto:verifica eseguita su un quadro prototipo o su parti di esso, per dimostrare che il progetto soddisfa le prescrizioni della Norma specifica del quadro.

E’ la sostanza della norma

La novità principale della nuova CEI EN 61439-1 Nasce l’approccio sperimentale-analitico


Sono 3 i modi di verifica: riguardano il costruttore originale (V.), che le svilupperà adeguatamente all’interno di cataloghi e guide di cablaggio.

Nel caso il costruttore finale o del quadro (V.), volesse modificare ulteriormente il quadro, esso si aggiungerebbe al costruttore originale, assumendone la stessa definizione e conservando quella di “costruttore del quadro” (V.)

Fine dualità AS e ANS nella nuova CEI EN 61439-1 Tre strade diverse conducono allo stesso traguardo

Un quadro sarà conforme alla nuova CEI EN 61439 se risponde ad almeno una delle 3 seguenti procedure (verifiche di progetto):- Verificato con prova in laboratorio (ex prove di tipo)- Verificato attraverso calcoli- Verificato con criteri fisico/analitici o deduzioni progettuali (regole di progetto)


(regole di progetto)

Ieri le 60439 Oggi le CEI EN 61439

Nuovi modi di verifica della conformità di un quadro Sulle ceneri del passato si costruisce il futuro


Fine della dualità AS e ANS, nasce l’approccio analitico-sperimentale: un quadro sarà conforme alla CEI 61439 se risponde ad uno dei tre modi di verifica

AS ANS

Provatoal tipo

Calcolato o estrapolato

Provedi verifica

Verifichecon calcoli

Regole di progetto

Quadro conforme alla norma

Prove di verifica: test effettuati su un campione per verificare che il progetto soddisfa i requisiti pertinenti la norma (le precedenti prove di tipo)

Verifica con calcolo o valutazione (3.9.3): verifica con analisi o calcolo, applicate ad un campione a

Nuovi concetti e definizioni nella CEI EN 61439-1 Evoluzione linguistica della norma


con analisi o calcolo, applicate ad un campione a dimostrare che il progetto soddisfa i requisiti della norma.

Regola di progetto (3.9.4): specifica regola per la progettazione di un quadro, che può essere alternativa al test

Prove di verifica

Le prove di verifica si effettuano in laboratorio su più quadri prototipi. Sono onerose per costo, attrezzature e tempo.

Se le precedenti prove (di tipo) secondo la IEC 60439, soddisfano anche i requisiti della nuova IEC 61439,

Nuovi concetti e definizioni nella CEI EN 61439-1 Cambia la forma, non la sostanza e resta il rigore


soddisfano anche i requisiti della nuova IEC 61439, la verifica di tali requisiti non deve essere ripetuta

Nuovi concetti e definizioni nella CEI EN 61439-1 Il costruttore si sdoppia in “pensiero e azione”

Dal Sistema costruttivo prestabilito al “Sistema di quadri”

Costruttore originale:organizzazione che ha effettuato il progetto originale e le verifiche in accordo con la presente Norma e con le Norme specifiche del quadroIn sostanza chi propone, come ABB, un “sistema di


In sostanza chi propone, come ABB, un “sistema di quadri”, (progetta e realizza l’intera famiglia di quadri, esegue le prove di verifica, calcola e deriva con le regole di progetto, distribuisce cataloghi e componenti sciolti da assiemare)

Costruttore del quadro:organizzazione responsabile del quadro finito.In sostanza, chi assembla, collauda e targhetta (CE) il quadro montato, cablato e fornito all’impiantista.

Le tre modalità di verifica riguardano il costruttore originale (V.), che le svilupperà adeguatamente all’interno dei propri cataloghi e guide di cablaggio, offrendo un ampio ventaglio di soluzioni (schede, tabelle, manualistica, software ecc)

Nel caso il costruttore finale o del quadro volesse derivare

Nuovi concetti e definizioni nella CEI EN 61439-1 Il costruttore originale disegna, prova e propone


Nel caso il costruttore finale o del quadro volesse derivare ulteriormente il quadro, esso si aggiungerebbe al costruttore originale, assumendone la stessa definizione e conservando quella di “costruttore del quadro”

Nuovi concetti e definizioni nella CEI EN 61439-1 Il “sistema di quadri” individua il costruttore originale


Nuovi concetti e definizioni nella CEI EN 61439-1 Il costruttore (finale) del quadro

Costruttore del quadro: è il responsabile del quadro finito, cioè chi assembla, collauda e targhetta (CE) il quadro finito


Assemblatore Progettista Impresa

Il quadrista è chiunque abbia una partita IVA- non servono requisiti professionali o titoli di studio- non ci sono esami di idoneità da superare- non è prevista una patente pubblica- l’installatore può realizzare quadri elettrici e fatturarli

Dalla collana tecnica di ABB SACE l’utile quaderno N°4: “Gli interruttori ABB nei quadri di bassa tensione”

Specifiche da indicare nella DICO allegata al quadroLa completa identità del quadro a norme

Grandezze identificative del quadro (DICO)

a) tensione nominale (Un) (del quadro) (vedi 5.2.1);b) tensione nominale d’impiego (Ue) (vedi 5.2.2);c) tensione nominale di tenuta a impulso (Uimp)

(vedi 5.2.4);d) tensione nominale di isolamento (Ui) (vedi 5.2.3);


d) tensione nominale di isolamento (Ui) (vedi 5.2.3);e) corrente nominale del quadro (InA) (vedi 5.3.1);f) corrente nominale di ogni circuito (Inc) (vedi 5.3.2);g) corrente ammissibile di picco (Ipk) (vedi 5.3.4);h) corrente ammiss. di breve durata (Icw) (vedi 5.3.5);i) corrente nominale di cortocircuito condizionata (Icc)

(vedi 5.3.6);j) frequenza nominale (fn) (vedi 5.4);k) fattore/i nominale/i di contemporaneità (RDF)

(vedi 5.3.3)

La marcatura del quadro secondo la CEI EN 61439Si arricchisce la targhetta dei nuovi quadri

Il costruttore del quadro deve apporre una o più targhe, visibili, indelebili e leggibili quando il quadro è in esercizio. La conformità è verificata con prova e mediante esame a vista.

Le 4 specifiche necessarie sulla targhetta:


Le 4 specifiche necessarie sulla targhetta:- Costruttore del quadro,

chi è responsabile e risponde legalmente del quadro - Matricola o altro codice univoco

(stringa alfanumerico a discrezione del costruttore)- Data di costruzione (in passato non richiesto)- Norma di riferimento (in passato non richiesto)

- Elettroquadri Spinelli- N°1457-97/879 AS- Norma CEI EN 61439-2

Esempio di targhetta

Marcatura CE e targhetta secondo la CEI EN 61439Conferme e aggiunte al passato


61439-2- 5 maggio 2009In 63 A 50 HzUe 230/400 VCircuiti 1 2 3 4In (A) 32 25 10 10Icw 50 kA

IP2XC

La conformità alla nuova norma 614390 è sufficiente (non necessaria) per la marcatura CE e l’esportabilità in Europa

Il costruttore (del quadro) e la comunicazioneGestire in sicurezza il quadro (uso e manutenzione)

Il costruttore del quadro deve specificare nei documenti -cataloghi le eventuali condizioni particolari per l’installazione, l’uso e la manutenzione del quadro e degli equipaggiamenti in esso contenuti.

Se esiste una condizione speciale di servizio, essa deve


Se esiste una condizione speciale di servizio, essa deve essere conforme con le prescrizioni particolari applicabili o si deve prevedere un accordo particolare tra il costruttore del quadro e l’utilizzatore (allegato C).

L’utilizzatore deve informare il costruttore del quadro se esistano queste condizioni eccezionali di servizio.

Il catalogo completo dei quadri di BT di ABB SACE

Manuali uso e manutenzione allegati ai prodotti delle serie Tmax ed Emax di ABB SACE

Schemi elettriciCome in passato la norma non li richiede allegati “a tappeto” al quadro ma solo nei casi complessi

Fattibilità di quadri misti Utilizzando CEI EN 61439-1 + CEI EN 60204 impianto (distribuzione) + macchina (automazione)

Logistica del quadro secondo la CEI EN 61439 La questione degli schemi elettrici da allegare


(distribuzione) + macchina (automazione)(oppure CEI EN 60439-1 + CEI EN 60204 finché si può, che risulta più facile)

La CEI EN 61439 e la CEI 23-51 sono del tutto estraneela 23-51 è valida solo in Italia.

Conferma delle variabili elettriche precedentiOvvio qualche ritocco dopo quasi vent’anni

Sono confermate le definizioni relative a:- Ipk corrente ammissibile di picco- Icw corrente ammissibile di breve durata- Icc corrente di corto circuito condizionata- Icp corrente di corto circuito presunta- Uimp tensione d’impulso


imp

- Ui tensione d’isolamento- Un tensione nominale- Ue tensione d’impiego- Gradi di protezione IP

InA = corrente nominale quadro (obbligatoria - novità)- dipende dal numero e tipo di entrate di potenza- con unica entrata è il carico del montante, normalmente inferiore alla taratura dell’interruttore, declassato per la temperatura interna maggiore dell’aria libera

- con più entrate è di fatto la somma dei carichi entranti a regime (limitati dagli interruttori generali se presenti)

La corrente nominale del quadro nelle CEI EN 61439 Prima mancava ma poteva essere meglio definita


Dalla norma: e’ la correnteinferiore tra le seguenti:

- la somma delle correntid’entrata in parallelo;

- la corrente che le sbarresono in grado di distribuire al massimo di carico

In pratica è la più alta corrente circolante o entrante nel quadro nella condizione estrema ma ammissibile di carico

a regime (limitati dagli interruttori generali se presenti)

Una nuova corrente e una ben nota tensione Una scelta di funzionalità e di sicurezza

Inc = Corrente nominale di un circuito- E’ la corrente fissata dal costruttore del quadro in funzione dei valori nominali degli apparecchiinterni, della loro disposizione fisica e della loro utilizzazione.

Uscite attacchi

Punti dove la scarica incombe


Uimp = Tensione nominale ad impulso(specifica nuova e obbligatoria)

- per distanze inferiori a tabella, occorre prova di tipo- fino a 1,5 x distanze tabellate, occorre misurazione- oltre 1,5, sufficiente esame a vista

basi fisse per estraibili

sbarre

Dalle nuove norme CEI EN 61439-1 e 2 Importanti novità di fondo

- La tensione di scarica passa da 120 V 5 s a 60 V 5 s - Viene suggerita la sezione minima del neutro (8.6.1)- non sono più esplicitate le condizioni per

l’alimentazione di componenti elettronici (ex paragrafo7.9), inseriti in verifiche EMC


I calcoli per le sovratemperature sono stati migliorati e la valutazione del fattore di contemporaneità (RDF) è più accurata.

Altre importanti novità della CEI EN 61439Nuove funzionalità dimostrabili con prove

Vengono richieste (e verificate con prove) - la protezione contro la corrosione, - la stabilità termica, - la resistenza agli ultravioletti, - la resistenza degli isolanti al calore,- la resistenza meccanica- mezzi di sollevamento


- mezzi di sollevamento

Nuova definizione delle distanze in aria

Si impone per barriere orizzontali raggiungibili (h<1.6 m) il grado di protezione IPXXD;

Altre importanti novità della CEI EN 61439 Fattore nominale di contemporaneità (RDF)

Il fattore nominale di contemporaneità è il valore, per unità, della corrente nominale, assegnata dal costruttore del quadro, con il quale possono essere caricati simultaneamente ed in maniera continuativa i circuiti d’uscita di un quadro tenendo in considerazione le mutue influenze termiche.


Il fattore nominale di contemporaneità moltiplicato per la corrente nominale dei circuiti, deve essere uguale o maggiore dei carichi presunti per i circuiti d’uscita. I carichi presunti dei circuiti d’uscita devono essere definiti nelle Norme specifiche del quadro.

La posizione di fissaggio influenza i moti termocon-vettivi interni

Condizioni ambientali (poche modifiche)La temperatura all’interno e all’esterno del quadro

La temperatura media ambiente è di 35°C.

Il campo di valori può andare:da -5°C a + 40°C all’internoda -25°C a + 40°C all’esterno


All’interno

All’esterno

All’interno All’esternotemperatura

- 5°C minimo assoluto ammesso

35°C valore medio

temperatura

- 25°C minimo assoluto ammesso

35°C valore medio

tempo tempo

40°C max assoluto ammesso 40°C max assoluto ammesso

Condizioni ambientali (poche modifiche) Umidità all’interno, all’esterno e l’inquinamento

Dati ambientali Installazione interna

Installazioneesterna

50 % (40 °C)< 2000 m

Umidità relativaAltitudine s/m

< 100 % (25 °C)< 2000m

Si dannoquattro gradi di inquina-mento

Grado di inquinam. 1:

Non esiste inquina-


Presenza normale di solo inquinamento non conduttore; occasional-mente si può verificare una conduttività Per apparecchiature destinate ad essere utilizzate ad altitudini


Gradi d’inquinamento

- grado 1 interno molto pulito (ambulatori, alimentari)- grado 2 polvere secca non conduttrice (domestico,- grado 3 polvere persistente conduttrice (industria)- grado 4 inquinamento persistente (petrolchimico)

inquina-mento o soltanto inquina-mento secco e non conduttore. L’inquina-mento è ininfluente

conduttività temporanea provocata dalla condensazione

Per apparecchiature destinate ad essere utilizzate ad altitudini superiori, è necessario tenere in considerazione la riduzione

della rigidità dielettrica, della capacità di interruzione degli apparecchi e dell’effetto di raffreddamento dell’aria.

Condizioni ambientali e contatti direttiGradi IP minimi di protezione

in generalecontatti diretti

x fronte e retro

IP2X IPXXBMinimo IP

Per esterno seconda cifra almeno 3


L’inquinamento provoca una conduttività persistente, causata, per esempio, da polvere conduttrice,


Presenza di inquinamento conduttore o di polvere secca che diventa conduttrice in seguito alla


seconda cifra almeno 3

Il grado di protezione del quadro si applica normalmente alla posizione di servizio (vedi 3.2.3) di parti asportabili.

Se asportando una parte si perde il grado IP, si deve trovare un accordo tra il costruttore del quadro e l’utilizzatore per adottare provvedimenti per un adeguato grado di protezione

conduttrice, da pioggia o altre condizioni bagnate

seguito alla condensa-zione.

Avvertenze generiche di funzionalità e sicurezza

CEI EN 61439-1 art. 8.4.3.2.2 Se sono montati su porte o piastre di copertura apparecchi con una tensione che supera i limiti della bassissima tensione, …..se la corrente nominale di funzionamento

dell’apparecchio collegato è minore o uguale a 16 A, una connessione elettrica equivalente prevista e verificata appositamente per questo scopo (contatto strisciante, cerniere protette contro la corrosione) è da considerarsi soddisfacente.


protette contro la corrosione) è da considerarsi soddisfacente.

CEI 17-82

CEI EN 8.4.5.1 Apparecchi che possono essere manovrati o componenti che possono essere sostituiti da persone comuniLa protezione contro i contatti con parti attive deve essere mantenuta quando si manovrano gli apparecchi o quando si sostituiscono i componenti. Durante la sostituzione di alcune lampade o cartucce portafusibili sono ammesse aperture maggiori di quelle stabilite per il grado di protezione IP XXC.

Logistica del quadro secondo la CEI EN 61439 L’accessibilità degli operatori

sezionatori

quota consigliata

Impianto (CEI 17-113) Gli organi di comando dei dispositivi di interruzione di emergenza (vedi 536.4.2 della IEC 60364-5-53) devono essere accessibili all’interno di una zona tra 0,8 m e 1,6 m dalla base del quadro


morsettiere

interruttori

> 20 cm

quota consigliata

20 < h < 200 cmdalla base del quadro

Gli strumenti indicatori che devono essere letti dall’operatore, devono essere collocati all’interno di una zona tra 0,2 e 2,2 m sopra la base del QUADRO;

10.5.2 Effettiva continuità della messa a terra tra le masse del quadro ed il circuito di protezione.La verifica deve essere eseguita utilizzando uno strumento di misura della resistenza che è in grado di far circolare almeno 10 A (c.a. o c.c.). È fatta passare una corrente tra ogni massa e il terminale per il conduttore di

Continuità elettrica del circuito di protezione


corrente tra ogni massa e il terminale per il conduttore di protezione esterno. La resistenza deve essere < 0,1 Ohm

10.6.2 Compatibilità elettromagnetica.I requisiti di prestazione per la compatibilità elettromagnetica devono essere confermati mediante esame a vista o se necessario da prove (si veda J.10.12).

La nuova Norma QuadriCEI EN 61439Novità in sala prove


PROVE PRECEDENTI

1 RISCALDAMENTO

2 CORTO CIRCUITO

3 PROVE DIELETTRICE

4 PROVE MECCANICHE

5 GRADO DI PROTEZIONE

Evoluzione nelle prove di laboratorioConferma delle precedenti e aggiunte di nuove

PROVE PRESENTI E FUTURE

Sono ancora richieste tutte ma con modifiche

1 RISCALDAMENTO

2 CORTO CIRCUITO

3 PROVE DIELETTRICE

4 PROVE MECCANICHE

5 GRADO DI PROTEZIONE

6 EFFICIENZA CIRCUITO PROTEZIONE


6 EFFICIENZA CIRCUITO DI PROTEZIONE

7 DISTANZE ISOLAMENTO IN ARIA

modifiche6 EFFICIENZA CIRCUITO PROTEZIONE

7 DISTANZE D’ISOLAMENTO IN ARIA

8 RESISTENZA CORROSIONE

9 TENUTA INSERTI METALLICI

10 SOLLEVAMENTO

11 CARICO STATICO

12 UV APPLICAZIONI X ESTERNO E STRUTTURE IN PLASTICA

13 TENUTA AD IMPULSO E DICHIARAZIONE OBBLIGATORIA

Nuove prove

La verifica del progetto comprende:1) Costruzione: 10.2 resistenza dei materiali e loro parti; 10.3 grado di protezione degl’involucri; 10,4 distanze in aria e superficiali; 10,5 protezione contro le scosse e integrità dei dispositivi;10,6 incorporazione di dispositivi di commutazione e componenti ; 10,7 interno dei circuiti elettrici e connessioni;

Tenuta di materiali e componenti Le verifiche comprendono l’oggetto e la sua funzione


© ABB Febbraio 2010 | Slide N

10,7 interno dei circuiti elettrici e connessioni; 10,8 terminali per conduttori esterni

2) Rendimento: 10.9 proprietà dielettriche; 10.10 sovratemperatura; 10,11 tenuta al corto circuito;10.12 compatibilità elettromagnetica; 10.13 operazione meccanica.

Resistenza alla corrosioneProprietà del materiale isolante:

1 Resistenza materiali.

La tabella “D1” elenca le tre modalità disponibili per verificare la conformità del quadro alla norma

Prova di tipo Calcolo Regole di progetto

SI NO NO

Tenuta di materiali e componentiL’importantissima tabella D1 per “derivare” il quadro


Proprietà del materiale isolante:- Stabilità termica- Resistenza al normale calore- Resist. calore anormale e fuocoResistenza alle radiazioni UVSollevamentoImpatto meccanico (no per CPS)Marcatura2 Grado di protezione (IP) 3 Distanze in aria e superficiali

SI NO NO

SI NO NO SI SI SI

4 Protezione da scosse elettr.

e integrità circuito PE:

continuità tra parti conduttrici

del il circuito di protezione SI NO NO


Tenuta di materiali e componentiL’importantissima tabella D1 per “derivare” il quadro


del il circuito di protezione SI NO NO

Efficacia per guasti esterni SI SI SI

5 Integr. dispositivi e compon. NO NO SI

6 Circ. e connes. elettr. interne NO NO SI

7 Terminali per cond. esterni NO NO SI

Tenuta di materiali e componentiLa scala crescente e completa delle tensioni

Tensione d’impiego (Ue) (di un circuito di un quadro). Se diversa dalla tensione nominale del quadro, il costruttore del quadro stabilisce l’appropriata tensione d’impiego del circuito.

Tensione nominale (Un) (di un quadro) Il costruttore del quadro deve stabilire la (le) tensione (i) nominale (i) necessaria per il funzionamento. Uimp

Protezionecontro i fulmini

Quando si richiedono dispositivi di protezione contro i fulmini, (SPD) essi devono


nominale (i) necessaria per il funzionamento.La massima tensione nominale d’impiego di ogni circuito non deve mai superare la sua tensione nominale di isolamento (Ui)

Ue

Un

Ui

Uimpessi devono essere protetti da cortocircuiti non controllati come specificato dal costruttore degli SPD

8 Propr. dielettriche

Prova di tensione a frequenza rete SI NO NO

Impulso di tensione SI NO SI


Tenuta di materiali e componentiTensione normale a 50 Hz ed impulsiva


Fattore 1.5 x distanza in aria

Nuova tabella dei valori ditest in accordo a IEC 60664-1

Per verificare la tenuta dielettrica si possono effettuare le prove di tipo che sono:* prova a frequenza industriale 50 Hz* prova all’impulso di tensione (Uimp)

Il relè di sovracorrente non deve intervenire, quandola corrente in uscita è inferiore a 100 mA..

Tensione nominale di isolamento Ui

(tra le fasi in c.a. o in c.c.)

Tensione di prova dielettrica in c.a.

valore efficace (V)

Tensione di prova dielettrica in c.c.

(V)

Ui ≤ 60 1 000 1 41560 < Ui ≤ 300 1 500 2 120

300 < Ui ≤ 690 1 890 2 670690 < Ui ≤ 800 2 000 2 830800 < Ui ≤ 1000 2 200 3 110

≤

I circuiti principali, ausiliari e comando, che sono collegati al circuito principale, devono essere

Per i circuiti principali si provano:- tutti i circuiti cortocircuitati rispetto all’involucro messo a massa- ciascun polo principale

La tenuta dielettrica alla frequenza industriale (50 Hz) Valori ritoccati verso il basso rispetto a prima


800 < Ui ≤ 1000 2 200 3 1101000 < Ui ≤ 1500 - 3 820

Circuiti principali

Ui ≤ 12 25012 < Ui ≤ 60 50060 < Ui 2 Ui + 1000

(minimo 1500)

Tensione nominale di isolamento Ui

(tra le fasi in c.a. o in c.c.)

Tensione di prova dielettrica in c.a.

valore efficace (V)

Circuiti ausiliari a tensione ridotta

essere sottoposti alla tensione di prova secondola seguente Tabella 8

La tensione è applicata con valori crescenti

e mantenuta per 5 s

principale rispetto tutti gli altri cortocircuitati con l’involucro e a terra

Le distanze di isolamento in aria e superficiali dei componenti interni devono essere conformi alle

Il costruttore originale sceglie la (le) tensione/i nominale/i d’isolamento (Ui) del quadro dalla quale deriva la (le)distanza d’isolamento superficiali. Per ogni circuito, la tensione d’isolamento deve essere maggiore della tensione d’impiego (Ue)

Distanza d’isolamento superficialeE’ legata alla tensione nominale d’isolamento


conformi alle prescrizioni delle specifiche Norme di prodotto.

Ui = tensione d’isolamento (catalogo,riguarda il sistema di quadri)

Ue = tensione di effettivo lavoro del quadro (al contatore)

Ue < Ui

Distanza superficiale

Piena conferma della definizione del grado d’inquina-mento ambientale da cui dipenderà la minima

Grado 1: sala operatoria

Grado 2: ambiente domestico

Distanza d’isolamento superficialeConferme sui gradi d’inquinamento dell’ambiente


la minima distanza superficiale da garantire nel quadro lungo gli isolanti

Grado 3: officina meccanica,terziario

Grado 4: petrolchimico,fonderia

La scarica superficiale dipende dal materiale e dal suo CTI (Comparative Tracking Index) valore in volt che esprime la max tenuta sopportabile senza formazione di scarica

gruppo CTI (tracking)materiale

I > 600

II 600 > CTI > 400

IIIa 400 > CTI > 175

IIIb 175 > CTI > 100

Distanze d’isolamento superficialeLa resistenza alla corrosione superficiali (tracking)


formazione di scarica IIIb 175 > CTI > 100

L’importanza delle nervature

I materiali inorganici (vetro e ceramica) sono i migliori

- tensione d’isolamento Ui- grado inquinamento- gruppo materiale

Minima distanza superficiale

Tensione nominale

di isolament

o Ui

Vb)

Minime distanze di isolamento superficiale Grado di inquinamento

1 2 3 Gruppo

c) del material

e

Gruppo del materiale c) Gruppo del materiale c)

I I II IIIa e IIIb

I II IIIa IIIb

32 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

40 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,6 1,8 1,8

Sono distanze di solito già verificate dalle normali necessità funzionali e di montaggio

Distanze d’isolamento superficialeCome prima non sono un gran problema


50 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,7 1,9 1,9

63 1,5 1,5 1,5 1,5 1,6 1,8 2 2

80 1,5 1,5 1,5 1,5 1,7 1,9 2,1 2,1

100 1,5 1,5 1,5 1,5 1,8 2 2,2 2,2

125 1,5 1,5 1,5 1,5 1,9 2,1 2,4 2,4

160 1,5 1,5 1,5 1,6 2 2,2 2,5 2,5

200 1,5 1,5 1,5 2 2,5 2,8 3,2 3,2

250 1,5 1,5 1,8 2,5 3,2 3,6 4 4

320 1,5 1,6 2,2 3,2 4 4,5 5 5

400 1,5 2 2,8 4 5 5,6 6,3 6,3

500 1,5 2,5 3,6 5 6,3 7,1 8,0 8,0

10,9

0,5

0,3

0

Impulsonormalizzato

U

tT1

Prova d’impulsoL’impulso di 1,2/50 µs si applica 5 volte ad intervalli > 1 s tra- tutti i circuiti corto-

Affinché il risultato sia accettabile, non si deve verificare alcuna scarica durante le prove

Per mantenere la stessa tenuta d’impulso dentro un quadro si devono montare solo apparecchi che dispongono tutti di una pari

La tenuta ad impulso (verifica con prova)E’ diventata una prestazione obbligatoria


tT1 T2

corto-circuitati rispetto all’involucro a massa- ciascun polo rispetto a tutti gli altri corto-circuitati con l’involucro e a terra

Regole di progetto (alternative alla prova)Le distanze di isolamento in aria devono essere di 1,5 volte i valori specificati in Tabella 1.

Nota: il fattore 1,5 viene applicato ai valori di tabella 1 per evitare le prove di tenuta ad impulso per le verifiche di progetto. E’ un fattore di sicurezza che tiene in considerazione le tolleranze di fabbricazione.

di una pari tenuta all’impulso di tensione (volt)

Livello 200 m 600 m 1000 m 2000m Livello 200 m 600 m 1000 m 2000 mmare mare

2,5 2,95 2,8 2,8 2,7 2,5 2,1 2,0 2,0 1,9 1,8

4,0 4,8 4,8 4,7 4,4 4,0 3,4 3,4 3,3 3,1 2,8

6,0 7,3 7,2 7,0 6,7 6,0 5,1 5,1 5,0 4,7 4,2

Tensione nominale di tenuta ad impulso Uimp

Tensioni di prova ed altitudini corrispondenti durante la provaU1,2/50, c.a., (valore di picco) e c.c. Valore efficace in c.a.

Le distanze d’isolamento in aria tra le parti in tensione, le parti destinate ad essere collegate

La tenuta ad impulso (verifica con prova)L’aria rarefatta dell’alta montagna isola meglio


6,0 7,3 7,2 7,0 6,7 6,0 5,1 5,1 5,0 4,7 4,2

8,0 9,8 9,6 9,3 9,0 8,0 6,9 6,8 6,6 6,4 5,7

12,0 14,8 14,5 14,0 13,3 12,0 10,5 10,3 9,9 9,4 8,5

a terra e le distanze tra i poli devono sopportare la tensione di prova data in Tab. 10 in funzione della tensione di tenuta a impulso.

6 4 2,5 1,5220, 230240, 260277

220 440-220220/380, 230/400240/415, 260/440277/480

300

Livello protetto

Livello all’inizio dell’install.

Livello circuiti di distrib.

Livello carichi

Tensione verso terra

Significato delle categorie di tenuta all’impulso

Le distanze d’isolamento in aria e superficiali nel quadro, si applicano tra F-F, F-N e tra F-T e N-T

Le distanze in aria devono essere sufficienti alla tensione di tenuta all’impulso (Uimp).

Tensione nominale di tenuta ad impulso

Uimp

kV

Minime distanze di isolamento in aria

mm

Le distanze di isolamento in aria si possono verificate mediante misure fisiche, o mediante verifiche delle quote dei disegni

Distanze d’isolamentoSi misurano oppure si deve fare la prova all’impulso


Tali distanze sono quelle in Tabella 1 salvo verificarle con prova in laboratorio prima e individuale poi (collaudo)

≤ 2,5 1,54,0 3,06,0 5,58,0 8,0

12,0 14,0a) Basate su un campo non omogeneo , condizioni e grado di

inquinamento 3

disegni progettuali

Qualche problema per le distanze in aria può localizzarsi nellesegregazioni e similari, causa la relativa vicinanza tra parti metalliche nude esposte alla scarica in aria.

Distanze d’isolamentoAttenzione ai problemi delle forme di segregazione


esposte alla scarica in aria.

Maggiori problemi per le distanze superficiali che non per quelle in aria.

Gli isolanti organici nel tempo degradano e si corrodono, favorendo le scariche.

Grandezza nominale

Tipo di prova

Riferimenti

Prova all’impulso

Uimp tensione d’impulso

all’impulso 1,2/50 µs

tab 1 (CEI EN 61439-1)

Prova d’isolamento

Ui tensione d’isolamento

50 Hz

tab 8 (CEI EN 61439-1)

Distanze d’isolamentoConfronto tra prova all’impulso e a 50 Hz


Riferimenti numerici

tab 1 (CEI EN 61439-1)

t e m p o d i fr o n t e T 1 = 1 ,2 µ s ± 3 0 %t e m p o d i c o d a T 2 = 5 0 µ s ± 2 0 %r a p p o r t o T 1 - T 2 T 1 = 1 ,6 7 x T 2

T 1

T 2

10 ,9

0 ,5

0 ,3

0T

impulsoimpulsonormalizzatonormalizzato

U

t

Tens.. d'isolamento Tens. di prova c.a.Ui (val. efficace)

tab 8 (CEI EN 61439-1)

Ui ≤ 60 1000 141560 < Ui ≤ 300 1500 2120

300 < Ui ≤ 690 1890 2670690 < Ui ≤ 800 2000 2830800 < Ui ≤ 1000 2200 3110

1000 < Ui ≤ 1500 - 3820

Tens. di prova c.c.

La nuova Norma QuadriCEI EN 61439Sovratemperatura


Prove di verifica

Regole di progettoLa verifica della

sovratemperatura si può effettuare con prova di tipo e con

fino a 630 A col metodo delle

Metodi di calcolo

9 Sovratemperatura SISI SISI SISIProva di tipo Calcolo Regole di progetto

Tenuta materiali e componenti, la sovratemperaturaModalità di verifica: prova, calcolo e regole di progetto


Regole di progetto

prova di tipo e con le regole di progetto, senza alcun limite alla potenza o alla corrente del quadro

CalcoloFino 630 A

Fino 1600 A

col metodo delle potenze Pdiss < Pinvol

Fino a1600 A

CEI 17-43

Provatemper.

Quadri finali

Disponendo di prove di sovratemperatura, con opportune regole si possono derivare quadri senza limiti di corrente o di potenza

Utilizzando solo metodi di calcolo, il campo in correnti o potenze per la derivazione di quadri conformi, è più ridotto:

L’insieme si prova introducendo opportuni fattori di contempo-raneità sull’insieme delle uscite (dipende dal numero e tipo di entrate di

Tenuta materiali e componenti, la sovratemperatura Verifiche dirette (prove) e indirette (regole di progetto)


1) < 630 A metodo delle potenze Pdiss < Pinvol

2) < 1600 A col metodo delle CE 17-43 (ridotto rispetto ai precedenti 3150 A)

di entrate di potenza, con unica entrata è inferiore alla taratura dell’inter-ruttore)

Il flusso di raffred-damento ricorda da vicino una normale stufa a legna

Ogni circuito interno deve portare la propria corrente nominale (se serve si prova uno alla volta e si verifica il regime raggiunto)

RDF (in inglese) = Coefficiente di contemporaneità- Il singolo circuito deve reggere la propria corrente nominale di pieno carico (prova specifica di temperatura a regime)- l’intero quadro si prova adottando un opportuno coefficiente di contemporaneità sulle uscite o su parte di esse, così da ottenere

Tenuta materiali e componenti, la sovratemperatura Fattori di contemporaneità e regime termico


contemporaneità sulle uscite o su parte di esse, così da ottenere la corrente nominale (in entrata)

L’insieme si prova con fissati fattori di contemporaneità(dipende dal numero e tipo di entrate; con unica entrata la corrente è in genere inferiore alla taratura dell’interruttore a

causa del relativo riscaldamento localizzato).l fattore di contemporaneità può essere stabilito:

- per un gruppo di circuiti;- per tutto il quadro.

La diversa posizione degli attacchi posteriori orizzontali e verticali influenza il raffred-damento

Le sovratem-peratura in Tab. 6 si applicano con una temperatura media dell’aria ambiente inferiore o

Tenuta materiali e componenti, la sovratemperaturaLimiti ammissibili a regime per le sovratemperatura

Parti di un quadro SovratemperatureK

Componenti incorporati a) In accordo con le relative prescrizioni delle norme di prodotto per i componenti singoli, o secondo le istruzioni del costruttore del componente, tenendo in considerazione la temperatura interna del quadro

Terminali per conduttori esterni isolati 70 b)

Sbarre e conduttori Limitata da:- resistenza meccanica del materiale conduttore;- possibili influenze sull’apparecchio


inferiore o pari a 35 °C e non devono essere superati quando i quadri sono verificati secondo la nuova norma

- possibili influenze sull’apparecchio adiacente;- limite di temperatura ammissibile per i materiali isolanti a contatto con il conduttore;- influenza della temperatura del conduttore sugli apparecchi ad esso connessi;- per i contatti ad innesto, natura e trattamento superficiale del materiale dei contatti.

Organi di comando manuale:- di metallo- di materiale isolante

15 c)

25 c)

Involucri e coperture esterne accessibili:- superfici metalliche - superfici isolanti

30 d)

40 d)

Connessioni particolari del tipo presa a spina e spina Determinata dai limiti fissati per i componentidell’equipaggiamento di cui fanno parte e)

La verifica con prova impone i seguenti passi:

1) Selezione della variante più onerosa del quadro

2) Prova con uno dei possibili metodi (è definito dal costruttore)- Unica unità provata con unico fattore di contemporaneità - Unità funzionali provate separatamente da quadro e da

sbarre (poi sono provati anche come unica unità completa) - Unità funzionali e sistemi sbarre provati separatamente

Tenuta materiali e componenti, la sovratemperaturaLa dinamica della prova sperimentale


- Unità funzionali e sistemi sbarre provati separatamente dal quadro e poi il quadro provato completo

3) Estensione dei risultati alle varianti (stessa costruzione, dimensioni maggiori o uguali, stesse (o migliori) condizioni di ventilazione e di segregazione, stesse o minori potenze dissipate e, stesso o minor numero di circuiti in uscita per ogni sezione, stessa o ridotta densità di corrente nei sistemi sbarre

Le specifiche prestazionali sulla dissipazione termica del catalogo ArTu vanno ancora bene

In pratica si danno due casi:- la somma delle correnti d’impiego in uscita verso i carichi, stabilite dall’impiantista è < dellacorrente d’impiego (o nominale) d’entrata o dellasomma delle entrate: ΣΣΣΣ IB uscite < ΣΣΣΣ IB entrate

Entrata >

Tenuta materiali e componenti, la sovratemperatura Due strade quando si decide per la prova di verifica


Entrata > uscite

Entrata < uscite

- la somma delle correnti d’impiego in uscita verso i carichi stabilite dall’impiantista è > della corrente d’impiego (o nominale) d’entrata o dellasomma delle entrate; ΣΣΣΣ IB uscite > ΣΣΣΣ IB entrate

La versione teorica iniziale delle correnti nominali,può essere interpretata come indicato nelle due

B1 800 A

A1 1600 A

C1 630 A

D1 400 A

D2

[1600 A]

Tenuta materiali e componenti, la sovratemperaturaIl quadro di partenza con S IB uscite >> S IB entrate


nelle due configurazioni che seguono, che adottano un fattore di contempora-neità di 0,8 per gruppi di apparecchi

D2a

D2b

D2c

D2d

Sezione A Sezione B Sezione C Sezione D

A1 1600 A[1600 A]

B2 400 A

B3 400 A

C3 200AC4 200A

C5 200A

C2 200A

Da D2a a D2dCiascuno da 100 A

Entrata < uscite

B1 800 A[640 A]

A1 1600 A

C1 630 A[0 A]

D1 400 A[0 A]

D2

[1600 A][0 A]

[320 A] [0 A] [0 A]

[1280 A] [320 A]

Regime A

Il quarto scomparto è scarico (aperto), il terzo e il secondo sono in parte caricati con coefficiente 0,8. In tal modo nel primo passa ancora 1600 A cioè la

Tenuta materiali e componenti, la sovratemperaturaUn primo stato di carico provato in temperatura


Attenzione a garantireil libero flusso di raffreddamento attraverso l’interruttore

D2a

D2b

D2c

D2d


A1 1600 A[1600 A]

B2 400 A[320A]

B3 400 A[320 A]

C3 200A[160A]

C4 200A[0A]

C5 200A[0A]

C2 200A[160A]

Da D2a a D2dCiascuno da 100A

Regime Aancora 1600 A cioè la sua corrente nominale

B1 800 A[640 A]

A1 1600 A

C1 630 A[504 A]

D1 400 A[320 A]

D2

[1600 A][640 A] [640 A] [320 A]

Regime B

[960A] [320 A] [0 A]Il quarto scomparto è caricato a 320 A, il terzo e il secondo a 640. Nel primo passano ancora 1600 A. Lo stato più gravoso sarà quello di riferimento per la prova

Tenuta materiali e componenti, la sovratemperaturaUn secondo stato di carico provato in temperatura


D2a

D2b

D2c

D2d


A1 1600 A[1600 A]

B2 400 A[0 A]

B3 400A[0 A]

C3 200A[0A]

C4 200A[0A]

C5 200A[0 A]

C2 200A[136A]

Da D2a a D2dCiascuno da 100A

Regime Briferimento per la prova di sovratemperatura

La classica ottimale soluzione termica a “salice piangente”

Allestimenti verificati in questo modo rispettano le seguenti operazioni:

- le unità funzionali sono dello stesso gruppo del’unità usata per il test Conviene collocare

9 Sovratemperatura SISI SISI SISI


Tenuta materiali e componenti, la sovratemperatura Derivazione a mezzo regole di progetto


- le unità funzionali sono dello stesso gruppo del’unità usata per il test - lo stesso tipo di costruzione utilizzati per il test;- le stesse dimensioni globale o maggiore utilizzate per il test;- lo stesso raffreddamento o maggiore del quadro testato;- la stessa separazione interna o ridotta come per il test (se esistano);- le stesse o minori perdite nella stessa sezione utilizzata per il test.- lo stesso o minor numero di circuiti in uscita per ogni sezione.

L’assieme in fase di verifica può comprendere tutto o parte dei circuiti dell’assieme verificato

collocare in basso le tarature con correnti elevate onde ridurne il percorso

Tenuta materiali e componenti, la sovratemperaturaPrincipi di derivazione logica dalla prova

Nel grande ci sta il piccoloDisponendo di un quadro già conforme alla tenuta termica, con un sistema disponibile, la stessa circuiteria o una similare (stessi watt da dissipare) può essere contenuta nella stessa carpenteria (L x l x h) o in una più grande

Se ne prova uno per tutti

Ogni circuito interno deve reggere la corrente nominale (si prova uno alla volta e si verificano le temperature a regime)


Se ne prova uno per tuttiSuperata la prova di temperatura su un prototipo, esso fa da capostipite per tutti gli altri quadri “generati” (compresi) da quello, cioè aventi perdite termiche minori o uguali. Da cui la convenienza a provare prototipi “pieni eben distribuiti” per tirare al limite le temperature

Se ciascuna parte va bene, l’insieme va beneAccoppiando scomparti, singolarmente conformi alla temperatura, l’insieme finale è anch’esso conforme

a regime)

Quadro con In < 630 A- Viene determinata la potenza dissipabile in un involucro (tabella Pdiss – ∆T,

ricavabile da dati costruttore o simulazione con resistenze);

9 Sovratemperatura SISI SISI SISI


Tenuta materiali e componenti, la sovratemperatura Derivazione a mezzo calcolo


ricavabile da dati costruttore o simulazione con resistenze); - Rispettati i vincoli si calcola la potenza tot. dissipata e la temperatura assoluta - Il quadro è verificato se questa temperatura è < temperatura di servizio dei componenti installati (caricati al max all’80% della loro portata in aria libera)

Quadro con In < a 1600 A- Rispettati i vincoli si calcola la potenza totale dissipata e latemperatura assoluta col metodo della norma IEC 60890 (CEI 17-43);

- Il quadro è verificato se questa temperatura è inferiore alla max temperatura di servizio dei componenti installati (caricati all’80% della portata in aria libera)

Trasmissione del calore (conduzione, irraggiamento e convezione)da interruttore a quadro e ad ambiente

Col primo metodo, alternativo alla prova, deve essere:0 < InA < 630 A (criterio simile alla CEI 23-51):

Ptot < Pinv

- Ptot = somma perdite totali dei componenti attivi - Pinv = massima potenza dissipabile da involucro

mantenendo le temperature ai diversi strati del quadro

Il quadro è verificato se la temperatura finale alla totale potenza dissipata, non supera la temperatura

Tenuta materiali e componenti, la sovratemperatura Quando la prova di verifica non serve


inferiori ai rispettivi valori sopportabili dai componenti

Il metodo non evita del tutto la prova, giacché richiede l’impiego di resistori come generatori di calore e di termometri per rilevare le temperature di regime nel quadro

temperatura di lavoro ammissibile degli apparecchi, che perciò potranno reggere un carico <all’80% della corrente nominale

Il secondo metodo fino a 1600 A è esente da prova e si sviluppa tutto “a freddo e a tavolino”, applicando il noto algoritmo di costruzione della mappa termica del quadro, disegnabile mediante la CEI 17-43, in uso da anni presso molti quadristi assemblatori.

Tenuta materiali e componenti, la sovratemperatura Quando la prova di verifica non serve


D t

1,0

0,5

Mu

ltip

li a

lte

zza

in

vo

luc

ro

Metà altezza

Estremità superiore

D t1,0

D t 0,5

Sovratemperatura dell'aria all'interno

Curva caratteristicadi sovratemperatura

L’alto valore di forma ostacola non poco il raffreddamento

con Ae < 1,25 distribuzione lineare

∆∆∆∆t 0,75 = c . ∆∆∆∆t 0,51,0

Mul

tipli

alte

zza

invo

lucr

o

Estremità superiore∆∆∆∆t 1

∆∆∆∆t

Tenuta materiali e componenti, la sovratemperatura La distribuzione della temperatura con la CEI 17-43


∆∆∆∆t

0,5

Mul

tipli

alte

zza

invo

lucr

o

metà altezza∆∆∆∆t0,5


0,75 ∆∆∆∆t 0,75

B = ∆∆∆∆t1; 0,75

A = ∆∆∆∆t0,5

; 0,5

Per Ae ≤ 1,25 m2 la sovratemperatura segue una

distribuzione lineare, che parte dal minimo (ambiente) e arriva

al massimo all'altezza dei tre quarti del quadro; la

temperatura resta poi costante.

1,0estremità superiore

B = ∆∆∆∆t 1 ; 1

con Ae > 1,25 distribuzione lineare

Mul

tipli

alte

zza

invo

lucr

oTenuta materiali e componenti, la sovratemperatura La distribuzione della temperatura con la CEI 17-43


Tali temperature si dovranno confrontare con quelle sopportabili dagli

apparecchi o tollerabili dall’operatore (sui pannelli, maniglie, etc)

Per Ae > 1,25 m2 la sovratemperatura è lineare, dal minimo (ambiente)

al massimo all'estremità superiore dell'involucro.

∆∆∆∆t

0,5metà altezza

∆∆∆∆t 0,5

A = ∆∆∆∆t0,5 ; 0,5

Mul

tipli

alte

zza

invo

lucr

o


Unità funzionali - sostituzione degli apparecchi

Un apparecchio può essere sostituito con un apparecchio similare, di una serie differente da quella utilizzata nella prova originale, purché la potenza dissipata e la sovratemperatura dell’apparecchio, quando provato in conformità con la norma di prodotto,

Tenuta materiali e componenti, la sovratemperatura L’equivalenza termica tra componenti diversi


sia la stessa o inferiore.

Devono essere mantenute le disposizioni fisiche all’interno dell’unità funzionale e i valori nominali dell’unità funzionale

Vantaggi della sostituibilità di un componente con un altro mantenendo la medesima conformità termica- Concede l’intercambiabilità “energetica” di un componente- Il sostituto deve avere perdite termiche uguali o minori- Occorre conoscere la temperatura del componente- Se tutto è < (conservativo) il componente nuovo è sostituibile- Non si accenna ad altre prestazioni (I2t, Icc Rint)

?

Tenuta materiali e componenti, la sovratemperatura Problemi ed opportunità dalla sostituibilità


- Non si accenna ad altre prestazioni (I2t, Icc Rint)

Problemi formali e difficoltà d’applicazione - Difficile reperibilità delle temperature dei componenti- Riluttanza o impossibilità a fornire questi valori di temperatura- Attesa per una qualche soluzione normativa

La nuova Norma QuadriCEI EN 61439Corto circuito

© ABB Group 26 giugno 2010 | Slide 76© ABB Group 26 giugno 2010 | Slide 76

Limite d’inizio di corti per il quadroIl quadro deve sopportare senza danno tutti e soli i guasti a valle sulle linee di uscita.

La nuova norma non considera ancora il guasto ad arco interno

Tenuta materiali e componenti in corto circuitoI guasti che deve sopportare per norma il quadro


Corti circuiti estranei al quadro

Corti circuiti interessanti il quadro

8 8 8 8 8 88

Attenzione !!!

Con la prova di corto si verifica la tenuta strutturale delle parti attive (rame) e passive (carpenterie) ……

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Finalità della prova sotto corto circuito


delle parti attive (rame) e passive (carpenterie) ……

… non il potere di interruzione delle protezioni

Come prima la verifica del cortocircuito per il quadro non è richiesta se:

Icp ≤ 10 kA (presunti efficaci nel punto d’installazione)

oppure

Icp presunta dell'impianto(valore efficace) è:

SISI

Icp < 10 kA

NONO

Un’ampia fetta di quadri in BT non richiedono prova di tipo di corto circuito:- medio-bassa

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Conferma di tenuta senza prove, calcoli e derivazioni


oppureIpk ≤ 17 kA (corrente di picco limitata da interruttore o fusibile all’ingresso o a monte del quadro

prova di corto ?NO!

SISI

NONO

Per l'interruttore generale la corrente di picco nel caso di corto circuito massimo ammissibile all’entrata

del quadro è: Ipk < 17 kA

prova di corto ?SI!

bassa potenza in cabina- elevata distanza dalla cabina- forte limitazione di picco con interruttori limitatori

occorre prova ?

Ipk (Icn)

IpkIpk (Icn) > 17 kAIpk (Icp) < 17 kA No!!

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Il caso limite di protezione da corto con interruttore

Anche per CEI EN 61439 non serve la prova di tipo di corto circuito se il picco limitato dall’interruttore è < 17 kA


Ipk (Icn)

17 kA

Icp

Ipk (Icp)

Ipk

picco limitato

Icp presunta < Icn

è < 17 kAin corrispondenza della Icp presunta nel punto d’installazione del quadro

Interruttore T1 160 T2 160 T3250 T4 250 T4 320 T5

Icp (415V) 36 kA 50 kA 14 kA 25 kA 25 kA 10 kA

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Al quadro sotto corto ci pensano gli apparecchi ABB


I picchi di corrente limitati sono inferiori ai 17 kA alle correnti di guasto efficaci indicate Icp

17 kA

Icp (415V) 36 kA 50 kA 14 kA 25 kA 25 kA 10 kA

10 Corto circuito SISI SISI SISI

La verifica in corto circuito si può effettuare con prova di tipo e con le regole di progetto (come per la sovratemperatura)


Tenuta materiali e componenti in corto circuitoVerifiche dirette (prove) e indirette (regole di progetto)


Regole di progetto

Provain corto

Quadri finali

Calcolo CEI 17-52

Le regole di progetto in corto circuito sono riportate in una apposita tabella 13(vedi oltre)

Regole di progetto :- Sistema di riferimento provato (produttore o costruttore originale)

- Applicazione Tab. 13 della norma

Nel caso di verifica con prove le condizioni residue dopo la prova sono:

Tenuta materiali e componenti in corto circuitoLa tenuta in corto circuito senza prove e derivazioni


dopo la prova sono:- Minime distanze in aria (stesso isolamento)- Gradi IP esterni ed interni immutati

Corrente nominale di corto-circuito condizionata (Icc)valore della corrente presunta di corto-circuito, dichiarata dal costruttore del quadro, che il quadro stesso può sopportare, durante il tempo totale di funziona-mento (tempo di apertura) del dispositivo di protezione contro il cortocircuito (SCPD), nelle condizioni specificate

Per la sua intrinseca origine casuale, il corto circuito si deve studiare di tipo induttivo, con cos ϕ inversamente proporzionale alla corrente presunta

V

I

I

V

I

V

φ

V

Iφφ

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Dalla realtà impiantistica alla modellazione matematica


corrente presunta

Si assegna un angolo “ϕ” in funzione inversamente proporzionale alla corrente di corto circuito o di prova

Dalla norma la consuetaastrazione matematica

50 kA20 kA

0,7

10 kA5 kA

0,5

0,3 (cos φφφφ)

0,2Cos ϕϕϕϕϕϕϕϕ

Icp (kA)

Ipk /Icp1,5

1,7

2 (n)2,2

0,25

2,1n

Il valore di picco della corrente (da cui gli sforzi elettrodina-mici), si ottiene moltiplican-do il valore efficace per il

Salvo un diverso accordo tra il costruttore originale e l’utilizzatore, il valore della corrente di prova nella sbarra di neutro deve essere

Tenuta materiali e componenti in corto circuitoI parametri standard per la prova di corto circuito

corrente di cortocircuito

Icp (kA)

cos φ n

I ≤ 5 0,7 1,55 < I ≤ 10 0,5 1,7

10 < I ≤ 20 0,3 220 < I ≤ 50 0,25 2,1


efficace per il fattore n. I valori di ned del corrispon-dente fattore di potenza sono indicati nella Tab. 7

Il coordinamento dei dispositivi di protezione deve essere concordato tra il costruttore del quadro e l’utilizzatore

deve essere almeno il 60 % della corrente di fase durante la prova trifase.

20 < I ≤ 50 0,25 2,150 < I 0,2 2,2

VI

II

ttIpk

Icp F-PE = 60% Icp FFF

quindi, nei TNIdm = 60% Icu (magnetotermici differenziali)

Tenuta materiali e componenti in corto circuitoLa tenuta in corto circuito senza prove e derivazioni


corto F-N I = 60 % Icp

corto 3F I = Icp

Il quadro dispone d’un interruttore di protezione ?

Il quadro ha a monte

NO

Si definisce una corrente di corto circuito condizionata Icc

dal dispositivo d’ingresso

SI

Si definisce una corrente di corto circuito condizionata ISI

Tenuta materiali e componenti in corto circuitoLe diverse tenute sotto corto circuito


Il quadro ha a monte un interruttore di protezione ?

Si definisce una corrente di corto circuito

nominale ammissibile di breve durata Icw

NO1 s (50 onde)

picco

Icc breve durata

transitoria

I (A)

t(s)

circuito condizionata Iccdal dispositivo a monte

SI

Prova di corto circuito di breve durata

Icp

Il quadro sente la corrente di prova Icw per 1 secondo a 50

Prova di corto circuito condizionata

Icp

Il quadro sente solo l’effettiva corrente di guasto che viene

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Le due diverse condizioni di corto circuito per il quadro


Icw

secondo a 50 Hz senza intervento delle protezioni(sono fuori gioco).Si esprime in valore efficace

Icc

che viene interrotta dall’interruttore generale.Si esprime in valore efficace

IIcwcw

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Le due diverse condizioni di corto circuito per il quadro


Icc

Corrente di breve durata Icw, di picco Ipk, e presunta Icp:- Icw è il valore efficace della corrente relativa alla prova dicorto circuito per 1 secondo senza apertura delle protezioni

- Ipk è la corrispondente corrente di picco tenuta dal quadro,queste correnti sono :- legate da un rapporto prefissato dalla norma- date in alternativa alla corrente condizionata Icc

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Breve durata e corrente di picco sopportabile Ipk e Icp


- date in alternativa alla corrente condizionata Icc- tenute dalle sbarre principali (e quadro) senza protezione

- Icp è la corrente efficace presunta di corto circuito nel punto d’installazione

Relazione riassuntiva

Icp corrente di corto presunta < Icw corrente di

breve durata

Prova di corto

Corrente di corto circuito condizionata Icc :

- Icc è il valore efficace della corrente applicata durante laprova di corto circuito e interrotta dalle protezioni; essa è

* in alternativa alla corrente di corto di breve durata Icw

* interrotta dalle protezioni automatiche

Tenuta materiali e componenti in corto circuito La corrente condizionata Icc


Relazione riassuntiva

Icp corrente di corto presunta <

Icc correntecondizionata

Icp (presunta impianto) < Icc(condizionata del quadro con

un dispositivo specificato)

Icp (presunta dell’impianto) <Icw (del quadro)

Tenuta materiali e componenti in corto circuito La sintesi di conformità nei due casi Icc e Icw

È nota la corrente di corto circuito (Icc) condizionata

(val, efficace)

È nota la corrente di corto circuito di breve durata del quadro Icw (valore efficace)


Quadroidoneo

Quadro non idoneo

SI NO

un dispositivo specificato)

Quadro non idoneo

Quadroidoneo

SI NO

Tenuta materiali e componenti in corto circuitoLe diverse correnti sotto corto circuito

Schematizzazione matematico-geometrico del corto circuito.

In realtà la correntedi corto, dopo un picco iniziale,

i(t)

corr. nominale di picco Ipk

Correntepresunta di corto

Correntedi breve durata Icw

1 secondo

corrente di corto condizionata Icc(valore efficace)


si "smorza“sul valore efficace presunto

nel punto di guasto. corr.nomin.

Icp

tempo

di corto circuito

Icp

1 secondo

ArTu L Parete ArTu L Pavimen. ArTu M Parete ArTu M Pavimento ArTu KP=200mm P=250mm P=150/200mm P=250mm

Corrente nominale fase-fase 25kA (1s) 35kA (1s) 25kA (1s) 35kA (1s) 105kA (1s)di corto 50kA (3s)circuito fase-neutro 9kA (1s) 21kA (1s) 9 kA (1s) 21kA (1s) 60kA (1s)di breve

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Dalla breve durata la corrente di picco sopportabile Ipk


durata fase-PE 9 kA (1s) 15 kA (1s) 9 kA (1s) 15 kA (1s) 60 kA (1s)

Corrente nominale di corto circuito di picco max 52,5 kA 74 kA 52,5 kA 74 kA 254 kA

Ipk = Icw . n

La verifica in corto si può effettuare con una delle tre modalità.

Utilizzando i dati di prova, con la “tab 13 di controllo”,

Regole di progetto

Quadri finali

Calcolo

Tenuta materiali e componenti in corto circuitoLa sostituibilità nel rispetto delle prestazioni in corto


con la “tab 13 di controllo”, che fissa le regole di progetto, o con la CEI 17-52, si possono realizzare una grande quantità di altri quadri

Provain corto

Calcolo CEI 17-52

10 Corto circuito SI SI SI

1 I valori nominali della tenuta al cortocircuito, di ogni circuito del quadro da verificare, sono minori o uguali di quelli del progetto di riferimento?

SI NO


Tenuta materiali e componenti in corto circuitoDerivazione a mezzo regole di progetto (tab 13)


verificare, sono minori o uguali di quelli del progetto di riferimento?

2 Le dimensioni delle sezioni delle sbarre e delle connessioni, di ogni circuito del quadro da verificare, sono > di quelle del progetto di riferimento?

3 Le distanze tra le sbarre e le connessioni, di ogni circuito del quadro da verificare, sono maggiori o uguali di quelle del progetto di riferimento?

4 I supporti sbarre e delle connessioni, di ogni circuito del quadro da verificare sono dello stesso tipo, forma e materiale ed hanno la stessa o inferiore spaziatura, su tutta la lunghezza delle sbarre, del progetto di riferimento?

5 I materiali e le proprietà dei materiali dei conduttori di ogni circuito del quadro da verificare, sono gli stessi del progetto di riferimento?

6 I dispositivi di protezione contro il cortocircuito, di ogni circuito del quadro da verificare, sono della stessa costruzione e serie, con stesse o migliori caratteristiche di limitazione (I2t, Ipk) e basati sui dati forniti dal costruttore del dispositivo, ed hanno la stessa configurazione del progetto di riferimento?

SI NO

10 Corto circuito SISI SISI SISI




dispositivo, ed hanno la stessa configurazione del progetto di riferimento?

7 La lunghezza dei conduttori attivi non protetti, secondo 8.6.4, di ogni circuito non protetto da verificare è < di quella del progetto di riferimento?

8 Se il quadro da verificare comprende un involucro, il progetto di riferimento comprendeva l’involucro quando era stato provato?

9 L’involucro del quadro da verificare fa parte dello stesso progetto e tipo ed ha almeno le stesse dimensioni di quelle del progetto di riferimento?

10 Le celle di ogni circuito del quadro da verificare hanno lo stesso progetto meccanico ed almeno le stesse dimensioni di quelle del progetto di riferimento?

Regole di progetto :- Sistema di riferimento provato (produttore)- Applicazione Tab. 13 norma 61439-1

Dalla tab 13:(……)6 . I dispositivi di protezione contro il cortocircuito, di ogni

SI NO

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Derivazione a mezzo regole di progetto (tab 13)


6 . I dispositivi di protezione contro il cortocircuito, di ogni circuito del quadro da verificare, sono della stessa costruzione e serie, con stesse o migliori caratteristiche di limitazione (I2t, Ipk) e basati sui dati forniti dal costruttore del dispositivo, ed hanno la stessa configurazione del progetto di riferimento?

Nota alla tab 13a) La protezione da corto circuito dello stesso tipo

Regole di progetto :- Sistema di riferimento provato (produttore)- Applicazione Tab. 13 norma 61439-1



a) La protezione da corto circuito dello stesso tipo ma di una diversa serie può intendersi equivalente, se il relativo costruttore dichiara che le prestazioni sono le stesse o migliori in ogni specifica, di quelle della protezione verificata (potere di rottura, caratteristica di limitazione I2t, Ipk, distanze critiche)

Condizioni da verificare

- Quadro già testato a disposizione per la comparazione

- Icw < Icw (quadro testato)- Estensione dei risultati di prova

utilizzando il metodo proposto dalla

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Derivazione a mezzo regole di progetto (tab 13)


IEC 61117 (e rispettandone i vincoli)

Ogni circuito può essere verificato con esito positivo utilizzando le righe 6, 8, 9 e 10 della Tab 13 usata per la verifica secondo le regole di progetto

D

D

1/4 D

i2(t)

1 sec = 50 cicli completii

2

0

t

∫ t( ) dt = I2

t

Se:- I = Icw- t = 1 sec

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Ulteriori limiti desunti dalla prova di breve durata (Icw)


i(t)

- t = 1 sec

Icw2

è l’energia specifica passante sopportata dal quadro nella prova di beve durata (1 s)

è il picco di corrente max (nel 1°periodo) sopportato dal quadro nella prova di breve duratan x Icw

Icw2

Ipk int

Icp presunta (+ interruttore)

(i2t)int

Icw (sistema-quadro)

Ipk sist = Icw . n

I2t sist= Icw2 . t

Tenuta materiali e componenti in corto circuito La sintesi di conformità nei due casi Icc e Icw


NOSistema

non idoneoSistema idoneo

SI

pk sist pk int sist int Ipk sist > Ipk int I2t sist > (i2t)int

E' nota la Icw di breve durata del quadro (val. eff.)

Icp presunta < Icw

NO

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Esempio di Regole di progetto per la tenuta in corto

1 s (50 onde)piccopicco

Icw breve durata

I (A)

t(s)

II22TT


NO

Quadro KO

Quadro OK

SI SI

Dalla prova di breve durata si ha: - l’energia passante I2t sopportata- il picco di corrente Ipk sopportato.

Se tali valori sono rispettati dall’interruttore disponibile, non servono altre verifiche sperimentali

NO

E' presente a monte del quadro un interruttore

che alla Icp presunta haI2t < I2t (quadro)

e Ipk < Ipk (quadro)

NO

Dati impianto

Catalogo

Icw

I2t

Ipk

SI

Icp

Icw > Icp ?Icn



NO

Quadro KO

SI

Quadro OK

NO

I2t > I2tIpk > Ipk

( quadro) (interruttore)

?

Catalogoquadro

SI

Quadro OK

Catalogointerruttore

cn

I2tIpk

I

I

O

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Problemi sulle uscite dal quadro


devono avere una adeguata corrente di corto circuito

di breve durata

O

é sufficiente indicare la corrente di corto circuito

condizionata

Impianto (quadro) esistente: Vn = 400 V; Icp = 35 kA

Icw = 35 kA da cui: I2t quadro = 352 x 1 = 1225 MA2s Ipk quadro = 35 x 2,1 = 73.5 kA

Dati impianto nuovo: Vn = 400 V; Icp = 60 kAPer verificare la compatibilità con l’esistente, si deve:- determinare I2t e Ip dell’interruttore a monte del quadro- verificare che gli interruttori interni al quadro abbiano



l’adeguato potere di interruzione, singolarmente o back-up.A monte del quadro, viene installato un Tmax T5H che a Icu = 70 kA presenta I2tinterruttore < 4MA2s Ipk interruttore< 40 kA

Nel quadro ci sono scatolati Tmax T1,T2,T3 (N) e Icu = 36 kA (415 V).Dalle tabelle di Back-up tali interruttore risultano idonei all’impianto in quanto il loro potere di interruzione viene elevato a 65 kA dall’interruttore T5H (back-up) posto a monteIl nuovo quadro è dunque idoneo, per quanto riguarda il cto cto

ArTu ArTu

T2 160

T2 160

T3 250

T3 250

T3 250

Dati impianto: Vn = 400 V Icp = 45 kA

Barre verticali sagomate In (IP65) 800, Icw max 35 kA.Dobbiamo verificare che le sollecitazioni ridotte dagli interruttori posti a valle del sistema siano compatibili.Nelle celle ci siano: Tmax T3S250 Tmax T2S160



Dalla Icw del sistema di barre si ricava che:Ipk sist = Icw . n = 35 . 2,1 = 73,5 [kA]I2tsist = Icw

2 . t = 352 . 1 = 1225 [(kA)2s]

Dalle curve di limitazione e di I2t per T3S250 si ha:Per Icp 45 kA corrisponde Ipk int < 30 kA

corrisponde I2tint < 2 [(kA)2s]Quindi, essendo Ipk int<Ipk sist (30<73,5) e I2tint<I2tsist (2<1225) Il sistema di barre è perciò compatibile con il quadro

T3 250

< 2 kA2s

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Protezione con T3S 250


Un Tmax T3S a Icc = 45 kA Ip interruttore < 30 kA I2tinterruttore < 2 MA2s

< 30 kA

45 kA 45 kA

X max = distanza max tra due portabarre consecutivi.N°portabarre in funzione della Icc max

X

1/4 X

Portabarrecodice

Lineare

PB0803

PB0803

N°barreper fase

1

1

X max25 kA (mm)

44 55055044 550550

X max35 kA (mm)

55 42542544 550550

Barracodice portata

BA0400 400A

BA0800 800A

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Legame geometrico tra distanza portabarre e Icw


Il corretto numero di portabarre garantisce la tenuta agli sforzi elettrodinamici in caso di cortocircuito. Valutare la distanza massima (X max) da non superare tra due portabarre consecutivi in funzione della Icc massima

X

X

1/4 X

La distanza tra il primo porta-barre e la fine della barra deve

essere < 1/4 di “X”.

Scalare

PB0802

PB0802

1

1

44 550550

44 55055044 550550

44 550550

44 55055044 550550

BA0400 400A

BA0800 800A

Barre sagomate

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Legame geometrico tra distanza portabarre e Icw


dal catalogo ArTu

1STC802001D0904

Catalogo generalequadri per distribuzione

Catalogo tecnico

Un sistema costruttivo prevede un sistema di sbarre provato e accessoriabile e tutte le apparecchiature necessarie a sopportare i forti sforzi di corto circuito

Tenuta materiali e componenti in corto circuito La convenienza di un sistema sbarre completo


portabarre isolanti serrabarre

barrette orizzontali IP20

D

D

1/4 D

Connessioni delle unità funzionali di uscita all’alimentazioneSe un quadro contiene dei conduttori tra la sbarra collettrice principale e l’alimentazione delle unità funzionali di uscita, che non soddisfano le prescrizioni di 8.6.4, un circuito di ogni tipo deve essere sottoposto ad una prova aggiuntiva.

II = I= I

CEI E 61439 art 8.6.4Scelta ed installazione di conduttori attivi

Tenuta materiali e componenti in corto circuito La questione dei traversini tra sbarre e interruttori


IIcccc = I= IcwcwScelta ed installazione di conduttori attivi non protetti per ridurre la possibilità di cortocircuito

In un quadro i conduttori attivi non protetti da dispositivi contro il cortocircuito devono essere scelti ed installati in modo tale che, nelle normali condizioni di funzionamento, un cortocircuito interno tra le fasi o tra fase e terra sia estrema-mente poco probabile

Dalla guida ai quadri ArTu

450

400

350

300

250

200

150

100

50Ipk [kA]

700

400

500

300

200

100

600

Ip [kA]

T2 T4

Distanzasupporti]

Distanzasupporti]

Tenuta materiali e componenti in corto circuito Distanza di primo fissaggio al crescere della Ipk


quadri ArTu010 100

50

1000

Ipk [kA]010 100 1000

Ip [kA]

320

80

100

60

40

050

20

120

140

160180

200

220240

260280

300

60 80 100 200150

600

400

500

300

200

010 100

100

500

S6

1000

T5

Distanzasupporti]

Distanzasupporti]

Ip [kA]Ip [kA]

- Nella CEI 17-43 non si richiedono riferimenti ad alcuna prova di tipo sulla tenuta alle sovratemperature; nella CEI 17-52 invece tale riferimento è vincolante

- Nella CEI 17-43 il calcolo è

Tenuta materiali e componentiDifferenze tra CEI 17-43 (temper) e CEI 17-52 (corto)


nettamente più preciso che nella CEI 17-52, dove le approssimazioni sono larghe ed è grande la difficoltà di approssimazione del calcolo alla realtà fisica nel caso di grosse strutture complesse

Serve il catalogo(prove di tipo) per CEI 17-52

Non serve il catalogo(prove di tipo) per CEI 17-43

Sforzi

condizioni e prestazioni

Norme di calcolo

Prova

di tipo

Campo d’impiego

Precisione di calcolo

protegge dal guasto

interno

Tenuta materiali e componentiDifferenze tra sovratemperature e corto circuito


Sovratemp.

Corto circuito

CEI 17-43

CEI 17-52

CEI 11-26

non richiesta

necessaria

adesso finoa 1600 A(senza prova)

sotto i valori

di prova

ottimasotto le

condizioni previste

grossolana

no mai

no mai

11 Compatibil. elettrom. SI NO SI

12 Operaz. meccaniche SI NO NO

200 manovre (erano 50)


Conferma delle “forme”

Tenuta materiali e componentiEMC, manovre meccaniche e forme segregazione


Conferma delle “forme”La separazione può essere realizzata con sezioni o barriere (metallico o non-metallico), isolamento di parti vive o l’involucro di un'apparecchiatura (interruttore scatolato)

Forma 3A

Forma 1 Forma 2A Forma 2B

Forma 3B Forma 4A Forma 4B

Nessuna prova per quadri privi di circuiti elettronici

Tollerata l’emissione di disturbi elettromagnetici occasionali

Nella maggioranza i quadri vengono costruiti incorporando una combinazione più o meno casuale di

a) I dispositivi incorporati sono conformi alle prescrizioni EMC per l’ambiente specificato (vedi J.9.4.1) come da Norma EMC di

Compatibilità elettromagneticaRegge l’approccio modulare


Eventuali circuiti elettronici presenti devono rispettare i limiti di emissione e immunità previste dalle attuali pubblicazioni IEC (approccio modulare)

elettromagnetici occasionalicasuale di dispositivi e componenti

Nessuna prova EMC è richiesta sui quadri finali se sono soddisfatte le seguenti condizioni:

Norma EMC di prodotto

b) Il montaggio è fatto secondo le istruzioni del costruttore dei dispositivi (riguardo alle mutue influenze, alle schermature, alla messa a terra ecc.).

La verifica comprende le categorie seguenti:

1) Costruzione (da 11.2 a 11.8):a) grado di protezione dell’involucro;b) distanze in aria e superficiali;c) protezione da scossa e continuità PEd) installazione di componenti;e) circuiti elettrici interni e collegamenti;

Le verifiche individuali hanno lo scopo di individuare i difetti nei materiali e nella fabbricazione e d’accertarsi del corretto

Verifiche individuali (ex prove individuali o collaudo)A cura del costruttore del quadro


e) circuiti elettrici interni e collegamenti;f) terminali per conduttori esterni;

g) funzionamento meccanico.

2) Prestazioni (da 11.9 a 11.10):a) proprietà dielettriche;b) cablaggio, funzioni e

prestazioni operative

corretto funziona-mento del quadro montato. Esse devono essere effettuate su ogni quadro.

Verifiche individuali (ex prove individuali o collaudo)A cura del costruttore del quadro

Grado di protezione IP a vista

Scossa elettrica “ “

Installazione dei componenti secondo progetto

Circuiti e collegamenti a campione

Terminali per conduttori verificare numero

tipo e

La verifica ha lo scopo di individuare i difetti nei materiali e nella fabbrica-zione e di accertare

Ilcostruttore del QUADRO deve stabilire se la verifica individuale è effettuata durante e/o dopo


tipo e

identificazione

secondo progetto

Funzionamento meccanico verifica

funzionamento

Cablaggio e funzionalità verifica della

marcatura ed

esame a vista

accertareil corretto funzionamento del QUADRO assemblato. Essa è eseguita su ogni QUADRO.

dopo l’assemblag-gio. Se del caso, la verifica individuale deve confermare che la verifica di progetto sia documentata.

Si effettua una prova di tenuta a frequenza industriale su tutti i circuiti secondo 10.9.2 ma con una durata di 1s

misura tra i conduttori attivi e la massaIn alternativa, per i quadri con

la protezione in entrata fino a 250 A, si può eseguire la

Verifiche individuali (ex prove individuali o collaudo)La verifica dielettrica è ancora la più importante


misura tra i conduttori attivi tra loro

verifica della resistenza d’isolamento utilizzando a 500 V c.c.

La prova è superata se la resistenza tra i circuiti e le masse è di almeno 1000 Ω/ V.

collaudo

Dove le distanze in aria sono:- meno dei valori dati in Tavola 1, si esegue la prova di impulso di tensione;

- uguali o maggiori dei valori dati in Tavola 1 (ma meno che 1,5 volte), la verifica sarà la misurazione fisica o una prova di tenuta all’impulso di tensione

Verifiche individuali (ex prove individuali o collaudo)La verifica dielettrica è ancora la più importante


- uguali o maggiori di 1,5 volte i valori dati in Tavola 1 (veda 10.9.3.5), la verifica sarà un esame a vista o una prova di tenuta all’impulso

Fuori Norma CEI ma ancora

a regolad’arte

CEI EN 61439

Tenuta materiali e componenti Modi essere di un quadro rispetto a norme e leggi


Fuori regolad’arte, dunque fuorilegge

Regole di progetto

Verifica con calcoli

Verifica con prove

le norme sui quadri elettrici cei-en 61439-1 e 2 ... da scaricare/abb norma iec 61439.pdf · iec...

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