2. Nel corso degli ultimi anni sono state modificate
le normative relative ai quadri elettrici con
l’obbiettivo di:
Rendere il testo più leggibile e snello
Superare il concetto di AS e ANS
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 2
L’EVOLUZIONE NORMATIVA
6. LA NUOVA NORMA ‐ STRUTTURA
NUOVA 61439-X 60439-X
61439-1 Regole generali (2009) - -
61439-2 Quadri di potenza (2009) 60439-1 Apparecchiature soggette a
prove di tipo (AS) e apparecchiature
parzialmente soggette a prove di tipo
(ANS)
61439-3 Quadri di distribuzione per
personale non addestrato (2011)
60439-3 Quadri di distribuzione
61439-4 Quadri per cantiere (2012) 60439-4 Quadri per cantiere
61439-5 Cassette per distribuzione in cavo
per reti pubbliche (2011)
60439-5 Cassette per distribuzione in cavo
per reti pubbliche
61439-6 Condotti sbarre (2011) 60439-2 Condotti sbarre
E’ in corso il progetto di redazione di una Guida IEC TR 61439-0
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 6
7. 61439‐1 61439‐2 60439‐1
LA NUOVA NORMA ‐ STRUTTURA
NON posso dichiarare nessun quadro
conforme alla SOLA norma 61439‐1
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 7
13. Quadri
Combinazione di uno o più apparecchi di protezione
e/o manovra per bassa tensione, con gli eventuali
dispositivi di comando, misura, protezione e
regolazione con tutte le interconnessioni elettriche e
meccaniche interne, compresi gli elementi strutturali
di supporto.
ALCUNE DEFINIZIONI
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 13
14. Quadri aperti (open type)
Quadri consistenti in una struttura che supporta
i componenti lasciando accessibili le parti attive
del quadro (grado di protezione IP00)
ALCUNE DEFINIZIONI
Quadri con protezione frontale (dead front)
Quadri consistenti in una struttura che supporta
i componenti lasciando accessibili le parti attive
del quadro in direzione diversa dalla anteriore
(grado di protezione IPXXB in tale direzione)
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 14
15. Quadri scatolati (enclosed)
Quadri consistenti in una struttura che
supporta i componenti e per i quali è
possibile definire un grado di protezione
ALCUNE DEFINIZIONI
Quadri ad armadio
Quadri a banco
Quadri a cassetta
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 15
17. CONCLUSIONI
Principali innovazioni introdotte dalle nuove norme EN
61439:
Nuove definizioni
“Costruttore originale” e “Sistema di quadri”
Introduzione nuove possibilità di verifica
Regole di progetto e Calcoli
Eliminazione della classificazione AS e ANS
Si utilizza solamente il termine quadro
Nuove prove di tipo
Installazione degli apparecchi di manovra e dei componenti, Circuiti interni e collegamenti ,
Terminali per conduttori esterni
Nuove prove dei materiali e parti del quadro (involucro vuoto)
Prove sugli involucri vuoti, EN 62208
Verifiche individuali
Alcune modifiche
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 17
19. I TRE CRITERI DI VERIFICA DEI QUADRI
Prova
Prova eseguita su un quadro campione o su parti di quadro per
verificare che il progetto soddisfa le prescrizioni della relativa Norma
del quadro
Calcoli
Verifica di progetto con calcoli applicati ad un quadro campione o a
parti di quadro per dimostrare che il progetto soddisfa le prescrizioni
della relativa Norma del quadro (distanze di isolamento,
sovratemperature..)
Regola di progetto
Verifica di progetto con precise regole di progetto o di calcoli applicati
ad un quadro campione o a parti di quadro per dimostrare che il
progetto soddisfa le prescrizioni della relativa Norma del quadro
(tenuta al corto, EMC..)
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 19
20. La norma stabilisce una sostanziale equivalenza con
le prove e laddove applicabili le seguenti verifiche
di progetto:
‐Regole di progetto
‐Calcoli (valutazione di verifica)
fissando però in questi ultimi due casi dei limiti di
utilizzo
I TRE CRITERI DI VERIFICA DEI QUADRI
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 20
22. Prove Calcoli Regole di
progetto
Distanza di isolamento in aria e superficiali Si Si Si
Continuità del quadro per guasti esterni Si Si Si
Tenuta di tensione ad impulso Si No Si
Limiti di sovratemperatura Si Si Si
Tenuta al cortocircuito Si Si Si
EMC Si No Si
I TRE CRITERI DI VERIFICA DEI QUADRI
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 22
25. Regola di progetto :
Se tutti i punti della tabella sono soddisfatti è
possibile estendere i risultati del quadro originale
e non ripetere le prove
TENUTA AL CORTOCIRCUITO
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 25
26. Verifica mediante calcolo:
Se almeno i punti 6,8,9 e 10 sono soddisfatti è
possibile eseguire il metodo di calcolo:
TENUTA AL CORTOCIRCUITO
Il calcolo si effettua utilizzando la norma
IEC 61117 (CEI 17‐52)
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 26
27. Il quadro rientra nei limiti entro
cui è necessario fare la prova?
Nessuna prova necessaria
(10kA o limitato 17kA)
Esiste un quadro già provato?
Le condizioni
sono tutte soddisfatte?
Almeno le condizioni 6,8,9 e
10 sono soddisfatte?
ESTENSIONE
SENZA PROVE
NECESSARIO PROVE
I calcoli secondo la IEC 61117
sono soddisfatti?
no
si
si
si
no
no
si
no
si
no
TENUTA AL CORTOCIRCUITO
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 27
28. Metodi di calcolo:
Per quadri con InA non superiore a 630 A e mono‐comparto, si
può applicare la prova dei resistori (definita dalla EN 61439‐1)
Per quadri con InA non superiore a 1600 A, si può applicare il
calcolo previsto dalla IEC 60890 (CEI 17‐43)
Per quadri con InA non superiore a 3150 A ma derivati da
quadri esistenti, si può applicare il calcolo previsto dalla IEC
60890 (CEI 17‐43).
LIMITI DI SOVRATEMPERATURA
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 28
29. Metodo di calcolo basato sulla potenza dissipata:
La potenza dissipabile dell’involucro si ricava attraverso le seguenti fasi:
Si installano i resistori all’interno dell’involucro
Si misura la temperatura dell’aria in cima al contenitore
Si applicano i limiti di temperatura relativi agli involucri
30 K (involucri metallici che devono essere toccati)
40 K (involucri isolanti che devono essere toccati)
40 K (involucri metallici che non devono essere toccati)
50 K (involucri isolanti che non devono essere toccati)
Limite del materiale (parti poste sopra i 2 m dal piano)
LIMITI DI SOVRATEMPERATURA
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 29
30. Metodo di calcolo basato sulla potenza dissipata:
Devono essere verificate la potenza dissipabile dell’involucro vuoto e la massima
temperatura dell’aria all’interno del quadro (come per la norma CEI 23‐51).
Si effettua il calcolo della potenza dissipata dai componenti installati
all’interno del quadro considerando la InA e la massima corrente che
può passare in ogni circuito e assumendo la massima potenza
dissipabile verificabile
Deve essere verificata la relazione:
Pcalcolata ≤Pdissipabile
LIMITI DI SOVRATEMPERATURA
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 30
31. Metodo di calcolo basato sulla CEI 17‐43:
Si considera la superficie esterna dell’involucro
Si calcola la superficie di dispersione considerando dei
coefficienti di riduzione che dipendono dal tipo di installazione
Si calcola la potenza dissipata all’interno dell’involucro
Si calcola la temperatura interna nella parte superiore del
quadro o nella zona intermedia
LIMITI DI SOVRATEMPERATURA
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 31
32. LIMITI DI SOVRATEMPERATURA
Metodo della potenza Metodo della CEI 17‐43
INA ≤ 630 A INA ≤ 1600 A
INA ≤ 3150 A se derivato
Contenenti apparecchiature impiegate entro l’80% della specifica corrente
convenzionale termica in aria libera
La corrente nominale dei circuiti del quadro non deve superare l’80% della
corrente nominale (in aria libera) dei dispositivi di protezione e dei
componenti elettrici installati nel circuito.
Singolo comparto Non ci sono più di tre diaframmi orizzontali nel QUADRO o in uno scomparto
del QUADRO
La potenza dissipata dei componenti installati, è fornita dal costruttore del componente
La distribuzione della potenza dissipata è approssimativamente uniforme all’interno dell’involucro
Le parti meccaniche e l’apparecchiatura installate sono disposte in modo da non impedire in maniera significativa la circolazione dell’aria
I conduttori che portano una corrente maggiore di 200 A e le parti strutturali adiacenti sono disposte in modo da minimizzare le correnti parassite e le
perdite per isteresi
Tutti i conduttori devono avere una sezione minima, basata sui valori nominali della corrente dell’unità funzionale, in accordo con la IEC 60364‐5‐52.
La sovratemperatura, che dipende dalla potenza dissipata interna
all’involucro con o senza ventilazione forzata e da differenti metodi
d’installazioni ammessi (ad es. montaggio a parete, a pavimento), è fornita
dal costruttore dell’involucro, o determinata in accordo con 10.10.4.2.2.
Per involucri con ventilazione naturale, la sezione delle apertura di uscita
dell’aria è almeno 1,1 volte la sezione delle aperture di entrata dell’aria;
Per involucri con celle e ventilazione naturale, la sezione delle aperture di
ventilazione in ogni diaframma orizzontale è almeno il 50 % della sezione
orizzontale della cella
Limiti di utilizzo:
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 32
34. La norma definisce tre situazioni
Il quadro incorpora solo componenti
elettromeccanici (ad esclusione
degli interruttori differenziali)
Il quadro incorpora solo componenti già provati
per le condizioni ambientali previste e il
montaggio e il collegamento sono realizzati in
accordo alle istruzioni dei costruttori
Negli altri casi
NON SI APPLICA
LA DIRETTIVA
EMC
NON È NECESSARIO
EFFETTUARE NESSUNA
PROVA EMC
È NECESSARIO
EFFETTUARE LE
PROVE EMC
COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICA
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 34
35. COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICA
Ambiente A:
Reti alimentate da un
trasformatore dedicato AT
o MT in impianti
industriali con frequenti
commutazioni di carichi
induttivi o capacitivi ad
elevati valori di corrente.
“AMBIENTE INDUSTRIALE”
Ambiente B:
Reti di distribuzione BT
pubbliche, alimentazione da
UPS o sistemi isolati.
Tutto ciò che non rientra
nell’ambiente A.
“AMBIENTE RESIDENZIALE,
COMMERCIALE ED
INDUSTRIALE NON PESANTE”
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 35
36. Sistema di Quadri
Serie completa di componenti meccanici ed elettrici
(involucri, sistemi sbarre, unità funzionali, etc.),
definiti dal “Costruttore Originale”, che possono
essere assemblati in accordo con le istruzioni fornite
dal Costruttore Originale al fine di realizzare
molteplici configurazioni di quadri.
SISTEMA DI QUADRI
Il concetto di sistema di quadri è
sostanzialmente identico a quello di sistema
costruttivo prestabilito
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 36
37. Costruttore
Originale:
Organizzazione che ha
effettuato il progetto
originario e le verifiche
di un quadro in accordo
con la presente Norma
e con le Norme
specifiche del quadro
Costruttore del
Quadro:
Organizzazione che si
assume la responsabilità
del quadro finito.
SISTEMA DI QUADRI
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 37
42. PROGETTISTA DELL’IMPIANTO ELETTRICO
Chi è Colui il quale è responsabile del corretto dimensionamento
dell’impianto elettrico
Responsabilità Definisce le caratteristiche elettriche e meccaniche (ove
necessario) dell’impianto elettrico
Non si occupa necessariamente della progettazione del quadro
che, in quanto tale, non fa parte dell’impianto elettrico ma
potrebbe occuparsi anche di questo aspetto
RUOLI E RESPONSABILITÀ
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 42
47. Circuiti interni e collegamenti (10.7):
Deve essere verificata la conformità rispetto alle regole
di progetto imposte dalla norma, quali:
Tipo e sezione dei conduttori
Identificazione dei conduttori
NUOVE PROVE
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 47
48. Terminali per conduttori esterni(10.8) :
Deve essere verificata la conformità rispetto alle regole
di progetto imposte dalla norma per il corretto uso e
scelta dei terminali per conduttori esterni
NUOVE PROVE
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 48
51. Prova di resistenza alla corrosione:
Le parti metalliche del quadro devono essere realizzate con
materiali e rivestimenti adatti a resistere agli effetti della
corrosione dagli agenti atmosferici insiti nel tipo di istallazione
(interno od esterno) e dal tipo di manutenzione
VERIFICHE SUI QUADRI VUOTI
Si applica agli involucri metallici e alle parti esterne ed interne
metalliche
Devono essere provati anche le serrature, perni ecc. a meno
che già verificati in accordo alle proprie norme di prodotto
E’ una prova accelerata di corrosione e non serve a
dimostrare la capacità di resistere alle atmosfere ricche di sale
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 51
56. Prove di resistenza al calore anormale:
I materiali plastici devono resistere al calore prodotto
all’interno del quadro durante il normale
funzionamento e in condizioni particolari
VERIFICHE SUI QUADRI VUOTI
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 56
57. Prova di tenuta dei materiali isolanti al calore:
Si applica alle parti in materiale isolante
Si deve realizzare un provino significativo di
ogni materiale utilizzato
VERIFICHE SUI QUADRI VUOTI
Prova della biglia
Dichiarazione dell’insulation temperature
index (IEC 60216)
Dichiarazione dell’isolamento termico del
materiale (IEC 60085)
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 57
64. Verifica della resistenza agli impatti meccanici:
Il quadro deve resistere agli impatti meccanici che
potrebbe subire durante il normale funzionamento ed
in funzione del grado di resistenza dichiarato dal
costruttore
Si applica la IEC 62262 (IK)
VERIFICHE SUI QUADRI VUOTI
Rischio Esempio Grado IK
Nessuno Locali tecnici IK 07 (2 J)
Medio Corridoi Negozi IK 08 (5 J)
Elevato Officina, laboratori IK 10 (20 J)
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 64
67. Verifiche visive:
Valutazione del mantenimento del grado di protezione
Valutazione delle distanze superficiali
Controllo presenza delle barriere, degli involucri, delle
porte ecc
Controllo presenza dei componenti secondo i diagrammi
previsti, verifica delle loro caratteristiche tecniche, ecc
Verifica del corretto collegamento del conduttore di terra
Verifica che la sezione, il numero e l’identificazione dei
conduttori sia in linea con le identificazioni del costruttore
Verifica visiva della marcatura
VERIFICHE INDIVIDUALI
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 67
68. Prove pratiche:
Verifica che gli interblocchi funzionino, che i
dispositivi di serraggio siano ben collocati ecc.
Verifica del corretto posizionamento delle parti
sezionabili
Prove funzionali in accordo alla complessità del
quadro
Verifica del serraggio delle viti su di un campione
scelto a caso
VERIFICHE INDIVIDUALI
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 68
70. Verifica delle distanze in aria :
Se minori di tabella 1, tramite prova di tenuta ad impulsi
Se comprese tra i valori di tabella 1 e 1,5 volte questi,
tramite misura o prova di tenuta ad impulsi
Se superiore a 1,5 volte i valori di tabella 1, tramite
verifica visiva o prova di tenuta ad impulsi
VERIFICHE INDIVIDUALI
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 70
71. Verifica delle proprietà dielettriche:
Per quadri con dispositivo di ingresso con corrente
nominale inferiore o uguale a 250 A con una prova
di resistenza di isolamento (500 V in d.c.) e con
limite a 1000 Ω/V
Per quadri con dispositivo di ingresso con corrente
nominale superiore a 250 A con una prova
dielettrica a frequenza industriale
VERIFICHE INDIVIDUALI
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 71
72. Prove da non ripetere Nuove prove
Riscaldamento
Prove dielettriche Robustezza dei materiali (sul quadro vuoto)
Tenuta al cortocircuito Installazione apparecchi e componenti
Efficienza del circuito di protezione Circuiti elettrici interni e collegamenti
Distanze di isolamento Terminali per conduttori esterni
Funz. meccanico
Grado di protezione
PASSAGGIO ALLA NUOVA NORMA
Passaggio dalla vecchia alla nuova norma:
21/10/2010 La nuova norma sui quadri elettrici 72