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L’installazione delle insegne luminose e delle lampade a scarica con tensione superiore a 1 kV
La Norma CEI EN 50107 ( entrata in vigore nel settembre del 1999 e classificata come 34-86) fornisce i criteri tecnici
da seguire nel montaggio di insegne luminose e di tubi luminosi a scarica funzionanti a tensioni comprese tra 1 kV e 10
kV. La Norma 34-86 ha abrogato parzialmente la 64-8 per quanto riguarda la parte in media tensione ma, come
richiamato all’art. 6 della stessa Norma, per la parte in bassa tensione, non essendo le Norme impianti completamente
armonizzate nei Paesi membri del CENELEC, si continua far riferimento alle Norme nazionali e quindi alla Norma 648. In particolare la 64-8 prescrive che (fig. 1.1):
- i trasformatori elevatori (CEI 34-39 – Trasformatori per lampade a scarica tubolari con tensione secondaria a vuoto
superiore a 1000 V) non devono avere potenza superiore a 2,5 kVA e nel caso di impianti che assorbono potenze
maggiori l’impianto deve essere suddiviso in più circuiti ciascuno alimentato da un trasformatore;
- il circuito di alimentazione dei trasformatori deve essere distinto ed identificabile mediante scritte dagli altri circuiti,
non deve alimentare altri utilizzatori diversi dalle lampade a tensione maggiore di 1 kV, deve essere sezionabile e
protetto contro le sovracorrenti.
1) Circuito di alimentazione dei trasformatori distinto, identificabile e protetto singolarmente
2) Protezione contro le sovracorrenti del circuito primari del trasformatore
3) Trasformatore elevatore con potenza massima di 2,5 kVA
4) Cartello monitore nei pressi della parte di alta tensione
5) Comando, anche unipolare, sulla fase
6) Divieto di alimentazione di altri circuiti
Fig. 1.1 - Prescrizioni della Norma CEI 64-8 per la parte in bassa tensione
Protezione contro i contatti diretti
La protezione contro i contatti diretti deve essere ottenuta tramite involucri e isolamento delle parti attive. Oltre alle
normali protezioni prescritte per la bassa tensione, la protezione della parte a tensione superiore a 1 kV deve essere
attuata tenendo conto di alcune prescrizioni aggiuntive:
- le connessioni ai tubi devono essere protette per mezzo di copri elettrodi in vetro con spessore minimo di 1 mm (fig.
1.2) oppure in gomma siliconica ad alta resistenza allo strappo con temperatura di esercizio non inferiore a 180 °C. altri
materiali sono ammessi solo se possiedono caratteristiche equivalenti a quelle della gomma siliconica.
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1) Distanza tra la lampada e l’involucro metallico non inferiore a 0,75U(mm) – U tensione in kV
2) Coprielettrodo in vetro o gomma siliconica ad alta resistenza
3) Lampada a tensione superiore 1kV
4) Cavo
5) Passacavo con grado di protezione IP4X per installazioni all’esterno
6) Supporto del tubo non collegato a terra
Fig. 1.2 – Protezione degli elettrodi delle lampade alimentate a tensione uguale o superiore a 1kV
- le connessioni in alta tensione che sono a portata di mano (fig . 1.3) devono essere protette mediante involucri che
garantiscano un grado di protezione minimo IP 2X .
Fig. 1.3 – Limite di accessibilità delle parti a portata di mano (distanze in metri)
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Gli involucri possono essere metallici collegati a terra oppure in materiale isolante purché certificati idonei ad essere
impiegati vicino agli elettrodi del tubo (fig.1.4).
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Lampada ad alta tensione
Esterno del pannello
Supporto della lampada
Involucro per elettrodo
Elettrodo a cappuccio metallico
Contatto in lega di bronzo
Fori di drenaggio
Cappuccio isolante
Cavo per alta tensione
Fig. 1.4 - Protezione contro i contatti diretti di connessioni a portata di mano
L’apertura, e quindi l’accesso all’interno dell’involucro, deve essere possibile solo per mezzo di attrezzi e il grado di
protezione deve essere conservato anche in caso di rottura del tubo (caso tipico di involucri ritenuti idonei dalle norme
sono le lettere o le insegne completamente chiuse). Qualora queste prerogative non possano essere garantite si rende
necessaria l’installazione di un dispositivo di protezione contro il circuito secondario aperto che deve intervenire in un
tempo compreso tra i 3 e i 5 s a lampade spente e non superiore a 200 ms a lampade accese (dispositivi con tali
caratteristiche possono per semplicità essere già integrati e certificati dal costruttore stesso dell’insegna). Nei pressi
delle parti ad alta tensione deve essere fissato un cartello monitore indicante il rischio di shock elettrico. Oltre a questo
occorre ottenere fra le parti attive del circuito ad alta tensione e le parti metalliche messe a terra almeno le distanze
superficiali e in aria (misurate in millimetri) indicate nella tabella 1.1.
Distanza di isolamento
Luoghi asciutti
Esterno o luoghi bagnati
Impianti a frequenza
(mm)
> di 1 kHz
Distanza superficiale
8+4U
10+5U
12+6U
Distanza in aria
6+3U
7,5+3,75U
9+4,5U
U - Tensione di uscita a vuoto del trasformatore, invertitore o convertitore in kV
Distanza superficiale - Percorso più breve tra due parti conduttrici o tra una parte conduttrice e la superficie che
delimita l’installazione, misurata lungo la superficie del materiale isolante, come se un foglio di carta metallizzata fosse
premuto in contatto lungo tutte le superfici interne del materiale isolante
Distanza in aria - La distanza più breve tra due parti conduttrici o tra una parte conduttrice e la superficie che delimita
l’installazione, misurata attraverso l’aria
Tab. 1.1 – Distanze di isolamento superficiali e in aria
Queste precauzioni devono essere adottate anche verso circuiti a diversa tensione e parti che possono diventare
conduttrici a causa di umidità o di materiali infiammabili. Le distanze superficiali ed in aria devono essere rispettate
anche per i supporti dei tubi luminosi a scarica. La distanza in millimetri tra la superficie esterna del tubo di vetro
rispetto a qualsiasi parte metallica attaccata al tubo (molle metalliche) e parte metallica collegata a terra non deve
essere inferiore a:
Distanza superficiale D=U
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Distanza in aria C=0,75xU
U è la tensione secondaria a vuoto del trasformatore in kV
Protezione contro i contatti indiretti
La protezione contro i contatti indiretti deve essere ottenuta tramite l’interruzione dell’alimentazione quando si
stabilisce un contatto tra la parte in alta tensione e la terra che determini una dispersione. La corrente di intervento del
dispositivo di protezione deve essere inferiore a quella di dispersione verso terra del trasformatore, invertitore o
convertitore e comunque non deve superare i 25 mA e l’apertura del circuito deve avvenire in un tempo inferiore a 200
ms. I normali interruttori differenziali installati a monte sul circuito di bassa tensione non rilevando tali correnti di
dispersione sul circuito secondario non riescono ad intervenire. La norma specifica che la condizione di guasto deve
essere rilevata mediante adeguati sensori (la tensione ai capi della parte del sensore che rileva la corrente di dispersione
non deve essere superiore a 50 V) collegati al circuito secondario in grado di far intervenire interruttori installati o sul
circuito di bassa o di alta tensione. Come per i dispositivi di rivelazione del circuito aperto tali dispositivi possono per
semplicità essere già integrati e certificati dal costruttore stesso dell’insegna. Determinante ai fini della sicurezza è il
collegamento in equipotenzialità e verso terra di tutte le parti metalliche accessibili che, se non sono collegate a terra in
altro modo, devono essere provviste di un adeguato morsetto di terra (ad eccezione di molle, e dispositivi di fissaggio di
cavi e tubi). Il conduttore di protezione dovrà essere scelto con le consuete caratteristiche: cavo giallo/verde con sezione
minima 2,5 mm2 se protetto meccanicamente, 4 mm2 se installato senza protezione meccanica (fig. 1.5).
Fig. 1.5 – Collegamenti equipotenziali nelle lampade con tensione superiore a 1kV
E’ammesso anche impiegare il PE incorporato nei cavi sotto guaina di alta tensione purché non sia inferiore a 1,5 mm2
oppure la calza metallica di un cavo di alta tensione. La calza districata, attorcigliata e collegata al morsetto di terra
deve avere una sezione totale non inferiore a 1,5 mm2. Non sono ammessi collegamenti effettuati direttamente sul cavo
avvolto dalla calza per mezzo di collari o pinze. Ove fossero presenti parti metalliche incollate o a contatto per mezzo di
superfici verniciate occorre ripristinare la continuità metallica mediante opportuni “cavallotti” di equipotenzialità.
Caratteristiche e scelta dei cavi di alta tensione
I cavi devono essere conformi alla Norma CEI EN 50143 (tab. 1.2).
Tipo di installazione
Tipo cavo
Caratteristiche del cavo
(unipolare)
In
All’ester All’inter
involucro
no
no
A
Rigido - Isolante elastomerico a 85 °C - Senza
guaina - Schermo in lega di piombo
SI
SI
SI
B
Flessibile – Isolante – elastomerico siliconico
a 150 °C
SI
NO
NO
C
Flessibile – Isolante elastomerico siliconico –
a 150 °C – Guaina in PVC
SI
SI
NO
D
Flessibile – Isolante elastomerico siliconico
150 °C – Schermo in treccia
SI
SI
SI
E
Flessibile – Isolante PVC – Guaina in PVC –
Schermo metallico di nastro zincato e
SI
SI
SI
conduttore di protezione flessibile
F
Flessibile – Isolante PVC – Guaina in PVC –
Conduttore di protezione flessibile
SI
SI
NO
G
Flessibile – Isolante PVC – Senza guaina
SI
NO
NO
H
Flessibile – Isolante polietilene – Guaina PVC
SI
SI
NO
5
K
Flessibile- Isolante polietilene per tensioni
fino a 2,5 kV– Guaina PVC
SI
SI
NO
Tab. 1.2 – I cavi previsti dalla Norma CEI EN 50143
Devono essere adatti alle condizioni ambientali di installazione ed essere i più corti possibile (tab. 1.3) per evitare che
si creino fastidiose capacità che possono originare elevati picchi di corrente di breve durata nel tubo. Il fenomeno è
particolarmente evidente nei cavi con schermo metallico messo a terra che alimentano tubi al neon, dove si potrebbero
formare capacità tra il conduttore e lo schermo che possono originare problemi di varia natura per gli impianti.
Tensione nominale verso
terra
(kV)
Tipo di gas nel tubo
Cavo tipo B,C,F,G,H,K
(m)
Cavo tipo A,D,E
(m)
1 kV
2kV
3kV
4kV
5kV
Hg
40
Ne
20
Hg
30
Ne
15
Hg
20
Ne
10
Hg
15
Ne
7
Hg
10
Ne
15
24
12
16
8
12
6
9
4
6
3
Tab 1.3 – Limiti di lunghezza consigliati per cavi che alimentano tubi ad alta tensione al neon (Ne) o con mercurio (Hg)
Non sono permesse giunzioni e, se non espressamente necessario, i cavi devono essere installati senza ulteriore
protezione meccanica mediante supporti di metallo o di materiale isolante autoestinguente e non igroscopico. La
distanza tra i supporti di fissaggio non deve essere superiore a 50 cm per il tipo flessibile e a 80 cm per il tipo rigido ed
il primo fissaggio del cavo non deve essere ad una distanza superiore a 15 cm dal morsetto di collegamento. Il raggio di
curvatura per i cavi con schermatura metallica deve essere inferiore a 8 volte il diametro del cavo. All’esterno i cavi
possono essere anche senza schermo ma, per precauzione, è bene, poiché la nuova norma non lo specifica, rifarsi alle
vecchie regole che stabilivano una distanza minima dal suolo di 4 m. L’accesso del cavo negli involucri deve essere
ottenuto mediante passacavo di protezione. Per installazioni all’esterno i passacavi devono possedere un grado di
protezione minimo di IP4X (fig. 1.6)
Fig. 1.6 - Caratteristiche e scelta dei cavi di alta tensione
Esami a vista, prove e dati di identificazione dell’installazione
La rispondenza alla Norma deve essere accertata mediante esami a vista e verifiche iniziali. In particolare devono essere
verificati le modalità di installazione e il tipo di cavo di alta tensione, la protezione delle connessioni di alta tensione, le
distanze superficiali ed in aria, i collegamenti a terra e le modalità, dal punto di vista meccanico, d’installazione
dell’insegna. Sono richieste anche prove strumentali, in accordo con le istruzioni del costruttore, per accertare il corretto
funzionamento dei dispositivi di protezione contro le correnti di dispersione e circuito aperto e per verificare che la
corrente in ogni circuito del tubo non superi i limiti stabiliti dal costruttore del trasformatore, invertitore o convertitore.
Ogni impianto, per permettere una corretta e regolare manutenzione da parte dell’utilizzatore, deve essere
accompagnato da un semplice schema del circuito e deve essere corredato di un’etichetta con l’indicazione dell’anno di
installazione e del nome del costruttore o dell’installatore responsabile dell’impianto.
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Gigi Saveri
