CEI 44-5 - Schneider Electric

Seminari tecnici 2007
Con il patrocinio di
Comitato
Elettrotecnico
Italiano
Parte prima –
LA NUOVA NORMA CEI EN 60204-1 – Ed. 2007:
ANALISI PRINCIPALI NOVITA’
Relatore
Dott. Ing. Federico Dosio
LA NUOVA NORMA CEI EN 60204-1 – Ed. 2007:
ANALISI PRINCIPALI NOVITA’
Dott. Ing. Federico Dosio
Membro CEI del CT 44, SC17D, SC64D
e del WG 7, MT 13850 e MT 60204-1 dell’IEC
Introduzione
Come noto l’automazione riveste nel panorama del settore elettrico un ruolo importante al pari degli
impianti elettrici, ma gli interventi sull’equipaggiamento elettrico richiedono una preparazione e
una conoscenza delle norme specifiche di tale settore sempre maggiore, conoscenza che resta
fondamentale per l’attuazione corretta di tali interventi soprattutto alla luce del fatto che un errore di
progettazione o realizzazione dell’equipaggiamento stesso può portare a conseguenze per le persone
che non sono limitate al solo rischio elettrico ma può generare altri rischi (per esempio il
movimento incontrollato o inatteso di parti di macchina che possono causare infortuni più o meno
gravi).
La più importante normativa applicabile all’equipaggiamento elettrico (di fatto quasi sempre
espressamente richiamata all’interno di norme scritte per una specifica tipologia di macchine) è
sicuramente la Norma EN 60204-1 (riferimento CEI 44-5), norma direttamente o indirettamente
applicabile a tutte le macchine e agli impianti automatizzati che si configurano come insiemi di
macchine; tale norma è una norma armonizzata (ossia il cui contenuto è riconosciuto rispondente ai
requisiti essenziali di sicurezza senza i quali un prodotto che ricade nel campo di applicazione di
una Direttiva non può essere utilizzato sul territorio della Comunità Europea) sia per la Direttiva
98/37/CE (che verrà sostituita il 29 dicembre 2009 dalla Direttiva 2006/42/CE), meglio conosciuta
come Direttiva Macchine, che per la Direttiva 2006/95/CE detta anche Direttiva Bassa Tensione.
La Norma EN 60204-1, a distanza di otto anni dalla sua ultima pubblicazione nel 1998, è stata
pubblicata come nuova edizione 2006; in realtà la pubblicazione a livello IEC (Comitato
Elettrotecnico Internazionale) è avvenuta nel 2005 sotto forma di IEC 60204-1, ma l’edizione
europea (identificata dal prefisso EN) pubblicata dal CENELEC (Comitato Europeo di
Normalizzazione Elettrotecnica) non risulta molto diversa dalla pubblicazione IEC salvo l’aggiunta
di poche prescrizioni necessarie per adeguarla ai requisiti essenziali e quindi armonizzarla per la
Direttiva Macchine; tuttavia la differenza esistente tra le due versioni (IEC e CENELEC) costringe i
costruttori a stare attenti circa la norma da applicare alla luce della commercializzazione delle loro
macchine nel territorio della Comunità europea piuttosto che nel resto del Mondo.
Per i costruttori dell’equipaggiamento elettrico che operano nel territorio della Comunità Europea,
l’uso di una norma armonizzata per la Direttiva Macchine, seppure non costituisca un obbligo,
diventa in pratica una conveniente necessità in quanto utilizzandola si attiva automaticamente il
cosiddetto “principio di presunzione di conformità”, ossia il riconoscimento che applicando tale
norma sono automaticamente soddisfatti i requisiti essenziali di sicurezza coperti da questa senza
dover dimostrare null’altro se non la corretta applicazione della norma stessa.
Ad onor del vero in seguito agli accordi internazionali tra gli enti normatori è prassi consolidata
degli ultimi anni pubblicare le Norme IEC e le Norme EN con lo stesso testo (fatto salvo pochi
aggiustamenti formali e l’aggiunta di alcuni allegati informativi nel testo europeo), e ciò facilita i
costruttori nella commercializzazione dei loro prodotti; il caso specifico di questa nuova edizione
della Norma EN 60204-1 è un caso quindi abbastanza raro per lo più dovuto alle osservazioni,
peraltro discutibili, data la marginalità delle osservazioni avanzate, del consulente del CEN
(Comitato Europeo di Normazione) che ha ritenuto necessari apportare delle modifiche al testo IEC
della Norma per renderlo conforme ai requisiti essenziali della Direttiva Macchine, costringendo
così i costruttori che importano nel territorio della Comunità Europea a prestare attenzione alle
differenze introdotte nel testo europeo della norma.
Per doverosa completezza si riportano le principali modifiche comuni introdotte nel testo europeo
della Norma, ossia :
- Definizione 3.56 di “Arresto non controllato”: è stata puntualizzata meglio nel testo CENELEC
la nota a margine della definizione per precisare che la definizione di arresto non controllato non
riguarda altri dispositivi di arresto utilizzati per tecnologie non elettriche
- Art. 4.1 “prescrizioni Generali”: tra le indicazioni circa le situazioni pericolose causabili
dall’equipaggiamento elettrico è stata opportunamente rimossa l’indicazione circa “il rumore a
livelli che causano problemi di salute alle persone” (ovviamente poco attinente all’equipaggiamento
elettrico);
- Art. 4.2.2: “equipaggiamento elettrico conforme alla serie IEC 60439-1”: rispetto al testo IEC è
stato precisato il riferimento alla sola IEC 60439-1 e non all’intera serie IEC 60439, richiamando il
resto della serie solo per quanto necessario;
- Art. 4.4.1 “Ambiente fisico e le condizioni operative – generalità”: nel testo europeo si precisa
che per condizioni speciali relative all’ambiente ed alle sue condizioni operative sono raccomandati
accordi tra costruttore ed utilizzatore citando l’allegato B (nel testo IEC per gli accordi si cita
invece che “possono essere necessari”)
- Art. 4.4.3 Temperatura dell’aria ambiente: il testo CENELEC raccomanda per climi caldi o freddi
(citando l’allegato B) “misure addizionali”, il testo IEC le chiama invece “prescrizioni addizionali”;
- Art. 4.4.7 Radiazioni ionizzanti e non ionizzanti e art. 4.4.8 Vibrazioni e urti: il testo CENELEC
raccomanda per tali aspetti “accordi addizionali” tra utilizzatore e costruttore (citando l’allegato B),
il testo IEC dice invece che tali accordi possono “essere necessari”;
- 5.4: dispositivi di interruzione per la prevenzione di avviamenti inattesi: aggiunta nel testo
CENELEC una nota 2 che richiama la Norma EN 60447 (principi di manovra attuatori) che nel
testo IEC non era presente;
- Art. 9.2.6.3: “comando di abilitazione”: il testo CENELEC precisa in aggiunta che alla
disattivazione del dispositivo di consenso lo stop conseguente deve rispettare le prescrizioni per lo
stop indicate all’Art. 9.2.5.3 della Norma EN 60204-1.
- Art. 9.2.7.3 “Arresto” (per postazioni di comando senza cavi): il testo CENELEC ha rimosso la
frase del testo IEC dove si diceva che l’arresto delle postazioni senza fili pur non marcato come
emergenza può compiere pienamente un arresto di emergenza;
- Art. 10.2.1 Tabella 2 - Codice-colori per i pulsanti e loro significato: è stato eliminata dal testo
IEC la nota della tabella che consentiva l’uso del colore Bianco, Grigio o Nero per diverse funzioni
se utilizzato anche altro mezzo per identificare i pulsanti (ad esempio la forma).
Dalle modifiche sopra indicate si capisce come queste potevano essere risparmiate dal consulente
del CEN agli utenti della norma senza peraltro inficiare la sicurezza generale garantita dalla corretta
applicazione di quest’ultima.
L’edizione 1998 della Norma EN 60204-1 potrà essere utilizzata solo fina all’1 giugno 2009, data
comunque da intendersi come deroga per il completamento delle progettazioni in corso con la
precedente edizione della normativa.
L’edizione 2006 della Norma EN 60204-1 riporta poi nel suo allegato ZZ i requisiti essenziali di
sicurezza che tale norma copre ai sensi della Direttiva 98/37/CE; tali requisiti sono
1.1.2 Principi di integrazione della sicurezza
1.2 Comandi
1.5.1 Rischi dovuti all’energia elettrica
1.5.4 Rischi dovuti ad errori di montaggio
1.6.3 Isolamento dalle fonti di alimentazione dell’energia (esclusivamente per quanto riguarda
l’isolamento e alimentazione elettrica del macchinario)
1.6.4 Intervento dell’operatore (esclusivamente per quanto riguarda l’accesso all’equipaggiamento
elettrico)
1.7.0 Dispositivi di informazione
1.7.1 Dispositivi di allarme
1.7.2 Avvertenze in merito ai rischi residui (per rischi residui di natura elettrica)
1.7.4 comma c) Istruzioni per l’uso (schemi di macchina)
La buona consuetudine delle norme CENELEC di riportare in uno specifico allegato i requisiti
essenziali che la norma copre libera coloro che la applicano dal rischio di attribuire alla norma
requisiti essenziali di sicurezza in realtà non coperti per la Direttiva Macchine.
1. Le principali novità della Norma EN 60204-1
Alla luce della rapida evoluzione tecnologica e del relativo lungo tempo intercorso tra la
pubblicazione 1998 e quella 2006 della Norma EN 60204-1, numerose e sostanziali sono state le
novità introdotte.
Innanzi tutto è stato modificato il campo di applicazione della norma che ora riguarda la
“realizzazione di equipaggiamenti e sistemi elettrici, elettronici ed elettronici programmabili per
macchine non portatili quando sono in moto, inclusi i gruppi di macchine che lavorano in modo
coordinato”; rispetto alla edizione 1998 della norma salta subito all’occhio che dal campo di
applicazione non vengono più esclusi gli aspetti dei “sistemi di macchine a livello più alto” (ad
esempio le comunicazioni tra i diversi sistemi) e quindi da questa edizione della norma devono
essere presi in considerazione.
Naturalmente sono stati anche aggiornati i riferimenti normativi delle norme che nel frattempo
hanno cambiato edizione, sono state ritirate o sono state emanate, e soprattutto sono stati aggiunti
gli importanti riferimenti normativi delle nuove norme relative ai circuiti di sicurezza quali ad
esempio le norme EN ISO 13849 parte 1 (1999) e parte 2 del 2003 e la Norma EN 62061, oltre
avere citato il riferimento alla Norma ISO 13850 1996 relativa all’arresto di emergenza; tutti i
riferimenti normativi, incluso quelli sopra citati, sono riportati in allegato ZA della norma (allegato
normativo) il quale esordisce testualmente dicendo che “I documenti normativi sottoelencati sono
indispensabili per l’applicazione del presente documento. In caso di riferimenti datati, si applicano
solo le edizioni citate. In caso di riferimenti non datati, si applica l’ultima edizione della
Pubblicazione indicata (modifiche incluse)”ed il significato della suddetta frase va al di là
dell’aspetto formale. Se una norma richiama un'altra norma riferendosi ad una precisa edizione di
quest’ultima, significa che il normatore vuole garantirsi che nella edizione trattata di quella norma
la norma in essa richiamata sia esclusivamente quella di una specifica edizione in quanto successive
edizioni potrebbero non essere adatte nei contenuti; pertanto il richiamo nella Norma EN 60204-1
alle Norme EN ISO 13849-1 edizione 1999 ed ISO 13850 edizione 1996, costringe ad utilizzare
esclusivamente queste edizioni fino a quando un emendamento non aggiornerà la Norma EN
60204-1 alle ultime edizioni disponibili, fermo restando che il normatore le ritenga compatibili con
la norma in cui sono richiamate. Il problema è particolarmente pesante per le succitate norme i cui
riferimenti sono citati nella Norma EN 60204-1 perché sono già disponibili le nuove edizioni di
ciascuna di esse e soprattutto la Norma EN ISO 13849-1 contiene enormi innovazioni rispetto alla
precedente; inoltre alcune norme citate nel testo della EN 60204-1 non sono più armonizzate per la
Direttiva Macchine nella edizione citata. Non resta che aspettare che la burocrazia normativa muova
i suoi passi per aggiornare quanto necessario, ma nel frattempo gli operatori del mercato sono
disorientati.
Sono state poi naturalmente aggiornate, aggiunte o eliminate alcune definizioni in linea con i
contenuti della nuova edizione della norma e soprattutto meglio dettagliate alcune prescrizioni di
carattere generale per l’equipaggiamento elettrico; ad esempio all’articolo 4.2.1 “Scelta
dell’equipaggiamento” è stato precisato che, fermo restando che i componenti devono essere
conformi alle rispettive pubblicazioni IEC ove esistenti, i componenti dell’equipaggiamento devono
essere applicati in funzione delle istruzioni del loro costruttore e nell’art. 4.4.2 inoltre sono state
meglio dettagliate le prescrizioni inerenti agli aspetti di compatibilità elettromagnetica.
Da rilevare anche l’aggiunta di un nuovo segnale di avvertimento obbligatorio per superfici calde
dell’equipaggiamento elettrico (Fig. 1) ove in base alla valutazione del rischio queste possono
costituire rischio per gli operatori (simbolo derivato dalla norma ISO 3864).
Fig. 1
Circa quali temperature sono considerate pericolose la Norma EN 60204-1 rimanda alla tabella 42A
della Norma IEC 60364-4-42 riportata in Fig. 2.
Fig. 2
È stato poi aggiunto un nuovo articolo relativo alla scelta dell’equipaggiamento elettrico in
conformità alla norma EN 60439-1 in Italia meglio conosciuta come Norma CEI 17-13/1
"Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri BT). Parte 1:
Apparecchiature soggette a prove di tipo (AS) e apparecchiature parzialmente soggette a prove di
tipo (ANS)”; in particolare è stato aggiunto l'art. 4.2.2 "Equipaggiamento elettrico conforme alla
serie IEC 60439" il quale riporta testualmente che "L'equipaggiamento elettrico della macchina
deve soddisfare le prescrizioni di sicurezza identificate dalla valutazione del rischio della
macchina. In funzione della macchina, dell'uso previsto, e del suo equipaggiamento elettrico, il
progettista può scegliere parti di quest'ultimo conformi alle parti relative della serie IEC 60439
(vedere anche Allegato F)".
Se si considera invece l’articolo 1.1 “oggetto e scopo” della Norma EN 60439-1 (come modificato
dall’emendamento A1 del 2005) questo riporta testualmente “la presente Norma si applica anche
alle APPARECCHIATURE ASSIEMATE progettate per l’equipaggiamento elettrico delle
macchine. Tuttavia, quando applicabile, devono essere soddisfatte le prescrizioni aggiuntive della
IEC 60204-1.” Questa diversità di prescrizioni nelle due norme crea attualmente qualche difficoltà
ai costruttori di quadri elettrici per macchine, ma in linea con il parere del TC 44 dell’IEC e con
quello del CT44 del CEI (già espresso in passato sulla guida CEI 44-14 alla norma EN 60204-1
ritirata dal 1 novembre 2006 perché riferita alla edizione 1998 della norma e ad oggi di prossima
revisione) si intuisce come la Norma EN 60439-1 possa essere utilizzata soprattutto per alcune parti
ove la Norma EN 60204-1 non entra in alcuni dettagli specifici circa gli aspetti costruttivi delle
apparecchiature (soprattutto tenuta al cortocircuito e sovratemperatura), fermo restando la centralità
della Norma EN 60204-1 anche per i quadri elettrici di comando e controllo destinati alle macchine
nonostante l’attuale testo della Norma EN 60439-1 affermi il contrario.
Sono invece rilevanti i cambiamenti apportati alle prescrizioni circa il dispositivo di sezionamento
dell’alimentazione dell’equipaggiamento elettrico indicate all’art. 5.3 della norma. Innanzi tutto
oltre ai soliti dispositivi di sezionamento consentiti (sezionatori, interruttori automatici con potere
di sezionamento, ecc.) è stato ammesso anche “qualsiasi altro dispositivo di interruzione conforme
a una norma di prodotto IEC per lo stesso, che soddisfi le prescrizioni di isolamento della IEC
60947-1, nonché una categoria di utilizzazione definita nella norma di prodotto come idonea per il
sezionamento di motori o di altri carichi induttivi”, il che non preclude come in passato la
possibilità di utilizzo di altri dispositivi di sezionamento che si possono trovare in commercio
diversi da quelli tradizionalmente utilizzati, rimuovendo di fatto eventuali ostacoli verso
l’applicazione di nuove soluzioni frutto del normale sviluppo tecnologico.
Sempre in merito ai dispositivi di sezionamento dell’alimentazione utilizzabili per
l’equipaggiamento elettrico del macchine è stato eliminato il limite di alimentazione delle stesse
mediante presa-spina con assorbimento complessivo superiore a 16 A e potenza superiore a 3 kW,
ma ciò non significa che siano stati rimossi tutti i limiti al loro uso in quanto sono stati indicati
nuovi vincoli nell’ambito delle prescrizioni generali circa l’uso di presa-spina per tutto
l’equipaggiamento elettrico; infatti, oltre alla prescrizione circa la sua adeguata capacità di
interrompere la corrente a rotore bloccato del motore di maggior potenza più la somma delle
correnti di funzionamento normali di tutti gli altri motori e/o carichi, tra i nuovi vincoli per le presespina si cita l’abbassamento da 63 A a 30 A del limite di corrente sopra il quale occorre una spina
interbloccata con dispositivo di interruzione (qualora la spina sia destinata ad essere scollegata sotto
carico). Ulteriori prescrizioni sono state inserite all’art. 13.4.5 ai punti f) e h) i quali rispettivamente
riportano “f) Il componente che rimane attivo dopo il disinserimento deve avere un grado di
protezione almeno pari a IP2X o IPXXB, considerando le distanze in aria e superficiali prescritte. I
circuiti PELV sono esenti da questa prescrizione.” (ossia è stata aggiunta la prescrizione sul grado
di protezione minimo), mentre “h) Le combinazioni spina/presa destinate a carichi di potenza ma
non destinate a essere disinserite in condizioni di carico devono avere mezzi di ritenuta per
prevenire il disinserimento involontario o accidentale e devono essere chiaramente identificate
specificando che non sono destinate a essere disinserite sottocarico.” (ove peraltro quest’ultima
prescrizione non si applica quanto sopra non si applica a componenti entro involucri con presa a
spina senza cavi flessibili o componenti collegati ai sistemi bus): altre prescrizioni per le presespina sono riportate all’art. 13.4.5 della norma alla quale si rimanda per un ulteriore
approfondimento.
In merito alla colorazione del mezzo di comando esterno del dispositivo di sezionamento generale si
regista all’art. 5.3.3 la rimozione dell’obbligo del colore nero o grigio di questo che ora diventa solo
raccomandazione, fermo restando l’obbligo del colore rosso su sfondo giallo se il dispositivo di
sezionamento generale è utilizzato anche per la funzione di arresto emergenza.
Circa le misure di protezione contro i contatti diretti da adottare in funzione dell’accessibilità
all’interno degli involucri, alcune modifiche sono state apportate per quanto riguarda la modalità di
accesso tipo b) (sezionamento delle parti attive entro l’involucro prima della sua apertura) e tipo c)
(libero accesso se tutte le parti attive interne all’involucro hanno grado minimo IP 2X o IP XXB); al
caso b) riguardo l’eccezione concessa all’interblocco (by-pass con attrezzo speciale o chiave del
sistema di sgancio energia) è stata aggiunta la prescrizione di poter comunque bloccare in
posizione di aperto il dispositivo sezionato e quella di segnalarlo nella documentazione
dell’equipaggiamento, mentre nel caso c) è stata aggiunta una nuova nota ove si prescrive l’uso di
barriere o ostacoli rimovibili con attrezzo se l’agire sui componenti (ad es. su relè e contattori)
comporta la perdita del grado di protezione idoneo.
Novità anche per quanto riguarda la colorazione ammessa per i conduttori dei circuiti esclusi dal
sezionamento generale dell’alimentazione di macchina; per tali circuiti è stato ammesso che la loro
colorazione possa essere anche arancio, fermo restando tutte le altre prescrizioni generali relative ai
circuiti alimentati a monte del sezionatore generale dell’alimentazione; in passato infatti molti
costruttori usavano già tale colorazione per i circuiti alimentati a monte del sezionatore generale,
ma tale usanza era normativamente scorretta poiché la colorazione arancio era riservata ai circuiti di
comando e controllo di interblocco, ma su richiesta italiana la prescrizione è stata estesa a tutti i
circuiti alimentai a monte del sezionatore generale.
Nella edizione 2006 della norma è stata riportata un ulteriore importante precisazione, che nulla
cambia rispetto alla precedente edizione, salvo meglio puntualizzare la prescrizione riguardo al caso
in cui sia adottato il metodo della interruzione automatica dell’alimentazione quale protezione dai
contatti indiretti (scelta predominante nell’equipaggiamento elettrico delle macchine); in particolare
fermo restando la necessita di un coordinamento tra:
– il tipo di alimentazione e il sistema di messa a terra,
– i valori di impedenza dei vari elementi del sistema di protezione equipotenziale,
– le caratteristiche dei dispositivi di protezione che rivelano guasti all’isolamento,
è prescritto che, oltre al collegamento equipotenziale di tutte le masse della macchina, a seconda del
sistema di distribuzione si utilizzino
- per sistemi TN dispositivi di protezione dalle sovracorrenti che assicurino l’interruzione automatica dell’alimentazione in caso di un guasto all’isolamento
- per sistemi TT dispositivi di protezione a corrente differenziale
- per sistemi IT controllore di isolamento o dispositivi di protezione dalla corrente differenziale
rimandando quindi all’appendice A per i dettagli ed i casi particolari per i quali l’interruzione dei
contatti indiretti non può essere garantita nei tempi massimi stabiliti.
Le prescrizioni per il metodo della interruzione automatica dell’alimentazione non sono come detto
una vera e propria novità ma solo una precisazione che tuttavia ha chiarito in modo inequivocabile
che la protezione dai contati indiretti delle parti dell’equipaggiamento elettrico non può essere
delegata ai dispositivi di protezione collocati sull’impianto elettrico di alimentazione alla macchina,
facendo così cadere la foglia di fico che molti costruttori usavano sostenendo che la norma EN
60204-1 non prescrivesse la fornitura di tali dispositivi nonostante in realtà il testo della norma
dicesse esattamente questo seppure in modo non esplicito.
Altre novità sono relative alle modalità di protezione dal sovraccarico dei conduttori dei circuiti di
controllo in d.c. o di quelli alimentati da trasformatore che “non” sono connessi al circuito
equipotenziale di protezione; per tali circuiti dall’edizione 2006 della Norma EN 60204-1 è
possibile proteggere dal sovraccarico solo un conduttore di tali circuiti anche se non connessi al
circuito equipotenziale purché:
- tutti i conduttori protetti siano di uguale sezione
- il dispositivo di protezione sia posto sul conduttore commutato
Se uno o più delle suddette prescrizioni non possono essere rispettate, permane l’obbligo di
protezione per entrambi i conduttori per tutti i sottocircuiti derivati con diverse sezioni.
La Norma EN 60204-1 edizione 2006 ha aggiornato in molte parti l’art. 8 relativo ai collegamenti
equipotenziali (di protezione e funzionali); innanzitutto la figura 2 della Norma è stata aggiornata
per meglio rappresentare i collegamenti equipotenziali di macchina (Fig. 3).
Nella figura 2 della norma è bene evidenziato che i collegamenti equipotenziali
dell’equipaggiamento elettrico riguardano l’equipaggiamento elettrico intero e non solo il suo
quadro elettrico di comando e controllo come poteva apparire osservando la stessa figura nella
edizione 1998 della norma, ed inoltre nel morsetto di terra funzionale che in precedenza si chiamava
TE è stato ora ribattezzato FE (Functional eharting). Nell’ambito della ristrutturazione generale
dell’art. 8 è stato precisato che le masse estranee che formano la struttura della macchina sono parte
dei circuiti equipotenziali di protezione (non citate nella edizione 1998) ed è stato prescritto che se
la conduttanza parti strutturali conduttrici del materiale elettrico o della macchina è minore di quella
del più piccolo conduttore protettivo collegato alle masse, si deve collegare un conduttore
equipotenziale aggiuntivo con sezione minima pari alla metà del conduttore protezione più piccolo
corrispondente.
Nella edizione 2006 è consentito l’uso di collegamenti rimovibili del conduttore di protezione per
misure solo mediante uso di attrezzi da parte di persone esperte solo se collocati entro aree
elettriche chiuse. È stato poi consentito che il morsetto per la connessione all’impianto di protezione
esterno di messa a terra sia identificato utilizzando una combinazione del G/V, il simbolo IEC
60417- 5019 (Fig. 4) e le lettere PE (comunque è preferito il simbolo se unico modo di identificare
il morsetto), mentre nella edizione precedente si doveva scegliere solo un metodo di identificazione
tra i tre.
Per le macchine mobili con alimentazione a bordo macchina è stato invece aggiunto un nuovo
articolo (art. 8.2.7) nel quale precisato che i conduttori di protezione, le parti strutturali conduttrici
dell’equipaggiamento elettrico e le parti conduttrici estranee che costituiscono la struttura della
macchina dovranno essere tutti collegati a un morsetto equipotenziale di protezione; nel caso poi la
macchina mobile sia anche collegabile a sorgenti di alimentazione esterne, tale morsetto funge
anche da interconnessione con il PE esterno.
Fig. 3
Fig. 4
L’art. 8 della nuova edizione della Norma vede anche l’aggiunta di due ulteriori nuovi articoli che
sono relativi alle correnti funzionali disperse verso terra. Più precisamente il nuovo articolo 8.2.8
relativo a “Prescrizioni supplementari di collegamento equipotenziale di protezione per
equipaggiamento elettrico con correnti di dispersione a terra superiori a 10 mA AC o DC” riguarda
quelle correnti di dispersione verso terra funzionali (ad esempio tipiche dei filtri EMC associati agli
azionamenti a velocità variabile) che non sono legate a guasti dell’isolamento; secondo questo
nuovo articolo quando si hanno le suddette dispersioni in qualsiasi alimentazione deve essere
rispettata una o più delle condizioni seguenti per il circuito di protezione equipotenziale associato:
- sez. minima PE 10 mm2 (CU) o 16 mm2 (AL) per tutta la lunghezza
- per sezioni inferiori a quelle sopra raddoppio conduttori PE di almeno pari sezione fino al punto in
cui il PE ritorna ad essere di 10 mm2 (CU) o 16 mm2 (AL)
- interruzione automatica alimentazione se PE si disconnette
ed in aggiunta devono essere fornite informazioni addizionali vicino al PE (e se necessario sulla
targa dell’equipaggiamento elettrico) oltre che sulle istruzioni.
L’altro nuovo articolo 8.4 “Misure per evitare gli effetti di correnti di dispersione elevate” non
aggiunge invece nulla di tecnicamente nuovo rispetto a quanto i progettisti dell’equipaggiamento
elettrico di macchina già conoscevano, ossia che per limitare o eliminare le correnti di dispersione è
possibile utilizzare un trasformatore ad avvolgimenti separati in modo che le correnti disperse si
richiudano solo sul secondario di questo (secondario riferito poi a terra).
Aggiustamenti sono stati apportati anche all’art. 9.2.4 “Sospensione delle funzioni di sicurezza e/o
delle misure di protezione” nel quale è stato prescritto l’obbligo della disabilitazione delle altre
funzioni durante la fase di sospensione delle sicurezze e non solo del funzionamento automatico
come prescritto nella edizione 1998 della norma. Sempre in tale articolo è stata aggiunta la
possibilità di usare una postazione senza fili durante la sospensione delle misure di sicurezza purché
tale postazione si dotata:
- di dispositivo per funzione stop
- di un eventuale dispositivo di consenso
e purché il movimento sia possibile solo da tale postazione quando attivata. Da segnalare poi è
caduto l’obbligo per il dispositivo di consenso di essere collegato solo ad arresti in categoria 0 o 1 e
l’obbligo di azione mantenuta.
Ma la più grossa novità apportata dalla edizione 2006 della Norma EN 60204-1 è dovuta
all’eliminazione dell’intero art. 11 “equipaggiamento elettronico”, eliminando così il divieto di
utilizzo dell’elettronica o dell’elettronica programmabile per la gestione dell’arresto di emergenza
in categoria 0 (soppressione immediata della alimentazione) e per la soppressine finale
dell’alimentazione durante l’arresto in categoria 1 (arresto controllato e quindi soppressione della
alimentazione). Con l’eliminazione dell’art. 11 è stato eliminato il divieto d’uso dell’elettronica
programmabile per funzioni di sicurezza ed è stata eliminata anche la preferenza
dell’elettromeccanica per la realizzazione delle funzioni di sicurezza della macchina: in altre parole
viene dato il via libera all’uso dell’elettronica e dell’elettronica programmabile anche per funzioni
legate alla sicurezza a condizione però che le funzioni di sicurezza siano realizzate con circuiti
scelti in funzione della valutazione del rischio e che rispettino le prescrizioni della Norma EN
13849-1 (1999) o della Norma EN 62061 in quanto tali norme contengono i criteri costruttivi per i
circuiti di sicurezza. Si tenga conto che attualmente la Norma EN 62061 considera solo i circuiti
elettrici elettronici ed elettronici programmabili (ad esempio PLC o configuratori di sicurezza) con
qualsiasi architettura essi siano realizzati, mentre la Norma EN 13849-1 (identica in pratica per
quanto riguarda l’architetture alla Norma europea EN 954-1 che descrive le famose categorie di
sicurezza) considera solo 4 architetture dei circuiti di sicurezza che utilizzano anche forme di
energia diverse da quella elettrica (ad esempio i circuiti pneumatici) regolamentando peraltro solo i
circuiti di sicurezza elettrici realizzati con elettromeccanica o al più con elettronica molto semplice.
L’apertura all’uso dell’elettronica anche per i circuiti destinati alle funzioni di sicurezza era peraltro
un atto dovuto alla luce dell’enorme sviluppo tecnologico che il settore ha avuto in questi ultimi
anni (si pensi ad esempio ai bus di sicurezza attualmente in commercio); essendo stato rimosso
l’obbligo dell’uso dell’elettromeccanica per la realizzazione della funzione di arresto emergenza ora
è ad esempio accettato l’utilizzo dei pulsanti di emergenza collegati per mezzo del bus di sicurezza,
cosa che prima era realizzata senza la copertura normativa sotto la responsabilità del costruttore
della macchina.
Anche l’articolo 9.4.3 “Protezione contro il cattivo funzionamento dovuto a guasti verso terra, a
interruzioni della tensione e a perdite di continuità del circuito” ha subito una ristrutturazione che
ha meglio evidenziato le metodologie di protezione dei circuiti di comando che si possono adottare
contro i guasti a terra. Le tipologie sono suddivise in:
-
Metodo A) Circuiti di comando alimentati da trasformatori di comando, suddiviso a sua
volta in metodo A1) dove un lato alimentazione da trasformatore è messo a terra senza
contatti interposti tra bobina e alimentazione (posti sull’altro conduttore di alimentazione),
salvo poche eccezioni (ad es. Relè termici) (fig. 5), e metodo A2) alimentazione da
trasformatore senza nessuna alimentazione collegata a terra ma dispositivo che interrompe
alimentazione in caso di guasto
Fig. 5
-
Metodo B) Circuiti di comando alimentati da un trasformatore di comando con un
avvolgimento a presa centrale, per i quali la presa centrale è riferita a terra e le bobine o i
dispositivi possono essere interrotti su uno o ambedue i lati (Fig. 6) facendo attenzione che il
dispositivo di protezione utilizzato sia in grado di interrompere il guasto con la sola tensione
al 50% presente ai capi dei dispositivi comandati.
Fig. 6
- Metodo C) Circuiti di comando non alimentato da trasformatori di comando suddiviso nei due
casi C1) direttamente collegato tra i conduttori di fase di un’alimentazione messa a terra per il
quale entrambi i lati dell’alimentazione devono essere protetti e comandi con comandi
multipolari, oppure C2) direttamente collegato tra i conduttori di fase o tra un conduttore di fase
e un conduttore di neutro di un’alimentazione non messa terra (oppure messa a terra tramite
un’impedenza elevata) per il quale entrambi i lati dell’alimentazione devono essere protetti e
comandi con comandi multipolari o in alternativa deve essere utilizzato un dispositivo di
controllo guasto a terra che sgancia su guasto (nella edizione 1998 della Norma al metodo C2
era applicabile solo l’uso dei comandi multipolari)
Nella nuova edizione della Norma EN 60204-1 vi sono poi tante piccole novità che riguardano:
-
la raccomandazione di rispettare un ordine di colori per le colonnine luminose di
segnalazione (dall’alto al basso rosso, giallo, blu, verde e bianco)
le luci intermittenti e Display con la nuova prescrizione, per informazioni ad alta priorità, di
associare anche un segnale acustico
l’estensione delle prescrizioni in vigore per le aree di servizio elettrico chiuse a tutte le
recinzione o involucri nei quali le persone possono entrare interamente (prescrizioni
riguardanti distanze di passaggio - dimensioni delle porte di accesso – peraltro maggiorate
a h=2,1 m - maniglie antipanico, ecc.) con nuove distanze sicurezza per accesso completo
-
del corpo all’interno di involucri o aree chiuse con parti attive accessibili in tensione (1 m
per parti esposte su singolo lato, 1,5 m per parti esposte su due lati) che rimuovono il
riferimento alle IEC 364-4-481 per il passaggio di fronte o tra le apparecchiature di
comando indicato nella edizione 1998.
l’aggiunta della raccomandazione che i dispositivi di arresto emergenza disattivi su
postazioni di controllo scollegabili o disabilitate, siano ben evidenziati (ad esempio nelle
istruzioni)
la leggera riduzione delle sezioni minime dei conduttori all’esterno degli involucri per i
circuiti di controllo prescritte nella tabella corrispondente
il cambiamento in alcuni valori della tab. 6 (ex tab. 5) della portata dei conduttori (derivati
dalle tabelle IEC 60364-5-52) estendendo fino a 120 mm2 l’applicazione con posa tipo B1 o
B2
Non è più imposto il grado IP minimo per i condotti (era IP33 nella ed. 1998) ma la scelta
del grado IP deve essere operata in funzione dell’applicazione specifica (e naturalmente
all’ambiente di installazione)
La colorazione del neutro per il quale se questo è identificato solamente con colore il suo
colore deve essere BLU, consigliato il BLU CHIARO se si confonde con altri colori (prima
era obbligatorio adottare il solo BLU CHIARO)
Altra novità rilevante introdotta dalla edizione 2006 della Norma EN 60204-1 riguarda la
ristrutturazione della documentazione prevista per l’equipaggiamento elettrico, divisa in un
documento principale, che elenca le parti o l’elenco dei documenti dell’equipaggiamento, ed una
documentazione complementare costituita da diversi documenti come ad esempio schemi elettrici,
prescrizioni per la manutenzione e l’uso, prescrizioni per l’alimentazione elettrica, ecc.; all’interno
della documentazione sono state inoltre meglio precisate le informazioni che il costruttore deve
rendere disponibili all’utilizzatore, quali ad esempio le correnti di picco della macchina
all’avviamento e la massima caduta di tensione al punto di allacciamento dell’alimentazione che
l’equipaggiamento è in grado di sostenere.
Di estrema importanza è invece la modifica della informazione circa la corrente di corto circuito
che deve essere indicata sulla targa dell’equipaggiamento elettrico. Nella edizione 1998 della norma
si prescriveva di indicare in targa il potere di interruzione di cortocircuito del dispositivo di
protezione contro le sovracorrenti della macchina (ad esempio un interruttore automatico), e poiché
come noto i dispositivi in commercio riportano valori anche elevati del potere di interruzione ben al
di là delle effettive esigenze di tenuta al cortocircuito della specifica macchina, ne derivava che
spesso venisse superato il valore limite di cortocircuito per cui fossero necessarie le corrispondenti
prove prescritte dalla Norma EN 60439-1 (CEI 17-13) applicabile congiuntamente ai quadri elettrici
per macchina, il che durante i controlli della Pubblica Autorità induceva le stesse a chiedere la
documentazione di tali prove; ora col nuovo testo della edizione 2006 si prescrive di indicare il solo
valore di cortocircuito tollerato dall’equipaggiamento elettrico, evitando pertanto il rischio sopra
indicato ove il valore indicato non eccede i limiti per i quali si è esonerati dalla prova di
cortocircuito (il che capita solitamente nell’80-90% dei casi).
La parte della norma EN 60204-1 che più è stata cambiata rispetto alla edizione 1998 è comunque
la parte relativa alle verifiche. In merito alle verifiche dell’equipaggiamento elettrico si segnala che:
- diventano obbligatorie anche le prove della verifica della conformità della documentazione
all’equipaggiamento e le prove funzionali
- il risultato di tutte le prove effettuate dovrà essere documentato
- la verifica della continuità del circuito equipotenziale di protezione viene sostituita dalla prova
“verifica del corretto funzionamento delle misure di protezione mediante il metodo di interruzione
automatica dell’alimentazione” (ove applicato tale metodo di protezione); tale verifica dipende dal
tipo di sistema di distribuzione elettrica dal quale la macchina trae la sua alimentazione: nel caso di
sistemi TT ed IT la verifica deve essere operata in conformità a alle prescrizioni della IEC 364-661, mentre nel caso di sistemi TN viene suddivisa in due prove, la prova 1 “verifica della continuità
del circuito equipotenziale di protezione” e la prova 2 “Verifica della impedenza dell’anello di
guasto e relativa conformità del dispositivo di sovracorrente”.
La prova 1 sostituisce la prova della continuità del circuito equipotenziale di protezione prescritta
nella edizione 1998 della norma ove la tabella 9 è stata abolita chiedendo invece nella edizione
2006 che la misura della continuità effettuata fornisca risultati compatibili con lunghezza, sezione e
materiale dei conduttori equipotenziali di protezione.
La prova 2 può essere effettuata o mediante calcolo o mediante misura diretta dell’impedenza
dell’anello di guasto come indicato nel nuovo allegato A della norma (fig. 7).
Fig. 7
Poiché inoltre le macchine solitamente sono prodotte in un luogo ed utilizzate in un altro, a seconda
che queste siano smontate o fornite intere si configurano 3 diverse situazioni per la prova (indicate
con A, B, e C nella norma) indicate nella tabella 9 della norma (Fig. 8) secondo le quali sono dettate
differenti prescrizioni che potrebbero richiedere presso l’utilizzatore sia la prova 1 che la prova 2,
solo la prova 2, solo ispezioni visive; il caso C della tabella 9 citata è applicabile solo se si rientra in
una delle condizioni riportate nella tabella 10 della norma (Fig. 9) facendo attenzione che il
dispositivo a protezione del conduttore considerato sia esattamente uno di quelli indicati nella
tabella,
Mentre poi la verifica della protezione contro le tensioni residue è rimasta invariata, sono invece
cambiate la prova della resistenza di isolamento e la prova di tensione.
Per la prova della resistenza di isolamento tra i conduttori del circuito di potenza ed il circuito
equipotenziale di protezione è stato precisato che ove presenti dispositivi di protezione contro
scariche atmosferiche, per tale misura è ammesso:
- scollegarli, oppure
- ridurre la tensione di prova a un valore inferiore alla tensione di protezione del dispositivo, ma
comunque non inferiore al valore di picco del limite superiore della tensione di alimentazione (faseneutro).
Fig. 8
In merito a questa prova si nota che esistono alcune differenze rispetto alla stessa prova prescritta
dalla Norma EN 60439-1, ossia mentre la prova di resistenza di isolamento per la Norma EN
60204-1 è considerata superata se la resistenza misurata non è inferiore a 1 MΩ (con l’eccezione
per anelli collettori per i quali si accetta una resistenza minore non inferiore comunque a 50 kΩ), la
Norma EN 60439-1 (2000) richiede una resistenza isolamento maggiore di 230 kΩ con tensione di
prova 500 V per i circuiti alimentati a 230 V nominali verso terra. Queste differenze sono allo
studio dei formatori internazionali per cercare di allineare le diverse prescrizioni.
Fig. 9
Anche per la prova di tensione esistono differenze rispetto a quanto prescritto dalla edizione 1998
della norma, e precisamente cambia quanto segue:
-
è indicato di utilizzare per la prova strumentazione conforme alla Norma EN 61180-2
-
possono essere scollegati componenti o dispositivi già sottoposti a prova di tensione
secondo la rispettiva norma di prodotto
ma soprattutto la prova è prescritta non più genericamente per tutto l’equipaggiamento (nella
precedente edizione della Norma era da effettuare per tutti i conduttori dell’equipaggiamento
elettrico, esclusi quelli destinati a funzionare alle tensioni PELV o inferiori) ma per i soli conduttori
del circuito di potenza rispetto al circuito equipotenziale: questo è un cambiamento che semplifica
notevolmente il lavoro dei costruttori.
Anche per la prova di tensione esistono differenze rispetto alle prescrizioni indicate nella prova di
tensione secondo la Norma EN 60439-1, e precisamente:
-
vi sono maggiori o minori tensioni di prova in funzione della tensione isolamento delle
apparecchiature
la tensione di prova è da applicare anche tra conduttore e conduttore e non solo tra
conduttori e circuito equipotenziale come prescritto nella Norma EN 60204-1
Anche per questa prova le differenze tra le due normative sono allo studio dei normatori
internazionali per cercare di allineare le diverse prescrizioni, ma si prevedono comunque tempi non
brevi per il loro allineamento considerati i tempi fisiologici del mondo normativo.
Un cenno agli allegati della Norma EN 60204-1 edizione 2006; in tale edizione gli allegati sono
diventati i seguenti:
- Allegato A (normativo): protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TN (nuovo allegato)
- Allegato B (informativo): questionario per l’equipaggiamento elettrico delle macchine
- Allegato C (informativo): esempi di macchine coperte dalla parte 1 della EN 60204-1 (ex allegato
A)
- Allegato D (informativo): portata e protezione dalle sovracorrenti di conduttori e cavi
equipaggiamento elettrico delle macchine (ex allegato C)
- Allegato E (informativo): spiegazioni funzionamento per le operazioni di emergenza (ex allegato
D)
- Allegato F (informativo): guida all’uso della parte 1 della IEC 60204 (nuovo allegato)
- Allegato G (informativo): Confronto delle sezioni conduttore tipico (nuovo allegato relativo al
confronto tra le dimensioni dei conduttori in mm2 e in AWG)
- Allegato ZA (normativo) Norme richiamate
- Allegato ZZ (informativo) Requisiti essenziali
In generale gli ex allegati B e C hanno subito solo piccole modifiche, mentre gli ex allegati A e D
sono rimasti invariati; in particolare l’allegato B è stato ulteriormente migliorato ed ampliato.
Da ultimo alcune informazioni sugli emendamenti in discussione per la Norma EN 60204-1
edizione 2006. Attualmente sono stati proposti dal consulente della Commissione Europea alcuni
emendamenti relativi ai comandi senza fili in conseguenza all’apertura verso l’uso dell’elettronica
anche per funzioni di sicurezza; in particolare sono in discussione:
- requisiti aggiuntivi contro la perdita di alimentazione di un sistema di controllo senza fili che
include la funzione di arresto emergenza il quale dovrà soddisfare l’art. 6.3 (comportamento
dello SRECS al rilevamento di una sua avaria) della Norma CEI EN 62061
- marcatura come emergenza dei dispositivi di arresto emergenza senza fili solo se conformi alle
prescrizioni della Norma CEI EN 62061 e se rispettano il SIL richiesto
-
evidenziare con mezzi idonei i dispositivi di emergenza rimuovibili dalla macchina
L’ultima prescrizione in discussione mira a regolamentare meglio le situazioni in cui parti di
macchina o pulsantiere che contengono il dispositivo di emergenza possono essere collegate o
scollegate dalla macchina, in modo tale che ciò sia bene evidenziato affinché la mancata
identificazione dei dispositivi disattivati non possa costituire un pericolo.