LAVORI SU IMPIANTI ELETTRICI
1.-
Premessa
Prendendo come basegli articoli della Norma CEI 11-27 “Lavori su impianti elettrici” cerchiamo
di chiarire le idee suuna materia alquanto delicata, applicandola agli interventi manutentivi da
effettuare in sicurezza sulla linea di distribuzione a 1000 V in corrente alternata utilizzata per
l’alimentazione delle utenze lungo la linea ferroviaria di Segnalamento e Telecomunicazioni.
SIAP
APPARATO
SIAP
APPARATO
2.- Caratteristiche del sistema di alimentazione delle utenze lungo linea
Sono previste due tipologie di linea di distribuzione a 1000 V in c.a.:
•
sulle linee di trazione a corrente continua a 3000 V (ambiente c.c.): linea di distribuzione
trifase, con cavo unico (fig. 1) o con cavi distinti per binario, per l’alimentazione a
sbalzo delle utenze da una delle stazioni limitrofe della tratta e, in situazione di
emergenza, dall’altra;
Linea di distribuzione trifase a 1 kV
Utenze
Utenze
Stazione A
Stazione B
Fig. 1 – Linea di distribuzione per l’alimentazione a sbalzo delle utenze lungo linea da una
delle stazioni limitrofe, con cavo unico.
•
sulle linee di trazione a corrente alternata a 25000 V (ambiente c.a.): linea distribuzione
trifase a doppia dorsale (fig. 2), dispari e pari, alimentate a sbalzo dai rispettivi posti
tecnologici limitrofi.
Linea distribuzione trifase a doppia dorsale da 1 kV
POSTO
TECNOLOGICO
(per l'alimentazione degli impianti di Segnalamento e Telecomunicazione)
DORSALE DISPARI
sbarra utenze essenziali
POSTO
TECNOLOGICO
sbarra utenze essenziali
DORSALE PARI
sbarra utenze
sbarra utenze
sbarra utenze
SHELTER/RTB
SHELTER/RTB
SHELTER/RTB
Fig. 2 – Linea di distribuzione per l’alimentazione delle utenze lungo linea, a doppia dorsale.
In entrambe le configurazioni sono utilizzatedue tipologie di quadri, in relazione alla
funzione svolta:
1
quadri di stazione;
quadri di linea.
I quadri di stazione, così denominati perché vengono normalmente ubicati nella stazione,
possono essere installati in un generico posto tecnologico. Hanno la funzione di elevare la
tensione proveniente dal sistema di alimentazione di continuità (SIAP) al valore di tensione
della linea di distribuzione (1 kV).
T
T
R.D.
I2
I1
MORSETTIERA
AT
MORSETTIERA
BT
MORSETTIERA AT
Linea distribuzione
1 kV
MORSETTIERA BT
dal SIAP
Fig. 3 – Quadro di stazione: vista fronte (con sinottico) e schema elettrico circuiti principali.
I quadri di linea, così denominati perché vengono normalmente ubicati lungo la linea
ferroviaria, all’interno delle garitte dei posti di blocco e degli RTB o degli shelter per BTS.
Oltre ad alimentare tali impianti, hanno la funzione di consentire la continuità ed il
sezionamento della linea di distribuzione.
Utenza S&T
PRESA
T
I1
MISURATORE
ISOLAMENTO
T
S1
S2
MORSETTIERA
attestazione cavo 1 kV
Linea distribuzione 1 kV
Fig. 4 – Quadro di linea: vista fronte (con sinottico) e schema elettrico circuiti principali
I quadri elettrici costruiti secondo l’ultima edizione della Specifica Tecnica IS 394 sono classificati come
componenti elettrici di Classe II.
2
Pertanto la protezione contro i contatti direttidei quadri è assicurata con il doppio isolamento,
con componenti elettrici di Classe II(trasformatori ed interruttori-sezionatori) o resi tale con
l’applicazione di un isolamento supplementare in fase di assemblaggio.
L’armadio di contenimento del quadroha i pannelli laterali e superiore inamovibili, mentre il retro
e i pannelli anteriori apribili mediante l’uso di attrezzo o chiave. Esso assicuraun grado di
protezione almeno pari a IP2X (protezione contro l’accesso a parti pericolose con un dito), con
eccezione sul lato pannello orizzontale superiore che, come previsto dalla norma dei quadri, è
almeno pari a IPXXD.
Il quadro mantiene il grado di protezione IP2X anche con pannelli frontali aperti e con gli
elementi di sezionamento e comando, del tipo estraibile e rimovibile, tolti dalla loro sede.Le
barriere intermedie poste per prevenire il contatto con parti attive, con un grado di
protezione almeno pari a IP2X, possono essere rimosse solo con l’uso di una chiave o di un
attrezzo.
Queste misure escludono la necessità del sezionamento dell’alimentazione delle parti attive per
l’apertura degli sportelli anteriori dei quadri (Art. 8.4.2.3 della Norma CEI EN 61439-1).
L’armadio può essere realizzato:
in lamierae allora si ha un “quadro elettrico di classe II con involucro metallico”. In questo caso, ad
evitare che comunque la struttura metallica del quadro venga in contatto con parti attive
(per distacco di conduttori dai punti di fissaggio, per danneggiamenti(quando ipotizzabile)
da parte di roditori, ecc.) tutti i componenti elettrici aventi parti attive con distanze di
isolamento in aria (sbarre, capicorda e terminazioni in genere) o provvisti solo di un
isolamento principale sono racchiusi entro involucri di materiale isolante, che possono
essere rimossi solo con l’uso di un attrezzo.
-
in materiale isolante e allora si ha un “quadro elettrico di classe II completamente isolato”. L’involucro
isolante ha le caratteristiche di robustezza e di resistenza al fuoco ed al calore previsto dalla
norma di riferimento (CEI EN 61439-1).
La protezione contro i contatti indirettinel quadro è inveceassicurata mediante l’isolamento
doppio o rinforzato (Allegato K.3 della Norma CEI EN 61439-1) e le seguenti e già citate
particolari misure costruttive adottate,le quali tendono comunque a prevenire l’insorgere di una
tensione pericolosa sulle parti accessibili dell’armadio:
nel “quadro elettrico di classe II con involucro metallico”: racchiudendo entro involucri di materiale
isolante i componenti elettrici aventi parti attive con isolamento in aria o provvisti solo di
un isolamento principale;
-
nel “quadro elettrico di classe II completamente isolato”: dalla ulteriore barriera verso le parti
conduttrici costituita dall’involucro “armadio” di materiale isolante.
I quadri sono identificati col segno grafico
.
Il dispositivo differenziale che si trova nel quadro di stazione serve per la protezione dei guasti a
terra del cavo della linea di distribuzione a 1000 V.
Nei quadri sono resi disponibili:
un morsetto di terra per scopi funzionali (“morsetto di terra funzionale”), a cui sono
collegate tutte le parti conduttrici del quadro (nel caso di quadri con involucro metallico, il
morsetto può essere collegato, eventualmente, alla maglia equipotenziale delle
apparecchiature alimentate);
-
un morsetto di terra, nella morsettiera lato AT(“morsetto di terra AT”), per l’attestazione
del neutro e/o dell’armatura del cavo, con isolamento doppio rispetto alle parti conduttrici
del quadro e non accessibile (in scomparto a parte rispetto ai conduttori di fase), per il
successivo collegamento all’impianto di terra.
3
Nota:
AT: Alta Tensione (denominazione riportata nella specifica tecnica IS 394 per indicare
le parti alimentate alla tensione di 1000 V; non ha valore normativo essendo stato
abrogato il DPR 547/55, che poneva il limite di 500 V in c.a. e 600 V in c.c. oltre il
quale il sistema elettrico era ritenuto “alta tensione”).
I quadri di stazione e di linea costruiti secondo la suddetta specifica possono essere utilizzati in
sostituzione e/o integrazione degli equivalenti quadri di Classe I.
Con il “quadro elettrico di classe II con involucro metallico”: collegare il morsetto di terra “funzionale” al
morsetto di terra “AT” (al quale saranno già collegateil neutro e/o le armature delle sezioni di
cavo da mettere a terra). Successivamente collegare il morsetto “AT” all’impianto di terra. In
questo caso il quadro deve essere considerato di Classe I.
Seconda possibilità: simette a terra solo il neutro e/o il terminale dell’armatura della sezione di
cavo,collegandoil morsetto di terra “AT”all’impianto di terra. In questo caso il quadro è da
considerare ancora di Classe II.
In entrambi i casi il terminale dell’armatura che non verrà collegata a terra, deve essere non
accessibile, “affogata” nell’isolante del cono terminale.
Con il “quadro elettrico di classe II completamente isolato” esiste naturalmente solo la seconda delle due
possibilità sopra indicate.
La linea di distribuzione a 1 kV è realizzata con cavo armato. L’armatura è stata prevista
per la protezione del cavo contro danneggiamenti di natura meccanica o provocati dai roditori.
Per la protezione dei guasti a terra del cavo è stato adottato come distribuzione il Sistema TT, che
necessita quindi la messa a terra dell’armatura del cavo almeno da una parte.
In ambiente c.c., l’armatura di ogni sezione (tra un posto tecnologico/stazione e la garitta/shelter
corrispondente, tra due garitte/shelter) è messa a terra sempre e solamente ad una estremità, con
l’avvertenza che non deve essere connessa a terra, e quindi al neutro, l’armatura del cavo in
partenza e/o in arrivo della linea di distribuzione. Pertanto:
nei quadri di stazione risulterà sempre isolata e non accessibile;
nei quadri di linea, invece, le armature dei cavi in ingresso ed in uscita dell’alimentazione ad
alta tensione risulteranno o tutte e due collegate a terra, oppure una armatura sarà collegata
a terra, mentre l’altra dovrà risultare isolata e non accessibile (“affogata” nell’isolante del
cono terminale).
L’armatura del cavo di ogni sezione è messa a terra sempre e solamente ad una estremità per
evitare:
la costituzione di una terza via per il ritorno TE;
la corrosione elettrolitica dell’armatura metallica;
il cortocircuito di condizioni di sicurezza degli impianti di segnalamento.
L’altra condizione (estremità dell’armatura del cavo nei quadri di stazione non collegata a terra)
non ha valore normativo. L’armatura collegata allo stesso punto di messa a terra del neutro del
trasformatore di partenza potrebbe essere considerata (erroneamente!) come un conduttore di
fattodi protezione e di distribuzione del neutro (PEN). In questo caso, dato che la sua sezione
equivalente è senz’altro minore di quella del conduttore di fase, la norma (Art. 473.3.2 – Norma
CEI 64-8) prescrive il rilievo delle sovracorrenti che lo percorrono… di prevedere un dispositivo
di interruzione dello stesso… Al fine di chiudere infinite discussioni, fu data la suddetta
disposizione, che di fatto è comunque rispettosa della norma. Però, se occorre, si può
tranquillamente ignorare e collegare l’armatura all’impianto di terra di stazione!
In sintesi, l’armatura del cavo della linea di distribuzione a 1 kVnon può essere considerato un
conduttore di neutro: nessuna utenza viene alimentata tra una fase e… l’armatura! Non può
essere considerato un conduttore di protezione: nessuna massa viene collegata all’armatura come
misura di protezione!
Ciò che è necessario rispettare è la prima delle due condizioni: l’armatura del cavo di ogni sezione
deve essere messa a terra sempre e solamente ad una estremità. E’ bene precisare che questa
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disposizione non ha valore normativo inderogabile (confrontarla con quella che viene adottata in
ambiente c.a.), ma occorre per la funzionalità degli impianti ferroviari (ved. le motivazioni sopra
riportate).
In ambiente c.a., l’armatura è collegata a terra ad entrambe le estremità ed in più punti nei tratti
intermedi, con un passo non superiore ad 1 km ed in corrispondenza dei quadri elettrici:
nei quadri di partenza, l’armatura è connessa al neutro del trasformatore elevatore (dato che
il neutro è collegato a terra);
nei quadri di linea, l’armatura deve essere continua e non riportata all’interno dei quadri (i
quadri non devono essere messi a terra).
Sulle linee di trazione in corrente alternata a 25000 V, al fine di contenere il potenziale di
rotaia,vengono utilizzati come circuito di ritorno,e quindi collegati alle rotaie, una miriadi di altri
conduttori (comprendendo i dispersori lineari, i trefoli, le armature degli altri cavi, ecc.).In
corrente alternata non c’è il problema della corrosione e la sicurezza dei circuiti di binario non
viene alterata dalla presenza di tali conduttori.
3.-
Norma CEI 11-27 / Ed. 2005: Lavori su impianti elettrici
(Nota bene:
in carattere corsivosono riportati gli articoli della Norma edin carattere normale i
commenti dell’autore; le sottolineature sono dell’autore).
ART. 2 – CAMPO DI APPLICAZIONE
La presente norma si applica alle operazioni ed attività di lavoro sugli impianti elettrici, ad essi connesse e vicine
ad essi ed eserciti a qualunque livello di tensione destinati alla produzione, alla trasmissione, alla trasformazione,
alla distribuzione e all’utilizzazione dell’energia elettrica, fissi, mobili, permanenti e provvisori.
Con l’abrogazione del DPR 547/55 “Norme per la prevenzione sugli infortuni sul lavoro” e
l’entrata in vigore del DLgs 81/08, noto come “Testo unico sulla sicurezza nei luoghi di lavoro”,
c’è un cambiamento radicale nel modo di intendere e conseguire la sicurezza. Il legislatore non
stabilisce più regole tecniche (come in parte faceva nel DPR 547/55), ma stabilisce il fine da
conseguire (DLgs 81/08), lasciando quindi ai Comitati Tecnici (CEI, UNI, CENELEC)
l’emanazione di norme tecniche a cui far riferimento per il conseguimento della sicurezza.
La veste giuridica delle norme tecniche non è cambiata: sono come prima facoltative, ma godono
della presunzione della regola d’arte (Lg 186/68, confermata dal Testo unico sulla sicurezza). Ciò
non esclude comunque che si possa assicurare un equivalente livello di sicurezza facendo ricorso
ad una normativa diversache, in situazione particolari, può anche surrogare ad eventuali lacune
delle norme. E’ però evidente che il rispetto scrupoloso delle Norme CEI (e delle altre norme
tecniche) mette l’impresa installatrice, il progettista ed il gestore dell’impianto stesso in una
corretta posizione qualora debba rispondere del verificarsi di eventuali incidenti.
ART. 3.3 – BASSA TENSIONE
Ai fini della presente Norma, la Bassa Tensione (BT) è la tensione nominale di sistemi fino a 1 kV sia in
corrente alternata, sia in corrente continua. Essa, pertanto, comprende anche la bassissima tensione (sistemi di
Categoria 0 e I, escluse le tensioni superiori a 1000 V fino a 1500 V in corrente continua).
Con l’abrogazione del DPR 547/55 scompare il limite anacronistico di 400 V in corrente
alternata e 600 V in corrente continua oltre il quale il sistema elettrico era ritenuto “alta tensione”.
Pertanto, le apparecchiature della linea di distribuzione a 1 kV(quadri elettrici di stazione e di
linea) non sono più considerate apparecchiature facenti parte di un sistema elettrico ad alta
tensione, con alcune ricadute importanti nella costruzioni dei quadri:
1.
viene meno la necessità della distanza minima di 15 cm tra le parti attive e la massa (barriere
ed involucri) in alta tensione (ex art. 276 del DPR 547/55). Infatti, se si applicano le norme
di buona tecnica e se il quadro supera la prevista prova di tenuta all’isolamento la distanza
minima di 15 cm perde di significato;
5
2.
3.
viene meno l’obbligo che richiedeva per i circuiti ad alta tensione di “interrompere
visibilmente il circuito” tramite separatori (ex art. 293 e art. 345del DPR 547/55) – ved.
anche nel seguito il commento all’art. 11, paragrafo b);
viene meno l’obbligo della messa a terra sempre e comunque (ved. art. 3.26).Naturalmente,
chi non pensa mette sempre a terra!
ART. 3.5 – PARTE ATTIVA
Conduttore o parte conduttrice destinata ad essere in tensione durante il normale servizio incluso il neutro, ma non,
per convenzione, il neutro usato come conduttore di protezione (PEN).
La parte attiva può essere in tensione o fuori tensione.
ART. 3.8 – LAVORO ELETTRICO
Ai fini della presente Norma per lavoro elettrico si intende un intervento su impianti o apparecchi elettrici con
accesso alle parti attive (sotto tensione o fuori tensione): nell’ambito del quale, se non si adottano misure di
sicurezza, si è in presenza di rischio elettrico. Esempi di intervento sono: prove e misure, riparazioni, sostituzioni,
modifiche, ampliamenti, montaggi ed ispezioni.
Le manovre di apparecchiature elettriche costruite ed installate a regola d’arte non sono considerate lavori elettrici ai
fini della presente Norma.
E’ importante la definizione di “lavoro elettrico” per applicare correttamente la Norma. Nel
linguaggio comune, ad esempio, la costruzione di un impianto elettrico è un lavoro elettrico,
l’operatore che entra in una cabina e manovra gli interruttori sul quadro protetto compie un
lavoro elettrico. Secondo la presente Norma, invece, queste attività non costituiscono un lavoro
elettrico. Il lavoro elettrico implica un intervento nell’ambito del quale c’è pericolo di contatto
diretto verso parti attive accessibili (in tensione o fuori tensione), come negli esempi d’intervento
indicati nell’articolo.
ART. 3.16 – ZONA DI LAVORO
Zona all’interno della quale devono essere compresi tutti i lavori elettrici di tipo operativo. All’interno della zona di
lavoro devono essere garantite le misure di protezione. Nessun estraneo deve entrarvi senza permesso e nessun
operatore deve compiere attività lavorative fuori di essa.
ART. 3.17 – ZONA D’INTERVENTO
Zona,compresa all’interno della zona di lavoro, possibilmente posta frontalmente rispetto all’operatore, nella quale
devono essere contenute le parti attive sulle quali l’operatore interviene per eseguire un lavoro sotto tensione a
contatto. Essa individua lo spazio d’azione dell’operatore ed è uno spazio virtuale che serve a verificare la
possibilità di tenere sotto controllo le fonti di pericolo. La sua eventuale delimitazione ricade sotto la responsabilità
del Preposto ai lavori.
ART. 3.18 – LAVORO SOTTO TENSIONE
Ogni attività in cui un operatore entra deliberatamente nella zona di lavoro sotto tensione con qualsiasi parte del
corpo o con attrezzi/utensili, apparecchi o dispositivi da lui maneggiati.
ART. 3.26 – TERRA DI LAVORO
Collegamento di tutti i conduttori attivi dell’impianto a terra ed in cortocircuito nel punto in cui si esegue il lavoro.
Le terre di lavoro possono essere più di una.
La terra di lavoro è obbligatoria.Si può derogare a tale obbligo per gli impianti a tensione minore o uguale a 1000
V quando la rialimentazione degli impianti è sicuramente esclusa.
Quando nel testo della presente Norma si cita la messa a terra ed in cortocircuito, si intende la terra di lavoro, se
non diversamente specificato.
6
ART. 9 – MISURE, PROVE, RICERCA GUASTI
Durante l’effettuazione di queste attività, può rendersi necessario (ed è ammesso dalla presente Norma) alterare lo
stato o la configurazione dell’impianto come la variazione di tarature di dispositivi di protezione o la rimozione di
misure di sicurezza, o anche l’alimentazione o disalimentazione temporanea di parti d’impianto.
Qualora si alterassero o rimuovessero misure di protezione, si dovrà adottare la procedura che la nuova situazione
dovesse richiedere. Ad esempio: se per accedere ad un morsettiera in tensione viene rimosso un protettore isolante, si
dovranno adottare le procedure del lavoro sotto tensione.
Oppure, nell’esempio dato nell’articolo, togliere prima tensione, con le modalità previste per il
lavoro fuori tensione (art. 11), e poi rimuovere il protettore isolante.
ART. 11 – IL LAVORO FUORI TENSIONE
Durante il lavoro elettrico le parti attive possono essere fuori tensione, oppure sotto tensione. Per
effettuare un lavoro fuori tensione bisogna adottare alcune misure di sicurezza. Tali misure
consistono essenzialmente nel sezionare le parti attive da tutte le possibili sorgenti di
alimentazione e nel prendere provvedimenti idonei per evitare che le parti attive siano rimesse
intempestivamente in tensione (messa in sicurezza). Dell’art. 11, piuttosto complesso, sono state
prese le parti (riportate in carattere corsivo) essenziali alla messa in sicurezza dell’impianto, riordinate
per una lettura più facile; si rimanda alla lettura completa della Norma per le procedure di
suddivisioni delle responsabilità e per le modalità di esecuzione dei lavori (responsabile impianto,
preposto ai lavori, piano di lavoro, modalità di comunicazione tra i vari soggetti, ecc.).
Per eseguire un lavoro fuori tensione, l’identificazione della parte d’impianto oggetto del lavoro è la premessa
indispensabile per intraprendere le azioni per conseguire e mantenere le condizioni di sicurezza per l’esecuzione del
lavoro.
L’identificazione della parte d’impianto comporta, tra gli altri aspetti, l’individuazione dei punti di sezionamento,
di tutte le possibili sorgenti di alimentazione, della presenza nelle vicinanze del luogo di lavoro di altri impianti in
tensione o meno.
Effettuata l’identificazione dell’impianto, per raggiungere le necessarie condizioni di sicurezza per l’esecuzione del
lavoro devono essere eseguite, obbligatoriamente nell’ordine indicato, le seguenti attività:
a)
Individuare la zona di lavoro.
Nel caso in esame, possono essere individuate le seguenti zone di lavoro: il locale tecnologico che
contiene il quadro di stazione, la garitta o lo shelter che contiene il quadro di linea, la tratta di
linea dove è posata la sezione di cavo della linea di distribuzione a 1 kV oggetto dell’intervento.
b)
Sezionare completamente la parte d’impianto interessata dal lavoro(zona d’intervento).
La parte d’impianto interessata dal lavoro deve essere separata da tutte le possibili fonti di alimentazione
mediante l’apertura degli apparecchi di sezionamento o la rimozione di parti del circuito.
(Art. 11.2.3) - Il sezionamento nel caso di impianti fino a 1000 V è considerato efficace quando è
realizzato per mezzo di:
sezionatori;
apparecchi di interruzione idonei (che possiedono i requisiti specificati nella Norma CEI 64-8/5),
previa disinserzione di eventuali organi di comando a distanza;
prese a spina;
cartucce per fusibili;
barrette.
Nel caso in esame, possono essere individuate le seguenti zone di intervento: il quadro di stazione, il
quadro di linea, la sezione di cavo della linea di distribuzione a 1 kV oggetto dell’intervento.
L’abrogato DPR 547/55 richiedeva per i circuiti ad alta tensione di “interrompere visibilmente il
circuito” tramite separatori, in modo che l’operatore potesse constatare che l’interruzione del
circuito fosse fisicamente avvenuta.
7
Un successivo DM del 27/3/98 constatava che era possibile realizzare, in alternativa al
sezionamento visivo, dispositivi indicatori atti a garantire la segnalazione della posizione dei
contatti principali dei separatori e pertanto ne riconosceva la conformità alle vigenti norme di
separatori elettrici.
Con l’abrogazione del DPR 547/55 icomponentielettrici della linea di distribuzione ad 1
kV(quadri elettrici di stazione e di linea) non sono più apparecchiature facenti parte di un sistema
elettrico ad alta tensione (ved. art. 3.3).
Per il lavoro fuori tensione, anche in bassa tensione è comunque richiesto il sezionamento della
parte d’impianto interessata dal lavoro. Per sezionare un circuitosi possono utilizzare dispositivi
che svolgono anche funzioni di protezione e di manovra; comunque raramente si ricorre a un
sezionatore puro. Ma i primi devono comunque assicurare, oltre l’interruzione del circuito, una
distanza di sezionamento equivalente a quello dei dispositivi di sezionamento veri e propri.
Nella versione precedente dei quadri per la linea di distribuzione a 1 kV si otteneva l’ interruzione
visibile del circuito (richiesta dal DPR 547/55) rimuovendo dalla loro sede gli
interruttori/sezionatori; in quelli attuali si è mantenuta la possibilità di una buona separazione con
interruttori/sezionatori estraibili (ved. anche il prossimo punto 4 di queste note), anche se per il
presente art. 11.2.3 la loro semplice apertura sarebbe sufficiente. In tali interruttori/sezionatori
infatti le distanze di sezionamento (tra i contatti) in posizione di aperto rientrano nei valori
minimi richiesti dalle Norme (≥ 12 mm a 1000 V) per la funzione di sezionamento.Non è più
richiesta la rimozione dalla loro sede. Nei quadri attualisono stati resi comunque rimovibili per
facilitare la loro sostituzione e/o manutenzione.
Nel quadro di stazione (fig. 3) I1 e I2 sono interruttori automatici limitatori, utilizzati anche come
sezionatori, mentre nel quadro di linea (fig. 4) S1 e S2 sono interruttori sezionatori (il guasto a
terra del cavo della linea di distribuzione viene protetto da I2del quadro di stazione, a cui è
associato il relè differenziale) e I1 è un interruttore automatico limitatore, utilizzato anche come
sezionatore.
Tutti gli interruttori dei quadri di stazione e di linea utilizzati come sezionatori hanno un corpo
comune, che è quello dell’interruttore in esecuzione fissa. Mediante l’impiego di kit e accessori
vengono trasformati in estraibili e rimovibili o assegnate altre funzioni.
Fig. 5 - Interruttori del tipo estraibile
Pertanto, il tipo estraibile (fig. 5) è costituito da:
una parte fissa per interruttori rimovibili ed estraibili, installata direttamente sulla struttura
del quadro;
una parte mobile ottenuta dall’interruttore in esecuzione fissa con l’aggiunta del relativo kit
di trasformazione da fisso in parte mobile estraibilee rimovibile.
L’inserzione, l’estrazione e, eventualmente, la rimozione della parte mobile (fig. 6) viene eseguita
per mezzo dell’apposita leva di manovra. Il particolare meccanismo consente di porre
l’interruttore nella posizione intermedia di sezionato/estratto (con circuiti di potenza e ausiliari
scollegati) con porta del quadro chiusa, a tutto vantaggio della sicurezza dell’operatore. Per ovvi
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motivi di sicurezza l’inserzione, l’estrazione e la rimozione può avvenire solo ad interruttore
aperto.
A seconda dell’ulteriore funzione che devono svolgere, vengono accessoriati con sganciatore di
protezione elettronico con funzioni di protezione contro il sovraccarico ed il cortocircuito e di
dispositivo differenziale.
asola per l’inserimento di un proprio lucchetto
Fig. 6 – Estrazione a porta chiusa
Fig. 7 Interruttore con comando a motore ad accumulo di energia
Gli interruttori/sezionatori dei quadri sono inoltre dotati di accessori atti a permetterne il
comando a distanza (sganciatori di servizio, comando a motore ad accumulo di energia), nonché
di contatti ausiliari per la segnalazione dello stato dell’interruttore (aperto / chiuso / scattato).
9
Con il comando a motore ad accumulo di energia (fig. 7) è possibile comandare sia l’apertura sia
la chiusura dell’interruttore su cui è installato. Durante l’apertura dell’interruttore, il sistema di
molle si ricarica automaticamente: l’energia accumulata viene sfruttata per la chiusura
dell’interruttore.
c)
Prendere provvedimenti per assicurarsi contro la richiusura intempestiva del dispositivo di sezionamento.
Predisporre le apparecchiature di sezionamento e/o adottare quegli accorgimenti tecnico-organizzativi
affinché non possa essere effettuata una richiusura non autorizzata (blocchi meccanici ed elettrici,
segregazione, cartelli monitori, ecc.).
(Art. 11.2.4) – Tali misure consistono in una delle seguenti:
blocchi meccanici con dispositivo a chiave che impediscano la manovra dell’apparecchiatura; in
alternativa blocchi meccanici che per essere sbloccati o raggiunti richiedono attrezzi o dispositivi
specifici;
impedimenti all’accesso a personale non autorizzato alle aree, ai locali o quadri contenenti il
sezionamento;
sorveglianza atta ad impedire manovre indebite.
La sorveglianza può essere utilizzata come misura efficace solo quando è impossibile realizzare una delle
prime due.
Tali misure devono essere sempre accompagnate da cartelli monitori che vietino l’esecuzione di manovre.
Per gli impianti a tensione fino a 1000 V, qualora nessuna delle misure suddette sia realizzabile con
efficacia, deve essere realizzata obbligatoriamente la messa a terra ed in cortocircuito dell’impianto sul posto
di lavoro.
La sorveglianza è automaticamente realizzata se il sezionamento rimane sotto il controllo di chi esegue il
lavoro. In tal caso non è necessario predisporre prioritariamente blocchi o impedimenti come richiesto in uno
dei capoversi precedenti.
Tutti gli interruttori/sezionatori motorizzati sono dotati di blocco chiave e/o lucchettoche in
posizione di interruttore/sezionatore aperto interdisce qualsiasi comando, sia in locale sia da
remoto. Ad ulteriore sicurezza del mantenimento del sezionamento è possibile inserire un
proprio lucchetto (fig. 6).
d)
Verificare che l’impianto sia fuori tensione.
Accertare con rilievo strumentale, o con metodologia egualmente sicura e affidabile, l’assenza della tensione
sulla parte d’impianto interessata dal lavoro; tale accertamento deve avvenire sul luogo ove dovrà essere
successivamente effettuata la eventuale messa a terra ed in cortocircuito della parte d’impianto.
e)
Eseguire la messa a terra ed in cortocircuito delle parti attive sezionate.
Installare, quando richiesto, sulla parte d’impianto sezionata, in prossimità del luogo di lavoro o comunque
visibile chiaramente da esso, dispositivi idonei a conseguire elettricamente la messa a terra ed il cortocircuito
di tutte le fasi e dell’eventuale neutro se è una parte attiva.
(Art. 11.2.6) – La prescrizione che le parti attive devono essere non solo messe a terra, ma anche in
cortocircuito, significa che devono essere collegate tutte allo stesso dispersore di terra in grado di assicurare
l’equipotenzialità della zona di lavoro. Il cortocircuito può essere mediato da strutture metalliche (ad
esempio il sostegno della linea).
La messa a terra ed in cortocircuito della parte d’impianto deve essere effettuata sul luogo di lavoro.
(Art. 11.2.6.2) – Impianti in Bassa Tensione
Nel caso di impianti fino a 1000 V, le parti attive dell’impianto precedentemente individuate e sezionate
devono essere messe a terra ed in cortocircuito, mediante idonei dispositivi, nei seguenti casi:
se vi sono incertezze nella corretta individuazione di tutti i punti di possibile alimentazione delle
parti attive;
10
-
se non vi è la certezza che, per qualsiasi causa, non avvenga la richiusura dei sezionamenti;
se vi è rischio di shock elettrico per tensioni indotte.
(Art. 11.2.6.3) – Casi particolari: cavi
Quando si richiede un intervento sulle parti conduttrici di un cavo o di una linea aerea in un punto dove
non esiste l’impianto di terra si deve adottare uno dei seguenti provvedimenti:
realizzazione di una rete di terra locale provvisoria in grado di assicurare l’equipotenzialità del posto
di lavoro;
realizzazione di un ambiente isolato dal potenziale di terra che protegga la zona d’intervento.
In ogni caso deve essere mantenuta la continuità tra gli eventuali spezzoni ed il cortocircuito tra le fasi.
Gli schermi dei cavi sono masse estranee e devono essere sempre resi equipotenziali sia tra gli eventuali
spezzoni, sia con la zona d’intervento ove previsto.
f)
Realizzare le misure di protezione verso le eventuali altre parti attive adiacenti.
ART. 12 – LAVORI SOTTO TENSIONE SUI SISTEMI DI CATEGORIA 0 E I (BT)
Il personale che lavora sotto tensione deve essere persona esperta (PES) o persona avvertita (PAV) ed aver
ottenuto l’idoneità ai lavori sotto tensione sui sistemi di Categoria 0 e I. Tale idoneità deve essere attestata e
rilasciata dal Datore di lavoro.
I lavori sotto tensione in sistemi di Categoria 0 e I possono essere eseguiti utilizzando generalmente tre metodi di
lavoro che dipendono dalla posizione dell’operatore in relazione alle parti attive e dai mezzi usati per prevenire il
rischio elettrico (shock elettrico ed effetti dell’arco elettrico).
Lavoro a distanza
Metodo di lavoro sotto tensione in cui l’operatore entra in contatto con la parte attiva solo con un’asta isolante.
Lavoro a contatto
Metodo di lavoro sotto tensione in cui l’operatore, le cui mani sono protette dal punto di vista elettrico con guanti
isolanti, esegue il proprio lavoro entrando a contatto con parti attive nude anche usando attrezzi, equipaggiamenti o
dispositivi, isolati o isolanti.
Lavoro a potenziale
Metodo di lavoro sotto tensione in cui l’operatore è allo stesso potenziale della parte attiva su cui opera,
mantenendosi isolato rispetto a parti a potenziale diverso. Nei sistemi di Categoria 0 e I questo metodo di lavoro è
utilizzato solamente in alcune particolari attività (ad esempio lavori su linee di contatto delle tranvie).
4.-
Interventi sui quadri elettrici e sulla linea di distribuzione a 1kV
4.1
Generalità
I quadri elettrici sono predisposti al telecomando essendo gli interruttori di alimentazione e di
sezionamento della linea di distribuzione a 1 kV dotati di accessori atti a permetterne il comando
a distanza (sganciatori di servizio, comando a motore), nonché di contatti ausiliari per la
segnalazione dello stato dell’interruttore (aperto / chiuso / scattato). Pertanto, possono essere
inseriti in un sistema di gestione centralizzato delle alimentazioni, al solo scopo però di
individuare la parte di impianto in avaria, con il sezionamento della parte oggetto del guasto e la
rialimentazione della restante parte con configurazioni di alimentazione diverse.
I quadri di stazione e di linea non necessitano praticamente di manutenzione, data la qualità dei
componenti elettrici utilizzati. Solamente gli interruttori/sezionatori richiedono, per motivi
meccanici, il loro azionamento (apertura/chiusura) periodico, almeno una volta all’anno. Questa
operazione può farsi anche in regime di telecomando.
Altri interventi manutentivi devono essere fatti preferibilmente in regime di “lavoro fuori
tensione”. Pertanto, la parte d’impianto interessata dal lavoro deve essere separata da tutte le
possibili fonti di alimentazione mediante l’apertura degli apparecchi di sezionamento o la
11
rimozione di parti del circuito. Inoltre, devono essere adottati tutti quegli accorgimenti tecnicoorganizzativi affinché non possa essere effettuata una richiusura non autorizzata (blocchi
meccanici ed elettrici, segregazione, cartelli monitori, ecc.) dei dispositivi di sezionamento.
4.2
Inversione e riconfigurazione dell’alimentazione di una tratta
Le manovre di apparecchiature elettriche costruite ed installate a regola d’arte non sono
considerate lavori elettrici (art. 3.8).
Nei casi di inversione e/o di riconfigurazione dell’alimentazione della tratta (tipologia di
distribuzione di fig. 1) bisogna naturalmente adottare accorgimenti tecnico-organizzativi affinché
non possa essere effettuata, anche in regime di telecomando, la contemporanea alimentazione dei
quadri da entrambe le stazioni limitrofe.
Nell’alimentazione della tratta da doppia dorsale (fig. 2), prima di intervenire su una dorsale
assicurarsi del regolare funzionamento dell’altra, ad evitare la completa disalimentazione degli
impianti.
4.3
Intervento sui quadri
I quadri di stazione e di linea, come è stato già detto, non necessitano praticamente di
manutenzione, data la qualità dei componenti elettrici utilizzati. Solamente gli
interruttori/sezionatori richiedono, per motivi meccanici, la verifica della funzionalità mediante
alcune manovre, da effettuare almeno una volta all’anno: apertura,chiusura, scattato relè. Questa
operazione può farsi anche in regime di telecomando e comunque non viene considerato lavoro
elettrico (fig. 8).
Fig. 8 Lavori elettrici e non (figura tratta dalla Guida ABB - CEI EN 61439)
Nei quadri di stazione e di linea la protezione contro i contatti diretti è assicurata dall’involucro
con un grado di protezione almeno pari ad IP2X (protezione contro l’accesso a parti pericolose
con un dito).I quadri mantengono il grado di protezione IP2X anche con pannelli frontali
aperti e con gli elementi di sezionamento e comando, del tipo estraibile e rimovibile, tolti
dalla loro sede. Le barriere intermedie poste per prevenire il contatto con parti attive, con un
12
grado di protezione almeno pari a IP2X, possono essere rimosse solo con l’uso di una chiave
o di un attrezzo.Sono riportati opportuni cartelli monitori.
Per interventi manutentivi sui quadri, se si è in regime di telecomando, prima di qualsiasi
operazione, bisogna disporre il commutatore LOCALE/REMOTO dell’apparecchiatura del
telecomando del posto in posizione LOCALE.
Il comando a motore degli interruttori-sezionatori è comunque dotato di blocco a chiave in
posizione aperto, che interdice qualsiasi comando, sia in locale sia da remoto. Ad ulteriore
sicurezza del mantenimento del sezionamento è possibile inserire un proprio lucchetto (fig. 6).
Con l’estrazione della parte mobile (non necessaria a fini normativi – ved. commento all’art. 11b),
si ha,oltre al sezionamento dei circuiti di potenza, lo scollegamento dei circuiti ausiliari (e quindi si
interdice ulteriormente la possibilità del comando remoto).
L’estrazione si può effettuare, in posizione di interruttore aperto, con l’apposita leva di manovra
(fig. 6) econ porta del quadro chiusa, a tutto vantaggio della sicurezza dell’operatore.
Per la rimozione, bisogna invece, in posizione di interruttore aperto, prima aprire lo sportello e
poi procedere all’estrazione/rimozione.
4.3.1
Intervento sul quadro di stazione
Il quadro mantiene il grado di protezione IP2X anche con gli elementi di sezionamento, del tipo
estraibile, tolti dalla loro sede, pertanto l’estrazione e la rimozione degli interruttori/sezionatori
non comporta particolari prescrizioni aggiuntive. Solo l’intervento sul trasformatore comporta la
contemporanea apertura di I1 e I2 (e, naturalmente l’apertura dello sportello).
Nella linea di distribuzione alimentata a sbalzo (fig. 1) da una delle stazioni limitrofe della tratta e,
in situazione di emergenza, dall’altra, sulla morsettiera AT dell’armadio di stazione che non
alimenta è presente la tensione di 1 kV proveniente dalla linea; se necessita rimuovere la barriera
di protezione isolante di tale morsettiera AT, bisogna sezionare il cavo della sezione tra l’armadio
di stazione e l’armadio di linea direttamente corrispondente, con le modalità indicate nel
successivo punto 4.4.
4.3.2
Intervento sul quadro di linea
Il quadro di linea ha due sportelli frontali, da cui fuoriescono gli organi di comando. E’ possibile
il sezionamento dell’alimentazione del posto di blocco anche mantenendo la continuità della linea
di distribuzione.
Il quadro mantiene il grado di protezione IP2X anche con gli elementi di sezionamento, del tipo
estraibile, tolti dalla loro sede,pertanto l’estrazione e la rimozione degli interruttori/sezionatori
non comporta particolari prescrizioni aggiuntive.
L’intervento sugli altri componenti elettrici costituenti il quadro (trasformatore, interruttore
automatico in uscita del trasformatore, interruttore della presa di servizio, presa di servizio) si
possono effettuare dopo aver estratto e preventivamenteaperto I1.
Bisogna tener presente che nelle operazioni del successivo punto 4.4 la morsettiera AV dei quadri
di linea accanto a quella cortocircuitata rimane sotto tensione. Non togliere la barriera di
protezione isolante di detta morsettiera.
4.4
Intervento sul cavo di una sezione
Con opportune manovre di apertura e chiusura degli interruttori del quadro di stazione (o posto
tecnologico) e/o del quadro di linea, sia manuali che in regime di telecomando, identificare la
sezione di cavo oggetto di lavoro elettrico e rialimentare con diversa configurazione la parte
restante della linea di distribuzione.
Se si è in regime di telecomando, prima di procedere con altreoperazioni, disporre il commutatore
LOCALE/REMOTO dell’apparecchiatura del telecomando in posizione LOCALE.
Individuare successivamente i punti di sezionamento per intervenire su:
13
1)
la sezione di cavo compresa tra una stazione (o posto tecnologico) e la prima garitta (o
shelter): apertura (ed eventualmente, estrazione, anche se non necessaria ai fini
normativi)dell’interruttore I2 del quadro di stazione e del sezionatore S1 del quadro di
linea:
nella configurazione di fig. 1, con la tratta alimentata a sbalzo dall’altra stazione;
nella configurazione di fig. 2, con la tratta alimentata dall’altra dorsale.
2)
la sezione di cavo compresa tra due garitte (o shelter): apertura (ed eventualmente,
estrazione, anche se non necessaria ai fini normativi) nei quadri di linea limitrofi il
sezionatore corrispondente alla morsettiera AT di attestazione del cavo da sezionare
(facendo riferimento all’alimentazione normale della linea di distribuzione, S2 sul primo e
S1 sull’altro):
nella configurazione di fig. 1, con la restante parte alimentata a sbalzo dalle stazioni
limitrofe;
nella configurazione di fig. 2, con la tratta alimentata dall’altra dorsale.
Successivamente, inserire il fioretto di cortocircuito nella morsettiera AT di attestazione della
sezione di cavo oggetto del lavoro elettrico. Non è richiesta la contemporanea messa a terra
(anche se si ha l’armatura del cavo messa a terra) negli impianti in bassa tensione. In ambiente
ferroviario elettrificato è controindicato (ved. il seguente punto 4.4.1 sulla messa a terra
dell’armatura).
Dopo aver accertato con rilievo strumentale, o con metodologia egualmente sicura e affidabile,
l’assenza della tensione sulla sezione di cavo interessata dal lavoro l’art. 3.26 prescriverebbe il
collegamento di tutti i conduttori attivi del cavo sezionato a terra (alla terra di lavoro) ed in
cortocircuito nel punto in cui si esegue il lavoro. Si può derogare a tale obbligo per gli impianti a
tensione minore o uguale a 1000 V quando la rialimentazione degli impianti è sicuramente
esclusa. Ciò che si può assicurare con i quadri elettrici costruiti secondo la specifica IS 394.
4.4.1
Messa a terra dell’armatura
Per l’armatura del cavo bisogna tener presente che in tutte le configurazioni essa risulta messa a
terra almeno da una parte per la necessaria protezione in caso di guasto; ciò comporta che nel
punto di lavoro deve essere considerata a tensione pericolosa, dovuta soprattutto alla presenza
del sistema elettrico della trazione, anche nel normale funzionamento.
La fig. 9 rappresenta la tensione totale a cui è soggetta la persona per un guasto sull’impianto di
terra al quale è collegata l’estremità dell’armatura metallica. Identica situazione si ha lungo linea al
passaggio del treno e/o per guasto del sistema elettrico della trazione: la rotaia (e tutte le parti
metalliche ad essa collegate o in zona di rispetto) assume un potenziale rispetto al punto di messa
a terra dell’armatura che a volte può essere pericoloso.
Per tale motivo non è richiesta la contemporanea messa a terra dei conduttori attivi nei punti di
sezionamento:si porterebberoall’interno del cavo possibili tensioni pericolose legate ai potenziali
di terra!
Pertanto, si deve adottare uno dei seguenti provvedimenti (Art. 11.2.6.3):
a)
realizzazione di una rete di terra locale provvisoria in grado di assicurare l’equipotenzialità
del posto di lavoro;
b)
realizzazione di un ambiente isolato dal potenziale di terra che protegga la zona
d’intervento.
(Un altro provvedimento sarebbe quello di staccare dall’impianto di terra l’estremità
dell’armatura. Sconsigliabile, perché si correrebbe il rischio che a fine lavoro ci si dimentichi di
ricollegarla. E in ambiente c.a. troppi collegamenti bisognerebbe staccare…!).
In ambiente c.a., dove l’armatura è messa a terra in più punti, deve essere mantenuta la continuità
tra gli spezzoni (ci può essere una differenza di potenziale tra i loro capi sul luogo di lavoro,
dovuta ai punti diversi di messa a terra dell’altra estremità degli spezzoni): la suddetta condizione
b) di isolamento da terra non è sufficiente!
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In ambiente c.c., le operazioni ed attività di manutenzione sulla linea di distribuzione a 1kV
devono essere effettuate tenendo anche presente la sicurezza dell’esercizio ferroviario.Pertanto se
si deve necessariamente mettere a terra localmente l'armatura metallica, si presentano due situazioni:
la sezione di blocco è messa fuori servizio (dal punto di vista dell’esercizio ferroviario): si
ha una momentanea terza via per la corrente di trazione ma nessun problema al
segnalamento;
la sezione di blocco è funzionante: si deve effettuare la messa a terra localmente e
disinserire la messa a terra all'altro capo dell’armatura per non cortocircuitare condizioni di
sicurezza degli impianti di segnalamento.
Fig. 9
La persona e la guaina isolante del cavo sono soggette alla tensione totale dell’impianto
di terra al quale è collegata una estremità dell’armatura metallica (figura tratta da
TuttoNormel 10/2006).
Roma, 30 settembre 2011
Appunti di Elia Tartaglia
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