Costruzione del quadro di comando e EMC

Costruzione del quadro di comando e
1
___________________
Avvertenze di sicurezza
EMC
2
___________________
Informazioni generali
SINAMICS
SINAMICS G130
Costruzione del quadro di comando
e EMC
Istruzioni operative
Versione regolazione V4.7
04/2014
A5E00427633A
Principi fondamentali della
3
___________________
conformità EMC
Montaggio compatibile EMC
e progettazione di armadi
elettrici
4
___________
Avvertenze per la
climatizzazione del quadro di
comando
5
___________
Avvertenze di legge
Concetto di segnaletica di avvertimento
Questo manuale contiene delle norme di sicurezza che devono essere rispettate per salvaguardare l'incolumità
personale e per evitare danni materiali. Le indicazioni da rispettare per garantire la sicurezza personale sono
evidenziate da un simbolo a forma di triangolo mentre quelle per evitare danni materiali non sono precedute dal
triangolo. Gli avvisi di pericolo sono rappresentati come segue e segnalano in ordine descrescente i diversi livelli
di rischio.
PERICOLO
questo simbolo indica che la mancata osservanza delle opportune misure di sicurezza provoca la morte o gravi
lesioni fisiche.
AVVERTENZA
il simbolo indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare la morte o gravi
lesioni fisiche.
CAUTELA
indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare lesioni fisiche non gravi.
ATTENZIONE
indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare danni materiali.
Nel caso in cui ci siano più livelli di rischio l'avviso di pericolo segnala sempre quello più elevato. Se in un avviso
di pericolo si richiama l'attenzione con il triangolo sul rischio di lesioni alle persone, può anche essere
contemporaneamente segnalato il rischio di possibili danni materiali.
Personale qualificato
Il prodotto/sistema oggetto di questa documentazione può essere adoperato solo da personale qualificato per il
rispettivo compito assegnato nel rispetto della documentazione relativa al compito, specialmente delle avvertenze
di sicurezza e delle precauzioni in essa contenute. Il personale qualificato, in virtù della sua formazione ed
esperienza, è in grado di riconoscere i rischi legati all'impiego di questi prodotti/sistemi e di evitare possibili
pericoli.
Uso conforme alle prescrizioni di prodotti Siemens
Si prega di tener presente quanto segue:
AVVERTENZA
I prodotti Siemens devono essere utilizzati solo per i casi d’impiego previsti nel catalogo e nella rispettiva
documentazione tecnica. Qualora vengano impiegati prodotti o componenti di terzi, questi devono essere
consigliati oppure approvati da Siemens. Il funzionamento corretto e sicuro dei prodotti presuppone un trasporto,
un magazzinaggio, un’installazione, un montaggio, una messa in servizio, un utilizzo e una manutenzione
appropriati e a regola d’arte. Devono essere rispettate le condizioni ambientali consentite. Devono essere
osservate le avvertenze contenute nella rispettiva documentazione.
Marchio di prodotto
Tutti i nomi di prodotto contrassegnati con ® sono marchi registrati della Siemens AG. Gli altri nomi di prodotto
citati in questo manuale possono essere dei marchi il cui utilizzo da parte di terzi per i propri scopi può violare i
diritti dei proprietari.
Esclusione di responsabilità
Abbiamo controllato che il contenuto di questa documentazione corrisponda all'hardware e al software descritti.
Non potendo comunque escludere eventuali differenze, non possiamo garantire una concordanza perfetta. Il
contenuto di questa documentazione viene tuttavia verificato periodicamente e le eventuali correzioni o modifiche
vengono inserite nelle successive edizioni.
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A5E00427633A
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Indice del contenuto
1
2
3
Avvertenze di sicurezza .......................................................................................................................... 7
1.1
Avvertenze di sicurezza generali ................................................................................................... 7
1.2
Avvertenze di sicurezza relative ai campi elettromagnetici (EMF) ..............................................10
1.3
Manipolazione di componenti sensibili alle scariche elettrostatiche (ESD) .................................11
1.4
Rischi residui di sistemi di azionamento (Power Drive System) ..................................................12
Informazioni generali ............................................................................................................................. 15
2.1
Avvertenze di sicurezza ...............................................................................................................15
2.2
Direttive ........................................................................................................................................16
2.3
Norme ..........................................................................................................................................16
Principi fondamentali della conformità EMC........................................................................................... 19
3.1
Introduzione all'EMC ....................................................................................................................19
4
Montaggio compatibile EMC e progettazione di armadi elettrici ............................................................. 23
5
Avvertenze per la climatizzazione del quadro di comando ..................................................................... 25
5.1
Informazioni generali ....................................................................................................................25
5.2
Avvertenze per la ventilazione .....................................................................................................26
Indice analitico ...................................................................................................................................... 31
Costruzione del quadro di comando e EMC
Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
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Indice del contenuto
Costruzione del quadro di comando e EMC
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Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
Avvertenze di sicurezza
1.1
1
Avvertenze di sicurezza generali
PERICOLO
Pericolo di morte per contatto con parti sotto tensione e altre fonti di energia
Il contatto con parti sotto tensione può provocare la morte o lesioni gravi.
• Eseguire gli interventi sugli apparecchi elettrici solo se si è in possesso delle adeguate
qualifiche.
• Per qualsiasi intervento sugli apparecchi, rispettare le regole di sicurezza specifiche dei
vari Paesi.
Come regola generale, al fine di garantire la sicurezza devono essere eseguite le seguenti
sei operazioni:
1. Predisporre la disinserzione e informare tutte le persone interessate da questa
operazione.
2. Mettere la macchina fuori tensione.
– Spegnere la macchina.
– Attendere che sia trascorso il tempo di scarica indicato sulle targhette di avviso.
– Accertarsi che non vi sia tensione tra conduttore e conduttore e tra conduttore e
conduttore di protezione.
– Verificare che gli eventuali circuiti di tensione ausiliaria siano privi di tensione.
– Accertarsi che i motori non possano muoversi.
3. Identificare tutte le altre fonti di energia pericolose, come ad es. aria compressa, forza
idraulica o acqua.
4. Isolare o neutralizzare tutte le fonti di energia pericolose, ad es. chiudendo gli interruttori
o le valvole, stabilendo un collegamento a terra o un cortocircuito.
5. Accertarsi che le fonti di energia non possano reinserirsi.
6. Accertarsi che la macchina corretta sia completamente bloccata.
Una volta conclusi gli interventi necessari, ripristinare lo stato di pronto al funzionamento
ripetendo le operazioni nella sequenza inversa.
AVVERTENZA
Pericolo di morte a causa di tensione pericolosa in caso di collegamento di alimentatori di
corrente non adatti
Il contatto con parti sotto tensione può provocare la morte o gravi lesioni.
• Per tutti i connettori e i morsetti dei gruppi elettronici utilizzare solo alimentatori che
forniscono tensioni di uscita SELV (Safety Extra Low Voltage) o PELV (Protective Extra
Low Voltage).
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Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
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Avvertenze di sicurezza
1.1 Avvertenze di sicurezza generali
AVVERTENZA
Pericolo di morte per contatto con parti sotto tensione in caso di apparecchiature
danneggiate
L'uso improprio delle apparecchiature può provocare danni.
In caso di apparecchiature danneggiate possono essere presenti tensioni elevate sulla
custodia o su componenti aperti, il cui contatto può provocare lesioni gravi o la morte.
• Durante il trasporto, il magazzinaggio e il funzionamento rispettare i valori limite
specificati nei dati tecnici.
• Non utilizzare apparecchiature danneggiate.
AVVERTENZA
Pericolo di morte per folgorazione in caso di schermature non posate
Il sovraccoppiamento capacitivo può generare tensioni di contatto pericolose in caso di
schermature non posate.
• Collegare almeno su un lato al potenziale di terra della custodia le maglie di
schermatura e i fili non utilizzati dei cavi di potenza.
AVVERTENZA
Pericolo di morte per folgorazione in caso di mancanza di messa a terra
Se la connessione del conduttore di protezione di apparecchi della classe di protezione I
manca o è eseguita in modo errato, possono essere presenti tensioni elevate su
componenti aperti, il cui contatto può provocare la morte o gravi lesioni.
• Mettere a terra l'apparecchiatura conformemente alle norme.
AVVERTENZA
Pericolo di morte per folgorazione in caso di scollegamento dei connettori durante il
funzionamento
In caso di estrazione di connettori durante il funzionamento, possono formarsi archi voltaici
in grado di provocare la morte o gravi lesioni.
• Aprire i connettori solo in assenza di tensione, a meno che non si disponga
dell'autorizzazione esplicita ad effettuare questa operazione durante il funzionamento.
AVVERTENZA
Pericolo di morte per propagazione del fuoco in caso di custodia insufficiente
Il fuoco e lo sviluppo di fumo possono provocare gravi danni a persone e cose.
• Installare le apparecchiature prive di custodia protettiva in un armadio metallico (oppure
proteggere l'apparecchiatura con una contromisura equivalente), in modo da impedire il
contatto con il fuoco sia all'interno che all'esterno della custodia.
• Accertarsi che il fumo possa essere evacuato lungo percorsi previsti.
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Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
Avvertenze di sicurezza
1.1 Avvertenze di sicurezza generali
AVVERTENZA
Pericolo di vita dovuto al movimento imprevisto delle macchine in caso di impiego di
apparecchiature radio o telefoni cellulari
Se si utilizzano apparecchiature radio mobili o telefoni cellulari con potenza di emissione
> 1 W a una distanza inferiore a circa 2 m dai componenti, sulle apparecchiature possono
prodursi interferenze in grado di compromettere la sicurezza funzionale delle macchine,
provocare lesioni personali o causare danni materiali.
• Spegnere le apparecchiature radio o i telefoni cellulari che si trovano nelle immediate
vicinanze dei componenti.
AVVERTENZA
Pericolo di morte per incendio del motore in caso di sovraccarico dell'isolamento
Un cortocircuito verso terra in una rete IT provoca un aumento del carico dell'isolamento
del motore. La conseguenza possibile è il guasto dell'isolamento con pericolo per le
persone dovuto allo sviluppo di fumo e incendio.
• Utilizzare un dispositivo di monitoraggio in grado di segnalare eventuali guasti
dell'isolamento.
• Eliminare il guasto il più rapidamente possibile per non sovraccaricare l'isolamento del
motore.
AVVERTENZA
Pericolo di morte per incendio in caso di surriscaldamento a causa di distanze di
ventilazione insufficienti
Se gli spazi liberi di ventilazione sono insufficienti, può verificarsi un surriscaldamento con
conseguente pericolo per le persone perché possono svilupparsi fumo e incendi. Le
apparecchiature e i sistemi possono inoltre avere una percentuale di guasti maggiore e una
durata di vita inferiore.
• Rispettare assolutamente le distanze minime per gli spazi liberi di ventilazione dei vari
componenti. Queste distanze sono riportate nei disegni quotati o nelle "Avvertenze di
sicurezza specifiche del prodotto" all'inizio di questo capitolo.
AVVERTENZA
Pericolo di incidenti a causa di targhette di avviso mancanti o illeggibili
Se le targhette di avviso mancano o sono illeggibili, possono verificarsi incidenti con
conseguenze fatali.
• Verificare la completezza delle targhette di avviso in base alla documentazione.
• Applicare sui componenti le opportune targhette di avviso mancanti, eventualmente
nella lingua del Paese.
• Sostituire le targhette di avviso illeggibili.
Costruzione del quadro di comando e EMC
Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
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Avvertenze di sicurezza
1.2 Avvertenze di sicurezza relative ai campi elettromagnetici (EMF)
ATTENZIONE
Danni all'apparecchio dovuti a prove non conformi di tensione/isolamento
Le prove di tensione/isolamento condotte in modo non conforme possono danneggiare le
apparecchiature.
• Scollegare le apparecchiature dai morsetti elettrici prima di effettuare la prova sotto
tensione o la prova di isolamento della macchina o dell'impianto dato che tutti i
convertitori e i motori sono sottoposti in fabbrica ad una prova di alta tensione. Per
questo motivo non è necessario svolgere una prova ulteriore nell'ambito della macchina
o dell'impianto.
Nota
Impiego di cavi in rame per un sistema omologato UL
Per l'installazione di un sistema omologato UL si devono utilizzare esclusivamente conduttori
in rame per 60/75°C.
1.2
Avvertenze di sicurezza relative ai campi elettromagnetici (EMF)
AVVERTENZA
Pericolo di morte derivante dai campi elettromagnetici
Durante il funzionamento di impianti elettro-energetici (come trasformatori, convertitori,
motori) vengono generati dei campi elettromagnetici (EMF).
Questi rappresentano un pericolo soprattutto per le persone portatrici di pacemaker
cardiaci o impianti che si trovano nelle immediate vicinanze dei dispositivi/dei sistemi.
• Accertarsi che la persona interessata rispetti la distanza necessaria (minimo 2 m).
Costruzione del quadro di comando e EMC
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Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
Avvertenze di sicurezza
1.3 Manipolazione di componenti sensibili alle scariche elettrostatiche (ESD)
1.3
Manipolazione di componenti sensibili alle scariche elettrostatiche
(ESD)
I componenti esposti a pericolo elettrostatico (ESD, Electrostatic Sensitive Device) sono
componenti singoli, circuiti integrati, unità o dispositivi che possono essere danneggiati da
campi o scariche elettrostatiche.
ATTENZIONE
Danni causati da campi elettrici o scariche elettrostatiche
I campi elettrici o le scariche elettrostatiche possono danneggiare singoli componenti,
circuiti integrati, unità o dispositivi e quindi provocare danni funzionali.
• Per l'imballaggio, l'immagazzinaggio, il trasporto e la spedizione dei componenti, delle
unità o dei dispositivi utilizzare solo l'imballaggio originale o altri materiali adatti come ad
es. gommapiuma conduttiva o pellicola di alluminio.
• Prima di toccare i componenti, le unità o i dispositivi occorre adottare uno dei seguenti
provvedimenti di messa a terra:
– Bracciale ESD
– Scarpe ESD o fascette ESD per la messa a terra nei settori ESD con pavimento
conduttivo
• Appoggiare i componenti elettronici, le unità o gli apparecchi solo su supporti conduttivi
(tavoli con rivestimento ESD, materiale espanso ESD conduttivo, sacchetti per
imballaggio ESD, contenitori di trasporto ESD).
Le protezioni ESD necessarie vengono illustrate nuovamente nella figura seguente:
● a = pavimento conduttivo
● b = tavolo ESD
● c = scarpe ESD
● d = mantello ESD
● e = bracciale ESD
● f = messa a terra degli armadi elettrici
● g = collegamento con il pavimento elettricamente conduttivo
Figura 1-1
Misure protettive ESD
Costruzione del quadro di comando e EMC
Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
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Avvertenze di sicurezza
1.4 Rischi residui di sistemi di azionamento (Power Drive System)
1.4
Rischi residui di sistemi di azionamento (Power Drive System)
I componenti per il controllo e l'azionamento di un sistema di azionamento sono omologati
per l'impiego industriale e commerciale in reti industriali. L'impiego in reti pubbliche richiede
una diversa progettazione e/o ulteriori misure.
Questi componenti possono funzionare solo all'interno di involucri chiusi o dentro quadri
elettrici sovraordinati con coperchi protettivi chiusi e congiuntamente a tutti i dispositivi di
protezione previsti.
Questi componenti possono essere manipolati solo da personale qualificato e addestrato,
che conosca e rispetti tutte le avvertenze di sicurezza riportate sui componenti e nella
relativa documentazione tecnica per l'utente.
Nell'ambito della valutazione dei rischi della macchina, da eseguire conformemente alle
prescrizioni locali (ad es. Direttiva Macchine CE), il costruttore della macchina deve
considerare i seguenti rischi residui derivanti dai componenti impiegati per il controllo e
l'azionamento di un sistema di azionamento:
1. Movimenti indesiderati di parti della macchina motorizzate durante la messa in servizio, il
funzionamento, la manutenzione e la riparazione, dovuti ad esempio a
– Errori hardware e/o software nei sensori, nel controllo, negli attuatori e nella tecnica di
collegamento
– Tempi di reazione del controllo e dell'azionamento
– Funzionamento e/o condizioni ambientali fuori specifica
– Condensa / imbrattamenti conduttivi
– Errori durante la parametrizzazione, la programmazione, il cablaggio e il montaggio
– Utilizzo di apparecchiature radio / telefoni cellulari nelle immediate vicinanze del
controllo
– Influenze esterne / danneggiamenti
2. In caso di errore, all'interno e all'esterno del convertitore possono prodursi temperature
eccezionalmente elevate, nonché fiamme vive, bagliori, rumori, particelle e gas, dovuti ad
esempio a:
– Guasto a componenti
– Errore software
– Funzionamento e/o condizioni ambientali fuori specifica
– Influenze esterne / danneggiamenti
I convertitori con grado di protezione Type / IP20 devono essere installati in un quadro
elettrico in metallo (oppure essere protetti con un altro provvedimento equivalente) in
modo tale da impedire il contatto con il fuoco all'interno e all'esterno del convertitore.
Costruzione del quadro di comando e EMC
12
Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
Avvertenze di sicurezza
1.4 Rischi residui di sistemi di azionamento (Power Drive System)
3. Tensioni di contatto pericolose, ad esempio dovute a
– Guasto a componenti
– Influenza in caso di cariche elettrostatiche
– Induzione di tensioni con motori in movimento
– Funzionamento e/o condizioni ambientali fuori specifica
– Condensa / imbrattamenti conduttivi
– Influenze esterne / danneggiamenti
4. Campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici in condizioni di esercizio che, ad esempio,
possono essere pericolosi per portatori di pacemaker, impianti od oggetti metallici in caso
di distanza insufficiente
5. Rilascio di sostanze ed emissioni dannose per l'ambiente in caso di utilizzo non
appropriato e/o smaltimento non corretto dei componenti
Nota
I componenti vanno protetti dagli imbrattamenti conduttivi, ad es. tramite il montaggio in un
quadro elettrico con grado di protezione IP54 secondo IEC 60529 risp. NEMA 12.
Qualora sia possibile escludere la formazione di imbrattamenti conduttivi nel luogo di
installazione, è consentito anche un grado di protezione inferiore del quadro elettrico.
Per ulteriori informazioni sui rischi residui derivanti dai componenti di un sistema di
azionamento, consultare la Documentazione tecnica per l'utente ai capitoli relativi.
Costruzione del quadro di comando e EMC
Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
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Avvertenze di sicurezza
1.4 Rischi residui di sistemi di azionamento (Power Drive System)
Costruzione del quadro di comando e EMC
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Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
Informazioni generali
2
Con il concetto modulare di SINAMICS G130 non è possibile descrivere ogni singola
combinazione. È invece utile fornire nozioni di base e regole generali come supporto per
realizzare combinazioni di apparecchi sotto il profilo meccanico e della "compatibilità
elettromagnetica".
I componenti di SINAMICS S130 sono in origine progettati per un alloggiamento in custodie.
Tali custodie sono di norma quadri di comando o cassette di comando in acciaio, che
garantiscono la protezione dal contatto diretto o da altri influssi ambientali. Anche queste
sono realizzate secondo i criteri EMC.
2.1
Avvertenze di sicurezza
AVVERTENZA
Pericolo di morte per inosservanza delle avvertenze di sicurezza di base e dei rischi residui
L'inosservanza delle avvertenze di sicurezza di base e dei rischi residui descritti nel
capitolo 1 può avere come conseguenza incidenti che possono comportare lesioni gravi o
la morte.
• Rispettare le avvertenze di sicurezza di base.
• Nella valutazione dei rischi occorre tenere conto dei rischi residui.
AVVERTENZA
Pericolo di lesioni a causa di corpi estranei nell'apparecchio
Eventuali trucioli, puntalini, ecc. che cadono nell'apparecchiatura possono provocare
cortocircuiti o danneggiare l'isolamento. La conseguenza possono essere lesioni gravi
(arco voltaico, detonazione, espulsione di pezzi).
• Eseguire il montaggio e altri interventi sugli apparecchi solo in assenza di tensione.
• Durante il montaggio del quadro elettrico coprire le fessure le ventilazione e rimuovere
la copertura prima dell'inserzione.
ATTENZIONE
Limitazione delle sovratensioni
Nelle reti con conduttore di fase messo a terra e una tensione di rete >600 V AC vanno
adottate le seguenti misure sul lato impianto per limitare eventuali sovratensioni alla
categoria di sovratensione II in conformità a IEC 61800-5-1.
Costruzione del quadro di comando e EMC
Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
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Informazioni generali
2.2 Direttive
2.2
Direttive
L'armadio elettrico deve rispettare le seguenti direttive CE vigenti nello spazio economico
europeo (SEE):
Tabella 2- 1
Direttive
Direttiva
Descrizione
2006/95/CE
Direttiva del Parlamento Europeo e del Consiglio del 12.12.2006 concernente il ravvicinamento
delle legislazioni degli Stati membri relative al materiale elettrico destinato ad essere adoperato
entro taluni limiti di tensione (Direttiva Bassa tensione)
2004/108/CE
Direttiva del Parlamento Europeo e del Consiglio del 15.12.2004 concernente il riavvicinamento
delle legislazioni degli Stati membri relative alla compatibilità elettromagnetica. Sostituisce la
direttiva 89/336/CEE (Direttiva EMC)
2006/42/CE
Direttiva del Parlamento Europeo e del Consiglio del 17.05.2006 relativa alle macchine che
modifica la direttiva 95/16/EG (revisione) (Direttiva macchine)
2.3
Norme
Nota
Le norme elencate nella tabella seguente non sono vincolanti e non pretendono di essere
esaustive e non rappresentano una garanzia delle caratteristiche del prodotto.
Solo le indicazioni contenute nel certificato di conformità hanno valore impegnativo.
Tabella 2- 2
Principali norme rilevanti ai fini applicativi, elencate in sequenza: EN, IEC/ISO, DIN, VDE
Norme*
Titolo
EN 1037
ISO 14118
DIN EN 1037
Sicurezza delle macchine; prevenzione degli avviamenti imprevisti
EN ISO 9001
ISO 9001
DIN EN ISO 9001
Sistemi di controllo qualità - Requisiti
EN ISO 12100-x
ISO 12100-x
DIN EN ISO 12100-x
Sicurezza delle macchine; direttive di configurazione generali;
Parte 1: Terminologia di base, metodica
Parte 2: Principi tecnici e specifiche
EN ISO 13849-x
ISO 13849-x
DIN EN ISO 13849-x
Sicurezza delle macchine; componenti di sicurezza dei controllori;
Parte 1: Direttive di configurazione generali
Parte 2: Validazione
EN ISO 14121-1
ISO 14121-1
DIN EN ISO 14121-1
Sicurezza delle macchine - Direttive di configurazione generali;
Parte 1: Direttive
Costruzione del quadro di comando e EMC
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Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
Informazioni generali
2.3 Norme
Norme*
Titolo
EN 55011
CISPR 11
DIN EN 55011
VDE 0875-11
Apparecchiature ad alta frequenza industriali, scientifiche e mediche (apparecchiature ISM) Radiodisturbi - Valori limite e procedimento di misura
EN 60146-1-1
IEC 60146-1-1
DIN EN 60146-1-1
VDE 0558-11
Invertitori a semiconduttori; requisiti generali e invertitori pilotati da rete;
Parte 1-1: Determinazione dei requisiti base
EN 60204-1
IEC 60204-1
DIN EN 60204-1
VDE 0113-1
Equipaggiamento elettrico delle macchine;
parte 1: Definizioni generali
EN 60228
IEC 60228
DIN EN 60228
VDE0295
Conduttori per cavi e linee isolate
EN 60269-1
IEC 60269-1
DIN EN 60269-1
VDE 0636-1
Fusibili di bassa tensione;
Parte 1: Requisiti generali
IEC 60287-1 ... -3
Cavi - Calcolo del carico di corrente ammesso
Parte 1: Carico di corrente ammesso - Equazioni (fattore di carico 100 %) e calcolo delle
dispersioni
Parte 2: Resistenza termica
Parte 3: Sezioni principali sulle condizioni di funzionamento
HD 60364-x-x
IEC 60364-x-x
DIN VDE 0100-x-x
VDE 0100-x-x
Installazione di impianti ad alta tensione con tensioni nominali fino a 1000 V;
Parte 200: Concetti
Parte 410: Misure di protezione, protezione contro le scosse elettriche
Parte 420: Misure di protezione, protezione contro gli influssi termici
Parte 430: Protezione di cavi e conduttori in caso di sovracorrente
Parte 450: Misure di protezione, protezione contro la sottotensione
Parte 470: Misure di protezione; applicazione delle misure di protezione
Parte 5xx: Scelta e installazione dei dispositivi elettrici
Parte 520: Cavi, conduttori, sbarre collettrici
Parte 540: Messa a terra, conduttore di protezione, conduttore di compensazione del potenziale
Parte 560: Impianti elettrici per scopi di sicurezza
EN 60439
IEC 60439
DIN EN 60439
VDE 0660-500
Combinazioni di apparecchi di manovra a bassa tensione;
Parte 1: Combinazioni omologate e parzialmente omologate
EN 60529
IEC 60529
DIN EN 60529
VDE 0470-1
Gradi di protezione raggiunti mediante custodia (codice IP)
EN 60721-3-x
IEC 60721-3-x
DIN EN 60721-3-x
Classificazione delle condizioni ambientali
Parte 3-0: Classi delle grandezze d'influenza ambientali e relativi valori limite; introduzione
Parte 3-1: Classi delle grandezze d'influenza ambientali e relativi valori limite; immagazzinaggio a
lungo termine
Parte 3-2: Classi delle grandezze d'influenza ambientali e relativi valori limite; trasporto
Parte 3-3: Classi delle grandezze d'influenza ambientali e relativi valori limite; impiego stazionario,
protetto contro gli influssi atmosferici
Costruzione del quadro di comando e EMC
Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
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Informazioni generali
2.3 Norme
Norme*
Titolo
EN 60947-x-x
IEC 60947 -x-x
DIN EN 60947-x-x
VDE 0660-x
Apparecchi di manovra a bassa tensione
EN 61000-6-x
IEC 61000-6-x
DIN EN 61000-6-x
VDE 0839-6-x
Compatibilità elettromagnetica (EMC)
Parte 6-1: Norma di base; immunità ai disturbi negli ambienti civili, commerciali e industriali nonché
nelle piccole imprese
Parte 6-2: Norme di base; immunità ai disturbi nell'ambiente industriale
Parte 6-3: Norme di base; norma di base sull'immunità ai disturbi negli ambienti civili, commerciali
e industriali nonché nelle piccole imprese
Parte 6-4: Norme di base; norma di base sull'immunità ai disturbi nell'ambiente industriale
EN 61140
IEC 61140
DIN EN 61140
VDE 0140-1
Protezione contro le scosse elettriche; requisiti generali per impianti e strumenti
EN 61800-2
IEC 61800-2
DIN EN 61800-2
VDE 0160-102
Azionamenti elettrici a velocità variabile;
Parte 2: Requisiti generali – Definizioni per il dimensionamento dei sistemi di azionamento in
corrente alternata a bassa tensione con frequenza impostabile
EN 61800-3
IEC 61800-3
DIN EN 61800-3
VDE 0160-103
Azionamenti elettrici a velocità variabile;
Parte 3: Requisiti EMC inclusi speciali metodi di prova
EN 61800-5-x
IEC 61800-5-x
DIN EN 61800-5-x
VDE 0160-105-x
Sistemi di azionamento elettrici a velocità variabile;
Parte 5: Requisiti di sicurezza;
Sezione principale 1: Requisiti elettrici, termici e energetici
Sezione principale 2: Requisiti di sicurezza funzionali
EN 62061
IEC 62061
DIN EN 62061
VDE 0113-50
Sicurezza delle macchine;
Sicurezza funzionale di sistemi di controllo elettrici, elettronici ed elettronici programmabili legati
alla sicurezza
UL 50
CSA C22.2 No. 94.1
Enclosures for Electrical Equipment
UL 508
CSA C22.2 No. 142
Industrial Control Equipment
Process Control Equipment
UL 508C
CSA C22.2 No. 14
Power Conversion Equipment
Industrial Control Equipment
* Le norme elencate non sono necessariamente identiche dal punto di vista del contenuto dei requisiti tecnici.
Costruzione del quadro di comando e EMC
18
Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
Principi fondamentali della conformità EMC
3.1
3
Introduzione all'EMC
Cosa si intende con EMC?
Per compatibilità elettromagnetica (EMC) si intende la capacità di un apparecchio elettrico di
funzionare senza problemi in un dato ambiente elettromagnetico, senza influenzare
dannosamente l'ambiente circostante.
L'EMC rappresenta quindi una caratteristica qualitativa per
● Immunità intrinseca ai disturbi: resistenza ai disturbi elettrici interni
● Immunità ai disturbi esterni: resistenza ai disturbi elettromagnetici esterni al sistema
● Grado di emissione dei disturbi: influsso sull'ambiente circostante dovuto alla dispersione
elettromagnetica
Per un funzionamento dell'apparecchio esente da disturbi, nell'impianto non va trascurato
l'ambiente circostante. Per questo motivo in fase di installazione dell'impianto occorre
rispettare particolari requisiti relativi alla compatibilità elettromagnetica.
Sicurezza di esercizio e immunità ai disturbi
Per ottenere la massima sicurezza operativa e l'immunità disturbi di un intero impianto
(convertitore, automazione, azionamento ecc.), il costruttore del convertitore e l'utente
devono mettere in atto determinate precauzioni. Solo se vengono prese tutte le precauzioni
necessarie è possibile garantire il funzionamento corretto del convertitore e soddisfare i
requisiti prescritti dalla legge (2004/108/CE).
Costruzione del quadro di comando e EMC
Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
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Principi fondamentali della conformità EMC
3.1 Introduzione all'EMC
Emissione di disturbi
I requisiti EMC per i "sistemi di azionamento a velocità variabile" sono descritti nella norma
EN 61800–3, che elenca i requisiti per convertitori con tensioni di esercizio inferiori a 1000 V.
A seconda del luogo di installazione del sistema di azionamento, vengono definiti vari
ambienti e categorie.
Figura 3-1
Definizione di primo e secondo ambiente
Figura 3-2
Definizione delle categorie da C1 a C4
Tabella 3- 1
Definizione del primo e secondo ambiente
Definizione del primo e secondo ambiente
Primo ambiente
Edifici residenziali o luoghi in cui il sistema di azionamento è collegato
senza trasformatore alla rete pubblica a bassa tensione.
Secondo ambiente
Zone industriali alimentate dalla rete a media tensione tramite il proprio
trasformatore.
Costruzione del quadro di comando e EMC
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Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
Principi fondamentali della conformità EMC
3.1 Introduzione all'EMC
Tabella 3- 2
Definizione delle categorie da C1 a C4
Definizione delle categorie da C1 a C4
Categoria C1
Tensione nominale <1000 V, per l'impiego illimitato nel primo ambiente.
Categoria C2
Sistemi di azionamento fissi, tensione nominale <1000 V, per l'impiego nel
secondo ambiente. Impiego nel primo ambiente se venduti e installati da
personale qualificato.
Categoria C3
Tensione nominale <1000 V, per l'impiego esclusivo nel secondo ambiente.
Categoria C4
Tensione nominale ≥1000 V o per correnti nominali ≥400 A in sistemi
complessi nel secondo ambiente.
Costruzione del quadro di comando e EMC
Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
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Principi fondamentali della conformità EMC
3.1 Introduzione all'EMC
Costruzione del quadro di comando e EMC
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Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
Montaggio compatibile EMC e progettazione di
armadi elettrici
4
Istruzioni dettagliate di progettazione sul montaggio compatibile EMC degli azionamenti e
sulla progettazione degli armadi elettrici sono disponibili nel "Manuale di progettazione
SINAMICS Low Voltage"; vedere Manuale di progettazione SINAMICS G130, G150, S120
Apparecchi da incasso, S120 Cabinet Modules, S150
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/83180185).
Costruzione del quadro di comando e EMC
Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
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Montaggio compatibile EMC e progettazione di armadi elettrici
Costruzione del quadro di comando e EMC
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Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
5
Avvertenze per la climatizzazione del quadro di
comando
5.1
Informazioni generali
È assolutamente necessario rispettare le misure minime riportate di seguito per gli spazi di
ventilazione. In questi campi non devono essere montati altri componenti né posati altri cavi.
ATTENZIONE
Guasto dovuto al sovraccarico a causa degli apparecchi e dei componenti
La mancata osservanza delle istruzioni di montaggio dell'apparecchio SINAMICS S130
riduce sensibilmente la durata dei componenti. Può inoltre provocare un guasto precoce
delle apparecchiature e dei componenti.
• Attenersi alle istruzioni di montaggio delle apparecchiature e dei componenti.
Rispettare le seguenti specifiche per l'utilizzo di un gruppo di azionamento SINAMICS G130:
● Spazio libero per la ventilazione
● Posa dei cavi
● Flusso d'aria
Tabella 5- 1
Distanze di ventilazione dei componenti
Componente
Grandezza costruttiva
Distanza ant.
[mm]
Distanza sup.
[mm]
Distanza inf.
[mm]
Power Module
FX
40 1)
250
150
Power Module
GX
50
1)
250
150
Power Module
HX, JX
40
1)
250
150
1)
Le distanze valgono per la zona delle fessure di aerazione nel pannello frontale.
Nota
Avvertenze relative alle quote
Le dimensioni si riferiscono ai bordi esterni degli apparecchi.
I disegni quotati si trovano nelle Istruzioni operative.
Costruzione del quadro di comando e EMC
Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
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Avvertenze per la climatizzazione del quadro di comando
5.2 Avvertenze per la ventilazione
5.2
Avvertenze per la ventilazione
Gli apparecchi SINAMICS G130 sono soggetti a ventilazione forzata tramite ventilatori
integrati. Per garantire un flusso d'aria sufficiente è necessario prevedere aperture di
aerazione adeguatamente dimensionate, ad es. negli sportelli dell'armadio, e il relativo
sfiato, ad es. attraverso una calotta di copertura.
L'aria di raffreddamento deve attraversare verticalmente i componenti dal basso (campo
freddo) verso l'alto (campo riscaldato dal funzionamento).
È assolutamente necessario rispettare la direzione di circolazione dell'aria. Occorre inoltre
verificare che l'aria calda possa fuoriuscire dall'alto. È assolutamente necessario rispettare le
distanze di ventilazione indicate nella tabella "Distanze di ventilazione dei componenti"
contenuta nel capitolo precedente.
Nota
Non si devono posare cavi a contatto diretto con i componenti. È assolutamente necessario
non ostruire le griglie di ventilazione.
Va evitata una ventilazione forzata diretta con aria fredda degli apparecchi elettronici.
ATTENZIONE
Guasto dell'apparecchiatura dovuto a condensa con ventilazione e raffreddamento
inadeguati
Un sistema di ventilazione e raffreddamento inadeguato può provocare condensa, con il
rischio di danneggiare l'apparecchiatura.
• Selezionare il flusso d'aria, la disposizione e l'impostazione del dispositivo di
raffreddamento in modo da escludere la formazione di condensa anche alla massima
umidità relativa prevedibile.
• Eventualmente montare un riscaldamento per quadro elettrico.
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Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
Avvertenze per la climatizzazione del quadro di comando
5.2 Avvertenze per la ventilazione
Figura 5-1
Flusso d'aria nel Power Module, grandezza costruttiva FX, GX
Costruzione del quadro di comando e EMC
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Avvertenze per la climatizzazione del quadro di comando
5.2 Avvertenze per la ventilazione
Figura 5-2
Flusso d'aria nel Power Module, grandezze costruttive HX, JX
È assolutamente necessario evitare il funzionamento degli apparecchi in un cosiddetto
cortocircuito d'aria perché in questo modo si provocherebbe il guasto o la distruzione degli
stessi.
L'azione di risucchio del ventilatore determina una depressione in corrispondenza delle
aperture di ventilazione degli sportelli del quadro. Essa è in funzione del flusso volumetrico e
della sezione idraulica dell'apertura.
L'aria che sfiata in alto dall'apparecchio ristagna sotto il coperchio in lamiera o la calotta di
copertura. In questo punto si verifica perciò una sovrapressione.
All'interno del quadro elettrico, la differenza tra la sovrapressione in alto e la depressione in
basso determina un flusso d'aria, il "cortocircuito d'aria". Questo può assumere una varia
intensità a seconda della sezione delle aperture sullo sportello e sulla copertura e del
volume dell'aria.
Costruzione del quadro di comando e EMC
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Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
Avvertenze per la climatizzazione del quadro di comando
5.2 Avvertenze per la ventilazione
In conseguenza del flusso d'aria interno al quadro elettrico, il ventilatore riaspira l'aria
precedentemente riscaldata. In questo modo i componenti si scaldano molto di più. Inoltre il
ventilatore viene a trovarsi in punto di lavoro inadeguato.
ATTENZIONE
Guasto dell'apparecchio dovuto a un cortocircuito d'aria nell'armadio elettrico
Un flusso d'aria inadeguato può provocare un cortocircuito d'aria che potrebbe determinare
un surriscaldamento all'interno dell'armadio elettrico con conseguente guasto
dell'apparecchio.
• Evitare il cortocircuito d'aria adottando appropriate misure di compartimentazione
nell'armadio elettrico.
La compartimentazione deve far sì che sul lato superiore e inferiore degli apparecchi non si
verifichino flussi d'aria esternamente lungo i lati. Occorre soprattutto evitare un flusso d'aria
dall'alto (sfiato caldo) al basso (aria fredda). La compartimentazione può essere eseguita, ad
es., utilizzando lamiere appropriate. La compartimentazione va realizzata fino alle pareti
laterali o agli sportelli del quadro elettrico. Deve essere eseguita in modo che il flusso d'aria
in uscita non venga spinto nei montanti del quadro ma incanalato attorno agli stessi. Per tutti
i gradi di protezione superiori a IP20 è assolutamente necessario ricorrere alla
compartimentazione.
Nell'eseguire la compartimentazione è necessario tenere conto dei quadri di comando, o
simili, prossimi agli armadi dei convertitori.
Per una ventilazione sufficiente degli apparecchi si devono rispettare le sezioni minime di
apertura indicate nella tabella seguente.
Le sezioni di apertura indicate riguardano più aperture di piccole dimensioni considerate nel
loro complesso. Affinché la perdita di pressione e la resistenza al flusso su queste aperture
grigliate non diventino eccessive, l'area della sezione deve essere di almeno 190 mm² per
apertura (ad.es. 7,5 mm x 25 mm o 9,5 mm x 20 mm).
Per garantire la durata di funzionamento degli apparecchi, è necessario evitare che negli
stessi penetrino impurità e polvere. A questo scopo si utilizzano griglie metalliche (rete
metallica fine DIN 4189-St-vzk-1x0.28) o materiale filtrante (classe minima di filtraggio G2).
La scelta dei filtri è anche influenzata dal grado di protezione richiesto e dalle condizioni
ambientali. Se i quadri di comando sono installati in un ambiente in cui sono presenti polveri
fini o nebbia d'olio, è necessario utilizzare materiale filtrante fine per evitare che gli
apparecchi si sporchino.
Se vengono impiegati filtri contro le impurità, le sezioni di apertura indicate e di conseguenza
le superfici di filtraggio vanno adeguate verso l'alto.
ATTENZIONE
Guasto dell'apparecchio dovuto a un surriscaldamento creato da un filtro antimpurità
sporco
I filtri sporchi comportano un surriscaldamento dell'apparecchio e un conseguente guasto
dello stesso.
• Quando si utilizzano filtri antimpurità, rispettare le scadenze di sostituzione prescritte.
Costruzione del quadro di comando e EMC
Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
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Avvertenze per la climatizzazione del quadro di comando
5.2 Avvertenze per la ventilazione
Se i filtri sono esposti a forti impurità, la maggiore resistenza al flusso riduce il volume
dell'aria aspirata. Ciò provoca un sovraccarico dei ventilatori integrati negli apparecchi e/o un
surriscaldamento e, di conseguenza, il danneggiamento degli apparecchi stessi.
Le sezioni di apertura indicate nella tabella si riferiscono singolarmente al relativo
apparecchio. Se più apparecchi sono integrati in un quadro elettrico, la sezione di apertura
aumenta di conseguenza. Se non è possibile realizzare le aperture necessarie nel quadro
elettrico, gli apparecchi devono essere distribuiti in più quadri di comando reciprocamente
separati da divisori.
La fuoriuscita dell'aria riscaldata deve avvenire attraverso il coperchio in lamiera, la calotta di
copertura o le aperture laterali nel quadro elettrico al livello del lato superiore degli
apparecchi. Anche in questo caso occorre tenere conto della sezione di apertura.
Per i gradi di protezione maggiori di IP20 con impiego di calotta di copertura, può rendersi
necessario utilizzare una calotta "attiva". Una calotta di copertura attiva integra dei ventilatori
che incrementano lo sfiato d'aria. L'unica apertura della calotta di copertura è quella per lo
sfiato dell'aria.
Se si sceglie la calotta di copertura "attiva", è necessario verificare che la potenza dei
ventilatori sia sufficiente per evitare che l'aria possa ristagnare nel quadro elettrico. Se si
verifica un ristagno d'aria, la potenza di raffreddamento si riduce; questo può provocare un
surriscaldamento e, di conseguenza, la distruzione degli apparecchi. La potenza dei
ventilatori deve almeno corrispondere a quella della ventola dell'apparecchio.
Tabella 5- 2
Flusso volumetrico, sezioni di apertura
Power Module
N. di ordinazione
Aria di raffreddamento
necessaria
Sezione minima di
apertura nel quadro
elettrico
- ingresso
- uscita
6SL3310-
1GE32-1AAx
1GH28-5AAx
1GH31-0AAx
1GH31-2AAx
1GH31-5AAx
1GE32-6AAx
1GE33-1AAx
1GE33-8AAx
1GE35-0AAx
1GF31-8AAx
1GF32-2AAx
1GF32-6AAx
1GF33-3AAx
1GF34-1AAx
1GH31-8AAx
1GH32-2AAx
1GH33-6AAx
1GH33-3AAx
1GE36-1AAx
1GE37-5AAx
1GE38-4AAx
1GF34-7AAx
1GF35-8AAx
1GH34-1AAx
1GH34-7AAx
1GH35-8AAx
1GE41-0AAx
1GF37-4AAx
1GF38-1AAx
1GH37-4AAx
1GH38-1AAx
[m³/s]
0,17
0,23
0,36
0,78
1,48
[m²]
[m²]
0,1
0,1
0,1
0,1
0,19
0,19
0,28
0,28
0,47
0,47
Costruzione del quadro di comando e EMC
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Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
Indice analitico
A
Avvertenze di sicurezza
Campi elettromagnetici, 10
C
Campi elettromagnetici, 10
R
Rischi residui, 12
Costruzione del quadro di comando e EMC
Istruzioni operative, 04/2014, A5E00427633A
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