Sicurezza ed efficienza energetica degli impianti elettrici a norma CEI
←
→
Trascrizione del contenuto della pagina
Se il tuo browser non visualizza correttamente la pagina, ti preghiamo di leggere il contenuto della pagina quaggiù
Sicurezza ed efficienza energetica
degli impianti elettrici a norma CEI
A cura di Cristina Timò – Direttore tecnico CEI
dossier
Nel suo secondo secolo di vita, il Comitato mine, sia in relazione alla fulminazione diretta, sguardo alle prescrizioni normative richieste
Elettrotecnico Italiano - CEI continua, attivo sia per la fulminazione indiretta della struttura. ad ambienti simili ai locali medici, quali gli am-
più che mai, nella sua opera di elaborazione di L’analisi del rischio è pertanto l’oggetto del se- bulatori veterinari e i locali dove si svolgono
norme tecniche di guide applicative alle nor- condo articolo in cui si mette in evidenza l’im- trattamenti estetici mediante apparecchi elet-
me stesse su argomenti di rilevanza per l’uten- portanza di come la serie di Norme CEI EN tromedicali.
za nazionale. Questa attività è da sempre co- 62305:2006 (CEI 81-10) consenta la valutazione In aggiunta al tema della sicurezza elettrica,
ordinata con le disposizioni legislative in vigo- della necessità della protezione, l’individuazio- che gli organismi di normazione internazionali
re quali Testo unico sulla sicurezza del lavoro ne delle misure di protezione quali gli SPD, il ed europei trattano da “sempre”, si aggiungo-
(DLgs 81/08 e DLgs 106/09), Installazione di im- loro dimensionamento e posizionamento e co- no nuovi scenari di studio e di intervento. E’
pianti (DM 37/08), Verifiche impianti (DPR me software dedicati possono aiutare a inqua- questo il caso dell’efficienza energetica che
462/01): infatti il contenuto dei loro disposti fa drare questo delicato problema. gioca ormai un ruolo fondamentale in questi
riferimento alle norme tecniche come stru- Altri due approfondimenti si riferiscono agli periodi di costi energetici sempre più elevati.
menti idonei a realizzare la regola dell’arte. aspetti normativi della progettazione degli im- E’ stimato che un miglioramento immediato e
In questo ambito, il primo dei due articoli del pianti elettrici nelle strutture ospedaliere e nei coordinato con interventi su tutte le attuali
presente dossier tratta la protezione degli im- locali ad uso medico e assimilati. In tale ambi- fonti implicherebbe una riduzione del 78% del-
pianti elettrici di bassa tensione contro le so- to, è inoltre trattato il tema della prevenzione le emissioni di CO2 nel 2020 e il contributo del
vratensioni atmosferiche e illustra il contenuto degli incendi: infatti, le situazioni di emergenza settore elettrico è di rilievo (stimato attorno al
della sezione dedicata ai limitatori di sovraten- dovute al fuoco in tali strutture non devono, 35%-40%).
sione (SPD) inserito nella variante 2 della Nor- per quanto possibile, minacciare la continuità Il tema del miglioramento delle prestazioni
ma CEI 64-8. E’ un tema delicato perché si fini- di esercizio delle prestazioni ospedaliere es- energetiche degli impianti elettrici è pertanto
sce, inevitabilmente, di sconfinare nella mate- senziali. Questo obiettivo viene raggiunto con oggetto dell’ultima relazione del dossier: viene
ria oggetto della Norma CEI EN 62305:2006 una corretta applicazione di riferimenti di leg- quindi illustrato, con esempi, come una scelta
(CEI 81-10), che tratta della protezione dalle ge, quali il DR 246/93 (Direttiva prodotti da co- oculata di componenti elettrici in sistemi di
scariche atmosferiche delle strutture. Proprio struzioni) e DM 18/09/2002, e le norme e guide produzione, trasmissione, distribuzione e utiliz-
per questo, la variante rimanda spesso alle CEI applicabili, come la relazione dei rappre- zo dell’energia elettrica possano portare con-
suddette norme e, per una corretta scelta ed sentanti del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuo- sistenti riduzioni di consumi. Infine la progetta-
installazione degli SPD, è inevitabile che l’u- co mette in evidenza. zione con adozione di opportuni sistemi di au-
tente si riferisca non alla sola CEI 64- L’altro contributo illustra il contenuto della se- tomazione applicati alla gestione di edifici do-
8/V2:2009, ma all’intero complesso delle norme zione della norma CEI 64-8:2007, dedicata ai lo- tati di impianti progettati opportunamente, con
suddette. In definitiva, la prima analisi che l’u- cali ad uso medico mettendo in evidenza le riferimento agli strumenti normativi oggi dispo-
tente deve eseguire per determinare la neces- prescrizioni normative necessarie da adottare nibili, permette di affrontare il tema dell’uso
sità dell’installazione dei limitatori di sovraten- in questi ambienti, dove il paziente è sicura- razionale dell’energia in modo strutturato e si-
sione è la valutazione del rischio dovuta al ful- mente più vulnerabile. Completa l’articolo uno nergico.
U&C n.5 maggio 2010 23
Aggiornamenti normativi
per la protezione contro
le sovratensioni
A maggio 2009 è stata pubblicata la variante
V2 alla norma CEI 64-8, relativa agli impianti
utilizzatori in bassa tensione. I principali ar-
gomenti trattati dalla variante possono es-
sere riassunti come segue:
• protezione contro le sovratensioni prove-
nienti dall'impianto elettrico;
dossier
• impianto di terra;
• locali ad uso agricolo o zootecnico;
• fiere mostre e stand.
Tra questi, il tema per il quale la norma intro- Fig. 1. Schematizzazione corrente di fulmine (forma d’onda 8/20 µs)
duce i contenuti più rilevanti è il primo, e su
Sicurezza ed efficienza energetica degli impianti
questo sarà incentrata la presente memoria;
saranno discussi, in particolare, gli schemi
di inserzione degli SPD nell'impianto utilizza-
tore, in funzione del sistema elettrico di dis-
tribuzione, dei dispositivi di protezione con-
tro le sovracorrenti e contro la folgorazione
installati nell'impianto.
Saranno inoltre illustrati i criteri di scelta de-
gli SPD in relazione al livello di protezione
Up, alla tensione di servizio continuativa Uc,
alla corrente nominale di scarica (In) e alla
corrente di Impulso (Iimp).
Protezione contro le
sovratensioni Fig. 2. Forme d’onda della corrente di fulmine
Il tema della protezione contro le sovraten-
sioni è trattato dall’attuale norma CEI 64- retta scelta ed installazione degli SPD, è ine- Ic) molto bassa o trascurabile;
8:2007 alla sezione 443 – Protezione contro vitabile che l’utente si riferisca non alla sola • in presenza di una sovratensione l’impe-
le sovratensioni – mentre nella sezione 534 – norma CEI 64-8/V2:2009, ma all’intero com- denza assume un valore basso: l’SPD è at-
Dispositivi di protezione contro le sovraten- plesso delle norme suddette. traversato dalla corrente associata alla so-
sioni – si indicava che tale argomento era In definitiva, la prima analisi che l’utente de- vratensione e mantiene ai suoi capi una
“allo studio”. ve eseguire per determinare la necessità tensione (Ures) relativamente ridotta;
In generale, quando si parla di sovratensioni dell’installazione dei limitatori di sovratensio- • al termine della sovratensione l’SPD riac-
su un impianto elettrico si fa riferimento sia ne è la valutazione del rischio dovuta al ful- quista il valore di alta impedenza che aveva
alle sovratensioni di origine atmosferica, sia mine, in conformità alla serie di norme CEI in condizioni ordinarie.
alle sovratensioni cosiddette “di manovra”, EN 62305 (CEI 81-10), sia in relazione alla ful- La corrente di fulmine può essere schematiz-
cioè, ad esempio, quelle che possono esse- minazione diretta, sia per la fulminazione in- zata con una forma d’onda impulsiva, carat-
re originate dall’intervento delle protezioni diretta della struttura, poi con l’aiuto della terizzata da un fronte di salita e da un fronte
di linea in seguito ad un guasto lontano. La CEI 64-8/V2:2009, può decidere come e dove di discesa, tipicamente meno ripido. La pen-
norma CEI 64-8:2007 tuttavia non tratta di installare gli eventuali SPD. denza dell’impulso può quindi essere som-
queste ultime (sono “allo studio” anch’esse) mariamente descritta da due valori, in micro-
ed aggiunge, peraltro, che, da valutazioni Tipi di SPD secondi (fig. 1):
statistiche, esse non sono da ritenersi peri- I limitatori di sovratensione (SPD – Surge • T1 che rappresenta il tempo di salita (dal
colose nella maggior parte dei casi. Protective Device) hanno il compito di atte- 10% al 90% del valore di cresta);
Le sovratensioni di cui si tratterà sono quin- nuare le sovratensioni che si possono mani- • T2 che rappresenta il tempo di discesa (dal
di solamente le sovratensioni di origine at- festare sul circuito in seguito ad una scarica picco fino al 50% del valore di cresta).
mosferica. atmosferica (diretta o indiretta). Convenzionalmente, la norma utilizza le se-
Qui il tema si fa un po’ delicato perché si fi- Le loro caratteristiche elettriche variano in guenti forme d’onda (fig. 2):
nisce, inevitabilmente, di sconfinare nella funzione della tipologia costruttiva e del cir- • 10/350 µs che rappresenta la corrente lega-
materia oggetto della serie di norme CEI EN cuito su cui si devono impiegare. In comune ta al primo colpo di un fulmine positivo;
62305:2006 (CEI 81-10) ed anche, un po’, in hanno il seguente principio generale di fun- • 0,25/100 µs che rappresenta la corrente le-
quella delle norme del CT 37 – Limitatori di zionamento: gata ai colpi successivi;
sovratensione, in particolare a Rapporto • in condizioni ordinarie (assenza di sovra- • 8/20 µs che rappresenta la corrente asso-
Tecnico CLC/CEI 61643-12. tensioni) presentano una elevata impeden- ciata alla sovratensione indotta in un cir-
Proprio per questo, la variante rimanda za, così da essere attraversati da una cor- cuito dalla corrente di fulmine.
spesso alle suddette norme e, per una cor- rente di dispersione (corrente continuativa Pertanto, una prima classificazione degli
24 U&C n.5 maggio 2010
SPD può essere fatta in base alla forma Valore nominale d’interruzione della cor- (corrente susseguente). Il dispositivo è quin-
d’onda con la quale gli SPD sono provati e rente susseguente, Ifi di caratterizzato anche dal massimo valore
caratterizzati: Massima corrente, fornita dal sistema di ali- di corrente susseguente che è in grado di
SPD di classe I mentazione elettrica, che fluisce attraverso estinguere (Ifi).
I dispositivi sono provati con la corrente di l’SPD (spinterometro) a seguito di una cor- Gli SPD a limitazione sono costituiti da ele-
scarica nominale In (forma d’onda 8/20 µs), rente di scarica impulsiva e che il dispositi- menti aventi resistenza non lineare che si ri-
con la tensione impulsiva 1,2/50 µs e con la vo è in grado di estinguere autonomamente. duce con continuità all’aumentare della ten-
corrente impulsiva massima Iimp (forma d’on- I limitatori di sovratensione possono essere sione applicata. Esempi di componenti utiliz-
da 10/350 µs); distinti in tre categorie, in funzione del loro zati come dispositivi non lineari sono vari-
Prove di classe II modo di funzionamento, a sua volta legato stori e diodi zener. Questi SPD sono talvolta
I dispositivi sono provati con la corrente di alla tipologia costruttiva: chiamati “di tipo clamping”.
dossier
scarica nominale In (forma d’onda 8/20 µs), • SPD a commutazione; In fig. 3 è rappresentata una tipica caratteri-
con la tensione impulsiva 1,2/50 µs, e con la • SPD a limitazione; stica tensione/corrente di un varistore: co-
corrente di scarica massima Imax (forma d’on- • SPD di tipo combinato. me si può rilevare, in un ampio campo di va-
da 8/20 µs); Gli SPD a commutazione sono caratterizzati riazione della corrente, la tensione permane
Prove di classe III da un’alta impedenza in assenza di sovra- sostanzialmente costante.
Sicurezza ed efficienza energetica degli impianti
I dispositivi sono provati con forma d’onda tensioni (tale da presentare sostanzialmente I varistori possono essere realizzati con bas-
combinata (forma d’onda 1,2/50, 8/20 µs). una corrente di dispersione nulla quando se Ures (e quindi con favorevoli valori di Up),
Tali SPD sono, in definitiva, caratterizzati dai non sono innescati), ma che può evolvere inoltre tali dispositivi hanno una elevata pre-
seguenti principali parametri elettrici: rapidamente (commutare, appunto) verso un cisione di innesco. Infine, poiché la Ures può
Corrente di scarica nominale, In basso valore d’impedenza in presenza di essere comunque scelta di valore superiore
d’onda 8/20 µs usata per classificare (e pre-
Valore di picco della corrente con forma una sovratensione. Esempi comuni di com- alla tensione di rete, non sono soggetti al fe-
ponenti usati come dispositivi ad innesco nomeno della corrente susseguente.
condizionare) l’SPD nella classe di prova I e sono spinterometri, spinterometri a gas, tiri- Per contro, a causa del valore non infinito
II. stori (raddrizzatori a diodi al silicio controlla- della loro impedenza a riposo, la corrente
Corrente di scarica massima, IMAX ti) e triac. Questi SPD sono talvolta chiamati continuativa che transita ordinariamente nel
d’onda 8/20 µs che l’SPD (classe di prova II)
Valore di picco della corrente con forma “di tipo crowbar”. dispositivo può non essere trascurabile.
In particolare, lo spinterometro è uno dei Inoltre, la capacità di scarica dei compo-
è in grado di sopportare senza danni almeno dispositivi ad innesco più utilizzati. Esso è nenti a limitazione è generalmente inferiore
una volta. schematicamente costituito di due elettrodi: a quella degli SPD a commutazione. Infine,
Corrente impulsiva, IIMP in condizioni ordinarie la corrente che lo at- anche a causa di tale fenomeno, la durata di
d’onda 10/350 µs usata per classificare
Valore di picco della corrente con forma traversa è praticamente nulla; quando la vita degli SPD a limitazione è inferiore a
tensione raggiunge il valore di innesco del quella dei dispositivi a commutazione.
l’SPD nella classe di prova I. dispositivo, si produce una scarica tra gli Gli SPD di tipo combinato sono dispositivi
Tensione massima continuativa, Uc elettrodi che riduce la tensione ai suoi capi complessi costituiti di SPD a limitazione e a
Massimo valore della tensione efficace o alla tensione d’arco (poche decine di volt). commutazione, connessi in serie o parallelo.
continua che può essere applicata perma- E’ possibile realizzare spinterometri in grado Talvolta è presente anche un’impedenza di
nentemente per il modo di protezione del- di reggere correnti molto elevate (decine di diasccoppiamento tra le due sezioni del dis-
l’SPD. Detto valore è uguale alla tensione kiloampere) tuttavia la tensione di innesco positivo (SPD a due porte).
nominale dell’SPD. di tali dispositivi (e quindi il valore di Up) è Tali dispositivi permettono di unire i vantaggi
Livello di protezione di tensione, Up relativamente elevata. Inoltre la tensione di dei singoli SPD a commutazione e a limita-
Parametro che caratterizza la prestazione innesco aumenta al crescere della penden- zione, ereditandone peraltro, in qualche ca-
dell’SPD nel limitare la tensione tra i suoi za della sovratensione applicata. Tale feno- so, i limiti.
terminali e che viene scelto in una lista di meno, aggiunto ad una certa dispersione In particolare, nei dispositivi combinati di ti-
valori preferenziali. Questo valore deve es- della caratteristica tensione di inne- po serie, la presenza del varistore permette
sere superiore al valore più alto ottenuto sco/tempo, fa sì che l’intervento del disposi- di ottenere tensioni residue (Ures) superiori a
nella misura delle tensioni di protezione. tivo non sia molto preciso. quelle che si otterrebbero con il solo SPD a
Infine, si deve consi- commutazione, facilitando lo spegnimento
derare che, normal- dell’arco a fine sovratensione ed evitando il
mente, la tensione problema della corrente susseguente. La
nominale del circuito presenza dello spinterometro annulla la cor-
in cui il dispositivo è rente continuativa durante il funzionamento
inserito è superiore a riposo del dispositivo combinato e salva-
alla tensione d’arco. guarda il varistore da azionamenti con so-
Al termine della so- vratensioni inferiori a quelle previste, allun-
vratensione, ciò pro- gandone la vita utile.
duce il fluire di una Peraltro, in tali dispositivi, la capacità di
corrente nel disposi- scarica è limitata dalla presenza del varisto-
tivo (sostanzialmente re e il livello di protezione è determinato dal-
una corrente di corto la tensione di innesco (elevata) dello spinte-
circuito), sostenuta rometro.
Fig. 3. Caratteristica tensione/corrente di un varistore dalla tensione di rete Dualmente, nei dispositivi combinati di tipo
U&C n.5 maggio 2010 25
c’è una connessione tratte dalla CEI 64-8/V2:2009.
diretta fra il neutro e il La differenza nelle connessioni di tipo B e C
conduttore di prote- risiede nella posizione dell’interruttore diffe-
zione (PE) nel punto di renziale rispetto al sistema di SPD: nella
installazione dell’SPD, connessione di tipo B, l’interruttore differen-
o vicino ad esso, o, se ziale è a monte degli SPD, mentre nella con-
non esiste il neutro, nessione di tipo C è a valle.
fra ciascun condutto- Nella connessione di tipo B, nel caso di una
re di fase e il colletto- sovratensione proveniente dalla linea, questa
re principale di terra o trova prima il differenziale, che è pertanto
il conduttore di prote- sottoposto, senza alcuna protezione, alla sol-
dossier
zione principale, sce- lecitazione impulsiva, che potrebbe danneg-
gliendo tra i due per- giarlo1. Per contro, il fatto che gli SPD siano a
corsi il percorso più valle del differenziale, garantisce l’intervento
Fig. 4. Sistema TN – Connessione di tipo A breve; di quest’ultimo in caso di guasto a terra in
Connessione di tipo corrispondenza degli SPD stessi, proteggen-
Sicurezza ed efficienza energetica degli impianti
B. Negli impianti do- do il circuito contro i contatti indiretti.
ve non c’è una con- Nella connessione di tipo C, la sovratensio-
nessione diretta fra il ne proveniente dalla linea trova per primi gli
neutro e il conduttore SPD che, con il loro intervento, proteggono
di protezione (PE) nel da guasti il differenziale. Tuttavia un guasto
punto di installazione a terra degli SPD non sarebbe rilevato dal
dell’SPD, o vicino ad differenziale (installato a valle degli SPD) e
esso, fra ciascun ciò creerebbe una inaccettabile situazione
conduttore di fase e il di pericolo. Al fine di ridurre la probabilità di
collettore principale accadimento di tale guasto, nella connes-
di terra o il condutto- sione di tipo C è richiesta l’installazione di
re di protezione prin- tre SPD (a limitazione) tra le fasi e il neutro e
cipale, e fra il con- di un SPD (spinterometrico) tra neutro e PE.
duttore di neutro e il Tale installazione realizza sostanzialmente
Fig. 5. Sistema TT – Connessione di tipo B. collettore principale un SPD combinato di tipo serie che, per le
di terra o il condutto- ragioni illustrate al punto 3, ha ridotte proba-
re di protezione, sce- bilità di guastarsi con un cortocircuito verso
gliendo comunque il terra.
percorso più breve; Inoltre, nella connessione di tipo C, in serie
Connessione di tipo ai varistori sulle fasi, è installata una terna di
C. Negli impianti dove dispositivi di protezione contro le sovracor-
non c’è una connes- renti, generalmente dei fusibili (OCPD2 in fig.
sione diretta fra il 4), pertanto l’eventuale guasto in corto cir-
neutro e il conduttore cuito di un varistore, con successiva corren-
di protezione (PE) nel te susseguente nel ramo guasto, produce
punto di installazione l’intervento di tali protezioni, scongiurando il
dell’SPD, o vicino ad pericolo di contatti indiretti.
esso, fra ciascun Gli OCPD2 “devono essere scelti secondo i
conduttore di fase e il valori nominali raccomandati per i dispositivi
conduttore di neutro di protezione contro le sovracorrenti forniti
Fig. 6. Sistema TT – Connessione di tipo C e fra il conduttore di dalle istruzioni dei costruttori di SPD” (art.
neutro e il collettore 534.24. CEI 64-8/V2:2009).
parallelo, i vantaggi consistono nell’unire le principale di terra o il conduttore di prote- Quanto sopra vale nel caso in cui la sovra-
elevate correnti di scariche proprie degli zione, scegliendo comunque il percorso più tensione provenga dalla linea elettrica. Na-
spinterometri e il favorevole valore di Up dei breve. turalmente, le cose sono molto diverse allor-
varistori. Per contro si ha una corrente con- In altre parole, la connessione di tipo A si ché la sovratensione sia causata da una ful-
tinuativa non nulla, è possibile la circolazio- utilizza nei sistemi di distribuzione di tipo TN minazione diretta della struttura: in tal caso
ne di una corrente susseguente e la durata (cioè dove: “c’è una connessione diretta fra infatti la corrente di scarica (pari a una fra-
di vita del dispositivo è determinata da quel- il neutro e il conduttore di protezione”), op- zione della corrente di fulmine) è normal-
la del varistore. pure nei sistemi IT con neutro non distribui- mente molto superiore a quella sopportata
to (cioè dove: “non esiste il neutro”). Nei si- dall’interruttore differenziale (3 kA, 8/20 µs)
Installazione degli SPD stemi TT o IT con neutro distribuito (cioè do-
La variante V2 alla norma CEI 64-8 definisce ve: “non c’è una connessione diretta fra il Note
1
Gli interruttori differenziali per installazioni domesti-
tre tipologie di inserimento degli SPD nel- neutro e il conduttore di protezione”) si può
che e similari (CEI EN 61008-1 e CEI EN 61009-1) sono
l’impianto: usare una connessione di tipo B o di tipo C. provati con una corrente impulsiva 8/20 ms di
Connessione di tipo A. Negli impianti dove Tale installazione è riassunta nelle figure 4-7, ampiezza 3kA.
26 U&C n.5 maggio 2010
dossier
Fig. 7. Sistema IT con neutro non distribuito – Connessione di tipo A Fig. 9. Categorie di tenuta ad impulso
Sicurezza ed efficienza energetica degli impianti
Nei sistemi TN, cune utili indicazioni relative alla scelta del-
l’SPD tra neutro e la tensione di servizio continuativa e del li-
PE può essere vello di protezione dei dispositivi.
omesso nelle instal- La tensione di servizio continuativa (Uc) di
lazioni all’origine un SPD è il massimo valore della tensione
dell’impianto, in efficace o continua che può essere applica-
prossimità del colle- ta permanentemente per il modo di protezio-
gamento galvanico ne dell’SPD. I valori di tale tensione sono as-
tra neutro e PE: in- sunti considerando il campo di variazione
fatti in tal caso l’SPD della tensione di rete (±10%) e l’eventuale
sarebbe cortocircui- guasto a terra nei sistemi IT che, come noto,
tato dal collegamen- può portare il valore della tensione di fase
to e non interverreb- alla tensione concatenata. In definitiva, la
be mai. tensione di servizio continuativa (Uc) degli
Fig. 8. Esempio di installazione su sistema TN-C-S Viceversa, nei qua- SPD deve essere uguale o maggiore di quel-
la indicata nella tabella 1.
Il livello di protezione Up degli SPD deve es-
sere scelto in accordo con la tensione di te-
nuta ad impulso dei componenti installati
nella relativa sezione dell’impianto. La norma
CEI 64-8:2007, a tal proposito, indica le cate-
gorie di tenuta ad impulso illustrate in fig. 9.
La CEI 64-8/V2:2009 indica (art. 534.2.3.1), a
favore della sicurezza, di assumere comun-
que un livello di protezione non superiore a
quanto previsto per le installazioni di cate-
goria II, pari a 2,5 kV per i sistemi con ten-
sione nominale 230/400 V.
La scelta del livello di protezione dell’SPD
non può comunque prescindere dalle moda-
lità di collegamento del dispositivo all’inter-
no del quadro: infatti, in occasione dell’in-
Tab.1. Tensione di servizio continuativa tervento del limitatore di sovratensione, le
apparecchiature da proteggere sono sotto-
e, per evitarne la probabile distruzione, il dif- dri di distribuzione, ad una certa distanza poste non solo alla tensione ai capi dell’SPD
ferenziale deve essere comunque installato dall’origine dell’impianto, è opportuno instal- ma anche alla caduta di tensione sui suoi
a valle degli SPD. Pertanto, in tali casi, la lare l’SPD tra neutro e PE. Per tale ramo non collegamenti.
configurazione della connessione B non è necessita la protezione contro le sovracor- Si distingue pertanto il livello di protezione
accettabile ed è indispensabile la connes- renti (fig. 8). Up dal livello di protezione effettivo Up/f. Co-
sione di tipo C. me regola generale, si assume l’induttanza
Nella connessione di tipo A, adatta ai siste- Scelta degli SPD del collegamento pari ad 1 µH/m. La caduta
mi di distribuzione TN e IT (con neutro non Per la definizione dei parametri elettrici che di tensione induttiva, quando causata da un
distribuito), gli SPD sono collegati tra le fasi caratterizzano i limitatori di sovratensione, impulso con una velocità di salita (penden-
e il conduttore di protezione ed è previsto un la CEI 64-8/V2:2009 fa generalmente riferi- za) di 1 kA/µs, è approssimativamente di 1
dispositivo di protezione contro le sovracor- mento alla serie di norme CEI EN 62305:2006 kV per metro di lunghezza del collegamento.
renti (OCPD2) su ciascun ramo. (CEI 81-10). La variante V2 indica tuttavia al- Naturalmente, se la pendenza è maggiore,
U&C n.5 maggio 2010 27
CEI 81-10) è articolata in quattro parti: la pri-
ma fornisce i criteri generali, la seconda de-
scrive la valutazione del rischio, la terza in-
dica la modalità di realizzazione dell’impian-
to di protezione (LPS) contro la fulminazione
diretta della struttura e la quarta illustra co-
me proteggere i sistemi elettrici ed elettroni-
ci all’interno della struttura da proteggere.
La dimensione e la complessità dell’argo-
mento trattato comportano che la compren-
sione della serie di norme CEI EN 62305:2006
dossier
(Serie CEI 81-10) richieda un attento studio.
D’altra parte però ciò permette:
1. la valutazione della necessità della pro-
tezione: quando il Rischio, calcolato se-
condo la Parte 2, è maggiore del Rischio
Sicurezza ed efficienza energetica degli impianti
Tollerabile (R > RT);
tale valore aumenta. Scelta e installazione 2. l’individuazione del tipo di protezione ne-
La CEI 64-8/V2:2009 indica che i componenti degli SPD nella protezione cessaria, ad esempio l’LPS oppure gli
elettrici sono protetti contro le sovratensioni contro i fulmini SPD. Il rischio è infatti la somma di diver-
se il livello di protezione effettivo (UP/f ) de- se componenti di rischio (Figura 1); per-
gli SPD non supera: L’installazione dei limitatori di sovratensioni tanto, se occorre, ad esempio, ridurre la
a) il valore UP/f ≤ (Uw - Ui)/2, per SPD in- (SPD) sugli impianti elettrici ha l’obiettivo di componente di rischio RB (rischio di dan-
stallati all’origine dell’impianto utilizzato- proteggere gli impianti stessi, le apparec- ni materiali per fulminazione diretta della
re, essendo Uw la tensione di tenuta a chiature ad essi collegate e le persone che struttura), è necessario installare l’LPS
impulso dell’apparecchiatura ed Ui la possono toccare le apparecchiature, contro mentre se occorre ridurre la componente
tensione indotta nel circuito SPD - appa- le sovratensioni che possono essere pre- RV (rischio di danni materiali per fulmina-
recchio utilizzatore. In genere Ui = 40 V/m senti sugli impianti a causa dei fulmini, di zione diretta dei servizi entranti), è ne-
ma è trascurabile nel caso di condutture manovre e di guasti sugli impianti. L’espe- cessario proteggere gli impianti con gli
schermate o in canaletta metallica o con rienza di esercizio dei gestori delle reti, sia SPD;
conduttori attivi e PE cordati oppure se elettriche che di telecomunicazioni, ed alcu- 3. il dimensionamento della protezione indi-
l’LPS non è richiesto dall’analisi del ri- ne indagini eseguite dalle compagnie di as- viduata. Ogni componente di rischio è va-
schio effettuata secondo la Norma CEI sicurazioni indicano che i guasti sugli im- lutata con le seguente equazione:
EN 62305-2; pianti e sulle apparecchiature si verificano R = N×P×L (1)
b) la metà della tensione di tenuta ad impul- durante i temporali perché le sovratensioni dove
so UP/f ≤ Uw/2, per SPD installati nei causate dai fulmini sono più severe di quelle N è il numero di eventi pericolosi,
quadri secondari di distribuzione; associate alle manovre ed ai guasti sugli im- calcolato come prodotto tra la densità di
c) la tensione di tenuta ad impulso UP/f ≤ pianti. Ne consegue che la necessità della fulmini a terra (Ng) e l’area di raccolta;
Uw per SPD installati nelle prese. protezione ed il suo dimensionamento siano P è la probabilità di danno alla strut-
determinati dalle sovratensioni e sovracor- tura che dipende dalle caratteristiche
Conclusioni renti causate dai fulmini, mentre le caratte- della struttura da proteggere e dalle mi-
La nuova variante V2 alla Norma CEI 64-2 ha ristiche delle sovratensioni temporanee sure di protezione adottate (ad es. l’SPD).
introdotto delle utili indicazioni per la scelta (TOV), generate dai guasti sugli impianti Ad esempio, se è necessario ridurre di
e l’installazione dei limitatori di sovratensio- elettrici, devono essere prese in considera- 100 volte la componente di rischio RV su
ne negli impianti utilizzatori. zione quando si sceglie l’SPD da installare un impianto elettrico, P deve essere mi-
Tali prescrizioni si riferiscono in particolare sull’impianto elettrico. È evidente allora che nore o, al massimo, uguale a 0.01 (LPL I)
al caso delle sovratensioni dovute al fulmi- il riferimento normativo della protezione e la Tabella 1 (tratta dall’Annesso E della
ne, di tipo condotto, provenienti dalla linea contro i fulmini sia la serie di norme CEI EN Parte 1) indica che l’SPD deve sopporta-
di alimentazione. Tuttavia, la protezione 62305:2006 (Serie CEI 81-10) che considera il re, senza danneggiarsi, una corrente di
complessiva della struttura dai pericoli do- fenomeno della fulminazione in tutti i suoi 10 kA di picco con forma d’onda 10/350
vuti alla fulminazione deve essere effettuata aspetti (Figura 1): fulmini che colpiscono la µs. Secondo la Norma CEI EN 61643-
considerando tutti le possibili sorgenti di struttura da proteggere (sorgente di danno 11:2004 (CEI 37-8), l’SPD deve essere di
danno. Pertanto, come indicato dalla stessa S1), fulmini a terra vicino alla struttura (sor- Classe di prova I, deve avere una corren-
CEI 64-8/V2, l’installazione degli SPD non gente di danno S2), fulmini che colpiscono i te ad impulso (Iimp) maggiore o uguale a
può, in ogni caso, prescindere dalla valuta- servizi (linee elettriche e di telecomunica- 10 kA. Il livello di protezione Up deve es-
zione del rischio dovuto al fulmine, condotta zioni) entranti nella struttura (sorgente di sere minore o uguale alla tensione di te-
in conformità alla serie di norme CEI EN danno S3) e fulmini a terra vicini ai servizi nuta dell’apparecchiatura collegata al-
62305:2006 (CEI 81-10). (sorgente di danno S4). l’impianto (Uw) perché l’isolamento del-
l’apparecchiatura è il punto più debole
Riccardo Tommasini La serie di norme CEI EN dell’impianto elettrico;
Politecnico di Torino 62305:2006 (serie CEI 81-10) L è l’entità della perdita conseguente
Segretario SC 31J del CEI La serie di norme CEI EN 62305:2006 (Serie 4. L’indicazione del punto dell’impianto do-
28 U&C n.5 maggio 2010
(Up/f) dell’SPD, che deve essere minore o
uguale al livello di tenuta dell’apparec-
chiatura (Uw), quando occorra protegge-
re le apparecchiature mediante l’installa-
zione di un “Sistema di SPD”;
6. La disponibilità di un software per l’appli-
cazione della norma.
Il software dell’IEC, descritto nell’Annesso J
della norma CEI EN 62305-2:2006 (CEI 81-
10/2), permette una valutazione approssima-
ta del rischio, come indica il suo nome “Sim-
dossier
plified IEC Risk Assessment Calculator
(RAC)”. Il CEI offre il Software FLASH by CEI
che segue rigorosamente l’approccio ed i
requisiti della serie di norme CEI EN
62305:2006 (CEI 81-10) senza introdurre sem-
Sicurezza ed efficienza energetica degli impianti
plificazioni. Tale software, insieme ad una
buona conoscenza della norma, permette
un’agevole progettazione delle misure di
protezione contro i fulmini di una struttura,
del suo contenuto e dei servizi entranti.
Questo aspetto è sviluppato nel capitolo
successivo di questo articolo con alcuni
esempi che illustrano la progettazione e l’in-
stallazione degli SPD sugli impianti elettrici.
Progettazione ed installazione
degli SPD sugli impianti elettrici
con l’ausilio del software flash
by CEI
Se il calcolo del rischio è eseguito manual-
mente, è evidente che emerga l’esigenza di
disporre di un metodo di calcolo semplifica-
to, coerente e cautelativo rispetto al calcolo
del rischio secondo la Norma CEI EN 62305-
2:2006 (CEI 81-10/2). Un metodo semplificato,
come ad esempio quello illustrato nell’arti-
colo, richiede innanzitutto di valutare se oc-
corre l’LPS ed, in caso affermativo, rimanda
al calcolo non semplificato. Molte altre limi-
tazioni sono necessarie per potere definire
una procedura semplificata, che ovviamente
ne limitano il campo di applicazione.
ve installare gli SPD (Annesso D della
Parte 4):
• all’origine dell’impianto: gli SPD devono
essere di Classe di prova I. Si possono
installare SPD di Classe di prova II (pro-
vati soltanto con la forma d’onda 8/20)
quando si può trascurare la probabilità
di danneggiamento degli SPD per fulmi-
nazione diretta della struttura e del ser-
vizio a condizione che il numero di ful-
mini che colpiscono la struttura (ND) ed
il servizio (NL) sia inferiore a 0.1
ND + NL ≤ 0.1 (2)
• vicino alle apparecchiature quando è
necessaria la loro protezione e la di-
stanza tra gli SPD all’origine all’impian-
to e l’apparecchiature è troppo lunga.
5. Il calcolo del livello di protezione effettivo Figura 1: Rischi e Componenti di rischio
U&C n.5 maggio 2010 29
In Italia, come anche in altri paesi, diversi
software sono disponibili per eseguire la va-
lutazione del rischio. Pertanto attualmente
non è realistico ipotizzare l’esecuzione ma-
nuale di tale calcolo. Questa constatazione
permette di suggerire che non serve un me-
todo di calcolo semplificato, con tutte le li-
mitazioni che comporta, ma una procedura
che, utilizzando un software, affronti il pro-
getto della protezione contro i fulmini di una
struttura, del suo contenuto e dei servizi en-
dossier
tranti in fasi successive. Il passaggio ad una
fase successiva dipende dai risultati otte-
nenti nella fase precedente e determina
l’aumento della complessità e della preci-
sione del progetto. In definitiva questo ap-
Sicurezza ed efficienza energetica degli impianti
proccio può consentire una semplificazione
ed una riduzione dei tempi di esecuzione del
progetto.
Nella prima fase, la struttura è considerata
costituita da una unica zona, dove entrano i
diversi servizi, caratterizzata dai valori peg-
giori relativi al carico d’incendio, al tipo di
pavimento, ecc..
Se il rischio R così calcolato è minore del ri-
schio tollerabile (R < RT), la struttura è auto-
protetta ed il progetto è terminato (Figura 2).
Se R > RT ed il rischio può essere ridotto a
valori inferiori a RT senza l’installazione di un
LPS, il dimensionamento ed il posizionamen-
to degli SPD può essere eseguito in questa
fase. Il risultato potrebbe determinare un
sovradimensionamento degli SPD rispetto
ad una valutazione più precisa.
Se R > RT e la riduzione del rischio a valori
inferiori a RT comporta l’installazione di un
LPS, è consigliabile eseguire, se possibile,
una più precisa valutazione del rischio, sud-
dividendo la struttura in zone, per verificare La struttura da proteggere, contro il rischio di con tensione di tenuta (Uw) pari a 2.5 kV:
la necessità dell’LPS ed infine procedere al perdite di vite umane (R1), è un edificio com- nessuna precauzione nella scelta del per-
dimensionamento ed al posizionamento de- merciale (25×45×6 (h) m) isolato (cd = 1), ubi- corso (area spira 50 m2, ks3 = 1);
gli SPD (Figura 2). cato in una area con Ng = 4 fulmini/(km2×anno) • Una linea di telecomunicazioni in cavo in-
Nei successivi paragrafi sono riportati alcu- e con resistività del suolo pari a 500 Ωm, sen- terrato schermato (resistenza dello scher-
ni esempi di strutture per le quali la proget- za alcuna schermatura (Figura 3). mo 3 Ω/km), lunga 1 km, isolata e ubicata
tazione delle misure di protezione è effettua- I servizi entranti sono due: in area rurale (ce = 1), si collega, con linee
ta mediante l’utilizzazione del software • Una linea elettrica BT aerea, lunga 1 km, interne non schermate, ad apparecchiatu-
FLASH by CEI seguendo l’approccio prece- non schermata, isolata (cd = 1) e ubicata in re con tensione di tenuta (Uw) pari a 1.5 kV:
dentemente descritto (Figura 2). area rurale (ce = 1), si collega, con linee in- nessuna precauzione nella scelta del per-
A. Edificio commerciale terne non schermate, ad apparecchiature corso (area spira 50 m2, ks3 = 1).
TABELLA 1: SOVRACORRENTI ATTESE DOVUTE AI FULMINI
LPL P Impianto elettrico di bassa tensione Impianto di telecomunicazioni
Fulmine sul servizio Fulmine vicino al servizio Fulmine sul servizio Fulmine vicino al servizio
Sorgente di danno S3 Sorgente di danno S4 Sorgente di danno S3 Sorgente di danno S4
(fulmine diretto) (fulmine indiretto) (fulmine diretto) (fulmine indiretto)
forma d’onda: 10/350 µs forma d’onda: 8/20 µs forma d’onda: 10/350 µs forma d’onda: 8/20 µs
[kA] [kA] [kA] [kA]
III o IV 0.03 5 2.5 1 0.05
I o II 0.01 10 5 2 0.1
30 U&C n.5 maggio 2010
per tensioni di passo e contatto a causa
della fulminazione dell’edificio. In questo
esempio, ipotizzando che le persone all’e-
sterno siano il 10% di quelle all’interno e
camminino sul cemento (caso peggiore), RA
risulterebbe pari a 0.004×10-5, cioè di un or-
dine di grandezza inferiore a RB.
La componente di rischio RU supera RT. In-
stallando SPD sui conduttori della linea elet-
trica dimensionati secondo l’LPL III-IV (fat-
tore di protezione PSPD = 0.03), RU e RV sono ri-
dossier
dotte ed il rischio R1 diventa pari a 0.92×10-5
risultando inferiore al rischio tollerabile (Ta-
bella 2, terza colonna). Conseguentemente
le caratteristiche di tali SPD sono le seguen-
ti:
Sicurezza ed efficienza energetica degli impianti
• SPD di Classe di prova I (Tabella 1)
• Corrente ad impulso Iimp ≥ 5 kA, 10/350 (Ta-
Figura 2: Procedura in fasi per la progettazione delle misure di protezione bella 1)
• Livello di protezione Up ≤ 2.5 kV
Poiché il danneggia- La completa individuazione dell’SPD com-
mento delle apparec- porta la scelta di altre caratteristiche, quali
chiature non provoca ad esempio il valore nominale d’interruzione
immediato pericolo della corrente susseguente (che è la cor-
per le persone, le rente di corto circuito dell’impianto elettrico
componenti di rischio che l’SPD è in grado d’interrompere), la ten-
RC, R M , R W e R Z non sione massima continuativa Uc che dipende
sono considerate nel dalla capacità dell’SPD di sopportare le TOV,
calcolo di R1 (Figura la modalità d’installazione.
1); conseguentemen- Se il tipo di pavimento interno è in marmo o
te si può fornire al ceramica, il coefficiente ru diventa più pic-
software un qualsiasi Figura 3: Edificio commerciale colo di un ordine di grandezza (ru =0.001) ed
valore del coefficien- il rischio R1 risulta inferiore al rischio tolle-
te ks3, ad esempio 1. estinzione automatico (rp = 0.2) rabile, come indica la quarta colonna della
Prima fase: l’edificio è costituito da un’unica Il rischio R1 è pari a 2.58×10-5, maggiore del Tabella 2, e l’edificio risulta auto-protetto.
zona con le seguenti caratteristiche: RT pari a 10-5. La Tabella 2 presenta, nella se- B. Ospedale
• Rischio d’incendio ordinario (rf = 0.01) conda colonna, il risultato del calcolo ese- La struttura da proteggere, contro il rischio
• Tipo di pavimento: cemento (ru = 0.01) guito dal software. di perdite di vite umane (R1), è un ospedale
• Livello di panico: ridotto (< 100 persone) (hz In questa fase si trascura la componente di (26×55×20 (h) m) isolato (cd = 1), ubicato in
= 2) rischio RA, che indica il rischio di danni alle una area con Ng = 1.5 fulmini/(km2×anno) e
• Protezione antincendio: impianto fisso di persone all’esterno dell’edificio fino a 3 m con resistività del suolo pari a 500 Ωm, sen-
za alcuna schermatura.
Prima fase (Figure 4a): l’edificio è costituito
da un’unica zona con le seguenti caratteri-
stiche:
• Rischio d’incendio ordinario (rf = 0.01)
• Tipo di pavimento: linoleum (ru = 10-5)
• Rischi particolari: difficoltà di evacuazione
(hz = 5)
• Protezione antincendio: impianto fisso di
estinzione automatico (rp = 0.2)
• Danni agli apparati provocano immediato
pericolo per le persone: in questo caso il
rischio R1 comprende anche le componenti
RC, RM, RW e RZ (Figura 1).
I servizi entranti sono due:
• Una linea elettrica aerea in media tensio-
ne, lunga 1 km, non schermata, isolata (cd
= 1) e ubicata in area rurale (ce = 1), ali-
menta un trasformatore MT/BT all’ingres-
so dell’edificio e si collega, con linee inter-
ne non schermate, ad apparecchiature
U&C n.5 maggio 2010 31
TABELLA 2: VALORI CALCOLATI DELLE COMPONENTI DI RISCHIO E DEL RISCHIO R1 (VALORI ×10-5) apparecchiature se la loro distanza dal-
l’SPD all’origine dell’impianto è minore o
Valore del coefficiente ru associate al tipo di pavimento interno 0.01 0.001 uguale a 32 m. In caso contrario, occorre
Numero di Zone 1 1 1 installare un SPD vicino all’apparato, co-
MISURE DI PROTEZIONE NO SPD NO ordinato con quello a monte, scegliendo
RA: Danni alle persone per tensione di passo e contatto all’esterno 0 0 0 Up in modo che la sua distanza dall’appa-
RB: Danni materiali per fulmine sull’edificio 0.04 0.04 0.04 recchiatura sia inferiore alla distanza di
RU: Danni alle persone per fulminazione diretta dei servizi 2.12 0.74 0.21 protezione di questo secondo SPD.
RV: Danni materiali per fulminazione diretta dei servizi 0.42 0.15 0.42 • Linea di telecomunicazioni
R1 2.58 0.93 0.67 - SPD provato con la corrente ad impulso
(Tabella 1)
- Corrente ad impulso I imp ≥ 1 kA, 10/350
dossier
TABELLA 3: VALORI CALCOLATI DELLE COMPONENTI DI RISCHIO E DEL RISCHIO R1 (VALORI ×10-5). (Tabella 1)
- SPD ad innesco (Scaricatore a gas, GDT)
Densità di fulmini a terra [fulmini/km2×anno] 1.5 2.5 con lunghezza complessiva dei collega-
Numero di Zone 1 1 1 3 3 menti pari a 0.5 m. In questo caso sce-
Sicurezza ed efficienza energetica degli impianti
MISURE DI PROTEZIONE NO SPD NO NO SPD gliendo un livello di protezione Up = 0.7
RA: Danni alle persone per tensione di passo e contatto all’esterno 0 0 0 0 0 kV, la distanza di protezione risulta pari a
RB: Danni materiali per fulmine sull’edificio 0.36 0.36 0.61 0.52 0.52 100 m, evitando probabilmente di dovere
RC: Danni agli apparati per fulmine sull’edificio 0.36 0.36 0.61 0.06 0.06 installare un SPD vicino all’apparecchia-
RM: Danni agli apparati per fulmini vicini all’edificio 3.03 0.03 5.05 0.48 0.01 tura per conseguire la protezione.
RU: Danni alle persone per fulminazione diretta dei servizi 0 0 0 0 0 Poiché è stato possibile proteggere l’edificio
RV: Danni materiali per fulminazione diretta dei servizi 0.35 0 0.59 0.51 0.01 senza installare l’LPS, il progetto degli SPD
RW: Danni agli apparati per fulminazione diretta dei servizi 0.35 0 0.59 0.06 0 è stato eseguito in questa fase di calcolo.
RZ: Danni agli apparati per fulmini vicini ai servizi 1.48 0.11 2.47 0.24 0.04 Tali SPD potrebbero risultare sovradimen-
R1 5.95 0.88 9.91 1.87 0.64 sionati rispetto ad un calcolo più preciso del
rischio.
Qualora lo stesso ospedale fosse ubicato in
con tensione di tenuta (Uw) pari a 2.5 kV: finché R < RT, occorre ridurre anche le com- un’area con Ng = 2.5 fulmini/(km2×anno), il ri-
precauzioni sono attuate nella scelta del ponenti di rischio RW e RV dimensionando gli schio R1 risulterebbe pari a 9.9×10-5, come ri-
percorso (PE nello stesso cavo, area spira SPD secondo l’LPL I (fattore di protezione portato nella terza colonna della Tabella 3, la
0.5 m2, ks3 = 0.02). PSPD = 0.01). In questo caso il rischio R1 di- cui riduzione ad un valore inferiore al rischio
• Una linea di telecomunicazioni in cavo in- venta pari a 0.88×10-5 risultando inferiore al tollerabile comporta l’installazione di un LPS
terrato schermato (resistenza dello scher- rischio tollerabile (Tabella 3, terza colonna). di Classe IV e di Sistemi di SPD sugli impian-
mo 3 Ω/km), lunga 1 km, isolata e ubicata Conseguentemente le caratteristiche di tali ti (LPL III-IV). In questo caso, è opportuno
in area rurale (ce = 1), si collega, con linee SPD sono le seguenti: eseguire un calcolo più preciso del rischio
interne non schermate, ad apparecchiatu- • Linea elettrica per verificare l’effettiva necessità dell’LPS.
re con tensione di tenuta (Uw) pari a 1.5 kV: - SPD di Classe di prova I (Tabella 1) In questa seconda fase si divide la struttura
qualche precauzione è attuata nella scelta - Corrente ad impulso Iimp ≥ 10 kA, 10/350 in tre zone:
del percorso (area spira 10 m2, ks3 = 0.2). (Tabella 1) • Zona 1 esterna “Ingresso”: asfalto, possi-
Il rischio R1 è pari a 5.95×10-5, maggiore del - Si decide, ad esempio, d’installare un bile presenza di 20 persone (10 % del tota-
RT pari a 10-5. La Tabella 3 presenta, nella se- SPD a limitazione con una lunghezza le delle persone all’interno dell’edificio),
conda colonna, il risultato del calcolo ese- complessiva dei collegamenti pari a 0.5 assenza di linee elettriche e di telecomuni-
guito da FLASH by CEI. m. In questo caso, scegliendo un livello di cazioni;
Le componenti di rischio con i valori più ele- protezione Up = 1.2 kV, la distanza di pro- • Zona 2 interna “Camere di degenza”: 180
vati sono RM ed RZ. Per ridurle occorre instal- tezione risulta pari a 32 m, cioè non è ne- persone, carico d’incendio ordinario (rf =
lare sui due servizi un “Sistema di SPD”. Af- cessario installare altri SPD vicino alle 0.01), linoleum (ru =10-5), difficoltà di eva-
Figura 4: Ospedale
32 U&C n.5 maggio 2010cuazione hz = 5, linee elettriche e di teleco- spetto ad una valutazione più precisa, se columità in caso di incendio
municazioni; possibile. Se R > RT e la riduzione del rischio coinvolgente sorgenti di radia-
• Zone 3 interna “Blocco operatorio e riani- a valori inferiori a RT comporta l’installazione zioni ionizzanti.
mazione”: 20 persone, carico d’incendio ri- di un LPS, è consigliata l’esecuzione di una Ad un attento progettista non sarà sfuggito il
dotto (rf = 0.001), linoleum (ru =10-5), difficol- più precisa valutazione del rischio (se possi- fatto che le risposte e le soluzioni utili per il
tà di evacuazione hz = 5, linee elettriche e bile), suddividendo la struttura in zone, per perseguimento dei richiamati obiettivi non si
di telecomunicazioni, danneggiamento del- verificare la necessità dell’LPS ed infine trovano in un unico documento tecnico o in
le apparecchiature provoca immediato pe- procedere al dimensionamento ed al posi- un decreto; queste non possono che scatu-
ricolo per le persone. zionamento degli SPD sugli impianti. rire da un attenta valutazione dei rischi se-
Il rischio R1 è pari a 1.87×10-5, come indicato Questa procedura, che può consentire una condo il D.Lgs. 81/08 e ss.mm.ii a valle della
nella quarta colonna della tabella 3. In que- semplificazione ed una riduzione dei tempi quale individuare le misure di prevenzione e
dossier
sto caso il rischio R1 diventa pari a 0.64×10-5 di esecuzione del progetto, è stata illustrata protezione idonee allo scopo.
installando sui due servizi sistemi di SPD di- con due esempi di strutture, un edifico com- Alcune di queste misure sono disponibili in
mensionati con l’LPL III-IV (PSPD = 0.03) (Ta- merciale ed un ospedale, per le quali la pro- una o più norme tecniche, altre in una o più
bella 3, ultima colonna). Sulla linea elettrica gettazione degli SPD è stata effettuata me- regole tecniche emanate con Decreto del
gli SPD sono di Classe di prova I, hanno una diante l’utilizzazione del software FLASH by Ministero dell’Interno. Le eventuali ulteriori
Iimp ≥ 5 kA. Per il livello di protezione e l’even-
Sicurezza ed efficienza energetica degli impianti
CEI. esigenze devono scaturire sulla base del
tuale installazione di SPD vicino alle appa- confronto con i Responsabili Sanitari dei va-
recchiature ubicate nella Zona 3 valgono le Roberto Pomponi ri reparti e con il Comando dei Vigili del Fuo-
precedenti valutazioni. Membro CT 81 e Presidente SC 37A del CEI co competente per territorio.
Conclusioni Norme e leggi di riferimento
L’articolo ha illustrato brevemente come la Criteri di sicurezza antincendio Per quanto di interesse ai fini antincendi, i ri-
complessa serie di norme CEI EN 62305:2006 per gli impianti elettrici ferimenti tecnico-normativi sono i seguenti:
(serie CEI 81-10), relative alla protezione nelle strutture ospedaliere • norma CEI 64-8:2007, con particolare riferi-
contro i fulmini di strutture, consenta la va- mento ai capitoli 35, 422, 56, 710 e 751;
lutazione della necessità della protezione, Progettare un impianto elettrico in un ospe- • norma CEI 11-1:1999, con particolare riferi-
l’individuazione delle misure di protezione, il dale è una attività molto complessa. I motivi mento ai capitoli 6.1, 6.5 e 7.6;
loro dimensionamento e posizionamento. di questa affermazione sono innumerevoli • “Regola tecnica di prevenzione incendi
Un altro importante aspetto sottolineato dal- ma, per quanto di interesse dal punto di vi- per la progettazione, la costruzione e l'e-
l’articolo è la disponibilità di un software di sta antincendi, sono dovuti alla necessità di sercizio delle strutture sanitarie pubbliche
supporto alla valutazione del rischio e alla perseguire i seguenti obiettivi: e private” approvata con DM 18/09/02, co-
conseguente progettazione delle misure di Obiettivo 1. salvaguardia dei pazienti, per stituente obbligo giuridico, con particolare
protezione. L’articolo evidenzia come l’im- quanto possibile, all’interno riferimento:
piego del software renda inutile la definizio- della stessa struttura sanitaria; · ai criteri generali di sicurezza richiamati
ne di un metodo semplificato, coerente e Obiettivo 2. continuità di esercizio, in caso al punto 6;
cautelativo rispetto al calcolo eseguito in di incendio, dell’alimentazione · alle esigenze di sezionamento di cui al
accordo con la serie di norme CEI EN elettrica dei locali ad uso me- punto 5.1;
62305:2006 (serie CEI 81-10), per la progetta- dico di gruppo 1 e 2; · alle esigenze di alimentazione degli im-
zione degli SPD sugli impianti elettrici. A tale Obiettivo 3. continuità di esercizio dei ser- pianti di ventilazione meccanica dei pro-
fine è suggerito l’utilizzo del software se- vizi di sicurezza destinati a fun- dotti della combustione previsti al punto
condo una procedura (Figura 2) che permet- zionare in caso di incendio; 5.2;
ta di affrontare il progetto di protezione con- Obiettivo 4. comportamento “selettivo” in · alla segnalazione dello stato di funziona-
tro i fulmini di una struttura, del suo conte- caso di sollecitazione da in- mento dell’impianto di cui al punto 5.3;
nuto e dei servizi entranti in fasi successive. cendio dei servizi di sicurezza · alle esigenze di funzionamento dei siste-
Il passaggio ad una fase successiva, che non destinati a funzionare in mi di allarme a mezzo altoparlanti di cui
comporta l’aumento della complessità e del- caso di incendio; al punto 8.3;
la precisione del progetto, dipende dai risul- Obiettivo 5. continuità della prestazione · alle esigenze di funzionamento dei mon-
tati ottenenti nella fase precedente. La pro- sanitaria nei compartimenti ri- talettighe utilizzabili in caso di incendio di
cedura consiste nel considerare, in una pri- ceventi i pazienti movimentati cui ai punti 3.6.1 e 15.7, modificati dal-
ma fase, la struttura come una unica zona, in caso di emergenza da altro l’art.5 del DM 15/09/05;
dove entrano i diversi servizi, caratterizzata compartimento; • DPR 246/93 - Regolamento di attuazione
dai valori peggiori relativi al carico d’incen- Obiettivo 6. limitazione del panico per le della direttiva 89/106/CEE – Allegato A –
dio, al tipo di pavimento, ecc,. Se il rischio R persone a vario titolo presenti Requisito n.2: Requisiti essenziali in caso
così calcolato è minore del rischio tollerabi- (pazienti, parenti, visitatori, d'incendio e relativo DOCUMENTO INTER-
le (R < RT), la struttura è auto-protetta ed il personale medico e paramedi- PRETATIVO;
progetto è terminato. Se R > RT ed il rischio co, addetti alle pulizie, ecc.); • guida CEI 64-56:2008, utile riferimento per
può essere ridotto a valori inferiori a RT sen- Obiettivo 7. salvaguardia dell’operatore di l’attuazione delle prescrizioni imposte dal-
za l’installazione di un LPS, il dimensiona- soccorso intento in operazioni le norme CEI, impiegabili come regola del-
mento ed il posizionamento degli SPD può di spegnimento in locali sotto l’arte ai sensi dell’art.81 del D.Lgs. 81/08, e
essere eseguito in questa fase con un even- tensione; dall’art. 5.1 del DM 18/09/2002, costituente
tuale sovradimensionamento degli SPD ri- Obiettivo 8. salvaguardia della pubblica in- obbligo giuridico.
U&C n.5 maggio 2010 33Classificazione degli ambienti
ospedalieri
Per una corretta valutazione dei rischi e,
conseguentemente, per una adeguata pro-
gettazione elettrica, il punto di partenza è
costituito dalla classificazione degli ambien-
ti ospedalieri.
Infatti, le strutture sanitarie di grandi dimen-
sioni sono caratterizzate da ambienti etero-
genei per destinazione d’uso e rischi asso-
ciati.
dossier
Il DM 18 settembre 2002 aiuta il progettista
spingendolo a suddividere la struttura nelle
seguenti macro aree:
• tipo A - aree od impianti a rischio specifi-
co, classificati come attività soggette al
Sicurezza ed efficienza energetica degli impianti
controllo del C.N.VV.F. ai sensi del decreto
ministeriale 16 febbraio 1982 (Gazzetta Uf-
ficiale n. 98 del 9 aprile 1982) e del decreto
del Presidente della Repubblica 26 maggio
1959, n. 689 (Gazzetta Ufficiale n. 212 del 4
settembre 1959) (impianti di produzione ca-
lore, gruppi elettrogeni, autorimesse, ecc.);
• tipo B - aree a rischio specifico accessibili
al solo personale dipendente (laboratori di
analisi e ricerca, depositi, lavanderie, ecc.)
ubicate nel volume degli edifici destinati,
anche in parte, ad aree di tipo C e D;
• tipo C - aree destinate a prestazioni medi-
co-sanitarie di tipo ambulatoriale (ambula-
tori, centri specialistici, centri di diagnosti-
ca, consultori, ecc.) in cui non è previsto il
ricovero;
• tipo D - aree destinate a ricovero in regime
ospedaliero e/o residenziale nonché aree
adibite ad unità speciali (terapia intensiva,
neonatologia, reparto di rianimazione, sale della norma CEI 64-8/7:2007); entro qualsiasi parte del corpo, escluso la
operatorie, terapie particolari, ecc.); • tutti i locali di deposito (aree di tipo B) come zona cardiaca, quali:
• tipo E - aree destinate ad altri servizi perti- luoghi a maggior rischio in caso di incendio · le camere di degenza
nenti (uffici amministrativi, scuole e convit- per la presenza di un carico di incendio su- · le sale parto
ti professionali, spazi per riunioni e conve- periore a 450 MJ/m2 (art.751.03.4 CEI 64- · le sale ECG, EEG, EHG, EMG
gni, mensa aziendale, spazi per visitatori 8/7:2007), classificazione da aggiungere alla · le sale per endoscopie
inclusi bar e limitati spazi commerciali). precedente per i locali inseriti nella volume- · le sale per idroterapia e fisioterapia
Per le finalità in argomento meritano un’at- tria di reparti aperti al pubblico. · le sale per emodialisi
tenzione del tutto particolare: Per le rimanenti aree di tipo A e B non sem- · le sale radiologiche e per risonanza ma-
• tra le aree di tipo A e B, le sorgenti di ali- bra possibile generalizzare: pertanto, la gnetica
mentazione elettrica ordinarie e di riserva classificazione deve essere condotta di ca- · sala per radioterapie e medicina nucleare.
anche se non esplicitamente menzionate; so in caso in funzione del livello di rischio Sono infine da classificare come locali di
• tra le aree di tipo B e C, i laboratori con elettrico presente. gruppo 2 quelli in cui gli apparecchi elet-
presenza di sorgenti di radiazioni ionizzanti; • Ai fini della progettazione degli impianti, è tromedicali sono utilizzati per operazioni
La classificazione del decreto deve essere altresì necessario “ricordarsi” dei locali chirurgiche ed interventi intracardiaci o
confrontata con quella prevista dalla norma ad uso medico, le cui caratteristiche del- dove il paziente e sottoposto a trattamenti
CEI 64-8:2007 (ambienti a maggior rischio in l’alimentazione sono definite nel capitolo vitali per i quali l’assenza dell’alimentazio-
caso di incendio) e dal titolo XI del D.Lgs. 710 della norma CEI 64-8:2007, suddivisi in ne elettrica può comportare pericolo di vi-
81/08 (protezione da atmosfere esplosive: 3 gruppi in relazione alla presenza o meno ta, quali ad esempio:
es. locali batterie gruppi di continuità). In di apparecchi elettromedicali ed al tipo di · i blocchi operatori
particolare, si ritiene quanto mai opportuno applicazione o trattamento sanitario sul · la terapia intensiva
considerare: paziente. In particolare, i locali di gruppo 0 · le sale per ingessature chirurgiche
• tutti i reparti/aree aperti a pazienti e fruito- sono quelli privi di apparecchiature elet- · le sale per applicazione di cateteri car-
ri esterni (aree di tipo C, D, E) come luoghi tromedicali; i locali di gruppo 1 sono quelli diaci
a maggior rischio in caso di incendio per in cui gli apparecchi elettromedicali sono · le sale per esami angiografici
l’elevata presenza di persone (art.751.03.2 applicati esternamente o invasivamente · i reparti di ricovero prematuri.
34 U&C n.5 maggio 2010Puoi anche leggere
