CENNI SULL’APPLICAZIONE DELLA
NORMA CEI 64-8
Sommario :
Scelta e
dimensionamento delle condutture elettriche
Oggetto della norma CEI
64-8.
Le prescrizioni generali della Norma CEI 64-8, riportate nelle
prime sue sei parti, si applicano a tutti i circuiti alimentati a tensione
nominale ≤ 1000 V corrente alterna o 1500 V corrente continua degli
impianti elettrici degli edifici adibiti ad uso abitativo, commerciale od
industriale, che sono soggetti alla applicazione della Legge 46/90 e del
relativo Regolamento di attuazione.
Per i seguenti ambienti,
tuttavia, si devono applicare anche le prescrizioni particolari riportate nella
parte sette della Norma CEI 64-8:
-locali con bagni, docce,
piscine, riscaldatori per saune, apparecchiature per elaborazione dati o
lampade a scarica a catodo freddo ad alta tensione,
-luoghi conduttori ristretti,
-ambienti a maggior rischio in
caso di incendio,
-luoghi di pubblico spettacolo e
di trattenimento
-luoghi adibiti ad uso agricolo o
zootecnico,
-cantieri di costruzione o di
demolizione,
-caravan e loro aeree di
parcheggio.
Le prescrizioni particolari per
gli ambienti adibiti ad uso medico, verranno riportate nella settima parte della
Norma CEI 64-8 non appena sarà approvato il relativo testo internazionale.
Le prescrizioni particolari per i luoghi con pericolo di esplosione sono
indicate nelle Norme CEI 64-2 e 64-2°,
quelle relative agli impianti elettrici di illuminazione pubblica sono
riportate nella norma CEI 64-7.
Le prescrizioni per gli impianti
per la produzione, al trasmissione e la distribuzione pubblica dell’energia
elettrica sono riportate nelle Norme del CT 11, le prescrizioni per la
protezione degli edifici contro i fulmini, sono riportate invece nella Norma
CEI 81-1.
Per comprendere meglio il
contenuto delle Norme CEI è necessario dare alcune definizioni come:
Origine di un impianto utilizzatore:
punto di consegna dell’energia elettrica all’impianto utilizzatore,
Circuito di distribuzione: circuito
che alimenta un quadro di distribuzione
Circuito terminale: circuito
direttamente collegato agli apparecchi o alle prese a spina;
Componente elettrico: termine che
indica sia i componenti dell’impianto e sia gli apparecchi utilizzatoti;
Contatto diretto: contatto di persone
con parti attive;
Contatto indiretto: contatto di
persone con una massa in tensione per un guasto;
Massa: parte conduttrice di un
componente elettrico che può essere toccata e che non è in tensione in
condizioni ordinarie, ma che può andare in tensione in condizioni di guasto;
Massa estranea: parte conduttrice, non
facente parte dell’impianto elettrico, capace di introdurre un potenziale, il
potenziale di terra;
Apparecchio utilizzatore: apparecchi
che trasforma l’energia elettrica in un’altra forma di energia, per esempio
luminosa, calorica o meccanica;
tensione nominale: tensione per cui un
impianto è progettato;
Tensione totale di terra: tensione che
si stabilisce a seguito di un cedimento dell’isolamento fra masse e un punto, a
potenziale zero;
Barriera; parte che assicura
protezione contro i contatti diretti;
Involucro: parte che assicura la
protezione di un componente elettrico contro determinati agenti esterni e
contro i contatti diretti;
Ostacolo: elemento inteso a prevenire
un contatto diretto involontario con le parti attive, ma non a impedire il
contatto diretto intenzionale;
Parti a portata di mano: conduttori o
parti conduttrici situati nella zona che si estende da un punto o da una
superficie occupata o percorsa ordinariamente da persone fino ai limiti che una
persona può raggiungere con una mano senza l’aiuto di attrezzi;
Isolamento principale: isolamento
delle parti attive utilizzato per la protezione base contro i contatti diretti
e indiretti.
Prescrizioni per la sicurezza, Parte 4 ( Capitolo 41 e Sezioni
471 e 481).
La protezione contro i contatti elettrici
diretti ed indiretti può essere ottenuta in combinazione contro entrambi i
contatti diretti ed indiretti oppure separatamente:
Protezione combinata contro i
contatti diretti ed indiretti ( Sezione 411 ):
questa protezione può essere
assicurata mediante:
La protezione SELV, bassissima
tensione di sicurezza, (Art.411.1 e 411.4 );
La protezione PELV, bassissima
tensione di protezione, ( Art.411.1 e Art.411.1.5 );
La protezione FELV, bassissima
tensione nominale, ( Art.411.3 )
Limitazione della carica
elettrica e della corrente.
Protezione contro i contatti
diretti ( Sezione 412 ed Articolo 481.2 ):
Protezione totale, la
protezione contro i contatti diretti può essere assicurata mediante:
Involucri e barriere ( Art.412.2
);
Protezione mediante isolamento
delle parti attive ( Art.412.2);
Protezione parziale:
le misure di protezione parziale sono
destinate ad impedire il contatto accidentale con parti attive, tale protezione
può essere assicurata mediante.
Protezione mediante ostacoli, gli
ostacoli devono impedire l’avvicinamento non intenzionale del corpo a parti
attive e devono essere fissati in modo da impedire la rimozione accidentale.
(art. 412.3);
Protezione mediante di
stanziamento delle parti attive (Art.412.4 e 481.2), parti che siano a tensione
diversa e simultaneamente accessibili non devono essere a portata di mano;
Protezione addizionale contro i
contatti diretti ( Art.412.5 ), si usano interruttori differenziali aventi
corrente differenziale nominale ≤ 30mA.
Protezione contro i contatti
indiretti , viene assicurata mediante ( sezione 413 ed articoli 471.2 e
481.3 ):
Protezione mediante interruzione
automatica della alimentazione (Art.413.1);
Prescrizioni valide per tutti
i sistemi TN, TT ed IT.
-Messa a terra: le masse devono
essere collegate ad un conduttore di protezione che deve venire poi collegato a
terra nelle condizioni previste per i vari sistemi TN; TT ed IT; le masse
simultaneamente accessibili devono essere collegate allo stesso impianto di
terra.
-Collegamento equipotenziale
principale: in ogni edificio si devono collegare al collettore i conduttori di
protezione, i conduttori di terra, i tubi alimentanti servizi, parti
strutturali metalliche, le canalizzazioni del riscaldamento centrale e del condizionamento
d’aria e le armature principali del cemento armato.
Collegamento equipotenziale
supplementare (Art.413.1.6): è un collegamento aggiuntivo, e si realizza quando
le prescrizioni richieste per i sistemi TN, TT e IT non siano soddisfatte.
Prescrizioni per i sistemi TN
(Art.413.1.3).
Si tratta di impianti con propria cabina di
trasformazione. Le masse devono essere collegate al punto do messa a terra del
sistema di alimentazione.
Prescrizioni per i sistemi TT
(Art.413.1.4).
Si tratta di impianti utilizzatori alimentati
direttamente da reti di distribuzione pubblica a bassa tensione. Le masse
dell’impianto utilizzatore sono messe a terra collegandole ad un impianto di
terra distinto da quello della cabina di trasformazione dell’ente di distribuzione
dell’energia.
Prescrizioni per i sistemi IT
( Art.413.5).Si tratta di impianti utilizzati per la distribuzione di
energia, per esempio all’interno di stabilimenti o di edifici quando sia
necessario assicurare la continuità del servizio anche dopo il primo guasto a
terra.
Protezione mediante componenti
elettrici di Classe II o con isolamento
equivalente (Art.413.2 ).
Protezione assicurata con uso:
- -di componenti elettriche
si identificano con il seguente simbolo: ٱ
- -di componenti elettrici
aventi solo isolamento principale ai quali sia stato applicato durante
l’installazione un isolamento supplementare, oppure parti attive nude alle
quali sia stato applicato durante l’installazione un isolamento
rinforzato.
Protezione mediante
separazione elettrica (Art.413.3.5)
La sicurezza di questa misura di protezione
dipende dal buon isolamento dei circuiti separati, il cui stato si possa
esaminare anche a vista.
Protezione mediante luoghi non
conduttori (Art.413.3).
Questa misura di protezione è ammessa solo non
sia praticamente possibile alcun contatto con la terra e quindi non è mai
applicabile negli edifici civili e similari, dato il numero sempre maggiore di
masse estranee e la presenza di prese a spina e di cordoni prolungatori che
possono rendere simultaneamente accessibili le masse di apparecchi
utilizzatori.
Protezione mediante
collegamento equipotenziale locale non connesso a terra (Art.413.4). Questa
misura di protezione è ammessa solo dove non sia possibile alcun contatto con
la terra e quindi non è mai applicabile negli edifici civili e similari.
Protezione delle condutture
contro le sovracorrenti (Capitolo 43 e Sezione 473).
I conduttori devono essere protetti da uno o
più dispositivi che interrompano automaticamente l’alimentazione quando si produca o un sovraccarico o un cortocircuito, con la
sola eccezione del caso in cui la sorgente di alimentazione non sia in grado di
fornire una corrente superiore alla loro portata.
Protezione delle condutture contro
le correnti di sovraccarico (Sezione 433)
Condizioni da soddisfare:
IB ≤ In ≤ Iz
If ≤ 1,45 Iz
Dove
IB = corrente di impiego
In = corrente nominale del
dispositivo di protezione
Iz = portata
If = corrente che assicura
l’intervento del dispositivo entro il tempo convenzionalmente stabilito dalle
relative Norme CEI.
INDICE
Protezione
delle condutture contro le correnti di corto circuito.
Protezione
contro i sovraccarichi ed i corto circuiti assicurata da un unico dispositivo.
Posizione,
lungo il percorso delle condutture, dei dispositivi di protezione.
Possibilità
di omissione dei dispositivi di protezione contro i sovraccarichi.
Possibilità
di omissione dei dispositivi di protezione contro cortocircuiti.
Protezione
dei conduttori di fase contro le sovracorrenti.
Protezione
contro le sovracorrenti del conduttore di neutro in sistemi TN e TT.
Protezione
contro le sovracorrenti del conduttore di neutro in sistemi IT .
Protezione
delle condutture contro le correnti di cortocircuito (Sezione 434).
Condizioni da soddisfare da parte del
dispositivo di protezione: deve avere un potere di interruzione non inferiore
alla corrente di cortocircuito nel punto di installazione, deve essere in grado
di interrompere la corrente di cortocircuito che si presenti in un punto
qualsiasi del circuito in un tempo non superiore a quello che porti ai
conduttori alla temperatura limite assimilabile.
Protezione
contro i sovraccarichi ed i cortocircuiti assicurata da un unico dispositivo
(Art.435.1).
Se un unico dispositivo di protezione contro i
sovraccarichi risulta in accordo con le prescrizioni riguardanti la protezione contro i
sovraccarichi di una determinata conduttura ed ha un potere di interruzione non
inferiore al valore della corrente di cortocircuito presunta nel suo punto di i
istallazione, si considera che esso assicuri anche la protezione contro le
correnti di cortocircuito del tratto di conduttura situato a vale di quel
punto.
Posizione,
lungo il percorso delle condutture, dei dispositivi di protezione contro i
sovraccarichi (Sezione 473).
Il dispositivo di protezione contro i
sovraccarichi può essere lungo il percorso della conduttura se: tra il punto in
cui sia installato il dispositivo di protezione ed il punto in cui vi siano
variazioni di sezione di materiale o di
modo di posa, non vi siano né prese a spina, né derivazioni.
Posizione,
lungo il percorso delle condutture, dei dispositivi di protezione, contro i
cortocircuiti (Artt.473.2.1, 473.2.2).
Il dispositivo di protezione contro i
cortocircuiti deve venire posto nel punto in cui una riduzione di sezione, od
ogni altra variazione, comporti una riduzione del coefficiente K, con le
seguenti due eccezioni: il tratto di conduttura tra il punto in cui sia posto
il dispositivo di protezione ed il punto vi sia una riduzione di sezione non
superi i 3metri, sia realizzato in modo da ridurre al minimo l rischio di
cortocircuito, non sia posto in vicinanza di materiale combustibile, il
dispositivo posto a monte delle precedenti variazioni di sezione sia adatto a proteggere la conduttura posta a
valle.
Possibilità
di omissione dei dispositivi di protezione contro i sovraccarichi.
Non è necessario prevedere
dispositivi di protezione contro i sovraccarichi quando: le condutture situate
a valle di variazioni di sezione siano protette dai dispositivi di protezione
posti a monte oppure, le condutture alimentino apparecchi utilizzatori od altri
circuiti che non possono dar luogo a correnti di sovraccarico.
Possibilità
di omissione dei dispositivi di protezione contro cortocircuiti (Art.473.2.3).
E’ ammesso di non prevedere
dispositivi di protezione contro i cortocircuiti se la conduttura è: realizzata
in modo da ridurre al minimo il rischio di cortocircuito, e non è posta in
vicinanza di materiali combustibili, oltre che nel caso di circuiti che
alimentano apparecchi utilizzatori in cui l’apertura intempestiva del circuito
potrebbe essere causa di pericolo anche nei casi di: condutture che colleghino
generatori, trasformatori, raddrizzatori e batterie di accumulatori ai
rispettivi quadri di comando di protezione, quando i dispositivi di protezione
siano posti in questi quadri, alcuni circuiti di misura.
Possibilità di omissione dei dispositivi di
protezione contro i cortocircuiti in corrispondenza della base dei montanti di
edifici a destinazione principalmente residenziale (Sezione 473).
E’ ammesso, in edifici a
destinazione principalmente residenziale in cui siano previsti di non prevedere
dispositivi di protezione contro i cortocircuiti alla base dei montanti, ossia
del tratto di conduttura, a percorso generalmente verticale, che collega il
punto di misura e di consegna dell’energia con il primo quadro dell’impianto
utilizzatore, quando si verificano le seguenti condizioni: sia presente un
interruttore automatico del distributore di energia elettrica atto a proteggere
il montante contro cortocircuiti, il montante sia costruito in modo da rendere
minimo il rischio di cortocircuito, sia cioè protetto meccanicamente,
termicamente contro l’umidità, le protezioni installate in corrispondenza del
montante dell’unità immobiliare siano atte a proteggere il montante stesso
contro i sovraccarichi.
Protezione
dei conduttori di fase contro le sovracorrenti (Art.473.3.1).
La rilevazione delle sovracorrenti, di
sovraccarico e di cortocircuito, deve essere prevista per tutti i conduttori di
fase. Questa rilevazione deve provocare l’interruzione dei conduttori sui quali
la sovracorrente sia stata rilevata.
La rilevazione su uno dei
conduttori di fase può essere omessa solo nei sistemi TN e TT nei quali il
conduttore di neutro non sia stato distribuito, quando: il circuito sia
protetto a monte da un interruttore differenziale che interrompa tutti i
conduttori di fase e a valle di questo interruttore differenziale non venga
distribuito un conduttore di neutro ricavato artificialmente.
Protezione
contro le sovracorrenti del conduttore di neutro in sistemi TN e TT
(Art.473.3.2.1).
Sezione del conduttore di
neutro uguale a quella del conduttore di fase: se la sezione del conduttore
di neutro è uguale a quella del conduttore di fase non è necessario prevedere
la rilevazione delle sovracorrenti sul conduttore di neutro.
Sezione del conduttore di
neutro inferiore a quella del conduttore di fase: se la sezione del
conduttore di neutro è inferiore a quella del conduttore di fase si deve prevedere la rilevazione
delle sovracorrenti sul conduttore di neutro. Questa rilevazione deve provocare
l’interruzione dei conduttori di fase.
La rilevazione sul conduttore di
neutro può essere tuttavia omessa quando: il conduttore di neutro sia protetto
contro i cortocircuiti dal dispositivo di protezione dei conduttori di fase, e
la massima corrente che si prevede possa attraversare il conduttore di neutro
in servizio ordinario sia chiaramente alla portata di questo conduttore.
Protezione
contro le sovracorrenti del conduttore di neutro in sistemi IT (Art.473.3.2.2).
Quando per particolari ragioni, contrariamente
a quanto viene raccomandato per i sistemi IT, il conduttore di neutro venga
distribuito, si deve prevedere la rilevazione delle sovracorrenti sullo stesso
conduttore di neutro. Questa rilevazione deve provocare l’interruzione di tutti
i conduttori attivi. La rilevazione sul conduttore di neutro può essere
tuttavia omessa quando: il conduttore di neutro sia protetto contro i
cortocircuiti da un dispositivo di protezione posto a monte, oppure, il
circuito sia protetto da un interruttore differenziale, che interrompa tutti i
conduttori attivi, avente Idn ≤0,15 volte la portata del conduttore di
neutro.
Scelta e dimensionamento delle condutture elettriche.
Per conduttura elettrica si
intende un insieme costituito da uno o più conduttori elettrici e dagli
elementi che assicuranti il loro isolamento, il supporto, il fissaggio e la
loro protezione meccanica. Le condutture elettriche non sono formate solo da
cavi o da conduttori ma sono per esempio, i cavi multipolari, quando sono compresi
di conduttori di neutro e di protezione i quali essendo dotati di una adeguata
guaina possono trasportare in modo autonomo l’energia elettrica.
La scelta del tipo di conduttore
da installare dipende da molti fattori che
Per una migliore comprensione
sono riportate nel testo della Norma CEI 64-8 le tabelle su cui sono evidenziato le situazioni nelle quali i
vari tipi di posa sono oppure non sono permessi o non sono
applicabili.
Per gli edifici a destinazione prevalentemente
residenziale, pur ammettendo la possibilità di incassare nella muratura, cavi
provvisti di una guaina adatta, viene consigliato l’uso di cavi unipolari
sprovvisti di guaina installati in tubi protettivi o in canali chiusi con
adeguato coperchio.
Dimensionamento dei conduttori.
Per dimensionare i conduttori si può procedere
nel modo seguente:
si determina la corrente di
impiego IB, quella cioè che deve circolare nella conduttura, sulla base
delle potenze assorbibili dai vari apparecchi utilizzatori,
si sceglie la corrente nominale In
del dispositivo di protezione contro le sovracorrenti,
si determina in prima
approssimazione la sezione S del conduttore sulla base della sua portata Iz nella
condizione di posa scelta, verificando che la prima relazione riguardante la
protezione contro i sovraccarichi
IB≤In≤Iz
sia soddisfatta,
Si ricerca , la corrente di
funzionamento If del dispositivo di protezione, verificando che anche la
seconda relazione riguardante la
protezione contro i sovraccarichi,
If≤1,45Iz
sia soddisfatta.
Si ricerca il valore di I²t lasciato
passare dal dispositivo di protezione contro cortocircuiti,
Si sceglie il valore del coefficiente K relativo al conduttore da proteggere
e si determina il valore della seguente espressione che indica il valore
dell’energia specifica,
K²S²
sopportabile dal conduttore.
Si verifica che la relazione
riguardante la protezione contro i cortocircuiti,
I²t≤K²S²
sia soddisfatta.
Si verifica che la caduta di
tensione tra l’origine dell’impianto utilizzatore e qualunque apparecchio
utilizzatore non superi il 4% della tensione nominale dell’impianto, oppure entro i limiti
concordati, se diversi dal 4%.
Si verifica , infine, nel caso di
sistemi TN, che le condizioni, riguardanti il valore dell’impedenza dell’anello
di guasto, previste per la protezione contro i contatti indiretti siano soddisfatte.
Corrente di impiego IB.
La norma CEI 64-8 definisce la
corrente di impiego come :” la corrente che può fluire in un circuito nel
servizio ordinario”. La corrente di impiego corrisponde alla più grande potenza
trasportata dal circuito in servizio ordinario considerando sia I fattori di
utilizzazione e di contemporaneità. La
corrente di impiego di un circuito viene valutata sulla base del numero e del
tipo degli apparecchi utilizzatori che si prevede debbano venire alimentati
tenendo conto, oltre che della loro potenza e del rendimento e della tensione
nominale, del fattore di potenza e del rendimento.
Corrente nominale In dei dispositivi di protezione contro sovracorrenti.
Il valore della corrente In, che viene
assegnata dal costruttore dello stesso apparecchio, si rileva dalla targa dei
vari dispositivi di protezione contro le sovracorrenti, che, secondo I casi
possono essere:
interruttori per uso industriale,
in accordo con
interruttori automatici per uso
domestico e similare, in accordo con
interruttori differenziali
provvisti di sganciatori di sovracorrente incorporati, per uso generale, in
accordo con l’appendice B della Norma CEI 17-5,
interruttori differenziali
provvisti di sganciatori di sovracorrente incorporati, per uso domestico e
similare,in accordo con
fusibili per uso da parte di
persone addestrate in accordo con
fusibili per uso da parte di persone non addestrate, in
accordo con
Portata Iz.
posa in aria libera,
posa entro tubi protettivi,
posa entro canali chiusi,
posa su passerelle.
Il calcolo della portata dei cavi
in regime permanente è descritto nella Norma CEI 20-21. Per la determinazione
della portata dei cavi sono state pubblicate le tabelle CEI-UNEL 35024-70, per
la posa interrata, 35026-70.
Le portate della tabella CEI-UNEL
35024-70 sono state calcolate con la seguente formula;
I
= a. Sª
Dove:
I = portata, in ampere,in
regime permanente per una data sezione S, in mm²,
a = numero caratteristico per
ogni tipo di cavo e per ogni condizione di posa (tab. pag. 43)
a = coefficiente
approssimato a 0,625.
La temperatura ambiente è stata
fissata convenzionalmente in
Le massime temperature Ø che i
conduttori dei cavi possono raggiungere nel servizio ordinario sono determinate
dai materiali isolanti degli stessi cavi in funzione della durata di vita
prevista e sono le seguenti (tab. a pag. 44).
Posa in aria
libera(Art.21.03). La posa a parete e quella su passerella sono assimilate
alla posa in aria libera.
Corrente convenzionale di funzionamento If di un dispositivo di protezione
contro sovraccarichi.
Per ogni dispositivo di protezione contro i sovraccarichi
le relative Norme di prodotto definiscono una corrente convenzionale di
funzionamento If, una corrente che provoca l’intervento dello stesso
dispositivo entro un tempo definito dalle stesse Norme. I valori If, vengono
forniti con riferimento alla corrente nominale In, sono diversi per i diversi
tipi di dispositivi. Essi risultano uguali ad.
If =
If =
If =
Caratteristica I²t dei dispositivi di protezione contro i cortocircuiti.
I costruttori sono obbligati a
fornire per ogni dispositivo di protezione contro i cortocircuiti le relative
caratteristiche I²t, che forniscono i valori dell’energia specifica che essi
lasciano passare quando sono chiamati ad interrompere una determinata corrente
di cortocircuito.
Caduta di tensione.
La norma CEI 64-8, nella sezione
525, raccomanda che la caduta di tensione tra l’origine dell’impianto
utilizzatore e qualunque apparecchio utilizzatore non sia superiore al 4% della
tensione nominale dell’impianto. (Tabella di pag. 48, e appendice di pag. 49
fino a pag. 67)