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Il cantiere è un luogo all’aperto o al coperto dove si svolgono lavori di tipo temporaneo infatti viene allestito con l’inizio dei lavori e smantellato quando questi sono terminati, con il recupero della maggior parte degli impianti e delle attrezzature per un successivo riutilizzo.
La provisioretà tipica dei cantieri induce spesso a trascurare i problemi legati alla sicurezza, le condizioni ambientali gravose e la presenza di persone poco consapevoli del rischio elettrico rendono particolarmente pericolosi questi ambienti di lavoro e portano a considerare il cantiere un ambiente a maggior rischio elettrico.
Queste considerazioni si rendono necessarie per comprendere l’importanza che rivestono i vari componenti dell’impianto elettrico che devono pertanto essere adatti ad un impiego particolarmente pesante per quanto concerne gli urti, l’esposizione agli agenti atmosferici e la protezione contro la penetrazione di corpi solidi e liquidi.
Tra i vari componenti che costituiscono l’impianto elettrico di cantiere assume un ruolo fondamentale il quadro elettrico che deve rispondere a specifica normativa ed essere costruito in serie (quadri AS).
Si tratta di che devono essere conformi ad un prototipo provato e presentare particolari caratteristiche secondo quanto scritto dalla norma Cei En 60439-4.
La norma pubblicata in seconda edizione nell’ottobre 2005, è stata recepita in Italia come Cei 17/13-4 “Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri bt) Parte 4: prescrizioni particolari per apparecchiature assiemate per cantiere (Asc). La norma deve essere consultata parallelamente alla Cei 17-13/1 che si occupa delle apparecchiature di serie As e non di serie Asn.
- Classificazione delle ASC da cantiere:
I quadri di cantiere devono essere sottoposti a complesse prove di tipo in genere non effettuabili dai normali quadristi o elettricisti ed è per questo che si utilizzano i quadri Asc che vengono acquistati già montati, certificati e collaudati dal costruttore.
L’apparecchiatura può essere considerata in serie anche quando l’assemblaggio dei componenti avviene al di fuori del luogo di produzione conformemente a quanto indicato nelle istruzioni fornite dal costruttore.
A causa delle pesanti condizioni di esercizio a cui sono sottoposti a questi componenti sono richiesti particolari requisiti:
- versatilità di utilizzo nel cantiere e per il riutilizzo in cantieri successivi;
- facile reperibilità di eventuali parti da sostituire;
- facilità di istallazione ed immagazzinamento;
- garanzia di sicurezza
Le apparecchiature Asc possono essere classificate in relazione ai seguenti criteri:
- funzione assegnata dal costruttore;
- configurazione esterna;
- mobilità;
- tipo di involucro;
- grado di protezione;
- metodo di montaggio, parti fisse e/o mobili;
- misure per la protezione delle persone;
- forma di segregazione;
- tipi di connessione elettriche delle unità funzionali;
- resistenza alla corrosione.
In base alle caratteristiche funzionali assegnate dal costruttore i quadri di cantiere possono essere suddivisi in:
- Asc di misura;
- Asc di entrata;
- Asc di distribuzione
- Asc di trasformazione.
Asc di misura;
è il quadro previsto per la misurazione dell’energia consumata in cantiere.
Asc di entrata;
è il quadro destinato al collegamento sia alla rete pubblica, sia alla sottostazione di trasformazione oppure al generatore di cantiere.
Asc di distribuzione;
è il quadro destinato alla distribuzione e alla protezione dell’impianto del cantiere tramite collegamento permanente a mediante prese a spina.
Può essere di distribuzione principale, alimentato da conduttori provenienti dal quadro Asc di entrata, oppure di distribuzione verso altri quadri Asc
Asc di trasformazione;
è un Asc idoneo a contenere mezzi per la trasformazione di tensione.
Il quadro può contenere una o più unità di trasformazione ad esempio per la trasformazione della bassa tensione in bassissima tensione. In base alla mobilità l’Asc può essere;
- trasportabile (o semi-fissa) – quando l’apparecchiatura assume una collocazione che può cambiare con il progredire dei lavori nello stesso cantiere, ma lo spostamento avviene solo dopo che è stata scollegata l’alimentazione;
- mobile – Quando l’apparecchiatura può essere spostata nell’area del cantiere senza essere scollegata l’alimentazione.
- Caratteristiche elettriche e meccaniche:
Il costruttore assegna ad ogni Asc una corrente nominale intesa come la corrente nominale del suo circuito di ingresso che deve poter essere portata senza che la sovratemperatura di ogni singola parte superi i limiti specificati.
Ogni quadro Asc, indipendentemente dalla funzione svolta, dovrà avere;
- Un dispositivo di sezionamento con la possibilità di bloccarlo in posizione di aperto;
- Un dispositivo di protezione contro le sovracorrenti, non strettamente necessario se la protezione è assicurata da un dispositivo a monte.
In uscita:
- Uno o più circuiti singolarmente protetti contro le sovracorrenti e i contatti indiretti;
- Un dispositivo di protezione contro le sovracorrenti, non strettamente necessario se la protezione è assicurata da un dispositivo a monte.
Le prese a spina fino a 32° devono essere protette da un dispositivo di protezione. Oltre a questo il quadro dovrà rispondere alle seguenti prescrizioni normative:
- Essere adatto all’installazione anche in luoghi difficilmente accessibili conservando la posizione verticale mediante supporti o dispositivi di fissaggio esterni fissati in modo sicuro all’involucro;
- Essere dotato di mezzi idonei al sollevamento e al trasporto;
- Possedere morsetti di collegamento adatti a ripetuti allacciamenti;
- Possedere un grado di protezione almeno IP44 quando le porte sono chiuse e tutti i pannelli asportabili e le piastre di copertura sono regolarmente montate, a porta aperta il grado di protezione del fronte di comando non deve essere inferiore a IP21 se è possibile chiudere la porta in qualsiasi condizione di utilizzo altrimenti, anche il fronte di comando, il grado di protezione minimo deve essere almeno IP44;
- Le prese a spina non protette tramite l’involucro dell’Asc devono possedere un grado IP non inferiore a 44, sia con spina inserita sia con spina disinserita;
- Avere i cavi in uscita dal quadro ad una distanza dal suolo sufficiente a garantire un corretto raggio di curvatura;
- Essere costruito in modo da limitare i danni meccanici ai componenti, quali prese a spina e spine collegate;
- Ai morsetti di terra delle eventuali prese a spina dovrà far capo un conduttore di protezione adatto collegamento ai terminali di terra principali dell’Asc;
- Ogni conduttore di protezione all’interno di una Asc non facente parte di un cavo o di un involucro di cavo dovrà avere una sezione non inferiore a 2.5 mmq.
- Prove e certificazioni
al fine di accertare la rispondenza alla norma di un particolare tipo di quadro sono previste una serie di prove da effettuarsi su un campione di prodotto con gli stessi criteri costruttivi.
Per quanto concerne le prove di resistenza meccanica l’apparecchiatura Asc viene sottoposta ad una prova d’urto e ad una prova di impattoiche simulano gli urti e le collisioni a cui sono soggette le Asc trasportate senza ancoraggio su veicoli stradali e ferroviari normali per lunghi periodi con l’apparecchiatura meccanica di movimentazione utilizzata nel cantiere. La prima prova deve verificare l’attitudine del quadro a sopportare degli urti meccanici corrispondenti a un’accelerazione di 550 m/sq, un impulso a semionda sinusoidale di durata di 11 ms, mentre per la prova d’impatto l’Asc deve resistere ad impatti di energia pari a 6 joule senza che si modifichino i gradi di protezione dichiarati e senza che le eventuali deformazioni diminuiscano le distanze superficiali e in aria.
L’Asc deve essere provato anche per la corrosione da eseguirsi sia in condizioni normali di servizio sia in un’atmosfera satura di anidride solforosa come potrebbe essere un’area industriale fortemente inquinata.
Nel primo caso l’Asc completa viene esposta a tre cicli di variazioni di temperatura e di umidità, ciascuno della durata di 24 ore, verificando che non ci siano formazioni corrosive né all’interno né all’esterno.
Nel secondo caso l’Asc deve essere esposta in modo continuo per 10 giorni ad un’atmosfera inquinata mediante anidride solforosa senza che, a prova conclusa, si presentino tracce di corrosione né all’interno né all’esterno.
- Targhe ed istruzioni:
il costruttore è l’organizzazione che progetta e costruisce il quadro e che come tale si assume le responsabilità dell’apparecchiatura finita. Ogni quadro deve essere dotato di una o più targhe, posizionate in modo da essere visibili, con scritte indelebile facilmente leggibili quando l’apparecchiatura è installata.
Il costruttore deve anche fornire adeguate istruzioni per l’installazione, il funzionamento e la manutenzione dell’apparecchiatura.
Deve specificare quali altri tipi di apparecchiature vi si possono collegare e devono essere indicati i criteri di coordinamento con il tipo di sistema di messa a terra utilizzato e con le protezionidell’impianto completo.
- L’impianto in cantiere:
il quadro di cantiere riveste un’importanza fondamentale per quanto concerne la sicurezza delle persone e per questo è esplicitamente richiesto dalla norma Cei 64-8. con riferimento alla norma Cei 64-8 deve essere prevista e verificata un’adeguata protezione contro le sovracorrenti e contro i contatti diretti e indiretti., ricordando che nei cantieri la tensione di contatto limite è di 25V.
Nei piccolissimi cantieri, dove si effettuano semplici manutenzioni o modeste ristrutturazioni, la potenza necessaria al funzionamento del cantiere è all’ordine di qualche kw e l’alimentazione delle varie apparecchiature può essere ottenuta direttamente dalle prese esistenti nell’edificio interessato. In ogni caso è raccomandabile l’impiego di un piccoloquadro di prese a spina da cantiere con trasformatore d’isolamento oppure protetto da interruttore magnetotermico differenziale.
Per i piccoli e medi cantieri la potenza installata solitamente non è superiore a 30 kW,. Si utilizzano macchine di tipo fisso o trasportabile, come piccole gru o betoniere e utensili portatili di vario genere. La di distribuzione principale è ottenuta per mezzo di un singolo quadro di distribuzione, collegato al punto di fornitura di energia elettrica in bassa tensione, dotato di prese e morsettiere per il collegamento delle macchine fisse.
Nei grandi cantieri la potenza impegnata supera generalmente i 30 kW, devono essere istallati più quadri di distribuzione, alimentati da un quadro di distribuzione principale, per alimentare gli utilizzatori trifase di grande potenza tipici di questo tipo di cantiere (gru, betoniere…).
L’alimentazione può avvenire direttamente in bassa tensione (BT) ma, per i cantieri molto grandi, può essere necessaria un’alimentazione a media tensione (MT).
Nei cantieri alimentati tramite gruppi elettrogeni si rende indispensabile l’utilizzo di almeno un quadro di distribuzione principale allacciato mediante collegamento fisso al gruppo elettrogeno. Se il gruppo elettrogeno alimenta un impianto esteso si ricorre in genere ad un sistema TN-S collegando a terra il centro stella del gruppo. Fanno eccezione i piccoli gruppi elettrogeni che alimentano un solo apparecchio utilizzatore monofase per i quali può essere adottato il sistema di protezione per separazione elettrica. In questo caso se l’utilizzatore è di classe I deve essere approntato un conduttore equipotenziale che colleghi la massa del gruppo elettrogeno e la massa dell’utilizzatore.
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