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Circuiti ausiliari

L'aumento dei requisiti di sicurezza di funzionamento e di prevenzione degli incidenti di macchine e impianti richiede misure imponenti per proteggere persone e macchinari da possibili pericoli. Ad esempio, guasti di isolamento in un controllo non devono poter determinare movimenti di una macchina pericolosi. Pertanto, nella scelta della forma della rete (sistemi TN, TT o IT) e delle relative misure di sicurezza si deve tenere conto in particolare dei seguenti aspetti:

Nelle macchine elettriche ciò riguarda sia i circuiti di comando e ausiliari che i circuiti principali. Nei circuiti principali si tratta prevalentemente della protezione da scosse elettriche, della protezione delle persone e della protezione antincendio. Nei circuiti di comando e ausiliari, in particolare in quelli con tensioni al di sotto della tensione di contatto ammessa di 50 V AC/120 V DA, è in primo piano la sicurezza di funzionamento.

Circuiti ausiliari - collegati a terra o isolati?

Secondo la norma DIN EN 60204-1/VDE 0113-1, le dispersioni a terra nei circuiti di comando non devono poter determinare un avviamento involontario o movimenti pericolosi di una macchina, né impedirne l’arresto. In generale i circuiti di comando vengono alimentati attraverso un trasformatore di sicurezza con avvolgimenti separati o un alimentatore separato in modo sicuro, non potendo la tensione secondaria superare i 50 V.

Il circuito di comando stesso può essere messo in funzione sia come sistema collegato a terra (sistema TN) che non collegato a terra (sistema IT). Tuttavia, proprio nei componenti sensibili in un circuito di comando eventuali guasti di isolamento ad alta impedenza non riconosciuti possono determinare controlli errati.

In un sistema collegato a terra questi guasti non vengono riconosciuti da un fusibile, in quanto la corrente di guasto è troppo bassa per azionarlo. Se il guasto di isolamento è a bassa impedenza, il fusibile risponde e l’impianto si blocca. Per evitare questo, vengono azionati circuiti di comando non collegati a terra e monitorati con un apparecchio di monitoraggio dell’isolamento.

Maggiore sicurezza di funzionamento anche in caso di difetti di isolamento simmetrici

Nei circuiti di comando, ad esempio sui fine corsa a causa di sporcizia, polvere o umidità, possono anche manifestarsi guasti di isolamento simmetrici, che poi impediscono un arresto o provocano un’accensione incontrollata dell’impianto.

Per guasti di isolamento simmetrici si intendono guasti associati alla resistenza nell’isolamento di un’installazione elettrica o di un apparecchio con resistenza quasi uguale di tutti i conduttori esterni a terra.

Negli ingressi sensibili in questo caso sono già sufficienti due guasti di isolamento ad alta impedenza per “impostare” l’ingresso. Questi guasti non determinano poi un’attivazione del dispositivo di protezione in caso di sovracorrente, in quanto la corrente di guasto è nettamente al di sotto della corrente di corto circuito necessaria.

Né sono utili dispositivi di protezione dalle correnti di guasto, in quanto la corrente di andata e ritorno è identica e quindi non viene a crearsi una corrente differenziale. Nella scelta del corrispondente apparecchio di monitoraggio dell’isolamento si deve prestare attenzione al fatto che esso possa riconoscere guasti di isolamento simmetrici. I relè di dispersione di terra, che come criterio di valutazione misurano la tensione di spostamento verso terra, non soddisfano questa condizione del principio di misurazione.

Conclusioni

Una realizzazione a norma di circuiti di comando non deve necessariamente essere collegata a terra. L’impiego di circuiti di comando non collegati a terra con monitoraggio dell’isolamento rappresenta spesso la scelta migliore, in particolare sotto gli aspetti di sicurezza di funzionamento, eliminazione dei guasti e riduzione dei costi.

I sistemi per la localizzazione di guasti di isolamento possono essere impiegati in modo integrativo per visualizzare nel funzionamento dal vivo il punto in cui si trova il guasto di isolamento. La decisione di quale misura verrà adottata verrà presa nell’ambito di un’analisi dei rischi.

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