Modifica di impianto e dubbio su differenziale.

[Maverick87]

Buonasera a tutti, ho letto alcune discussioni in merito alla necessità di installare differenziali di tipo B in presenza di Inverter per la regolazione della velocità di motori trifase e vorrei chiedere un vostro parere su come affrontare al meglio una questione.

Un piccolo stabilimento (mio padre è socio della cooperativa/stabilimento quindi scrivo dal punto di vista del committente) fino ad un paio di anni fa era dotato di macchinari azionati da motori asincroni trifase comandati da quadri con contattori, salvamotori e relativi circuiti ausiliari (temporizzatori, spie, deviatori, gestione avviamento stella/triangolo, ecc.). Successivamente un nuovo macchinario è stato introdotto nella linea e uno dei suoi motori è regolato da inverter Schneider Electric ATV320U22N4C.

 

La questione è nata dal fatto che il blocco differenziale (G44/125AC accoppiato al relativo magnetotermico) presente nel quadro generale di stabilimento da cui parte la linea di alimentazione destinata ai macchinari necessita di sostituzione e mi è stato chiesto di fare una ricerca per conoscere orientativamente il costo del sostituto. Trattandosi di una versione obsoleta tipo AC ho iniziato guardando i prezzi delle versioni più recenti di tipo A oppure F fino a quando vecchie reminiscenze del corso di impianti elettrici, confermate da alcune discussioni presenti in questo stesso forum, mi hanno fatto sorgere il dubbio se a seguito dell'introduzione del motore con inverter non si dovesse prendere in considerazione un differenziale di tipo B.

 

La configurazione dell'impianto è abbastanza semplice, si tratta di impianto TT:

- Quadro Generale (con il differenziale tipo AC rotto da sostituire che alimenta il quadro di comando principale)

- Quadro di comando principale (contiene un relè differenziale di tipo A tarato dalla ditta che ha installato l'impianto produttivo e che fa scattare l'interruttore generale interno al quadro in caso di guasto)

- Quadro di comando secondario (riceve alimentazione dal quadro di comando principale e contiene l'inverter ATV320U22N4C, non ho trovato il differenziale di tipo B che però risulterebbe prescritto nel manuale di installazione dell'inverter a pag. 98, correggetemi se sbaglio).

 

Ora, se anche voi doveste concordare sul fatto che il differenziale di tipo B sia obbligatorio, ritenete più opportuno porre la questione al fornitore dell'impianto produttivo per vedere se ritiene di installarlo in uno dei quadri di comando, oppure porre la questione all'elettricista (o progettista dell'impianto elettrico) facendo installare un tipo B a monte dell'intera linea di produzione nel quadro generale di stabilimento?

 

Provo ad allegare uno schema molto semplificato che spero aiuti a chiarire quanto descritto.

 

[Livio Orsini]

9 ore fa, Maverick87 ha scritto:

e a seguito dell'introduzione del motore con inverter non si dovesse prendere in considerazione un differenziale di tipo B.

 

Nel caso di linea trifase che alimenta inverter è necessario usare differenziali di tipo "B". Questo perchè, allo stato attuale dell'arte, è l'unico tipo di differenziale che garantisce un funzionamento corretto e completo per tutti vari tipi di guasti.

 

Il differenziale di tipo B può anche essere usato come differenziale genarale per qualsiasi impiego, essendo la summa di tutti tipi di protezione.

Io consiglierei, comunque, di suddividere le linee di alimentazione per le varie utenze e dedicare il tipo B alla protezione delle linee che alimentano inverter.

 

 

 

[Adelino Rossi]

Una domanda, nel quadro principale, perchè la linea, prima a sinistra, ha un contattore per alimentare il quadro secondario della macchina? 

[reka]

in questi casi il primo da interpellare è il progettista che ha firmato quell'impianto

[Maverick87]

3 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

 

Nel caso di linea trifase che alimenta inverter è necessario usare differenziali di tipo "B". Questo perchè, allo stato attuale dell'arte, è l'unico tipo di differenziale che garantisce un funzionamento corretto e completo per tutti vari tipi di guasti.

 

Il differenziale di tipo B può anche essere usato come differenziale genarale per qualsiasi impiego, essendo la summa di tutti tipi di protezione.

Io consiglierei, comunque, di suddividere le linee di alimentazione per le varie utenze e dedicare il tipo B alla protezione delle linee che alimentano inverter.

 

 

 

Sì esatto, come dicevo il manuale dello stesso inverter prescrive il differenziale di tipo B, a questo punto quello che volevo capire è se l'obbligo di installazione del differenziale B fosse a carico del fornitore e installatore della nuova macchina (che è lo stesso soggetto che ha fornito il resto dell'impianto produttivo e quindi sapeva anche che nel quadro di comando principale era installato un relè differenziale di tipo A e quindi non più idoneo) oppure se l'obbligo di adeguamento spetta al committente e va effettuato sul quadro generale.

Purtroppo il motore azionato dall'inverter non deve avviarsi se non vengono attivati prima altri motori senza inverter, quindi quando suggerisci di suddividere le linee utilizzando un diff. tipo B a che livello andrebbe installato? Tirando una nuova linea dal quadro principale di stabilimento oppure inserendo un diff. B subito a monte dell'inverter in uno dei due quadri di comando?

 

1 ora fa, Adelino Rossi ha scritto:

Una domanda, nel quadro principale, perchè la linea, prima a sinistra, ha un contattore per alimentare il quadro secondario della macchina? 

Errore mio nel disegnare lo schema semplificato, al posto del contattore su quella linea dovrebbe esserci un portafusibili.

 

59 minuti fa, reka ha scritto:

in questi casi il primo da interpellare è il progettista che ha firmato quell'impianto

Intendi il progettista dell'impianto produttivo contenente i macchinari? Perchè la ditta che ha fornito l'impianto con i macchinari iniziali è la stessa che due anni fa ha sostituito un macchinario vecchio con quello dotato di motore e inverter, quindi conosce bene l'intero impianto e le modifiche che loro stessi hanno apportato.

Oppure intendi il progettista dell'impianto elettrico di tutto lo stabilimento?

È proprio per capire quale sia la figura da interpellare e sollecitare.

[Livio Orsini]

Se non ci sono particolari clausole nel contratto d'acquisto, la fornitura del costruttore della macchina/impianto si ferma alla morsettiera del quadro. Tutto quanto concerne l'impianto elettrico ed i relativi dispositivi di sicurezza è obbligo del committente.

 

17 minuti fa, Maverick87 ha scritto:

Oppure intendi il progettista dell'impianto elettrico di tutto lo stabilimento?

È proprio per capire quale sia la figura da interpellare e sollecitare.

 

Se l'impinato è stato progettato dopo la sostituzione della macchina, con la nuova versio ad inverter, mi stupisco che il progettista non abbia previsto il differenziale di tipo "B".

 

In linea teorica basterebbe sostituire l'attuale differenziale con altro di tipo "B".

Però, secondo me, i criteri di buona progettazione prevedono linee di alimentazione differenziate per le varie utenze.

Le normative per gli impianti domestici, già prevedono almeno 2 differenziali per 2 linee.

[Maverick87]

53 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

Se non ci sono particolari clausole nel contratto d'acquisto, la fornitura del costruttore della macchina/impianto si ferma alla morsettiera del quadro. Tutto quanto concerne l'impianto elettrico ed i relativi dispositivi di sicurezza è obbligo del committente.

 

 

Se l'impinato è stato progettato dopo la sostituzione della macchina, con la nuova versio ad inverter, mi stupisco che il progettista non abbia previsto il differenziale di tipo "B".

 

In linea teorica basterebbe sostituire l'attuale differenziale con altro di tipo "B".

Però, secondo me, i criteri di buona progettazione prevedono linee di alimentazione differenziate per le varie utenze.

Le normative per gli impianti domestici, già prevedono almeno 2 differenziali per 2 linee.

Non conosco i termini del contratto sinceramente, l'impianto elettrico dello stabilimento è stato progettato e installato circa 20 anni fa e a livello di quadro generale è già presente una suddivisione per le varie linee ognuna con il rispettivo magnetotermico+differenziale (linea luci interne, linea luci esterne, linea prese uffici, linea prese industriali, linea impianto produzione), l'ultima elencata è appunto quella che ha il blocco differenziale rotto ed alimenta il quadro di comando del reparto produzione da cui si diramano le alimentazioni a tutti i macchinari.

La modifica che ha introdotto il nuovo macchinario di cui uno dei motori è regolato da inverter è recente e quindi successiva alla realizzazione dell'impianto elettrico dell'edificio ed ha comportato la modifica del quadro di comando secondario.

Deduco che, all'epoca dell'installazione dell'impianto dell'edificio, avere una linea distinta "Quadro Impianto Produzione" sia stata considerata come sufficiente per rispettare il criterio di buona progettazione. 🤷‍♂️ Quindi non ho ancora compreso se quando parli di suddivisione delle linee ti riferisci a una suddivisione delle linee ancora più granulare a livello di quadro generale di stabilimento, oppure a una suddivisione delle linee nei quadri di comando in modo da installare un tipo B solo sulla linea che alimenta l'inverter dello specifico motore.

Per quanto riguarda la parte relativa alla morsettiera del quadro, in questo caso il quadro di comando con l'inverter è alimentato dal quadro di comando principale fornito già cablato con differenziale tipo A dalla stessa ditta che ha effettuato la recente modifica... quindi io la vedo come una parte dell'intero impianto produttivo certificato dal fornitore e sui cui quadri non dovrebbe intervenire l'elettricista che si occupa del resto dell'impianto di stabilimento, o sbaglio?

Nessuno dei soci committenti ha idea di questa criticità perchè sono l'unico curiosone che si mette ad aprire quadri 😁 e prima di informarli volevo raccogliere più informazioni possibili.

 

A questo punto, considerando quanto detto anche da @reka , il primo passo sarebbe quello di sentire il reparto tecnico della ditta che ha fornito l'intero impianto e ha apportato la recente modifica??

 

 

 

Modificato: ieri dalle 11:45 da Maverick87

[Livio Orsini]

3 ore fa, Maverick87 ha scritto:

Per quanto riguarda la parte relativa alla morsettiera del quadro, in questo caso il quadro di comando con l'inverter è alimentato dal quadro di comando principale fornito già cablato con differenziale tipo A dalla stessa ditta che ha effettuato la recente modifica...

 

In questo caso devi sentire il fornitore di questa linea, a cui farai presente che secondo il manuale di installazione, uso e manutenzione dell'inverter è richiesto un differenziale di tipo "B". La richiesta di questo tipo di differenziale, oltre che dal manuale del produttore, è richiesto anche dalle direttive vigenti, perchè il tipo "B" è l'unico tipo di differenziale in grado di rilevare tutti gli eventuali guasti verso terra di un inverter trifase; inoltre è l'unico tipo di differenziale in grado di evitare eventuali interventi impropri.

[Maverick87]

49 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

 

In questo caso devi sentire il fornitore di questa linea, a cui farai presente che secondo il manuale di installazione, uso e manutenzione dell'inverter è richiesto un differenziale di tipo "B". La richiesta di questo tipo di differenziale, oltre che dal manuale del produttore, è richiesto anche dalle direttive vigenti, perchè il tipo "B" è l'unico tipo di differenziale in grado di rilevare tutti gli eventuali guasti verso terra di un inverter trifase; inoltre è l'unico tipo di differenziale in grado di evitare eventuali interventi impropri.

 

Chiaro, vedrò di fare questo primo passo e vedrò cosa mi rispondono. Grazie per tutti i suggerimenti.

 

Approfitto per un'ultima curiosità.

Come descritto nei post precedenti, nel quadro generale di stabilimento c'è questo modulo differenziale rotto (tipo AC , Idn = 300 mA , istantaneo) da cui parte la linea che alimenta il quadro di comando principale al cui interno è presente un relè differenziale tarabile e impostato come segue (tipo A , Idn = 500 mA , t = 2s).

Con questa configurazione il differenziale interno al quadro di comando scatterebbe solo nel caso di correnti pulsanti non rilevate dal tipo AC a monte giusto? e se quest'ultimo fosse sostituito da un tipo A, F o B allora quello interno al quadro di comando finirebbe per diventare una sorta di "differenziale di backup" nel caso non intervenisse quello a monte??

Me lo chiedo perchè quello che ho letto e studiato sulla selettività prevedeva differenziali istantanei a valle e quelli ritardati a monte ma in questo caso sembra il contrario. 🤔

[Livio Orsini]

13 ore fa, Maverick87 ha scritto:

Me lo chiedo perchè quello che ho letto e studiato sulla selettività prevedeva differenziali istantanei a valle e quelli ritardati a monte ma in questo caso sembra il contrario.

 

Esattamente.

Inoltre anche la soglia di i tervento tra i due è contraria: quello a monte ha una soglio di 300mA, mentre quello a valle intervine a 500mA; semmai sarebbe da invertire le due soglie.

Idem per quanto riguarda il tempo di intervento.

[Marco Fornaciari]

Premessa.

Non sappiamo cosa si produce, e con quali criteri, nell'azienda in oggetto, quindi scrivo di criteri generali.

 

Una cosa è importante, quando si devono alimentare macchine di produzione, tutte le norme relative agli impianti di distribuzione vengono in secondo o terzo piano.

Si parte dalle esigenze della/e macchine e della sicurezza, cioè si usano le norme della direttiva macchine e a seguire qualle relative a cosa si produce o si lavora con quella macchine.

Mai dimenticare che in presenza di macchine e linee di produzione, magari complesse, è più pericoloso togliere corrente che lasciarla.

 

La buona regola d'arte, da sempre, prevede che ogni macchina abbia la sua linea di alimentazione dedicata e con le adeguate protezioni, delle quali si deve occupare l'azienda committente delle macchine.

Eventualmente solo nel caso di linee con più macchine fornite da unico fornitore, ovvere inserite in unico progetto, è congiuntamente fornito un power center dedicato a quella linea (magari c'è pure un trasformatore di MT). Cosa che normalmente i costruttori di macchie, a buona ragione, evitano dato che esce dalle loro competenze; in questi casi casi di solito c'è un'azienda capo commessa che gestische il tutto. (Se le protezioni differenziali sulla linea di alimentazione le mette il fornitore delle macchine se la va a cercare.)

 

Quindi per semplificare è chi fornisce la corrente alle macchine che deve mettere le protezioni in base alle richieste del fornitore delle macchine.

Dopo di che, salvo casi bene identificati, in ambiente produttivo la protezione differenziale non sempre è necessaria (anzi può essere deleteria quando non pericolosa, es. per le presse), ovvero non si ragiona più su piccole correnti d'intervento e scatto istantaneo: 30/300/500 mA e istantaneo/ritardo, ma si ragiona su soglie di A e secondi ovvero con solo relè differenziale (non interruttore) che da un allarme, saranno poi gli operatori alla/e macchina/e a decidere cosa fare. **

 

In questi casi devono lavorare assieme il progettista della linea di produzione e quello della distribuzione elettrica dell'azienda congiuntamente al responsabile della sicurezza.

 

 

**

Il differenziale a monte dell'inverter non protegge l'inverter (ci ha già pensato lui, salvo sia una ciofeca) ma tutto il resto dell'ambiente e delle persone.

 

[Livio Orsini]

11 minuti fa, Marco Fornaciari ha scritto:

l differenziale a monte dell'inverter non protegge l'inverter (ci ha già pensato lui, salvo sia una ciofeca)

Per questo nemeno il magnetotermico o i fusibili.🙂

[Maverick87]

1 ora fa, Marco Fornaciari ha scritto:

Premessa.

Non sappiamo cosa si produce, e con quali criteri, nell'azienda in oggetto, quindi scrivo di criteri generali.

Si tratta di un piccolo capannone dove si produce olio di oliva, nessun macchinario mi sembra critico per la sicurezza delle persone nel caso in cui venisse a mancare corrente. Da quello che ho potuto vedere, all'interno del quadro di comando principale ogni macchina e motore ha la sua linea con relativa protezione termica + contattore + altri relè e contatti ausiliari; il differenziale interno al quadro di comando installato dal fornitore dei macchinari è unico ed è quello che descrivevo sopra tarato con la relativa soglia e tempo di intervento (ed è anche escludibile da un selettore con chiave). La perplessità è dovuta al fatto che a monte di questo c'è quello (rotto) nel quadro di distribuzione che è istantaneo e più sensibile. Quindi mi viene da pensare che, o 20 anni fa il fornitore della linea e il progettista dell'impianto elettrico non si sono parlati, oppure il quadro di comando fornito con il differenziale tarato in quel modo appartiene alla scuola di pensiero del "lo abbiamo sempre fatto così..." 🤷‍♂️

I circuiti ausiliari di comando a bassissima tensione servono per i pulsanti di marcia/arresto/emergenza, per le spie, e per realizzare la logica di controllo cablata in modo da evitare che, ad esempio, una pompa vada a pompare pasta nella centrifuga se questa non è già stata azionata e abbia raggiunto la velocità di regime perché si intaserebbe.

 

1 ora fa, Marco Fornaciari ha scritto:

La buona regola d'arte, da sempre, prevede che ogni macchina abbia la sua linea di alimentazione dedicata e con le adeguate protezioni, delle quali si deve occupare l'azienda committente delle macchine.

Quando parli di azienda committente delle macchine, intendi l'azienda che acquista i singoli macchinari e li integra tra loro per formare la linea produttiva (cioè l'azienda che ha fornito a noi l'impianto di produzione)??

 

1 ora fa, Marco Fornaciari ha scritto:

Il differenziale a monte dell'inverter non protegge l'inverter (ci ha già pensato lui, salvo sia una ciofeca) ma tutto il resto dell'ambiente e delle persone.

Da quello che so il differenziale non serve per proteggere le apparecchiature ma le persone nel caso di contatti indiretti (e in alcuni casi fornisce protezione addizionale dai contatti diretti), così come magnetotermici e fusibili citati da @Livio Orsini servono per la protezione delle linee di alimentazione. Magari ci sono altre casistiche che non conosco quindi correggetemi se ho dimenticato qualcosa 🙂

 

 

[Marco Fornaciari]

Giusto per, intanto bisogna distinguere tra i vari tipi d'impianto, e i loro sottotipi: civile, terziario, industriale, medico, militare ,ecc.; le apparecchiature sono le stesse ma vanno installate con criteri diversi.

 

Per il discorso sicurezza, come azienda committente s'intende quella che poi utilizzerà i macchinari.

 

Solo in ambito domestico l'interruttore differenziale è comunemente inteso alla sola protezione delle persone, in realtà serve anche ad altre protezioni: ma qui non è la sede.

 

Non ricordo in quale anno sono stati messi in commercio gli interruttori differenziali di tipo A, dovrei vedere dei miei schemi di fine del secolo scorso, ma anche oggi se non viene specificato in fase di capitolato di fornitura, il progettista delle linee di distribuzione prevede i tipo AC (che sarebbe anche ora che venisse vietato), il tipo B esiste da circa 15 anni, ma ormai è superato dal tipo F (in alcuni ambiti il tipo B interviene spesso senza ragione). 

 

Per quanto riguarda l'oleificio, per esempio, il filtropressa o macchina consimile se manca corrente è un macchina pericolosa: non si può aprire qualora mancasse corrente durante la procedura di chiusura.