Fibre ottiche: le attività del CT86

Dal dizionario alla targa d’azionamento, protezioni, EMC ed eventi sismici

Il CT 301 Azionamenti Elettrici si è costituito a metà degli anni ’90 del secolo scorso per l’esigenza di dare un riconoscimento e insieme un punto di riferimento ad un ambito tecnologico di crescente importanza nella nostra economia, in analogia a quanto si verificava negli altri Paesi. Il Comitato, che ha rappresentato lo sbocco naturale del lavoro preparatorio di una Commissione Azionamenti operante in seno al CEI, vide l’unione di risorse provenienti sia dall’Industria, con tecnici esponenti di diverse aziende del settore (ANIE), sia dalle Università che esprimevano il Presidente nelle autorevoli figure dei Professori V. Cecconi (Palermo), E. Pagano (Napoli) e del compianto A. Di Napoli (Roma Tre).

La prospettiva era quella di integrare, evitando sovrapposizioni, le attività dei vari Comitati aventi competenza sui prodotti/componenti da cui sono costituiti gli azionamenti, in modo da superarne il carattere a volte monotematico ed arrivare a una sinergia utile per tutti i portatori di interesse.

Il primo prodotto, frutto di un lavoro intenso e attivamente partecipato, fu la Norma italiana CEI 301-1 del 1997 “Azionamenti Elettrici-Dizionario” (Figura 1), che raccoglie in italiano e in inglese i termini che caratterizzano l’azionamento elettrico come sistema interconnesso e coerente di apparecchiature, insieme ai diversi componenti relativi ai circuiti di potenza, di segnale e alle tecniche di alimentazione, di comando e di controllo.

Trovano quindi spazio non solo acronimi divenuti poi consueti quali PDS, BDM, CDM, Motor Group (Figura 2), ma anche una serie di definizioni relative alle caratteristiche di funzionamento (quadranti, frenatura, coppia/potenza costante), alle prestazioni di regime (es. tipo di servizio) e transitorie, al controllo (es. Funzionamento a V/Hz costante, Orientamento di campo, Controllo Diretto di coppia). Non mancano naturalmente quelle relative ai convertitori elettronici di potenza e agli attuatori elettrici, comprese le caratteristiche di servizio e la rassegna è completata dai termini di base relativi alla compatibilità elettromagnetica, ai parametri che descrivono la distorsione delle variabili elettriche e ad altri aspetti operativi.

A distanza di quasi un quarto di secolo, il risultato può apparire inevitabilmente datato, oltre che carente e forse anche velleitario nelle intenzioni, ma bisogna ricordare che rappresenta lo sforzo comune di molti tecnici e studiosi per fornire agli operatori del settore un primo strumento capace di descrivere in modo non vincolante ma aperto agli sviluppi della tecnologia, un mondo in continua evoluzione.

Nel prosieguo dell’attività del CT, al di là del consueto lavoro di traduzione e adattamento di norme internazionali, di formulazione di pareri su quesiti specifici e di rapporti con gli altri CT, vale la pena di citare il tentativo di arrivare alla definizione di una Targa dell’Azionamento, capace di riassumerne le caratteristiche essenziali, tenendo conto dei diversi attori (produttori del motore, del convertitore, della macchina operatrice, assemblatore finale) anche dal punto di vista delle responsabilità penali.

La targa (Figura3). doveva essere applicata dal fornitore dell’azionamento elettrico fornito come tale, indipendentemente dal fatto che i vari componenti/sottosistemi fossero fabbricati dallo stesso o da terzi. Nel caso in cui l’azionamento venisse assiemato dall’utilizzatore finale, questi assumeva la veste di integratore-utilizzatore ed era appunto tenuto alla compilazione e apposizione della targa.

L’iniziativa si protrasse per qualche anno, anche se rimase senza effetti tangibili per il mancato riscontro da parte degli Organismi Internazionali: il New Work Item Proposal (2002, IEC 22G/96/NP) dal titolo Guide for the Characterisation and Identification of Variable Speed Electrical Drives by Means of a Plate proponeva “to suggest nameplates for different electrical drives by giving the topographical map of the rated quantities drive nameplates together with the definitions of the rated and characteristic quantities”.

Nel frattempo, per conformarsi alla prassi internazionale, la denominazione del CT veniva modificata e il CEI scelse di utilizzare la sigla 22G preceduta però dal “vecchio” codice 301, quasi a sottolineare la specificità e la valenza tecnico-commerciale del “Sistema Azionamento” per applicazioni industriali. 

In anni più recenti, un lavoro del Comitato che ha raccolto l’attenzione della comunità elettrica ha interessato la “Protezione contro i contatti indiretti in presenza di convertitori di potenza” e ha portato alla pubblicazione di un omonimo Rapporto Tecnico. Come anticipato nel CEI Magazine Focus del maggio 2017, l’attività ha visto la collaborazione del CT 44 “Equipaggiamento elettrico delle macchine industriali” partendo dall’analisi delle prescrizioni e delle misure relative alla protezione contro i contatti indiretti mediante interruzione automatica dell’alimentazione, misure che richiedono il coordinamento tra il modo di collegamento a terra del sistema, il tipo e le caratteristiche nominali dei dispositivi di protezione e le caratteristiche dei conduttori di protezione e/o dell’impianto di terra (Figura 4).

Nel Rapporto si fa riferimento al convertitore di potenza utilizzato come componente di un impianto elettrico utilizzatore, definendo i limiti di potenza degli impianti utilizzatori considerati per poter inquadrare in modo adeguato la gamma dei dispositivi di protezione in funzione delle richieste normative. Per quanto riguarda i sistemi TT, è stato quindi scelto convenzionalmente un limite superiore in termini di potenza di 200 kW. Il Rapporto considera tre scenari di guasto:

1) a monte del convertitore di potenza, a partire dai morsetti di ingresso del convertitore fino all’origine del circuito;
2) interno al convertitore di potenza;
3) a valle del convertitore dai suoi morsetti di uscita fino al motore compreso. 

In conclusione, il documento analizza le soluzioni tecniche oggi disponibili per la protezione contro i contatti indiretti e illustra le conclusioni del Gruppo di lavoro, formulando alcune proposte di revisione delle attuali norme.

Tra i temi attualmente seguiti con attenzione da esponenti del CT merita una particolare segnalazione la possibilità di definire delle prescrizioni per i convertitori degli azionamenti in caso di evento sismico. Questa tematica di notevole importanza per le apparecchiature elettriche è stata avviata con concretezza e rigore dal CT 45“Strumentazione nucleare” e dovrebbe portare alla pubblicazione di una “Guida Sismica” per alcuni tipi di componenti. Va rilevato che nel caso degli azionamenti la questione richiede molte cautele anche per l’impatto che potrebbe avere sugli oneri imposti ai costruttori.

Una considerazione simile si estende agli aspetti che coinvolgono la Compatibilità Elettromagnetica, oggetto in questo periodo di intensa attività in sede internazionale per la revisione e aggiornamento di standard capaci di garantire il corretto funzionamento di tutte le apparecchiature suscettibili di interferenze. Un elemento importate è dato dal numero di portatori di interesse coinvolti, che comprende i costruttori di azionamenti industriali, gli utilizzatori di apparecchi per la misura e la tarifficazione sulle reti, i sistemi UPS, gli impianti fotovoltaici ecc.

Tutto questo richiede una forte interazione e un atteggiamento costruttivo, a partire dalla condivisione della terminologia usata, da parte di tecnici provenienti da ambiti diversi per conoscere e chiarire le diverse esigenze e contribuire a una sintesi efficace delle soluzioni normative. 

Per il CT 301/22G proseguire lungo questa prospettiva significa chiedere ai suoi membri un impegno più incisivo e una partecipazione più convinta alle iniziative in atto, ma anche promuovere un maggior coinvolgimento di tutti gli operatori del settore, dai tecnici sul campo e nei centri di sviluppo, agli amministratori, alle figure tecnico-commerciali, agli installatori e anche ai ricercatori.