Le novità introdotte dalla nuova Norma IEC 60296:2020.

Il Comitato Tecnico 10 “Fluidi Isolanti” è storicamente uno dei primi Comitati creati in seno all’IEC. Il suo corpus normativo è schematicamente suddiviso in tre grandi famiglie:

1. le norme di prodotto, che definiscono le caratteristiche che devono avere i fluidi nuovi quali oli minerali, esteri, siliconi, idrocarburi sintetici, gas SF₆ e altri;
2. le guide alla manutenzione dei fluidi sopra citati;
3. le norme che indicano le modalità di esecuzione delle prove da condurre sui fluidi, come ad esempio acidità, densità, rigidità dielettrica, gas disciolti in olio e molti altri.

Esiste infine un’importante eccezione che riguarda l’interpretazione degli esiti delle analisi dei gas disciolti in olio (DGA) che, per la loro complessità, necessitano di una Norma, la IEC 60599, espressamente dedicata.

Sono importanti le novità introdotte dalla recente edizione (giugno 2020) della IEC 60296 “Fluids for electrotechnical applications – Mineral insulating oils for electrical equipment”, ovvero la norma che specifica le caratteristiche minime che devono avere gli oli minerali isolanti per le apparecchiature elettriche.

Malgrado la crescente popolarità di alcune alternative, come gli esteri vegetali e sintetici, l’olio minerale (di origine petrolifera) è ancora oggi il liquido isolante più largamente utilizzato coprendo circa l’80-90% del fabbisogno mondiale; ecco perché la IEC 60296 è scherzosamente ed affettuosamente chiamata “la madre di tutte le norme”.

Questa quinta edizione della norma, pubblicata nel 2020, è andata molto oltre le consuete revisioni periodiche previste dai regolamenti IEC, introducendo alcuni aspetti che hanno letteralmente rivoluzionato la norma.

In primis, oltre agli oli “vergini”, ovvero quelli che derivano direttamente dalla raffinazione del petrolio, sono adesso ammessi anche gli oli “riciclati”, derivanti cioè dalla filiera del recupero degli oli usati. È evidente come questa netta sterzata verso l’ecologia, la sostenibilità e la “circular economy” sia figlia della generale mutata sensibilità ambientale che è diventata ormai una pietra miliare di tutta la produzione normativa IEC.

La seconda grande novità è la classificazione degli oli in due tipologie di performance e requisiti: tipo A (alta qualità, per applicazioni gravose) e tipo B (qualità standard). Questa distinzione, che non esisteva nelle edizioni precedenti, è indipendente dall’origine del prodotto, sia esso vergine o riciclato.

Il terzo cambiamento è l’introduzione, solo per oli di tipo A, del requisito dello “stray gassing”. Tale requisito riguarda la tendenza dell’olio a formare gas (prevalentemente idrogeno, metano ed etano) anche a basse temperature e in assenza di campo elettrico. In sostanza gli oli non devono formare gas, o perlomeno la minor quantità possibile, se non quando il trasformatore sia affetto da difetti termici o elettrici. Lo sviluppo di gas in quantità significative in assenza di anomalie conduce infatti a interpretazioni capziose che potrebbero portare a considerare inaffidabile un’apparecchiatura elettrica invece efficiente.

Inoltre, sempre per gli oli di tipo A, sono stati resi notevolmente più severi i limiti per superare la prova della stabilità all’ossidazione, ovvero la capacità che deve avere un olio di rimanere in servizio nel trasformatore senza la necessità di interventi manutentivi legati al suo degrado ossidativo (invecchiamento).

È infine stato aggiunto un capitolo riguardante le proprietà addizionali non disciplinate da limiti ma richieste in certe applicazioni particolari. Appartengono a questa categoria di prove la gassing tendency, la electrostatic charging tendency (ECT), il contenuto di particelle, le proprietà termiche di smaltimento del calore, il contenuto di aromatici e di idrocarburi policiclici-aromatici (PAH), l’indice di rifrazione, la tendenza a formare schiuma e la capacità lubrificante.

In appendice è stata inserita anche un’utile tabella di comparazione tra le norme IEC e quelle statunitensi (ASTM).

Con l’intento di rendere fruibile la norma per la scelta dell’olio, è stato proposto un codice a quattro lettere destinato a etichettare l’olio in modo trasparente per l’utilizzatore finale (Tabella 1).

Tabella 1 – Codici di classificazione degli oli per trasformatori

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Quindi, ad esempio, un olio avente codice TRAI sarebbe un olio per trasformatori, riciclato, di alta qualità (high grade) ed inibito. Mentre un olio con codice SVBU sarebbe un olio per interruttori, vergine, di qualità standard e non inibito.

I requisiti per gli oli di tipo B corrispondono in buona sostanza a quelli definiti nell’edizione precedente per gli oli minerali, e sono adeguati per tutte le applicazioni in cui tradizionalmente si è utilizzato l’olio minerale isolante. Gli oli di tipo A (con requisiti più elevati) sono ritenuti più adeguati ad applicazioni in cui si richieda una stabilità all’ossidazione (e quindi una durabilità dell’olio) particolarmente elevata, ad esempio in apparati di particolare criticità e con regimi termici severi.

In conclusione, anche se non proprio raccomandando ma permettendo l’uso degli oli riciclati, la nuova edizione della Norma IEC 60296 punta giustamente sempre di più al rispetto dell’ambiente e alla salvaguardia delle risorse non rinnovabili. I nuovi parametri ed i limiti più stringenti hanno l’intento di migliorare la qualità media dell’offerta inducendo i produttori a fornire oli ad alta prestazione. 

Come contraltare va detto che la scelta dell’olio minerale giusto si rende però più articolata e complicata almeno per i non propriamente addetti ai lavori.

A tal proposito va ricordato che il CEI ha organizzato negli scorsi anni alcune giornate di studio allo scopo di presentare agli operatori del settore gli aggiornamenti della normativa internazionale e le soluzioni disponibili sul mercato. Alcune di queste giornate di studio sono state realizzate in collaborazione con i membri del Comitato Tecnico 10 che hanno messo a disposizione il proprio know-how e presentato le soluzioni offerte dalle proprie aziende per rispondere alle normative di sicurezza e prestazione dei trasformatori e di altre apparecchiature elettriche.

Entrambi gli aspetti, normativo e tecnologico, concorrono alla definizione dello stato dell’arte, che è un processo in continua evoluzione e perfezionamento, nel campo dei fluidi dielettrici così come in tutti i campi di applicazione della normativa del settore in cui si incontrano e si equilibrano le esigenze legate non solo al progresso tecnico e tecnologico, ma anche alla sicurezza sociale, all’ambiente e alla produzione.