La Guida tecnica CEI 31-108 completa il quadro normativo in materia di impianti elettrici nei luoghi con pericolo di esplosione.

Valutazione del rischio, leggi, norme e adattabilità a vari scenari, purché sia chiaro il confine tra impianto e utilizzatori o attrezzature di lavoro.
Vincenzo Matera (Segretario CEI/CT 44)
Un impianto elettrico temporaneo convive, seppur provvisoriamente, con un impianto elettrico utilizzatore permanentemente installato in un ambiente ordinario o particolare. Possiede specifiche qualità per far fronte all’uso e risponde ai requisiti generali o a misure di sicurezza più stringenti.
Può essere un nuovo impianto con materiali e apparecchiature elettriche nuove o usate che devono funzionare in svariati scenari, motivo per cui una scelta il più possibile universale e facilmente adattabile consente una maggiore opportunità di riutilizzo purché se ne riconoscano i limiti.
In questo palleggio di possibilità è opportuno identificare il confine tra impianti e utilizzatori in modo da evitare commistione di compiti e di responsabilità e procedere con attenta metodologia, che non può esimersi dalla normativa in quanto tale, dal condividerla per ridurre i rischi valutati e dalla volontà di fare bene e meglio.
Nel seguito dell’articolo, per ragioni di spazio limitato a qualche parte dell’impianto temporaneo, ci riferiremo ai “componenti elettrici” senza escludere le apparecchiature elettriche ed ogni parte (componente) dell’impianto temporaneo e alle “attrezzature di lavoro” o semplicemente alle “attrezzature” per indicare un generico carico: “utilizzatore” e “apparecchi utilizzatori”, utensili, oppure macchina o attrezzatura di lavoro che sia.
Definizioni
L’aggettivo “temporaneo” attribuisce all’impianto un periodo di tempo limitato: non è definitivo. Un periodo di tempo individuabile anche attraverso la normativa, per es. dalla Norma CEI 0-21, oppure maggiore con necessità di verifiche manutentive, ma pur sempre temporaneo.
Tra le varie definizioni normative ce n’è una (1998) che rende ancora oggi inequivocabile l’interpretazione, si tratta della Norma sperimentale CEI 64-15 “Impianti elettrici negli edifici pregevoli per rilevanza storica e/o artistica” con l’art. 10 dedicato agli impianti temporanei, il cui articolo 2.2 recita: “Impianto elettrico previsto per esigenze occasionali di limitata durata e che viene rimosso al termine di tali esigenze”; il Commento, ne specifica la necessità quando si verificano occasionali esigenze elettriche non risolvibili con gli impianti permanenti.
Entrano in gioco definizioni meno ricorrenti rispetto all’impianto elettrico utilizzatore: apparecchio utilizzatore trasportabile, portatile, mobile, movibile, che in qualche caso possono introdurre dubbi sulla scelta e soprattutto sul corretto utilizzo, quando al portatile, il mercato a pari titolo offre materiali in realtà trasportabili.
Un principio sembra abbastanza condivisibile:
Un allineamento normativo orizzontale, ossia tra varie norme che introducono questi apparecchi, potrebbe aiutare nell’univoca interpretazione.
Il confine
Ci chiediamo se sia accettabile individuare nelle prese a spina il punto dove termina l’impianto elettrico temporaneo, al pari dell’impianto elettrico utilizzatore, e dove iniziano le attrezzature di lavoro. Se tali attrezzature siano o non siano provviste di cavo di alimentazione con o senza presa a spina o addirittura con presa protetta e interbloccata (figura 1).
In questo modo può emergere il confine tra impianti e attrezzature: ad ogni attore un proprio compito.
L’impianto temporaneo è proprio caratterizzato, e con maggior importanza e a volontà, da prese a spina, quadri elettrici ASC o ACS corredati di prese a spina, cordoni prolungatori, avvolgicavo con prese a spina e adattatori, al punto tale da non poter ritenere escluso tutto ciò che a valle delle prese a spina si alimenta.
Quanto al confine normativo, si possono aprire diverse interpretazioni disquisendo su cosa è escluso o è incluso nell’impianto temporaneo, se esclude o comprende gli apparecchi utilizzatori fissi, trasportabili e mobili e i cavi di alimentazione fissi o flessibili che li alimentano.
La regola universale che emerge dalla normativa esclude dall’impianto elettrico temporaneo le attrezzature il cui confine può essere individuato:
Non è neanche escluso, come detto, che il confine risieda nella presa protetta e interbloccata appositamente dedicata all’alimentazione.
A monte di detti punti di alimentazione rientriamo nell’impiantistica e, a valle di essi, nell’equipaggiamento elettrico di bordo. Un concetto, questo, anche chiarito dalla stessa Guida CEI 64-17, dove le spine e i cavi di alimentazione di apparecchi utilizzatori portatili (mobili) o trasportabili e, aggiungiamo, o fissi, non costituiscono elemento dell’impianto di cantiere.
Il manuale d’istruzione che accompagna ogni apparecchio potrà confermare con certezza questo confine o, in sua malaugurata assenza, dovrà essere concordato e ben documentato tra i vari soggetti che concorrono all’esecuzione e all’utilizzo di tutto ciò che è temporaneo.
Valutazione del rischio
I requisiti tecnici e le misure di sicurezza legiferate e normate in genere rappresentano la regola dell’arte.
Quali requisiti minimi applicare non dipende dalla fedele ed asettica applicazione delle norme, ma dalla valutazione di tutti i rischi presenti in tutte le fasi di vita dell’impianto temporaneo (installazione, uso, manutenzione, smantellamento, pulizia, ecc.).
E’ utile affiancare a tale approccio il metodo di valutazione rappresentato dalla Norma UNI EN ISO 12100:1010-11 “Sicurezza del macchinario – Principi generali di progettazione Valutazione del rischio e riduzione del rischio”, di valenza mondiale nel campo del macchinario e nel metodo applicabile agli impianti, pur se non limitata ai rischi elettrici. E’ uno dei tanti metodi di valutazione, non l’unico (figura 2).
Origine dell’impianto elettrico temporaneo
L’impianto elettrico temporaneo può essere alimentato:
Ogni origine introduce precise regole tecniche e caratteristiche elettriche dell’alimentazione, da considerare nella scelta del potere di interruzione del dispositivo di protezione generale, reperibili conoscendo la sorgente autonoma oppure nello scenario normativo se dipendenti dalla rete pubblica (per es. Norma CEI 0-21 per la Bassa tensione – tabella 1 – e dalla Norma CEI 0-16 e Varianti per la media ed alta tensione sino a 150 kV in corrente alternata).
Scegliere un potere d’interruzione con valori di Icn o di Icu/Ics (1) non troppo bassi, consente un ampio margine di riutilizzo e una maggiore adattabilità ai vari scenari impiantistici.
L’origine introduce, altresì, prevedibili sovratensioni transitorie di origine atmosferica, di manovra e per guasti a terra che possono arrecare danni ai componenti elettrici e peggio ancora provocare un incendio.
Anche in questo caso, esistono riferimenti normativi, per esempio:
Un confronto tra limiti dell’impianto elettrico utilizzatore e del temporaneo può scongiurare prevedibili danni.
Quadri elettrici e collegamenti a terra
I quadri elettrici in conformità alla Norma CEI EN 61439-4 (2) hanno un largo impiego e il campo di applicazione della norma non si limita affatto ai soli cantieri, tanto da poterli identificare come “ACT”, “Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per costruzioni temporanee”. La marcatura (targa) dell’ASC è in genere fedele alla normativa (art. 6.1), ma le informazioni che accompagnano il quadro non sempre sono complete.
Il grado di inquinamento, l’altitudine, sono esempi di informazioni non sempre facilmente reperibili nonostante rappresentino chiari limiti all’uso sicuro dell’apparecchiatura e un vantaggio per chi la costruisce, la deve scegliere e la deve utilizzare. Per le caratteristiche costruttive e i dettagli tecnici si rimanda alla norma succitata. Una particolare attenzione merita il nodo di terra, sovente costituito da un unico morsetto di giunzione per conduttori di terra, di protezione, equipotenziali e funzionali.
Una soluzione che aumenta la probabilità di scollegamento dei conduttori, vuoi per insufficiente capacità di serraggio o vuoi per naturale allentamento, lasciando sconnesse le masse delle attrezzature che potrebbero andare in tensione per cedimento dell’isolamento e causare scossa elettrica per il malcapitato operatore.
La tecnologia offre sbarre di terra e morsetti a più vie che consentono, oggettivamente, di migliorare le connessioni e dare ordine ai collegamenti riducendo, di fatto, altri possibili rischi.
Cavo
Sui criteri di scelta dei cavi vi è ampia normativa, a partire dalla Norma CEI 11-17 (3) e a seguire le CEI UNEL e le Guide CEI; requisiti tali da non aggiungere qui alcun ché.
A fronte della flessibilità del cavo, indispensabile per la mobilità durante l’uso o durante le operazioni di re- cupero per fine utilizzo, si segnalano cavi tipo H07BQ-F e H07RN-F o equivalenti a quest’ultimo con guaina esterna resistente all’abrasione e all’acqua.
Pur essendo cavi flessibili le due tipologie di cavi hanno qualche differente caratteristica, come riassunto,
in sintesi, nella tabella 2 che rappresenta il confronto tra due costruttori.
In ogni caso, il mercato offre altre tipologie di cavo con sigle di designazione non normalizzate, che hanno idonee proprietà per questo tipo di utilizzo.
Una particolare attenzione merita il pressa cavo la cui funzione è fondamentale per la sicurezza.
Questo piccolo componente, a volte trascurato, evita che le sollecitazioni dovute alla trazione si ripercuotano sui morsetti terminali di collegamento causando il possibile distacco del conduttore di protezione (PE) e l’interruzione del collegamento a terra di quella massa che può andare in tensione per cedimento dell’isolamento. Si introduce, così, una chiara fonte di pericolo di scossa elettrica per l’operatore che la tocca.
Infortuni per tali cause sono purtroppo accaduti (4).
Prese a spina di tipo industriale
La presa è un dispositivo che permette di collegare a volontà un cavo flessibile ad un impianto fisso o due cavi flessibili utilizzando il dispositivo di accoppiamento.
Nella temporaneità ci si domanda se le prese a spina da usare possano essere d’uso domestico o similare, comunemente della serie civile (CEI 23-50:2007, Varianti ed Errata Corrige) o di tipo industriale (CEI EN 60309-2:2000 e amendment (5)) e se debbano essere interbloccate.
Cambia la legislazione, cambiano le regole per la prima immissione e utilizzo nello spazio UE e cambiano le norme con le relative prove.
La valutazione del rischio e la normativa applicabile nello specifico ambiente che ospita l’impianto elettrico temporaneo mi guidano nella scelta del tipo di presa a spina e se è richiesto l’interblocco con il dispositivo di sezionamento a monte o, in alternativa, un dispositivo di ritenuta che impedisca il distacco involontario.
Ma ciò non toglie che l’interblocco sia comunque necessario per evitare il probabile distacco involontario della spina e la possibilità di inserire o disinserire la stessa sotto cortocircuito, a prescindere dai requisiti prescritti dalla normativa applicabile in quel particolare ambiente.
Una soluzione, per così dire universale, che riduce ulteriormente il rischio residuo e meglio si adatta ai vari scenari è rappresentata dalle prese a spina di tipo industriale.
Grado di protezione delle prese a spina
Se ipotizzo che il componente elettrico debba resistere a getti d’acqua, ad un immersione temporanea (6) e ai getti d’acqua ad alta pressione e a temperatura elevata (pulizia), il suo grado di protezione minimo sarà contrassegnato con IPX5/IPX7/IPX9 (CEI EN 60529-1, A1 e A2) (7).
Qualora non abbia un idoneo grado di protezione, dovrò escludere con certezza che non se ne faccia uso improprio oppure adottare altri accorgimenti non impiantistici.
Quando il rischio residuo non sia stato oggettivamente eliminato o ulteriormente ridotto attraverso la consolidata tecnologia che offre il mercato, descriverò nel manuale le pertinenti avvertenze.
Analogo criterio per il grado di protezione meccanico.
Un sistema di codifica (IK) che indica il grado di protezione fornito da un involucro contro gli impatti meccanici dannosi.
Ad ogni indice IK corrisponde un energia espressa in Joule e specifiche prove di impatto previste dalle norme di prodotto (CEI EN 62262 e CEI EN 60068-2-75), i cui valori minimi sono comunque insufficiente di fronte a prevedibili maggiori impatti, anche se per cautela applicassi la raccomandazione normativa di almeno 50 Joule.
Escludere forti urti con una giusta collocazione dei componenti elettrici e proteggerli da queste eventualità è sempre la soluzione più indicata.
Senza troppo addentrarci spendiamo due parole sulla protezione contro il sovraccarico ed il cortocircuito.
Per le prese a spina con In 16 A, la prova di riscaldamento con- siste nel sovraccaricarle per un ora a una corrente alternata di 22 A (1,37 x In) – figura 3, dopo di ché la sovratemperatura sui morsetti collegati ad un cavo isolato in gomma U0/U 450/750 V di lunghezza non inferiore a due metri non deve superare i 50 K.
L’interruttore magnetotermico modulare che protegge il circuito delle prese a spina interviene entro un tempo convenzionale di un ora a 1,45 volte la In (16 A x 1,45 = 23 A).
L’intervento avviene con una corrente sensibilmente maggiore (+5%), ma entro un tempo di circa 15 minuti, come dimostrano le curve d’intervento tempo/corrente di un costruttore.
Se sono idonee le presa a spina protette con fusibile di tipo gGL da 16 A quando il fusibile interviene a 1,75…2,1 x In, è ragionevole pensare lo siano quando il circuito è protetto dall’interruttore magnetotermico.
E’ altrettanto ragionevole supporre non si presentino in tali condizioni sovratemperature pericolose; un’ipotesi abbastanza facile da testare in laboratorio per un possibile allineamento normativo, appurato che le prese a spina civili e industriali non sempre sono singolarmente protette.
Infine (CEI 64-8/4 art. 431.1 Nota 3), attenzione ai cavi flessibili utilizzati per alimentare i componenti elettrici o gli apparecchi utilizzatori collegati per mezzo di prese a spina agli impianti fissi, perché non è detto siano necessariamente protetti contro i sovraccarichi mentre la protezione dei medesimi cavi contro i cortocircuiti è normativamente ancora allo studio.
Cortocircuito sulle prese a spina
Quanto al cortocircuito, secondo la Parte 2 della Norma di prodotto (CEI EN 60309-2) le prese a spina d’uso industriale hanno (devono avere) una tenuta alla corrente minima di cortocircuito presunta di 10 kA, mentre per valori superiori rimanda alla Parte 1 che si riferisce a una prova di tenuta alla corrente di cortocircuito condizionale (art. 29).
Il circuito di prova è protetto da fusibili del tipo “gG” per applicazioni generali conformi alle prescrizioni della IEC 60269-1 e della IEC 60269-2 e di valore nominale identico a quelli della presa fissa e della relativa spina con il compito di limitare il cortocircuito.
La protezione contro il cortocircuito degli interruttori di manovra sezionatori può seguire le regole delle prese a spina o dell’energia specifica passante tollerata (I2 t).
La soluzione più universale è certamente rappresentata dalle prese a spina di tipo industriale con interblocco, dispositivo di protezione (fusibili o magnetotermico) e cablaggio realizzato con conduttori di sezione identica al campione provato e conforme alla normativa di prodotto citata dal costruttore.
Avvolgicavo
Avvolgicavo conformi alla normativa di prodotto CEI EN 61316:2000, identica alle corrispondenti IEC e EN “Avvolgicavi industriali”, oppure avvolgicavo conformi a normative non più recenti ma ancora in uso di tipo domestico e similare?
Nel primo caso, protetti contro le temperature eccessive attraverso limitatori di temperatura e/o limitatori di corrente a riarmo non automatico. Nel secondo caso, con protezione implicitamente delegata all’impianto elettrico utilizzatore.
La marcatura (targa) identifica le principali caratteristiche nominali (figura 4) il cui limite di potenza prelevabile, espressa in Watt, dipende dall’utilizzo del cavo avvolto e svolto nei limiti delle prove di funzionamento e di riscaldamento eseguite con un carico fittizio avente un fattore di potenza (cos ) pari a 1.
In siffatte condizioni, è possibile declassarne l’utilizzo di fronte a carichi con cos inferiore all’unità, tipico dei motori asincroni.
Dalla prova in funzionamento normale si passa alle due prove di riscaldamento.
La prima nell’uso ordinario (cavo avvolto e svolto) e la seconda in sovraccarico a 1,5 volte la potenza nominale dichiarata dal costruttore e con cavo completamente avvolto. Anche in questa prova, si attende il raggiungimento della stabilità termica oppure l’intervento del limitatore entro un tempo normativamente e costruttivamente non noto.
Successivi approfondimenti con qualche costruttore hanno individuato tempi massimi di 30 minuti e una semplice prova fatta dallo scrivente ha confermato un tempo di intervento non superiore a 23 minuti.
Le prove sono principalmente mirate al cavo perché le prese a spina devono già rispondere alle proprie norme di prodotto.
Nella norma non ci sono prove o misure della resistenza o dell’impedenza dell’anello di guasto. Le prove consistono nel verificare la resistenza dei collegamenti equipotenziali.
Una misura della resistenza e dell’impedenza dell’anello di guasto monofase, eseguita dallo scrivente su un avvolgicavo del 1990 a cavo svolto H07RN-F 3G2,5 mm2 di lunghezza 50 m alimentato da un impianto elettrico monofase (3 kW), ha dato valori di circa 1 Ω (8).
Questa informazione potrà essermi in qualche modo utile, se applicabile, nel dimensionamento dell’impianto elettrico temporaneo.
Protezione circuiti prese con differenziali
La protezione contro i contatti indiretti (Fault protection) mediante interruzione automatica con differenziali è in genere la più utilizzata e la più sicura.
Le disequazioni RE x Idn < UL nei sistemi TT o Zs x Idn < U0 nei TN, laddove applicabili, dovranno sempre essere verificate e lo saranno a maggior ragione adottando valori di corrente differenziale nominale (Idn) individuati dalla normativa e dai regolamenti nazionali vigenti negli ambienti ordinari e particolari.
Sul riconoscimento normativo dato al dispositivo di protezione differenziale ad alta sensibilità con Idn < 300 mA per mitigare il rischio di incendio non credo siano necessari commenti.
Documentazione e verifiche
Non sempre la documentazione è sinonimo di regola dell’arte nonostante l’ampio panorama di riferimenti normativi su come disegnare e cosa documentare.
I componenti, nuovi o usati che siano, devono sempre avere una propria connotazione; devono in qualche modo essere accompagnati da un manuale che faccia conoscere a cosa è interessato chi è, quando è nato ed è stato usato per la prima volta, come deve essere installato e messo in servizio, come funziona, come deve essere sottoposto a manutenzione e quali minimi risultati devo ottenere, quando, in relazione all’uso e ai propri limiti, è da prevederne la sostituzione e la sua alienazione e altre importanti informazioni sull’uso corretto e scorretto prevedibile.
Documentazione e verifiche devono quindi viaggiare contemporaneamente e se aggiungessimo il tasso dei guasti e il fine vita (life cycle) avremmo qualche elemento in più di giudizio.
Tale approccio potrebbe modificare i minimi valori di riferimento per giudicare idoneo l’impianto: ci rifaremo per es. alle norme impiantistiche e alle norme di prodotto, come nell’esempio della minima resistenza di isolamento verso terra dei circuiti di potenza, caso in cui tra vari componenti parte da 1000 Ω/V (ACS) per arrivare a 5 MΩ (prese a spina), a beneficio del valore maggiore grazie al quale potrò giudicare se tutto è idoneo oppure no.
Dichiarazioni di conformità
Sulla similarità ai cantieri si potrebbe disquisire facendo vivere la temporaneità e le influenze a cui si espone l’impianto in altri siti.
Una similarità raccolta dalla lettera-circolare Prot. n. 1212 del 23/03/2009, nella quale il Dipartimento dei VV.F. ha fornito importanti chiarimenti in ragione dei quali ritiene che l’obbligo della dichiarazione di conformità (art. 7 D.M. 37/2008), rilasciata dall’impresa al termine dei lavori, previa effettuazione delle verifiche, ricade anche agli impianti temporanei realizzati nelle attività soggette a vigilanza antincendio disciplinati dal D.M. 22-2-1996 n. 261 “Regolamento recante norme sui servizi di vigilanza antincendio da parte dei Vigili del fuoco sui luoghi di spettacolo e trattenimento” pubblicato nella G.U. 16 maggio 1996, n. 113.
Quando non vi è un obbligo giuridico di rilascio della dichiarazione di conformità, deve valere il buon senso.
Nell’allegato B della Guida CEI 64-17 sui cantieri, che potremmo ragionevolmente ritenere valida in tutti i casi di temporaneità, ci sono due esempi di dichiarazione (B.1 e B.2), certamente da aggiornare, ma comunque, concettualmente, un buon riferimento.
Conclusioni
Ci sono regole tecniche comuni e altre meno comuni, come per gli ambienti ordinari e quelli particolari, che risolvono le necessità dell’impianto temporaneo. Ma le scelte dipendono a priori dalla valutazione del rischio che non può prescindere dalla conoscenza dei limiti di ogni componente elettrico e da tutte le ipotesi d’uso corretto e scorretto per quanto ragionevolmente prevedibile.
Regole tecniche che possono ben valutare il riutilizzo dell’impianto o parti di esso e che orientano la scelta verso soluzioni il più possibile adattabili alla coesistenza con vari scenari per ridurre i rischi entro limiti tollerabili.
Impianti temporanei corredati di adeguata documentazione per poter progettare, installare, utilizzare, veri- ficare e manutenere fino al fine vita ed al proprio smaltimento.
Un pensiero lo rivolgo infine alla consultazione dei rapporti sugli infortuni, anzitempo il Politecnico di Torino ed oggi <<Informo>> a cura dell’INAIL per gli infortuni mortali e gravi sul lavoro (non solo elettrici).
Consultarli per conoscerne la dinamica e i relativi fattori (NdA magari estendendoli a tutti gli ambienti e im- plementando dati su eventuali referti clinici e sentenze della corte di cassazione penale), rattrista di certo l’animo per quanto accaduto, ma con altrettanta certezza accresce la cultura della sicurezza al di là delle norme e la volontà di fare bene e meglio per evitare ciò che può e deve essere evitato: l’infortunio.
(1) Negli interruttori automatici modulari di tipo domestico e similare (CEI EN 60898-1) il potere di interruzione no- minale è indicato con Icn mentre in quelli per uso industriale (CEI EN 60947-2) Icu è il potere di interruzione estremo e Ics quello di servizio.
(2) Parte 4: Prescrizioni particolari per quadri per cantiere (ASC); per la versione inglese ACS, Variante 1, “Low voltage switchgear and controlger assembly for construction sites”.
(3) CEI 11-17:2006 e V1 2011 “Linee in cavo”.
(4) Rapporto su infortuni elettrici dal 1960 al 1987 Politecnico Torino con la collaborazione di ISPESL, CNR, Ministero Interno e favorita da AEIT, CEI,
(5) In corso lo sviluppo della quinta edizione IEC 60309 parte 1 e 2 con pubblicazione prevista nel dicembre 2018.
(6) Il punto più basso di involucri alti meno di 850 mm deve essere posto 1000 mm al di sotto della superficie dell’ac- qua; punto più alto di involucri di altezza > 850 mm deve essere al di sotto di 150 mm della superficie dell’acqua (CEI EN 60529-1).
(7) Il simbolo raffigurante una o due gocce d’acqua inscritte nel triangolo presente nelle prese a spina industriali rispon- denti alle vecchie norme significa protetto contro gli spruzzi d’acqua (IPX4 – una goccia) e i getti (IPX5 – due gocce).
(8) Misura con strumento UNILAP 100 (Rs – resistenza anello di guasto fase/neutro) e con Impmeter Thytronic (Zs – impedenza anello di guasto fase/neutro). Rs/Zs = 1,15.