Checklist Operativa Per L’equipaggiamento Elettrico Delle Macchine (EN 60204-1)

La Direttiva Macchine 2006/42/CE richiede che tutti i pericoli dovuti all’energia elettrica siano evitati o ridotti al minimo (punto 1.5.1 dell’Allegato I). Per soddisfare questo requisito, il costruttore dell’equipaggiamento elettrico applica gli obiettivi di sicurezza della Direttiva Bassa Tensione 2014/35/UE.

La norma EN 60204-1 è lo strumento tecnico che permette di dimostrare la conformità a questi obiettivi e si applica a:

• equipaggiamenti elettrici, elettronici ed elettronici programmabili delle macchine;

• a partire dal punto di connessione all’alimentazione della macchina;

• per tensioni nominali fino a 1000 V AC o 1500 V DC.

  
  

Gli obiettivi principali della norma sono:

1. garantire la sicurezza di persone e beni;

2. assicurare la coerenza della risposta ai comandi (la macchina deve comportarsi in modo prevedibile);

3. favorire la facilità di manutenzione dell’equipaggiamento elettrico.

Il documento SUVA ricorda che non sostituisce il testo della norma ma ne offre solo una panoramica: per la conformità formale serve sempre la consultazione della EN 60204-1 completa.

Panoramica dell’equipaggiamento elettrico della macchina

Lo schema riportato a pagina 2 del documento mostra l’equipaggiamento elettrico come un insieme integrato di:

• morsetti di ingresso e dispositivi di sezionamento/interruzione;

• alimentazione elettrica e ambiente di installazione;

• collegamenti equipotenziali di protezione;

• circuiti e funzioni di comando e controllo;

• quadri elettrici e involucri delle apparecchiature;

• cavi, conduttori e tecniche di cablaggio;

• motori ed elementi di macchina comandati;

• accessori, prese e illuminazione locale;

• sistemi di marcatura, documentazione tecnica e verifiche finali.

La logica è semplice: la sicurezza elettrica non si gioca su un singolo dispositivo, ma su un insieme coordinato di misure.

Morsetti di alimentazione e dispositivi di sezionamento (par. 5)

Ogni macchina deve essere dotata di dispositivi che consentano di:

1. Sezionare l’alimentazione

   • Un dispositivo di sezionamento principale (per esempio un interruttore sezionatore) che permetta di disconnettere in modo visibile e sicuro l’intera macchina dalla rete.

   • Deve essere facilmente accessibile, identificabile e, se necessario, bloccabile in posizione “OFF” (ad esempio per lavori di manutenzione).

2. Interrompere per prevenire avviamenti inattesi

   • È richiesto un dispositivo che impedisca avviamenti non intenzionali al ritorno dell’alimentazione (es. dopo un’interruzione di rete).

   • Spesso ciò si ottiene con logiche di comando che richiedono un nuovo impulso di avvio dopo il ripristino dell’energia.

3. Sezionare l’equipaggiamento elettrico

   • Sezionamento di singoli circuiti o parti della macchina (es. quadro ausiliario, circuiti di potenza, circuiti di comando) per lavori localizzati.

4. Proteggere contro accensioni non autorizzate o errate

   • Misure come selettori a chiave, parzializzazione dei comandi, protezioni software e procedure per evitare manovre di personale non autorizzato o errori banali.

Protezione contro la scossa elettrica (par. 6)

La norma distingue chiaramente tra pericoli e misure di protezione.

4.1 Pericoli principali

Secondo il documento, i pericoli sono:

• scossa elettrica;

• effetti termici:

  • sovraccarico (a lungo termine),

  • cortocircuito (a breve termine);

• effetti collaterali:

  • radiazioni (ad es. UV da archi elettrici),

  • scoppio o esplosione,

  • sollecitazioni meccaniche su sbarre e cavi,

  • fenomeni di decomposizione elettrochimica.

4.2 Misure di protezione

Le misure sono articolate su tre livelli:

1. Protezione di base (contatti diretti) – protezione in assenza di guasto:

   • involucri e coperture;

   • isolamento delle parti attive;

   • ostacoli e distanze di sicurezza.

2. Protezione in caso di guasto (contatti indiretti) – protezione quando si verifica un difetto:

   • collegamento delle masse metalliche al conduttore di protezione (PE) – apparecchi di classe I;

   • utilizzo di isolamento doppio o rinforzato – apparecchi di classe II;

   • utilizzo di bassissima tensione di protezione (PELV) – apparecchi di classe III.

3. Protezione supplementare

   • Uso di interruttori differenziali (RCD) per interrompere automaticamente il circuito in caso di correnti di guasto verso terra (ad esempio 30 mA per protezione delle persone).

Protezione dell’equipaggiamento (par. 7)

Oltre alle persone, la norma si occupa anche della protezione del materiale e della macchina. Le misure devono proteggere contro:

• sovracorrenti da cortocircuito (interruttori automatici, fusibili, limitatori);

• sovraccarico dei motori o perdita di raffreddamento (relè termici, sonde termiche, sorveglianza temperatura avvolgimenti);

• temperature anomale all’interno dei quadri o sui componenti;

• interruzioni o cali di tensione (undervoltage relays, logiche anti-riavvio);

• velocità eccessiva di parti di macchina (controllo di velocità, limitatori);

• guasti verso terra / correnti residue;

• sequenza errata delle fasi (soprattutto per motori trifase);

• sovratensioni di origine atmosferica o dovute a manovre (scaricatori, filtri, soppressori di sovratensione).

Collegamenti equipotenziali (par. 8)

I collegamenti equipotenziali servono a uniformare il potenziale elettrico delle parti metalliche per limitare le tensioni di contatto.

La norma distingue:

1. Collegamenti equipotenziali di protezione

   • Riguardano le parti conduttive accessibili della macchina e le parti conduttive estranee (tubazioni metalliche, strutture, ecc.).

   • Collegati al conduttore di protezione (PE) in modo da garantire la protezione contro i contatti indiretti.

2. Collegamenti equipotenziali funzionali

   • Hanno lo scopo di ridurre disturbi elettrici o effetti di errori di isolamento su apparecchiature sensibili (es. elettronica di controllo, sistemi di misura).

In entrambi i casi occorre dimensionare e realizzare i conduttori in modo idoneo, con connessioni affidabili e protette dalla corrosione.

Circuiti e funzioni di comando e controllo (par. 9)

Questa parte riguarda l’architettura dei circuiti di comando e il loro comportamento.

Elementi fondamentali:

• Tensioni dei circuiti di comando
  Utilizzo di trasformatori di comando, circuiti PELV e separazione galvanica per ridurre il rischio elettrico sugli organi di comando e sui dispositivi montati esternamente al quadro.

• Funzioni di avviamento e arresto

  • avviamento intenzionale (pulsante, selettore, ecc.);

  • arresto normale (stop);

  • arresto di emergenza (E-STOP) con caratteristiche specifiche e ben riconoscibile.

• Modi di funzionamento
  Standard (automatico, manuale) e speciali (regolazione, manutenzione, setup) con logiche di selezione che evitino comandi ambigui.

• Interblocchi dei ripari mobili
  I ripari devono essere interbloccati in modo che:

  • l’apertura del riparo interrompa o renda sicuro il movimento pericoloso;

  • la chiusura del riparo non provochi da sola il riavvio: è richiesto un nuovo comando di start.

• Comportamento in caso di guasto
  I circuiti di comando devono essere progettati per passare a una condizione sicura in caso di alcuni guasti prevedibili (ad es. interruzione di un conduttore, perdita di alimentazione ausiliaria, ecc.).

Interfaccia uomo-macchina e dispositivi di comando (par. 10)

Questa sezione si occupa dei comandi montati sulla macchina, al di fuori degli involucri.

8.1 Posizionamento ed ergonomia

Secondo il documento:

• gli organi di regolazione devono essere facilmente raggiungibili;

• l’altezza deve essere ≥ 0,6 m dal piano di servizio;

• i dispositivi che richiedono interventi frequenti devono essere in zona sicura (fuori dalla zona pericolosa);

• il rischio di azionamenti accidentali deve essere minimo (es. tasto di avvio con collare di protezione).

8.2 Grado di protezione IP

I dispositivi esterni devono avere il grado di protezione IP adeguato all’ambiente (polveri, umidità, lavaggi, ecc.), come richiamato anche nell’Allegato B.

8.3 Colori e marcatura dei comandi

Il riquadro a pagina 4 del documento riporta la tabella EN 60204-1 §10.2.1 sui colori dei pulsanti:

In sintesi:

• Rosso: arresto / emergenza, funzioni di sicurezza.

• Giallo: condizioni anomale o di attenzione.

• Verde: avvio, marcia, funzioni positive.

• Nero / grigio / bianco: comandi generici.

• La combinazione pulsante rosso su fondo giallo è tipica dell’arresto di emergenza.

I comandi devono essere marcati con pittogrammi o testi chiari, coerenti con la funzione.

Apparecchiature di comando: ubicazione, montaggio, involucri (par. 11)

Questa parte definisce le regole per l’installazione dei componenti elettrici nei quadri:

• punti di connessione (morsetti e apparecchi) ≥ 0,2 m sopra il piano di servizio;

• dispositivi che richiedono interventi di manutenzione o regolazione tra 0,4 m e 2 m;

• nessun dispositivo che necessita di manutenzione/regolazione deve essere posto a > 2 m;

• le apparecchiature devono essere facilmente accessibili per operatività e manutenzione, con spazio sufficiente davanti al quadro.

Gli involucri devono essere adatti all’ambiente (grado IP, resistenza meccanica, eventuale ventilazione/raffreddamento).

Conduttori e cavi (par. 12)

I cavi e i conduttori devono essere scelti in funzione:

• della corrente da trasportare;

• del metodo di installazione (in canalina, in tubo, a vista, nel terreno, ecc.);

• del raggruppamento di più cavi;

• del materiale del conduttore (rame/alluminio) e dell’isolamento;

• della temperatura ambiente;

• del luogo di impiego (interno quadro, su macchina in movimento, cavo flessibile, catena portacavi);

• della lunghezza e sezione, con attenzione alla caduta di tensione.

Occorre distinguere i diversi tipi di conduttori: potenza, comando, misura, protezione (PE, PEN), con identificazione e colori corretti.

Tecniche di cablaggio (par. 13)

Questa sezione definisce come vanno installati e collegati conduttori e cavi, sia all’interno sia all’esterno degli involucri:

• instradamento ordinato in canaline, passerelle, tubazioni;

• separazione, ove necessario, tra cavi di potenza e cavi di comando/segale per limitare interferenze;

• uso di pressacavi e passaggi che proteggano dai danneggiamenti meccanici;

• marcatura e identificazione dei conduttori e dei cavi coerente con gli schemi elettrici.

Accessori e illuminazione (par. 15)

La norma tratta anche:

• prese di corrente per uso ausiliario o manutenzione;

• illuminazione locale della macchina (interno ripari, zone di lavoro, interno quadri).

Il documento  ricorda che:

• le prese con corrente nominale ≤ 20 A devono essere dotate di un interruttore differenziale (RCD) con corrente nominale ≤ 30 mA, a protezione delle persone.

Marcatura, segnali di avvertimento e designazioni (par. 16)

La marcatura è fondamentale per l’identificazione sicura della macchina e dei suoi rischi.

13.1 Segnali di avvertimento

Devono essere presenti segnali contro:

• pericoli di scossa elettrica (simbolo fulmine);

• superfici calde;

• altri pericoli specifici dovuti all’equipaggiamento elettrico.

13.2 Marcatura dell’equipaggiamento

La targhetta di identificazione (esempio illustrato a pagina 5 del documento) deve indicare almeno:

CE16-1_I

• nome o marchio del fabbricante/fornitore;

• tipo o modello della macchina/equipaggiamento;

• numero di serie;

• tensione nominale (es. 400 V), numero di fasi, frequenza;

• corrente nominale o potenza;

• eventuali marchi di certificazione richiesti.

13.3 Designazioni di riferimento

Tutti i componenti elettrici devono avere una designazione di riferimento coerente con gli schemi (es. Q1, F1, K1, M1, ecc.), per facilitare diagnostica e manutenzione.

Documentazione tecnica (par. 17)

Il costruttore deve fornire una documentazione che permetta:

• l’installazione corretta;

• l’esercizio sicuro;

• la manutenzione e la ricerca guasti.

Le informazioni devono essere fornite nella lingua concordata con l’utilizzatore (vedi Allegato B) e devono essere proporzionate alla complessità dell’equipaggiamento elettrico.

La documentazione normalmente include:

• schemi elettrici unifilari e multifilari;

• disegni del layout del quadro;

• elenco componenti (bill of materials);

• dati tecnici e tarature (interruttori, relè, RCD, ecc.);

• piani di manutenzione e istruzioni operative;

• dichiarazioni di conformità e manuale di istruzioni.

Verifiche dell’equipaggiamento elettrico (par. 18)

La EN 60204-1 richiede verifiche individuali prima della messa in servizio della macchina. Il documento elenca le prove:

a) Conformità alla documentazione tecnica

• controllo visivo che l’installazione corrisponda agli schemi e ai disegni.

b) Continuità del circuito del conduttore di protezione (PE)

• misurazione della resistenza tra le masse e il punto di connessione del PE.

c) Protezione mediante interruzione automatica dell’alimentazione

• verifica delle condizioni per l’intervento automatico delle protezioni (fusibili, interruttori, RCD).

d) Prova di resistenza dell’isolamento

• misurazione della resistenza di isolamento tra circuiti attivi e masse.

e) Prova di tensione

• applicazione di una tensione di prova (dielettrica) per verificare l’isolamento.

f) Protezione contro le tensioni residue

• verifica che, dopo lo spegnimento, non permangano tensioni pericolose oltre i tempi ammessi.

g) Revisione dei requisiti pertinenti al paragrafo 8.2.6

• riguarda specifiche condizioni di equipotenzialità / protezione, se applicabile.

h) Prove funzionali

• verifica del corretto funzionamento di comandi, interblocchi, arresti, modalità di funzionamento.

Quando esiste una norma di prodotto specifica per la macchina, essa può dettagliare meglio il campo e le modalità delle verifiche.

Allegato B – Questionario per l’equipaggiamento elettrico

L’Allegato B elenca le informazioni che l’utilizzatore dovrebbe fornire al costruttore, tra cui:

• grado di protezione IP richiesto;

• condizioni ambientali (temperatura, polvere, umidità, vibrazioni, atmosfere pericolose);

• tolleranza della tensione di rete disponibile;

• richiesta di separare il conduttore di neutro in corrispondenza del dispositivo di sezionamento generale;

• lingua della documentazione tecnica e delle targhette;

• eventuali normative settoriali supplementari.

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