Analisi di un caso pratico: cablaggio di un quadro elettrico La presente sezione del sito vuole illustrare, mediante l’ausilio di fotografie relative ad un caso pratico, le varie fasi che costituiscono la realizzazione di un quadro elettrico. Nel caso in esame è stato considerato un quadro elettrico di automazione(1) in quanto generalmente più complesso di un quadro elettrico di distribuzione(1); tuttavia i passaggi che verranno indicati sono comuni per entrambe le tipologie.

(1) Quando si parla di quadro elettrico di automazione ci si riferisce ad un quadro di protezione, comando e controllo di un impianto a bordo macchina o di un impianto specifico (centrale termica, centrale trattamento acque, ecc.). Un quadro di automazione prevede quindi la presenza di salvamotori, relè, selettori, spie, ecc. Generalmente i componenti di un quadro elettrico di automazione (ad eccezione di pulsanteria e spie) non sono accessibili. Quando invece si parla di quadro elettrico di distribuzione ci si riferisce ad un quadro elettrico da cui si diramano solo linee di alimentazione (di altri quadri, delle luci, delle prese, ecc.). Generalmente la carpenteria di un quadro elettrico di distribuzione è di tipo modulare ed i componenti sono accessibili.

Il caso studio si ripartisce in 8 fasi:

- fase 1 - progettazione costruttiva - fase 2 - attività propedeutiche al cablaggio - fase 3 - posizionamento canalizzazioni e componenti - fase 4 - cablaggio - fase 5 - apposizione della porta in vetro e dei pannelli laterali - fase 6 - apposizione targhette identificative - fase 7 - verifiche visive e strumentali secondo CEI EN 60439-1 e CEI EN 60204 - fase 8 - Stesura della dichiarazione di conformità e stesura documentazione as built

QUADRO ELETTRICO DI

AUTOMAZIONE

QUADRO ELETTRICO DI

DISTRIBUZIONE

Fase 1 – progettazione costruttiva Sviluppo dello schema elettrico multifilare (o unificare nel caso di quadri di distribuzione) e funzionale. Anche se lo schema è già stato sviluppato da un punto di vista “prestazionale” da uno studio di progettazione è sempre opportuno riprenderlo e definire i particolari costruttivi che per ovvi motivi sono esclusi in fase di progettazione (siglatura dei componenti, numerazione dei fili e dei morsetti, tipologie delle morsettiere, potenza e tipologia di eventuali trasformatori servizi ausiliari, ecc.).

Una volta definito lo schema dovranno essere individuati i vari componenti (marca, modello, dimensioni, ecc.) e dovrà essere sviluppato il layout della carpenteria.

Mi preme a questo punto sottolineare che esistono in commercio ottimi software per la realizzazione di quanto sopra indicato, ma è importante capire che questi non possono sostituirsi all’esperienza ed alla professionalità dell’impiantista elettrico in quanto restano comunque sempre e solo meri strumenti di lavoro.

Schema multifilare Schema funzionale

Definizione del layout

interno quadro

Fase 2 – attività propedeutiche al cablaggio Una svolta sviluppato il progetto costruttivo è necessario procedere alla realizzazione delle tessere identificatrici di cavi, morsetti e componenti. Questa attività può essere svolta mediante sistemi di siglatura automatica oppure manuale ( in questo secondo caso si può procedere alla siglatura di cavi e morsetti anche in fase di cablaggio)

Fase 3 – Posizionamento canalizzazioni e componenti Sulla base dei disegni costruttivi prodotti si provvederà all’installazione delle canaline da cablaggio e dei componenti sulla piastra di fondo del quadro verificando che la soluzione adottata sia idonea ed apportando eventuali modifiche.

Siglatura automatica

tessere identificatrici

Posizionamento canaline da cablaggio Posizionamento componenti

Tutti i componenti dovranno essere dotati di sigla identificativa al fine di ridurre al minimo eventuali errori in fase di cablaggio.

Identificazione di ogni singolo componente

Una volta posizionati i componenti sulla piastra di fondo è indispensabile provvedere alla foratura della porta del quadro elettrico al fine di posizionare la pulsanteria e le spie necessarie (operazione da effettuarsi unicamente per quadri elettrici di automazione). Per detta operazione è indispensabile prima di tutto individuare la posizione dei componenti secondo quanto previsto in fase di progettazione costruttiva.

Layout porta sviluppato in fase di

progettazione costruttiva

Tracciamento della griglia di posizionamento

“Bullinatura” dei punti di foratura

Definita la griglia di posizionamento si può procedere alla foratura della porta. La foratura può essere realizzata mediante classiche frese di taglio oppure mediante punzoni (la seconda soluzione offre risultati migliori in minor tempo). Forata la porta si passa al posizionamento dei componenti su di questa.

Foratura della porta tramite punzone Foratura ultimata

Posizionamento canaline a servizio spie e

pulsanteria Posizionamento spie e pulsanteria (retro

porta)

Fase 4 – cablaggio Giunti a questo punto si passa alla fase di cablaggio vera e propria. Per il collegamento dei cavi è sempre consigliabile l’uso di puntalini. E’ bene evidenziare che i cavi afferenti alla pulsanteria e le spie sulla porta saranno cablati in un secondo momento con la piastra di fondo posizionata all’interno della carpenteria. In questa fase vengono lasciati sufficientemente lunghi per poter essere agevolmente collegati in seguito.

Fase iniziale del cablaggio

Cablaggio in fase di ultimazione

Puntalini

Terminati i collegamenti dei cavi si possono chiudere le canaline coi relativi coperchi, posizionare la piastra di fondo entro la carpenteria e la porta sulle cerniere predisposte Nota: Qualora per difficoltà di consegna da parte del fornitore mancassero dei componenti è possibile predisporre i cavi e collegarli una volta a disposizione.

Chiusura delle canaline Posizionamento della piastra di fondo

entro la carpenteria

Posizionamento della porta

Si passa quindi al collegamento dei componenti installati sulla porta

Fasi iniziali cablaggio della porta

Cablaggio della porta ultimato

Fase 5 – apposizione della porta in vetro e dei pannelli laterali Ultimati i collegamenti si passa alla fase terminale del cablaggio: l’apposizione dei pannelli laterali e della porta in vetro frontale.

Apposizione della porta in vetro

Apposizione dei pannelli laterali

Fase 6 – apposizione targhette identificative Si realizzano quindi le targhette identificative della pulsanteria di comando sul fronte quadro.

Identificazione della pulsanteria

Fase 7 – verifiche visive e strumentali secondo CEI EN 60439-1 e CEI EN 60204 Resta da verificare che quanto realizzato sia funzionale e soddisfi i requisiti previsti dalle vigenti normative. Vengono pertanto esaminati a campione alcuni collegamenti che devono rispondere a quanto previsto a progetto e si verifica visivamente l’idoneità strutturale del quadro. In seguito al superamento della verifica visiva viene alimentato il quadro elettrico e viene verificato che tutto funzioni correttamente simulando le modalità di comando e controllo previste Infine si passa alla verifica strumentale del quadro elettrico secondo quanto previsto dalla norme CEI EN 60439-1 e CEI EN 60204.

Verifiche visive e funzionali

Verifiche strumentali

Fase 8 – Stesura della dichiarazione di conformità e stesura documentazione as built Utilizzando i moduli predisposti vengono redatti la dichiarazione di conformità ed i relativi allegati Si procede inoltre alla redazione della documentazione as built (come costruito) del quadro che tiene conto di eventuali varianti introdotte in fase di cablaggio