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1. 30 Palazzoli motore con rotore bloccato per un guasto meccanico il circuito elettrico sano il guasto meccanico oppu re a causa di un carico ec cessivo derivato dal circuito prese oppure dovuto ad un coefficiente di contempo raneit occasionalmente maggiore di quello previsto nel progetto dell impianto FOCUS SOVRACORRENTI NEI CAVI L EFFETTO DELLE SOVRACORRENTI degrado dell isolante del cavo fino a provocare il cortocircuito temperature del componente elettrico e del cavo tali da innescare il materiale combustibile con cui sono costruiti temperature del componente elettrico e del cavo tali da innescare ma teriali combustibili nelle vicinanze SOVRACORRENTI DI BASSA INTENSIT PERSISTENTI PER TEMPI LUNGHI NON INTERROTTE DAI DISPOSITIVI DI PROTEZIONE INNESCANO L INCENDIO 4 1 1 2 Cortocircuito Per cortocircuito s intende la condizione anomala di funzionamento che determina un guasto La corrente di cortocircuito si pu stabilire a seguito di un guasto ad esempio un collegamento a bassissima impedenza che viene ad instaurarsi tra le fasi di un circu ito tra di esse e la terra o pi in generale tra parti a differente tensione di macchi ne o impianti In questo caso si parla di cortocircuito franco e la corrente di guasto assume un valore molto pi elevato di quello relativo al normale funzionamento La corrente di cortocircuito deve pertanto essere interrotta a tale scopo le norme impiantistic
2. Un fenomeno da non trascurare 1987 TuttoNormel 12 89 Indagine statistica Le cause d incendio D Addato M 1989 TuttoNormel 02 97 Indagine IMQ TuttoNormel l elettricit uccide ancora Carre scia V 1989 TuttoNormel 08 01 Luoghi di pubblico spettacolo e attivit alberghiere Dieci anni di incendi D Addato M 2001 TuttoNormel 10 05 Incendi elettrici D Addato M 2005 TuttoNormel 09 08 Incendi nei locali di pubblico spettacolo Italia 1995 2005 D Addato M 2008 Tuttonormel Supplemento Gennaio 2005 Gli incendi elettrici TuttoNormel 02 89 Gli incendi elettrici Capasso F 1989 TuttoNormel 03 02 Quando l arco ci mette lo zampino Farina G 2002 Paper PCIC 2009 EC 60079 0 5th edition one year later Explosive dust atmo spheres IEC EN 61241 parts O and 1 turn to series IEC 60079 parts 0 and 31 Martina M Scaburri A Documento redatto da Ing Mirko Martina e Avv Francesco Menini Attenzione per ogni forma di pubblicazione e o impiego anche per estratto del documento INCENDIO NEGLI IMPIANTI ELETTRICI INNESCO E PROPAGAZIONE MESSA IN SICUREZZA si richiede di citare la fonte Palazzoli S p A Industria Elettrotecnica Palazzoli 111 La gamma e le sue applicazioni TERZIARIO INDUSTRIALE RISCHIO INDUSTRIALE OUTDOOR INCENDIO PESANTE MULTIMAX i ALUPRES topTER TAIS TRE topTER LAU ENT LETTER Termoindurente Alluminio Termoindurente Alluminio Alluminio Acci
3. componenti devono essere ubicati o protetti in modo da non essere sog getti allo stillicidio di eventuali combustibili liquidi se le sostanze combustibili occupano un volume ben definito prevedibile e controllato ad esempio un sistema di immagazzinaggio automatico sia le regole generali che quelle specifiche si applicano soltanto nel volume circostante il materiale combustibile o 1 5 m IN ORIZZONTALE IN TUTTE LE DIREZIONI non oltre le pa reti o 1 5 m IN VERTICALE VERSO IL BASSO non oltre il pavimento o 3 m IN VERTICALE VERSO L ALTO non oltre il soffitto nel resto del compartimento gli impianti elettrici possono essere ordinari 104 Palazzoli 12 Responsabilit penali del progettista fabbricante fornitore installatore ed utilizzatore degli impianti alla luce della normativa vigente La presente relazione tratter il tema della responsabilit penale e civile dei soggetti prevenzionali che a vario titolo e nelle rispettive sfere di competenza intervengo no nella gestione di impianti elettrici e di strutture ad atmosfere esplosive ATEX mantenendo un caposaldo iniziale la struttura normativa generale che configura tali responsabilit art 43 c p artt 22 23 24 57 79 80 81 D Lgs 9 aprile 2008 n 81 d ora in poi Testo Unico o T U artt 2043 e 2087 c c L 186 68 ha un tratto comune a tutte le figure che interagiscono con le problematiche connesse alla sicu rezza degli impianti elettrici e delle
4. realizzare ad esempio prevedendo cassette metalliche con grado di protezione IP24X FOCUS Cavi non propaganti Per installazione di cavi iet DUUM tnt i i B singoli o distanziati di 25 cm la fiamma CEI 20 35 i dell impianto devono avere le Per analogia j Per installazione di cavi in stesse Cavi non propaganti fascio fino al quantitativo caratteristiche di l incendio CEI 20 22 del fascio di prova non propagazione capitolo 8 AD ECCEZIONE Y Caviln tubo metallica o isolarite Nesti componenti dell impianto incassati nella incassato in struttura non combustibile prescrizione Retiapslogta sutura ontom Beo ibsin particolare per i Mibopagerlone cavi Cavi in tubo o canale metallici a vista componenti dell impianto con analoghe con grado di protezione IP24X li CAVI SENZA Per analogia caratteristiche ad esempio custodie PARTICOLARI metalliche con IP24X r REQUISITI CONTRO Cavi ad isolamento minerale a vista LA PROPAGAZIONE senza guaina non metallica esterna Palazzoli 61 7 L IMPIANTO ELETTRICO A SERVIZIO DEGLI IMPIANTI DI SICUREZZA Nei luoghi a rischio di incendio l impianto elettrico deve alimentare gli impianti necessari alla gestione dell emergenza in caso di incendio e che garantiscano la si curezza in caso di esodo dei locali l impianto elettrico di sicurezza sempre un impianto separato dall ordinaria ali mentazione e ha l importante compito di funzionare quando serve al mani
5. 2h ascensori montalettighe antincendio intervento lt 15 s durata 2h pompe antincendio e sistema automatico di estinzione intervento 15 s durata 2h 62 Palazzoli Per mantenere le caratteristiche richieste necessario che l impianto funzioni per il tempo necessario all evacuazione e ai tempi fissati dalla legge anche quando l incendio in corso nelle fasi iniziali dell incendio ignizione e propagazione che gli impianti di sicu rezza devono funzionare per segnalare allarmi e permettere alle persone l evacua zione Quando l incendio si avvicina al flash over i prodotti della combustione fumi e gas tossici probabile abbiano gi fatto danni irreparabili per la vita delle persone Per questo motivo la parte dell impianto elettrico pi critica e che deve resistere al fuoco sono le condutture che alimentano gli impianti di sicurezza E fondamentale che gli utilizzatori lampade di sicurezza ascensori antincendio pompe antincen dio non coinvolte direttamente dall incendio ma necessarie a consentire la fuga continuino a funzionare Al fine di evitare che i cavi che alimentano l impianto di sicurezza possano bruciare se coinvolti nell incendio sono richieste condutture resistenti al fuoco Una conduttura pu essere resistente al fuoco per costruzione quando il tubo incassato in struttura di un determinato REI oppure realizzata con cavi resistenti al fuoco cavi che continuano a funzionare anche se i
6. materiale plastico che producono fumi e gas tossici 4 Che l obiettivo pratico l impedire l accensione di un incendio e nel caso si verificasse circoscrivere il fuoco preferibilmente all interno dell involucro della costruzione elettrica Infine operare la scelta definitiva del materiale plastico della costruzione elettri ca con le idonee caratteristiche di Glow Wire HB V HWI e Al oppure scegliere costruzioni in materiale metallico Palazzoli 91 9 1 4 Indice di resistenza alla traccia CTT materiali plastici vengono utilizzati in primo luogo in qualit di isolanti Pertanto nella costruzione delle apparecchiature elettriche che portano corrente interrut tori sezionatori prese a spina ecc sono di fondamentale importanza le qualit dielettriche del materiale isolante Abbiamo visto che in presenza di inquinamento polvere ecc potrebbe verificarsi il fenomeno del tracking La definizione dell indice di resistenza alla traccia di un materiale fornisce una indi cazione sulla tensione che il materiale riesce a sopportare prima di cedere quando sulla sua superficie si stabilisce un arco elettrico La prova consiste nell applicare una tensione superficiale su un provino del mate riale attraverso due elettrodi opportunamente distanziati Si fanno cadere dall alto delle gocce di elettrolita si manifesta un arco elettrico e si interrompe il flusso delle gocce quando si accende una fiamma persistente oppure ter
7. ovvio che se un incendio alimentato da materiali combustibili presenti nell am biente fino a propagarsi attraverso questi l impianto elettrico ne investito e vie ne distrutto Ma se l origine dell incendio coinvolge nelle fasi iniziali i componenti dell impianto elettrico innesco elettrico quest ultimo deve avere caratteristiche tali da non propagarlo ad altri locali attraverso i suoi componenti Abbiamo visto come si sviluppa un incendio e come i combustibili liquidi e solidi alimentano la combustione componenti dell impianto elettrico possono essere di materiale combustibile op pure incombustibile Componenti in materiale metallico in genere rame per i conduttori e acciaio o allu minio per le custodie non alimentano la combustione essendo non combustibili e quindi non propagano l incendio L esigenza di utilizzare materiali isolanti per la separazione di parti intensione inter ne ai componenti e i vantaggi dovuti ai processi industriali di produzione costi bassi di industrializzazione hanno favorito l impiego delle materie plastiche che hanno buone propriet di isolamento elettrico Lo svantaggio delle materie plastiche che sono combustibili e quindi in presenza di un innesco elettrico o se sono vittima di un incendio originato da altre cause contribuiscono alla propagazione dell incendio In presenza di una sorgente di accensione i materiali plastici che costituiscono le parti isolanti dei componenti dell impi
8. per atmosfere esplosive dovute a gas Ex ia Ex ma per l installazione in zona 0 Exd Exe Exp Exo Exq Exib Exmb per l installazione in zona 1 Exn per l installazione in zona 2 Le norme della serie EN 61241 si occupano in vece di fornire le prescrizioni tecniche per la realizzazione di apparecchi in conformit ai modi di protezione validi per atmosfere esplosive dovute a polveri combustibili modi di protezione ExtD ExmD ExpD ExiD c Classificare il prodotto in relazione al tipo di zona in cui pu essere instal lato definendone gruppo I miniere di grisou Il industria di superficie e categoria Costruzioni elettriche Il 1G per zona 0 Costruzioni elettriche Il 2G per zona 1 Costruzioni elettriche Il 3G per zona 2 Costruzioni elettriche Il 1D per zona 20 Costruzioni elettriche Il 2D per zona 21 Costruzioni elettriche Il 3D per zona 22 d Costituire il fascicolo tecnico del prodotto comprensivo di analisi del rischio disegni progettuali istruzioni per l uso e la manutenzione ecc e Apporre la marcatura CE seguita dal simbolo apparecchiatura per at mosfere esplosive gruppo e categoria f Sel apparecchiatura destinata all installazione in zona O 1 20 21 deve far eseguire un esame CE del tipo del prodotto da un Organismo Notificato idoneo alla certificazione Atex che rilascia il Certificato CE del Tipo g Garantire di realizzare la produzione in conformit al tipo prototipo pro vato e
9. sospende la prova 9 1 3 4 Prova di accensione all arco AI Il campione in prova si posiziona in orizzontale e su di esso si posizione un elettrodo fisso Un elettrodo mobile viene fatto andare a contatto con il fisso provocando l arco ripetutamente fino ad ottenere una cadenza di 40 archi min La prova si inter rompe quando il campione si incendia oppure ha sopportato 200 archi Considerazioni sulle caratteristiche di resistenza al fuoco Come per la prova di resistenza al glow wire anche la Norma EN 60695 11 10 spe cifica la distinzione tra prove sul prodotto finito con cui si intende una prova di 90 Palazzoli valutazione del rischio di incendio su un prodotto completo su una sua parte com ponente o sottoassieme dal termine prove di preselezione con cui si intende una prova relativa alle caratteristiche di combustione eseguita su provini del materiale che abbiano dimensioni normalizzate Sia per prove glow wire che per prove alla fiamma sul mercato si trovano materiali termoplastici che opportunamente caricati con additivi par 2 possono raggiunge re indici di resistenza 960 C e classificazione V 0 La stessa cosa vale per i termoin durenti Molto spesso tali caratteristiche vengono confermate da prove sui prodotti fini ti Tuttavia la classificazione del materiale non basta per considerare i reali effetti del comportamento di un materiale plastico in caso di incendio causato da fattori esterni o innescato
10. 99 11 1 Requisiti generali dell impianto elettrico nei luoghi MARCI Indipendentemente dalla classificazione dell ambiente nei luoghi a maggior rischio in caso di incendio di tipo A B o C devono essere osservate le seguenti prescrizio ni componenti elettrici devono essere limitati a quelli necessari per l uso del luogo Le condutture destinate ad altri locali possono transitare no connessioni Possono essere installati apparecchi d illuminazione conformi alle norme di prodotto Gli apparecchi con lampade ad alogeni o ad alogenuri devono avere uno schermo di protezione per impedire la proiezione di materiali incande scenti in caso di scoppio della lampada Gli apparecchi d illuminazione devono essere installati lontano dai mate riali combustibili sviluppo calore Faretti e piccoli proiettori devono esse re installati a o 0 5 m per potenze fino a 100 W o 0 8 m per potenze da 100 W a 300 W o 1m per potenza da 300 W a 500 W Nei luoghi marci dove ha accesso il pubblico i dispositivi di protezione e di manovra vanno posti in un quadro chiuso a chiave oppure in un locale dedicato inaccessibile al pubblico In tutti i luoghi MARCI i dispositivi di protezione contro il sovraccarico de vono essere posti all inizio del circuito 11 2 Condutture elettriche nei luoghi MARCI Per condutture si intende l insieme di conduttori e il loro isolamento cavi il sup porto il fissaggio e l eventuale protezione meccanica In relazi
11. ATEX Lo scopo del presente lavoro sar quindi quello di evidenziare questi aspetti comuni al fine di fornire uno strumento forma tivo fruibile nella soluzione di problematiche operative Il tratto comune al quale pocanzi s fatto riferimento consiste nella stretta interdi pendenza fra responsabilit civile e penale conseguente all accertamento del pro filo di colpa addebitabile ad un determinato soggetto imputato nell ambito del processo penale riguardante ad esempio il propagarsi di un incendio a tale accer tamento consegue l obbligo per il condannato al risarcimento del danno da qui la responsabilit civile in favore del soggetto danneggiato Da ci si deduce che i due profili di responsabilit quello civile e quello penale seppur diversi nei loro tratti essenziali il primo obbliga il convenuto al risarcimento del danno mentre il secondo fonte di una sanzione penale pecuniaria o detenti va sono strettamente connessi Sussister il primo quello civile nella misura in cui un soggetto si renda autore di una condotta non rispettosa di specifiche previ sioni contrattuali Vi sar invece responsabilit penale qualora il soggetto realizzi comportamenti che ancorch non siano sanciti da previsioni contrattuali integrino fattispecie di reato con il conseguente obbligo risarcitorio avente natura extracon trattuale ex art 2043 c c E quindi corretto affermare che dalla commissione del reato di incendio colposo p
12. LIMITATAMENTE INSTABILE A INSTABILE INSTABILE ongt ALLUMINIO Con trattamento di anodizzazione offre resistenza elevata a qualsiasi attacco chimico 82 Palazzoli TABELLA 3 RESISTENZA DEI MATERIALI ALLE INCRINATURE PER TENSIONI INTERNE SOSTANZE CHE INDUCONO FESSURAZIONE SCELTA IN RELAZIO NE ALLE SOLLECITAZIONI AMBIENTALI Rischio di invalidazione della funzione di barriera della custodia Rottura fragile di materie termoplastiche dovuta a tensioni interne in presenza di sollecitazioni ambientali Non collegata con la resistenza chimica un parametro importante per la scelta in relazione alla presenza di particolari sostanze nell ambiente di installazione Sostanze che inducono la fessurazione rottura fragile in corrispondenza delle tensioni interne al materiale Acetone TERMOPLASTICI PE PP PVC PMMA Etanolo Etere Alcoli Anilina Benzina Petrolio Acido acetico Esteri xXx Glicerina Olio combustibile Eptano Esano Isopropanolo Potassa caustica Chetoni Idrocarburi aromatici Alogenuri di metalli Metanolo Soda caustica Ipoclorito di sodio Olio di paraffina Olio vegetale Agente di rigonfiam Clorurato Acido nitrico Acido siliconico Acido solforico Tensioattivi Trementina Tetracloro carbonio Acqua Palazzol
13. Palazzoli FOCUS e fenomeni di ossidazione combustione e di esplosione sono reazioni chi miche esotermiche basate sullo stesso processo chimico la differenza con siste nella velocit di reazione La differenza tra combustione incendio ed esplosione che nell esplo sione questa velocit talmente elevata da determinare un improvviso e violento rilascio di energia normalmente con produzione di gas ad altissima temperatura e pressione L espansione istantanea di questi gas crea un onda d urto nel mezzo in cui avviene che in assenza di ostacoli si espande in una sfera centrata nel punto dell esplosione Se incontra ostacoli esercita su di essi una forza tanto maggiore quanto maggiore la superficie investita e quanto pi vicina al centro dell esplosione 1 1 L incendio in relazione al tipo di combustibile 1 1 1 Combustibili Gas Se il combustibile un gas perch una sua miscela con aria o pi in generale con un qualsiasi comburente possa sostenere una combustione necessario che la concentrazione del gas nella miscela sia compresa all interno di un dato intervallo detto di infiammabilit Il valore inferiore di concentrazione del gas di tale intervallo chiamato limite infe riore di infiammabilit LFL Lower Flammability Limit mentre il valore superiore limite superiore di infiammabilit UFL Upper Flammability Limit In altri termini una miscela di gas combustibile comburente pu originare un
14. ad uso industriale ha una geometria tale per cui l arco elettrico tra spinotto e alveolo si sviluppa entro una camera chiusa e pu provocare l emissione all esterno di gas fumi e particelle incandescenti l effetto pu diventare dannoso per l operatore in condizioni di cortocir cuito dell utilizzatore a valle gt PROIEZIONE DI GAS CALDI E PARTICELLE INCANDESCENTI Esperimenti di laboratorio condotti su prese e spine da 16 A hanno dimostra to che quando la corrente presunta di cortocircuito superiore a 4 5kA le manifestazioni d arco possono diventare pericolose espulsione violenta dei gas con fenomeno esplosivo Quando si inserisce o disinserisce la spina l eventuale presenza di particelle solide tipo polvere pu influire sul percorso conduttore dell arco attraver so il dielettrico aria tra spinotto e alveolo l effetto pu essere pericoloso se la polvere ha una resistivit tale da poter essere considerata condut trice ampliando cosi lo sviluppo dell arco elettrico e l energia d arco Lo stesso fenomeno pu accadere all interno della camera di accoppiamento spinotto alveolo in caso di presenza di acqua gt PRESENZA DI POLVERE O ACQUA PUO FAVORIRE LO SVILUPPO DELL ARCO ELETTRICO SOLLECITAZIONI AMBIENTALI POSSONO FAVORIRE IL MANIFESTARSI DI SORGENTI DI INNESCO URTI ROTTURA DELLA CUSTODIA E FURIUSCITA DELL ARCO ELETTRICO URTI gt ROTTURA DELLA CUSTODIA E CONTATTO CON PARTI CALDE TEMPERATURA AMB
15. che brucia Quando il materiale polimerico viene riscaldato da una sorgente esterna o dal ca lore emesso nel processo di combustione iniziato per un fenomeno interno all ap parecchiatura costruzione elettrica causa dell innesco si ha l avvio di un processo che interessa due fasi 1 La fase condensata dove avviene la degradazione termica ossidativa o no con formazione dei prodotti volatili combustibili 2 La fase gas dove da un processo di ossidazione si formano i prodotti di combustione Palazzoli 73 Il processo di combustione si pu riassumere nelle seguenti fasi 74 Riscaldamento il materiale polimerico viene riscaldato da una sorgen te esterna o dal calore emesso nel processo stesso di combustione una volta iniziato In questa fase i polimeri termoplastici rammolliscono e fondono passando in fase gas per decomposizione mentre i termoindu renti si decompongono senza fondere Degradazione termica la degradazione un processo che richiede calo re processo endotermico o deve essere fornita al materiale una quantit di energia al di so pra dell energia di attivazione del processo che corrisponde alla scissione dei legami chimici delle molecole che costituiscono il materiale o La rottura delle molecole di polimero provoca la formazione di specie chimiche gassose molto reattive radicali liberi che con tinuano il processo di degradazione ad alte velocit portando alla formazione di prodotti gassosi seconda
16. che l arco elettrico inneschi l involucro stesso ed il materiale circostante 50 Palazzoli FOCUS PROTEZIONE DALL INCENDIO PER SVILUPPO DI ARCO ELETTRICO CAUSA DELL ARCO ELETRICO PROTEZIONE ALTRE AZIONI NECESSARIE Sovratensione Atmosferica Analisi del rischio di fulminazione Progetto sistema di SPD scaricatori Progetto impianto di protezione scariche atmosferiche Grado di protezione idoneo almeno IP4X Resistenza meccanica dei materiali Progetti redatti da professionista Manutenzione del sistema Verifiche DPR 462 01 per l impianto di protezione scariche atmosferiche ogni 2 anni Sovratensione di manovra da errore umano durante lavori elettrici Interblocchi elettrici per evitare manovre errate Preparazione professionale installatore manutentore Accuratezza nell installazione Formazione personale Tracking Grado di protezione idoneo almeno IP4X Verifica sollecitazioni ambientali per presenza di polveri IP6X Verifica sollecitazioni ambientali per presenza di acqua IPX5 oppure X6 Scelta materiale delle custodie e isolante plastico idoneo CTI resistenza agli urti autoestinguenza di grado elevato V 0 V 1 oppure glow wire gt 850 C Metallico soddisfacente Progettazione analisi delle condizioni ambientali presenza rischi di ingresso corpi solidi e acqua per un idoneo grado di protezione Ad esempio quando nell ambiente a rischio di incendio previsto un impia
17. di Guasto verso Terra 46 5 3 Protezione contro l incendio da Resistenza Localizzata Cattivo Contatto 47 5 4 Protezione contro l incendio da Arco Elettrico 50 5 5 Protezione l innesco dell incendio all interfaccia tra impianto elettrico e utilizzatore Prese a Spina 52 5 6 X Esempi di situazioni impiantistiche 53 6 I COMPONENTI DELL IMPIANTO ELETTRICO CAUSA DI PROPAGAZIONE DELL INCENDIO 55 6 1 Comportamento al fuoco dei materiali di costruzione delle apparecchiature elettriche 55 6 2 Propagazione attraverso l impianto elettrico 57 6 2 1 Propagazione dell incendio attraverso le condutture 57 6 2 2 Propagazione dell incendio attraverso gli altri componenti dell impianto quadri cassette di derivazione prese a spina ecc 60 2 Palazzoli 7 L IMPIANTO ELETTRICO A SERVIZIO DEGLI IMPIANTI DI SICUREZZA 62 8 SCELTA DEI MATERIALI 66 8 1 Le Materie Plastiche 68 8 1 1 Comportamento al fuoco delle materie plastiche 73 8 2 Materiali Termoplastici e Termoindurenti 76 8 2 1 Termoplastici 76 8 2 2 Termoindurenti 77 8 3 Lega di Alluminio 79 8 4 Termoplastici Termoindurenti e Alluminio a confronto 81 9 PRESCRIZIONI NORMATIVE PER LA COSTRUZIONE DELLE APPARECCHIATURE ELETTRICHE PROVE DI TIPO 85 9 1 Prove sui materiali plastici 86 9 1 1 Verifica della stabilit termica 86 9 1 2 Verifica della resistenza al calore 86 9 1 3 Verifica della resistenza al calore ano
18. di penetrazione all interno della custodia con possibile contatto con parti in tensione Se la polvere conduttrice il pericolo di formazione di un arco elettrico aumenta sensibilmente La polvere presente in molte attivit lavorative come parte del processo produt tivo lavorazione fine dei metalli falegnamerie ecc oppure come componente ambientale indesiderato inquinamento Nel primo caso se la polvere combusti bile necessaria una valutazione del rischio di formazione di atmosfere esplosive classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione In presenza di polvere il grado di protezione idoneo per una custodia IP5X oppure IP6X La prova a cui sottoposta la custodia sostanzialmente la stessa norma EN 60529 la custodia all interno della quale creata una depressione posta in una camera in cui circola per tutta la durata della prova una polvere di talco in sospen sione la polvere di talco tale da poter passare attraverso un setaccio a maglia Palazzoli 93 quadrata in cui il diametro dei fili di 50 um e la distanza tra i fili di 75 um La differenza tra una custodia conforme al grado di protezione IP5X rispetto ad una IP6X che nel primo caso ammesso che la polvere possa entrare in piccola quan tit ma non si deve depositare su le parti in tensione mentre nel secondo caso non ammessa presenza di polvere all interno della custodia In conclusione negli ambienti a rischio di inc
19. esempio e EN 60947 1 Apparecchiature a bassa tensione Parte 1 Regole generali e EN 60309 1 spine e prese per uso industriale Parte 1 prescrizioni gen erali e EN 62208 involucri vuoti per apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione Palazzoli 85 e EN 60439 1 apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione quadri BT parte 1 prescrizioni generali e EN 60439 5 parte 5 prescrizioni particolari per apparecchiature di dis tribuzione di reti pubbliche Infine sono prese in considerazione le norme CENELEC o IEC richiamate dalle nor me sopra citate che fissano i metodi di prova per i test prescritti 9 1 Prove sui materiali plastici La maggior parte delle prove sui materiali riguardano i materiali plastici sia ter moplastici che termoindurenti in conseguenza del fatto che il comportamento in esercizio di questi materiali dipende dalle condizioni di temperatura Abbiamo visto che le apparecchiature elettriche sviluppano calore per effetto Joule dovuto al pas saggio della corrente in conseguenza al guasto e nel caso di formazione dell arco elettrico materiali plastici di contro mutano le loro caratteristiche in funzione della temperatura comportamento rigido o plastico con deformazione in relazione alla temperatura di rammollimento Pertanto si devono considerare le conseguen ze sui materiali combustibili a causa del calore sviluppato c
20. il comportamento delle materie plastiche comunemente usate per la costruzione dei componenti elettrici che possono influire sull innesco e o propagazione dell incendio polimeri che costituiscono la materia plastica derivano da molecole organiche ovvero dalla chimica del carbonio Come noto il carbonio si lega in modo stabile con quattro atomi di idrogeno per formare una molecola di metano CH Tale molecola appartiene ai composti chia mati idrocarburi saturi cos definiti perch il carbonio sempre legato con legame semplice covalente al massimo numero di atomi di idrogeno Se si fornisce energia per rompere uno dei legami C H si ottengono dei radicali instabili che tendono poi a ricombinarsi ad esempio formando doppi o tripli legami 68 Palazzoli con il carbonio Questo quanto accade negli idrocarburi insaturi che sono compo sti in cui il numero di atomi di carbonio non legato al numero massimo possibile di atomi di idrogeno a causa della presenza dei doppi legami Un esempio l etilene CH CH Se uno dei legami semplici C H viene rotto si creano composti che possono ricevere altri atomi come ad esempio il gruppo vinilico che ricavato dalla rottura di un legame C H nell etilene visto pocanzi CH CH Ad esempio se nel gruppo vinilico si sostituisce un idrogeno con un atomo di cloro si ottiene una molecola di cloruro di vinile CH CH CI che il monomero base per la formazione del polimero
21. il passaggio delle condutture attraverso gli elementi costruttivi dei compartimenti antincendio richiesta una barriera tagliafiamma esterna alla conduttura per otturare il foro di passaggio della conduttura attraverso il compartimento che mantenga le carat teristiche di resistenza al fuoco dell elemento costruttivo si pu usare lo stesso materiale richiesta anche la barriera tagliafiamma interna alla conduttura ad eccezione di tubo canale tale che superi la prova di resistenza alla fiamma delle norme di prodotto oppure metallico Sia di sezione non superiore a 710 mm con grado di protezione almeno IP33 Se penetrando in ambiente chiuso entra in una custodia con grado di protezione almeno IP33 Palazzoli 59 6 2 2 Propagazione dell incendio attraverso gli altri componenti dell impianto quadri cassette di derivazione prese a spina ecc In merito al rischio di propagazione dell incendio le norme degli impianti elettrici individuano nelle condutture l unico elemento dell impianto elettrico che possa essere il veicolo per il trasferimento dell incendio da un ambiente ad un altro Infatti solo mediante la combustione del cavo che l incendio si pu propagare attraverso l impianto elettrico Pertanto ai fini della propagazione dell incendio le prescrizioni sulle condutture analizzate al paragrafo precedente costituiscono una protezione sufficiente Ci si pu chiedere se i restanti componenti dell impianto
22. la temperatura che a sua volta provo ca l aumento della resistenza R aumentando il prodotto k 1 che causa un ulteriore aumento di temperatura e l aumento di temperatura si auto esalta Se il fenomeno perdura il forte calore prodotto pu innescare l incendio di sostanze combustibili l effetto Joule si pu sviluppare nei conduttori caso in cui si pu verificare l innesco di sostanze combustibili prossime ai conduttori stessi oppure nelle apparecchiatu re elettriche magari all interno di un quadro elettrico o di una custodia e innescare il materiale combustibile con cui sono costruiti gli stessi apparecchi elettrici 28 Palazzoli FOCUS L EFFETTO JOULE SI PU MANIFESTARE A CAUSA DI Sovracorrenti Cortocircuito Sovraccarico Correnti di guasto verso terra Guasto a Terra Resistenza localizzata Cattivo Contatto Guasto nelle apparecchiature 4 1 1 Sovracorrenti nei cavi Le apparecchiature elettriche sono caratterizzate da un valore nominale della cor rente In in genere specificato dai dati di targa Ogni cavo ha la caratteristica di essere idoneo a portare un determinato valore massimo di corrente Tale valore dipende da sezione del conduttore tipo di isolante del cavo e tipologia di posa del cavo in aria in tubo interrato ecc Una sovracorrente una qualsiasi corrente superiore alla portata del cavo In generale un apparecchiatura o un cavo funzionano in regime di sovracorrente tutte le volt
23. maggior parte da materiale plastico polimeri di idrocarburi con elevate qualit di isolanti elettrici ma che sono com bustibili Per definizione gli impianti elettrici sono impianti di servizio ovvero hanno la fun zione di alimentare e comandare gli utilizzatori elettrici Un utilizzatore elettrico e di fatto un apparecchiatura elettrica che trasforma l energia elettrica in energia meccanica o altra forma a seconda dello scopo per cui costruita e dell ambiente in cui destinata Ad esempio sono utilizzatori gli elettrodomestici destinati alle abitazioni oppure le macchine utensili quali i trapani nelle officine Anche negli apparecchi utilizzatori ormai diffusa la materia plastica come isolante sia per la componentistica interna costituita in parte da componenti elettrici sia per gli in volucri esterni si pensi al televisore Un apparecchio elettrico utilizzatore pu essere connesso all impianto elettrico di rettamente caso in cui il cavo di alimentazione direttamente cablato sulla morset tiera dell apparecchio stesso oppure mediante una presa a spina In quest ultimo caso la presa l ultimo componente dell impianto elettrico interfaccia tra impian to e utilizzatore Una sorgente di innesco si pu manifestare sia nei componenti dell impianto elettri co sia nell utilizzatore In entrambi i casi l innesco pu venire a trovarsi in contatto diretto con il materiale combustibile con cui sono costruiti Se in
24. necessaria una breve introduzione Si tratta di materiali solitamente molto rigidi che mantengono un comportamento elastico fino alla temperatura di decomposizione pertanto non sono adatti alla la vorazione a caldo La formatura avviene contemporaneamente oppure prima della reticolazione chimica finale indurimento termoindurenti sono classificati in funzione della resina reattiva resina reticolabi le da cui sono ottenuti per compressione iniezione ecc additivate con agenti di rinforzo e cariche A seconda del processo di formatura si distinguono Masse da stampaggio termoindurenti per compressione normalmente in forma di granulato bastoncini o strisce A Prepreg preimpregnati sono masse di grandi dimensioni o colate in con tinuo Per le masse da stampaggio sono state adottate le seguenti sigle e definizioni GMC Granulated Moulding Compounds o PMC Pelletized Moulding Compounds masse da stampaggio essiccate fluide o scorrevoli o sinter izzate in barrette BMC Bulk Moulding Compounds masse simili a pasta umide e fibrose additivate con addensante chimico Palazzoli 77 DMC Dough Moulding Compounds masse simili a pasta umide e fibrose additivate con maggiore percentuale di carica SMC Sheat Moulding Compounds mats di resina masse da stampaggio impregnate prepreg con fibre di rinforzo mono orientate bidimensiona li prevalentemente lunghe da 25 a 50 mm rovings di fibre di vetro da
25. non propaganti la fiamma e i cavi non propaganti l incendio sono richiesti nei luoghi a maggior rischio in caso di incendio in tutti i tipi di condutture ad eccezione di quelle che per realizzazione e o caratteristiche non sono in grado di propagare l incendio secondo CEI 64 8 7 sez 751 condutture di tipo a e Caviin tubo metallico o isolante incassato in struttura non combustibile e Caviin tubo o canale metallici a vista con grado di protezione IP24X e Caviad isolamento minerale a vista senza guaina non metallica all ester no La differenza sostanziale tra cavi non propaganti la fiamma e non propaganti l in cendio la seguente Cavi non propaganti la fiamma il singolo cavo e sottoposto alla fiamma in determinate condizioni di prova il cavo si infiamma ma la fiamma non si propaga per pi di 55 cm e si spegne quando si rimuove il becco Bunsen il cavo installato da solo e autoestinguente Questo tipo di cavo se installato in fascio non pi autoestinguente perch un cavo incen dia quello vicino Soprattutto se il fascio verticale Per questo motivo la norma ne chiede l installazione individuale o distanziando pi cavi tra loro almeno 25 cm Sono cavi del tipo HO7V K HO7RN F HO5VV K con formi alla norma di prodotto EN 50265 CEI 20 35 58 Palazzoli Cavi non propaganti l incendio la norma prevede l uso di tali cavi quan do sono previsti in fascio La norma di prodotto EN 50266 CEI 20 22 prevede che un fas
26. prevedendo l impiego di impianti e attrezzature conformi alla direttiva 94 9 CE prodotti la quale classifica le costruzioni a seconda del tipo di zona in cui possono essere installate senza rischio di innesco dell atmosfera esplosiva 7 Il datore di lavoro redige il documento di protezione contro le esplosioni 8 Il datore di lavoro denuncia gli impianti elettrici in zona 0 1 20 e 21 e fa eseguire le verifiche periodiche secondo il DPR 462 01 Il costruttore degli apparecchi nel nostro caso elettrici ma vale anche per gli appa recchi non elettrici deve realizzare i prodotti in conformit alla direttiva 94 9 CE eseguendo sui prodotti una analisi del rischio di innesco In sostanza il costruttore dichiara per quali zone pericolose i suoi prodotti sono idonei ma la responsabilit del corretto impiego di una apparecchiatura nella corretta zona del datore di la voro In sostanza secondo la direttiva 94 9 CE prodotti il costruttore di una apparecchia tura elettrica deve a Eseguire l analisi del rischio di innesco del prodotto b Adottare il principio progettuale della prevenzione dell innesco In questo pu avvalersi dell uso delle norme armonizzate di prodotto per la costruzi one di apparecchiature elettriche con i cosiddetti modi di protezione Le 96 Palazzoli norme della serie EN 60079 si occupano di fornire le prescrizioni tecniche per la realizzazione di apparecchi in conformit ai modi di protezione validi
27. 1986 1965 1984 1994 1995 Provincia di Torino Italia Italia Pubblico Spettacolo Fonte Giornali N 1989 1990 1999 Provincia di Italia Macerata Pubblico Spettacolo alberghi 49 51 Impianto utilizzatori elettrico sN sN 45 55 52 48 Impianto utilizzatori Impianto utilizzatori elettrico elettrico CONCLUSIONI IN ITALIA SI PUO CONSIDERARE IL 10 20 DEGLI INCENDI DI ORIGINE ELETTRICA L ORIGINE DELL INCENDIO RISIEDE SIA NELL IMPIANTO ELETTRICO CHE NEGLI UTILIZZATORI 50 CIRCA IL MAGGIOR NUMERO DI INCENDI ELETTRICI SONO REGISTRATI NELLE ABITAZIONI TRA COMPONENTI UTILIZZATORI CRITICI VI SONO TELEVISORI CONDUTTURE QUADRI ELETTRICI APPARECCHI D ILLUMINAZIONE 3 CAUSE D INCENDIO DI ORIGINE ELETTRICA Affinch si verifichi un incendio necessario che coesistano nello stesso luogo e istante il combustibile il comburente e una sorgente di ignizione di energia suffi ciente ad iniziare la reazione di combustione Gli impianti elettrici possono essere in grado di ricoprire due delle tre condizioni per lo sviluppo dell incendio Sono in grado di costituire la sorgente di innesco in relazione alla propria natura di insieme di componenti che possono scintillare ed 22 Palazzoli all effetto termico dovuto alla circolazione di corrente elettrica Allo stesso tempo i materiali isolanti con cui sono realizzati i componenti condutture interruttori custodie ecc sono oramai costituiti per la
28. 25 a 6596 di peso SMC D D Directed con una parte di fibra lunga da 75 a 200 mm orien tata trasversalmente quasi non scorrevole longitudinalmente SMC C C Continuous con una parte di fibra longitudinale continua non scorrevole longitudinalmente Le masse viste pocanzi possono essere a base di si elencano solo alcune tra quelle utilizzate per i componenti elettrici e Formaldeide o Fenolformaldeide PF resine note anche come fenoplasti o Formaldeide Melamina MF resine note anche come ammino plasti e Poliesteri insaturi UP 78 Palazzoli 8 3 Lega di Alluminio Le leghe di alluminio dette anche leghe leggere sono leghe ottenute principalmen te con la combinazione tra alluminio e rame zinco manganese silicio o magnesio Le principali caratteristiche di queste leghe sono e bassa densit il loro peso specifico uno dei pi bassi fra tutti i materiali strutturali 2 7 g cm contro i 7 9 g cm dell acciaio elevata duttilit a causa della loro struttura cristallina cubico F a facce centrate Grazie a questa propriet possibile realizzare fogli sottilissimi di alluminio come ciascuno di noi pu sperimentare nelle applicazioni alimentari Anche a basse temperature per la loro struttura cristallina le leghe di alluminio si mantengono duttili elevata conduttivit termica ed elettrica questa caratteristica rende al cune leghe di alluminio adatte alla realizzazione di materiale ele
29. 4 9 CE riguarda l obbligo dei costruttori di apparecchiature elettriche e non elettriche destinate all installazione in atmosfera esplosiva di rea lizzare le suddette apparecchiature in conformit ai requisiti essenziali di sicurezza che assicurano un livello accettabile di sicurezza contro l innesco delle atmosfere esplosive In sostanza secondo la direttiva 1999 92 CE di valutazione del rischio 1 Il datore di lavoro ha l obbligo di classificare le zone pericolose nel luogo di lavoro 2 lluoghi di lavoro sono classificati in tre zone pericolose 0 1 2 per gas e 20 21 22 per polveri 3 Le zone sono determinate per pericolosit decrescente in funzione della probabilit di formazione e persistenza di atmosfere esplosive Per la clas sificazione le norme EN 60079 10 per gas ed EN 61241 10 per polveri con feriscono presunzione di conformit alla direttiva e sono le norme tecniche idonee ad eseguire la classificazione 4 Le zone devono essere individuate nella loro estensione e devono essere attuate tutte le misure necessarie a prevenire la formazione di atmosfere esplosive 5 Qualora non sia possibile prevenire la formazione di atmosfere esplosive il datore di lavoro ha l obbligo di valutare tutte le possibili sorgenti di innesco ragionevolmente prevedibili Tra le quali vi l impianto elettrico 6 Ildatore di lavoro ha l obbligo di predisporre che nelle zone pericolose im pianti e attrezzature siano idonee al tipo di zona
30. EFFICACI e Correnti di piccola entit che permangono a lungo senza essere interrotte dai dispositivi di protezione o CORTOCIRCUITO NON FRANCO e CORTOCIRCUITO IN FONDO ALLA LIN EA gt corrente inferiore a Icc presunta dispositivo di protezione contro il sovraccarico dimensionato anche per tali valori di corrente e installato all inizio del circuito e Presenza di armoniche nell impianto o EFFETTI TERMICI SUL CONDUTTORE DI NEUTRO gt sovradimensiona mento sezione conduttore di neutro e protezioni contro sovracorrenti anche per il neutro ESPLOSIONE CONDENSATORI gt sovradimensionamento in tensione e potenza Regola pratica NON INSTALLARE I CONDENSATORI DI RIFASAMENTO DENTRO I QUADRI ELETTRICI INSTALLARLI IN QUADRETTI CUSTODIE DEDICATI SCELTA DEL MATERIALE IDONEO PER QUADRETTI CUSTODIE TALE DA NON PROPAGARE L INCENDIO METALLICI O MATERIALE ISOLANTE CON ELEVATE PROPRIETA DI AUTOESTINGUENZA SCELTA DELL IDONEO GRADO DI PROTEZIONE IP PER QUA DRETTI CUSTODIE TALE DA COSTITUIRE UNA SCHERMATURA VERSO ALTRI MATERIALI COMBUSTIBILI SCELTA DI IDONEE CARATTERISTICHE MECCANICHE DEL MATERI ALE DEI QUADRETTI CUSTODIE PER SOPPORTARE l EVENTUALE PROIEZIONE DI PARTI INCANDESCENTI URTO E SPESSORE e Posa dei cavi in parallelo o MUTUA INDUTTANZA gt SOVRACCARICO gt posa con idonea simmetria e unica protezione a monte contro il sovraccarico solo se cavi di uguale sezione CORTOCIRCUITO gt correnti di cortocircuito
31. I prodotti della combustione I prodotti della combustione sono suddivisibili in quattro categorie gas di combustione fiamme fumo calore GAS DI COMBUSTIONE I gas di combustione sono quei prodotti della combustione che rimangono allo sta to gassoso anche quando raggiungono raffreddandosi la temperatura ambiente di riferimento 15 C I principali gas di combustione sono ossido di carbonio CO aldeide acrilica anidride carbonica CO fosgene idrogeno solforato ammoniaca anidride solforosa ossido e perossido di azoto acido cianidrico acido cloridrico HCI La produzione di tali gas dipende dal tipo di combustibile dalla percentuale di ossi geno presente e dalla temperatura raggiunta dall incendio Nella stragrande mag gioranza dei casi la mortalit per incendio da attribuire all inalazione di questi gas che producono danni biologici per anossia o per tossicit FIAMME Le fiamme sono costituite dall emissione di luce conseguente alla combustione di gas sviluppatisi in un incendio In particolare nell incendio di combustibili gassosi possibile valutare approssi mativamente il valore raggiunto dalla temperatura di combustione dal colore della fiamma 14 Palazzoli FUMO I fumi sono formati da piccolissime particelle solide aerosol liquide nebbie o va pori condensati Le particelle solide sono sostanze incombuste che si formano quando la combustio ne avviene in carenza d
32. IENTALE DIVERSA DA QUELLA DICHIARATA IDONEA DAL COSTRUTTORE gt TEMPERATURE SUPERFICIALI MAG GIORI DI QUELLE ATTESE AGGRESSIONE CHIMICA gt CEDIMENTO DEL MATERIALE DELLA CUS TODIA gt PARTI NUDE IN TENSIONE gt FUORI USCITA DELL ARCO ELETTRI CO Palazzoli 41 5 PROVVEDIMENTI CONTRO LINNESCO ELETTRICO Di seguito si analizzano in forma descrittiva i provvedimenti di buona tecnica contro le cause elettriche di innesco esaminate al precedente paragrafo In conclusione al presente paragrafo proponiamo una tabella riassuntiva con le cause di innesco esempi di situazioni impiantistiche che le possono favorire e i provvedimenti ne cessari 5 1 Protezione contro l incendio da Sovracorrenti Gli effetti termici di sovraccarico e cortocircuito sono cause di innesco se non ven gono interrotte in tempo utile a non danneggiare l isolamento del cavo La norma impianti Norma CEI 64 8 impone la protezione delle condutture contro il sovraccarico ed il cortocircuito mediante l installazione di dispositivi interruttori automatici fusibili ecc che interrompano la sovracorrente La norma assicura che l effetto termico dovuto a sovracorrenti per sovraccarico e cortocircuito franco non inneschi l isolante del cavo In genere una forte corrente dovuta a cortocircuito prontamente interrotta dalle protezioni se queste sono adeguatamente predisposte e dimensionate secondo la norma limitandone l ener gia sviluppata nel breve tempo impiega
33. Incendio negli impianti elettrici innesco e propagazione messa in sicurezza L Installatore Qualificato Palazzoli Academy Ing Mirko Martina Avv Francesco Menini Incendio negli impianti elettrici innesco e propagazione messa in sicurezza JAPalazzoli Sistemi Elettrici d Autore Parte Prima Aspetti tecnici e normativi Sommario 1 CENNI SUI PRINCIPI DELLA COMBUSTIONE 4 1 4 Lincendioiin relazione al tipo di combustibile 5 1 1 1 Combustibili Gas 5 1 1 2 Combustibili liquidi e solidi 6 1 2 Principali cause di incendio 9 1 3 Cause e pericoli di incendio pi comuni 10 1 4 Innesco elettrico 10 1 5 prodotti della combustione 14 1 6 Dinamica dell incendio 16 2 DATI STATISTICI DELL INCENDIO ELETTRICO 18 3 CAUSE D INCENDIO DI ORIGINE ELETTRICA 22 3 1 L influenza dell impianto elettrico in un incendio 26 4 L INNESCO ELETTRICO 28 4 1 L Effetto Joule 28 4 1 1 Sovracorrenti nei cavi 29 4 1 2 Correnti di Guasto verso Terra 33 4 1 3 Resistenza Localizzata il Cattivo Contatto 34 4 1 4 Guasto nelle apparecchiature 35 4 2 L Arco Elettrico 36 4 2 1 Inquinamento superficiale tracking 39 4 3 Innesco elettrico all interfaccia tra impianto e apparecchio utilizzatore LE PRESE A SPINA 40 5 PROVVEDIMENTI CONTRO L INNESCO ELETTRICO 42 5 1 Protezione contro l incendio da Sovracorrenti 42 5 2 Protezione contro l incendio da Correnti
34. ODI INNESCANO L INCENDIO 4 1 3 Resistenza Localizzata il Cattivo Contatto Il cattivo contatto morsetto non serrato bene genera una RESISTENZA LOCALIZ ZATA Il conseguente aumento della resistenza implica l aumento del calore per effetto Joule La maggior parte degli incendi che si sviluppano nei quadri sono spesso originati dall allentamento di un morsetto I dispositivi di protezione per le sovracorrenti sono INEFFICACI nei confronti del cattivo contatto il quale sviluppa calore con le correnti del servizio ordinario Tale calore pu innescare le sostanze combustibili poste in vicinanza materie plastiche degli apparecchi elettrici nei quadri oppure i materiali con cui sono costruiti i qua dri stessi o gli involucri FOCUS RESISTENZA LOCALIZZATA DOVUTA A CATTIVO CONTATTO e MORSETTO NON SERRATO BENE coppia di serraggio insufficiente e INSTALLAZIONE ERRATA DEL CAVO NEL MORSETTO parte di isolante del cavo serrata nel morsetto DISPOSITIVI DI PROTEZIONE PER LE SOVRACORRENTI SONO INEFFICACI CAUSA DI INNESCO FREQUENTE NEI QUADRI ELETTRICI 34 Palazzoli 4 1 4 Guasto nelle apparecchiature Un guasto nelle apparecchiature elettriche pu avere diverse origini alcune delle quali si possono ricollegare ai fenomeni descritti nei precedenti paragrafi Per quanto riguarda le sovracorrenti dovute a sovraccarico e cortocircuito nell ap parecchio i dispositivi installati a monte del circuito dall impiantista offrono una
35. PUTARE AD UNA ERRATA SCELTA DELL APPARECCHIATURA RISPETTO AL LUOGO DI INSTALLAZIONE IN RELAZIONE A Materiale dell apparecchiatura comportamento al fuoco autoestinguenza sollecitazione ambientale Grado di protezione IP idoneo alle sollecitazioni ambientali Dimensionamento parametri elettrici nominali non idonei all installazione Palazzoli 35 4 2 LArco Elettrico Quando due parti conduttrici separate da un mezzo isolante ad esempio aria da una certa distanza sono sottoposte a tensione il cui valore tale da vincere la rigidi t dielettrica dell aria il mezzo diventa conduttore e si stabilisce un arco elettrico La resistenza dell aria ionizzata diminuisce all aumentare della temperatura e la tensione di mantenimento dell arco diminuisce anche all aumentare della corren te l energia d arco pari a dove Va la tensione d arco la corrente d arco e t la durata dell arco Gli effetti termici dell arco dipendono dal calore sviluppato che proporzionale all energia d arco Dato che l energia d arco da luogo a potenze elevatissime 2 2 5 MW per tensione d arco di 80 100V in BT con correnti di 25 kA il fenomeno assume caratteri esplosi vi con sviluppo di calore a temperature di 6000 12000 C e proiezione di particelle incandescenti che possono incendiare materiali combustibili l arco inoltre soggetto alle azioni elettrodinamiche della corrente che mettono in movimento l arco allontanandolo dalla sor
36. RECCHIATURA l ARCO ELETTRICO PER FENOMENO DI TRACKING PUO INNESCARE L INCENDIO IN QUANTO E UN FENOMENO NON CONTROLLATO DALLE PROTEZIONI PER SOVRACORRENTE la resistenza alla traccia CTI e PTI e caratteristica di ogni materiale isolante plastico e deve essere valutato dal costruttore dell apparecchiatura attraverso prove specifiche l invecchiamento della materia plastica pu modificarne le propriet tra cui la resistenza alla traccia 4 3 Innesco elettrico all interfaccia tra impianto e apparecchio utilizzatore LE PRESE A SPINA Le prese a spina sono di fatto un punto di prelievo dell energia In ogni impianto che sia in ambiente industriale o terziario sono presenti utilizza tori che non sono alimentati direttamente ma sono dotati di cavo di alimentazione con spina industriale per la connessione ad un quadro prese ad installazione fissa rischi di innesco dovuti all inserimento disinserimento della spina oppure al tipo e funzionamento dell apparecchiatura ricadono tra le tipologie descritte in prece denza Il box che segue analizza i rischi di accensione relativi alle prese a spina 40 Palazzoli FOCUS RISCHIO DI ACCENSIONE NELLE PRESE A SPINA a Quando si inserisce o disinserisce una spina oppure durante le eventuali operazioni di manutenzione si sottoposti al rischio di contatto diretto Se la presa fissa costituisce una massa c anche il rischio di contatto indiretto gt SCINTILLA La presa a spina
37. abilit LFL UFL Questo minimo valore di temperatura definito punto di infiammabilit FP Flash Point e si considera come la minima temperatura a cui deve essere portato un combustibile liquido perch in presenza di un innesco si incendi 6 Palazzoli Un solido riscaldandosi pu essere soggetto a pirolisi cio la rottura delle molecole ad alto peso molecolare per formare composti a basso peso molecolare che posso no volatilizzare prodotti volatili di liquidi o solidi sottoposti a calore a contatto con l ossigeno dell aria possono formare una miscela infiammabile cio con concentrazioni com prese tra l LFL e l UFL per quel dato composto Tale miscela pu quindi infiammarsi e dare origine alla combustione del composto La pirolisi dei combustibili solidi richiede solitamente pi energia dell evaporazione dei composti liquidi la temperatura dei combustibili solidi coinvolti in un incendio tende a essere pi alta di quella dei combustibili liquidi Mentre la temperatura dei combustibili liquidi quella di ebollizione normale la temperatura della superficie dei combustibili solidi tipicamente dell ordine di 400 C Nel caso di combustibili liquidi o solidi quando la reazione innescata lo sviluppo di fiamme produce inoltre un riscaldamento tale da provocare l evaporazione se liquido o la pirolisi se solido e quindi l emissione di gas infiammabili che vanno a sostenere la fiamma stessa il fenomeno si autoalim
38. aio Acciaio CANTIERISTICA NAVALE ATEX TUNNEL CEE ENERGYBOX TAIS EX TUNNEL54 ENERGYBOX ULYSSE EX Dt TUNNEL54 j ALUPRES TAIS ALUPRES EX eg TUNNEL54 TAIS p RINO e TUNNEL54 MULTIPLAY B SMART Termoplastico Ottone Termoindurente Termoindurente Termoindurente Termoindurente Alluminio Alluminio Alluminio Acciaio Acciaio LHE 2 1 E p 44111 Via F Palazzoli 31 25128 Brescia Tel 39 030 2015 1 Fax 39 030 2015 217 www palazzoli com
39. alche spunto sul confronto con il pericolo d incendio in materia di valutazione delle apparecchiature elettriche Non possibile pensare in poche righe di affrontare un argomento cosi complesso come il pericolo di esplosione sia da un punto di vista del fenomeno fisico e di ana lisi del rischio sia da un punto di vista delle norme tecniche che al momento stanno avendo un evoluzione costante e veloce 10 1 L approccio delle direttive Atex Tutte le volte che in conseguenza ad un processo produttivo in un sistema di con tenimento in conseguenza ad un guasto pu essere emessa all atmosfera una sostanza infiammabile aerodispersa che si misceli con l ossigeno dell aria in con dizioni ambientali di pressione e temperatura si ha la formazione di atmosfera po tenzialmente esplosiva Le atmosfere esplosive sono suddivise principalmente in due atmosfere esplosive dovute alla presenza di gas vapori o nebbie ed atmosfere esplosive per la presenza di polveri combustibili Il fenomeno di diffusione ed estensione dell atmosfera esplosiva le condizioni di innesco e di propagazione dell esplosione sono differenti a seconda del tipo di at mosfera esplosiva La Comunit Europea ha emanato due direttive in materia di protezione contro le esplosioni La prima direttiva 1999 92 CE titolo XI del DLgs 81 08 si occupa degli obblighi del datore di lavoro per la protezione dei lavoratori contro le esplosioni Palazzoli 95 La seconda direttiva 9
40. ali sull impianto e sulle condutture di cui ai paragrafi precedenti per i luoghi di tipo A presenza numerosa di persone si applicano le seguenti e Percavi delle condutture tipo b e c si deve valutare il rischio nei riguardi dei fumi gas tossici e corrosivi valutazione del rischio in relazione alla particolarit del tipo di installazione ed entit del danno per le persone al fine di adottare opportuni provvedimenti quali ad esempio l installazione di cavi LSOH halogen free tipo ad esempio FG7OMI1 e Il problema non si pone se i cavi sono posati in tubi incassati nella mu ratura conduttura tipo a1 oppure in tubi o canali metallici con grado di protezione 2 IP4X conduttura tipo a2 1 1 4 Prescrizioni aggiuntive per i luoghi di tipo B Oltre alle prescrizioni generali sull impianto e sulle condutture di cui ai paragrafi precedenti per i luoghi di tipo B si applicano le seguenti e componenti dell impianto montati su o entro strutture combustibili che nel loro funzionamento previsto possono emettere all esterno archi o scintille tali da innescare il materiale devono essere racchiusi in custodie aventi grado di protezione almeno IP4X verso le strutture combustibili e Non richiesto IP4X per o interruttori di comando del circuito luce e dispositivi similari o interruttori automatici di corrente nominale fino a 16A e potere di cortocircuito fino a 3000 A o le prese a spina di uso domestico e similare 11 5 Prescr
41. anto isolante del componente oppure custo dia dell apparecchio sono a tutti gli effetti combustibili di tipo solido Come vedremo al capitolo 8 le materie plastiche sono realizzate per polimeriz zazione di monomeri a base di carbonio e idrogeno fino ad ottenere polimeri ad elevato peso molecolare Palazzoli 55 Quando sottoposti ad una fonte di calore temperatura parte incandescente op pure arco elettrico il comportamento del combustibile solido materia plastica quello descritto al capitolo 1 Ovvero quando l energia della fonte di ignizione sufficiente a rompere i legami del polimero si verifica il fenomeno della pirolisi cio la rottura delle molecole ad alto peso molecolare per formare composti a basso peso molecolare che sono volatili prodotti volatili della pirolisi alle temperature elevate della combustione in corso a contatto con l ossigeno dell aria possono formare una miscela infiammabile cio con concentrazioni comprese tra l LFL e l UFL Tale miscela pu quindi infiammarsi e dare origine alla combustione del composto e quindi propagare l incendio Gli isolanti in materiale plastico possono essere ricavati da polimeri termoplastici o da polimeri termoindurenti I due tipi di materiale plastico hanno un differente comportamento al fuoco che dipende dalla loro diversa struttura molecolare polimerica e che esamineremo pi in dettaglio al capitolo 8 Ai fini del presente capitolo ci che prenderemo in cons
42. attraverso gli abiti indossati da un operatore oppu re semplicemente camminando su un pavimento in materiale non conduttivo sul quale a sua volta sono accumulate cariche Nel momento in cui la persona carica viene in contatto con un oggetto quale la custodia di un apparecchiatura elettrica o una parte dell impianto a diverso potenziale avviene la scarica elettrostatica che si manifesta con una scintilla In generale nelle normali operazioni svolte in un impianto industriale vi sono molte situazioni in cui si pu accumulare carica elettrostatica ad esempio nelle operazioni di pulizia dell interno di serbatoi vuoti in cui sono nor malmente contenenti liquidi infiammabili mediante l uso di acqua o va pore ad alta pressione si pu verificare accumulo di carica pericolosa per l innesco dei vapori ancora presenti all interno dei serbatoi Per questo motivo i serbatoi vengono in genere riempiti di gas inerte durante le op erazioni di pulizia nel processo di sabbiatura dei metalli si accumula una notevole quantit di carica a causa della velocit di movimento della sabbia ilcarico o lo scarico di un serbatoio contenente liquido infiammabile cosi come le operazioni di carico e scarico di silos contenenti polveri combus tibili In tali casi in genere si utilizzano serbatoi e silos metallici in modo tale da poter equipotenzializzare il sistema serbatoi silos con il sistema 12 Palazzoli si carico scarico collegando entrambi i s
43. azione le apparecchia ture elettriche nel loro normale funzionamento sono in grado di sviluppare energie di gran lunga superiori alla minima energia di innesco Si deve inoltre considerare che la maggior parte delle apparecchiature elettriche sono racchiuse entro custo die sia per offrire una protezione all apparecchiatura stessa contro agenti esterni ambientali sollecitazioni meccaniche penetrazione solidi e liquidi ecc sia per la protezione delle persone contro i contatti diretti con parti in tensione La custodia diventa l interfaccia tra l apparecchiatura in tensione e l atmosfera esplosiva alcu ne caratteristiche quali la temperatura che sviluppa la custodia nel funzionamento dell apparecchiatura oppure il tipo di materiale con cui realizzata assumono im portanza fondamentale per la scelta dell apparecchiatura elettrica Gli incendi di origine elettrica possono essere innescati da fonte diretta arco elettri 10 Palazzoli co scarica elettrostatica proiezione di particelle incandescenti in seguito a guasto ad esempio cortocircuito ecc oppure da fonte indiretta elevata temperatura su perficiale delle apparecchiature o degli utilizzatori Nel proseguo del presente documento verranno descritte nel dettaglio le cause di origine elettrica dell incendio Di seguito vengono descritte le tipologie di sorgenti di innesco imputabili ai componenti di un impianto elettrico Arco elettrico Un apparecchiatura elettrica pr
44. cavo fino a provocare il cortocircuito si veda il pa ragrafo seguente il raggiungimento di temperature del componente elettrico e del cavo tali da innescare il materiale combustibile con cui sono costruiti Infatti il cavo per corso dalla sovracorrente pu raggiungere temperature tali da non riuscire pi a smaltire il calore sviluppato per effetto Joule e l isolante brucia Quando il cavo interessato dal sovraccarico un conduttore di cablaggio interno di una apparecchiatura quadro elettrico presa interbloccata ecc la combustione dell isolante pu innescare altri componenti interni in materiale combustibile morsetti interruttori ecc fino a causare l incendio dell apparecchiatura stes sa se l involucro esterno in materiale combustibile il raggiungimento di temperature del componente elettrico e del cavo tali da innescare materiali combustibili nelle vicinanze Esperimenti di laboratorio hanno dimostrato che so vracorrenti di bassa inten sit persistenti per tempi lunghi non interrotte dai dispositivi di protezione INNESCANO L INCENDIO 0 temperatura ambiente 6 temperatura di servizio 6 temperatura di regime 6 temperatura ammissibile am Il sovraccarico si pu verifi care ad esempio in caso di Area oltre la quale la corrente di sovraccarico pu innescare l incendio N Figura 1 Curva di riscaldamento allo stabilirsi del sovraccarico
45. cazione la vendita il noleggio e la concessione in uso di at trezzature di lavoro dispositivi di protezione individuali ed impianti non rispondenti alle disposizioni legislative e regolamentari vigenti in materia di salute e sicurezza sul lavoro art 24 Gli installatori e montatori di impianti attrezzature di lavoro o altri mezzi tecnici per la parte di loro competenza devono attenersi alle norme di salute e sicurezza sul lavoro nonch alle istruzioni fornite dai rispettivi fabbricanti A fronte della violazione di tali obblighi l art 57 T U prevede specifiche sanzioni penali Il ripetuto richiamo alle disposizioni legislative e regolamentari in materia si ri ferisce almeno per quanto attiene gli impianti elettrici alla gi citata L 186 dell 1 marzo 1968 a norma della quale sono costruiti a regola d arte gli impianti elettrici rispettosi delle norme C E l Palazzoli 107 La norma di chiusura a tal proposito l art 81 T U secondo il quale tutti imate riali i macchinari e le apparecchiature nonch le installazioni e gli impianti elettrici ed elettronici devono essere progettati realizzati e costruiti a regola d arte Ferme restando le disposizioni legislative e regolamentari di recepimento delle direttive comunitarie di prodotto i materiali i macchinari le apparecchiature le installazioni e gli impianti di cui al comma precedente si considerano costruiti a regola d arte se sono realizzati
46. cendi ovvero circa il 2796 Lo studio dimostr che dei 274 incendi il 4996 fu provocato dall impianto elettrico vero e proprio condutture quadri ecc e il 5196 dagli apparecchi utilizzatori Tra questi ultimi si distinsero i televisori le coperte riscaldanti e gli apparecchi di illu minazione Nel 1989 l ing D Addato elabor le statistiche edite dal Ministero dell Interno a partire dal 1963 per analizzare l andamento delle cause di incendio nei locali di pubblico spettacolo cinema teatri sale da ballo impianti sportivi ecc negli anni compresi tra il 1965 e il 1984 Il controllo delle commissioni provinciali di vigilanza dei locali di pubblico spettacolo rendeva abbastanza attendibili i dati raccolti Il risultato dell elaborazione port a considerare che le cause elettriche di incen dio oscillavano tra il 20 e il 3096 annuo valori riscontrabili anche nella letteratura straniera Per individuare su un certo numero di incendi di origine sicuramente elettrica la percentuale di cause attribuibili veramente all impianto elettrico di alimentazione fino alla presa a spina e la percentuale di cause dovute invece agli utilizzatori lo Palazzoli 19 stesso autore dello studio effettu una ricerca nella provincia di Macerata analoga a quella svolta nel 1987 per la provincia di Torino La ricerca evidenzi che il 45 degli incendi di natura elettrica era da attribuirsi all impianto elettrico mentre il 55 era causato dall
47. centuale di distorsione armonica presente nell impianto In ogni caso consigliabile in presenza o meno di armoniche non installare condensatori all interno di quadri elettrici di distribuzione nei quali vi sono installati altri componenti elettrici Soluzione idonea prevedere un quadro o contenitore dedicato con caratteristiche tali da offrire l impedimento alla propagazione dell incendio scelta del materiale e la schermatura verso gli altri componenti dell impianto elettrico grado di protezione IP idoneo Posa di cavi in parallelo sono particolarmente insidiosi perch se non di sposti correttamente possono generare sovracorrenti che le normali prote zioni previste per le condutture potrebbero non interrompere a Sovraccarico si hanno fenomeni di mutua induttanza tra le fasi spire percorse da corrente e la corrente non si ripartisce in modo equilibrato Palazzoli 43 b tra cavi uguali sovraccarico Per ridurre la mutua induttanza bisogna di sporre i cavi in modo opportuno simmetria Inoltre un unico dispositivo di protezione contro il sovraccarico a monte dei cavi in parallelo potreb be non evitare il sovraccarico in alcuni di essi Questo e idoneo solo se la corrente si ripartisce in parti uguali quindi solo se i cavi sono di uguale sezione Se i cavi in parallelo sono di sezione diversa ognuno deve avere la propria protezione Cortocircuito la protezione contro il cortocircuito necessita di part
48. certificato costituendo un sistema di qualit della produzione cer tificato e sorvegliato dall Organismo Notificato Un simile approccio anche se con un elevato livello di rigidit contribuisce ad ab bassare il rischio di innesco di un esplosione 10 2 Influenza dell approccio Atex per le costruzioni elettriche Per ogni modo di protezione accennato al punto b del par 4 1 esiste la relativa norma tecnica delle serie EN 60079 gas ed EN 61241 polveri Una serie di nor me ha una parte O in cui sono prescritti i requisiti generali che tutte le costruzioni elettriche devono rispettare e le parti relative ai modi di protezione Ad esempio un prodotto realizzato con modo di protezione Exia idoneo per zona 0 deve esse re conforme alla norma EN 60079 0 requisiti generali ed EN 60079 11 modo di protezione Exi sicurezza intrinseca Lo stesso dicasi per la serie di norme 61241 per le polveri Palazzoli 97 Sia la parte 0 della norma per costruzioni elettriche per gas sia la parte 0 della norma per le costruzioni elettriche per polveri nei confronti delle custodie delle costruzioni danno le stesse prescrizioni generali Per le custodie in materiale metallico l attenzione rivolta principalmente ai mate riali costituenti la lega per evitare la formazione di scintille in caso di impatto e alla continuit elettrica per evitare l accumulo di cariche elettrostatiche Per le custodie non metalliche o parti non metalliche dell
49. chio Luoghi di tipo A elevata densit di affollamento o a elevato tempo di sfol lamento in caso d incendio musei teatri scuole ospedali ecc o elevato danno ad animali e cose musei edifici storici allevamenti bestiame ecc Luoghi di tipo B strutture portanti combustibili edifici costruiti intera mente in legno ad esempio le baite Non sono luoghi B edifici in muratura o in calcestruzzo con travi in legno Le parti combustibili dell edificio vanno conteggiate nel carico d incendio Luoghi di tipo C presenza di materiale infiammabile o combustibile in la vorazione convogliamento manipolazione o deposito corrispondono ai compartimenti antincendio di CLASSE 2 30 determinata in base al carico d incendio specifico e altri indici di rischio in conformit alla circolare del M I n 91 61 I luoghi elencati nelle 97 attivit soggette a CPI elenco all appendice A della Sez 751 Norma CEI 64 8 sono considerabili MARCI ma non detto che i luoghi non com presi nelle 97 attivit non siano marci Ad esempio i luoghi B non soggetti a rilascio del CPI La norma prescrive i requisiti generali dell impianto elettrico nei luoghi MARCI e le prescrizioni aggiuntive per ognuno dei tre tipi di luogo a maggior rischio in caso di incendio Se un luogo somma in s le caratteristiche di pi di un tipo di luogo marcio per esempio sia del luogo A che di C l impianto elettrico deve soddisfare le prescrizioni per entrambi Palazzoli
50. cio di cavi verticale venga sottoposto alla fiamma di un bruciatore dal basso in determinate condizioni di prova al termine della prova il fascio non deve essere bruciato per pi di 2 5 m E deter minante il quantitativo di sostanza non metallica presente in un metro di fascio Per questo motivo la norma di prodotto prevede di indicare in marcatura il tipo di prova eseguito ad esempio se il quantitativo 10 Kg m o 5 Kg m il cavo marcato CEI 20 22 II se il quantitativo ridotto il cavo marcato CEI 20 22 III o 10kg m CAVI FROR 450 750 V FG7OR 0 6 1 kV N1VV K marcati CEI 20 22 Il o 5kg m CAVI NO7V K 450 750 V marcati CEI 20 22 II o 1dm m CAVI FG7OM1 0 6 1 kV FG100M1 0 6 1 kV marcati CEI 20 22 III Per conservare le propriet dei cavi non propaganti l incendio fondamentale che il progettista installatore verifichino che il quantitativo installato in fascio sia infe riore o uguale a quello di prova poich altrimenti il cavo non autoestinguente in fascio In letteratura esistono tabelle che a seconda della sezione del cavo tipo di cavo e formazione forniscono il numero massimo di cavi installabili in fascio Se i cavi sono installati in fascio di dimensioni superiori al fascio di prova si devono prevedere barriere tagliafiamma lungo il percorso della conduttura o Ogni5m su fasci verticali o Ogni 10 m su fasci orizzontali La norma CEI 64 8 nella parte 5 artt 527 2 e 527 3 fissa inoltre le prescrizioni per
51. curo Le norme di prodotto prescrivono una serie di caratteristiche di sicurezza che le ap parecchiature devono rispettare e stabiliscono le relative prove di tipo per testare i campioni dell apparecchiatura Tra le prove che sono richieste a seconda del tipo di apparecchiatura elettrica vi sono dei test che sono richiesti per descriverne le propriet piuttosto che la rispon denza a dei valori limite Il concetto applicato dalle norme quello di fissare limiti di sicurezza quando il ri schio legato alle caratteristiche intrinseche del prodotto invece quando il rischio e legato alle condizioni esterne ambiente di installazione modo di installazione ecc non sono fissati i limiti ma il tipo di prove per determinare le caratteristiche e comunicarle all utilizzatore attraverso la marcatura che l utilizzatore dovr con siderare in relazione al luogo e le condizioni ambientali in cui dovr installare l ap parecchiatura Le norme impianti alcuni esempi sono riportati al par 1 4 fissano le prescrizioni minime per la scelta delle caratteristiche dei prodotti in funzione dei tipi di ambienti e dei rischi connessi al luogo di installazione Le norme e le prove prese in considerazione sono le norme tecniche armonizzate CENELEC che danno la presunzione di conformit alle direttive europee Sono prese in considerazione le prescrizioni di alcune delle norme relative alle prin cipali apparecchiature di uso comune negli impianti come ad
52. dal contatto di un arco con il materiale stesso Come pu acca dere nelle apparecchiature elettriche e nelle custodie Le stesse norme che standardizzano le prove relative ai rischi di incendio EN 60695 in dicano che per i prodotti elettrotecnici il rischio di incendio presente in ogni circuito elettrico sotto tensione IEC 60695 1 e che la reale tenuta al fuoco di una parte o di un prodotto influenzata dall ambiente in cui inserita da variabili di progetto quali la forma e le dimensioni dal tipo di potenziale sorgente di accensione e dalla durata di esposizione ad essa dal contributo del combustibile dall intensit della combustio ne dai fattori ambientali quali condizioni di ventilazione orientamento del materiale esposto ecc Infine non ultima per importanza l influenza dell uso previsto dell apparecchio dell uso improprio dall esposizione all ambiente e il relativo invecchiamento del materiale se condo caratteristiche non prevedibili Pertanto di fondamentale importanza nella scelta del materiale da installare nei luo ghi a rischio di incendio considerare 1 Leminime caratteristiche di comportamento al fuoco previste dalle norme im piantistiche 2 Una valutazione del tipo di rischio ambientale e destinazione d uso degli am bienti 3 Una valutazione della tipologia del danno Per esempio la presenza di persone ricordando che elevate prestazioni di autoestinguenza sono legate a cariche nel
53. dalle termoplastico Cattivo contatto Manutenzione apparecchiature IP65 installato in Installazione periodica di rispetto all involucro box con finestre non idonea controllo Confronto di ventilazione all ambiente Scelta materiale temperature In giornata estiva delle custodie ambientali dichiarate molto calda 42 C per il quadro con all ombra prende max T ambiente fuoco e distrugge installazione il box Piano di manutenzione periodico e verifiche periodiche Morsettiera Ambiente Deposito Tracking arco Grado di analisi delle inquinato per di polveri elettrico protezione condizioni la presenza conduttrici tra i idoneo ambientali di polvere morsetti Scelta materiale analisi dei rischi di metallo Aggressione delle custodie meccanici smerigliatura chimica custodie sia in relazione manutenzione e oli alle propriet di preventiva integrit raffreddamento comportamento custodia e stato utensili al fuoco che di guarnizioni aerodispersi resistenza alle sollecitazioni chimiche 54 Palazzoli 6 I COMPONENTI DELL IMPIANTO ELETTRICO CAUSA DI PROPAGAZIONE DELLINCENDIO 6 1 Comportamento al fuoco dei materiali di costruzione delle apparecchiature elettriche Un incendio pu essere originato dall impianto elettrico oppure da cause esterne all impianto e questi esserne investito in qualit di vittima Ad ogni modo l impian to elettrico non deve offrire all incendio una via di propagazione
54. di grado elevato V 0 V 1 oppure glow wire gt 850 C Metallico soddisfacente Progettazione analisi delle condi zioni ambientali presenza rischi di ingresso corpi solidi e liquidi per un idoneo grado di protezione Progettazione analisi dei rischi meccanici nell ambiente di instal lazione La protezione dipende dal grado di protezione IP garantito nel tempo necessaria la manutenzio ne preventiva integrit custodia e stato guarnizioni 52 Palazzoli 5 6 Esempi di situazioni impiantistiche Di seguito alcuni esempi di situazioni pratiche di inneschi elettrici che possono veri ficarsi negli impianti Per la descrizione in dettaglio dei provvedimenti adottabili si rimanda ai paragrafi precedenti dedicati Componenti elettromeccanici avvolgimenti di motori trasformatori rel Componente Situazione pt r ns r i SL Conseguenza Tipo innesco Provvedimenti Altre azioni necessarie dell impianto impianto Cavie Passaggio di Sovraccarico sovracorrente Protezioni contro Conduttori corrente Guasto di c c sovraccarico e c c isolati Cavi e Conduttori isolati Es elettricista mette in contatto due fasi Guasto c c non franco Sovracorrente Arco Elettrico Protezioni contro sovraccarico all inizio del circuito Grado di protezione idoneo Scelta materiale analisi delle condizioni ambientali analisi dei rischi meccanici manutenzione preventiva int
55. e nettamente marcata dallo stesso codice penale che all art 423 prevede il reato di incendio doloso Chiunque cagiona un incendio punito con la reclusione da tre a sette anni La disposizione precedente si applica anche nel caso d incendio della cosa propria se dal fatto deriva pericolo per la incolumit pubblica distinguendolo da quello colposo chiunque cagiona per colpa un incendio punito con la reclusione da uno a cinque anni Ebbene proprio questo l aspetto di maggior rilievo Si deduce dalla lettura della norma che qualora un soggetto agisca con diligenza prudenza e perizia ovvero nel pieno rispetto di leggi regolamenti ordini o discipline non sar passibile di censu ra in sede penale e andr quindi esente da responsabilit civile ex art 2043 c c Calando di nuovo la teoria in un esempio pratico si pensi al costruttore di compo nenti di impianti elettrici ed alle conseguenze che possano derivare a suo carico laddove si verificasse un incendio che origini proprio da uno di tali componenti Il quesito di maggior rilievo a questo punto il seguente quali accorgimenti deve 106 Palazzoli adottare il costruttore ma come lui il progettista l installatore e il certificatore nella realizzazione della sua condotta ovvero nel caso di specie nella fabbricazione dei componenti elettrici per ovviare alle conseguenze penali derivanti dal verificar si dell incendio Ebbene soprattutto
56. e che sono interessati da un valore di corrente maggiore di quello no minale A seconda della causa che la genera una sovracorrente pu essere e Sovracorrente per sovraccarico caratteristica di un circuito elettricamente sano non vi sono guasti e Sovracorrente per cortocircuito caratteristica di un circuito con un guasto tra due punti a diverso potenziale Vi sono inoltre due particolari fenomeni che possono generare delle sovracorrenti la presenza di armoniche e la posa di cavi in parallelo 4 1 1 1 Sovraccarico Il sovraccarico tipico di un circuito elettricamente sano interessato da una cor rente maggiore di quella nominale Un sovraccarico non produce correnti di valore molto elevato ma in genere vicini a quella nominale fino ad un massimo di 6 8 volte In Apparecchiature elettriche e cavi sono in genere atti a sopportare tali valori di cor rente ma se la corrente di sovraccarico non viene interrotta dalle protezioni e persi ste nel tempo aumenta di conseguenza la temperatura secondo l equazione 1 Palazzoli 29 La fig 1 rappresenta graficamente l andamento della temperatura in un circuito in cui al tempo t si stabilisce un sovraccarico Quando la corrente anche di modesto valore persiste nel tempo la temperatura aumenta fino a valori che superano le temperature ammissibili dei componenti funzionamento a destra del punto P Gli effetti possono essere 1 2 3 il degrado dell isolante del
57. e custodie custodie in materiale plastico elastomeri guarnizioni delle custodie metalliche previsto un iter di prove del tipo severo Le prove della custodia devono essere eseguite nel seguente ordine 1 Resistenza termica a caldo immagazzinaggio per 4 settimane alla temper atura massima di servizio 20 K e umidit relativa 90 2 Resistenza termica a freddo immagazzinaggio per 24 h alla minima tem peratura di servizio ridotta di 10 15 K 3 Esecuzione prove d urto a caldo alla massima temperatura di servizio 4 Esecuzione prove d urto a freddo alla minima temperatura di servizio in genere molto vicina alla minima temperatura ambientale esempio 20 C 5 Apertura e richiusura dei giunti cosi come le istruzioni per l installazione e la manutenzione prevedono prescrizione nuova IEC 60079 0 2007 6 Prove del grado di protezione IP 7 Prove del modo di protezione Una sequenza simile di prove su una custodia plastica molto severa Innanzitutto l immagazzinaggio al caldo per 4 settimane e al freddo sono una buona simulazio ne del reale invecchiamento che le apparecchiature subiscono durante il funziona mento perch tiene conto effettivamente della temperatura di esercizio Gli urti a caldo e a freddo consentono di verificare la resistenza meccanica delle materie pla stiche con l influenza della temperatura l esperienza di laboratorio ha dimostrato inoltre che in questa prova influisce molto anche la fase di
58. e da questioni legate alla ca duta di tensione ed alle raccomandazioni normative impiantistiche di prevedere la sfilabilit dei cavi per ragioni di manutenzione e flessibilit dell impianto CEI 64 8 5 art 522 8 1 1 Inoltre motivazioni pratiche legate all installazione impongono su tratti lunghi di linea l interposizione di cassette rompi tratta per permettere una pi agevole posa del cavo Una conduttura realizzata a vista in tubo metallico con cavi resistenti al fuoco qualora sia interrotta da cassette rompi tratta deve poter mantenere le caratte ristiche di resistenza al fuoco Perci necessario prevedere cassette e morsetti in materiale resistente al fuoco cio non combustibile Questo implica l esclusione delle materie plastiche sia termoplastiche che termoindurenti in favore del ma teriale metallico Atitolo di esempio si riportano i risultati di prove condotte da Palazzoli S p A pres so IMQ attestato IMQ di conformit n 344 del 2005 05 12 nelle quali e stata testata la resistenza al fuoco di contenitori in lega di alluminio connessi a cavi resi stenti al fuoco in conformit alla norma EN 50362 CEI 20 36 5 0 Si sono testati due campioni di contenitori in pressofusione di alluminio con mor settiera a sella interna in ottone fissata su base ceramica e pressacavi in ottone nichelato La prova stata condotta secondo quanto descritto sopra per il secondo metodo utilizzato per i cavi comprensiva di shoc
59. e min Ta di installazione da confrontarsi con la temp massima minima continuativa di impiego ABS 85 100 75 85 Prestare attenzione alla max Ta di installazione da confrontarsi con la temp massima continuativa di impiego PVC 75 90 65 70 Cavi le considerazioni sulla max temperatura sono gi prese in considerazione dalla NORMA IMPIANTI in relazione al dimensio namento delle protezioni contro le sovracorrenti PRESTARE ATTENZIONE ALLA MINI MA Ta in quanto l isolante del cavo potrebbe fessurarsi e con il rischio di mettere a nudo parti in tensione arco elettrico PMMA 85 100 65 90 Prestare attenzione alla max Ta di installazione da confrontarsi con la temp massima continuativa di impiego PA6 PA 66 30 140 180 80 110 170 200 80 120 PC 115 150 115 130 segue Palazzoli 81 Prestare attenzione alla min Ta di installazione da confrontarsi con la temp minima continuativa di impiego PF vario 110 130 Prestare attenzione alla min Ta di installazione da confrontarsi con la temp minima continuativa di impiego MF 120 80 OTTIMO PER IMPIEGHI A TEMPERA TERMOINDURENTI TURE ELEVATE UP 160 180 120 140 Prestare attenzione alla min Ta di installazione da confrontarsi con la temp minima continuativa di impiego OTTIMO PER IMPIEGHI A TEMPERA TURE ELEVATE Prestare attenzione alla min Ta di installazione da confrontarsi con la temp min
60. e portata sopra un valore limite caratteristico di ciascun combustibile la combustione si innesca nell intera massa del gas Questo valore limite di temperatura detto temperatura di autoigni zione viene in genere indicato con AIT Auto Ignition Temperature valori di AIT risentono fortemente del tipo di superficie calda a contatto con la mi scela infiammabile la presenza di composti particolari o di impurezze sulla superfi cie per esempio ruggine pu far diminuire i valori di AIT anche di 100 200 C FOCUS combustibile GAS infiammabile solo se miscelato con comburente in con centrazioni comprese nell intervallo di infiammabilit La reazione di combustione incendio avviene solo se o Miscela combustibile comburente compresa tra LFL e UFL o Energia di innesco superiore alla MIE oppure a contatto con superfici a Tsup AIT Lo sviluppo di calore rappresenta una condizione necessaria per la formazi one di un incendio Nel caso di combustione di gas il calore liberato serve a riscaldare i gas reagenti fino alla temperatura di autoignizione e quindi a sostenere le reazioni di combustione 1 1 2 Combustibili liquidi e solidi liquidi sono caratterizzati da minimo valore di temperatura alla quale emettono del vapore infiammabile Quando il liquido raggiunge tale valore pu esistere una miscela vapori aria infiammabile sulla sua superficie in concentrazioni tali da tro varsi all interno del campo di infiamm
61. e si pu installare con Id lt 1 A ritardato per continuit di servizio ECCEZIONI condutture tali da non poter innescare un incendio condutture incassate in pareti non combustibili condutture realizzate con cavi in tubi canali o condotti con IP gt IP4X cavi schermati o ad isolamento minerale impianti di sicurezza e SISTEMI IT sistema isolato da terra gt non si interrompe l alimentazione al primo guasto ma si predispone la segnalazione del guasto per poterlo eliminare con soglia intervento lt 0 3 A SI RICORDA CHE LA PROTEZIONE CONTRO GUASTI VERSO TERRA CONTATTO INDIRETTO E SOGGETTA ALLE VERIFICE PERIODICHE DEL COORDINAMENTO TRA IMPIANTO DI MESSA A TERRA E PROTEZIONI OBBLIGO DEL DATORE DI LAVORO SECONDO IL DPR 462 01 NEI LUOGHI A RISCHIO DI INCENDIO LA PERIODICITA E 2 ANNI 5 3 Protezione contro l incendio da Resistenza Localizzata Cattivo Contatto le uniche protezioni contro il cattivo contatto sono 1 La corretta installazione e la manutenzione periodica preventiva Particolare importanza assume quindi la pianificazione degli inter venti di manutenzione degli impianti elettrici che deve essere defini ta a seconda delle caratteristiche dell impianto mediante il piano di manutenzione bene che questi preveda anche un esame termogra fico di tutti gli involucri quadri elettrici apparecchiature all interno dei quali vi sono conduttori connessi mediante morsetti Palazzoli 47 La manutenzione p
62. econda del tipo di guasto sia per la protezione contro il rischio elettrico che contro il rischio d incendio e a seconda della funzione dell impianto elettrico pu essere necessario che questi abbia caratteristiche differenti di comportamento al fuoco ad esempio se richiesto che alimenti utilizzatori che devono continuare a funzionare in presenza di un incendio In tal caso la scelta dei componenti deve avere criteri specifici riguardo alle caratteristiche dei materiali e ecc tutti compiti che sono a carico del progettista degli impianti elettrici e dell installa tore degli impianti che deve osservare le prescrizioni e le scelte del progetto FOCUS Ilcostruttore dichiara che il proprio componente apparecchio elettrico possiede determinate caratteristiche contro innesco e propagazione dell incendio ma il progettista degli impianti deve Scegliere i componenti in relazione alle sollecitazioni ambientali Scegliere i componenti in relazione al rischio specifico di incendio nel luogo di installazione Progettare la distribuzione dell impianto le protezioni e l insieme dei componenti in modo tale che in nessun caso funzionamento normale o guasto l impianto elettrico possa innescare e o propagare l incendio Scegliere i componenti idonei per gli impianti da cui dipende la sicurezza delle persone e che devono funzionare anche durante un incendio Fissare le prescrizioni per una corretta installazione 26 Palazzoli Se ve
63. egrit custodia e stato saldatrice a induzione motori con inverter elettrico delle custodie guarnizioni Cavi e Conduttori Carichi Distorsione Sovracorrente nel Neutro isolati fortemente armonica Neutro sovradimens induttivi sezione saldatrice a conduttore induzione motori di neutro e brushless protezioni contro sovracorrenti anche per il neutro Condensatori di Carichi Distorsione Esplosione installarli in Condensatori rifasamento fortemente armonica condensatori di quadro dedicato sovradimensionarli induttivi rifasamento arco scelta materiale in tensione e idoneo del quadro metallo o mat plastico autoestin VO V1 grado IP idoneo elevata resistenza meccanica potenza Scelta di condensatori che sopportano livello armoniche dell impianto segue Palazzoli 53 Morsettiere Cavo serrato Temperatura Resistenza Installazione Piano di manutenzione male nel elevata Localizzata accurata periodico e verifiche morsetto Cattivo contatto Manutenzione periodiche Morsetto a Scintilla arco periodica di allentato per controllo sollecitazione Scelta materiale elettrodinamica delle custodie della corrente Inserzione di cavo con sezione maggiore di quella che il morsetto pu serrare Quadro elettrico Quadro in Temperatura Resistenza Installazione Verifica potenza poliestere elevata Localizzata accurata dissipata
64. endio con rischio di presenza di pol vere al fine di evitare l innesco dell incendio in favore della sicurezza si potrebbe adottare la regola impiantistica utilizzata nei luoghi con pericolo di esplosione in presenza di polvere non conduttrice prevedere custodie con grado di protezione IP5X in presenza di polvere conduttrice prevedere custodie con grado di protezio ne IP6X La possibile presenza di acqua nell ambiente di destinazione d uso della custodia elettrica deve essere valutata in merito a umidit condensa gocciolamento getti d acqua A seconda della situazione l impiantista sceglie l idoneo grado di protezio ne contro la penetrazione di acqua seconda cifra IP Oltre alla situazione ambientale normalmente presente una analisi del rischio in un ambiente a rischio di incendio dovrebbe tenere conto anche dell eventuale pre senza di impianti automatici dell incendio in cui all intervento la custodia elettrica si trova soggetta a spruzzi e o getti In tal caso pu essere idoneo un grado minimo di protezione IPX5 9 3 Verifica della resistenza all urto La resistenza all urto assume importanza fondamentale per le custodie delle co struzioni elettriche quando sono chiamate a costituire una barriera tra l appa recchio elettrico e il materiale combustibile da non innescare in conseguenza al rischio di formazione di arco elettrico Inoltre se le custodie installate sono state scelte con determinato grado IP per le condizion
65. engono eseguite quasi esclusivamente in occasione di guasti funzionali alle apparecchiatu re stesse l attenzione raramente rivolta alla prevenzione contro il cattivo contatto Per questo motivo anche se le norme impianti prescrivono un minimo valore di glow wire 550 C per componenti applicati a parete ad esempio scatole di derivazione e 850 C per le parti dei componenti che tengono in posizione parti sotto tensione opportuna la scelta di componenti il cui materiale isolante sia classi ficato resistente ai massimi valori di temperatura del glow wire 850 960 C oppure secondo le pi elevate classi di autoestinguenza V 0 V 1 Il concetto pu essere ragionevolmente esteso all involucro che contiene le apparecchiature 48 Palazzoli FOCUS PROTEZIONE DALL INCENDIO DA CATTIVO CONTATTO LE PROTEZIONI CONTRO SOVRACORRENTI E GUASTI A TERRA SONO INEFFICACI CONTRO GLI EFFETTI DEL CATTIVO CONTATTO LE UNICHE PROTEZIONI CONTRO IL CATTIVO CONTATTO SONO CORRETTA INSTALLAZIONE gt particolare cura nella connessione dei cavi nei morsetti Spelatura del cavo a misura per assicurare il serraggio nel morsetto solo del conduttore ma senza far fuoriuscire parti nude in tensione Serraggio della vite del morsetto con coppia nominale prevista dal costruttore Inserzione secondo istruzioni del costruttore in termini di numero di conduttori collegabili per ogni morsetto e sezione dei conduttori MANUTENZIONE PERIODICA PREVENTIVA gt defi
66. enta Un combustibile liquido o solido pu formare vapori infiammabili attraverso una combinazione di processi di fusione evaporazione e decomposizione Un liquido sotto l azione del calore proveniente dalla fiamma pu evaporare sen za modificare la propria composizione come per esempio gli idrocarburi leggeri oppure pu decomporsi parzialmente mentre evapora come per esempio gli idro carburi pi pesanti In entrambi i casi i vapori costituiti da composti a basso peso molecolare alimentano la fiamma Un solido viceversa pu sublimare o decomporsi generando direttamente vapori infiammabili oppure pu fondere ed eventualmente decomporsi contestualmen te per formare un liquido che poi segue i meccanismi di formazione di vapori de scritti in precedenza Palazzoli 7 FOCUS Lo sviluppo di calore rappresenta una condizione necessaria per la formazione di un incendio Liquidi a T Flash Point emettono vapori che miscelati con l ossigeno dell aria possono formare miscele infiammabili l aumento di temperatura nei solidi conduce a pirolisi rottura dei legami che genera composti a basso peso molecolare che possono volatilizzare e che miscelati con l ossigeno dell aria possono formare miscele infiammabili COMBUSTIBILE LIQUIDO o pu evaporare e alimentare l incendio idrocarburi leggeri o pu decomporsi parzialmente mentre evapora idrocarburi pi pesanti i composti evaporati hanno peso molecolare basso e alimenta
67. ente all impianto elettrico e ha fissato le prescrizioni minime che devono essere osservate sia dai costruttori sia dagli impiantisti Nella normativa europea alla fine degli anni 60 il pericolo d incendio originato all interno di un prodotto elettrico non era sufficientemente considerato con atten zione al contrario della normativa statunitense All inizio degli anni 70 il fenomeno degli incendi di prodotti elettrici divenuto pre occupante in relazione all enorme aumento dell uso dei prodotti elettrici in parti colare elettrodomestici e soprattutto della sostituzione nella loro costruzione dei 24 Palazzoli materiali ceramici metallici o poco infiammabili come materiali plastici termoindu renti con materiali plastici a base di polimeri materiali termoplastici La conseguenza lo sviluppo di un approccio europeo al problema dell incendio cos impostato a identificare tutte le possibili cause d incendio interne al prodotto e pren dere i provvedimenti necessari per impedire che l incendio abbia origine b nelcaso non si abbia la certezza di aver evitato tutte le possibili sorgenti in terne di accensione prendere provvedimenti perch l eventuale incendio rimanga confinato nelle immediate vicinanze della sorgente senza propa garsi ad altre parti combustibili all interno dell apparecchio c nel caso che non si possibile n evitare con certezza l accensione dell incendio n confinarlo nelle immediate vicinan
68. enti Cortocircuito Sovraccarico Correnti di guasto verso terra Guasto a Terra Resistenza localizzata Cattivo Contatto Guasto nelle apparecchiature o negli utilizzatori a valle della presa a spina Palazzoli 11 Anche se l apparecchiatura protetta da una custodia parte del calore viene tra sferito alla custodia stessa che assume una temperatura che nel funzionamento normale si stabilizza quando si raggiunge il regime termico Un aumento incontrollato della temperatura pu divenire causa di innesco del ma teriale combustibile con cui realizzata la custodia e o dei materiali combustibili nei pressi dell apparecchiatura elettrica Il fenomeno del riscaldamento per effetto Joule coinvolge anche altri componenti dell impianto elettrico quali ad esempio le condutture sia nel funzionamento nor male che in caso di guasto Scarica elettrostatica Nella costruzione delle apparecchiature elettriche per isolare le parti in tensione dei componenti elettrici vengono utilizzate resine plastiche mentre per gli involucri che contengono i componenti sono impiegate sia le resine plastiche sia le leghe metalliche Il materiale con cui sono realizzate le apparecchiature elettriche diviene di fondamentale importanza per il rischio di accumulo di carica e la relativa scarica elettrostatica che pu innescare l incendio Anche l elettricit statica accumulata dalle persone pu costituire una fonte peri colosa di innesco ad esempio
69. enza di tensione pu essere assicurata mediante un interruttore con dispositivo di interblocco installato immedia tamente a monte della presa prese a spina interbloccate con interruttore a monte prese con interruttore di blocco Emissione all esterno di gas fumi e particelle incandescenti durante l inserzione disinserzione in condizioni di cortocircuito dell utilizzatore a valle Icc 4 kA consigliabile effettuare l inserzio ne e la disinserzione della spina nella presa in assenza di tensione pu essere assicurata mediante un interruttore con dispositivo di interblocco installato immedia tamente a monte della presa prese a spina interbloccate con interruttore a monte prese con interruttore di blocco Progettazione scelta delle carat teristiche della presa in funzione del calcolo delle correnti di corto circuito dipende dalla lunghezza del circuito e dalla distanza dalla cabinaMT BT Sollecitazioni am bientali che posso no provocare fuoriuscita scintille o arco elettrico dall ap parecchiatura ingresso di corpi solidi o acqua inficiare la protezione della custodia barriera Grado di protezione idoneo almeno IPAX Verifica sollecitazioni ambientali per presenza di polveri IP6X Verifica sollecitazioni ambientali per presenza di acqua IPX5 oppu re X6 Scelta materiale delle custodie e Isolante plastico idoneo CTI resistenza agli urti autoestin guenza
70. er la valutazione delle distanze in aria e superficiali di isolamento nella progettazione delle apparecchiature Per ridurre il tracking il costruttore dell apparecchio sceglie e valuta il materiale isolante in funzione della resistenza del materiale alla traccia e aumenta le distanze superficiali progettando una idonea conformazione della superficie tra le parti a diverso potenziale secondo quanto previsto dalle norme di prodotto In termini di analisi del rischio pare ragionevole considerare anche l effetto dell in vecchiamento sulle caratteristiche dei materiali plastici In conseguenza al calore sviluppato nel normale funzionamento umidit e al na turale invecchiamento negli anni le propriet dell isolante possono modificarsi L esperienza di invecchiamenti realizzati artificialmente in laboratorio dimostra la perdita delle propriet pertanto non si pu escludere il verificarsi del fenomeno del tracking Palazzoli 39 FOCUS ARCO ELETTRICO TRACKING Gli ambienti di lavoro sono soggetti a INQUINAMENTO AM BIENTALE in quanto vi sono disperse in aria sottoforma di particelle solide o liquide sostanze di natura diversa legate al processo produttivo POLVERI CONDUTTRICI E NON GOC CIOLINE AERODISPERSE DI LIQUIDI ecc TRACKING FORMAZIONE DI ARCO ELETTRICO DOVUTA ALL INQUINAMENTO IN AGGIUNTA ALL UMIDITA PRESENTE NELLATMOSFERA CHE FAVORISCE LA FOR MAZIONE DI UN PERCORSO CONDUTTORE SULLA SUPERFICIE DELL ISOLANTE DELL APPA
71. esse nei luoghi a maggior rischio in caso di incendio sono le seguenti Condutture gruppo a al Conduttura incassata Struttura non combustibile Tubo protettivo metallico o isolante Canaletta a tubo EA metallico grado di LL protezione IP4X Canaletta metallico metallica gt Guaina di rame l Cavo 2 isolamento f conduttore di protezione peus p Quem solante di ossido Palazzoli 101 Condutture gruppo b Gruppo b Conduttore di protezione concentrico Guaina isolante b1 Cavo multipolare con conduttore di protezione concentrico e guaina isolante b2 Cavo multipolare avente schermo sulle Schermo metallico singole anime conduttore di protezione con funzione di conduttore di protezione Guaina di rame b3 Cavo ad isolamento 2 conduttore di protezione minerale lt lt Guaina isolante con guaina isolante Isolante di ossido di magnesio Condutture Gruppo c c C1 Cavo multipolare Conduttore di con conduttore protezione di protezione Conduttore di protezione nudo C2 Canaletta metallica Conduttore di grada di proteziane Cd protezione isolato lt PAX adattato Conduttore di protezione c3 Canaletta o tubo isolante grado di protezione P4X c4 Binario elettrificato o condotto a sbarre i E grada di protezione IPAX 102 Palazzoli 11 3 Prescrizioni aggiuntive per i luoghi di tipo A Oltre alle prescrizioni gener
72. festarsi di un incendio Le caratteristiche fondamentali dell impianto elettrico di sicurezza sono e essere sempre efficiente e essere funzionante anche al mancare della tensione ordinaria impianto elettrico ordinario fuori servizio e funzionare durante un incendio per il tempo necessario all evacuazione delle persone o al funzionamento di sistemi di estinzione automatica dell incendio Pertanto il progettista degli impianti elettrici deve prevedere un impianto di sicu rezza alimentato da apposita sorgente distinta da quella ordinaria ed indipendente non valida una seconda alimentazione dalla rete per l alimentazione esclusiva degli impianti strettamente connessi alla sicurezza delle persone quali e illuminazione di sicurezza impianto di rivelazione incendi e allarme impianto diffusione sonora ascensori antincendio eventuale sistema di controllo fumi pompe antincendio e sistema automatico di estinzione l alimentazione dell impianto di sicurezza deve potersi inserire anche con comando a mano posto in posizione conosciuta dal personale l impianto di sicurezza deve entrare in funzione entro un tempo stabilito e funzio nare per un tempo stabilito dalle norme di Legge a seconda dell impianto di sicu rezza e in funzione del luogo di destinazione ad esempio citiamo gli ospedali impianto di rivelazione incendi e allarme intervento lt 0 5 s durata gt 0 5 h impianto diffusione sonora intervento lt 15 s durata
73. ficie e prevenire cos l accensione In contrasto con i termoplastici la pirolisi e la combustione dei termoin durenti d luogo a minimo sviluppo di fumo questo dovuto alla strut tura reticolata che porta alla carbonizzazione e libera pochi prodotti di decomposizione in fase gassosa 8 2 Materiali Termoplastici e Termoindurenti 8 2 1 Termoplastici Tra i materiali termoplastici comunemente utilizzati nell industria di produzione dei componenti elettrici vi sono i seguenti Polietilene PE Polipropilene PP Polistirene PS ABS AN PS acrilonitrile elastomero butadiene Polivinilcloruro PVC Polimetacrilato PMMA Poliammidi PA6 e PA66 Policarbonato PC Le propriet dei suddetti materiali dipendono fortemente da una serie di fattori quali Additivi plastificanti cariche ritardanti la fiamma fibre di vetro nero fumo ecc 76 Palazzoli Tecnica di polimerizzazione A Addizione tra polimeri differenti e blend miscele di polimeri diversi Temperature di lavorazione ECC Il risultato una gamma molto ampia a parit di polimero base che porterebbe la nostra trattazione troppo nello specifico della tecnica dei polimeri Di conseguenza la scelta rimandare al confronto delle propriet tra termoplastici e termoindurenti che illustreremo nel seguito 8 2 2 Termoindurenti Per elencare i materiali termoindurenti maggiormente utilizzati nell industria elet trica
74. gente che l ha generato con velocit di centinaia di km h diventando di fatto una sorgente di innesco in movimento all in terno di un quadro o nel circuito l arco elettrico pu essere innescato da Sovratensioni atmosferiche e di manovra Filo che fonde si ionizza l aria e si crea un percorso conduttore Inquinamento superficiale e cedimento dell isolante tracking Arco funzionale fusibili interruttori Cortocircuito con formazione di arco La formazione dell arco in presenza di correnti di cortocircuito superiori a 20kA genera energie tali che il calore che si sviluppa carbonizza gli isolanti e fonde i me talli In tal caso l involucro non resiste e si ha il fenomeno esplosivo con proiezione di parti incandescenti il caso della formazione di arco elettrico nel quadro di potenza con correnti di cor 36 Palazzoli tocircuito elevate gt 20 kA che deve essere costruito per resistere alle sollecitazioni dell arco e in modo tale da sfogare i prodotti dell arco in luogo sicuro quadri a prova di arco interno I dispositivi di protezione contro le sovracorrenti non sono in genere efficaci con tro l arco elettrico Anche se il loro intervento pu limitare la corrente e la durata dell arco quando i dispositivi sono limitatori di corrente fusibili o interruttori limi tatori non possono impedire tuttavia la formazione e lo sviluppo dell arco Un altra caratteristica dell arco elettrico che lo rende inv
75. gnimento contribuisce a cancellare le tracce dell origine dell in cendio ed inoltre lo stesso incendio tende a cancellare la propria origine Un altra fonte utilizzata in genere quella giornalistica che tuttavia riporta sola mente incendi di una certa rilevanza in termini di danno alle cose e persone La fon te giornalistica non affidabile nell individuare le cause dell incendio la tendenza quella di incolpare il cortocircuito ma pu essere interessante per la statistica sul tipo di edificio in relazione alla sua destinazione d uso abitazione industria luogo di pubblico spettacolo ecc In mancanza di uno studio univoco sulle statistiche degli incendi di origine elettrica di seguito riportiamo l esito di alcuni studi condotti da addetti ai lavori pubblicati dalla rivista tecnica TuttoNormel a partire dal 1986 che nel corso degli anni hanno contribuito ad affrontare il problema anche in sede normativa Nel settembre del 1987 fu presentata alla riunione annuale dell AEI a Catania uno studio realizzato da V Carrescia E Pastore L Roccati e R Tommasini relativo ad una indagine condotta per l anno 1986 nel territorio del Tribunale di Torino in col laborazione con il Comando Provinciale dei Vigili del Fuoco Nell arco dell anno 1986 nella zona di osservazione comprendente 163 comuni si verificarono negli edifici 1019 incendi Di questi il Comando dei Vigili del Fuoco attribui alla causa elettrica 274 in
76. he ne pu inficiare la stabilit sia nel caso in cui il calore sia dovuto al normale funzionamento che al funzionamento anormale eventualmente causato dallo sviluppo di un incendio 9 1 1 Verifica della stabilit termica La costruzione elettrica montata come per l uso viene sottoposta ad immagazzi naggio in camera climatica ad una temperatura fissata dalla norma ad esempio 70 C per una settimana Successivamente viene mantenuto alla temperatura am biente per quattro giorni con umidit relativa compresa tra il 45 e il 55 Il campione non deve presentare incrinature visibili a occhio nudo n il materiale deve essere colloso o viscoso La prova ha lo scopo di verificare che la materia plastica rimanga stabile alle tempe rature di funzionamento orinario 9 1 2 Verifica della resistenza al calore La costruzione elettrica sottoposta a prova di pressione con una forza di 20 N esercitata da una sfera di acciaio di 5 mm di diametro La prova viene eseguita in camera climatica ad una temperatura fissata dalla norma ad esempio 70 C Dopo 86 Palazzoli 1 ora la sfera viene rimossa e il campione viene raffreddato entro un tempo di 10 s sino a circa la temperatura ambiente mediante immersione in acqua fredda La misura del diametro dell impronta non deve essere superiore a 2 mm Lo scopo della prova quello di verificare la resistenza del materiale plastico al calo re senza subire deformazioni plastiche che ne modifich
77. he prescrivono l obbligo di proteggere il cavo contro il cortocircuito me diante dispositivi di interruzione fusibili interruttori dimensionati in modo tale da essere in grado di interrompere la corrente di cortocircuito senza danni L interruzione della corrente di cortocircuito avviene nel tempo necessario al di spositivo per aprire il circuito fusione del conduttore nel fusibile oppure apertura dei contatti nell interruttore In questo tempo il dispositivo di interruzione lascia passare una quantit di energia proporzionale al quadrato della corrente e al tempo di interruzione In Figura 2 riportato un esempio di corrente di cortocircuito di 10 kA con il valore dell energia passante espressa in MA s 22 Corrente Fase R kA Energia Passante 15 916 M A s Durata Impulso 150 13m S n peak max 15 113k A 136 E LL I peak min 17 588 k A Ad Costi 0 4998 I RMS 10 335 k A 22 Figura 2 Esempio di corrente di cortocircuito 10 kA Palazzoli 31 A differenza del sovraccarico il surriscaldamento dovuto a una corrente molto intensa dell ordine di migliaia di ampere a seconda della posizione del guasto lun go l impianto che genera energie elevatissime Il dispositivo di protezione dovr essere in grado di interrompere il valore della corrente di cortocircuito nel minor tempo possibile limitando l energia specifica passante intervento rapido riducen do il fenomeno ad una corrente elevata di b
78. i segue 83 Sostanze che inducono la fessurazione Tipo Materia Plastica rottura fragile in corrispondenza delle tensioni interne al materiale PE Soluzione di tensioattivi 5 80 C tempo 4 h PP Acido cromico 50 C n eptano PS petrolio benzina intervallo di distillazione 50 70 C n eptano n propanolo 1 1 Diottilftalato Toluolo n propanolo 1 5 ABS Metanolo Acido Acetico 80 Toluolo TERMOPLASTICI Metanolo PVC Cloruro di metilene Acetone Toluolo n eptano 2 3 PMMA Etanolo n metilformammide PA 6 Soluzione di cloruro di zinco 35 PA 66 Soluzione di cloruro di zinco 50 Toluolo n propanolo da 1 3 a 1 10 PC Tetracloruro di carbonio Ln soda caustica 5 84 TERMOINDURENTI E ALLUMINIO non presentano problematiche dovute a rotture fragili per tensioni interne Palazzoli 9 PRESCRIZIONI NORMATIVE PER LA COSTRUZIONE mo APPARECCHIATURE ELETTRICHE PROVE DI Le apparecchiature elettriche sono soggette alle direttive comunitarie che prendo no in considerazione il rischio elettrico Le direttive CE forniscono i requisiti essen ziali di sicurezza per la realizzazione delle apparecchiature Costruendo un apparec chiatura in conformit alle norme europee armonizzate del CENELEC norme EN si ha la presunzione di conformit ai requisiti essenziali di sicurezza delle direttive e il prodotto pu liberamente circolare nel mercato europeo essendo considerato si
79. i ambientali necessario mante nere nel tempo il grado di protezione Se la custodia in materiale plastico un urto potrebbe creare la rottura del mate riale e inficiare il grado di protezione IP della custodia permettendo l ingresso di corpi solidi o acqua annullando la protezione contro l innesco dell incendio che questa offre Inoltre gli effetti di un urto sulla superficie di una custodia in materiale plastico po trebbe modificare localmente il materiale creando discontinuit sulla superficie o lo spessore scheggiatura ecc tali da modificarne le caratteristiche dielettriche Per queste ragioni alcune norme di prodotto come ad esempio la EN 62208 per gli 94 Palazzoli involucri per apparecchiature di bassa tensione dopo l esecuzione delle prove di urto richiedono la garanzia del grado di protezione IP e di tenuta dielettrica Se la custodia in materiale metallico le prove di resistenza all urto non produco no effetti o danni apprezzabili 10 CENNI SUI LUOGHI CON PERICOLO DI ESPLOSIONE DIRETTIVE ATEX Ci che accomuna il fenomeno dell incendio con il fenomeno dell esplosione sono i componenti del triangolo del fuoco Un incendio cosi come un esplosione per potersi manifestare necessitano della presenza contemporanea nella giusta con centrazione di combustibile comburente e innesco Il presente capitolo ha lo scopo di fornire un breve cenno sull approccio europeo al pericolo di esplosione per fornire qu
80. i cui al precedente comma 1 tenendo in considerazione le condizioni e le caratteristiche specifiche del lavoro ivi comprese even tuali interferenze i rischi presenti nell ambiente di lavoro tutte le condizioni di esercizio prevedibili La norma impone quindi al Datore di Lavoro una valutazione dei rischi originati dall impiego di impianti elettrici svolta sulla base di un parametro di difficile inter pretazione laddove si riferisce a tutte le condizioni di esercizio prevedibili al quale si aggiunge quanto prescritto dall art 2087 c c che impone di adottare nell eser cizio dell impresa le misure che secondo la particolarit del lavoro l esperienza e la tecnica sono necessarie a tutelare l integrit fisica e la personalit morale dei prestatori di lavoro Impiegando il medesimo procedimento logico giuridico adottato per i progettisti installatori fabbricanti o produttori di impianti elettrici anche il Datore di Lavoro soggetto a responsabilit penale nella misura in cui con la sua condotta violi il precetto normativo posto a suo carico causando un evento E evidente per che se per i primi il rispetto delle norme tecniche costituisce una vera e propria presunzio ne di regolarit del loro operato nel caso del Datore di Lavoro stante la genericit ed indeterminatezza dell obbligo tutte le condizioni di esercizio prevedibili art 80 T U adozione di misure secondo la particolarit del lavoro l esperien
81. i o interruttori limi tatori non possono impedire tuttavia la formazione e lo sviluppo dell arco Quando le correnti di cortocircuito e la corrente d arco che si sviluppa sono di minore intensit l involucro di un apparecchio l unica protezione per impedire all arco di innescare le sostanze combustibili presenti nel luogo Per evitare che un arco elettrico possa innescare sostanze combustibili vicine non c altro modo che schermare le parti dell impianto elettrico nei confronti dell am biente circostante A tal fine necessario un grado di protezione idoneo ai rischi ambientali di pene trazione di corpi solidi e o acqua all interno della custodia dell apparecchiatura e Almeno non inferiore a IPAX e Sel arco originato da fenomeno di Tracking il grado di protezione deve essere idoneo all ambiente ricordando che in presenza di polvere il grado IP6X garantisce protezione completa e n caso di pericolo di penetrazione di acqua il grado IPX6 protegge dall ingresso di acqua in caso di forti getti di fondamentale importanza anche la scelta del materiale degli involucri che de vono costituire la barriera verso l esterno nel caso in cui siano di materiale plastico fondamentale la verifica dei risultati delle prove di infiammabilit glow wire test e della resistenza alla traccia necessaria ad evitare il fenomeno del tracking Quan do il rischio di incendio elevato l uso di custodie metalliche protegge dal rischio
82. i ossigeno e vengono trascinate dai gas caldi prodotti della combustione stessa Normalmente sono prodotti in quantit tali da impedire la visibilit ostacolando l attivit dei soccorritori e l esodo delle persone Le particelle solide dei fumi che sono incombusti e ceneri rendono il fumo di colore scuro Le particelle liquide invece sono costituite essenzialmente da vapor d acqua che al di sotto dei 100 C condensa dando luogo a fumo di color bianco CALORE Il calore la causa principale della propagazione degli incendi formazione di vapori infiammabili dalla superficie dei liquidi e pirolisi dei combustibili solidi con conse guente formazione di vapori infiammabili Realizza l aumento di temperatura di tutti i materiali e i corpi esposti provocandone il danneggiamento fino alla distruzione Palazzoli 15 1 6 Dinamica dell incendio Nell evoluzione dell incendio si possono individuare quattro fasi caratteristiche TEMPERATURA Fase di ignizione Fase di propagazione Incendio generalizzato flash over Estinzione e raffreddamento FLASHOVER p t t DECINE DI ORE ORE TEMPO MINUTI MINUTI STATO DI INCENDIO INCENDIO ESTINZIONE CRESCITA VERO GENERALIZZATO IGNIZIONE Una sorgente di accensione riscalda il combustibile in presenza di comburente La sua temperatura cresce finch non si innesca la reazione di ossidazione con rilascio di calore che a seconda del tipo di combustibile innesca i fe
83. i polimeri TERMOPLASTICI La struttura delle macromolecole lineare ramificata o reticolare conferisce ai poli meri caratteristiche differenti quando sollecitate dall aumento di temperatura e da sollecitazioni di deformazione da parte di forze esterne Le macromolecole in generale quando sollecitate da un aumento di temperatura possono manifestare movimenti parziali senza variazione relativa della posizione movimento molecolare microbrowniano movimento di segmenti della moleco la senza variare la posizione relativa della molecola stessa movimento disordinato delle catene Quando sono sottoposte a variazione della posizione relativa della molecola mo vimento molecolare macrobrowniano formano grovigli che vengono eliminati man mano che aumenta la deformazione della molecola Tale comportamento termico della struttura implica che i polimeri possono essere costituiti da segmenti corrispondenti ad uno stato disordinato struttura amorfa o vetrosa e da segmenti di molecola in uno stato ordinato struttura cristallina l grado di cristallinit cio la frazione di polimero che si trova allo stato cristallino non per mai eguale all unit Nella massa del polimero coesistono regioni cristal line cristalliti assieme a regioni disordinate o amorfe In merito al comportamento termico delle fasi strutturali di una macromolecola possiamo avere A Fase amorfa caratterizzata da una temperatura T detta temperatu
84. icare un chi logrammo di alluminio diminuita da 26 kWh a circa 15 kWh 80 Palazzoli 8 4 Termoplastici Termoindurenti e Alluminio a confronto Di seguito proponiamo alcune tabelle di confronto tra i materiali termoplastici e termoindurenti in cui sono evidenziate propriet interessanti ai fini della scelta del le apparecchiature elettriche affinch non vi siano rischi di innesco o propagazione incendio Tali propriet saranno confrontate anche con quelle della lega metallica Alluminio Le propriet sono analizzate anche da un punto di vista pratico relativamente ai provvedimenti per non innescare l incendio mantenimento del grado IP compor tamento al fuoco danni meccanici ecc TABELLA 1 CARATTERISTICHE TERMICHE SCELTA MATERIE PLASTICHE IN RELAZIONE ALLA T DI IMPIEGO Tipo Materia Plastica Tenore Vetro Temperatura di impiego C Max Continuativa Max per breve tempo Min Continuativa Note TERMOPLASTICI PE LD 80 90 60 75 Prestare attenzione alla max Ta di installazione da confrontarsi con la temp massima continuativa di impiego PE HD 90 120 70 80 Prestare attenzione alla max Ta di installazione da confrontarsi con la temp massima continuativa di impiego PP 140 100 0 30 Prestare attenzione alla min Ta di installazione da confrontarsi con la temp minima continuativa di impiego PS 75 90 60 80 10 Prestare attenzione alla max
85. icola re attenzione perch il cortocircuito in caso di n cavi in parallelo viene alimentato a monte dal cavo guasto e a valle tramite gli altri n 1 cavi con il risultato di avere correnti di cortocircuito pi alte di quelle che ci si attenderebbe con un solo cavo Conclusioni Anche se le condutture sono protette correttamente contro sovracca rico e cortocircuito secondo le regole generali si pu avere innesco dell incendio in conseguenza a fenomeni di sovracorrente che in luoghi a rischio di incendio assumono importanza fondamentale Inoltre anche se la conduttura protetta correttamente se si stabilisce un corto circuito con sviluppo di arco elettrico si pu verificare l innesco dell incendio nei componenti dell impianto e nei cavi 44 Palazzoli FOCUS PROTEZIONE CONTRO L INCENDIO DA SOVRACORRENTI e SOVRACCARICO gt dimensionamento protezioni dei cavi interruttori sceglien do idonea corrente nominale rispetto alla corrente del circuito e della portata del cavo regola I lt I lt CEI 64 8 CORTOCIRCUITO FRANCO gt dimensionamento protezioni dei cavi interruttori fusibili o o scegliendo idoneo POTERE DI INTERRUZIONE in funzione della Icc pre sunta verificando che l energia specifica passante all intervento della protezi one sia sopportata dal cavo regola I t lt K S CEI 64 8 SITUAZIONI IN CUI LE PROTEZIONI STANDARD CONTRO SOVRACCARICO E CORTOCIRCUI TO FRANCO POSSONO ESSERE IN
86. iderazione il concetto generale che le materie plastiche sono combustibili solidi che propagano l incendio nel modo descritto FOCUS Parti conduttrici a Custodie NON NON Carpenteria quadri COMBUSTIBILE Protezione meccanica J dei cavi tubi PROPAGAZIONE Custodie 1 COMBUSTIBILE PIROLISI Carpenteria quadri SOLIDO Protezione meccanica J dei cavi tubi Supporti parti in tensione frutto VAPORI INFIAMM PROPAGAZIONE Di conseguenza analizziamo come secondo la struttura di un impianto elettrico possibile approcciarsi per cercare di prevenire la propagazione dell incendio attra verso i componenti dell impianto elettrico 56 Palazzoli 6 2 Propagazione attraverso l impianto elettrico Un impianto elettrico in genere distribuito con struttura ad albero partendo dal la cabina di trasformazione MT BT oppure dal contatore del distributore l energia viene distribuita da quadri elettrici nei quali vi sono le protezioni interruttori fusi bili differenziali fino al punto di prelievo per l utilizzatore presa a spina Gli elementi che collegano detti componenti sono le condutture elettriche costitu ite dai cavi e dalla relativa protezione meccanica Per esigenze d installazione de rivazioni insilaggio e sfilaggio cavi ecc le condutture sono in genere interrotte da cassette di derivazione contenente morsetti Proprio per la caratteristica di portare corrente tra i quadri di distrib
87. ificato della respon sabilit penale colposa Preliminarmente necessario individuare un evento qualificabile come l effetto dell azione o omissione che il diritto prende in considerazione in quanto connette al suo verificarsi conseguenze di carattere penale Calando il concetto in un esempio pertinente al tema in oggetto pu intendersi per evento il propagarsi di un incendio ovvero il manifestarsi di una deflagrazione in ambienti nei quali sia prevedibile la formazione di atmosfere esplosive E evidente come l indagine sia finalizzata alla ricerca di responsabilit personali ed quindi necessario individuare se e quali comportamenti siano stati la causa dell evento che si verificato precisando per che le condotte aventi rilievo penale sono come correttamente precisato dallo stesso art 43 c p solo quelle connota te da negligenza imprudenza imperizia ovvero inosservanza di leggi regolamenti ordini o discipline 1 Sifa esplicito riferimento ai progettisti installatori fornitori produttori e gestori Da tori di Lavoro di impianti elettrici o di ambienti ATEX 2 qualunque fatto doloso o colposo che cagiona ad altri un danno ingiusto obbliga colui che ha commesso il fatto a risarcire il danno 3 La precisazione necessaria per distinguere i reati colposi da quelli dolosi ovvero da quelli nei quali il soggetto agisce con il proposito di realizzare un evento determi nato In materia di incendio la distinzion
88. ima continuativa di impiego UP 10 20 200 150 ALLUMINIO temperature d esercizio massime di 200 300 C nessuna limitazione alle temperature minime ambientali di normale applicazione fino a 30 C TABELLA 2 RESISTENZA AGLI AGENTI CHIMICI SCELTA IN RELAZIONE ALLE SOLLECITAZIONI AMBIENTALI Rischio di invalidazione della funzione di barriera della custodia ACIDI ALCALI SOLVENTI n a 5 ca S 8 zlo lle F g _ 3 Materia 5 2 a ala 3 lala e 9 3 S 9 i fg EB 5 B 5 o a L 53 T 5 il e o R A 97 plastica 2 13 8 5 2 8 siselz 8 3 3 5 3 elsa 8 S 5 5 5 lt E 85 gs lt 4 85 lt amp s8S 5 9 E E 8 3 a TEO 9 E amp ped x o e lelele PE HD x o n PP x x o x z PS lel eje x x x 1 x x 0o ABS x o o x g PVC o x x x x x e PMMA o o o o o x x PA 6 PA 66 PC x o ojo o Ec PF 0 o e e o gs m o e e e e 5 2 bd UP o x x x e x x x x x x STABILI LIMITATAMENTE STABILI DA
89. in cendio solo se la concentrazione del gas compresa tra i valori di LFL e UFL per quel combustibile miscelato con un dato comburente ad esempio ossigeno dell aria a temperatura e pressione di riferimento in genere le condizioni ambientali di pres sione atmosferica e temperatura di 20 C La pressione influenza il campo di infiammabilit modificando i valori di LFL e UFL in modo differente a seconda della sostanza Per apprezzare tale influenza ne cessario discostarsi sensibilmente dal valore di pressione atmosferica l effetto di significative variazioni di pressione specifico di ciascuna miscela infiammabile in generale per si osserva che un aumento della pressione rispetto al valore atmo sferico riduce invece leggermente il valore di LFL e aumenta quello di UFL allargan do di conseguenza il campo di infiammabilit Per innescare una miscela di gas infiammabile in aria solitamente necessaria una quantit di energia molto piccola dell ordine di mJ come per esempio quella for Palazzoli 5 nita da una scintilla l energia provoca localmente l innesco delle reazioni di com bustione che poi si propagano nella massa del gas Il minimo valore di energia in grado di innescare la combustione di una data miscela combustibile aria viene indicato con MIE Minimum Ignition Energy I limiti di infiammabilit di una miscela combustibile comburente variano al variare della temperatura e se la temperatura della miscela vien
90. in materia di installazioni elettriche la legge 1 marzo 1968 n 186 fornisce una risposta chiara ed univoca prevedendo degli standard minimi di regolarit sanciti dalle cosi dette norme C E l Comitato Elettrotecnico Italiano Quindi rispetto al metodo di imputazione colposa dell evento regolato dall art 43 c p le norme tecniche C E l costituiscono il parametro di riferimento la cui scrupo losa osservanza consente al produttore di componenti di impianti elettrici ovvero ad altro soggetto qualificato di restare esente da responsabilit penali connesse all evento che si verificato La normativa non tecnica che meglio di tutte chiarisce i settori di responsabilit con riferimento ad impianti elettrici e ATEX il Testo Unico in materia di sicurezza D Lgs 9 aprile 2008 n 81 modificato dal D Lgs 3 agosto 2009 n 106 che distingue fra pro gettisti fabbricanti installatori e utilizzatori finali dell impianto Riguardo agli impianti elettrici il Testo Unico prevede che progettisti produttori ed installatori siano tenuti al rispetto dei seguenti obblighi art 22 I progettisti dei luoghi e dei posti di lavoro e degli impianti rispettano i principi gene rali di prevenzione in materia di salute e sicurezza sul lavoro al momento delle scelte progettuali e tecniche e scelgono attrezzature componenti e dispositivi di protezio ne rispondenti alle disposizioni legislative e regolamentari in materia art 23 Sono vietati la fabbri
91. ino gli spessori e la confor mazione Sostanzialmente si verifica che non si superi la temperatura di transizione vetrosa oltre il quale si manifestano comportamenti plastici 9 1 3 Verifica della resistenza al calore anormale e al fuoco Le classificazioni dei materiali in funzione della resistenza al calore anormale e al fuoco pi note nelle applicazioni elettriche sono la temperatura di resistenza al filo incandescente glow wire e la classificazione del materiale secondo la resistenza alla fiamma della norma americana UL94 l equivalente norma europea che adotta gli stessi metodi di prova e la stessa classificazione la EN 60695 11 10 Tuttavia infor mazioni pi complete sul materiale comprendono anche altre due verifiche la prova di accensione con filo incandescente HWI e la prova di accensione all arco Al Queste ultime due prove sono utili per la scelta del materiale per cercare di preve nire le cause di innesco dovute ad esempio all arco elettrico o al cattivo contatto Sono ad esempio prescritte dalla norma EN 60947 1 per le apparecchiature di bassa tensione con la precisazione che la prova di accensione all arco e richiesta solo se il materiale si trova entro 13 mm dalle parti esposte all arco o dalle parti attive che sono soggette all allentamento delle connessioni Una completa classificazione del materiale plastico dovrebbe riportare i quattro indici glow wire classe di compor tamento al fuoco HWI e AI come riportato nel
92. io ne dell incendio attraverso i componenti elettrici quali custodie dei quadri elettrici cassette di derivazione e prese a spina per installazione fissa APPARECCHIATURE CONNESSE A CONDUTTURE CHE NON RICHIEDONO CAVI CON PARTICOLARI REQUISITI CONTRO LA PROPAGAZIONE DELL INCENDIO 60 Palazzoli 1 CAVI IN TUBO METALLICO O ISOLANTE INCASSATO IN SSTRUTTURA NON COM BUSTIBILE I cavi in tubo metallico o isolante incassato in struttura non combustibile pos sono essere di tipo ordinario In questo caso anche i componenti dell impianto sono incassati nella struttura non combustibile e pertanto si pu considerare basso il rischio di propagazi one 2 CAVI IN TUBO O CANALE METALLICI A VISTA CON GRADO DI PROTEZIONE IP gt 4X Anche i cavi in tubo o canale metallici a vista con grado di protezione IP24X possono essere di tipo ordinario poich il tubo metallico non combustibile Il tubo o canale metallico entra in una costruzione elettrica ad esempio una cassetta di derivazione a vista Questa pu essere interessata da un innesco esterno combustione di materiale nelle vicinanze Poich dalla costruzione partono cavi che non sono non propaganti l incendio o non propaganti la fiamma l incendio si pu estendere all isolante del cavo e propagare all interno del tubo in altro ambiente Pare quindi ragionevole che le costruzioni connesse a questo tipo di condutture mantengano le stesse caratteristiche della conduttura questo si pu
93. isibile alle protezioni con tro le sovracorrenti interruttori fusibili che la sua presenza modifica la situazio ne del circuito Infatti la tensione che si stabilisce ai capi dell arco tensione d arco limita la corrente di cortocircuito La tensione d arco genera infatti una corrente d arco con verso opposto a quello del la corrente che circola nel circuito con l effetto di abbassare la corrente di cortocir cuito a valori che non fanno intervenire le protezioni contro il cortocircuito a monte dimensionate per la corrente di cortocircuito presunta cortocircuito franco il caso caratteristico di un arco formato in seguito ad un cortocircuito non franco In genere correnti di cortocircuito fino a 4 5 kA non sviluppano un arco elettrico in grado di innescare materiali plastici Per correnti di cortocircuito cosi modeste e se il circuito prevalentemente resistivo come negli edifici civili l arco elettrico un fenomeno instabile e tende a spegnersi Tuttavia limita la corrente di cortocircuito a valori che potrebbero non fare intervenire le protezioni elettriche contro le sovra correnti Per correnti di cortocircuito superiori fino al limite in cui si ha sviluppo di energie d arco che determinano il fenomeno esplosivo descritto sopra si pu avere l inne sco dei materiali isolanti il caso degli ambienti industriali oppure negli edifici alimentati da propria cabina MT BT sistemi TN in cui le correnti di cortocircuito
94. isola mento Il ma ci non costituisce impedimento poich la protezione contro i con Palazzoli 79 tatti elettrici indiretti avviene con la messa a terra della custodia precauzione che favorisce il non accumulo di cariche elettrostatiche sulla superficie del materiale L eliminazione del rischio di accumulo di carica elettrostatica una caratteristica importante per l impiego in luoghi dove vi il rischio di innescare materiali infiam mabili come nei luoghi con pericolo di esplosione Per non perdere tale vantaggio si deve verificare che dopo i trattamenti eventuali di anodizzazione o verniciatura la conducibilit sia ancora buona L unica limitazione alle caratteristiche dell alluminio per la sicurezza deriva dalla norma tecnica di riferimento per la direttiva Atex 94 9 CE che richiede leghe di al luminio con percentuale di magnesio inferiori a 7 5 per evitare reazioni allumino termiche Tuttavia nella maggior parte delle leghe di alluminio utilizzate nel settore elettrico e non tale limite ampiamente rispettato l impiego delle leghe d alluminio nell industria sempre cresciuto con il passare degli anni Nel 2000 le leghe di alluminio hanno superato la plastica come terzo materiale pi usato nella costruzione di automobili nel 2006 l acciaio come secon do materiale pi usato Per questo i processi produttivi sono divenuti molto pi efficienti negli ultimi 50 anni la quantit media di elettricit per fabbr
95. istemi a terra Capita a volte che piccoli silos vengano realizzati in materiale non metallico in questo caso il costruttore del silos destinato a contenere atmosfera esplosiva esegue l analisi del rischio di accumulo di cariche elettrostatiche del materiale e comunica attraverso le istruzioni per l uso e la manutenzione le informazi oni per eseguire le operazioni in sicurezza il movimento di liquidi o polveri all interno di sistemi di trasporto con velocit superiori a 1 m s generano accumulo di carica elettrostatica ecc FOCUS Gli impianti elettrici sono una delle cause di innesco dell incendio IMPIANTO ELETTRICO IMPIANTO ELETTRICO VERO E PROPRIO impianto di alimentazione e UTILIZZATORI ACCENSIONE DIRETTA ACCENSIONE INDIRETTA i C BEA SCARICA ARCO ELETTRICO TEMPERATURE ELEVATE ELETTROSTATICA e Accumulo di carica sulla superficie delle custodie MATERIALE PLASTICO e Sovratensioni at mosferiche e di manovra e Filo che fonde e Inquinamento superficiale e cedi mento dell isolante tracking e Arco funzionale fus ibili interruttori e Cortocircuito con formazione di arco EFFETTO JOULE e Passaggio della corrente nominale funzionamento normale e Sovracorrenti Cortocircuito Sovraccarico e Correnti di guasto verso terra Guasto a Terra e Resistenza localizzata Cattivo Contatto e Guasto nelle apparecchiature Palazzoli 13 1 5
96. izioni aggiuntive per i luoghi di tipo C Oltre alle prescrizioni generali sull impianto e sulle condutture di cui ai paragrafi precedenti per i luoghi di tipo C si applicano le seguenti e GRADO DI PROTEZIONE gt IP4X per Palazzoli 103 o componenti impianto elettrico per le condutture vale quanto vi sto o motori elettrici solo morsettiera ed eventuale collettore per il resto del motore sufficiente IP2X o apparecchi d illuminazione solo per le parti attive non per le lampade che quindi possono essere accessibili il grado di protezione 2 IP4X non si applica o interruttori di comando del circuito luce e dispositivi similari o interruttori automatici di corrente nominale fino a 16A e potere di interruzione fino a 3000A o le prese a spina di uso domestico e similare dispositivi di protezione contro il sovraccarico dei motori non devono es sere a riarmo automatico A meno che il motore non sia costantemente presidiato o munito di protezione di sovratemperatura Questo per evitare che successive richiusure del dispositivo che si raffredda prima del moto re provochi il progressivo riscaldamento del motore Apparecchi di illuminazione in presenza di polvere combustibile SE NON IN AMBIENTE CLASSIFICATO CON PERICOLO D ESPLOSIONE o installare apparecchi a temperatura superficiale limitata o marcati con il simbolo D e presentano una temperatura massima 90 C su tutte le superfici orizzontali esposte alla polvere
97. k meccanici con fiamma a T 830 C applicata per 120 minuti Al termine della prova per entrambi i campioni non si verificata alcuna interruzione dell alimentazione del carico di prove n alcuna interruzione del conduttore 64 Palazzoli FOCUS IMPIANTO ELETTRICO DI SICUREZZA E necessario che l impianto funzioni per il tempo necessario all evacuazione quando l incendio in corso AI fine di evitare che i cavi che alimentano l impianto di sicurezza possano bruciare se coinvolti nell incendio sono richieste condutture resistenti al fuoco Una conduttura pu essere resistente al fuoco a percostruzione quando il tubo incassato in struttura di un determinato REI oppure b realizzata con cavi resistenti al fuoco cavi che continuano a funzionare anche se investiti dalle fiamme CASO b buona norma alimentare gli utilizzatori dell impianto di sicurezza con linee dedicate e se possibile in un unica tratta mediante cavi resistenti al fuoco per evitare che possano rimanere senza alimentazione Se vi l esigenza impiantistica tecnico pratica di interrompere la tratta con cassette di derivazione impianti estesi o quando le sorgenti di alimentazione dell impianto di sicurezza vengono poste in luogo dedicato e protetto distante dagli ambienti interessati allora necessario prevedere cassette e morsetti in materiale resistente al fuoco non combustibile per mantenere le caratteristiche di resistenza al fuoco de
98. l esempio in tabella 9 1 3 1 Prova del filo incandescente glow wire Metodo di prova Un filo realizzato in nichel cromo 80 20 di diametro 4 mm di forma ad anello viene riscaldato e portato all incandescenza mediante circuito elettrico Le temperature a cui si porta il filo incandescente sono normalizzate nei valori 550 650 750 850 960 C l estremit del filo incandescente viene portata a contatto con il campione in prova per 30 s con forza 1N Per valutare la possibilit di propagazione del fuoco per esempio a causa di parti celle incandescenti o infiammate che cadono dal provino si posiziona uno strato di carta velina su una tavola liscia di legno al di sotto del provino per osservare se si incendia o meno Il campione su cui si effettua la prova dipende dallo scopo della prova Quando la prova viene eseguita per verificare l infiammabilit dei prodotti Palazzoli 87 finiti ad esempio come prescritto dalle Norme EN 60997 ed EN 60309 si applica all apparecchio elettrico il filo incandescente alla temperatura di prova e si consi dera superata la prova apparecchio resistente alla temperatura di prova se non vi sono fiamme o particelle incandescenti oppure se si verifica una delle condizioni seguenti e Fiamme o incandescenze si estinguono entro 20 s dopo la rimozione del filo e Nonsiha incendio della carta velina Interessante l indicazione di guida alla prova che fornisce la Norma EN 60965 2 11 allegato informati
99. le tracking Ogni ambiente soggetto a inquinamento particelle pulviscolo ecc Gli ambienti di lavoro lo sono maggiormente in quanto vi sono disperse in aria sot toforma di particelle solide o vapori sostanze di natura diversa legate al processo produttivo Ad esempio in un attivit produttiva che presenta lavorazioni mecca niche per asportazione di truciolo l inquinamento presente sottoforma di pul viscolo di materiale metallico e vapori dispersi in aria di soluzione refrigerante per l utensile spesso olio Queste sostanze si depositano a lungo andare sulle pareti delle apparecchiature elettriche l inquinamento in aggiunta all umidit presente nell atmosfera favorisce la forma zione di un percorso conduttore sulla superficie dell isolante dell apparecchiatura Si stabilisce una piccola corrente che altera le propriet isolanti del materiale fino al cedimento ed alla formazione di un arco elettrico Questo fenomeno conosciu to come tracking traccia Il tracking un fenomeno che coinvolge le materie plastiche utilizzate come isolanti nella costruzione degli apparecchi elettrici interruttori spine prese ecc pertan to le norme di prodotto prevedono una prova specifica per la determinazione di indici di che caratterizzano la capacit del materiale di mantenere le proprie carat teristiche in conseguenza alla traccia Gli indici di resistenza e tenuta alla traccia CTI e PTI dell isolante sono utilizzati p
100. le e dei Servizi Antincendi del Ministero dell Interno elabor uno studio per individuare le cause degli incendi avvenuti nel periodo 1990 1999 nei luoghi di pubblico spet tacolo e nelle attivit alberghiere Lo studio fu condotto sulla base degli interventi dei VV F selezionando 500 incendi di grande rilevanza Lo studio ha evidenziato le seguenti percentuali di incendi di origine elettrica Locali commerciali e scuole 14 Locali di pubblico spettacolo 14 Strutture alberghiere 18 Case di riposo 34 Per quanto riguarda gli alberghi furono individuate quali cause degli incendi il 52 imputabili agli impianti ed il 48 agli apparecchi utilizzatori Infine pu essere interessante volgere lo sguardo anche verso altri paesi particolar mente sensibili al fenomeno dell incendio Le statistiche degli atri paesi indicano le seguenti percentuali per gli incendi di origine elettrica negli edifici e Regno Unito 3096 e Finlandia 4296 e Russia 2196 Nei quali i componenti maggiormente interessati sono in ordine di percentuale e Regno Unito condutture elettriche apparecchi d illuminazione apparec chi industriali e Finlandia forni e stufe elettriche caratteristica finlandese legata all utilizzo di saune impianto elettrico di alimentazione apparecchi d illuminazione televisori in diminuzione e Russia condutture elettriche televisori quadri elettrici Palazzoli 21 FOCUS STATISTICHE INCENDI DI ORIGINE ELETTRICA
101. lla conduttura realizzata a vista con cavi resistenti al fuoco in tubo metallico esclusione delle materie plastiche sia termoplastiche che termoindurenti CASSETTE ROMPI TRATTA IN MATERIALE METALLICO PER GARANTIRE LA RESISTENZA AL FUOCO l approccio di buona tecnica im pone che la cassetta metallica in condizioni di servizio cavi resistenti al fuo co cablati sia sottoposta alla prova di resistenza al fuoco della Norma EN 50362 CEI 20 36 5 0 che prevede anche lo shock meccanico figura 4 Palazzoli 65 8 SCELTA DEI MATERIALI Dalle considerazioni fatte nei capitoli precedenti emerge che una dei fattori critici nello sviluppo di incendi di natura elettrica il materiale combustibile con cui sono realizzate le apparecchiature che pu alimentare la combustione Inoltre il capitolo 4 ha evidenziato che per alcuni tipi di innesco elettrico un cor retto dimensionamento dei cavi e delle protezioni elettriche dell impianto non sufficiente Per tali tipi di inneschi elettrici necessario confinare il principio di in cendio entro l apparecchiatura utilizzando custodie con un determinato grado di protezione IP Se la custodia deve impedire che parti calde o incandescenti inneschino l incendio dei materiali combustibili che possono essere presenti nelle vicinanze dell appa recchiatura va da s che essa stessa non deve essere in grado di contribuire alla combustione e incendiarsi Ad esempio se una custodia viene sce
102. lpa 7 Siriporta di seguito il testo integrale dell art 57 che prevede le sanzioni per i proget tisti i fabbricanti i fornitori e gli installatori I progettisti che violano il disposto dell art 22 sono puniti con l arresto fino a sei mesi o con l ammenda da 1 500 a 6 000 euro I fabbricanti e i fornitori che violano il disposto dell art 23 sono puniti con l arresto da tre a sei mesi o con l ammenda da 10 000 a 40 000 euro Gli installatori che violano il disposto dell articolo 24 sono puniti con l arresto fino a tre mesi o con l ammenda da 1 200 a 5 200 euro Infine va detto che il Testo Unico prevede a carico del Datore di Lavoro un profilo di responsabilit penale avente confini meno determinati rispetto a quelli fino ad ora considerati Infatti costui a norma dell art 80 T U prende le misure necessarie affinch tutti i lavoratori siano salvaguardati da tutti i rischi di natura elettrica connessi all impiego dei materiali delle apparecchiature e degli impinati elettrici messi a loro disposizione ed in particolare da quelli derivanti da contatti elettrici diretti contatti elettrici indiretti 108 Palazzoli innesco e propagazione di incendi e di ustioni dovuti a sovratemperature pericolose archi elettrici e radiazioni innesco di esplosioni fulminazione diretta ed indiretta sovratensioni altre condizioni di quasto ragionevolmente prevedibili A tal fine il datore di lavoro esegue una valutazione dei rischi d
103. lta con un determinato grado di protezione IP sufficientemente elevato da offrire protezione contro la proiezione di scintille o particelle incandescenti prodotte dal fenomeno dell arco elettrico internamente alla custodia per completare il tipo di protezione contro l incendio fondamentale che la custodia non sia in grado di propagare l incendio Quindi dovr essere incom bustibile metallica oppure con elevate qualit di non propagazione dell incendio Quando invece l incendio non originato dai componenti dell impianto elettrico i componenti possono trovarsi in due situazioni differenti La prima quella in cui l incendio gi avanzato e si trova nella fase di sviluppo o peggio di flash over In tal caso i componenti combustibili dell impianto elettrico sono coinvolti con il ruolo di vittima e la loro partecipazione all incendio inevita bile non richiesto ai materiali dei componenti elettrici di resistere ad un incendio generalizzato l altra situazione invece quella in cui un incendio nelle fasi di ignizione per cui necessita di combustibile per progredire e propagarsi In tal caso come abbiamo avuto modo di discutere al capitolo 6 il materiale con cui sono realizzate le condut ture e i componenti dell impianto elettrico contribuiscono in modo determinante alla propagazione dell incendio e quindi costituiscono un elemento critico per la prevenzione dell incendio Infine se il componente elettrico par
104. maggiori della Icc presunta gt dimensionamento opportuno delle protezioni Palazzoli 45 5 2 Protezione contro l incendio da Correnti di Guasto verso Terra Le correnti di guasto verso terra costituiscono una sorgente di innesco dell incendio eliminabile con interruttori differenziali sia nei sistemi TT che TN la norma CEI 64 8 impone per la prevenzione incendi una corrente di intervento differenziale I lt 0 3 A anche a intervento ritardato sia sui circuiti di distribuzione che terminali Eccezioni e i circuiti di distribuzione per i quali per continuit di servizio ammesso ln S 1 A ritardato e condutture tali da non poter innescare un incendio condutture incassate in pareti non combustibili condutture realizzate con cavi in tubi canali o condotti con IP gt IP4X cavi schermati o ad isolamento minerale impianti di sicurezza Nei sistemi IT si deve prevedere la segnalazione di primo guasto a terra con soglia intervento lt 0 3 A 46 Palazzoli FOCUS PROTEZIONE DALL INCENDIO DA CORRENTI DI GUASTO VERSO TERRA e SISTEMI TT alimentazione in BT al contatore da cabina del distributore gt interruttore differenziale Id lt 0 3 A anche ritardato Sui circuiti di distribuzione e terminali prese a spina e SISTEMI TN alimentazione da cabina MT BT propria gt interruttore differenziale Id lt 0 3 A anche ritardato Sui circuiti di distribuzione e terminali prese a spina Sui circuiti di distribuzion
105. mina il numero di goc ce stabilito dalla norma per la prova Durante la prova viene applicata agli elettrodi una tensione alternata compresa tra 100 e 600 V Il provino pu subire erosione caso in cui ne viene registrata la profondit Il CTI indice di resistenza alla traccia il valore numerico della massima tensione alla quale cinque provini resistono per il periodo di prova con 50 gocce senza pre sentare cedimento e se resistono per 100 gocce ad una tensione 25V inferiore alla massima tensione provata con 50 gocce Il CTI viene utilizzato per classificare i materiali in gruppi I II lla IlIb In funzione del gruppo dei materiali del grado di inquinamento dell ambiente di utilizzo e della tensione di isolamento nominale le norme di prodotto forniscono il valore in mm delle distanze superficiali da rispettare nella progettazione dell apparecchio Quando il materiale viene utilizzato per realizzare custodie il CTI fornisce un pa rametro per stabilire la resistenza del materiale al fenomeno di un arco elettrico che potrebbe instaurarsi internamente alla custodia a causa del cedimento di un isolamento o per il fenomeno del tracking 92 Palazzoli 9 2 Verifica del grado di protezione IP Uno degli aspetti che emerso nell analisi delle cause di innesco senza dubbio che per alcune di esse la custodia dell apparecchiatura una protezione necessaria a volte l unica come nel caso dell arco elettrico Per questo moti
106. morfi La porzione cris tallina ne aumenta la durezza possibile la condizione plastica solo se portati a temperatura superiore a T Se la temperatura di fusione risulta molto al di sopra di T allora dopo la fusione dei cristalliti si raggiunge subito uno stato termoplastico Se la massa molecolare del polimero molto elevata poliammidi ad alto peso molecolare non si ha TT e alla fusione si raggiunge uno stato termo elastico TERMOINDURENTI polimeri reticolati poco o nulla deformabili plastica mente termicamente irreversibili a causa della struttura reticolare cova lente con struttura amorfa e grande densit di reticolazione Partendo dai polimeri termoplastici oppure termoindurenti con l aggiunta di cari che rinforzanti e additivi attraverso processi produttivi idonei al tipo di polimero si ottengono le materie plastiche termoplastiche e termoindurenti 72 Palazzoli 8 1 1 Comportamento al fuoco delle materie plastiche Le caratteristiche chimiche dei polimeri di base da cui sono ricavate le materie pla stiche fanno si che queste siano combustibili Di fatto i materiali polimerici sono infiammabili e se ne deve tenere conto quando vengono impiegati in ambienti dove il rischio di incendio e la sua pericolosit sono di particolare rilievo Le norme di prodotto delle apparecchiature elettriche fissano delle prove di tipo da eseguire sui materiali al fine di determinarne le caratteristiche di accensione e propaga
107. ndi non determina in gene re l intervento dell interruttore automatico o dei fusibili posti a protezione dell im pianto Il rischio quello di avere correnti di guasto a terra di valore inferiore alla corren te nominale delle protezioni contro le sovracorrenti perci correnti modeste che permangono nel circuito in quanto le protezioni non intervengono Ad esempio una corrente verso terra di 15A non interrotta da un automatico da 16A MA E IN GRADO DI INNESCARE UN INCENDIO Per evitare il pericolo di innesco dell incendio nella conduttura necessario l inter ruttore differenziale Sistemi TN alimentazione da cabina MT BT propria Un guasto franco a terra un cortocircuito monofase a terra e intervengono le pro tezioni contro le sovracorrenti Rimane il pericolo di un guasto NON FRANCO a terra che pu essere sentito dall interruttore differenziale Palazzoli 33 Sistemi IT sistema isolato da terra Un primo guasto a terra determina una corrente ohmico capacitiva che aumenta con l estensione dell impianto Dato che i sistemi IT sono utilizzati dove la continuit di servizio essenziale esem pio ospedali non si interrompe l alimentazione al primo guasto ma si predispone la segnalazione del guasto per poterlo eliminare FOCUS CORRENTI DI GUASTO VERSO TERRA CORRENTI DI MODESTA ENTITA NON INTERROTTE DALLE PROTEZIONI PER SOVRACCARICO E CORTOCIRCUITO NON SUFFICIENTEMENTE SENSIBILI PERMANENDO PER LUNGHI PERI
108. ndio ha terminato di interessare tutto il materiale combustibile ha inizio la fase di decremento delle temperature all interno del locale a causa del progressivo diminuzione dell apporto termico residuo e della dissipazione di calore attraverso i fumi e di fenomeni di conduzione termica Palazzoli 17 Tra i parametri caratteristici di un incendio il pi significativo della velocit con cui si sviluppa l incendio l andamento nel tempo della potenza termica emessa HRR Heat Release Rate espressa in KW l area sottostante alla curva HRH tempo integrale della funzione per la durata dell incendio misura l energia totale sviluppata Con valori di HRR elevati si hanno elevate Temperature locali e forti sviluppi di gas e fumi Dopo l innesco della pirolisi il combustibile brucia consuma aria e progredisce ri chiedendone quantit sempre maggiori se ci sono condizioni per lo sviluppo la temperatura dello strato di gas cresce il flusso termico prodotto cresce ed investe tutti i materiali presenti e adun certo istante tutto il combustibile brucia flash over ed aumentano quasi a gradino temperatura e la potenza termica emessa HRR Il flash over una fase di transizione in corrispondenza della quale la temperatura di gas caldi a soffitto raggiunge il valore di 600 C e il flusso termico a pavimento pari a 20 kW m da definizione normativa In genere prima del flash over i vetri degli infissi si rompono e l aria f
109. neo quando il calore viene prodotto dallo stesso combustibile come ad esempio lenti processi di ossidazione reazione chimiche decomposizioni esotermi che in assenza d aria azione biologica Esempi cumuli di carbone stracci o segatura imbevuti di olio di lino polveri di ferro o nichel fermentazione vegetali Palazzoli 9 1 3 Causee pericoli di incendio pi comuni Tra le cause pi comuni di origine di un incendio vi sono e deposito o manipolazione non idonea di sostanze infiammabili o com bustibili e accumulo di rifiuti carta o altro materiale combustibile che pu essere facilmente incendiato accidentalmente o deliberatamente e negligenza nell uso di fiamme libere e di apparecchi generatori di ca lore e temperature locali elevate in parti di macchine o impianti di processo e inadeguata pulizia delle aree di lavoro e scarsa manutenzione delle ap parecchiature anomalie o guasti di macchine o impianti di processo impianti elettrici o utilizzatori difettosi sovraccaricati e non adeguata mente protetti e riparazioni o modifiche di impianti effettuate da persone non qualifi cate e utilizzo non corretto di impianti di riscaldamento macchinari apparec chiature elettriche e di ufficio fumare in aree ove proibito o non usare il posacenere negligenze di appaltatori o di addetti alla manutenzione azione dolosa ecc 1 4 Innesco elettrico Tra le diverse sorgenti di accensione da prendere in consider
110. nita a seconda delle caratteristiche dell impianto mediante il piano di manutenzione bene che questi preveda anche un esame termografico di tutti gli involucri quadri elettrici apparecchiature all interno dei quali vi sono conduttori connessi mediante morsetti IL MANTENIMENTO IN EFFICIENZA DELL IMPIANTO AI FINI DELLA SICUREZZA UN OBBLIGO DI LEGGE DEL DATORE DI LAVORO CORRETTA SCELTA DEL MATERIALE CON CUI SONO REALIZZATE LE APPARECCHIATURE gt opportuna la scelta di componenti elettrici interni ai quadri cassette di derivazione custodie il cui materiale isolante sia classificato resistente ai massimi valori di temperatura del glow wire 850 960 C oppure secondo le pi elevate classi di autoestinguenza V 0 V 1 Il concetto pu essere ragionevolmente esteso all involucro che contiene le apparecchiature se realizzato in materiale isolante SI RICORDA CHE MATERIALI ISOLANTI CERAMICI NON SONO COMBUSTIBILI morsetti PERCIO IDONEI INVOLUCRI METALLICI NON COMBUSTIBILI FUNGONO DA BARRIERA DI CONTENIMENTO IN CASO DI ACCENSIONE DEL COMPONENTE INTERNO E IMPEDISCONO LA PROPAGAZIONE AD ALTRI MATERIALI COMBUSTIBILI Palazzoli 49 5 4 Protezione contro l incendio da Arco Elettrico I dispositivi di protezione contro le sovracorrenti non sono in genere efficaci con tro l arco elettrico Anche se il loro intervento pu limitare la corrente e la durata dell arco quando i dispositivi sono limitatori di corrente fusibil
111. no l incendio COMBUSTIBILE SOLIDO o pu sublimare o decomporsi generando direttamente vapori infiammabili e alimentale l incendio o fondere ed eventualmente decomporsi contestualmente per formare un liquido che evapora e alimenta l incendio POLIMERI TERMOPLASTICI fondono prima di decomporsi per formare vapori gocciolano e propagano l incen dio POLIMERI TERMOINDURENTI decompongono dando direttamente com posti gassosi Palazzoli 1 2 Principali cause di incendio Le possibili fonti d innesco possono essere suddivise in quattro categorie accensione diretta quando una fiamma una scintilla o altro materiale incandescente entra in contatto con un materiale combustibile in presenza di ossigeno Esempi operazioni di taglio e saldatura fiammiferi e mozziconi di sigarette lampade e resistenze elettriche scariche elettrostatiche accensione indiretta quando il calore d innesco avviene nelle forme della convenzione conduzi one e irraggiamento termico Esempi correnti di aria calda generate da un incendio e diffuse attraverso un vano scala o altri collegamenti verticali negli edifici propagazione di calore attraverso elementi metallici strutturali degli edifici Attrito quando il calore prodotto dallo sfregamento di due materiali Esempi malfunzionamento di parti meccaniche rotanti quali cuscinetti mo tori urti rottura violenta di materiali metallici Autocombustione o riscaldamento sponta
112. nomeni di evaporazio ne di vapori infiammabili liquidi o pirolisi con conseguente formazione di vapori infiammabili solidi visti in precedenza che autoalimentano la combustione 16 Palazzoli PROPAGAZIONE Dopo le prime fasi l incendio in fase di crescita si propaga in modo indipendente dalle condizioni di ventilazione del locale pi importante la prossimit con un altro combustibile Caratterizzato da produzione dei gas tossici e corrosivi riduzione di visibilit a causa dei fumi di combustione e aumento della partecipazione alla combustione dei combustibili solidi e liquidi e aumento rapido delle temperature e aumento dell energia di irraggiamento FLASH OVER Caratterizzato da brusco incremento della temperatura crescita esponenziale della velocit di combustione e forte aumento di emissioni di gas e di particelle incandescenti che si es pandono e vengono trasportate in senso orizzontale e soprattutto in sen so ascensionale si formano zone di turbolenze visibili e combustibili vicini al focolaio si autoaccendono quelli pi lontani si riscal dano e raggiungono la loro temperatura di combustione con produzione di gas di distillazione infiammabili E lo stadio in cui si ha il MASSIMO RILASCIO DI CALORE particelle di incombusti possono lasciare il locale ad elevata temperatura ed innescare combustione al di fuori in presenza di nuovo comburente ESTINZIONE E RAFFREDDAMENTO Quando l ince
113. nto automatico estinzione incendi necessario prevedere un idoneo grado di protezione contro l ingresso di acqua La protezione dipende dal grado di protezione IP garantito nel tempo necessaria la manutenzione preventiva integrit custodia e stato guarnizioni Cortocircuito con formazione di arco cortocircuito non franco Grado di protezione idoneo almeno IP4X Scelta materiale delle custodie e Isolante plastico idoneo CTI resistenza agli urti autoestinguenza di grado elevato V 0 V 1 oppure glow wire gt 850 C e Metallico soddisfacente Protezione contro il sovraccarico anche per le linee non soggette a sovraccarico Progettazione dimensionamento delle protezioni contro le sovracorrenti che tengano conto del fatto che la tensione d arco abbassa la corrente di cortocircuito presunta La protezione dipende dal grado di protezione IP garantito nel tempo necessaria la manutenzione preventiva integrit custodia e stato guarnizioni Palazzoli 51 5 5 Protezione l innesco dell incendio all interfaccia tra impianto elettrico e utilizzatore Prese a Spina FOCUS PROTEZIONE DALL INNESCO DELL INCENDIO AL PUNTO DI PRELIEVO PRESE A SPINA CAUSA DELL INNESCO PROTEZIONE ALTRE AZIONI NECESSARIE Scintilla da contatto diretto indiretto durante l inserzione disinserzione consigliabile effettuare l inserzio ne e la disinserzione della spina nella presa in ass
114. nvestiti dalle fiamme I cavi resistenti al fuoco sono provati secondo due metodi Il primo in conformit alla norma CEI 20 36 2 parte 2 1 per cavi di energia estrusi 0 6 1 kV parte 2 3 per cavi di segnale e parte 2 5 per fibre ottiche in cui il cavo che alimenta un carico lampada sottoposto a fiamma T 750 C x 90 min Il carico deve essere alimen tato durante la fiamma e fino a 15 min dopo Il secondo metodo secondo le norme EN 50200 per dx20mm CEI 20 36 4 0 ed EN 50362 per d gt 20mm CEI 20 36 5 0 in cui il cavo che alimenta un carico lampada sottoposto a fiamma T 830 C x 15 30 60 e 90 min viene definito x quanto tem po pu rimanere in servizio Inoltre Il cavo piegato a U e sottoposto a SHOCK MECCANICI ogni 5 min per simu lare i reali effetti di un incendio Il carico deve essere alimentato durante la fiamma e fino a 15 min dopo Ovviamente questo secondo metodo pi gravoso buona norma alimentare gli utilizzatori dell impianto di sicurezza con linee dedi cate e se possibile in un unica tratta mediante cavi resistenti al fuoco per evitare che possano rimanere senza alimentazione In caso di impianti estesi o quando le sorgenti di alimentazione dell impianto di sicurezza vengono poste in luogo dedicato e protetto distante dagli ambienti in Palazzoli 63 teressati vi l esigenza impiantistica tecnico pratica di interrompere la tratta con cassette di derivazione La motivazione tecnica nasc
115. nza e perizia ovvero quelli specifici pre scritti dalle normative tecniche adottate dal C E I il rispetto delle norme C E l conferisce all operato del soggetto interessato diverso dal datore di Lavoro una presunzione assoluta di regolarit il Datore di Lavoro deve vigilare sui corretti adempimenti degli obblighi pre visti fra gli altri dagli artt 22 23 e 24 T U a carico di progettisti installatori fabbricanti o produttori di impianti elettrici onde evitare di rispondere in sede penale per errate scelte tecniche realizzate da tali soggetti il Datore di Lavoro deve prendere le misure necessarie a salvaguardare i lavoratori da tutte le condizioni di guasto ragionevolmente prevedibili e deve considerare tutte le condizioni di esercizio prevedibili e conseguent emente inserirle nel Documento di Valutazione dei Rischi 110 Palazzoli 13 Bibliografia Conte G Impianti Elettrici Componenti e sistemi elettrici Normativa Sicurezza Progettazione Hoepli Carrescia V Fondamenti di Sicurezza Elettrica Edizioni TNE Piccinini N Cardillo P Gas Vapori e Polveri a rischio di esplosione e incendio Poli tecnico di Torino Martina M Bonocore V Impianti Elettrici ed Apparecchiature Elettriche destinati all installazione in luoghi con rischio di esplosione Saechtling H Manuale delle Materie Plastiche Tecniche Nuove 14 Articoli e Pubblicazioni varie TuttoNormel 01 87 Cause principali degli incendi in Italia
116. nzionali producono macromoleco le ramificate e o reticolate NE EE dp SE ELI Polimero Lineare H F Polimero Ramificato BE e Polimero Reticolato l 4 LL C E L EF Il grado ed il tipo di ramificazione provocano notevoli differenze delle caratteristi che tendenza alla cristallizzazione durezza ecc Quando le catene polimeriche sono composte da monomeri tutti dello stesso tipo si dicono omopolimeri Quando i monomeri concatenati sono di differente tipo allora sono chiamati co polimeri Molte materie plastiche utilizzate nell industria elettrica sono prodotte a partire da copolimeri 70 Palazzoli FOCUS Le strutture reticolate a maglie strette sono caratteristiche dei polimeri TER MOINDURENTI caratterizzati da peso molecolare molto elevato che con ferisce le pi elevate resistenze allo strappo con carico all urto o all impatto delle materie plastiche Le strutture reticolari dei polimeri TERMOINDURENTI risultano rigide e se fossero sollecitate alla variazione relativa di tutta la molecola a seguito ad es di aumento di temperatura si avrebbe parziale distruzione della strut tura reticolare covalente no scorrimenti per aumento di Temperatura Le strutture lineari o ramificate a peso molecolare inferiore di quelle a ma glie sono caratteristiche de
117. o la causa che origina l incendio il RISCHIO ELETTRICO si traduce in un evento che INNESCA l INCENDIO 2 L impianto elettrico veicolo di PROPAGAZIONE DELL INCENDIO originato da cause elettriche oppure non elettriche attraverso il materiale combustibile dei componenti dell impianto 3 L impianto elettrico a SERVIZIO DEGLI IMPIANTI DI SICUREZZA contro l incendio Palazzoli 27 4 LINNESCO ELETTRICO L innesco di un incendio di origine elettrica avviene essenzialmente in conseguenza a due eventi a Sviluppo di calore per effetto Joule b Sviluppo di una elevata energia dovuta all arco elettrico 4 1 LFffetto Joule Una delle conseguenze del passaggio di una corrente elettrica in un circuito un aumento della temperatura Questo accade perch la variazione di temperatura gradiente di temperatura A0 proporzionale al quadrato della corrente A8 k 1 Ove la corrente che circola nel circuito elettrico interessato k una costante che dipende dalla resistenza R del circuito conduttori ecc Poich la resistenza R di un conduttore proporzionale alla resistivit elettrica p che a sua volta aumenta con la temperatura il fenomeno si auto esalta l Ress 2 Ove la lunghezza del conduttore S la sezione del conduttore p la resistivit del materiale che dipende dalla temperatura secondo la seguente equazione p po 1t a 8 3 In conclusione l aumento di corrente innalza
118. o in aria I cavi sono isolati in materiale plastico termoplastico o elastomerico quindi com bustibile cos come alcuni tipi di tubo e canalina isolanti realizzate in materiale termoplastico Palazzoli 57 Negli impianti molto estesi e complessi il materiale combustibile dei cavi necessario che sia considerato nel calcolo del carico di incendio poich i cavi sono spesso instal lati in fascio in canali o passerelle si pensi ad esempio a strutture estese con propria cabina MT BT dalla quale partono fasci di cavo di dimensioni considerevoli l installazione in fascio dei cavi aumenta il rischio di propagazione dell incendio La norma impianti CEI 64 8 sez 751 indica il tipo di condutture ammesse nei luoghi a maggior rischio in caso di incendio Sono individuati tre tipi di condutture a seconda del tipo di cavo unipolare multi polare con o senza conduttore di protezione del tipo di posa incassato a vista e del tipo di protezione meccanica A seconda del tipo di conduttura vi sono prescrizioni relativamente alle caratteri stiche del cavo in relazione al fuoco al fine di impedire la propagazione dell incen dio In base al comportamento al fuoco i cavi si distinguono in non propaganti la fiam ma non propaganti l incendio resistenti al fuoco ad isolamento minerale e a bassa emissione di fumi e gas tossici Dei cavi resistenti al fuoco e a bassa emissione di fumi e gas tossici se ne parler in seguito cavi
119. o di intensit crescente fino all esplosione dell apparecchiatura con relativa proiezione di scintille e parti incandescenti cor tocircuito con sviluppo di arco elettrico Quando il guasto avviene con un contatto tra parti attive in cui la resistenza non trascurabile il cortocircuito definito non franco e la corrente che si stabilisce non assume i valori elevati di un cortocircuito franco ma pi simile alla corrente dovuta ad un sovraccarico 32 Palazzoli FOCUS SOVRACORRENTI NEI CAVI L EFFETTO DEL CORTOCIRCUITO e EFFETTO TERMICO sovratemperature invecchiamento degli isolamenti incendi e riscaldamenti localizzati danni ai contatti EFFETTO ELETTRODINAMICO produce notevoli sforzi elettrodinamici sui conduttori e in alcuni casi sulla meccanica delle apparecchiature pu al lontanare i contatti chiusi di un interruttore con la conseguenza di formare un arco elettrico di intensit crescente fino all esplosione dell apparecchia tura con relativa proiezione di scintille e parti incandescenti Se il cortocircuito NON FRANCO resistenza non trascurabile la corrente che si stabilisce pi simile alla corrente dovuta ad un sovraccarico lt lt Icc 4 1 2 Correnti di Guasto verso Terra Sistemi TT alimentazione in BT al contatore da cabina del distribu tore La corrente di guasto a terra limitata dalla resistenza di terra sia delle masse sia del neutro della cabina MT BT dell ente distributore qui
120. ogettata in genere per comandare controllare sezionare proteggere i circuiti dell impianto elettrico Sia nel funzionamento nor male che in caso di guasto in una parte del circuito o dell apparecchio si pu avere la formazione di arco elettrico In tal caso l apparecchiatura elettrica riconosciuta come scintillante Ad esempio si forma un arco o una scintilla nel funzionamento normale in conseguenza dell azione meccanica di apertura o chiusura dei contatti di sezionatori interruttori teleruttori contatti ausiliari ecc o per l intervento di un fusibile Scintille o proiezione di materiale incandescente si possono avere in conse guenza dell interruzione di correnti elevate in condizioni di guasto come nel caso di cortocircuito In generale si pu dire che l arco elettrico pu essere innescato da Sovratensioni atmosferiche e di manovra Filo che fonde si ionizza l aria e si crea un percorso conduttore Inquinamento superficiale e cedimento dell isolante tracking Arco funzionale fusibili interruttori Cortocircuito con formazione di arco Temperature elevate Una delle conseguenze del passaggio di una corrente elettrica in un circuito un aumento della temperatura Questo accade perch la variazione di temperatura proporzionale al quadrato della corrente effetto Joule l effetto Joule in un appa recchiatura elettrica si manifesta a causa di Passaggio della corrente nominale funzionamento normale Sovracorr
121. one all innesco e alla propagazione dell incendio le condutture vengono suddivise in 3 gruppi 100 GRUPPO a condutture che strutturalmente non possono n innescare n propagare l incendio Sono le pi sicure perch i conduttori attivi sono completamente segregati Non richiedono provvedimenti protettivi GRUPPO b condutture che non possono innescare ma possono pro pagare l incendio conduttori attivi sono schermati Richiedono provve Palazzoli dimenti protettivi contro la propagazione dell incendio tramite le guaine isolanti esterne dei cavi GRUPPO c condutture senza particolari requisiti che possono innescare e propagare l incendio Richiedono provvedimenti protettivi contro l inne sco e la propagazione dell incendio In tutti i luoghi marci non sono ammessi i sistemi TN C Il conduttore PEN attraver sato dalla corrente di squilibrio tra le fasi 1 che si richiude anche tramite le masse e le masse estranee collegate al PEN e potrebbe causare un principio d incendio Sono ammessi invece i sistemi TN S in cui il conduttore di protezione PE sepa rato dal Neutro e la corrente di squilibrio del sistema elettrico percorre soltanto il Neutro sistemi TN S ibrido non sono ammessi poich il conduttore PE e il Neutro sono separati ma collegati in pi punti ad esempio nei quadri di distribuzione La corrente di squilibrio interessa le masse e masse estranee come nel sistema TN C Le condutture amm
122. polivinilcloruro PVC Se nelle molecole di idrocarburi insaturi si operano sostituzioni o addizioni con altri elementi di diverso tipo oppure con altri gruppi di idrocarburi si ottengono mole cole a basso peso molecolare definite monomeri Partecipano principalmente alla formazione di monomeri atomi quali carbonio C idrogeno H ossigeno O azoto N cloro Cl fluoro F zolfo S silicio Si nei siliconi boro B Sintetizzando mediante diverse reazioni chimiche tali composti elementari a basso peso molecolare monomeri si ottengono macromolecole organiche formate da una catena pi o meno lunga di monomeri dette polimeri Da queste prime informazioni sulla struttura chimica di base dei polimeri si posso no gi dedurre alcune delle principali caratteristiche delle materie plastiche bassa conducibilit elettrica isolanti elettrici bassa conduttivit termica isolanti termici La struttura chimica del polimero dipende da quanti legami covalenti in grado di formare il monomero ovvero dipende dalla funzionalit del monomero Si possono avere monomeri bifunzionali trifunzionali o polifunzionali I Monomero bifunzionale Monomero trifunzionale Palazzoli 69 Il polimero si sviluppa per polimerizzazione di monomeri sviluppando catene di monomeri lungo le funzioni dei monomeri stessi I monomeri bifunzionali produco no macromolecole lineari monomeri tri o polifu
123. possono o meno avere un ruolo nella propagazione dell incendio Il rischio maggiore dei componenti nei confronti dell incendio quello di innescare le sostanze combustibili nelle vicinanze e quindi sono causa di innesco ma non di propagazione Se i componenti sono in materiale plastico e quindi combustibile possono inoltre innescare se stessi In questo ultimo caso potrebbero trasferire la combustione al cavo che per se installato secondo quanto visto garantisce la non propagazione dell incendio da un locale all altro Rimane da considerare che un componente innescato pu propagare l incendio ai materiali combustibili presenti nel locale e ad esso vicini Per evitare tale rischio i componenti devono essere scelti in relazione al compor tamento al fuoco dei materiali con cui sono costruiti e questo verr affrontato nel capitolo 8 al quale si rimanda possibile in favore della sicurezza eseguire una analisi del rischio residuo quando il componente elettrico collegato ad una conduttura che non richiede cavi con particolari requisiti contro la propagazione dell incendio eccezioni all installazione di cavi non propaganti la fiamma o l incendio viste al paragrafo precedente Di seguito si analizzano le situazioni in cui per le condutture non sono richiesti parti colari requisiti contro la propagazione dell incendio cercando di definire le caratte ristiche degli altri componenti per analogia con lo scopo di prevenire la propagaz
124. produzione della materia plastica nei materiali termoplastici ad esempio i policarbonati sono stati registrati cedimenti del materiale in conseguenza dei ritiri del materiale e delle tensioni in terne dovute alla produzione l esecuzione delle prove IP solo dopo l esecuzione delle prove 1 2 3 4 e 5 fornisce un buon banco di prova per la conservazione delle caratteristiche IP nel tempo Quanto sopra dimostra come negli ambienti pericolosi quando noto che alcuni materiali presentano delle caratteristiche proprie con dei limiti prevedibili sia ne cessario il mantenimento nel tempo delle caratteristiche che forniscono la protezio ne contro un evento sfavorevole 98 Palazzoli APPENDICE 11 NORMA IMPIANTI CEI 64 8 PARTE 7 SEZ 751 PRESCRIZIONI PER GLI IMPIANTI NEI LUOGHI A MAGGIOR RISCHIO IN CASO D INCENDIO MARCI Nei luoghi a maggior rischio luoghi MARCI in caso di incendio per la progettazione e l esecuzione degli impianti elettrici si applicano le prescrizioni della sezione 751 della norma CEI 64 8 7 La Norma stessa ribadisce che l individuazione degli ambienti MARCI un dato in ingresso per il progettista specificando che la classificazione non rientra nello scopo della norma impianti ma nel PIU VASTO AMBITO DELLA VALUTAZIONE DEI RISCHI E DELLA PREVENZIONE INCENDI DLgs 81 08 A MONTE DEL PROGETTO ELETTRICO La sezione 751 definisce 3 tipi di ambienti marci in relazione alla causa che deter mina il maggiore ris
125. protezione occasionale essendo dimensionati per proteggere il cavo Questo tipo di protezione per l apparecchio in genere considerata dal costruttore che lo co struisce in conformit alla norma di prodotto Gli altri tipi di fenomeni che possono innescare l incendio si possono ricondurre o a difetti di isolamento che determinano una sovracorrente oppure a errori nel la scelta e o installazione dell apparecchiatura in relazione alle sue caratteristiche elettriche alle caratteristiche ambientali in cui sono installate ed alle caratteristiche dei materiali con cui sono costruiti quali ad esempio Grado di protezione IP non adatto al luogo d installazione es perdita nell isolamento provocato dalla penetrazione dell acqua o diminuzione delle distanze di isolamento per ingresso di polvere conduttrice Interruttore con p i inadeguato alla corrente di cortocircuito presunta nel punto d installazione formazione arco elettrico con fenomeno esplosivo effetti elettrodinamici proiezione di scintille e parti incandescenti Dimensionamento errato dei condensatori in presenza di armoniche Materiale plastico non idoneo all aggressivit dell ambiente con conse guente perdita di isolamento provocato dal cedimento del materiale Ecc FOCUS GUASTO NELLE APPARECCHIATURE IL COSTRUTTORE VALUTA IL RISCHIO DI INNESCO E PROPAGAZIONE DELL APPARECCHIATURA IN FUNZIONE DEI MATERIALI CHE UTILIZZA L INNESCO DELL INCENDIO E DA IM
126. ra di transizione vetrosa prima della quale la struttura di tipo vetroso Au mentando la temperatura fino a superare la si verifica un rammollimen to caratteristico di uno stato termo elastico corrispondente a movimenti microbrowniani Aumentando ulteriormente la temperatura aumenta il movimento mac Palazzoli 71 robrowniano in modo tale che prende il sopravvento la parte di defor mazione plastica viscosa raggiungendo la condizione termoplastica Fase cristallina caratterizzata da una temperatura da una temperatura di fusione T_ gt Tj prima della quale la struttura rigida Aumentando la temperatura fino al completamento della fusione presente soltanto una fase amorfa Secondo la struttura della fase le materie plastiche potrebbero attraversare tutti gli intervalli di stato e di transizione sopradescritti se non si decomponessero prima Ad esempio la mobilit dei polimeri reticolari sono poco o nulla deformabili plasti camente In relazione al comportamento termico della struttura i polimeri sono suddivisi in TERMOPLASTICI AMORFI polimeri lineari e ramificati con struttura amor fa caratterizzati dalla deformazione plastica quando si raggiunge Ty che pu essere maggiore o minore della temperatura ambiente a seconda che il polimero sia rigido elastico oppure flessibile TERMOPLASTICI PARZIALMENTE CRISTALLINI polimeri lineari e ramificati con caratteristiche fondamentali dei termoplastici a
127. resca entra ad alimentare l incendio Poich l aria entrante non e sufficiente a far bruciare all in terno tutti i vapori e le particelle parte dei prodotti di pirolisi lascia il compartimen to per reagire all esterno le fiamme fuoriescono dalle aperture e minor rilascio di energia termica in ambiente con conseguenti minori temperature ambiente rispet to a quelle teoriche 2 DATI STATISTICI DELLINCENDIO ELETTRICO Risulta difficile fare riferimento a statistiche accurate sugli incendi di origine elettri ca nel nostro paese non essendovi un organo tecnico a livello nazionale che se ne occupi con attivit continua Se un tale gruppo di lavoro si dedicasse continuamente alla raccolta delle informa zioni relative agli incendi l analisi per gli incendi di origine elettrica dovrebbe essere condotta tenendo in considerazione la tipologia di ambiente ovvero la destinazio ne d uso del luogo edificio e da quale componente cominciato l incendio Fare una statistica sugli incendi di origine elettrica un lavoro non banale e che richiede attente considerazioni Infatti il primo scoglio che si pu incontrare la fonte dell informazione 18 Palazzoli Le notizie degli incendi possono arrivare dai rapporti degli interventi dei VV F ma noto che non tutti gli incendi richiedono l intervento dei VV F Se i Vigili del Fuoco intervengono nell individuare l origine dell incendio si trovano nella difficolt nota che l azione di spe
128. reselezione il costrut tore fa riferimento alla vasta banca dati realizzata da UL Underwriters Laboratories laboratorio indipendente presente sul territorio nord americano che consiste nella raccolta dei vari dati caratteristici dei materiali plastici di maggior utilizzo nel mondo In particolare i materiali vengono classificati in base alla Norma UL94 a seconda del Palazzoli 25 tipo di materiale e spessore del provino come a lenta combustione HB oppure autoestinguenti V2 V1 VO 5V come vedremo in seguito Un apparecchiatura elettrica marchiata UL realizzata con materiali appartenenti a tale banca dati e il materiale caratterizzato dalla cosiddetta carta gialla che ne stabilisce le caratteristiche 3 1 L influenza dell impianto elettrico in un incendio Partendo dal presupposto che il costruttore delle apparecchiature e componenti elettrici esegua una analisi del prodotto nei confronti dell innesco e propagazione dell incendio rimangono da valutare una serie di fattori e lacorretta scelta dell apparecchiatura in funzione delle condizioni di instal lazione e servizio compresi i rischi dovuti all ambiente di installazione e un impianto elettrico un insieme di componenti che tra di loro devono essere interconnessi senza inficiare le singole caratteristiche di prevenzi one dell incendio e a seconda del sistema elettrico di distribuzione l impianto elettrico deve essere dotato di protezioni differenti a s
129. reve durata Inoltre alcuni dispositivi sono in grado di limitare anche il valore della corrente fusibili e interruttori limi tatori abbassando notevolmente il valore della corrente e ulteriormente il valore dell energia specifica passante figura 3 i i Corrente Fase R i i Energia Passante 269 46 k A s 13 i i Durata Impulso 10 3087m s kA 1 uc E E peak max 101 56 A Ircorr i i peak min 8 1711 k A l I RMS 5 0967 k A Figura 3 Corrente di cortocircuito di 10 kA interrotta da fusibile Gli effetti del cortocircuito sono sostanzialmente due 1 termico legato al tempo di durata della corrente di cortocircuito stessa che d luogo a sovratemperature invecchiamento degli isolamenti incen di e riscaldamenti localizzati danni ai contatti 2 elettrodinamico legato al valore massimo valore di picco della corrente di cortocircuito e che produce notevoli sforzi elettrodinamici sui condut tori e in alcuni casi sulla meccanica delle apparecchiature La sollecitazione termica dovuta alla corrente di cortocircuito dovuta all energia specifica passante che se superiore a quella sopportabile dal cavo proporzionale al quadrato della sezione pu incendiare l isolante del cavo stesso Gli effetti elettrodinamici di una corrente di cortocircuito non interrotta possono a volte essere di intensit tale da allontanare i contatti chiusi di un interruttore con la conseguenza di formare un arco elettric
130. reventiva non rappresenta solo un azione preventiva di buona tecnica ma prescritta anche dai regolamenti legislativi in materia di sicurezza A tale proposito si cita Legge 216 95 Legge quadro in materia di lavori pubblici legge Merloni e relativo regolamento di attuazione DPR 12 gennaio 1998 n 3 Regolamento recante disciplina dei procedimenti relativi alla prevenzione incendi a norma dell articolo 20 comma 8 della legge 15 marzo 1997 n 59 DLgs 9 aprile 2008 n 81 Attuazione dell art 1 della legge 3 agosto 2007 n 123 in materia di tu tela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro DLgs 22 gennaio 2008 n 37 Regolamento concernente l attuazione dell articolo 11 quaterdiecies comma 13 lettera a della legge n 248 del 2 dicembre 2005 recante il riordino delle disposi zioni in materia di attivit di installazione degli impianti all interno degli edifici che ha sostituito la legge 46 90 2 La corretta scelta del materiale con cui sono realizzate le apparec chiature componenti interni ai quadri o involucri sono realizzati con materiali isolanti plastici termoplastici o termoindurenti inter ruttori morsettiere ecc quindi di fondamentale importanza che le materie plastiche abbiano elevate caratteristiche di autoestinguen za secondo la classificazione della norma UL94 e o secondo il glow wire test L esperienza insegna che spesso la manutenzione relati va alle apparecchiature interne ai quadri v
131. revisto e punito dall art 449 c p chiunque cagiona per colpa un incendio punito con la reclusione da uno a cinque anni derivano a carico del soggetto condannato due profili di responsabilit concorrenti e saldamente connessi che lo assoggettano alla esecuzione della pena e al risarcimento del danno in favore di chi ha subito le conseguenze del fatto reato Ci premesso opportuno analizzare quale sia il metodo di imputazione della re sponsabilit in sede penale dei reati che hanno diretto interesse per la materia in oggetto incendio colposo contravvenzioni e delitti di lesione o omicidio colposi a carico di progettisti fabbricanti installatori e utilizzatori di impianti elettrici an che al fine di svolgere attivit preventiva finalizzata ad informare gli operatori del settore Palazzoli 105 Come gi sottolineato la presente relazione avr ad oggetto esclusivamente i reati connotati da una componente soggettiva colposa realizzati contro l intenzione ovvero in mancanza di una precisa volont tesa alla realizzazione del disegno crimi noso per i quali secondo l art 43 c p l evento anche se preveduto non voluto dall agente e si verifica a causa di negligenza o imprudenza o imperizia ovvero per inosservanza di leggi regolamenti ordini o discipline Dalla sintetica riproposizione della norma sono chiaramente evincibili alcuni con cetti fondamentali per comprendere in modo adeguato il sign
132. ri e o residui carbo nizzati Innesco i prodotti gassosi primari formati nel processo di decomposizio ne una volta miscelati con l ossigeno si incendiano da soli se sono ad una concentrazione e ad una temperatura idonee oppure per mezzo di una fiamma di innesco esterna Sviluppo di fiamme la diffusione delle fiamme avanza sulla superficie del materiale decomposto La temperatura del materiale polimerico 500 C pi bassa di quella della fiamma 1200 C Questo processo determina la formazione dei prodotti combustibili come acqua anidride carbonica monossido di carbonio di fumo e di calore il quale in parte viene disper so nell ambiente ed in parte va ad alimentare di nuovo la degradazione termica iniziando cos un processo ciclico che continua attraverso la for mazione di prodotti volatili il fenomeno si autoalimenta Palazzoli FOCUS COMPORTAMENTO AL FUOCO DEI POLIMERI TERMOPLASTICI In generale i polimeri a contatto con una parte incandescente o una fiamma generano vapori infiammabili I vapori infiammabili alimentano la combustione POLIMERI TERMOPLASTICI fondono prima di decomporsi per formare vapori infiammabili l aggiunta di additivi contribuisce a conferire al polimero qualit di autoestinguenza Con il termine autoestinguente si intende un materiale che brucia se sottoposto all origine di una fiamma esterna ma che cessa di bruciare quando questa fiamma esterna viene allontanata o si esaurisce l autoe
133. rispettose delle disposizioni legislative e regolamentari vigenti ovvero delle norme CEI UNI etc siano imputabili alla omessa vigilanza del Datore di Lavoro stesso sull operato del tecnico Sussister quindi la responsabilit del Datore di Lavoro tanto in quanto l evento si pensi all incendio di un magazzino innescato da un impianto realizzato con materiali non conformi sia ricollegabile causalmente ad una scelta non conforme alle norme C E l concretamente realizzata dal tecnico incaricato e agevolata dalla omessa vigilanza imputabile proprio al Datore di Lavoro 8 Nella formulazione dell art 81 T U anteriore al decreto legislativo correttivo n 106 del 3 agosto 2009 il riferimento era alle norme di buona tecnica contenute nell alle gato IX norme CEI UNI etc oggi pi chiaramente evocate dalla definizione perti nenti norme tecniche FOCUS In conclusione si pu affermare che l evento acuto rappresentato dall incendio o dalla deflagrazione esplosione preceduto da una complessa catena di condotte realizzate da soggetti qual ificati ognuno di questi soggetti produttore progettista installatore collaudatore e utilizzatore finale dell impianto realizza una condotta causale rispetto all evento acuto finale la condotta alla quale pu essere connessa una responsabilit penale e con seguentemente civile ex art 2043 c c quella realizzata senza rispettare i parametri generici di prudenza dilige
134. rmale e al fuoco 87 9 1 4 Indice di resistenza alla traccia CTI 92 9 2 Verifica del grado di protezione IP 93 9 3 Verifica della resistenza all urto 94 10 CENNI SUI LUOGHI CON PERICOLO DI ESPLOSIONE DIRETTIVE ATEX 95 10 1 L approccio delle direttive Atex 95 10 2 Influenza dell approccio Atex per le costruzioni elettriche 97 11 NORMA IMPIANTI CEI 64 8 PARTE 7 SEZ 751 PRESCRIZIONI PER GLI IMPIANTI NEI LUOGHI A MAGGIOR RISCHIO IN CASO D INCENDIO MARCI 99 11 1 Requisiti generali dell impianto elettrico nei luoghi MARCI 100 11 2 Condutture elettriche nei luoghi MARCI 100 11 3 Prescrizioni aggiuntive per i luoghi di tipo A 103 11 4 Prescrizioni aggiuntive per i luoghi di tipo B 103 11 5 Prescrizioni aggiuntive per i luoghi di tipo C 103 Parte Seconda Aspetti giuridici 12 RESPONSABILIT PENALI DEL PROGETTISTA FABBRICANTE FORNITORE INSTALLATORE ED UTILIZZATORE DEGLI IMPIANTI ALLA LUCE DELLA NORMATIVA 105 13 BIBLIOGRAFIA 111 14 ARTICOLI E PUBBLICAZIONI VARIE 111 Palazzoli 1 CENNISUI PRINCIPI DELLA COMBUSTIONE Un incendio di fatto una reazione di ossidazione ovvero la reazione chimica di una sostanza con l ossigeno e quindi il processo chimico lo stesso di una reazione di combustione La reazione di ossidazione che si pu definire come combustione provoca forma zione di calore solitamente accompagnata da fiamma visibile La combustione una ossidoriduzione esotermica in quanto un composto si ossida mentre un altro
135. ro che un consistente numero di incendi ha origine dall impianto elettri co causa dell innesco non sempre vero che la causa principale di un incendio elettrico il cortocircuito Verranno di seguito analizzati i fenomeni elettrici sia riconducibili a situazioni di guasto sia dovuti a circuiti elettricamente sani che sviluppano l energia sufficiente all innesco di materiali combustibili Che l incendio sia originato dall impianto elettrico o meno si deve inoltre conside rare che spesso i componenti stessi dell impianto sono di materiale combustibile e pertanto contribuiscono allo sviluppo ed alla propagazione dell incendio Innesco e propagazione dell incendio sono quindi le azioni da prevenire per poter considerare l impianto elettrico esente da responsabilit in caso di incendio L impianto elettrico assume un ruolo fondamentale anche per l alimentazione di tutti quegli impianti che sono necessari alla gestione del rischio durante l emergen za in caso di incendio Gli impianti di sicurezza rivelazione dell incendio estinzione illuminazione di sicurezza diffusione sonora ecc sono infatti alimentati dall im pianto elettrico che in questo caso chiamato a funzionare durante l incendio per il tempo necessario a consentire l evacuazione in sicurezza delle persone FOCUS In conclusione l influenza dell impianto elettrico in un incendio si pu riassumere nei seguenti tre punti fondamentali 1 L impianto elettric
136. secondo le pertinenti norme tecniche inutile dire che le pertinenti norme tecniche coincidono proprio con le norme CEI quali contenitori delle nor me di buona tecnica il cui rispetto affranca i soggetti qualificati dalle responsabilit penali previste dal Testo Unico e dalle norme speciali in materia di delitti colposi di comune pericolo incendio o disastro colposo 4 Residuer a suo carico esclusivamente la responsabilit avente natura contrattuale che trova il suo fondamento nel mancato rispetto di specifiche previsioni pattizie stipulate fra le parti 5 Siriporta il testo integrale della L 186 68 Tutti i materiali le apparecchiature i macchinari le installazioni e gli impianti elettrici ed elettronici devono essere realizzati e costruiti a regola d arte I materiali le apparecchiature i macchinari le installazioni e gli impianti elettrici ed elettronici realizzati secondo le norme del comitato elettrotecnico italiano si conside rano costruiti a regola d arte 6 Va tuttavia precisato che se da un lato il rispetto dei requisiti tecnici previsti dalle norme C E l impedisce di elevare alcun addebito di colpa dall altro lato va detto che il parere positivo di organi di controllo Cass 17 marzo 1981 Bosnai l omologazione Cass 17 dicembre 1999 Lerede il collaudo dell ente preposto a dichiarare l idonei t o la declaratoria di ottemperanza da parte delle ASL non escludono la possibilit di elevare un rimprovero di co
137. si riduce nel caso degli idrocarburi il carbonio si ossida l ossigeno si riduce con rilascio di energia e formazione di nuovi composti principalmente anidride carbo nica ed acqua I principali prodotti della combustione sono e Elevato sviluppo di calore reazione fortemente esotermica e Elevato sviluppo di gas ad alta temperatura Affinch avvenga la reazione necessaria la presenza contemporanea nello stesso luogo e nello steso momento di tre componenti ben definiti il combustibile solido liquido o gas vapore il comburente l agente ossidante di solito l ossigeno presente nell aria e l innesco qualsiasi evento scintilla fiamma temperatura ecc sorgente di energia Il combustibile ed il comburente ossidante sono i reagenti della reazione di ossi doriduzione l innesco la sorgente che fornisce l energia necessaria a far iniziare la reazione energia di attivazione Una volta innescata la reazione sviluppa calore che viene ceduto agli strati di misce la combustibile adiacente che a loro volta si riscaldano e reagiscono con maggio re velocit Si viene cosi a formare un fronte di reazione comunemente chiamato fronte di fiamma che si muove dalla miscela combusta verso la miscela incombu sta propagando l accensione alla restante miscela combustibile La velocit con cui il fronte di fiamma si muove dalla miscela incombusta alla miscela combustibile e la velocit di propagazione della combustione 4
138. sono pi elevate e i circuiti sono pi induttivi soprattutto in prossimit del trasformatore Infatti in un circuito induttivo l arco diventa molto pi stabile e si reinnesca facilmente ad ogni passaggio per lo zero della corrente alternata Palazzoli 37 FOCUS ARCO ELETTRICO ENERGIE ELEVATISSIME gt EFFETTI TERMICI E PROIEZIONE DI PARTICELLE INCANDESCENTI L ARCO ELETTRICO SI MUOVE si allontana dalla sorgente gt PUO INNESCARE A DISTANZA PROTEZIONI CONTRO LE SOVRACORRENTI INEFFICACI INTERRUTTORI FUSIBILI PIU PERICOLOSO NEGLI AMBIENTI INDUSTRIALI E NEGLI EDIFICI CON CABINA MT BT PROPRIA aumenta la sua pericolosit ed i suoi effetti all aumentare della corrente di cortocircuito L ARCO ELETTTRICO PUO innescare direttamente il materiale combustibile delle apparecchiature e o nelle vicinanze dell arco stesso con sviluppo dell incendio limitare la corrente di cortocircuito e rendere inefficace l intervento delle protezioni danneggiare le persone che si trovano nelle vicinanze L ARCO ELETTRICO PUO ESSERE INNESCATO DA Sovratensioni atmosferiche e di manovra Filo che fonde si ionizza l aria e si crea un percorso conduttore Inquinamento superficiale e cedimento dell isolante tracking Arco funzionale fusibili interruttori Cortocircuito con formazione di arco non franco ERRORE UMANO NELLE OPERAZIONI DI LAVORI ELETTRICI SOTTO TENSIONE 38 Palazzoli 4 2 1 Inquinamento superficia
139. sorgente di accensione che veicolo di propagazione materiale con cui sono costruiti i componenti Gli utilizzatori possono essere anch essi sorgente di accensione e veicolo di propagazione materiale con cui sono costruiti SERVONO REGOLE PRECAUZIONI PER LA COSTRUZIONE REALIZZAZIONE E SCELTA MATERIALI SIA PER L IMPIANTO ELETTRICO CHE PER GLI UTILIZZATORI La costruzione dei componenti dell impianto elettrico e dei prodotti elettrici di competenza dei costruttori dei componenti e prodotti stessi che hanno il compito di realizzarli in modo tale da prendere i provvedimenti necessari affinch non siano in grado di costituire sorgente di innesco Allo stesso tempo operano la scelta dei materiali da costruzione in funzione di esigenze produttive propriet di isolamento elettrico e in modo tale che siano pi o meno in grado di propagare l incendio Poich la destinazione d uso dei prodotti elettrici frutto dell ambiente d installa zione il costruttore opera delle scelte eseguendo un analisi di rischio del prodotto e comunica le propriet del componente elettrico realizzato attraverso contrassegni e istruzioni per l uso l impiantista sceglie dal mercato il prodotto idoneo carat teristiche materiali ecc in funzione dell ambiente di installazione le condizioni ambientali e i rischi legati all utilizzo dell impianto elettrico A partire dagli anni 70 la normativa tecnica si occupata del problema del pericolo di incendio relativam
140. stinguenza condizione necessaria per la non propagazione se l innesco di tipo elettrico o se la sorgente esterna nella fase iniziale dell incendio innesco Se il polimero investito dalle fiamme di un incendio in corso e gi propagato l autoestinguenza come concetto non applicabile la fiamma non si allontana e quindi il polimero partecipa alla combustione IN QUESTO CASO F PREFERIBILE IL MATERIALE METALLICO IMPIANTI DI SICUREZZA INFLUENZA DEGLI ADDITIVI RITARDANTI LA FIAMMA ritardanti la fiamma hanno strutture chimiche in grado di rallentare od interrompere il ciclo di combustione auto sostenuto alcuni degli additivi ritardanti la fiamma producono la formazione di fumo opaco e gas tossico che possono rappresentare un pericolo per la vita tanto temibile quanto la combustione dei polimeri Ad esempio nelle materie plastiche utilizzate nelle costruzioni elettriche di comune l impiego degli alogeni Pi diffuso il cloro che produce acido cloridrico HCL Palazzoli 75 FOCUS COMPORTAMENTO AL FUOCO DEI POLIMERI TERMOINDURENTI In generale i polimeri a contatto con una parte incandescente o una fiamma generano vapori infiammabili I vapori infiammabili alimentano la combustione POLIMERI TERMOINDURENTI decompongono dando direttamente composti gassosi tendenza a formare prodotti di decomposizione gassosa meno mar cata che nei termoplastici il calore pu causare carbonizzazione della super
141. te di un impianto elettrico di alimentazione degli impianti di sicurezza non puo fallire in caso di incendio poich da esso di pende la sicurezza delle persone Il capitolo 7 ha evidenziato come la caratteristica fondamentale di tali apparecchiature elettriche sia la capacit di funzionare durante l incendio per il tempo necessario all evacuazione in sicurezza delle persone 66 Palazzoli Pi che mai i materiali di questi componenti non devono compromettere il compito di funzionare quando necessario ovvero durante l incendio CONCLUSIONE IL MATERIALE DI UN APPARECCHIO ELETTRICO DEVE ESSERE SCEL TO IN RELAZIONE ALLA FUNZIONE DELL APPARECCHIO STESSO OVVERO A SECONDA CHE e NON PROVOCHI l INNESCO e NON PROPAGHI LA COMBUSTIONE AD ALTRI MATERI ALI e SIA UN COMPONENTE DELL IMPIANTO ELETTRICO DI SICUREZZA IN BASE ALLA FUNZIONE O A PIU FUNZIONI CHE DEVE ASSOL VERE l APPARECCHIATURA IL MATERIALE DOVRA AVERE CARAT TERISTICHE DI INCOMBUSTIBILITA O CARATTERISTICHE DI AU TOESTINGUENZA PIU O MENO ELEVATE i NON COMBUSTIBILE a RATE SCELTA METALLO MATERIALE es custodia con grado IP oppure COMBUSTIBILE MATERIE DAC Non deve propagare l incendio Meine PLASTICHE AUTOESTINGUENTE Deve resistere al fuoco per un certo tempo NON COMBUSTIBILE uno necessario all evacuazione Palazzoli 67 8 1 Le Materie Plastiche Le materie plastiche sono materiali organici compos
142. ti del carbonio o semiorganici a elevata massa molecolare peso molecolare cio molecole molto grandi o ma cromolecole che determinano le caratteristiche dei materiali stessi Con il termine polimeri ci si riferisce al gruppo di tutti i composti costituiti da macromolecole Con il termine materie plastiche invece si indica il prodotto della sintetizzazione chimica dei polimeri Per ottenere una materia plastica definita come materiale utilizzabile in ambito industriale per la produzione di manufatti il polimero deve essere miscelato con altre sostanze quali ad esempio additivi per la lavorazione stabilizzanti pigmenti agenti ignifughi antistatici cariche di rinforzo ecc che ne modificano le propriet meccaniche elettriche comportamento al fuoco ecc Solo in seguito all aggiunta di additivi dal polimero si ottiene la materia plasti n Ca Le caratteristiche delle materie plastiche possono essere spiegate in base alla loro struttura chimica molecolare al tipo di additivi e al processo di produzione Non scopo di questo documento addentrarci nella chimica delle materie plastiche e nella tecnologia per la loro produzione anche perch la chimica dei polimeri tale da poter realizzare un numero elevatissimo di composti che in questa sede non possibile analizzare Pertanto di seguito tenteremo di illustrare in modo qualitativo le caratteristiche e le differenze utili a valutare
143. to dal dispositivo ad intervenire Possiamo tuttavia individuare alcune situazioni in cui la protezione del cavo non sempre garantisce la protezione degli altri componenti dall innesco di un incendio 1 Correnti di piccola entit che permangono a lungo senza essere interrotte dai dispositivi di protezione a Nei locali ordinari la norma consente che le protezioni contro il sovrac carico siano installate in un punto qualsiasi della conduttura essendo la corrente di sovraccarico costante in tutto il circuito corrente non di guasto Quando vi pericolo di incendio necessario interrompere an che correnti di modesta entit che perdurano nel tempo il caso di un cortocircuito non franco poich generando correnti basse se le prote zioni non intervengono istantaneamente o in tempi utili il perdurare di tali correnti pu essere causa d innesco dell incendio In conclusione negli impianti a rischio di incendio oltre al cortocircuito franco si devono predisporre dispositivi di protezione contro il cortocircuito non franco La soluzione impiantistica e utilizzare i dispositivi di protezione contro il sovraccarico opportunamente dimensionati posizionandoli all inizio del circuito 42 Palazzoli b Una situazione di pericolo analoga si verifica quando il cortocircuito si stabilisce in fondo alla linea Spesso questo tipo di guasto avviene al punto di prelievo dell energia ad esempio prese a spina alla fine della linea il c
144. ttrico e basso punto di fusione ca 660 C la temperatura di fusione limita le applicazioni strutturali dell alluminio a temperature d esercizio massime di 200 300 C 300 C per leghe appositamente studiate e resistenza a corrosione in ambiente atmosferico le leghe leggere resisto no bene alla corrosione generalizzata ma soffrono di alcuni altri tipi di corrosione e per questo vengono trattate con procedimenti come l ano dizzazione o l applicazione di vernice protettiva primer Se non tratta ta in maniera particolare la superficie di un oggetto in lega d alluminio appare lucida essendo assenti fenomeni di corrosione generalizzata a differenza degli acciai ferritici Caratteristiche altrettanto importanti sono la non combustibilit e la resistenza all urto tipica dei metalli che hanno fatto si che l alluminio sia frequentemente uti lizzato per la realizzazione di contenitori e custodie per la protezione delle appa recchiature elettriche Infatti rispetto al materiale plastico le qualit di resistenza alla corrosione e agli urti unito al fatto che il metallo non combustibile rende le custodie in alluminio particolarmente indicate per l impiego in ambienti gravosi e con rischio specifico ad esempio aggressione chimica rischio incendio ecc La conducibilit dell alluminio nelle custodie elettriche potrebbe far pensare ad uno svantaggio Le custodie in alluminio infatti non possono essere di classe di
145. ui circuito a causa dell estensione dell impianto ha una elevata impedenza e sviluppa correnti di cortocircuito di modesta entit Anche in questo caso la soluzione impiantistica quella di utilizzare i dispositivi di protezione contro il sovraccarico opportunamente dimensionati con siderando il calcolo della corrente di cortocircuito nel punto pi lontano posizionandoli all inizio del circuito 2 Presenza di armoniche nell impianto 3 a b effetti sul conduttore di neutro ad es le correnti di terza armonica sulle 3 fasi sono in concordanza di fase tra loro e si sommano aritmeticamente sul neutro Ne consegue che il sistema squilibrato e si ha una corrente non pi trascurabile sul neutro Se la distorsione armonica ampiezza supera il 33 LA CORRENTE SUL NEUTRO E MAGGIORE DI QUELLA SULLE FASI si deve dimensionare opportunamente il neutro nei casi pi criti ci il dimensionamento delle fasi conseguente a quello del neutro e si deve proteggere il neutro contro le sovracorrenti anche se di sezione uguale a quella dei conduttori di fase effetti sui condensatori le armoniche aumentano la resistenza e le per dite nei condensatori inducono fenomeni di risonanza che causano il cedimento del condensatore per SOVRATENSIONE esplosione del con densatore come causa prima d incendio In presenza di armoniche necessario sovradimensionare i condensatori in tensione e potenza me glio se scelti idonei a sopportare la per
146. utilizzatore Tra questi ultimi il numero pi elevato di incendi era da attribuirsi a televisori motori elettrici e inse gne luminose lavatrici Nel biennio 1994 1995 TuttoNormel in collaborazione con IMQ Istituto Italiano del Marchio di Qualit condusse uno studio sulle notizie giornalistiche relative agli incendi Su 1294 notizie di incendio pubblicate dai giornali di tutta Italia il 40 era imputato a origine di natura elettrica Se i dati relativi all individuazione della natura dell origine poco affidabile maggiore interesse suscita l individuazione del tipo di edificio in cui si svilupparono gli incendi elettrici Il primato fu attribuito agli edifici civili 3896 seguiti dagli stabilimenti industriali 1796 Il quadro completo illustrato nella tabella seguente Luogo Numero incendi elettrici Percentuale 96 Edifici civili 492 38 Stabilimenti industriali 220 17 Locali commerciali 117 9 Bar ristoranti 77 Uffici 52 Locali medici 35 2 7 Strutture alberghiere 26 2 Laboratori artigianali 26 2 Ambienti agricoli 19 1 5 Scuole 19 1 5 Altro 211 16 3 TOTALE 1294 100 Nonostante la fonte giornalistica sia poco attendibile emersero i noti protagonisti tra i componenti dell impianto quadri elettrici televisori condutture contatori co perte elettriche frigoriferi e prese a spina 20 Palazzoli Un gruppo di lavoro costituito dalla Direzione Generale della Protezione Civi
147. uzione fino all utilizzatore le condutture sono i componenti dell impianto che attraversano lo cali diversi di un edificio tra i quali vi sono anche eventuali compartimenti antin cendio cavi presentano il rischio di propagare l incendio da un locale all altro Gli altri componenti quadri elettrici cassette di derivazione prese a spina e utiliz zatori sono installati in un locale definito eventualmente compartimento antincen dio e presentano il rischio di propagare l incendio agli altri materiali combustibili presenti nel locale stesso posti nelle loro vicinanze e non appartenenti all impianto elettrico Riguardo alle caratteristiche delle condutture nei luoghi a maggior rischio in caso di incendio la norma impianti CEI 64 8 sezione 751 fissa le prescrizioni per realizzarle in modo adeguato Ammesso che le condutture siano realizzate in modo confor me alla norma nell ambito di una analisi complessiva del rischio di propagazione dell incendio che possa interessare non solo le condutture ma anche i materiali combustibili nei pressi dell impianto meritano attenzione anche i restanti compo nenti dell impianto che sono connessi alle condutture custodie scatole di deriva zione ecc 6 2 1 Propagazione dell incendio attraverso le condutture Per conduttura si intende l insieme del cavo e della sua protezione meccanica tubo canale ecc Se la protezione meccanica non prevista la conduttura costituita dal solo cav
148. va A che suggerisce per apparecchiature destinate all uso senza sorveglianza a carico continuo di applicare temperature di 850 C 960 C l allegato A richiamato come prescrizione nella Norma EN 60947 1 Quando la prova viene eseguita per classificare un materiale secondo indici di in fiammabilit o incendiabilit al filo incandescente rispettivamente GWFI e GWIT vengono provati provini di materiale di spessore deciso dal produttore scegliendo tra 0 75 1 5 e 3mm e GWIT ricerca della temperatura massima alla quale il provino si infiam ma e GWFI ricerca della temperatura massima alla quale soddisfatta una delle seguenti 2 condizioni Fiamme o incandescenza del provino si estinguono entro 30 s dopo la rimozione del filo Non vi accensione del provino Il valore degli indici dato come temperatura tra quelle normalizzate fino al massi mo di 960 C pi il valore dello spessore del provino Le norme di prodotto richiedono generalmente 850 960 C per le parti isolanti che portano elementi in tensione e 650 C per le altre 88 Palazzoli 9 1 3 2 Prova di infiammabilit EN 60695 11 10 E una procedura di applicazione di una fiamma orizzontale o verticale a provini di un dato materiale plastico al fine di darne una classificazione in relazione alla resistenza alla fiamma Il metodo di prova utilizzato in genere in qualit di prove di preselezione per la scelta del materiale idoneo alla realiz
149. vece i componenti dell impianto elettrico sono innocenti e non vi sono feno meni di accensione ad essi imputabili permane comunque il rischio che una sor gente di accensione esterna parte incandescente o temperatura elevata oppure una combustione in corso nei pressi dei componenti possano accendere i materiali con cui questi ultimi sono costruiti e propagare l incendio In conclusione possiamo dire che per prevenire l incendio di origine elettrica sar necessario adottare delle precauzioni e affinch l impianto elettrico sia realizzato in modo tale da non costituire sorgente di accensione e affinch i l installazione dell impianto elettrico e i materiali con cui sono realizzati i componenti dell impianto stesso non siano tali da propagare l incendio e affinch gli utilizzatori non costituiscano causa di innesco n i materiali con cui sono realizzati siano in grado di propagare l incendio Palazzoli 23 Ai fini della nostra trattazione prenderemo in considerazione solo l impianto elet trico e i componenti che lo costituiscono fino alla presa a spina FOCUS Per prevenire l incendio di origine elettrica si deve considerare che Un sistema elettrico costituito dall impianto elettrico vero e proprio costituito dai propri componenti condutture quadri elettrici prese a spina ecc e dagli utilizzatori elettrici motori televisore macchina industriale ecc l impianto elettrico vero e proprio pu essere sia
150. verticale viene posi zionato in linea con il campione posto longitudinalmente al bruciatore Un cuscino di cotone viene posizionato sotto il campione la fiamma viene applicata sul bordo inferiore del provino per 10 s e poi rimossa Si cronometra il tempo t dell eventuale fiamma residua sul campione fino all autoestinguenza Si applica nuovamente la Palazzoli 89 fiamma verticale per 10 s e si rimuove il bruciatore Si misura il tempo t della durata di fiamma residua ed il tempo t della durata di incandescenza residua t Si prova un lotto di 10 provini CRITERI CATEGORIA V 0 V 1 V 2 Durata della fiamma residua del singolo campione t e t lt 10s lt 30s 30s Durata della fiamma residua 50s 2505 2505 del lotto complessivo t Durata della fiamma residua incandescenza dopo la secon 30s 60s 60s da applicazione t t La fiamma residua e o l incan descenza residua sono arrivate NO NO NO al supporto Il tappetino di cotone stato incendiato da particelle o NO NO SI gocce infiammate 9 1 3 3 Prova di accensione con filo incandescente HWI Si sottopongono a prova 5 provini Il campione viene avvolto con un filo Nichel Cro mo fino a formare 5 spire complete distanti 6mm e tenuto in posizione verticale Si alimenta il filo fino a dissipare 0 26 W mm fino a quando il campione si incendia e si determina il tempo di accensione HW Se l accensione non avviene in 120 s si
151. vo deve essere costruita in materiale che resiste alle sollecitazioni termiche se il materiale plastico deve essere sottoposto alle prove sui materiali plastici se il materiale metallico non vi sono rischi legati alla stabilit termica o all infiammabilit Inoltre fondamentale che la custodia offra un impedimento all ingresso di corpi solidi e acqua per questo deve essere classificata secondo un determinato grado di protezione IP Ai fini del presente documento si scelto di non illustrare la definizione delle due cifre del grado di protezione o dei metodi di prova per conferirle ma piuttosto di analizzare il grado di protezione alla luce di quanto detto fino ad ora in merito al ruolo dell impianto elettrico negli incendi Le norme impiantistiche individuano nel grado di protezione IP4X il minimo installa bile nei luoghi a maggior rischio in caso di incendio Lo scopo chiaramente proteg gere le sostanze combustibili che possono essere presenti nell ambiente da feno meni di proiezione di parti incandescenti a seguito di formazione di un arco elettrico interno alla custodia Tuttavia la norma specifica anche che il grado di protezione delle custodie debba essere scelto in funzione delle caratteristiche dell ambiente Questo implica una analisi della presenza di possibili polveri nel luogo di installazio ne si ricorda che il grado IPAX offre protezione all ingresso di un filo di prova ma non di polvere per evitare i rischi
152. za e la tecnica necessarie a tutelare l integrit dei lavoratori art 2087 c c si possono porre difficolt interpretative con un evidente ampliamento dello spettro delle sue potenziali responsabilit penali Meritano attenzione tuttavia i recenti interventi normativi tesi alla delimitazione delle condotte esigibili in capo alla figura datoriale e contenuti nell art 18 co 3 bis e nell art 80 co 3 bis T U Infatti quest ultima norma impone al datore di lavoro la predisposizione di proce dure di uso e manutenzione degli impianti conformi alle disposizioni legislative vigenti alle indicazioni contenute nei manuali d uso e manutenzione delle appa recchiature ricadenti nelle direttive specifiche di prodotto e di quelle indicate nelle pertinenti norme tecniche Il rispetto degli standard stabiliti dalle norme appena citate comporta l assenza di responsabilit penale a carico del datore di lavoro E Palazzoli 109 facilmente intuibile come quanto test accennato sia in tutto assimilabile al rappor to sancito dall art 81 fra l operato dei progettisti installatori fabbricanti e produt tori di impianti e le norme CEI Nella stessa direzione si mosso il novellato art 18 T U il cui co 3 bis prevede oggi diversamente da prima che il Datore di Lavoro possa essere chiamato a rispondere per errate scelte tecniche progettuali di realizzazione dell impianto ovvero di fab bricazione dei suoi componenti qualora tali scelte non
153. zazione dell apparec chiatura finita La norma prevede due metodi che differiscono per la posizione orizzontale o verti cale del campione in prova La posizione orizzontale combustione orizzontale HB e adatta a valutare la lun ghezza bruciata e o la velocit della propagazione della fiamma velocit lineare di combustione La posizione verticale combustione verticale V indicata per valutare la lunghez za bruciata dopo aver ritirato la fiamma I risultati con i metodi HB e V non sono equivalenti E importante sottolineare che la norma specifica che i risultati non devono essere utilizzati per descrivere o valutare il richio di incendio presentato da un particolare materiale in condizioni di incendio reali Nella prova di fiamma orizzontale si applica la fiamma per 30 s e si verifica se quando la fiamma rimossa il provino continua a bruciare e se il fronte di fiamma raggiunge il limite di 100 mm dal punto di applicazione della fiamma misurandone la velocit di avanzamento Il materiale classificato come 1 HB40 se presenta uno dei seguenti criteri Non brucia al ritiro della fiamma Il campione continua a bruciare con fiamma ma dopo il ritiro della fiamma il fronte non supera 100 mm Seilfronte supera i 100 mm non deve avere velocit lineare gt 40 mm min 2 HB75 sehavelocit lineare gt 40 ma lt 75 mm min quando il fronte supera 100 mm Nella prova alla fiamma verticale un bruciatore con fiamma
154. ze della sorgente prendere i provvedimenti necessari affinch in nessun modo possa propa garsi all esterno del prodotto Ovviamente la filosofia della prevenzione impone la soluzione a mentre le solu zioni b e c devono essere verificate anche in relazione ai danneggiamenti che pu subire il prodotto tali da inficiare la prevenzione del rischio elettrico contatti diretti indiretti ecc Il confinamento dell incendio all interno dell apparecchiatura pu essere realizzato per mezzo dell involucro che deve essere realizzato con materiale non combustibile ad esempio metallo oppure in materiale combustibile ma autoestinguente con caratteristiche determinate e con spessore adeguato la velocit di propagazione della fiamma dipende dalla densit del materiale e dallo spessore elevate densit e spessori conferiscono inerzia termica elevata Alcune delle prove sui materiali previste dalle Norme Europee saranno descritte pi avanti in un paragrafo dedicato l approccio americano si basa sull impiego sistematico di materiali non combusti bili oppure autoestinguenti per la costruzione di tutte le parti dell apparecchiatura elettrica interne e involucro adottando il metodo della preselezione dei mate riali La preselezione dei materiali da parte del costruttore dell apparecchiatura consiste nella scelta di materiali classificati sulla base di prove eseguite in modo convenzionale su provini di dimensioni normalizzate Per la p
155. zione della fiamma Pertanto nella preparazione della materia plastica oltre agli additivi necessari a migliorarne le caratteristiche meccaniche chimiche termiche ecc si aggiungono al polimero anche additivi ritardanti di fiamma Con tali additivi possibile diminuire la facilit di innesco e o la velocit di propagazione della combustione in modo da aumentare l intervallo di tempo nel quale possi bile intervenire per estinguere l incendio Le norme di prodotto fissano la tipologia dei test da eseguire sul materiale finito in relazione a una serie di parametri ad esempio lo spessore la posizione del campione rispetto alla propagazione della fiamma ecc al fine di permettere al costruttore una valutazione del materiale in fase progettuale e una classificazione del materiale utile all utilizzatore che ne deve prevedere il corretto impiego in funzione dell ambiente di installazione materiali polimerici possono accendere o propagare gli incendi perch per effetto del calore essi si decompongono con la formazione di composti volatili combusti bili I polimeri una volta scaldati al di sopra di certi valori di temperatura che dipendo no dalla loro struttura chimica subiscono dei processi di degradazione termica che provocano la formazione di prodotti gassosi combustibili prodotti primari di de composizione che sono i primi responsabili dell infiammabilit dei materiali stessi in quanto non mai direttamente il polimero

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