NFPA 70: National Electrical Code

NFPA 70: National Electrical Code

Norme per la Sicurezza Elettrica nei luoghi di lavoro

Ultima modifica 04/11/2022

NFPA 70: National Electrical Code 2020

L'NFPA 70 o NATIONAL ELECTRICAL CODE è lo standard di riferimento per le installazioni elettriche in locali ed edifici negli Stati Uniti.

Essendo un codice di installazione, si rivolge all'installatore, più che all'ingegnere elettrico che progetta l'installazione/distribuzione elettrica.

Il primo National Electrical Code è stato sviluppato nel 1897. Nel 1911, la National Fire Protection Association (NFPA) ne divenne lo sviluppatore e da allora il Codice è stato rivisto in numerose occasioni. Oggi viene rivisto ogni tre anni. L'ultima edizione è del 2020. é possibile adottare il NEC come normativa elettrica in una determinata giurisdizione governativa. Tale giurisdizione governativa può aggiungere uno o più emendamenti per tenere conto di esigenze, preferenze o condizioni locali (si veda ad esempio il Chicago Electrical Code).

Il codice è nato subito dopo l'installazione della Pearl Street Station di Thomas A. Edison a New York nel 1882. Gli incendi elettrici erano sempre più comuni e, nel 1897, il problema stava raggiungendo proporzioni catastrofiche. Un gruppo di persone competenti e interessate si riunì per affrontare questo grave problema. La necessità di standardizzazione era evidente. Il consenso di oltre 1.200 persone ha portato alla stesura della prima serie di regole adottate a livello nazionale per disciplinare le installazioni e le operazioni elettriche: era nato il National Electrical Code. Il NEC definisce il suo scopo come "la salvaguardia delle persone e dei beni dai pericoli derivanti dalla corrente elettrica". Questo obiettivo è rimasto sempre invariato nel corso dell'esistenza del NEC, e i principi in esso contenuti continuano a evolversi e a svilupparsi di pari passo con la dinamicità dell'industria elettrica.

La NFPA 70 o NEC è la norma di riferimento per diversi standard elettrici tra cui:

- UL 508A: lo standard di prodotto per i quadri elettrici industriali.

- NFPA 79: lo standard di riferimento per le installazioni elettriche nelle macchine.

Nel NEC ci sono due articoli principali che riguardano i macchinari:

- Articolo 409: Quadri elettrici industriali

- Articolo 670: Macchinari industriali

L'ultima edizione dello standard 2023 è stata pubblicata nell'ottobre 2022. Di seguito sono riportate le principali modifiche che potranno avere un impatto sull'equipaggiamento elettrico dei macchinari.

L'uso degli SPD all'interno dei quadri bordo macchina

Questa è una delle prescrizioni ricorrenti. Si tratta dello standard più recente.

[NEC 2023] 409.70 Protezione contro le sovratensioni.

I circuiti di sicurezza per la protezione del personale che sono soggetti a danni dovuti a sovratensioni devono avere una protezione contro le sovratensioni installata all'interno del quadro elettrico o nelle sue immediate vicinanze.

Lo stesso vale per i quadri bordo macchina.

[NEC 2023] 670.6 Protezione da sovratensione.

I macchinari industriali con circuiti di sicurezza devono essere dotati di protezione contro le sovratensioni.

La norma non prevede più eccezioni, tuttavia i quadri elettrici industriali sono costruiti in conformità alla NFPA 79 e/o alla UL 508A. Nessuno dei due standard richiede dispositivi di protezione dalle sovratensioni all'interno del quadro. Nella prima tornata di discussioni, tenutasi nel febbraio 2022, per l'edizione 2024 dell'NFPA 79, è stata sollevata la questione che il NEC avrebbe introdotto questo nuovo requisito, tuttavia, dopo intense discussioni, l'accordo è stato quello di non includere il requisito nell'NFPA 79. La situazione potrebbe ancora cambiare durante il secondo ciclo di discussioni previsto per il primo trimestre del 2023. La UL 508A non ha mai introdotto alcun requisito e non è previsto nulla in futuro, per il momento. In conclusione, se si costruiscono quadri elettrici in conformità a uno dei due standard sopra citati, non sono necessari SPD. Purtroppo, questo nuovo contenuto del NEC genererà confusione tra consulenti, produttori, NRTL e AHJ.

Ogni quadro elettrico deve essere dotato di un'etichetta visibile all'esterno

Ricordiamo le diverse discussioni avvenute durante le riunioni del gruppo di lavoro UL 508A e NFPA 79, in cui alcuni membri insistevano sul voler esporre all'esterno del quadro meno dati possibile, motivando la cosa citando situazioni in cui condizioni ambientali aggressive avrebbero cancellato le informazioni sull'etichetta nel giro di pochi anni. GT Engineering non ha mai condiviso questo ragionamento e sostiene che le informazioni chiave devono essere riportate in modo ben visibile all'esterno del quadro. Informazioni come:

- Nome del produttore;

- Dati elettrici completi di ogni fonte di alimentazione;

- Corrente nominale di cortocircuito del quadro elettrico;

- Numero dello schema elettrico;

- Tipo di involucro;

Tali informazioni dovrebbero essere visibili senza dover aprire il quadro. Le persone contrarie a questo approccio, hanno sempre sostenuto che la prescrizione del NEC "chiaramente visibile", non significa "all'esterno". Ora questo aspetto è stato chiarito, specificando cosa può essere indicato all'interno del quadro. Esistono due tipi di quadri elettrici: quelli per i macchinari industriali (d'automazione industriale) e tutti gli altri (ad esempio, quadri per i drive o quadri di distribuzione). Le indicazioni per i primi sono contenute nell'Articolo 670 e per i secondi nell'Articolo 409.

[NEC 2023] 409.110 marcatura

Un quadro elettrico deve essere dotato di marcature permanenti visibili dopo l'installazione. Le marcature di cui alla voce 409.110(2) e (3) devono essere applicate all'esterno dell'involucro. Le marcature di cui alla voce 409.110(1), (4), (5), (6) e (7) devono essere applicate all'interno o all'esterno dell'involucro. Devono essere incluse le seguenti marcature:

(1) Nome del fabbricante, marchio di fabbrica o altro marchio descrittivo che consenta di identificare la società responsabile del prodotto.

(2) Tensione di alimentazione, numero di fasi, frequenza e corrente a pieno carico per ciascun circuito di alimentazione in ingresso.

(3) Se il quadro di controllo industriale è alimentato da più di una sorgente elettrica e se è necessario più di un mezzo di disconnessione per scollegare tutti i circuiti a 50 o più volt all'interno del quadro di controllo, contrassegnato per indicare che è necessario più di un mezzo di disconnessione per disalimentare l'apparecchiatura. L'ubicazione dei mezzi necessari per scollegare tutti i circuiti a 50 o più volt deve essere documentata e disponibile.

[...]

Purtroppo l'SCCR non è presente nell'elenco. Tuttavia, è obbligatorio per i quadri bordo macchina. Questa volta il NEC si è allineato alla UL 508A!

[NEC 2023] 670.3 I dati della targa della macchina. (A)

La targa deve essere attaccata all'esterno dell'involucro dell quadro elettrico o sulla macchina immediatamente adiacente all'involucro del quadro elettrico principale, visibile dopo l'installazione. La targhetta deve contenere le seguenti informazioni:

(1) Tensione di alimentazione, numero di fasi, frequenza e corrente a pieno carico.

(2) [...]

(3) [...]

(4) Corrente nominale di cortocircuito del quadro della macchina, basata su uno dei seguenti valori:

a. Corrente nominale di cortocircuito di un quadro o gruppo di controllo della macchina elencato ed etichettato.

b. Corrente nominale di cortocircuito stabilita con un metodo approvato.

(5) Numero di schema elettrico o numero dell'indice dei disegni elettrici.

Come realizzare un collegamento equipotenziale

Questo è un altro argomento ricorrente di discussione. L'Articolo 409.60 è stato riscritto per distinguere tra quadri elettrici ad anta singola e multipla.

[NEC 2023] 409.60 Collegamento equipotenziale.

I quadri d'automazione industriale devono essere messi a terra e collegati in conformità alla norma 409.60(A) e (B).

(A) Messa a terra. Un conduttore di messa a terra dell'apparecchiatura, dimensionato in conformità al punto 250.122, deve essere collegato a una sbarra di messa a terra dell'apparecchiatura o a un punto di terminazione della messa a terra dell'apparecchiatura previsto in un pannello di controllo industriale ad anta singola.

(B) Collegamento equipotenziale. I quadri d'automazione industriale a più ante devono essere collegati tra loro utilizzando un ponticello di messa a terra dimensionato in conformità alla norma 250.102(D).

Corrente di cortocircuito disponibile

Esiste una differenza tra:

- La corrente nominale di cortocircuito (Short Circuit Current Ratin - SCCR) di un quadro elettrico, cioè la corrente massima che le protezioni all'interno del quadro possono interrompere ed estinguere senza danni per le persone e l'ambiente.

- La corrente di cortocircuito presunta (Available Short Circuit Current - ASSC); detta anche corrente di guasto disponibile (IEC 61439-1 la indica con l'acronimo Icp): È la massima corrente di cortocircuito disponibile in un determinato punto della rete di distribuzione elettrica del locale o dell'edificio.

Un quadro bordo macchina deve essere etichettato all'esterno con la sua SCCR da parte del costruttore. L'utente deve aggiungere la corrente di corto-circuito disponibile (ASSC). Ciò serve a rendere visibile a un ispettore o a un AHJ che l'SCCR > ASSC, altrimenti c'è un problema di sicurezza. Il NEC ha chiarito questo aspetto:

[NEC 2023] 670.5 Corrente nominale di cortocircuito.

(A) Installazione. Le macchine industriali non devono essere installate se la corrente di guasto disponibile supera la corrente nominale di cortocircuito indicata in conformità al punto 670.3(A)(4).

(B) Marcatura in campo della corrente di cortocircuito disponibile. Le macchine industriali devono essere contrassegnate in modo leggibile sul campo con la corrente di guasto disponibile. La marcatura sul campo deve includere la data di esecuzione del calcolo della corrente di guasto disponibile e deve avere una durabilità sufficiente per resistere all'ambiente interessato.

Sicurezza nella robotica collaborativa

Non esiste un "robot collaborativo". Questa è una delle prime dichiarazioni di chi lavora nella robotica collaborativa. Il motivo è che un robot può essere progettato per un compito collaborativo, ma è l'applicazione che rende il "robot collaborativo". Lo standard di riferimento per l'applicazione collaborativa è ISO / TS 15066: 2016 - ROBOT E DISPOSITIVI ROBOTICI - ROBOT COLLABORATIVI Lo standard sarà incluso nella nuova edizione di 2 importanti standard sui robot: ISO 10218-1: Robotica - Requisiti di sicurezza per i sistemi robotizzati in ambiente industriale - Robot ISO 10218-2: R