IEC 60664-1: da dove nascono le vostre distanze

Due fornitori propongono la stessa corrente, lo stesso rame e lo stesso involucro, e i loro disegni mostrano 12 mm in un caso e 18 mm nell'altro. Nessuno dei due valori è arbitrario. La IEC 60664-1 li ricava da una breve lista di dati dichiarati, e i due fornitori hanno semplicemente dichiarato dati diversi.

La norma è il riferimento di coordinamento dell'isolamento a cui rimanda la IEC 61439-1. Non descrive barre collettrici; descrive come arrivare a distanze che non cedono alle tensioni impulsive e alle tensioni permanenti che un complesso BT vede davvero. Per questo è la norma più utile per chi discute una distanza.

Conseguenza pratica: una distanza senza i suoi dati d'ingresso non è una specifica, è un'abitudine. Chiedete i quattro dati e potrete ricalcolare il valore da soli, in entrambe le direzioni.

Se la questione a livello di complesso è ancora aperta, partite dal hub delle norme; i documenti di verifica che consumano queste distanze sono trattati nella guida IEC 61439-1.

Tutto ciò che segue deriva da queste dichiarazioni. Se sono sbagliate, le distanze sono sbagliate anche con l'aritmetica corretta.

• Tensione d'isolamento nominale U_i: quella che il complesso deve sopportare in modo continuo. Non è la tensione di rete né la tensione nominale di impiego, anche se in pratica spesso coincidono.
• Categoria di sovratensione: da I a IV, descrive la sovratensione transitoria che il circuito deve superare. Un'alimentazione diretta dal punto di consegna sta più in alto di un circuito dietro scaricatore e trasformatore; la categoria è il passaggio che trasforma questo in livello impulsivo di prova.
• Grado di inquinamento: da 1 a 4. In un involucro chiuso e pulito, 2 è l'ipotesi normale. Condensa, polvere conduttiva o nebbia salina lo alzano, e le distanze crescono.
• Gruppo di materiale: derivato dall'indice di resistenza alla traccia della superficie isolante. Il gruppo I è il più resistente, il IIIb il meno. Questo dato riguarda solo le linee di fuga, non le distanze in aria.

La correzione è la quota. L'aria si rarefà con l'altezza, quindi la distanza in aria deve crescere oltre i 2.000 m. Sotto, il fattore è uno e la maggior parte dei progetti non lo tocca mai. Sopra — e parecchi progetti andini, etiopi o di altopiano cinese stanno sopra — la tabella non vale più come stampata.

Scrivete tutti e cinque sul disegno, accanto alle distanze che hanno prodotto. Costa una riga e chiude la maggior parte delle discussioni prima che inizino.

La distanza in aria protegge da un evento breve e ripido: un impulso di manovra o di fulmine che arriva dalla rete. Per questo la tabella è indicizzata dalla tensione impulsiva richiesta per la categoria dichiarata alla U_i dichiarata, e dal grado di inquinamento. La tensione di esercizio non entra direttamente.

È l'errore più frequente nei disegni di barre. Un sistema 400 V in categoria III richiede 4 kV impulsivi per 300 V nominali, che portano a circa 3 mm minimi in aria con inquinamento 2, mentre 400 V di esercizio suggerirebbero una linea di fuga molto maggiore. I due valori servono eventi diversi e si consultano separatamente.

La distanza si applica al percorso più corto in aria tra conduttori a potenziale diverso. Include percorsi tortuosi: accanto a una testa di vite, attorno a un isolatore di sostegno, tra il bordo del conduttore e la parete dell'involucro. Misurate il più corto, non quello che sembra intenzionale.

Controllate anche il percorso che non è sul disegno: una barra con 3 mm tra bordo e testa di vite passa la revisione e fallisce al primo pezzo perché la rondella si appoggia 0,5 mm diversamente.

La linea di fuga protegge da un evento lento: corrente di fuga su una superficie umida e contaminata. È indicizzata dalla tensione di esercizio (efficace, continuativa), dal grado di inquinamento e dal gruppo di materiale. Qui la scelta di film o rivestimento cambia un valore che il cliente non vede mai.

Tre meccaniche contano nella misura:

• Scanalature e nervature contano solo a certe condizioni. Una scanalatura stretta si tratta come una linea retta che la attraversa, il che aiuta; una larga segue il contorno, il che non aiuta. Le nervature aiutano più delle scanalature e le tabelle presuppongono un'altezza minima precisa.
• I giunti interrompono il percorso. Due pezzi pressati senza adesivo formano un giunto che può contare come barriera, ma solo se si rispettano le condizioni di larghezza e contatto della norma e se nulla si sposta in esercizio.
• Comanda la superficie peggiore. Se un laminato porta uno strato esterno resistente alla traccia e un taglio di bordo nudo con indice molto inferiore, il bordo determina il gruppo dichiarato, salvo che lo strato lo copra in modo dimostrabile.

In un pacchetto laminato le superfici interessanti sono di solito le estremità: tagli del laminato, bordo del film, resina d'incapsulamento e ogni rivestimento che il disegno mostra ma che il processo non produce in modo affidabile.

Le tabelle presuppongono una superficie in aria. Un pacchetto laminato è soprattutto una superficie in dielettrico solido, e questo cambia tre cose.

1. Lo spazio tra strati non è un traferro. Tra gli strati di rame c'è PET, Nomex o film DLF, incollati sotto calore e pressione. Le distanze interne seguono le regole dell'isolamento solido e il comportamento in scarica parziale, non le tabelle delle linee di fuga. Citare una distanza in aria per uno spazio interno è un errore di categoria: vedi scarica parziale nei pacchetti laminati.
2. Il bordo esposto è la superficie debole. Un taglio può lasciare visibili strati di film, adesivo e bava di rame. Se il gruppo dichiarato si basa sull'indice di traccia del film, il bordo deve essere coperto: cappuccio isolante, incapsulamento o distanza di bordo controllata verso il potenziale diverso più vicino.
3. La bulloneria cambia il percorso più corto. Viti, rondelle, isolatori di sostegno e capicorda occupano lo spazio che il disegno ha misurato come aria. La distanza che conta alla messa in servizio li include, e quella che il montatore può davvero costruire include le tolleranze.

Niente di questo impone valori più grandi ovunque. Impone di dichiarare quale sistema d'isolamento copre quale spazio, così che un revisore possa controllare l'affermazione e non la sicurezza del disegno.

La domanda è legittima e la risposta è condizionata. Rivestimento e incapsulamento possono permettere di valutare un progetto a un grado di inquinamento inferiore, perché la superficie non è più esposta al contaminante che quel grado descrive. In ambienti polverosi o con condensa è un sollievo reale.

Ma devono valere tre condizioni, e falliscono in silenzio:

• Il rivestimento deve essere continuo su tutto il percorso di fuga, compresa la transizione dove un conduttore esce dall'incapsulamento e incontra un morsetto. È lì che inizia la traccia.
• Il materiale deve essere qualificato per il servizio elettrico e termico, non solo comodo per il processo. Una resina con indice di traccia basso reintroduce il problema che doveva risolvere.
• Deve essere verificato, non affermato. Un progetto valutato al grado 1 sulla fiducia di un rivestimento richiede prova che ogni unità prodotta abbia quel rivestimento, allo spessore ipotizzato, polimerizzato come ipotizzato e senza vuoti nelle transizioni critiche.

Prendete il disegno, prendete i quattro dati dichiarati e percorrete questi controlli.

1. Scrivete U_i, categoria di sovratensione, grado di inquinamento, gruppo di materiale e quota nel cartiglio. Se manca qualcosa, fermatevi: senza quei dati le distanze non sono verificabili.
2. Cercate il livello impulsivo per categoria e U_i, poi la distanza in aria per quel livello al vostro grado di inquinamento. Applicate il fattore di quota oltre 2.000 m. Confrontate con la distanza più piccola sul disegno.
3. Cercate la linea di fuga per tensione di esercizio, grado e gruppo. Confrontate con il percorso superficiale più corto, compreso il bordo del laminato e ogni morsetto dove arriva un capicorda.
4. Segnate i cinque percorsi più corti sul disegno, in qualunque direzione vadano. Se non riuscite a segnarli, il numero viene da un'altra parte.
5. Controllate i percorsi dopo la bulloneria: teste, rondelle, capicorda, piastre d'ingresso cavi.
6. Decidete esplicitamente quali spazi sono isolamento solido e quali aria. Scrivetelo una volta, per il revisore e per il progetto successivo.

Due ore su un disegno bastano di solito a trovare lo schema, e quello schema si riusa su ogni variante.

Aggiungetele alla lista di rilascio e la maggior parte della discussione sparisce prima di arrivare al cliente.

• U_i, categoria di sovratensione, grado di inquinamento e gruppo di materiale indicati sul disegno.
• Quota indicata, correzione applicata oltre 2.000 m.
• Distanza minima in aria ricavata e scritta, non ereditata da un disegno vecchio.
• Linea di fuga minima ricavata e scritta, con la superficie determinante identificata.
• Spazi interni tra strati classificati come isolamento solido, con il sistema di film nominato.
• Trattamento del bordo del laminato specificato: cappuccio, incapsulamento o distanza di bordo minima.
• Bulloneria inclusa nel controllo delle distanze: teste, rondelle, capicorda.
• Rivestimento o incapsulamento motivato come isolamento da una specifica di processo.
• Tensione di esercizio per la linea di fuga indicata a parte dalla U_i, entrambi i valori sul disegno.
• Ogni scostamento dalla tabella documentato, con motivo e approvatore.

Se volete un secondo parere su un pacchetto prima che arrivi a un integratore, il nostro ufficio tecnico rivede i disegni rispetto a questi dati durante la quotazione. Iniziate con una richiesta di offerta, o confrontate le costruzioni degli strati nella guida di progettazione delle barre laminat.