Quadri elettrici rispondenti alla norma sempre sicuri?

[gtedeschi]

Ho rintracciato l'articolo pubblicato sulla rivista ELETTRIFICAZIONE 5 2018, N. 732 (Editoriale Delfino ), che ringrazio, in quanto la sua direzione e redazione, quasi unica, fino ad oggi mi ha sempre consentito di pubblicare articoli, non del tutto o sempre allineati con i contenuti delle norma tecniche che andavo in essi commentando.
Con l'approvazione quindi della Direzione della Editoriale Delfino e della rivista Elettrificazione allego il testo dell'articolo che descrive più in dettaglio il mio pensiero circa un non piccolo difetto che, tra altri difetti, a mio parere affligge sul piano della verifica termica la norma tecnica che tratta della costruzione dei quadri elettrici e la relativa guida applicativa. L'ambiente normativo sembra sostenere che in pratica il problema non si pone.

Risponderò, appena possibile e per quanto so, anche ad altre osservazioni rivoltemi da esisnc con l'intervento del 19 gennaio u.s.
Attendo però commenti di approfondimento sia in approvazione che in disapprovazione da parte dei tanti colleghi che seguono il post dal titolo "Quadri elettrici rispondenti alla norma sempre sicuri?".

[esisnc]

Ho letto l'articolo su ELETTRIFICAZIONE riportato come allegato al post [11] e in particolare ho esaminato le fig. 1 e fig. 2, ma non ho capito bene tutto il senso della disquisizione tecnica, forse per un mio limite.
Vediamo perché.
1) Le correnti I1, I2, I3, e I4 nei 4 circuiti derivati sono in modulo uguali tra di loro, nei due casi ipotizzati di sfasamento reciproco di 15° e 30°?
Mi sembra (a occhio) dal disegno in fig. 2, che lo siano.
2) Nei due casi di sfasamento sopra ipotizzato, Ina è uguale alla somma vettoriale delle quattro correnti derivate che attraversano l'interruttore generale del quadro, (chiamiamolo Ig) di fig. 1.
Se così è, allora il modulo di |Ina|(15°) è più grande di |Ina|(30°), e così giustamente appare (a occhio) dalla fig. 2, ed è anche teoricamente corretto perché il massimo di |Ina| si ha se tutte e quattro le correnti derivate fossero in fase tra di loro per cui |Ina|=|I1|+|I2|+|I3|+|I4|.
3) Quindi nel caso di sfasamento a 15° Ig dissipa meno che nel caso di sfasamento a 30° e pertanto non mi spiego il coefficiente maggiorativo Kvt assegnato in fig. 2 ai due casi prospettati.
Forse è corretto il contrario (perché la potenza dissipata da Ig infatti dipende dal quadrato di |Ina|), e magari un calcolo, anche semplicemente grafico, per dimostrare da dove saltano fuori i numeri 1,10 e 1,42 non guasterebbe......

[gtedeschi]

Risposta a esisnc che ha letto l'articolo pubblicato su ELETTRIFICAZIONE n. 5, 2018, che ho allegato in un precedente post.

Grazie! L’approfondimento che mi si propone è quanto auspicavo. Ogni punto di vista e ogni confronto risulta utile per disporre alla fine di un quadro sufficientemente completo. Provo a chiarire meglio il senso del contenuto del mio articolo.

La mia osservazione si basa sul fatto che:
1) nell’articolo propongo al punto 2 della prima pagina la seguente osservazione: “-se è controllata/limitata la corrente, che entra nel quadro dal circuito di alimentazione, i circuiti di uscita non possono risultare caricati in misura tale che la loro somma aritmetica possa superare il valore della corrente d’ingresso (INA);”;
2) tale affermazione sembra costituire il concetto su cui si basa la norma tecnica per garantire che sovratemperature pericolose non si possano manifestare all’interno dei quadri;
poiché l’affermazione di cui in 1) non è sempre vera, le sgradite sovratemperature, di cui in 2) possono al contrario manifestarsi.
Praticamente, a parità di corrente InA, più le correnti in uscita sono tra loro sfasate, più elevate esse possono manifestarsi e con il loro quadrato aumentano le perdite dei corrispondenti circuiti.
Adesso non ricordo bene (sono passati tanti anni e io non sono ordinato con gli appunti !) come feci i calcoli. Credo che i coefficienti kvt indichino il rapporto tra le potenze dissipate dai circuiti in uscita nelle due situazioni rappresentate e quella di riferimento prevista dalla norma tecnica, cioè quella rappresentativa della situazione che prevede le correnti in uscita tutte in fase tra di loro. Le prove, per quel che so, si fanno anche in corrente continua.
Non mi sembra poter concordare con il pensiero dell’ente normatore che, non certo a vantaggio degli utenti della norma, non ha ritenuto e non ritiene, a mio avviso imprudentemente, di dover tener almeno conto del problema con una segnalazione. E’ questo l’aspetto che più mi preme far presente ai colleghi.
Se ho ragione, perché l’osservazione non viene recepita? In fin dei conti se la temperatura ambiente che si stabilizza all’interno dei quadri è molte importante, come risulta dall'ampio spazio dedicato alla sua determinazione nei documenti normativi, forse anche questa osservazione merita la giusta attenzione. Pare anche a Voi ?

[esisnc]

Praticamente, a parità di corrente InA, più le correnti in uscita sono tra loro sfasate, più elevate esse possono manifestarsi e con il loro quadrato aumentano le perdite dei corrispondenti circuiti.

Ma neanche per sogno!!!!
Lascia perdere la corrente InA che produrrà una dissipazione nell'interruttore generale proporzionale al quadrato del valore efficace della corrente che lo attraversa che al massimo sarà |InA|.
Le taglie degli interruttori di protezione dei circuiti di uscita In sono dimensionate sulla base della corrente d'impiego Ib della competente partenza, con la regola normativa che evidentemente deve essere In > Ib.
Lo sfasamento, o cosfi, di ogni partenza dipende dalla natura del carico che deve alimentare ed esso non entra minimamente nel calcolo della potenza dissipata dall'interruttore : un interruttore con In=100 A, attraversato da una corrente di 100 A, dissipa la stessa potenza sia con carico resistivo (p.e. un forno elettrico a cosfi=1) che con carico reattivo (p.e. gruppo di rifasamento a cosfi=0). Il calcolo della potenza dissipata si fa considerando sempre e comunque il modulo di |In|.
Quindi cosa c'entra lo sfasamento che stai tirando in ballo nei tuoi ragionamenti????
Il normatore non tiene giustamente conto delle tue considerazioni semplicemente perché non sono tecnicamente rilevanti.

[gtedeschi]

Rispondo al collega esisnc per quanto ha postato oggi 30 gennaio.
Tralasciando la prima riga.
Sono d'accordo con tutto quanto ho letto nelle nove righe successive, tranne con l'iniziale "Lascia perdere .... " il cui senso non ho compreso. Si tratta per il resto di osservazioni che tutti non possono non condividere. Lo sfasamento, cui io mi riferisco, non è certo quello tra tensione e corrente di ogni diverso carico, su cui ci si dilunga, ma quello delle varie correnti tra loro.

Ricordo che, quando ho posto il problema in sede normativa, per zittirmi, mi si è risposto che i progettisti devono indicare nei documenti di progetto anche i fattori di potenza. A parte che nella guida CEI 121-5 questa regola non la vedo seguita, osservo con sorpresa che le reazioni anche tra i colleghi sono molto diverse.
Se trovo il modo, aggiungerò più avanti altre osservazioni.

[gtedeschi]

Ritorno sul commento di esisnc del 30 gennaio 2026.
Non condivido e non comprendo le osservazioni di esisnc del 30 gennaio 2026, che con il suo intervento fa intendere che vede come negativo/inappropriato il contenuto delle mie note.
Possibile mi chiedo che dia noia ai colleghi una osservazione/novità, di cui non c’è cenno alcuno nella serie di norma CEI EN 61439 e nella guida CEI 121-5, che avverte i progettisti e i quadristi che nella importante, per l’uso sicuro dei quadri elettrici, verifica termica dei quadri elettrici, cui le norme dedicano decine e decine di pagine, di uno quasi sconosciuto aspetto, che può incidere non poco sulla valutazione del suo risultato.
A leggere la norma e la guida si può trarre la conclusione che tanta corrente esce in un nodo e tanta ne esce. Questa relazione vale in corrente continua e in corrente alternata quando tutte le correnti sono in fase tra loro. Non vale certo in generale in corrente alternata, anzi certamente le correnti nei nodi delle reti in corrente alternata sono più spesso tra loro sfasate e la regola sopra richiamata si deve riferire necessariamente alle correnti in quanto da rappresentare con vettori.
Trovo corretto che questo richiamo teorico, quasi banale, per me non rammentato (a ragione o colpevolmente?) nella norma e nella guida, sia ricordato ai colleghi progettisti di impianti e quadri elettrici, in quanto molto utile per le considerazioni che ne possono conseguire, che riguardano aspetti economici e di sicurezza anche importanti:
a parità di correnti in uscita, ma tra loro sfasate sarà minore la corrente nel circuito di alimentazione e al contrario a parità di corrente nel circuito di alimentazione, se le correnti dei circuiti a valle sono tra loro sfasate, esse possono, non certo a favore della sicurezza, dissipare potenze superiori a quelle che la norma e la guida prevedono di prendere in considerazione.
Mi sembra di poter dire che il collega esisnc vede solo il bicchiere mezzo vuoto.
Grazie comunque!

[gtedeschi]

Rispondo sempre a esisnc. Vorrei convincerlo che qualche ragione l'ho anch'io.

E’ sbagliato secondo me far intendere che il controllo del riscaldamento del quadro elettrico dipenda dal controllo della corrente nominale InA del quadro.
Poiché ciò è tanto più vero, quanto più le correnti a valle sono tra loro sfasate, ritengo che, in attesa che la norma affronti il problema, che ho da tempo rappresentato verbalmente, essa almeno provveda ad avvertire gli utenti della stessa a considerare che il quadro può riscaldarsi oltre quanto le procedure normative consentono di prevedere, pur non superando la corrente nel circuito di alimentazione il valore nominale InA. Ciò in presenza di quasi certi sfasamenti tra le correnti erogate.
Se la norma e la guida dedicano pagine e pagine alla verifica termica e presentano conteggi che guardano anche alla variazione della potenza dissipata dai circuiti al variare della temperatura dei componenti, deve ben avvertire che un contributo non trascurabile può venire anche dalla situazione che ho evidenziato. Non avvertire va a scapito della sicurezza.
Sto chiedendo se è giusto quanto affermo e se la norma debba tenerne conto.
Sul tema che ho posto ci si possono fare dei conti e con ciò valorizzare la figura del consulente e progettista.

[Theodoro]

Non è il rispetto della norma che garantisce la sicurezza ma la nostra testa.
La norma serve a pararci le spalle.
Mi chiedo sempre se le norme partono dai teorici che non hanno mai preso in mano un giravite o da progettisti pratici di lunga esperienza. Boh...mistero... (almeno per me)

[gtedeschi]

Riprendo quanto ha scritto Theodoro oggi.
Concordo.
Seguire sempre acriticamente la norma può non bastare.
In alcuni casi pare che nemmeno l'osservanza del dettato normativo sia sufficiente : prudenza, perizia e diligenza.
Io, anche per l'età che porto, almeno per certi aspetti e situazioni, una idea me la sono fatta !

[gtedeschi]

Siamo certi che seguendo le regole dettate dalla norma CEI 61439-2 e dalla guida CEI 121-5 si evitano per i quadri elettrici situazioni di sovrariscaldamento degli interruttori e dell'aria interna rispetto ai dati ipotizzati per la verifica ?

Non esistono certezze, solo probabilità. Ad oggi realizzare un quadro elettrico secondo le norme di prodotto applicabili si raggiunge l'obbiettivo della regole dell'arte richiesta dalle leggi vigenti. Si può fare meglio? Certamente, ma questo meglio non è codificato o codificabile e dipende da vari fattori, il primo di tutti è: ne vale la pena? Stiamo parlando di un quadro elettrico di una centrale nucleare o quello di una fabbrichetta metalmeccanica? Seconda cosa: quanto si è disposti a spendere? Il committente è in grado di capire questo meglio e pagare volentieri il sovraprezzo?
[quote="gtedeschi"]
Rispondo a Mike (16 gennaio 2026)
Io desidero solo che la norma quando tratta il riscaldamento dei quadri almeno citi il fatto che la somma dei moduli delle correnti in uscita non determina il valore della InA e che sotto questo aspetto si possono avere sorprese. Sorprese che non vanno certo a favore della sicurezza. E' tutto ! Siamo d'accordo ? Si ! No ! Conto di si !! faccio bene a chiederlo ai normatori ? Si ! No! Conto di si !