CEI 121-5, ATTENZIONE ! La verifica termica presentata nell’allegato C appare fuorviante.

 

A parte il buco normativo di non poco conto, che abbiamo voluto segnalare martedì 5 maggio 2026 in questo blog con il titolo  “Verifica termica prevista dalla norma CEI EN IEC 61439-1 e 2 zoppa?”, altre situazioni negative possono essere riscontrate e sono a chiedere in proposito se è giusto preoccuparsi di farlo, come sto tentando di fare.

Perché non chiedere che le cose migliorino? Sto esagerando?
La guida CEI 121-5 nell’Allegato C conclude che la verifica termica del quadro in esame è superata in quanto la potenza, che la carpenteria del quadro adottata è in grado di smaltire, è pari a 420 W ( ex costruttore della carpenteria ) e in quanto la potenza dissipata all’interno del quadro ( ex calcoli sviluppati nell’esempio) risulta di 417,73 W, e in quanto quest’ultima risulta inferiore alla prima (420 W).
A me non pare il caso che una guida a carattere nazionale approvi una simile situazione, quasi al limite, in particolare senza precisare le ipotesi/semplificazioni adottate, che, se pur di non grande peso, quanto però nel caso specifico determinanti, non dovrebbero, almeno dal punto di vista generale, formale e didattico, essere trascurate.
Ad esempio se ipotizziamo mediamente pari a 7 W il consumo di targa di un TA da 800 A/5 A (tradizionale, meno costoso), possiamo attribuire ad ogni TA un consumo relativo a 630 A ( In del quadro ) pari a 4,34 W. I TA sono 3, per cui la potenza da mettere in conto è già di 13 W. Una quindicina di watt da smaltire pertanto si dovrebbero metter in conto tenendo conto dei TA e dell’analizzatore di rete. Pertanto la conclusione positiva presentata nell’Allegato C della guida CEI 121-5 sembra fuorviante e non accettabile.
Presentare i risultati dei calcoli in tutta generalità con la precisione del centesimo di watt e accettare la verifica della disequazione con un ridottissimo margine di sicurezza (2,27 W, 0,5%) da un lato e allo stesso tempo dimenticare del tutto la presenza dei TA e dell’analizzatore di rete (3,5 %) già qualifica l’esempio fornito dalla guida non proprio all’altezza dell’ente che lo ha prodotto. Si tenga poi anche conto di quanto l’ambiente normativo suggerisce oggi in proposito e cioè di prevedere la misura di corrente per tutti i circuiti più importanti.
Di un altro contributo alla potenza da dissipare, molto più significativo ai fini della verifica termica, che ci sembra mal/erroneamente valutato (a sfavore della sicurezza !) nell’esempio proposto nella guida, si potrebbe ancora dire e lo diremo.
Tutto ciò dovrebbe giustificare la pretesa di una maggior cura/attenzione nella emissione della guida. Quali sono le ragioni della, a mio avviso, insufficiente qualità del prodotto?

 

COMMENTO AL TESTO DELLA NUOVA EDIZIONE DELLA GUIDA CEI ALL'UTILIZZO DEGLI SPD IN INCHIESTA PUBBLICA

 In www.google.com scrivendo e cliccando su  "cei inchieste pubbliche" compaiono i documenti attualmente in inchiesta pubblica. Il terzo documento è il "Progetto: CEI PRJ-3605 – Guida CEI 81-29

Guida per l’applicazione della Norma CEI EN 62305-2:2024. Valutazione della frequenza di danno F per gli impianti interni e del rischio R per le strutture". La data limite per la presentazione dei commenti  è il 24 giugno 2026.

Cliccando su  "VISUALIZZA"  appare il documento che si può scaricare e commentare. 

L'utilizzo degli SPD diventa sempre più importante e impegnativo nella realizzazione degli impianti elettrici. 

A me sembra però che l'utenza rimanga praticamente, non poco, esclusa dalla definizione dei contenuti della guida come della stessa  Norma CEI EN 62305-2:2024.  A mio avviso molte sono le osservazioni, anche di carattere generale, che si possono fare: esporrò le mie!  

Vorrei sentire in proposito anche quelle dei colleghi.

Verifica termica prevista dalla norma CEI EN IEC 61439-1 e 2 zoppa?

 

I cavi elettrici dei circuiti sollecitati da sovraccarico o da cortocircuito devono risultare appropriatamente protetti da pericolosi riscaldamenti. Le norme tecniche forniscono ai progettisti indicazioni precise per la protezione dei cavi e per rendere accettabile il corrispondente rischio.  Prima però i progettisti devono determinare con cura la portata dei cavi.

Per i quadri elettrici la situazione è solo un po’ più complicata, ma di massima sussiste una analoga procedura da seguire. Per la protezione dei circuiti posti all’interno dei quadri (ma  non per i circuiti da attribuire ai circuiti esterni che ai quadri si connettono) le misure da adottare per la loro protezione sono di massima quelle previste per i circuiti elettrici dalla stessa norma CEI 64-8. Rimane da determinare quella che è la “portata” del quadro, in analogia con la portata dei cavi. Questa “portata” si configura nella capacità più articolata del quadro di svolgere il suo compito di distribuzione della corrente senza che le temperature dei conduttori, degli apparecchi di manovra e protezione, dei materiali isolanti, delle parti accessibili alle persone (strutture di contenimento e organi di manovra), degli strumenti  .., raggiungano temperature pericolose e/o tali da compromettere la corretta funzione loro assegnata[1].

Praticamente i progettisti del quadro devono fissare una temperatura o più temperature lungo lo sviluppo verticale del quadro, che non devono essere superate nel suo esercizio ordinario. Ciò si fa in genere calcolando le potenze dissipate dai componenti all’interno del quadro e confrontando la somma di tali potenze con la capacità dell’involucro da adottare di smaltirla (dimensioni, materiale, areazione, … ) contenendo la temperatura interna nei limiti prescritti dalle norme tecniche e tali da garantirne la funzionalità.  

La serie delle norme CEI EN IEC 61439 -1 e 2 e la guida CEI 121-5 forniscono le indicazioni utili per procedere a tale dimensionamento. Le norme e la guida dedicano anche con esempi decine e decine di pagine alle regole da seguire per garantire il dovuto controllo delle temperature, che i componenti all’interno di un quadro possono raggiungere, a significare l’importanza che a questa verifica viene riconosciuta per questioni di funzionalità e di sicurezza.

A noi però sembra in proposito di dover segnalare un importante buco normativo che riguarda proprio l’aspetto sopra richiamato, cioè la verifica termica dei quadri elettrici. 

I documenti normativi, anche se non detto del tutto esplicitamente sostengono la regola che l’interruttore generale del quadro, o più a monte chi per esso, con il contenimento  della corrente nominale InA del relativo circuito possa limitare anche la somma delle correnti dei suoi circuiti derivati, responsabili delle corrispondenti potenze dissipate e quindi garantire il controllo della temperatura interna del quadro.

Il buco normativo consiste nel fatto che la norma nel caso specifico non tiene conto che le correnti nella pratica comune impiantistica sono alternate e possono risultare sfasate tra loro nel tempo e che a parità di corrente limitata nel circuito principale la somma algebrica delle correnti, che percorrono i circuiti derivati. Il riscaldamento del quadro può risultare pertanto ben maggiore di quello previsto dalla norma con la limitazione della sua corrente di alimentazione. La norma ipotizza errando che le correnti in gioco siano tutte in fase tra loro.

Ovviamente maggiori sono gli sfasamenti tra le correnti dei circuiti (forni, gruppi di grossi motori, gruppi di motori frazionari, capacità di rifasamento, … ) maggiore risulta l’entità della potenza dissipata dai circuiti nel quadro[2] rispetto a quella considerata nella verifica eseguita secondo le indicazioni normative[3], cioè a parità di corrente nel circuito di alimentazione e con correnti erogate in fase con essa e tra di loro. Si può peraltro osservare come l’incremento di potenza dissipata da considerare a causa dell’aumento della temperatura di funzionamento dei conduttori, di cui le norme chiedono di tener conto, e l’incremento di potenza dissipata da considerare a causa del possibile sfasamento tra le stesse correnti di carico possano risultare dello stesso ordine di grandezza.

Pertanto non è giustificato il fatto di non dover tener conto della maggior potenza dissipata a causa dello sfasamento sempre possibile tra le correnti erogate dal quadro nelle condizioni che lo vedono alimentato con la sua corrente nominale[4].

L’ipotesi che la limitazione imposta con la prevista taratura dell’interruttore automatico principale possa impedire la possibilità che la temperatura interna al quadro raggiunga valori superiori a quanto previsto con le modalità di verifica indicate nelle norme e nella guida non è verificata, come in passato è stato segnalato. 

Troviamo oggettivamente sorprendente il fatto che la norma e la guida non abbiano considerato che nell’effettuare la verifica termica dei quadri elettrici sia ordinariamente necessario considerare anche l’ordinario sfasamento che sussiste tra le correnti. Le norme e più ancora la guida dovrebbero almeno segnalare il problema.

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[1] Si osserva anche che nella norma CEI 64-8 i quadri elettrici non risultano oggetto di prescrizioni. Al punto 511.1 si dice “Ogni componente elettrico deve essere conforme alle prescrizioni di sicurezza delle Norme CEI  che  lo  riguardano  e  deve  essere  installato  in  accordo  con  le  prescrizioni  della  presente Norma  e  con  le  istruzioni  fornite  dal  costruttore,  tenendo  conto  in  particolare  delle  condizioni ambientali.” e ancora al punto 526.5 si legge “Si  devono  prendere  precauzioni  per  evitare che  la  temperatura  raggiunta  nel  servizio  ordinario  dalle  connessioni  e  dalle  apparecchiature  danneggi  l’isolamento  dei  conduttori  e  modifichi le prestazioni delle apparecchiature (vedi anche 511.1).”

[2] Per cogliere l’aspetto pratico del fenomeno di cui si tratta, si può facilmente calcolare che due circuiti, per i quali si prevede uno sfasamento tra le correnti di 30 °C, dissipano una potenza superiore di oltre il 7% della potenza messa in gioco negli stessi due circuiti  

-quando percorsi da correnti in fase tra loro e in fase naturalmente con la corrente del circuito di alimentazione e

-quando tali correnti in fase tra loro richiedono dal circuito di alimentazione la stessa corrente che richiede la coppia di correnti tra loro sfasate.

[3] Si fa presente come elemento da non trascurare che a parità di aumento dello sfasamento tra le correnti all'aumentare dello sfasamento aumenta anche l'entità dell'incremento  della corrente e della potenza da considerare. 

[4] Differenze di temperatura di qualche decina di gradi dei conduttori implicano differenze nella potenza dissipata dagli stessi pari al 4%, 8%, 12% rispettivamente per 10 °C di aumento, per 20°C e 30°C.

 

Note critiche all’allegato C di CEI 121-5 “Guida alla normativa applicabile ai quadri elettrici di bassa tensione e riferimenti legislativi”. Parte 1

 L’allegato C della guida si riferisce chiaramente ad un quadro elettrico posto a valle (8 m, utenza n. 11) di un trasformatore in resina da 400 kVA. Noi riteniamo che il contenuto dell’allegato C non sia all’altezza di un documento prodotto dall’ente normativo nazionale per più ragioni.

1.     Nell’allegato C si ammette che per il quadro descritto non sia necessario provare in uno dei modi previsti dalla norma CEI EN 61439-1[1], che esso risulta in grado di resistere al cortocircuito, in quanto la corrente di cortocircuito presunta Icp nel punto di installazione del quadro risulta pari o inferiore a 10 kA (pag. 83), esattamente pari a 9.284 A (pag. 89). A noi risulta che un calcolo prudenziale conduca ad un valore superiore a 10 kA (prese di regolazione della tensione del trasformatore, tolleranza sul valore della tensione di cortocircuito del trasformatore, maggiorazione della tensione impressa del 5%, … ). L’esempio fornito dalla guida risulta fortemente fuorviante per gli utilizzatori della guida meno preparati, indotti a credere che per un quadro posto a valle di un trasformatore da 400 kVA non ci si debba preoccupare di dimostrarne la tenuta al cortocircuito della barratura principale .

2.     Si afferma a pag. 95 che il quadro presenta una Corrente Nominale di Cortocircuito condizionata pari a 17 kA. In base a quale ragione si fornisca tale valore non è chiaro. L’interruttore generale del quadro con In pari a 800 A non è in genere in grado di limitare il primo picco di corrente entro i 17 kA.

3.     Non si è applicata la nota di tab. 1 della norma CEI 61439-1, la quale avverte che in prossimità dei trasformatori MT/BT si deve controllare il valore del fattore di potenza, FdP,  della corrente di cortocircuito, in quanto questo risulta in genere inferiore a quello convenzionale cui sono provati gli interruttori al variare del loro potere di interruzione, PI.  Ciò comporta una scelta errata/da giustificare di tutti gli interruttori, ma in particolare per gli interruttori delle utenze 11 e n. 12, con PI pari a 10 kA, il cui FdP di riferimento per il PI è pari a 0,5 mentre il FdP della Icp è molto inferiore. Comunque per l’utilizzo di tutti gli interruttori a nostro avviso devono essere interpellati i costruttori, in quanto sono impiegati su valori del FdP inferiore a quello di prova, per il quale è garantito il corretto funzionamento. Ciò vale anche per gli interruttori scatolati e per l’interruttore generale. L’esempio prodotto nella guida risulta pertanto fuorviante per gli utenti della guida meno preparati.

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[1] CEI EN 61439-1, Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione – Prescrizioni generali

Quando un quadro elettrico non provato al cortocircuito può essere installato?

 

Pare che secondo la norma tecnica applicabile un quadro elettrico non provato al cortocircuito possa essere installato

a)    quando la corrente di cortocircuito presunta nel punto di installazione è minore di 10 kA, 

oppure

b)    quando ha in ingresso un dispositivo di protezione che limita a 17 kA la corrente di picco in corrispondenza del suo potere di interruzione o in corrispondenza della corrente di cortocircuito presunta nel punto di installazione,

oppure

c)     quando è installato a monte del quadro un dispositivo di protezione in grado di limitare a 17 kA la corrente di picco della corrente di cortocircuito presunta nel punto di installazione.

A me sembra errata questa formulazione in quanto le due condizioni a) e b) o a) e c) devono essere soddisfatte contemporaneamente. Almeno se vogliamo dare una giustificazione tecnica alla disposizione normativa. Ciò in quanto spesso non vale la regola che, quando la corrente di cortocircuito è pari a 10 kA, la corrente di picco corrispondente è inferiore a 17 kA. Ciò è vero solo se il fattore  della corrente di cortocircuito è inferiore o uguale a 0,5. Ricordo che 0,5 è il valore del fattore di potenza convenzionale con cui vengono testati gli interruttori automatici di protezione per determinarne il potere di interruzione per la classe di potere di interruzione fino a 10 kA. La realtà impiantistica non rispetta certo questa convenzione.

E’ significativo al fine di dare ragione alla mia non trascurabile affermazione esaminare con attenzione il caso descritto nell’allegato C della guida CEI 121-5 in vigore. Esso descrive un quadro con In pari a 630 A, per il quale la guida non prevede, a mio avviso erroneamente, la necessità di eseguire le prove di corto circuito. Faremo questo esame prossimamente e dimostreremo come l'esempio possa risultare fuorviante per gli utenti della norma e della guida.