Progettazione elettrica (CEI/IEC): guida completa, norme, metodi e checklist operativa

Perché la progettazione elettrica conforme alle norme CEI/IEC è decisiva

Una progettazione elettrica a norma CEI/IEC riduce fermi impianto, innalza la sicurezza e facilita la manutenzione. Applicare le normative corrette (CEI EN/IEC) sin dallo studio di fattibilità significa selezionare i componenti giusti, dimensionare conduttori e protezioni, garantire selettività e coordinamento, rispettare i requisiti EMC e documentare ogni fase per audit e collaudi (FAT/SAT).

Riferimenti normativi principali (ambito industriale)

Le norme citate sono quelle più usate in quadri, macchine e impianti in bassa tensione. La norma applicabile dipende dal contesto: impianto/edificio, macchina, quadro, ambiente, destinazione d’uso.

• CEI EN 61439-1/-2 (IEC 61439-1/-2) — Quadri BT: requisiti, prove di progetto e di routine, dati di targa.

• CEI EN 60204-1 (IEC 60204-1) — Sicurezza del macchinario: equipaggiamento elettrico delle macchine.

• CEI 64-8 — Impianti utilizzatori a bassa tensione (edifici/servizi).

• IEC 61000 (serie) — Compatibilità elettromagnetica (EMC): emissioni e immunità.

• IEC 60529 — Gradi di protezione IP di involucri.

• CEI EN 60445 / 60446 — Identificazione conduttori, colori e marcature.

• IEC 60947 (serie) — Apparecchiatura BT (interruttori, contattori, fusibili…).

• IEC 61439 + 60947 (coordinamento) — Coordinamento protezioni/avviatori e potere di interruzione.

• IEC 61508 / IEC 62061 – ISO 13849-1 — (quando serve) requisiti di Sicurezza Funzionale per circuiti legati alla sicurezza.

• Direttive UE correlate: 2014/35/UE (BT), 2014/30/UE (EMC), 2006/42/CE (Macchine) con fascicolo tecnico e marcatura CE quando applicabile.
  

Il nostro metodo di progettazione (CEI/IEC), passo per passo

1) Analisi requisiti e contesto d’uso

• Raccolta URS/Specifiche cliente, layout impianto, ambienti e condizioni (temperatura, altitudine, polveri/umidità, ATEX se presente).

• Identificazione norme applicabili (quadro, impianto, macchina) e valutazione dei rischi.
  

2) Architettura elettrica e calcoli

• Schema unifilare e topologia (radiale, dorsale, anello).

• Calcolo correnti di corto circuito (Ik) al punto di installazione e scelta poteri d’interruzione (Icu/Ics).

• Dimensionamento cavi (portata, caduta di tensione, temperatura, posa, raggruppamenti).

• Protezione da sovraccarico e corto con selettività/backup e coordinamento con avviatori (tipo 1/2).

• Protezione differenziale (tipi AC/A/F/B) e messa a terra.

• Valutazioni EMC: filtri, soppressori, separazione cavi potenza/controllo, messa a terra funzionale.

• Scelta del grado IP e classe di isolamento dell’involucro.
  

3) Ingegneria di dettaglio e documentazione

• Schemi elettrici multifilari, morsettiere, distinta base (BOM), cablaggi.

• Layout quadro (dissipazione termica, canalizzazioni, raggi di curvatura).

• Numerazione fili e codifica dispositivi secondo CEI EN 81346.

• Piani di prova e “Inspection & Test Plan” (ITP).

• Software CAD: IGE+XAO, EPLAN, SPAC, ecc., con librerie componenti aggiornate.
  

4) Validazione e collaudi (FAT/SAT) secondo le norme

• Prove di routine quadri (CEI EN 61439): verifiche dielettriche, continuità PE, funzionamento meccanico, ispezione cablaggi, serraggi.

• Verifiche 60204-1 su macchine: protezione contro scosse elettriche, arresti di emergenza, direzioni motori, prove funzionali.

• EMC test di sito/armadio ove richiesto.

• SAT in campo con redazione verbali e rilascio dossier tecnico (manuali, schemi as-built, capitolati, certificati).
  

5) Messa in servizio e manutenzione

• Avviamento impianto, taratura protezioni, curve temporali e selettività reali.

• Manuali manutenzione e piani predittivi (termografie, serraggi programmati, filtri, ventilazione).
  

Cosa consegniamo a fine progetto

• SLD e schemi multifilari aggiornati “as-built”.

• Layout quadro e canaline, BOM completa con codici e marchi.

• Relazioni di calcolo (Ik, cavi, cadute, selettività).

• Piano EMC e criteri di cablaggio (separazioni, schermature).

• Verbali FAT/SAT e prove di routine 61439.

• Dossier CE (se applicabile) con dichiarazioni e manualistica.
  

Best practice per quadri e impianti a norma

• Separazione potenza/controllo e percorsi cavi dedicati; schermature a 360° su ingressi sensibili.

• Ventilazione e de-rating termico: valutare dissipazione e hotspot.

• Marcature chiare (fili, morsetti, apparecchi) e legend in fronte quadro.

• Accessibilità e sicurezza: spazi di manovra, blocchi porta, interblocchi.

• Cyber-security OT per PLC/HMI/reti industriali (account, backup, segmentazione).
  

Checklist operativa CEI/IEC (da usare sul campo)

1. Norme applicabili identificate e annotate nel capitolato.

2. Ik al punto di consegna e a valle calcolate; dispositivi con Icu/Ics adeguati.

3. Selettività verificata (curve o tabelle costruttore).

4. Cavi dimensionati per portata e caduta (condizioni reali di posa).

5. Differenziali idonei (tipo e sensibilità) + coordinamento con terra.

6. Grado IP e IK corretti per l’ambiente.

7. EMC: separazioni, filtraggio, schermature, messa a terra funzionale.

8. Piani e prove 61439/60204-1 predisposti; strumenti tarati.

9. Marcature/etichette conformi; schema e BOM in quadro.

10. Verbali FAT/SAT e dossier consegnati al cliente.
    

Domande frequenti (FAQ)

Qual è la differenza tra CEI e IEC? IEC elabora norme internazionali; CEI recepisce/adatta in Italia (spesso come CEI EN IEC), mantenendo coerenza con i requisiti europei/italiani.

Quando applico la 61439 e quando la 60204-1? La 61439 vale per quadri BT; la 60204-1 per equipaggiamento elettrico di macchine. Se il quadro alimenta una macchina, si applicano entrambe per le rispettive parti.

Cos’è la selettività? È la capacità delle protezioni di isolare solo il tratto guasto. Aumenta continuità di servizio e sicurezza, si ottiene tramite curve temporali/energetiche e coordinamento dei dispositivi.

Serve sempre la prova EMC? Non sempre una prova in camera è obbligatoria, ma il rispetto della Direttiva EMC va dimostrato (progetto, componenti certificati, buone pratiche di cablaggio e, se necessario, test).

Chi firma la conformità? Il fabbricante/assemblatore del quadro o del macchinario redige dichiarazioni e conserva il fascicolo tecnico; l’installatore esegue a regola d’arte e rilascia dichiarazioni per l’impianto.

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