Il quadro elettrico: cos’è e che funzioni svolge
Il quadro elettrico è un centro di smistamento dell’energia, fondamentale perché alimenta tutte le prese, le luci e i dispositivi elettronici. Si costruisce seguendo i più alti standard di sicurezza, in modo da proteggere le utenze e le persone stesse.
Questo articolo tratterà nel dettaglio cos’è un quadro elettrico e in quali tipologie può essere classificato.
Quadri elettrici in costruzione da parte dei tecnici Cablotech
Cos’è un Quadro Elettrico
Premessa fondamentale è quella di distinguere tra un quadro elettrico civile e uno industriale, poiché cambiano gli elementi che compongono il quadro elettrico stesso.
In ambito civile il quadro elettrico costituisce la parte fondamentale dell’impianto elettrico e ha la funzione di alimentare l’intero circuito, proteggendolo allo stesso tempo da possibili surriscaldamenti e impedendo agli utenti di incorrere in folgorazioni accidentali.
È una struttura di metallo o plastica preposta alla distribuzione dell’energia elettrica e al comando dei più disparati dispositivi elettronici presenti in un edificio.
La perfetta realizzazione di un impianto elettrico è di fondamentale importanza in ottemperanza della Direttiva 2014/35/UE e del Dlgs 86/2016 relativi alle garanzie di sicurezza che deve possedere il materiale elettrico e che stabilisce che ogni responsabilità, in caso di incidente, sia riconducibile al costruttore dello stesso.
È importante che la manutenzione del quadro elettrico sia eseguita da professionisti perché, in caso contrario, rappresenta un rischio per la sicurezza. Se non avete le competenze per effettuare la manutenzione del quadro elettrico da soli, chiedete aiuto ad un professionista.
In ambito industriale, alle normative sopra indicate, si aggiungono anche le normative CEI che disciplinano la progettazione e la realizzazione di un impianto industriale. Sono particolarmente rigide, in quanto si tratta di un lavoro complesso e per cui è necessario seguire rigidi protocolli di sicurezza. Solo per i cavi, la normativa Europea prevede l’utilizzo di cavi con marcatura CE, quella americana prevede invece cavi UL.
In base al paese di riferimento, infatti, le caratteristiche che disciplinano l’utilizzo dei cavi legittimati cambiano, perché cambia la destinazione d’uso.
Tipologie di Quadri Elettrici
I quadri elettrici possono avere dimensioni e materiali diversi, a seconda
dell’utiIizzo e delle necessità in termini di ingombro, grado di protezione dagli agenti atmosferici e quantità di dispositivi da dover tenere attivi e controllare.
II quadro elettrico ad incasso è usato soprattutto per i quadri elettrici industriali.
Il quadro elettrico a parete è sporgente, appoggiato al muro, e di conseguenza occupa più spazio nella stanza dove viene montato.
I quadri elettrici da interno e da esterno si distinguono per il grado di protezione: quelli da esterno sono definiti come “stagni”, in quanto isolati dall’acqua, liquidi in generale e umidità, nonché dagli agenti atmosferici.
C’è poi un’ulteriore differenza in termini di tensione gestita dal quadro:
- Quadri elettrici di bassa tensione, cioè quella inferiore a 1Kv;
- Quadri elettrici di media tensione, tra 1 e 30 Kv;
- Quadri elettrici ad alta tensione, tra 30 e 150Kv;
- Quadri elettrici ad altissima tensione, che gestiscono energia superiore ai 150Kv.
Ovviamente, questa differenza in termini di tensione andrà anche ad impattare sulla mole di carica elettrica che l’impianto gestirà e quindi sulle sue caratteristiche strutturali, nonché sulla sua effettiva collocazione.
Questo e altri fattori determinano quelle piccole e grandi differenze tra un impianto civile e uno industriale, cambiando di conseguenza anche gli elementi che compongono il quadro elettrico stesso.
Funzioni svolte dal Quadro Elettrico
Persistono ulteriori differenze in termini di funzioni svolte dal quadro elettrico.
- I quadri elettrici di distribuzione si occupano di distribuire energia, alimentare e proteggere le utenze. Hanno la funzione di portare corrente alle scatole di derivazione e a tutti i vari dispositivi elettrici. Solitamente sono caratterizzati da tensione a 400V trifase con neutro, 230 V trifase o monofase con neutro, gradi di protezione da IP30 a IP65.
I suoi componenti sono sempre accessibili in quanto è necessario garantire sia il corretto funzionamento dei dispositivi ad esso collegati, sia la sicurezza degli operatori che utilizzano l’impianto. È il tipo di quadro usato in ambito civile. - I quadri elettrici di automazione sono preposti al comando e al controllo di apparecchiature automatizzate e macchine elettriche. Contengono interruttori cosiddetti “salvamotore”, contattori in categoria AC3, inverter, softstart, PLC, relè, cablaggi elettrici. Sono applicabili in una vasta serie di ambiti, visto che possono automatizzare qualsiasi tipologia di funzione svolta dalle macchine: dal semplice avviamento, fino a gestire processi di controllo e regolazione molto più sofisticati.
Vista la loro complessità e la loro funzione, sono particolarmente indicati per l’utilizzo industriale: le macchine industriali e gli impianti produttivi trarranno grande beneficio dalle apparecchiature di comando, controllo e protezione gestite dai quadri elettrici, con un notevole risparmio di tempo e di energia manuale.
Anche la loro collocazione lascia una certa libertà di scelta, visto che possono essere installati sia sulla macchina stessa che in prossimità, rendendo l’installazione stessa più semplice e arbitraria. In ogni caso sono montati in modo tale da non essere accessibili, lasciando disponibili solo pulsantiere e spie. È importante, infatti, che una volta impostata la configurazione iniziale non si vadano a stravolgere le impostazioni. Il quadro elettrico industriale , una volta configurato, non dovrebbe abbisognare di ulteriori modifiche. - I quadri elettrici di bordo macchina contengono apparecchiature di potenza, organi di comando, segnalazione e controllo. Questo quadro viene utilizzato dall’operatore della macchina per azionarla e controllarla e di solito viene montato a valle del punto di consegna dell’energia elettrica che alimenta il macchinario.
II quadro elettrico industriale di bordo macchina contiene ogni genere di apparecchiatura di potenza e di controllo: contatori, interruttori automatici, interruttori di manovra, azionamenti, dispositivi di misura, relè: tutte componenti fondamentali per il corretto ed efficace funzionamento della macchina automatizzata.
Sulle superficie laterali o comunque esterne, si collocano i vari organi di comando tra pulsantiere e selettori, o anche lampade e LED spia per una buona segnalazione. Si tratta di tutti quegli strumenti utilizzati dall’operatore stesso per il funzionamento della macchina industriale.
È fondamentale la consultazione di tecnici professionisti e di comprovata esperienza: un singolo errore nella progettazione e nella realizzazione del quadro elettrico di bordo macchina può costare caro alla sede, alla macchina stessa e alle persone. Proprio per questo, gli standard di funzionalità e di sicurezza debbono essere elevatissimi, non solo per l’installazione del quadro elettrico e per la sua corretta configurazione, ma anche per la manutenzione periodica che ne assicura sempre l’eccellente affidabilità e la continuità nella produzione dell’azienda.
Un tassello fondamentale dell’intero processo è anche la considerazione di tutti i fattori ambientali che, entro certi limiti, potrebbero alterare le funzionalità della macchina stessa. In fase di progettazione si terrà dunque conto di condizioni di umidità, altitudine, vibrazioni e sollecitazioni varie, compatibilità elettromagnetica e temperatura, in modo da scongiurare ogni genere di rischio e malfunzionamento, secondo le norme attualmente in vigore. - Infine, abbiamo i quadri elettrici per diagnostica di apparecchiature semplici o complesse, o anche solo parti di cablaggi o di macchine. Questo quadro è particolarmente popolare nel settore automotive, macchine agricole, medicale, macchine movimento terra, oleodinamica: l’ambito di applicazione è molto vasto, e copre ogni genere di apparecchiatura ad uso professionale.
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