Le barche rappresentano degli ambienti molto particolari: un microcosmo che richiede dal punto di vista degli impianti elettrici tantissime accortezze. Una barca può essere assimilata ad una casa galleggiante con tutte le sue necessità, le sue criticità e i suoi obblighi strutturali; può essere fornita di servizi, impianti di emergenza e sicurezza, con il rischio di entrare in contatto con acqua.
Il riferimento tecnico per la realizzazione degli impianti elettrici a bordo è costituito dalle Norme
CEI del Comitato Tecnico 18 “Impianti elettrici di navi ed unità fisse/mobili fuori costa (offshore)”
ed in particolare dalle norme corrispondenti alla serie EN 60092.
(corrispondente alla norma internazionale EN 60092-507) specifica le prescrizioni per il
progetto, la costruzione e l’installazione di sistemi elettrici alle unità da diporto che navigano
nelle acque interne e per mare.
• monofase in corrente alternata a tensione nominale non superiore a 250 V;
• trifase in corrente alternata a tensione nominale non superiore a 500 V;
• in corrente continua a tensione nominale non superiore a 50 V.
nelle unità da diporto con una lunghezza compresa tra
stazza lorda registrata non superiore a 500 tonnellate di stazza lorda oppure ai sistemi trifase
in corrente alternata a tensione nominale non superiore a 500 V, in imbarcazioni da diporto di
lunghezza inferiore a
La definizione di imbarcazione da diporto utilizzata dalla Norma in accordo con il corrispondente
internazionale differisce dalla pratica nazionale che ai sensi della legge 50 dell’11 febbraio
1971 e s.m.i., definisce le costruzioni destinate alla navigazione da diporto nel seguente modo:
nave ogni costruzione destinata alla navigazione da diporto avente lunghezza superiore a 24
m (comunemente maxiyacht); imbarcazione ogni unità destinata alla navigazione da diporto
avente lunghezza superiore a
avente lunghezza non superiore a
Ai sensi della legge 50 dell’11 febbraio 1971 e s.m.i. il campo di applicazione della norma CEI
18-56 è quindi costituito dagli impianti elettrici a bordo di navi da diporto, da imbarcazioni e
natanti con tensioni nominali e numero delle fasi all’interno dei limiti suddetti.
Agli impianti elettrici in corrente continua che funzionano a una tensione nominale non superiore
a 50 V a bordo di unità da diporto inferiori ai
ISO 10133 mentre per impianti monofase in corrente alternata che funzionano a una tensione
nominale non superiore a 250 V la norma ISO 13297.
Il sistema elettrico a bordo
La necessità normativa di prescrizioni specifiche per gli impianti elettrici a bordo di barche
deriva dalla particolarità degli ambienti e delle applicazioni degli impianti elettrici cui si riferisce
la norma, per esempio conseguenze di un incendio importanti, rischio elettrico, influenze
ambientali e sollecitazioni meccaniche particolarmente gravose.
L’energia elettrica a bordo viene generalmente fornita da un generatore o da batterie con
capacità sufficiente ad alimentare i servizi essenziali nello stesso momento e in grado
contemporaneamente di caricare le batteria all’80% della sua capacità in 10 h.
La continuità dell’alimentazione non dovrebbe essere compromessa dalla distorsione
armonica prodotta dal carico o da cariche elevate. Se non diversamente specificato, i
componenti devono funzionare in alternata con frequenza: ±5%; tensione +6%-10%;
distorsione armonica singola: <3%; distorsione armonica totale: <5%.
In linea di principio, durante il normale funzionamento, i componenti elettrici dovrebbero
essere in grado di funzionare come progettato in condizioni di massima inclinazione e di
massimo beccheggio per tutte le imbarcazioni con rollio fino a ± 22,50° e beccheggio ± 7,50°,
mentre per le sole imbarcazioni a vela con un’inclinazione costante di ± 45°.
Analogamente agli impianti sulla terraferma, devono essere garantiti i servizi di emergenza
alimentati a batteria; tra questi le luci di emergenza per favorire la fuga da tutti i luoghi chiusi
e per illuminare le posizioni di sbarco e la passerella oltre ai più specifici servizi di luci di
navigazione e radio VHF e SSB.
Le batterie devono consentire il funzionamento delle luci di emergenza dell’imbarcazione, le
sue luci di navigazione e gli impianti radio VHF o SSB (se presenti), in caso di un guasto del
generatore ed avere capacità sufficiente ad alimentare le luci di navigazione e la radio per 3
h continuate in caso di guasto del o dei generatori.
I servizi essenziali devono poter funzionare alla minima tensione in c.c., senza compromettere
la vita normale della batteria. Alla massima tensione in c.c., la tensione di ebollizione di una
batteria non deve essere superata per un lungo periodo.
I conduttori usati nei cavi per il cablaggio interno dei componenti devono essere di rame e
cordati, conformi alla classe 2 o alla classe 5 della Norma IEC 60228.
In presenza di vibrazioni si sconsiglia l’uso di conduttori solidi. I cavi devono avere una
tensione nominale minima pari a 600 V per sistemi 120/230 V e 1000 V per sistemi 400/440
V. I cavi posti sui ponti esposti alle intemperie, in luoghi umidi e bagnati (per esempio bagni), in
locali refrigerati, nelle sale macchine e ovunque possa essere presente condensa d’acqua o
vapori dannosi (compresi vapori d’olio), devono avere una guaina impermeabile.
In questo contesto, le guaine in cloruro di polivinile (PVC), polietilene-clorosulfonato (CSP) e
policloroprene (PCP) sono considerate impermeabili, anche se non adatte per l’immersione
permanente nei liquidi.
Nel processo di selezione dei rivestimenti di protezione, è opportuno prestare la necessaria
attenzione alla resistenza meccanica richiesta per resistere alle manipolazioni durante le
condizioni di installazione e di lavoro in servizio. Se la resistenza meccanica del rivestimento
di protezione è considerata insufficiente, il cavo deve essere posto in tubi o canalette o
essere altrimenti protetto meccanicamente. Tutti i cavi devono avere caratteristiche di non
propagazione della fiamma che come minimo siano conformi alla IEC 60332-1.
Il corretto valore nominale della corrente di ciascun cavo non deve essere inferiore al valore
più alto della corrente che il cavo presumibilmente trasporterà. Il corretto valore nominale
della corrente deve essere calcolato usando i relativi fattori di correzione per il servizio
continuo. La corrente più elevata deve essere calcolata in base alle richieste di carico ed ai
fattori di contemporaneità dei circuiti, dei macchinari ecc. alimentati dal cavo.
La sezione dei conduttori deve essere determinata in modo che la caduta di tensione dalle
barre del quadro principale o di emergenza a un qualsiasi punto nell’impianto, nelle normali
condizioni di servizio con la massima corrente, non superi il 6% della tensione nominale, o il
10% della tensione nominale per l’alimentazione proveniente dalle batterie con una tensione
non superiore a 50 V.
E’ opportuno osservare che la sezione del conduttore tra il generatore e le batterie è
fondamentale per caricare in modo soddisfacente le batterie e pertanto che la caduta di
tensione per questo conduttore non dovrebbe superare l’1% della tensione nominale durante
la carica.
I circuiti che alimentano gli apparecchi di sicurezza, quali le radio e gli ausili alla navigazione,
oltre ad essere identificabili in modo chiaro devono essere protetti individualmente contro i
cortocircuiti mediante interruttori o fusibili.
Collegamenti a massa e a terra
Le parti metalliche accessibili dell’impianto elettrico, diverse da quelle che portano corrente, devono essere collegate a massa. Gli involucri metallici degli apparecchi elettrici devono essere collegati al sistema comune di massa dell’imbarcazione, oppure essere costruiti conformemente al principio del doppio
isolamento.
Per i circuiti finali che alimentano le prese a spina e gli apparecchi fissi per i sistemi a massa
in un’officina, in una lavanderia, in un bagno, un ponte o simili posti umidi, si raccomanda di
usare una protezione supplementare fornita da un dispositivo differenziale.
In imbarcazioni non metalliche, va prevista la connessione tra la struttura del generatore, il
supporto del motore, gli elementi metallici del sistema del carburante e la piastra di messa
a massa.
Ciascuna connessione a massa deve essere in rame o in altro materiale resistente alla
corrosione, deve essere installata in modo sicuro e deve essere protetta contro i danni e
contro la corrosione galvanica.
La sezione nominale di un conduttore separato di massa non deve essere inferiore alla metà
della sezione del conduttore che trasporta corrente, ma con un minimo di 3 mm2.
Per i conduttori di protezione in cavo flessibile la sezione minima della connessione di
massa in rame per i componenti deve essere pari a quella del conduttore che porta corrente,
se inferiore o uguale a 16 mm2 oppure una sezione pari al 50% del conduttore che porta
corrente, se superiore a 16 mm2, con un minimo di 16 mm2.
Per i conduttori di continuità di massa incorporati in un cavo fisso multipolare la sezione
deve essere pari a quella dei conduttori principali, fino a 16 mm2, con un minimo di 1,5
mm2; oppure non inferiore al 50% della sezione del conduttore principale, se quest’ultimo è
superiore a 16 mm2, con un minimo di 16 mm2.
La presa di terra (in realtà l’elettrodo per il collegamento delle masse di bordo con l’acqua)
deve essere di rame o di altro materiale conduttivo compatibile con l’acqua di mare, e deve
avere una superficie non inferiore a
in una zona riservata a questo scopo e posta al di sotto della linea di galleggiamento a vuoto,
in modo da restare immersa in tutte le condizioni di inclinazione dello scafo.
Per le imbarcazioni metalliche, in particolare quelle in lega di alluminio, i sistemi di comando
dei motori a combustione interna dovrebbero essere isolati dalla massa del motore.
Nel caso vi sia un dispositivo per l’alimentazione elettrica da una sorgente sulla terraferma (il
cui impianto rientra nel campo di applicazione della Norma CEI 64-8 seppur non sia ancora
disponibile la sezione particolare) o da altra sorgente esterna, sulla barca deve essere
installato un dispositivo per la corretta connessione del cavo flessibile proveniente da questa
sorgente esterna. Deve essere previsto un cavo fisso di adeguata potenza nominale tra il
punto di connessione e il quadro principale. Un interblocco deve evitare la connessione tra
l’alimentazione sulla terraferma e l’alimentazione a bordo. Il commutatore deve essere del
tipo adatto all’isolamento e deve includere tutte le fasi e il neutro.
Le prese fisse o mobili devono essere conformi alla EN 60309-2 (comunemente dette prese
CEE).
Un morsetto di massa deve essere previsto per collegare lo scafo a una massa appropriata.
Si dovrebbe considerare in modo particolare il rischio di corrosione elettrolitica dello scafo
dell’imbarcazione. Questo morsetto di massa può essere incorporato nel dispositivo di connessione alla
terraferma.
La connessione con la terraferma deve essere fornita di un indicatore sul quadro principale,
in modo da mostrare quando il cavo è alimentato alla tensione corretta.
Devono essere previsti dei mezzi per controllare la polarità (in c.c. e in c.a. monofase) o
la sequenza di fase (in c.a. trifase) dell’alimentazione dall’esterno rispetto al sistema
dell’imbarcazione.
Nel punto di connessione, deve essere fissato un avviso che riporti tutte le informazioni
riguardanti il sistema di alimentazione, la tensione nominale (e la frequenza, se in c.a.) del
sistema dell’imbarcazione e la procedura per eseguire la connessione.
Devono essere fornite inoltre informazioni riguardanti la polarità, per i sistemi in c.c., e la
sequenza di fase, per i sistemi trifase in c.a.
Ogni trasformatore di isolamento usato per la connessione alla terraferma deve essere del
tipo a doppio avvolgimento (EN 60742).
La connessione deve essere comandata da un interruttore o da un commutatore protetto contro
le sovracorrenti. I dispositivi di protezione devono aprire simultaneamente tutti i conduttori
attivi non a massa e il conduttore di neutro. Il conduttore di messa a massa non deve essere
interrotto dal funzionamento del dispositivo di protezione contro le sovracorrenti.
Il dispositivo di connessione alla terraferma deve essere una presa fissa con una connessione
a massa incorporata, progettata in modo da collegare il conduttore di massa prima dei
conduttori attivi.
La presa fissa o le scatole di alimentazione da terraferma devono avere un grado di protezione
adatte alla loro ubicazione.
Protezione contro i fulmini
Le imbarcazioni di costruzione non metallica o con alberi non metallici devono essere dotate
di protezione contro i fulmini.
I parafulmine devono essere di rame (a nastro o cordati) e la loro sezione non deve essere
inferiore a 70 mm2. Devono essere fissati a una punta di rame di diametro non inferiore
a
parafulmine deve essere messa a massa.
I parafulmine devono essere installati all’esterno dell’imbarcazione. Il loro percorso dovrebbe
essere il più rettilineo possibile, evitando curve strette. Si devono usare solo giunzioni imbullonate, rivettate o saldate.
Se lo scafo è metallico, l’estremità inferiore del parafulmine deve essere collegata a massa
su di esso.
Se lo scafo non è metallico, l’estremità inferiore del parafulmine deve essere collegata a una
piastra di messa a massa di rame o di altro materiale conduttore compatibile con l’acqua
di mare, di superficie non inferiore a
riservata a questo scopo e posta al di sotto della linea di galleggiamento a vuoto, in modo da
restare immersa in tutte le condizioni di inclinazione dello scafo.
A differenza di quanto prescritto per gli impianti di protezione contro le scariche atmosferiche
delle struttura sulla terraferma, la piastra di messa a massa per il parafulmine deve essere
in aggiunta, e separata da essa, alla piastra di messa a massa usata per il collegamento a
massa del sistema di potenza.
Fonte: Ceimagazine