Introduzione agli schemi elettrici industriali e agli schemi elettropneumatici

Come leggere gli schemi elettrici industriali

Nella rappresentazione degli impianti elettrici industriali assumono importanza rilevante i segni grafici che indicano specifiche apparecchiature o parti di esse o completano il significato di apparecchiature simili, ma con funzioni diverse.

Anche in questo settore esistono norme, emanate dal CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano) e aventi lo scopo di dare una classificazione ai vari schemi di rappresentazione degli impianti elettrici.

Fig. 1 - Impianto luce per il comando di un gruppo di lampade comandato da un punto con un interruttore, una presa comandata da un punto e una presa sempre alimentata. a) Schema elettrico funzionale - b) Schema elettrico di montaggio. (Clicca per ingrandire)

È importante sottolineare che, in conseguenza degli intensi scambi internazionali, è via via aumentata l’influenza delle prescrizioni emanate dal IEC, (International Electrotechnical Commission), per cui hanno un po’ perso importanza le procedure nazionali per l’elaborazione delle norme. Per questo motivo, dopo la pubblicazione delle norme IEC 617-1...13 relative ai “Segni grafici per schemi elettrici”, il CEI ha provveduto a sostituire le proprie norme corrispondenti CEI 3-3...12 con le nuove CEI 3-14...26, uniformandole a quelle internazionali.

Di particolare importanza, per i Paesi europei, è il CENELEC (Comité Européen de Normalisation Electrotechnique) a cui aderiscono 18 Paesi europei e che ha lo scopo di armonizzare le norme nazionali dei Paesi membri per eliminare gli eventuali ostacoli tecnici negli scambi commerciali.

Il CENELEC emette documenti di armonizzazione (siglati HD) o norme europee (siglate EN) in accordo con le norme IEC. Tutte le iniziative del CENELEC vengono proposte alla IEC per costituire un gruppo di lavoro internazionale; se la IEC non è interessata all’iniziativa, il progetto prosegue a livello europeo. Le pubblicazioni CENELEC devono essere obbligatoriamente recepite nelle normative nazionali dei Paesi membri.

A livello nazionale troviamo, come si è detto, il CEI preposto all’emanazione delle norme relative a materiali, apparecchiature e impianti elettrici; con l’osservanza di tali norme, gli impianti elettrici sono ritenuti realizzati a “regola d’arte”. Il CEI è suddiviso in Comitati Tecnici (CT) e in sottocomitati (SC), ciascuno competente in un determinato settore, come per esempio:

• CT 1, terminologia;
• CT 3, segni grafici;
• CT 16, contrassegni dei terminali ed altre identificazioni;
• CT 20, cavi per energia;
• CT 44, equipaggiamento elettrico delle macchine industriali;
• CT 64, impianti utilizzatori;
• CT 81, protezione contro i fulmini.

I comitati hanno il compito di redigere i fascicoli delle norme. Alle loro attività collaborano produttori, utilizzatori, professionisti, studiosi e rappresentanti di Enti di Stato. Il CEI partecipa alle attività degli Enti normativi internazionali.

Pertanto uno stesso argomento è normalmente oggetto di norme IEC, CENELC e CEI in accordo tra di loro. Per esempio, la norma per la “Preparazione dei documenti utilizzati in elettrotecnica. Parte 1: Prescrizioni generali” CEI 3-36 (1993), fascicolo 2203, è conforme alla norma CENELEC EN 61082-1 (1993) identica alla norma IEC 1082-1 (1991).

Si raccomanda un completo e attento studio delle norme, sottolineando come la semplificazione osservata in quest’ultima stesura degli schemi elettrici si accordi con le esigenze di chiarezza e di semplicità, caratteristiche essenziali per un proficuo utilizzo di sistemi di disegno assistiti dal computer e con sistemi di tracciamento automatico (CAD). Prima di elencare i segni grafici utilizzati per la rappresentazione degli impianti elettrici industriali, è necessario dare una definizione rapida e sintetica degli schemi che vengono rappresentati nei capitoli che seguono.

Schema funzionale, schema di montaggio e schema di potenza

Lo schema funzionale rappresenta in modo semplice il funzionamento delle apparecchiature che compongono l’impianto. Esso è utilizzato per la comprensione del funzionamento. Negli schemi funzionali non si tiene conto della reale ubicazione degli elementi rappresentati; per la loro preparazione si deve cercare di fare il minor numero di incroci e direzioni possibili.
Per l’aspetto e la stesura di uno schema funzionale occorre comunque osservare le indicazioni delle norme CEI, che fanno riferimento alle norme internazionali IEC.

Lo schema di montaggio rappresenta, invece, le apparecchiature nella loro forma di apparecchi completi e tiene conto in modo particolare della loro posizione nell’impianto. In questo schema, oltre alle apparecchiature elettriche, vengono rappresentate tutte le scatole e cassette di derivazione che permettono la messa in opera dell’impianto; inoltre, i conduttori seguono percorsi paralleli, indicando così se seguono lo stesso tragitto, se sono vicini e inseriti in un tubo protettivo o orientati nella stessa direzione. Vengono inoltre rappresentati i punti di collegamento.
Gli schemi elettrici funzionali e di montaggio vengono definiti rappresentazioni multifilari, in quanto in essi viene rappresentato, con una linea, ogni conduttore.

Oltre allo schema funzionale visto precedentemente, negli impianti industriali viene utilizzato anche lo schema di potenza, che rappresenta le apparecchiature o le parti di apparecchiature che concorrono, mediante lo scambio di contatti, al collegamento o alla disinserzione di un carico (motori elettrici, elementi riscaldanti, ecc.) dalla linea di alimentazione. Questo tipo di schema utilizza la rappresentazione cosiddetta semiraggruppata, dove un’unica sigla identifica più componenti della stessa apparecchiatura.

Fig. 2 - Esempio di schema elettrico di potenza multifilare con il relativo schema funzionale: telecomando di un motore asincrono trifase. (Clicca per ingrandire)

Tabella norme CEI

La seguente tabella riporta l’elenco delle norme CEI inerenti la preparazione della documentazione elettrica.

Tab. 1 - Norme CEI riguardanti la documentazione elettrica, conformi alle norme IEC 113, 416, 417, 617, 750.

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