Pronti per la NFPA 79

Avvertenza per tutti i costruttori di macchine: dall'edizione 2018, in alcune zone degli Stati Uniti, la protezione contro le sovratensioni è obbligatoria per tutte le macchine. Prepara le tue macchine per lo Standard Elettrico NFPA 79. Informati e scarica la brochure "Ready for NFPA 79".
Due mani racchiudono un pulsante con la dicitura "Ready for NFPA 79"

I costruttori di macchine e impianti che desiderano esportare o immettere i loro prodotti sul mercato nordamericano sono soggetti alle leggi e ai regolamenti locali. Una delle norme tecniche più importanti, insieme al NEC, è la NFPA 79. La NFPA 79 viene aggiornata ogni tre anni sulla base del NEC adottandone le novità.

Scopri qui quali sono i requisiti obbligatori per le macchine elettriche previsti dalla norma NFPA 79 per l'utilizzo di scaricatori di sovratensione (SPD). Con noi andrai sempre sul sicuro.

Quale sia l'edizione valida viene deciso dallo stato federale in cui la macchina viene utilizzata. Pertanto, nell'America del Nord trovano applicazione edizioni diverse. È quindi consigliabile considerare sempre l'ultima edizione.

NFPA 79: edizione 2021

  • Per le macchine industriali con circuiti di sicurezza (Safety) non adeguatamente protetti contro la sovratensione, l'utilizzo di una protezione contro la sovratensione è obbligatorio.
  • Gli scaricatori di sovratensione (SPD) devono essere omologati UL Listed.
  • Un SPD Tipo 4 nel quadro elettrico deve essere conforme alla Type Location della macchina e contrassegnato di conseguenza.
  • Un SPD Tipo 4 può essere installato solo dal produttore del quadro elettrico.

NFPA 79: edizione 2018

  • La protezione contro la sovratensione è obbligatoria per le macchine industriali con circuiti di sicurezza (Safety).
  • Gli scaricatori di sovratensione (SPD) devono essere omologati UL Listed.
  • Un SPD Tipo 4 nel quadro elettrico deve essere conforme al rispettivo Type Location della macchina ed essere contrassegnato di conseguenza.

I vantaggi della nostra soluzione

  • I prodotti VAL-US sono omologati UL-Listed e possono essere usati universalmente in tutte le Type Location
  • Nessun superamento della corrente di cortocircuito, grazie all'elevata resistenza ai cortocircuiti di 200 kA
  • Collaudo semplificato dell'impianto da parte di ispettori, poiché sono soddisfatti i requisiti della NFPA 79
  • Prodotti disponibili, utilizzabili e montabili in tutta Europa grazie alla marcatura CE

Che cosa regola la norma NFPA 79?

La NFPA 79 (Electrical Standard for Industrial Machinery) è una norma americana per lo standard di sicurezza delle macchine industriali provenienti dagli Stati Uniti. Definisce i requisiti elettrici ed elettronici per tutte le macchine che, se non rispettati correttamente, possono causare stati pericolosi delle macchine. Tra questi troviamo la protezione contro la sovracorrente, il cablaggio e i circuiti di sicurezza e, recentemente, l'uso della protezione contro la sovratensione.
La norma NFPA 79 viene aggiornata ogni 3 anni. La versione attualmente in vigore è del 2018.

Perché la mia macchina deve essere conforme alla norma NFPA 79?

Ogni macchina che deve essere messa in funzione va prima ispezionata e collaudata (approved) da un ispettore. Oltre al codice elettrico nazionale (NEC – NFPA 70), per il collaudo viene applicata anche la norma NFPA 79. Se l'ispettore ritiene che la macchina non è completamente conforme alla norma, può negare il collaudo e quindi la certificazione NFPA 79. In tal caso la macchina non può essere messa in funzione.

Dove e quando si applica la direttiva?

La direttiva si applica a tutte le macchine industriali degli Stati Uniti. Il Codice Elettrico Nazionale vigente stabilisce quale versione della NFPA 79 sia valida in un determinato stato o territorio. Per le macchine utilizzate in "aree pericolose", oltre la norma NEC, si applicano anche l'articolo 500 e successivi.

In che modo vengono trattate le differenze di contenuto delle diverse normative?

I quadri elettrici utilizzati nelle macchine industriali, oltre al NEC e alla norma NFPA 79, devono essere conformi alla norma UL 508A. Se queste tre norme prevedono requisiti differenti, viene applicato il requisito più severo. Nel caso di dispositivi di protezione contro la sovracorrente, ad esempio, deve essere utilizzato il valore più basso.

Perché la nuova versione della NFPA 79 ha reso obbligatoria la protezione contro la sovratensione?

La protezione delle persone svolge un ruolo importante. La sovratensione non deve danneggiare i circuiti di sicurezza di una macchina, evitando così situazioni di pericolo per le persone presenti. In questo caso non hanno alcuna rilevanza le considerazioni relative all'ulteriore disponibilità operativa della macchina dopo una sovratensione.

Come posso soddisfare i requisiti della NFPA 79 per quanto riguarda la protezione contro la sovratensione?

Le norme NEC (2017) e NFPA 79 (2018) prevedono che le macchine industriali dotate di circuiti di sicurezza siano equipaggiate di dispositivi di protezione contro la sovratensione (Surge Protective Device, SPD) per l'alimentatore, che dispongano dell'approvazione "UL Listed" secondo lo standard UL 1449 e di una resistenza ai cortocircuiti (Short Circuit Current Rating – SCCR) superiore alla corrente di cortocircuito nel luogo di installazione.

Come devono essere utilizzati gli scaricatori di sovratensione per essere conformi alla norma NFPA 79?

Gli scaricatori di sovratensione per l'alimentatore devono essere installati il più vicino possibile all'alimentazione. Il tipo di SPD da adottare dipende dal luogo di installazione della macchina (consultare la norma NFPA 79 (2018), articolo 7.8). Niente di più semplice con la serie VAL-US: come dispositivi Tipo 1 omologati UL Listed, possono essere utilizzati in qualsiasi luogo di installazione, laddove può essere necessario considerare la protezione dei cavi contro la sovracorrente.

Per la tecnologia dei segnali e dei dati, la NFPA 79 non prevede scaricatori di sovratensione. Tuttavia, questi possono comunque essere installati nelle macchine. In tal caso si raccomanda l'impiego di uno scaricatore di sovratensione per l'interfaccia di comunicazione della macchina, ad esempio con la tecnica di comando.

Come ottengo tutte le informazioni relative alla NFPA 79?

Sia il NEC che la NFPA 79 possono essere acquistati o visualizzati gratuitamente presso la "National Fire Protection Association". Possono essere acquistati sia il formato elettronico che quello rilegato.

Configurazioni della rete americane

Le configurazione della rete americane, le tensioni e la relativa frequenza differiscono in parte significativamente da quelle conosciute in Europa e sono storicamente giustificate. Le macchine industriali funzionano principalmente con le configurazioni della rete "3-phase Wye" e "Delta". Tuttavia, esistono anche altre configurazioni della rete, le più comuni delle quali sono presentate qui di seguito.

Split-phase
3-phase Wye
Corner-grounded/Ungrounded Delta
High-Leg Delta
Split-phase

Questa configurazione della rete di alimentazione, ad oggi, è per lo più sconosciuta in Europa. È generata da un rubinetto centrale sul lato secondario di un trasformatore monofase. Il rubinetto centrale è collegato a terra in modo che la tensione tra il rubinetto stesso e una fase corrisponda esattamente alla metà della tensione tra le fasi. La tensione utilizzata è di 120/240 V.
Questa configurazione della rete di alimentazione è utilizzata da quasi tutte le utenze private e gli edifici adibiti a uffici di piccole dimensioni negli Stati Uniti. Dispositivi piccoli e a bassa potenza come computer, televisori o luci sono collegati a 120 V, mentre i dispositivi con una potenza superiore, come ad esempio l'impianto di climatizzazione, sono collegati a 240 V.

3-phase Wye

Questa configurazione della rete di alimentazione è molto simile al sistema TN utilizzato in Europa. I conduttori esterni sotto tensione sono alimentati da un trasformatore in circuito a stella e hanno uno sfasamento di 120° ciascuno. Il punto a stella è collegato a terra. A seconda delle esigenze, il conduttore neutro è presente o meno. Le tensioni utilizzate sono di 277/480 V negli Stati Uniti e in Messico e di 347/600 V in Canada. Questa configurazione della rete di alimentazione è utilizzata principalmente in ambienti industriali.

Corner-grounded/Ungrounded Delta

Questa configurazione della rete di alimentazione è sconosciuta nelle reti di distribuzione europee. Il trasformatore di alimentazione è collegato sul lato secondario in un triangolo, lo sfasamento tra le fasi è di 120°. Un conduttore neutro non è presente a causa del tipo di circuito. Le tensioni utilizzate sono di 480 V negli Stati Uniti e in Messico, in Canada invece 600 V. Esistono due diverse varianti a seconda del rapporto di messa a terra:

Ungrounded Delta
Il trasformatore non è collegato a terra sul lato secondario. Il sistema si comporta in modo simile al sistema informatico conosciuto in Europa.

Corner-grounded Delta
Un conduttore esterno è direttamente collegato a terra. Questa configurazione della rete di alimentazione è spesso utilizzata quando è richiesta una potenza elevata, ad esempio per motori di grandi dimensioni.

High-Leg Delta

Questa configurazione della rete di alimentazione non viene utilizzata in Europa. Si tratta di una combinazione di Delta e split-phase. Il sistema Delta ha una tensione di 240 V fase/fase. Uno dei tre lati è inoltre dotato di un rubinetto centrale con messa a terra. Il risultato sono tre tensioni:

Fase A – N = Fase C – N = 120 V
Fase B – N = 120 V * √3 = 208 V
Tra tutte le fasi = 240 V

Questa configurazione della rete di alimentazione viene utilizzata per edifici di uffici di grandi dimensioni e piccoli edifici industriali. Come nel sistema split-phase, i dispositivi a bassa potenza sono collegati a 120 V (computer, tostapane, ecc...) e i dispositivi più potenti a 240 V (impianto di aria condizionata, ecc...). I 208 V sono solitamente utilizzati per l'illuminazione.

Tipi di SPD secondo UL 1449

Gli SPD sono suddivisi in diversi tipi in base alla resistenza ai cortocircuiti raggiunta. Inoltre, l'installazione è anche divisa in Type Location secondo le correnti di cortocircuito che si verificano.

La Type Location del punto di connessione della macchina specifica il tipo di SPD minimo che deve essere usato. L'SPD Tipo 1 può quindi essere usato in tutte le Type Location. Gli SPD Tipo 2 possono essere utilizzati nelle Type 2 Location e nelle Type 3 Location.

Questa classificazione degli SPD non fornisce alcuna informazione sulla loro capacità di dispersione o sul loro campo di applicazione in un concetto di protezione dai fulmini, come noto dalla norma IEC. I tipi classificati secondo UL si basano esclusivamente sulla prova di resistenza ai cortocircuiti prescritta dalla norma UL 1449.

Tipi di SPD secondo UL 1449

Classificazione

Descrizione

Classificazione
SPD Tipo 1 Installazione a valle del trasformatore, a monte del fusibile principale/sezionatore
SPD Tipo 2 Installazione a valle del fusibile principale/sezionatore principale
SPD Tipo 3 Lunghezza cavo min. 10 m dalla protezione contro la sovracorrente a monte/dal sezionatore
SPD Tipo 4* Parte di un'installazione/un quadro elettrico, l'intera installazione ha bisogno di un controllo di cortocircuito secondo UL
°*Con SPD Tipo 4 la Type Location dell'installazione dipende dal risultato del test dell'SPD Tipo 4 in materia di resistenza ai cortocircuiti.

Requisiti dei prodotti

I prodotti della serie VAL-US sono disponibili per le varie configurazioni della rete e tensioni. Soddisfano i requisiti della NFPA 79 in quanto sono omologati "UL Listed". D'altra parte, con una resistenza ai cortocircuiti (SCCR) di 200 kA (secondo UL 1449 ed 4), possono essere utilizzati universalmente senza ulteriori calcoli.

3-phase Wye

Nome (codice articolo)
Nome (codice articolo)

Tensione di sistema (fasi)
277/480 V (A, B, C, N, G) VAL-US-277/40/3+1-FM (2910374)
277/480 V (A, B, C, G) VAL-US-277/40/3+0-FM (1199369)
347/600 V (A, B, C, N, G) VAL-US-347/30/3+1V-FM (1079099)
347/600 V (A, B, C, G) VAL-US-347/30/3+0-FM (2910383)

Corner-grounded/Ungrounded Delta

Nome (codice articolo)
Nome (codice articolo)

Tensione di sistema
480 V VAL-US-480D/30/3+0-FM (2910386)
600 V VAL-US-600D/30/3+0-FM (2910391)
Schema elettrico: fusibili

Fusibili

La protezione contro la sovratensione, omologata come Tipo 1 Listed secondo UL 1449, non richiede una protezione contro la sovracorrente (1). Tuttavia, il NEC prescrive che i cavi devono essere protetti contro la sovracorrente. Potrebbe quindi essere necessario dotare i cavi dell'SPD di dispositivi di protezione contro la sovracorrente (Overcurrent Protection Device, OCPD) (2).
Secondo la NFPA 79, la progettazione o la definizione dell'OCPD non è a carico del produttore del dispositivo utilizzato, ma del progettista dell'impianto, in questo caso del costruttore di macchine. Questo vale anche per gli SPD. La procedura di progettazione dell'OCPD per gli scaricatori di sovratensione è la stessa di tutti gli altri dispositivi. Tuttavia, poiché un SPD non ha corrente di carico, i dati specificati dal produttore dell'SPD possono essere utilizzati per il cavo di collegamento. I dati indicano sezioni trasversali minime e massime, nonché il materiale ammesso per il cavo. Sulla base di questi dati, il dispositivo di protezione contro la sovracorrente può essere progettato, come di consueto, utilizzando le tabelle corrispondenti nel NEC.