Quadri elettrici

In un impianto elettrico il quadro è il centro nevralgico da cui si dipartono le varie linee di distribuzione dell’energia elettrica. Il quadro riceve in ingresso, a valle del contatore, l’energia dalla azienda di fornitura elettrica, e in uscita alimenta i vari circuiti di cui è costituito l’impianto elettrico servito, con tutte le sue relative utenze (ad esempio luci, prese, ecc.) o scollega gli stessi, interrompendone la alimentazione, per fini di sicurezza degli utenti e/o degli operatori in caso di necessità manutentive o di guasti e malfunzionamenti. Il quadro elettrico è quindi il centro di comando da cui l’utente può gestire e comandare l’intero impianto nonché la sede dei principali dispositivi che ne tutelano la incolumità e la sicurezza. L’evoluzione tecnologica e normativa ha permesso ai produttori di portare sul mercato una serie estremamente diversificata di soluzioni, in grado di poter soddisfare ogni esigenza, dalla piccola utenza domestica all’ufficio strutturato, dalle attività commerciali alle speciali applicazioni industriali.

Quadri elettrici: struttura e componenti

Un quadro è sostanzialmente composto da un involucro (detto anche carpenteria del quadro) che contiene l’equipaggiamento elettrico vero e proprio, ovvero le apparecchiature di manovra e di sicurezza, i relativi collegamenti, le connessioni in entrata al quadro (con cui il quadro è alimentato dalla rete energetica) ed in uscita dal quadro (con cui il quadro è collegato all’impianto). Così come oggi concepiti, i quadri vengono a strutturarsi come un sistema flessibile, in cui tutti i componenti e gli accessori che ne costituiscono la parte di comando possono essere accuratamente selezionati e cablati all’interno dell’involucro secondo infinite possibilità e combinazioni, caso per caso in funzione delle specifiche esigenze e sulla scorta del progetto redatto da un tecnico abilitato, a tutto vantaggio della efficienza prestazionale e della sicurezza.

Cenni normativi sui quadri elettrici

I quadri elettrici, è evidente, sono una parte fondamentale di ogni impianto elettrico e pertanto sono sottoposti ad una serie di norme tecniche relative alla loro progettazione, installazione, manutenzione, nonché alla produzione di tutti i componenti ed accessori che li costituiscono. Trattasi di un complesso articolato di norme di cui ci limiteremo, per sintesi, unicamente a brevi cenni.

Da un punto di vista generale, gli impianti elettrici sono sottoposti al D.M. 37/2008, recante le disposizioni per la installazione degli impianti negli edifici.
Il DM si occupa degli impianti in generale e non dei singoli componenti, pertanto non ci sono specifiche disposizioni sui quadri ma questi – in quanto appunto componenti fondamentali di un impianto elettrico – rientrano in alcune disposizioni di tipo generale. In particolare facciamo riferimento alla prescrizione sulla esecuzione a regola d’arte degli impianti nella loro totalità, alla redazione della Dichiarazione di conformità che deve contenere l’elenco dei dispositivi installati, agli obblighi di manutenzione ed alla documentazione degli impianti che deve includere manuali d’uso e manutenzione di tutti i componenti ed i dispositivi.

Per quanto riguarda la norma tecnica generale relativa ai quadri in bassa tensione, si fa riferimento alla CEI EN 61439, recepimento italiano della norma internazionale. Questa norma è suddivisa in una parte generale ed in più parti specifiche relative a diverse tipologie di quadri, contiene tutte le disposizioni relative alle “Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri BT)”, ne definisce le caratteristiche tecniche, le prescrizioni costruttive, i metodi di verifica.
A questa norma di origine internazionale vanno poi affiancate a livello italiano, tra le altre, le seguenti relative agli impianti elettrici in bassa tensione ed ai quadri per utenze domestiche ed assimilate:
- norma CEI 64-8: “Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in corrente alternata e a 1500 V in corrente continua”;
- norma CEI 23-51: “Prescrizioni per la realizzazione, le verifiche e le prove dei quadri di distribuzione per installazioni fisse per uso domestico e similare”.

Struttura e tipologie di quadri BT secondo la norma CEI EN 61439

Abbiamo già anticipato come siano le norme della serie CEI EN 61439 a dettare le regole dei quadri BT. Innanzitutto la norma identifica i componenti dei quadri, distinti in:

Parti meccaniche, ovvero la carpenteria del quadro stesso, intesa come il suo involucro e tutte le parti di supporto e di protezione delle apparecchiature

Equipaggiamento elettrico, ovvero tutti i componenti di comando, manovra, controllo, protezione e relativi collegamenti

Segregazioni, ovvero le suddivisioni interne del quadro che consentono di sezionarlo in parti autonome, permettendo di intervenire su alcune di esse continuando ad alimentare le altre.

La norma effettua una ampia classificazione dei quadri, differenziati in base a distinti criteri di suddivisione, di cui diamo una sintetica panoramica.
In riguardo alla tipologia costruttiva si distinguono quadri chiusi, con involucro totalmente chiuso e protetto e idonei a luoghi ordinari, e quadri aperti, accessibili e senza protezione frontale ed idonei ad essere installati solo in luoghi in cui è presente personale abilitato e qualificato.
Secondo la tipologia di involucro possiamo avere: quadri ad armadio (o a colonna), per gli apparecchi di grande dimensione, quadri a banco, per il comando di macchine e/o impianti industriali, quadri a cassetta, con posa a parete.

In base alla installazione distinguiamo quadri per interni, quadri per esterni, quadri fissi e quadri mobili. Infine, in merito alla tipologia di utilizzo ed alla destinazione, si annoverano le seguenti tipologie di quadri:

quadri principali di distribuzione (detti anche Power Center), installati in cabine di trasformazione o generatori, immediatamente a valle dei trasformatori MT/BT, rappresentano il primo livello di erogazione in bassa tensione;

quadri secondari di distribuzione, sono i quadri di distribuzione dell'energia installati presso l’utenza, immediatamente a valle del punto di consegna e del contatore dell'azienda di erogazione del servizio elettrico;

quadri di comando motori (anche detti MCC, Motor Control Center), sono quadri specifici di comando e controllo di singoli motori;

quadri di comando e misura, installati in ambiente industriale, con funzioni di controllo e comando di impianti e processi;

quadri a bordo macchina, dedicati a comando, controllo e protezione di uno specifico macchinario industriale;

quadri per cantiere, sono i quadri mobili destinati ad un impiego temporaneo ed installati nei cantieri. ...altro