Introduzione

Il progetto di un quadro elettrico bordo macchina non significa semplicemente collegare un contattore, un salvamotore e qualche pulsante. Dietro un circuito apparentemente semplice si nascondono infatti numerosi aspetti progettuali che riguardano la sicurezza dell’operatore, la protezione del motore, la continuità di servizio e la conformità alle norme tecniche applicabili.

Anche un classico avviamento diretto di un motore trifase da 3 kW richiede la corretta scelta delle protezioni, il dimensionamento dei conduttori, la selezione dei componenti, la verifica del potere di interruzione e una disposizione razionale degli apparecchi all’interno del quadro. Errori apparentemente banali, come utilizzare un trasformatore ausiliario con tensione primaria errata oppure trascurare la corrente di cortocircuito disponibile nel punto di installazione, possono compromettere la sicurezza e la conformità dell’intero equipaggiamento.

In questa guida svilupperemo il progetto completo di un quadro bordo macchina destinato all’avviamento diretto di un motore asincrono trifase da 3 kW, partendo dai dati di progetto fino ad arrivare allo schema funzionale, alla scelta dei componenti, al dimensionamento dei cavi, al layout costruttivo e alle verifiche finali di collaudo.

L’obiettivo non è sostituire il progetto esecutivo del costruttore della macchina, ma fornire un esempio pratico e realistico che possa essere utilizzato come riferimento da progettisti, quadristi, manutentori e studenti di automazione industriale.

Approfondimento: Quadri elettrici: guida completa a tipologie, componenti, funzionamento, normativa e progettazione

Dati di progetto del quadro bordo macchina

Ogni progetto elettrico dovrebbe iniziare dalla definizione dei dati di targa e delle condizioni di esercizio. Questa fase permette di dimensionare correttamente le protezioni, scegliere i componenti e verificare che il quadro sia idoneo all’applicazione prevista.

Nel caso analizzato viene considerato un quadro bordo macchina destinato all’avviamento diretto (DOL – Direct On Line) di un motore asincrono trifase da 3 kW, installato in ambiente industriale interno e alimentato da una rete trifase a 400 V – 50 Hz.

I dati di progetto sono riportati nella tabella seguente.

Parametro	Valore
Applicazione	Avviamento diretto motore trifase
Potenza motore	3 kW
Corrente nominale motore	6,5 A
Alimentazione	400 V AC trifase – 50 Hz
Conduttori di alimentazione	L1 – L2 – L3 – PE
Neutro	Non utilizzato
Circuiti ausiliari	24 V AC
Trasformatore	400/24 V AC – 100 VA
Corrente di cortocircuito presunta	10 kA
Temperatura ambiente	40 °C
Grado di protezione quadro	IP55
Ambiente di installazione	Interno industriale

Perché il neutro non è presente

Una caratteristica importante di questo progetto è l’assenza del conduttore di neutro.

L’intero quadro utilizza esclusivamente le tre fasi e il conduttore di protezione PE. Tutti i circuiti di comando vengono alimentati mediante un trasformatore ausiliario collegato direttamente tra L1 e L2, eliminando la necessità di distribuire il neutro all’interno del quadro.

Questa soluzione è molto diffusa nelle macchine industriali perché rende il cablaggio più semplice e riduce il numero dei conduttori di alimentazione.

Di conseguenza il trasformatore deve avere necessariamente un primario 400 V e un secondario 24 V AC. L’impiego di un trasformatore 230/24 V rappresenterebbe un errore progettuale, poiché il quadro non dispone del neutro.

Corrente di cortocircuito presunta

Un dato spesso sottovalutato è la corrente di cortocircuito disponibile nel punto di installazione.

Nel progetto viene assunta una Icc pari a 10 kA, valore tipico di molte alimentazioni industriali in bassa tensione.

Questo parametro condiziona direttamente la scelta del salvamotore e delle eventuali protezioni a monte, poiché il loro potere di interruzione deve risultare compatibile con la corrente di guasto prevedibile.

Prima della realizzazione definitiva del quadro è quindi indispensabile verificare la Icc effettiva disponibile sull’impianto, utilizzando i dati forniti dal distributore oppure il calcolo dell’impianto elettrico.

Norme da considerare

Uno degli aspetti che genera più dubbi nella progettazione dei quadri bordo macchina riguarda l’individuazione della normativa applicabile.

A differenza dei quadri di distribuzione tradizionali, un quadro destinato a essere installato su una macchina fa parte dell’equipaggiamento elettrico della macchina stessa e deve quindi essere progettato tenendo conto di più riferimenti normativi.

Le tre norme principali da conoscere sono la CEI EN 60204-1, la CEI EN IEC 61439-1/2 e la CEI 64-8, ciascuna con un proprio ambito di applicazione.

CEI EN 60204-1: la norma principale per il bordo macchina

La CEI EN 60204-1 disciplina l’equipaggiamento elettrico delle macchine e rappresenta il riferimento tecnico principale per la progettazione del quadro bordo macchina.

La norma definisce i requisiti relativi a:

• protezione contro i contatti diretti e indiretti;
• circuiti di comando;
• arresto di emergenza;
• dispositivi di sezionamento;
• identificazione dei conduttori;
• documentazione tecnica;
• prove e verifiche finali;
• sicurezza durante esercizio e manutenzione.

L’obiettivo è garantire che l’intero equipaggiamento elettrico della macchina sia sicuro, affidabile e coerente con la valutazione dei rischi effettuata dal costruttore.

CEI EN IEC 61439-1 e CEI EN IEC 61439-2

La serie CEI EN IEC 61439 costituisce la norma di prodotto per i quadri elettrici di bassa tensione.

Nel caso dei quadri bordo macchina non esiste una norma di prodotto esclusivamente dedicata a questa tipologia di apparecchiatura. Per questo motivo la EN 60204-1 richiama, quando pertinenti, i criteri della serie EN IEC 61439 per aspetti quali la progettazione costruttiva, le verifiche, la tenuta al cortocircuito e la documentazione del quadro. La scelta delle parti applicabili deve essere effettuata dal progettista sulla base della valutazione del rischio e delle caratteristiche della macchina.

Nel caso sviluppato in questo articolo si assume che il quadro venga progettato seguendo i principi della CEI EN IEC 61439-1/2, con particolare attenzione alle verifiche individuali, all’identificazione dei componenti e alla corretta documentazione tecnica.

CEI 64-8: il collegamento con l’impianto elettrico

La CEI 64-8 non disciplina il quadro bordo macchina in sé, ma l’impianto elettrico che lo alimenta.

In particolare, è fondamentale per definire:

• le caratteristiche della linea di alimentazione;
• il sistema di distribuzione (TT, TN o IT);
• il coordinamento delle protezioni a monte;
• il dimensionamento dei cavi di alimentazione;
• la protezione contro i contatti indiretti;
• il coordinamento con l’impianto di terra.

In pratica, la CEI 64-8 termina nel punto in cui l’alimentazione raggiunge la macchina, mentre da quel punto in avanti prevalgono le prescrizioni della CEI EN 60204-1 per l’equipaggiamento elettrico della macchina stessa.

Schema funzionale del quadro

Una volta definiti i dati di progetto e il quadro normativo di riferimento, è possibile sviluppare lo schema funzionale dell’impianto. Questa rappresentazione consente di comprendere il principio di funzionamento del quadro prima ancora di realizzare lo schema elettrico multifilare o unifilare.

Nel caso in esame viene adottato il classico avviamento diretto (DOL – Direct On Line), la soluzione più semplice ed economica per motori di piccola e media potenza. All’avvio il motore viene collegato direttamente alla rete trifase mediante un contattore, senza riduzioni della tensione di alimentazione.

Il circuito è suddiviso in due sezioni distinte:

• circuito di potenza, destinato ad alimentare il motore;
• circuito di comando, alimentato a 24 V AC, che gestisce la logica di marcia e arresto.

Questa separazione migliora la sicurezza dell’operatore, semplifica la manutenzione e rende il quadro conforme alle buone pratiche costruttive previste dalla CEI EN 60204-1.

Circuito di potenza

Il circuito di potenza comprende tutti i componenti attraversati dalla corrente del motore.

Lo schema funzionale è il seguente:

L1 ─┐
L2 ─┼── QS1 ── QM1 ── KM1 ── M1
L3 ─┘
PE ───────────────────────────┘

Il percorso dell’energia può essere descritto passo dopo passo.

QS1 – Sezionatore generale

Il primo componente è il sezionatore generale QS1, installato all’ingresso del quadro.

La sua funzione è quella di isolare completamente il quadro dalla rete elettrica durante gli interventi di manutenzione o di verifica.

Essendo installato sulla porta del quadro mediante maniglia bloccoporta, impedisce l’apertura dell’involucro quando il sezionatore si trova in posizione ON, aumentando il livello di sicurezza per il personale addetto.

QM1 – Salvamotore magnetotermico

A valle del sezionatore è installato il salvamotore magnetotermico QM1.

Questo dispositivo svolge contemporaneamente due funzioni fondamentali:

• protezione contro il sovraccarico del motore;
• protezione contro il cortocircuito.

Nel progetto viene utilizzato un modello regolabile da 6,3 a 10 A, tarato precisamente a 6,5 A, pari alla corrente nominale del motore.

In questa configurazione non è necessario installare un relè termico separato, poiché il salvamotore integra già entrambe le protezioni.

KM1 – Contattore

Il contattore KM1 rappresenta l’organo di manovra del motore.

Quando la bobina viene alimentata dal circuito di comando, i contatti principali si chiudono collegando il motore direttamente alla rete trifase.

Per un motore da 3 kW risulta adeguato un contattore con categoria di utilizzo AC-3 da 9 A, dimensionato per le correnti tipiche degli avviamenti diretti dei motori asincroni.

M1 – Motore trifase

L’ultimo elemento della catena è il motore asincrono trifase da 3 kW, alimentato a 400 V.

Il conduttore di protezione PE viene collegato direttamente alla carcassa del motore per garantire la protezione contro i contatti indiretti e assicurare la continuità del circuito di terra.

Circuito di comando a 24 V AC

Per ragioni di sicurezza, il circuito di comando non utilizza direttamente la tensione di rete a 400 V, ma viene alimentato a 24 V AC tramite un trasformatore di isolamento.

Lo schema funzionale è il seguente:

TR1
 │
FU3
 │
Emergenza NC
 │
STOP NC
 │
QM1 (95-96 NC)
 │
START NO
 │──── KM1 (13-14 NO)
 │
Bobina KM1

Il funzionamento della logica è estremamente semplice ma molto affidabile.

Trasformatore TR1

Il trasformatore ausiliario 400/24 V AC alimenta tutti i dispositivi di comando.

Poiché il quadro non utilizza il neutro, il primario viene collegato tra le fasi L1 e L2, mentre il secondario fornisce la tensione di sicurezza destinata ai pulsanti, alle spie luminose e alla bobina del contattore.

Fusibile FU3

Sul secondario del trasformatore è installato il fusibile FU3, che protegge il circuito di comando da eventuali cortocircuiti o guasti sugli utilizzatori a 24 V.

La protezione separata evita che un’anomalia sul circuito ausiliario possa compromettere il funzionamento dell’intero quadro.

Pulsante di emergenza

Il primo dispositivo della catena di comando è il fungo di emergenza, dotato di contatto normalmente chiuso (NC).

Premendo il pulsante, il circuito viene immediatamente interrotto e la bobina del contattore si diseccita, provocando l’arresto del motore.

L’arresto di emergenza costituisce una funzione di sicurezza e deve essere progettato in conformità ai requisiti della valutazione dei rischi della macchina.

Pulsante di arresto

Successivamente è presente il pulsante STOP, anch’esso con contatto normalmente chiuso.

Premendolo si interrompe il circuito della bobina e il contattore apre i contatti principali, scollegando il motore dalla rete.

Contatto ausiliario del salvamotore

Tra il pulsante di arresto e quello di avviamento è inserito il contatto ausiliario 95-96 del salvamotore.

Questo contatto rimane normalmente chiuso durante il funzionamento.

Se il salvamotore interviene per sovraccarico o cortocircuito, il contatto si apre interrompendo immediatamente l’alimentazione della bobina del contattore.

In questo modo il motore non può riavviarsi automaticamente fino al ripristino manuale del dispositivo.

Pulsante di avviamento e autoritenuta

Il pulsante START, normalmente aperto (NO), alimenta la bobina del contattore solo durante la pressione.

Non appena KM1 si eccita, entra in funzione il contatto ausiliario 13-14, collegato in parallelo al pulsante START.

Questo circuito prende il nome di autoritenuta e consente al contattore di rimanere eccitato anche dopo il rilascio del pulsante.

L’autoritenuta viene mantenuta fino a quando interviene uno dei dispositivi di apertura del circuito:

• pulsante STOP;
• fungo di emergenza;
• intervento del salvamotore;
• mancanza della tensione di alimentazione.

Questa logica rappresenta la soluzione più diffusa nei quadri bordo macchina per avviamenti diretti, poiché unisce semplicità costruttiva, affidabilità e facilità di manutenzione, costituendo la base per applicazioni più complesse come avviamenti stella-triangolo, inversione di marcia o comando mediante PLC.

Componenti del quadro bordo macchina

La scelta dei componenti rappresenta uno degli aspetti più importanti nella progettazione di un quadro elettrico bordo macchina. Ogni dispositivo deve essere selezionato non solo in funzione della corrente nominale del motore, ma anche delle condizioni di installazione, della corrente di cortocircuito disponibile, della categoria di impiego e della compatibilità con gli altri componenti del circuito.

Nel progetto sviluppato in questo articolo è stato scelto un equipaggiamento volutamente semplice, costituito esclusivamente dai dispositivi indispensabili per realizzare un avviamento diretto sicuro e conforme alle buone pratiche costruttive.

La distinta base è riportata nella tabella seguente.

Sigla	Componente	Caratteristiche
QS1	Sezionatore generale	3P – 25 A – AC-23A
QM1	Salvamotore magnetotermico	6,3÷10 A tarato 6,5 A
KM1	Contattore	AC-3 9 A – Bobina 24 V AC
TR1	Trasformatore	400/24 V AC – 100 VA
FU1-FU2	Fusibili primario	2 A gG
FU3	Fusibile secondario	4 A
S_EM	Pulsante emergenza	NC
S0	Pulsante STOP	NC
S1	Pulsante START	NO
HL1	Spia presenza tensione	Bianca 24 V
HL2	Spia motore in marcia	Verde 24 V
HL3	Spia salvamotore intervenuto	Rossa 24 V
X1	Morsettiera potenza	4 mm²
X2	Morsettiera comando	1,5 mm²
PE	Barra di terra	Rame

Vediamo ora il ruolo di ciascun componente.

QS1 – Sezionatore generale

Il sezionatore generale costituisce il punto di isolamento del quadro dalla rete di alimentazione.

Nel progetto è stato scelto un modello tripolare da 25 A in categoria AC-23A, idoneo al sezionamento di carichi prevalentemente induttivi come i motori elettrici.

L’installazione della maniglia rotativa bloccoporta permette di impedire l’apertura del quadro quando il sezionatore è in posizione ON, riducendo il rischio di contatto accidentale con parti in tensione durante gli interventi di manutenzione.

QM1 – Salvamotore magnetotermico

Il salvamotore rappresenta il principale dispositivo di protezione del motore.

Rispetto all’accoppiata costituita da interruttore magnetotermico e relè termico, il salvamotore integra entrambe le funzioni all’interno di un unico apparecchio.

Nel caso in esame il dispositivo è regolabile tra 6,3 e 10 A e viene tarato a 6,5 A, valore coincidente con la corrente nominale del motore.

In condizioni di sovraccarico interviene la protezione termica, mentre in caso di cortocircuito entra in funzione la protezione magnetica.

Un ulteriore vantaggio è rappresentato dal contatto ausiliario 95-96, utilizzato nel circuito di comando per arrestare automaticamente il motore in caso di intervento della protezione.

KM1 – Contattore

Il contattore ha il compito di collegare e scollegare il motore dalla rete di alimentazione.

La scelta deve essere effettuata considerando la categoria di impiego AC-3, specifica per il comando dei motori asincroni.

Per un motore trifase da 3 kW alimentato a 400 V, un contattore AC-3 da 9 A garantisce un corretto margine operativo.

La bobina viene alimentata a 24 V AC, riducendo la tensione presente sui dispositivi di comando installati sulla porta del quadro.

TR1 – Trasformatore ausiliario

Il trasformatore ausiliario alimenta tutti i circuiti di comando.

Nel progetto è stato scelto un modello 400/24 V AC da 100 VA, collegato tra le fasi L1 e L2.

La potenza di 100 VA risulta ampiamente sufficiente per alimentare:

• bobina del contattore;
• pulsanti;
• spie luminose;
• eventuali relè ausiliari futuri.

L’utilizzo di una tensione di comando a 24 V migliora la sicurezza durante l’utilizzo della macchina e riduce il rischio di folgorazione in caso di contatto accidentale con i dispositivi di comando.

Fusibili FU1, FU2 e FU3

Il trasformatore deve essere protetto sia sul lato primario sia sul lato secondario.

Per questo motivo vengono installati:

• due fusibili gG da 2 A sul primario;
• un fusibile 4 A sul secondario a 24 V.

Questa configurazione protegge il trasformatore dai cortocircuiti e limita gli effetti di eventuali guasti sul circuito ausiliario.

Pulsanti e segnalazioni luminose

L’interfaccia operatore del quadro è volutamente essenziale.

Sono previsti:

• pulsante di emergenza;
• pulsante di arresto;
• pulsante di avviamento;
• tre spie luminose di segnalazione.

Le spie permettono all’operatore di conoscere immediatamente lo stato del quadro.

In particolare:

• HL1 indica la presenza della tensione di comando;
• HL2 segnala il motore in funzione;
• HL3 indica l’intervento del salvamotore.

Questa semplice diagnostica riduce i tempi di ricerca guasti durante le attività di manutenzione.

Morsettiere e barra di terra

La parte inferiore del quadro ospita le morsettiere di collegamento.

La separazione tra circuito di potenza e circuito di comando facilita il cablaggio e migliora l’ordine interno del quadro.

Sono previste:

• X1, dedicata ai cavi di potenza;
• X2, destinata ai circuiti ausiliari;
• barra PE in rame, sulla quale convergono tutti i conduttori di protezione.

Una corretta disposizione delle morsettiere semplifica le operazioni di installazione e manutenzione, riduce il rischio di errori durante il cablaggio e consente eventuali ampliamenti futuri senza modificare la struttura del quadro.

Dimensionamento delle protezioni

Il corretto dimensionamento delle protezioni costituisce uno degli aspetti più delicati nella progettazione di un quadro bordo macchina. Una scelta errata può provocare interventi intempestivi, mancata protezione del motore oppure, nei casi peggiori, danni ai componenti e situazioni di pericolo per gli operatori.

Nel progetto considerato la protezione del motore viene affidata esclusivamente al salvamotore magnetotermico QM1, mentre la protezione generale contro le correnti di cortocircuito è garantita dal coordinamento tra il salvamotore e il dispositivo installato a monte dell’alimentazione del quadro.

Questa soluzione è perfettamente applicabile quando il potere di interruzione del salvamotore è compatibile con la corrente di cortocircuito disponibile nel punto di installazione.

Taratura del salvamotore

La regolazione del salvamotore deve essere effettuata sulla base della corrente nominale riportata sulla targhetta del motore.

Nel nostro esempio:

• Potenza motore: 3 kW
• Corrente nominale: 6,5 A

Il salvamotore viene quindi regolato esattamente a 6,5 A.

Una regolazione inferiore potrebbe causare arresti indesiderati durante il normale funzionamento, mentre una regolazione troppo elevata ridurrebbe l’efficacia della protezione contro il sovraccarico.

È sempre buona norma verificare anche la corrente effettivamente assorbita dal motore durante il collaudo, soprattutto quando la macchina lavora con carichi variabili.

Protezione contro il cortocircuito

Il salvamotore protegge il motore anche dalle correnti di cortocircuito grazie allo sganciatore magnetico.

Affinché questa protezione sia realmente efficace è necessario verificare che il potere di interruzione (Icu/Ics) del dispositivo sia almeno pari alla corrente di cortocircuito presunta nel punto di installazione.

Nel progetto è stata assunta una:

Icc = 10 kA

Di conseguenza il salvamotore dovrà possedere un potere di interruzione compatibile oppure essere protetto da un dispositivo installato a monte, secondo le indicazioni del costruttore e delle tabelle di coordinamento.

Questa verifica è fondamentale perché un dispositivo con potere di interruzione insufficiente potrebbe non essere in grado di interrompere il guasto in condizioni di sicurezza.

Perché non serve un relè termico separato

Nei quadri tradizionali era frequente trovare un interruttore magnetotermico abbinato a un relè termico installato sotto il contattore.

Con l’impiego di un salvamotore correttamente dimensionato questa soluzione diventa superflua.

Il salvamotore integra infatti:

• protezione termica contro il sovraccarico;
• protezione magnetica contro il cortocircuito;
• comando manuale;
• contatti ausiliari per il circuito di comando.

Questo consente di ridurre il numero dei componenti, semplificare il cablaggio e diminuire l’ingombro complessivo del quadro.

Coordinamento con le protezioni a monte

Il quadro bordo macchina non è un sistema isolato, ma fa parte di un impianto elettrico più ampio.

Per questo motivo è indispensabile verificare il coordinamento tra il salvamotore e il dispositivo di protezione installato a monte della linea di alimentazione.

L’obiettivo è garantire:

• la corretta selettività, quando richiesta;
• la protezione dei conduttori di alimentazione;
• il rispetto del potere di interruzione dei dispositivi;
• la continuità di servizio dell’impianto.

Questa verifica deve essere effettuata consultando le tabelle di coordinamento del costruttore dei componenti e confrontando le caratteristiche dei dispositivi con la corrente di cortocircuito realmente disponibile nell’impianto.

Dimensionamento cavi e conduttori

Il corretto dimensionamento dei cavi è fondamentale per garantire il funzionamento sicuro e affidabile del quadro bordo macchina. Una sezione insufficiente può provocare surriscaldamenti, cadute di tensione e interventi intempestivi delle protezioni, mentre una sezione eccessiva comporta un aumento dei costi senza apportare reali benefici tecnici.

La scelta dei conduttori deve essere effettuata considerando diversi fattori:

• corrente di impiego;
• temperatura ambiente;
• metodo di posa;
• numero di conduttori raggruppati;
• lunghezza della linea;
• protezione contro sovraccarico e cortocircuito.

Nel progetto in esame il motore assorbe una corrente nominale di 6,5 A e il quadro è installato in ambiente industriale con temperatura massima di 40 °C. Le lunghezze dei collegamenti risultano contenute e non sono previste particolari condizioni di installazione che richiedano coefficienti di declassamento significativi.

Le sezioni adottate sono riportate nella tabella seguente.

Circuito	Sezione
Alimentazione quadro	4G2,5 mm² Cu
Uscita motore	4G2,5 mm² Cu
Cablaggio potenza interno	2,5 mm² Cu
Circuiti comando	1,5 mm² Cu
Conduttore PE	2,5 mm² Cu

Vediamo nel dettaglio le motivazioni di queste scelte.

Alimentazione del quadro

Il collegamento tra il quadro generale e il quadro bordo macchina viene realizzato mediante un cavo 4G2,5 mm² in rame, costituito da:

• L1;
• L2;
• L3;
• PE.

Poiché il neutro non viene utilizzato, non è necessario impiegare un cavo a cinque conduttori.

Una sezione di 2,5 mm² risulta ampiamente adeguata per alimentare un motore da 3 kW, garantendo un buon margine rispetto alla corrente di impiego e limitando la caduta di tensione su tratte di lunghezza ordinaria.

Naturalmente, nel progetto definitivo sarà sempre necessario verificare la portata del cavo in funzione della modalità di posa e della lunghezza effettiva della linea.

Cavo di alimentazione del motore

Anche il collegamento tra quadro e motore viene realizzato mediante un 4G2,5 mm² Cu.

I quattro conduttori comprendono:

• tre fasi;
• conduttore di protezione PE.

Questa configurazione è quella normalmente adottata per motori trifase privi di neutro.

Nel caso di motori installati a distanza considerevole dal quadro potrebbe rendersi necessario aumentare la sezione del cavo per contenere la caduta di tensione entro i limiti raccomandati dalla normativa e garantire corrette prestazioni all’avviamento.

Cablaggio interno di potenza

All’interno del quadro tutti i collegamenti tra:

• sezionatore;
• salvamotore;
• contattore;
• morsettiera di uscita;

sono realizzati con conduttori in rame da 2,5 mm².

Questa sezione offre numerosi vantaggi:

• ampia portata rispetto alla corrente del motore;
• elevata robustezza meccanica;
• facilità di cablaggio;
• uniformità costruttiva.

Inoltre, utilizzare la stessa sezione per tutti i collegamenti di potenza semplifica sia il montaggio sia la manutenzione del quadro.

Circuiti di comando

I circuiti ausiliari a 24 V AC vengono cablati con conduttori da 1,5 mm².

La corrente assorbita dalla bobina del contattore, dalle spie e dai pulsanti è estremamente ridotta; pertanto questa sezione garantisce un ampio margine di sicurezza.

L’impiego di conduttori da 1,5 mm² rappresenta inoltre uno standard molto diffuso nella costruzione dei quadri elettrici, poiché offre un buon compromesso tra robustezza, facilità di cablaggio e ingombro all’interno delle canaline.

Per evitare possibili errori durante il montaggio e le successive attività di manutenzione è consigliabile distinguere chiaramente i circuiti di comando mediante colori conformi alle convenzioni aziendali o alle prescrizioni della CEI EN 60204-1.

Conduttore di protezione PE

Il circuito di protezione viene realizzato con conduttori in rame da 2,5 mm², collegati alla barra equipotenziale del quadro.

Tutti i componenti metallici devono essere collegati al circuito di terra, compresi:

• carpenteria del quadro;
• porta;
• guida DIN metallica, se necessario;
• motore;
• eventuali accessori metallici.

La continuità del circuito di protezione costituisce uno dei requisiti fondamentali verificati durante il collaudo finale del quadro.

Buone pratiche di cablaggio

Oltre alla scelta della sezione dei conduttori, una particolare attenzione deve essere dedicata alla qualità del cablaggio interno.

Alcune buone pratiche costruttive contribuiscono a migliorare l’affidabilità del quadro e a facilitare gli interventi futuri:

• separare i circuiti di potenza dai circuiti di comando;
• utilizzare canaline dimensionate con adeguata riserva di spazio;
• identificare ogni conduttore con sigle permanenti;
• utilizzare puntalini isolati su tutti i cavi flessibili;
• mantenere raggi di curvatura adeguati;
• evitare tensioni meccaniche sui morsetti dei componenti.

Un cablaggio ordinato non rappresenta soltanto un fattore estetico, ma costituisce un elemento essenziale per semplificare il collaudo, la manutenzione e l’eventuale ampliamento del quadro.

Layout interno del quadro

La disposizione dei componenti all’interno del quadro influisce direttamente sulla sicurezza, sulla dissipazione del calore, sulla facilità di cablaggio e sulla manutenzione dell’impianto.

Un layout ben progettato permette di ridurre la lunghezza dei collegamenti, migliorare l’accessibilità dei dispositivi e mantenere separati i circuiti di potenza e quelli di comando.

Nel progetto sviluppato in questo articolo è stato adottato uno schema costruttivo semplice e razionale, organizzato su tre livelli principali.

Approfondisci :Tipologie di quadri elettrici: classificazione completa e differenze

Parte superiore del quadro

La parte alta della carpenteria ospita i componenti direttamente collegati all’alimentazione proveniente dall’impianto.

Sono installati:

• QS1 sezionatore generale;
• TR1 trasformatore 400/24 V AC;
• FU1 e FU2, fusibili del primario;
• FU3, fusibile del secondario.

Questa disposizione presenta diversi vantaggi.

Innanzitutto il trasformatore rimane vicino al punto di ingresso dell’alimentazione, riducendo la lunghezza dei collegamenti sul lato primario.

Inoltre, la concentrazione delle protezioni nella parte superiore rende immediatamente accessibili i dispositivi che alimentano il circuito ausiliario.

Zona centrale

La parte centrale del quadro è dedicata ai componenti di manovra e protezione del motore.

In questa zona vengono installati:

• QM1 salvamotore;
• KM1 contattore.

Il salvamotore viene posizionato immediatamente a valle del sezionatore, mentre il contattore trova posto subito sotto di esso.

Questa disposizione consente di mantenere molto corti i collegamenti di potenza e di ridurre l’ingombro delle canaline.

Anche il circuito di comando risulta più ordinato, poiché il contatto ausiliario del salvamotore e la bobina del contattore si trovano nelle immediate vicinanze.

Parte inferiore

Nella zona inferiore vengono collocati tutti i punti di connessione con l’esterno.

Sono presenti:

• morsettiera di potenza X1;
• morsettiera di comando X2;
• barra di terra PE.

La separazione delle morsettiere facilita le operazioni di installazione e consente di mantenere distinti i circuiti di potenza da quelli ausiliari.

La barra PE viene normalmente posizionata nella parte più bassa della carpenteria, in prossimità dell’ingresso dei cavi, così da ridurre la lunghezza dei collegamenti di terra.

Dispositivi installati sulla porta

La porta del quadro ospita esclusivamente i dispositivi destinati all’interazione con l’operatore.

Nel progetto sono previsti:

• maniglia del sezionatore generale con bloccoporta;
• pulsante di emergenza;
• pulsante STOP;
• pulsante START;
• spia presenza tensione (HL1);
• spia motore in marcia (HL2);
• spia intervento salvamotore (HL3).

Questa configurazione rende il quadro intuitivo da utilizzare e permette di individuare immediatamente lo stato operativo della macchina.

È consigliabile mantenere una disposizione ergonomica dei dispositivi, collocando il fungo di emergenza in posizione ben visibile e facilmente raggiungibile, seguito dai pulsanti di arresto e avviamento e, infine, dalle spie di segnalazione.

Criteri costruttivi per un layout ordinato

Un buon layout non si limita al semplice posizionamento dei componenti, ma tiene conto anche degli aspetti costruttivi che influenzano affidabilità e manutenzione.

Durante la progettazione è opportuno rispettare alcune regole pratiche:

• mantenere separate le canaline di potenza e di comando;
• lasciare spazio libero per la dissipazione del calore intorno ai dispositivi principali;
• prevedere una riserva di spazio per futuri ampliamenti;
• facilitare l’accesso ai morsetti per le verifiche e il serraggio;
• disporre i componenti seguendo il flusso naturale dell’energia, dall’alimentazione fino alle utenze.

Un layout studiato con questi criteri consente di ridurre i tempi di cablaggio, semplificare il collaudo e rendere più agevoli gli interventi di manutenzione durante l’intero ciclo di vita della macchina.

Grado IP55 e ambiente industriale

Il grado di protezione dell’involucro rappresenta uno dei parametri fondamentali nella progettazione di un quadro bordo macchina. La scelta del corretto grado IP non deve essere effettuata in modo arbitrario, ma deve derivare da un’attenta valutazione dell’ambiente di installazione, delle condizioni operative e dei possibili agenti esterni ai quali il quadro sarà esposto durante il suo ciclo di vita.

Nel progetto sviluppato in questo articolo è stato scelto un quadro con grado di protezione IP55, una soluzione particolarmente diffusa negli impianti industriali grazie al buon compromesso tra protezione, costo e semplicità costruttiva.

Il grado IP è definito dalla norma CEI EN 60529 ed è richiamato anche dalla CEI EN 60204-1 per garantire che l’involucro assicuri un adeguato livello di protezione contro l’accesso a parti pericolose e contro la penetrazione di corpi solidi e liquidi.

Cosa significa IP55

La sigla IP (Ingress Protection) è composta da due cifre.

Nel nostro caso:

• prima cifra 5 → protezione contro la polvere;
• seconda cifra 5 → protezione contro i getti d’acqua provenienti da qualsiasi direzione.

Più precisamente, un quadro IP55 offre:

• protezione contro il contatto accidentale con parti in tensione;
• protezione contro l’ingresso di polvere in quantità tale da compromettere il corretto funzionamento dell’apparecchiatura;
• protezione contro getti d’acqua a bassa pressione provenienti da tutte le direzioni.

Per questo motivo il grado IP55 rappresenta una scelta molto comune per macchine installate in officine, reparti produttivi, impianti industriali e ambienti caratterizzati dalla presenza di polveri o lavaggi occasionali.

Perché scegliere IP55

Nel progetto considerato il quadro viene installato:

• in ambiente industriale;
• all’interno di un edificio;
• con temperatura ambiente fino a 40 °C;
• senza esposizione diretta agli agenti atmosferici.

In queste condizioni il grado IP55 garantisce un elevato livello di affidabilità senza ricorrere a carpenterie particolarmente costose o ingombranti.

Naturalmente il grado di protezione dovrà essere rivalutato qualora il quadro venga installato:

• all’esterno;
• in ambienti con lavaggi frequenti;
• nell’industria alimentare;
• in ambienti chimici aggressivi;
• in zone con forte presenza di polveri abrasive.

In questi casi potrebbe essere opportuno adottare involucri con grado IP65, IP66 o superiore, compatibilmente con le esigenze di ventilazione e dissipazione del calore.

Il grado IP dipende dall’intero quadro

Un errore piuttosto frequente consiste nel ritenere che il grado IP dipenda esclusivamente dalla carpenteria.

In realtà il livello di protezione è determinato dall’intero insieme costituito da:

• involucro;
• porta;
• guarnizioni;
• pressacavi;
• piastre passacavo;
• pulsanti;
• spie;
• maniglia del sezionatore;
• eventuali ventilatori o filtri.

È sufficiente installare un componente non idoneo per compromettere il grado IP dell’intero quadro.

Ad esempio, un pressacavo con grado IP44 montato su una carpenteria IP55 riduce di fatto la protezione complessiva del quadro.

Per questo motivo tutti gli accessori devono possedere un grado di protezione almeno equivalente a quello richiesto dal progetto.

Attenzione alla dissipazione del calore

Un involucro con elevato grado di protezione limita gli scambi termici con l’ambiente esterno.

Questo significa che il calore prodotto dai componenti elettrici tende ad accumularsi all’interno del quadro.

Nel progetto in esame il carico installato è molto contenuto e comprende esclusivamente:

• un salvamotore;
• un contattore;
• un trasformatore da 100 VA.

La potenza dissipata è quindi ridotta e non rende necessario l’impiego di sistemi di ventilazione forzata.

In quadri di maggiori dimensioni, invece, la verifica della sovratemperatura diventa un aspetto fondamentale della progettazione e può richiedere l’utilizzo di ventilatori, scambiatori di calore o condizionatori di quadro.

Buone pratiche per mantenere il grado IP

Durante il montaggio è consigliabile adottare alcune semplici precauzioni per preservare il grado di protezione previsto dal progetto.

Tra le principali:

• utilizzare pressacavi certificati con grado IP adeguato;
• serrare correttamente tutti i pressacavi;
• evitare forature inutili sulla carpenteria;
• chiudere con tappi stagni gli eventuali fori inutilizzati;
• verificare periodicamente lo stato delle guarnizioni della porta;
• mantenere pulite le superfici di accoppiamento tra porta e carpenteria.

Una corretta installazione contribuisce a mantenere nel tempo le caratteristiche dell’involucro, riducendo il rischio di infiltrazioni di polvere o umidità che potrebbero compromettere il funzionamento dei componenti elettrici.

Collaudo del quadro bordo macchina

Il collaudo rappresenta l’ultima fase della realizzazione del quadro elettrico e costituisce un passaggio indispensabile prima della messa in servizio della macchina.

L’obiettivo delle verifiche finali non è soltanto individuare eventuali errori di cablaggio, ma accertare che il quadro sia stato costruito secondo il progetto, che tutti i dispositivi funzionino correttamente e che siano rispettati i requisiti di sicurezza previsti dalle norme applicabili.

La CEI EN IEC 61439 prevede specifiche verifiche individuali su ogni quadro assemblato, mentre la CEI EN 60204-1 richiede che l’equipaggiamento elettrico della macchina venga sottoposto a prove e verifiche prima della consegna. La guida ABB sulla CEI EN 61439 dedica un intero capitolo alle verifiche individuali, alla documentazione finale e al collaudo del quadro.

Nel caso del quadro bordo macchina sviluppato in questo articolo è consigliabile seguire una procedura di collaudo articolata nelle fasi riportate di seguito.

Verifica della continuità del circuito di protezione

La prima prova riguarda il circuito di protezione PE.

Occorre verificare la continuità elettrica tra:

• barra di terra;
• carpenteria;
• porta del quadro;
• motore;
• tutti i componenti metallici collegati al circuito equipotenziale.

Questa verifica garantisce che, in caso di guasto verso massa, la corrente possa essere convogliata correttamente al sistema di protezione dell’impianto.

Prova di isolamento

Successivamente viene eseguita la prova di isolamento tra i circuiti attivi e il circuito di protezione.

L’obiettivo è verificare l’assenza di dispersioni dovute a errori di cablaggio, isolamento danneggiato o contaminazioni presenti all’interno del quadro.

La prova deve essere effettuata con idonea strumentazione e secondo le modalità previste dalle norme applicabili.

Controllo dei serraggi

Una parte significativa dei guasti nei quadri elettrici è riconducibile a morsetti non serrati correttamente.

Prima dell’alimentazione è quindi opportuno verificare il serraggio di:

• morsetti del sezionatore;
• salvamotore;
• contattore;
• trasformatore;
• morsettiere;
• barra PE.

Il serraggio dovrebbe essere eseguito rispettando le coppie indicate dal costruttore dei componenti.

Verifica del cablaggio

Terminati i controlli meccanici è necessario confrontare il cablaggio reale con lo schema elettrico.

In questa fase vengono controllati:

• corretto instradamento dei conduttori;
• identificazione dei fili;
• corrispondenza delle sigle;
• corretto collegamento dei contatti ausiliari;
• polarità del circuito di comando.

Questa verifica permette di individuare eventuali inversioni o errori prima dell’alimentazione del quadro.

Prova funzionale del circuito di comando

Con il quadro alimentato è possibile verificare il corretto funzionamento della logica di comando.

La prova comprende:

• accensione della spia presenza tensione;
• comando di avviamento mediante pulsante START;
• mantenimento dell’autoritenuta;
• arresto tramite pulsante STOP;
• corretto funzionamento del contattore.

Ogni sequenza deve essere ripetuta più volte per verificare la stabilità del funzionamento.

Verifica dell’arresto di emergenza

Il fungo di emergenza deve interrompere immediatamente l’alimentazione della bobina del contattore provocando l’arresto del motore.

Dopo l’intervento occorre verificare che:

• il pulsante rimanga bloccato nella posizione di emergenza;
• il ripristino richieda un’azione volontaria dell’operatore;
• il motore non riparta automaticamente al rilascio dell’emergenza.

Quest’ultimo controllo è particolarmente importante per evitare riavvii intempestivi della macchina.

Prova del salvamotore

Anche il salvamotore deve essere sottoposto a verifica funzionale.

È opportuno controllare:

• corretto intervento del dispositivo;
• apertura del contatto ausiliario 95-96;
• spegnimento del contattore;
• accensione della spia di allarme, se prevista;
• necessità del ripristino manuale prima del riavvio.

Questa prova conferma il corretto coordinamento tra circuito di potenza e circuito di comando.

Targa del quadro e documentazione tecnica

Prima della consegna devono essere completate tutte le informazioni identificative del quadro.

La documentazione dovrebbe comprendere almeno:

• schema elettrico aggiornato;
• distinta base dei componenti;
• elenco morsetti;
• risultati delle verifiche eseguite;
• manuale d’uso e manutenzione, ove previsto;
• dichiarazione di conformità del quadro e documentazione richiesta dal fascicolo tecnico della macchina.

Una documentazione completa facilita le attività di manutenzione, riduce i tempi di ricerca guasti e costituisce un elemento essenziale per dimostrare la conformità del quadro durante eventuali verifiche ispettive o interventi successivi.

Errori da evitare

Anche un quadro bordo macchina apparentemente semplice può presentare criticità progettuali che compromettono la sicurezza, l’affidabilità e la conformità normativa dell’intero equipaggiamento elettrico.

Molti problemi riscontrati durante il collaudo o l’esercizio derivano infatti da errori ricorrenti che possono essere evitati già nelle prime fasi della progettazione.

Di seguito sono riportati gli errori più comuni e le relative soluzioni.

Utilizzare un trasformatore con tensione primaria errata

Uno degli errori più frequenti consiste nell’installare un trasformatore 230/24 V AC in un quadro alimentato esclusivamente con tre fasi.

Nel progetto sviluppato in questo articolo il neutro non è disponibile.

Di conseguenza il trasformatore deve necessariamente essere alimentato tra due fasi e avere un primario 400 V AC.

L’utilizzo di un trasformatore con tensione primaria errata impedirebbe il corretto funzionamento del circuito di comando e potrebbe danneggiare il dispositivo.

Dimenticare il contatto ausiliario del salvamotore

Il contatto 95-96 del salvamotore svolge un ruolo fondamentale nel circuito di comando.

Quando il salvamotore interviene per sovraccarico o cortocircuito, questo contatto apre il circuito della bobina del contattore provocando l’arresto immediato del motore.

Se il contatto non viene inserito nello schema di comando, il motore potrebbe rimanere alimentato oppure consentire condizioni di funzionamento non corrette.

È quindi buona pratica verificare sempre la presenza del contatto ausiliario durante il collaudo.

Non verificare il potere di interruzione

La corrente di cortocircuito disponibile nel punto di installazione deve essere compatibile con il potere di interruzione dei dispositivi di protezione.

Nel progetto è stata assunta una:

Icc = 10 kA

Prima della realizzazione definitiva è necessario verificare che il salvamotore possieda un potere di interruzione (Icu/Ics) adeguato oppure che sia correttamente coordinato con la protezione installata a monte.

Trascurare questa verifica può compromettere la sicurezza del quadro durante un guasto.

Confondere il pulsante di arresto con l’arresto di emergenza

Il pulsante STOP e il fungo di emergenza non svolgono la stessa funzione.

Il pulsante di arresto viene utilizzato durante il normale funzionamento della macchina.

L’arresto di emergenza, invece, costituisce una funzione di sicurezza destinata a eliminare rapidamente una situazione di pericolo.

Per questo motivo deve essere progettato, installato e verificato secondo i requisiti previsti dalla valutazione dei rischi della macchina.

Considerare i due dispositivi equivalenti rappresenta un errore progettuale piuttosto comune.

Non mantenere il grado di protezione IP55

Un involucro certificato IP55 non garantisce automaticamente che il quadro completo mantenga lo stesso livello di protezione.

Durante il cablaggio possono essere introdotti elementi che riducono il grado IP, ad esempio:

• pressacavi non idonei;
• pulsanti con grado IP inferiore;
• forature non sigillate;
• guarnizioni danneggiate;
• aperture inutilizzate.

Al termine dell’assemblaggio è quindi opportuno verificare che tutti gli accessori installati siano compatibili con il grado di protezione previsto dal progetto.

Trascurare l’identificazione dei conduttori

Un quadro ordinato è molto più semplice da collaudare e da mantenere.

Lasciare i conduttori privi di siglatura oppure utilizzare identificazioni non coerenti con lo schema elettrico rende più difficile la ricerca dei guasti e aumenta il rischio di errori durante futuri interventi.

Ogni filo dovrebbe riportare la stessa identificazione presente nello schema elettrico e ogni componente dovrebbe essere chiaramente contrassegnato con la propria sigla funzionale.

Non aggiornare la documentazione tecnica

L’ultimo errore, spesso sottovalutato, riguarda la documentazione finale.

Durante la costruzione del quadro possono essere introdotte modifiche rispetto al progetto iniziale.

Schema elettrico, distinta base ed elenco morsetti devono essere aggiornati prima della consegna della macchina.

Una documentazione non allineata al quadro realmente costruito rappresenta una delle principali cause di difficoltà durante le successive attività di manutenzione.

Tabella riepilogativa degli errori più comuni

Errore	Possibili conseguenze	Soluzione
Trasformatore 230/24 V senza neutro	Circuito comandi non funzionante	Utilizzare un trasformatore 400/24 V
Contatto 95-96 non cablato	Mancato arresto dopo intervento salvamotore	Collegare il contatto nel circuito di comando
Potere di interruzione insufficiente	Rischio in caso di cortocircuito	Verificare Icu/Ics con Icc disponibile
STOP usato come emergenza	Funzione di sicurezza non conforme	Installare un vero pulsante di emergenza
Accessori non IP55	Riduzione del grado di protezione	Utilizzare componenti con grado IP adeguato
Conduttori non identificati	Manutenzione difficoltosa	Siglare tutti i cavi
Documentazione non aggiornata	Errori durante assistenza e modifiche	Aggiornare schemi e distinta base

Esempio completo di distinta base (BOM)

Terminata la progettazione è buona norma predisporre una distinta base (Bill of Materials – BOM) contenente tutti i componenti necessari per la costruzione del quadro.

La distinta base rappresenta un documento essenziale per:

• acquisto del materiale;
• gestione del magazzino;
• assemblaggio del quadro;
• manutenzione;
• reperimento dei ricambi;
• aggiornamento della documentazione tecnica.

Nel progetto seguente viene riportato un esempio di distinta base completa riferita al quadro bordo macchina sviluppato in questo articolo.

Distinta base del quadro

Pos.	Sigla	Componente	Caratteristiche principali	Qtà
1	QS1	Sezionatore generale bloccoporta	3P – 25 A – AC-23A	1
2	QM1	Salvamotore magnetotermico	6,3÷10 A regolato a 6,5 A	1
3	KM1	Contattore	AC-3 9 A – Bobina 24 V AC	1
4	TR1	Trasformatore ausiliario	400/24 V AC – 100 VA	1
5	FU1	Fusibile primario	2 A gG	1
6	FU2	Fusibile primario	2 A gG	1
7	FU3	Fusibile secondario	4 A	1
8	S_EM	Pulsante di emergenza	NC	1
9	S0	Pulsante STOP	NC rosso	1
10	S1	Pulsante START	NO verde	1
11	HL1	Spia presenza tensione	Bianca 24 V	1
12	HL2	Spia motore in marcia	Verde 24 V	1
13	HL3	Spia intervento salvamotore	Rossa 24 V	1
14	X1	Morsettiera potenza	4 mm²	1
15	X2	Morsettiera comando	1,5 mm²	1
16	PE	Barra equipotenziale	Rame	1
17	Guida DIN	Profilo DIN 35 mm	Zincata	2
18	Canalina	Canalina cablaggio	PVC autoestinguente	2
19	Pressacavi	Pressacavi IP68	Per ingresso cavi	4
20	Morsetti PE	Morsetti di terra	Per guida DIN	secondo necessità
21	Puntalini	Puntalini isolati	Per 1,5 e 2,5 mm²	secondo necessità
22	Etichette	Marcatura componenti	Incisione o stampa	secondo necessità

Componenti opzionali

In funzione delle esigenze della macchina, la distinta base può essere ampliata con ulteriori dispositivi, ad esempio:

• relè ausiliari;
• temporizzatori;
• relè di controllo fase;
• scaricatori di sovratensione (SPD);
• alimentatori switching 24 V DC;
• PLC;
• moduli I/O remoti;
• interruttori Ethernet industriali;
• strumenti di misura;
• ventilatori o termostati per la climatizzazione del quadro.

Predisporre uno spazio libero sulla guida DIN e all’interno delle canaline consente di integrare facilmente questi componenti senza modificare la struttura del quadro.

Consiglio del progettista

È buona pratica riportare nella distinta base anche:

• codice del costruttore;
• codice articolo del produttore;
• marca;
• quantità installata;
• eventuali componenti di ricambio consigliati.

Queste informazioni semplificano gli approvvigionamenti, riducono il rischio di errori durante gli acquisti e permettono di sostituire rapidamente un componente guasto anche molti anni dopo la realizzazione del quadro.

Checklist finale per il progettista

Prima della messa in servizio del quadro bordo macchina è consigliabile effettuare un ultimo controllo sistematico di tutti gli aspetti progettuali, costruttivi e documentali.

Una checklist consente di ridurre il rischio di dimenticanze, semplifica il collaudo e garantisce una maggiore uniformità nelle attività di progettazione e costruzione.

La tabella seguente può essere utilizzata come riferimento durante la fase finale del progetto.

Controllo	Verifica	Esito
Dati di progetto definiti (potenza, corrente, tensione)	☐	☐
Corrente nominale del motore verificata dalla targa	☐	☐
Corrente di cortocircuito disponibile (Icc) verificata	☐	☐
Scelta del sezionatore generale corretta	☐	☐
Salvamotore dimensionato e tarato a 6,5 A	☐	☐
Potere di interruzione del salvamotore compatibile con Icc	☐	☐
Contattore AC-3 correttamente dimensionato	☐	☐
Trasformatore ausiliario 400/24 V AC selezionato	☐	☐
Fusibili del trasformatore correttamente dimensionati	☐	☐
Circuito di comando verificato	☐	☐
Autoritenuta del contattore correttamente realizzata	☐	☐
Contatto 95-96 del salvamotore inserito nel comando	☐	☐
Pulsante di emergenza correttamente cablato	☐	☐
Pulsante STOP e START verificati	☐	☐
Spie di segnalazione correttamente collegate	☐	☐
Sezioni dei conduttori verificate	☐	☐
Conduttore PE correttamente dimensionato	☐	☐
Morsettiere separate tra potenza e comando	☐	☐
Layout interno ordinato e accessibile	☐	☐
Canaline adeguatamente dimensionate	☐	☐
Pressacavi compatibili con grado IP55	☐	☐
Componenti identificati con sigle permanenti	☐	☐
Conduttori numerati secondo lo schema elettrico	☐	☐
Schema elettrico aggiornato	☐	☐
Distinta base aggiornata	☐	☐
Continuità PE verificata	☐	☐
Prova di isolamento eseguita	☐	☐
Serraggi verificati	☐	☐
Prova funzionale marcia/arresto completata	☐	☐
Arresto di emergenza verificato	☐	☐
Intervento del salvamotore verificato	☐	☐
Targa del quadro applicata	☐	☐
Documentazione consegnata	☐	☐

Suggerimento pratico

Durante il collaudo è utile compilare questa checklist direttamente in officina, riportando la data della verifica, il nominativo del collaudatore ed eventuali osservazioni. In questo modo la checklist diventa parte integrante della documentazione tecnica del quadro e costituisce uno storico utile anche per futuri interventi di manutenzione o modifiche all’impianto.

Conclusioni

La progettazione di un quadro bordo macchina, anche quando destinato a un semplice avviamento diretto di un motore trifase, richiede competenze che spaziano dalla scelta dei componenti al dimensionamento delle protezioni, dal cablaggio interno fino alla conoscenza delle principali norme tecniche applicabili.

Nel progetto sviluppato in questa guida abbiamo analizzato passo dopo passo tutte le fasi principali:

• definizione dei dati di progetto;
• analisi delle norme di riferimento;
• sviluppo dello schema funzionale;
• scelta dei componenti;
• dimensionamento delle protezioni;
• selezione delle sezioni dei cavi;
• progettazione del layout interno;
• valutazione del grado di protezione IP55;
• procedure di collaudo;
• errori progettuali più comuni;
• redazione della distinta base.

L’esempio proposto rappresenta una configurazione tipica per un motore asincrono trifase da 3 kW, alimentato a 400 V, con circuito di comando a 24 V AC ottenuto mediante trasformatore 400/24 V, senza utilizzo del neutro.

Pur trattandosi di un’applicazione relativamente semplice, il progetto evidenzia come ogni scelta tecnica debba essere coerente con le caratteristiche della macchina, con l’ambiente di installazione e con le prescrizioni normative.

È importante ricordare che non esiste un quadro “universale”: ogni macchina presenta esigenze specifiche in termini di sicurezza, continuità di servizio, modalità di comando e protezione. Per questo motivo il progettista deve sempre verificare il coordinamento tra i dispositivi installati, la corrente di cortocircuito disponibile, le condizioni ambientali e i requisiti funzionali richiesti dal costruttore della macchina.

Infine, nessun progetto può considerarsi realmente concluso senza un collaudo accurato e una documentazione tecnica completa. Schemi elettrici aggiornati, distinta base, risultati delle verifiche e marcature dei componenti rappresentano strumenti indispensabili non solo per dimostrare la conformità del quadro, ma anche per facilitare la manutenzione e garantire l’affidabilità dell’impianto nel tempo.

Questo articolo ha uno scopo esclusivamente tecnico e didattico e propone un esempio realistico di progettazione. La validazione finale del quadro, le verifiche di conformità e la firma della documentazione restano di competenza del progettista, del costruttore del quadro e del costruttore della macchina, che dovranno operare nel rispetto delle normative vigenti e della specifica applicazione.

Domande Frequenti (FAQ)