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La Direttiva Macchine e la IEC 60204-1

Nel mese di maggio sarà pubblicata dal CEI la terza edizione della Norma 44-5.
Il testo italiano rappresenta la fedele traduzione della Norma Europea EN 60204-1; si tratta della norma fondamentale di sicurezza relativa all’equipaggiamento elettrico delle macchine.

In accordo alla precisazione contenuta nella 60204-1, l’equipaggiamento è costituito da quei dispositivi ed apparecchi elettrici associati alla macchina che si trovano a valle dell’organo di sezionamento dell’alimentazione. L’ing. Stefano Orecchia, Segretario Tecnico del CT 44, ce ne illustra i contenuti.
La Direttiva Macchine 89/392/CEE è stata pubblicata sulla Gazzetta della Comunità Europea nel giugno dei 1989, ma al testo base hanno fatto seguito tre modifiche (91/368 /CEE, 93/44/CEE e 93/68 /CEE) che ne mutano il campo di applicazione ed introducono l’obbligo della marcatura CE.
L’intento principale della Direttiva Macchine è di stabilire i requisiti essenziali in materia di sicurezza e di tutela della salute delle persone, minimizzando i rischi connessi con l’uso delle macchine. La Direttiva Macchine ha validità in tutti i paesi dell’Unione Europea, ed ha consentito un allineamento delle disposizioni che nell’ambito di ciascun paese membro disciplinano la materia della sicurezza.

La Direttiva assume dunque come obiettivo primario il raggiungimento della sicurezza della macchina; rimanda però alle norme armonizzate il compito di indicare le soluzioni tecniche più adatte per realizzare la sicurezza.
E la necessità di avere una norma armonizzata di base applicabile alla più ampia gamma possibile di macchine costituisce senz’altro un fattore determinante, che ha spinto ad ampliare il campo di applicazione della Norma 60204-1,armonizzata sia ai sensi della Direttiva Macchine che della Direttiva Bassa Tensione.

Ma che cosa significa sicurezza secondo lo spirito della Direttiva Macchine? Sicurezza è un concetto ed un obiettivo molto ampio, non riguardando solamente la capacità della macchina a svolgere la sua funzione garantendo la protezione dai rischi derivanti dal suo uso. In sicurezza la macchina deve infatti poter essere anche trasportata, installata, regolata, sottoposta a manutenzione nonché smontata o predisposta per l’uso.
Per raggiungere questo obiettivo di sicurezza “globale”, non bastano le opportune precauzioni che l’operatore deve osservare durante l’utilizzo della macchina, ma occorre considerare il problema in un’ottica più ampia. La sicurezza nasce cioè durante la progettazione della macchina, con una adeguata valutazione dei rischi e con le opportune scelte progettuali che ne conseguono; ed ha, come successivi passaggi obbligati, la cura della chiarezza e della completezza della documentazione, la presenza di una adeguata segnaletica e la garanzia di una corretta individuazione delle caratteristiche e del costruttore della macchina attraverso la targatura.

Le norme tecniche forniscono dunque le indicazioni di come raggiungere il livello di sicurezza imposto dalle Direttive Comunitarie.
La classificazione seguente delle varie Norme armonizzate èstata concepita per organizzarle in base alla loro gerarchia.

Per esemplificare questa classificazione, le norme armonizzate ai sensi della Direttiva Macchine si distinguono in:
– norme di tipo A, che forniscono i criteri generali di sicurezza applicabili ad ogni macchina (ad es. EN 292 Concetti base per la sicurezza delle macchine e principi generali per la progettazione) oppure la terminologia di base legata alla sicurezza;
– norme di tipo B1, relative a singoli aspetti della sicurezza delle macchine (ad es. EN 60204-1 relativa ai rischi di natura elettrica oppure EN 294 riguardante le distanze di sicurezza per gli arti superiori);
– norme di tipo B2, che riguardano singoli componenti di sicurezza (ad es. EN 574 per i comandi a due mani, EN 61496 relativa ai dispositivi elettrosensibili di sicurezza, EN 418 che riguarda gli aspetti funzionali dell’arresto di emergenza);
– norme di tipo C, che trattano in modo specifico la sicurezza per singole famiglie di macchine (ad es. per presse meccaniche o idrauliche, per seghe a nastro o circolari).

La Norma EN 60204-1 è dunque di tipo B1 ed ha una duplice funzione:
– guidare gli estensori di norme di prodotto o norme per famiglie di prodotti (di tipo C) in relazione ai rischi di natura elettrica (in alcuni casi le norme di tipo C rimandano semplicemente alla 60204-1 per i rischi di natura elettrica, così che tale norma viene a costituire un’integrazione di norme di tipo C).
– guidare i progettisti di macchine per le quali non esistano norme di tipo C nel risolvere i problemi di sicurezza elettrica.

La Norma 60204-1 fornisce un gran numero di prescrizioni generali, che risulteranno applicabili all’equipaggiamento di una particolare macchina in tutto o in parte.
Un corretto utilizzo della norma prevede pertanto che:
– tale norma venga usata come linea guida nell’affrontare i rischi di natura elettrica;
– in presenza di più soluzioni alternative proposte dalla norma si valuti l’opzione più appropriata per la particolare macchina;
– vengano modificati quegli articoli i cui particolari requisiti siano adeguatamente coperti da altre norme pertinenti.
Naturalmente le scelte qui accennate dovranno essere condotte senza influenzare negativamente il livello di protezione richiesto per una certa macchina in conformità all’analisi dei rischi.

Considerazioni conclusive
Abbiamo brevemente accennato all’importanza ed al ruolo della 60204-1, ed osservato (vedi riquadro riportato in queste pagine) come la nuova edizione migliori la precedente grazie ad un’esposizione più accurata, all’eliminazione di quelle parti troppo generiche che risultano coperte da normative specifiche ed all’inserimento di nuove prescrizioni di sicurezza per quelle tecniche che si sono nel frattempo affermate. La particolare attenzione degli enti normatori nel mettere a disposizione dei costruttori un’edizione aggiornata della 60204-1 è facilmente comprensibile, ricordando che stiamo trattando della norma fondamentale per la sicurezza elettrica delle macchine e che essa si rivolge ad un settore industriale di grande importanza economica.

Storia delle edizioni precedenti
La prima edizione della Norma IEC 60204-1 (allora classificata come 204-1) èstata emessa nel 1967, e riguardava solo le macchine utensili. Essa era stata recepita dal CEI in tre parti, classificate come 44-1, 44-2 e 44-3.
La seconda edizione della IEC, che ha esteso il campo di applicazione a tutte le macchine industriali, ha visto la luce nel 1981; èstata recepita dal CENELEC come prima edizione della EN 60204-1 e dal CEI come prima edizione della 44-5.
La terza edizione IEC (1992) riguarda ancora le macchine industriali; da essa il CENELEC ha tratto la seconda edizione della EN 60204-1, apportando però le necessarie modifiche per estendere il campo di applicazione della Norma al di là delle sole macchine industriali, fino ad includere tutte le macchine. Ci si èdunque trovati con le versioni IEC e CENELEC non del tutto coincidenti. Il CEI ha recepito la versione CENELEC come CEI EN 60204-1 (seconda edizione, 1993).
L’ultima edizione (quarta per IEC e terza per CEI e CENELEC) èstoria di questi mesi. In questo caso le versioni IEC e CENELEC sono coincidenti. Essa èstata approvata con procedura di voto parallelo IEC/CENELEC nel mese di agosto 1997, pubblicata da IEC in ottobre e da CENELEC in dicembre 1997.

IL CONTENUTO DELL’ ULTIMA EDIZIONE
L’ultima edizione della 60204-1 è strutturata in una introduzione, una prefazione, diciannove articoli e cinque allegati. L’introduzione delinea quali siano i principi ispiratori della norma, e cioè il fornire regole per proteggere l’incolumità dell’operatore, salvaguardare da possibili danni l’equipaggiamento, minimizzare gli arresti della produzione, assicurare la congruenza delle risposte ai comandi e permettere una manutenzione facile ed economica.
Analizziamo brevemente alcuni articoli della 60204-1 che hanno un particolare rilievo tra quelli contenuti nella norma.

L’articolo 1 individua il campo di applicazione della norma, che si applica all’equipaggiamento elettrico delle macchine e dei gruppi di macchine che lavorano in modo coordinato.
E’ da segnalare che il termine elettrico include il duplice significato di elettrico ed elettronico.
L’allegato A riporta un ricco elenco esemplificativo dei tipi di macchine alle quali la norma in questione risulta applicabile.
La norma risulta applicabile anche alle macchine mobili (ad es. macchine agricole, carrelli) e trasportabili, ma non alle macchine portatili (ovvero quelle macchine che vengono tenute in mano durante il funzionamento). La restrizione alle macchine non portatili è una novità dell’ultima edizione.

E’ infine fatto esplicito richiamo al fatto che per alcune categorie di macchine (macchine per cucire, per il sollevamento, per utilizzo all’aria aperta, in atmosfere potenzialmente infiammabili o esplosive, in miniera, ecc.) la Norma 60204-1 è applicabile, ma possono essere necessarie prescrizioni supplementari.
Esistono dei resto altre parti della Norma 60204 che coprono queste particolari categorie di macchine (ad es. le macchine per cucire o per il sollevamento).

L’articolo 5 “Morsetti dei conduttori di alimentazione e dispositivi di sezionamento e di interruzione” impone, per ogni alimentazione della macchina, un dispositivo di sezionamento che garantisca, in posizione di “aperto”, l’isolamento della macchina dall’alimentazione. Questo sezionamento è evidentemente utile ad es. durante lavori sulla macchina. Tuttavia per interventi su singole parti di una macchina, sono ammessi, in aggiunta al sezionatore dell’alimentazione, sezionatori supplementari che interessano quella parte della macchina. Nell’articolo vengono descritti i dispositivi di sezionamento ammessi, tra i quali figura anche la combinazione presa-spina per le piccole macchine (cioè con corrente nominale inferiore a 16 A).

Per quanto riguarda le misure di protezione contro la scossa elettrica, la 60204-1 riprende alcune prescrizioni fornite dalla 60364-4-41. L’adeguato isolamento delle parti attive o l’utilizzo di involucri con idoneo grado di protezione costituiscono le misure citate di protezione contro i contatti diretti. Per la protezione contro i contatti indiretti si potrà ricorrere all’uso di materiali di Classe Il o all’interruzione automatica dell’alimentazione. L’utilizzo di tensioni PELV garantisce contemporaneamente entrambe le protezioni.

L’articolo 7 affronta il problema della salvaguardia dell’equipaggiamento da possibili danni, indicando i tipi di protezione, la collocazione ed il dimensionamento relativi a dispositivo di protezione contro:

– le sovracorrenti dovute a cortocircuito o sovraccarico;
– le temperature anormali;
– l’interruzione o l’eccessiva riduzione della tensione di alimentazione;
– le sovravelocità del motore;
– un’errata sequenza delle fasi (è una novità dell’ultima edizione).

L’arresto di una macchina classificato nelle tre seguenti categorie:

Categoria 0: l’arresto provoca l’immediata soppressione dell’alimentazione della macchina;
Categoria 1: è chiamato arresto controllato, poiché viene mantenuta l’alimentazione di potenza per tutta la durata dell’arresto della macchina, per poi interromperla ad arresto avvenuto;
Categoria 2: consiste in un arresto controllato, ma l’alimentazione di potenza viene mantenuta anche ad arresto avvenuto.

La scelta della categoria di arresto deve essere determinata in base alla valutazione dei rischi della macchina. Tra le funzioni di arresto, è essenziale ai fini della sicurezza l’arresto di emergenza per proteggere le persone e le macchine in caso di pericoli imprevisti ed improvvisi. Vengono riportati al punto 9.2.5.4.2 della norma le principali prescrizioni relative all’arresto di emergenza: esso deve funzionare come arresto di Categoria 0 oppure 1, deve prevalere su ogni altro comando eventualmente impartito alla macchina, ed il riarmo non deve comportare un nuovo avviamento della macchina.

L’articolo 9 riporta anche una classificazione in tre tipologie dei comandi a due mani, rimandando alla valutazione dei rischi per la scelta del tipo più idoneo, e descrive le caratteristiche che deve avere un dispositivo di consenso (quest’ultima parte non compariva nella precedente edizione).
Un’importante innovazione che l’articolo 9 registra rispetto all’edizione del 1992 consiste nell’introduzione di prescrizioni funzionali per i comandi senza fili (telecomando a radiofrequenza o infrarosso) per trasmettere comandi e segnali tra un sistema di comando della macchina ed una o più postazioni dell’operatore.

L’articolo 10 prescrive che i dispositivi di comando siano facilmente raggiungibili dall’operatore e non esposti ad urti o a manovre involontarie. Viene fornito un codice dei colori sia per i pulsanti che per gli indicatori luminosi. Il colore rosso è riservato ai dispositivi per l’arresto o per l’interruzione di emergenza. I dispositivi per l’arresto di emergenza devono essere interruttori azionati mediante un pulsante oppure una corda o un pedale, in ogni caso dei tipo ad autoritenuta, e collocati in tutte le postazioni di comando dell’operatore ed in qualsiasi altro punto dove possa essere richiesto un arresto di emergenza.

La regolamentazione dell’interfaccia tra controllo numerico o PLC e dispositivi esterni costituiva l’articolo 11 della edizione del 1992 della 60204-1. L’articolo in questione è stato eliminato dall’ultima edizione (1997) della norma, rimandando pertanto a norme specifiche in materia.
Le per una certa macchina esiste una norma specifica di prodotto, allora occorrerà eseguire sull’equipaggiamento le prove prescritte dalla norma specifica. In caso contrario, l’articolo 19 individua alcune prove che possono essere condotte sull’equipaggiamento elettrico, una volta installato e realizzati i cablaggi. E’ fatto in ogni caso obbligo di verificare la continuità del circuito di protezione. In aggiunta a questa prova, possono essere eseguite prove di resistenza dell’isolamento, di tensione applicata, di protezione contro le tensioni residue nonché prove funzionali. Ogni volta che una parte dell’equipaggiamento venga sostituita o modificata, èprescritta la riesecuzione delle prove precedenti sulla parte in questione. Rispetto alla precedente edizione, è scomparsa la prova di compatibilità elettromagnetica, essendo rinviata alle norme specifiche. Questa scelta è comprensibile considerando come le prescrizioni di Compatibilità Elettromagnetica contenute nella 60204-1 siano di tipo abbastanza generico.

L’Allegato B contiene un questionario per l’equipaggiamento elettrico delle macchine, ed è destinato a raccogliere le informazioni necessarie a facilitare l’accordo tra fornitore ed utilizzatore. Attraverso le informazioni del questionario l’utilizzatore può precisare le proprie esigenze ed eventualmente richiedere deviazioni dalle condizioni specificate dalla norma, al fine di corrispondere meglio alle necessità dell’applicazione specifica.

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