Ultima modifica: 07/09/2023
La messa a terra è uno degli argomenti più discussi nel settore delle macchine. Ci sono diverse ragioni per mettere a terra una parte metallica conduttiva; una di queste è la protezione dei circuiti di controllo dai malfunzionamenti.
La prescrizione è contenuta sia nella norma IEC 60204-1 [3] che nella norma NFPA 79 [44].
[IEC 60204-1] 9.4.3 Protection against malfunction of control circuits. 9.4.3.1 Insulation faults
9.4.3.1.2 Method a) – Earthed control circuits fed by transformers. The common conductor shall be connected to the protective bonding circuit at the point of supply. All contacts, solid state elements, etc., which are intended to operate an electromagnetic or other device (for example, a relay, indicator light) are to be inserted between the switched conductor of the control circuit supply and one terminal of the coil or device. The other terminal of the coil or device is connected directly to the common conductor of the control circuit supply without any switching elements.
[NFPA 79] 8.3 Control Circuits.
Control circuits shall be permitted to be grounded or ungrounded. […]
8.3.1 If the control system is grounded, the output shall be grounded as near as practicable to the control power source and before the first control device. Switching devices shall not be permitted in a grounded conductor(s) unless the control circuit conductor(s) is opened simultaneously.
[NFPA 79] 9.1.4 Connection of Control Circuit Devices.
9.1.4.1 All operating coils of electromechanical magnetic devices and indicator lamps (or transformer primary windings for indicator lamps) shall be directly connected to the same side of the control circuit. All control circuit contacts shall be connected between the coil and the other side of the control circuit.
Con il linguaggio sopra descritto si evitano due possibili guasti, entrambi legati a un guasto a terra nel circuito di controllo.
Collegamento errato del pulsante di arresto di emergenza
Nella figura 1, il contatto elettrico del circuito di controllo, in questo caso un pulsante di emergenza, è collegato tra la bobina del contattore e la massa: ciò non è consentito! Tutti i contatti elettrici del circuito di controllo devono essere collegati come indicato nella figura 3. Il motivo è che, se il pulsante di emergenza è collegato come in figura 1, in caso di guasto a terra, come indicato dalla freccia rossa, la sua funzione viene bypassata o, in altri termini, il pulsante di emergenza diventa inattivo.
Questo è considerato un Guasto Sistematico. Un altro modo per esprimere lo stesso concetto è che si tratta di una violazione di uno dei Principi di Sicurezza di Base, stabilito nella norma ISO 13849-1:2012 Tabella D.1. Ciò significa che con un cablaggio errato come quello in Figura 1 o 2, non ha alcun senso calcolare il livello di affidabilità dei circuiti di controllo legati alla sicurezza (SRP/CS o SCS).
Situazione in caso di due guasti: ancora un collegamento sbagliato!
Se lo stesso pulsante di emergenza è collegato come indicato nella figura 2, in caso di due guasti nel campo, come indicato dalle frecce, il pulsante di emergenza viene nuovamente bypassato!
Cablaggio e collegamento corretto in un circuito di controllo
Per evitare possibili guasti sistematici nei circuiti di controllo, è importante collegare a terra (bonding) uno dei due poli del trasformatore e tutte le parti metalliche che contengono circuiti di controllo, anche nel caso di sorgenti a bassissima tensione. In questo modo, quando si verifica il primo guasto a terra nel campo, come mostrato nella figura 3, la protezione contro le sovracorrenti, indicata con “I >”, diseccita il circuito e pone la macchina in uno stato sicuro.
