Uno schema unifilare può sembrare semplice, ma risultare comunque di difficile lettura. Una singola linea può rappresentare un circuito multifase, un simbolo di piccole dimensioni può indicare un dispositivo di protezione di grande importanza e una breve didascalia può contenere le informazioni che determinano quali apparecchiature si trovano a valle.
Il modo più affidabile per leggere uno schema unifilare è seguire il percorso dell'energia dalla fonte ai carichi. Identificare il principale punto di commutazione e protezione, individuare la sbarra collettrice, seguire ogni ramo di alimentazione e quindi verificare le etichette accanto a ciascun dispositivo. Utilizzare la legenda del disegno e la documentazione di progetto per confermare il significato di ciascun simbolo. Uno schema unifilare è una mappa dell’impianto; non è una guida al cablaggio né una procedura di isolamento di sicurezza.
Che cos’è uno schema unifilare?
Uno schema unifilare, detto anche diagramma unifilare o SLD, è una rappresentazione semplificata di un sistema di distribuzione dell'energia elettrica. Mostra come sono collegate le principali apparecchiature e come l'energia viene distribuita da una fonte, attraverso dispositivi di commutazione e di protezione, ai quadri e ai carichi a valle.
La singola linea non rappresenta necessariamente un unico conduttore fisico. In un sistema trifase, può rappresentare il percorso di alimentazione senza dover disegnare separatamente ogni conduttore di fase. Ciò rende più chiara la gerarchia del sistema, ma significa anche che lo SLD non può sostituire i disegni dettagliati del cablaggio, gli elenchi dei cavi, gli elenchi dei quadri elettrici, i manuali delle apparecchiature o le procedure di lavoro approvate.
Un SLD presenta comunemente
Un SLD non costituisce di per sé
Fonti e livelli di tensione
Cablaggio esatto da terminale a terminale
Dispositivi di commutazione principali e secondari
Una procedura sicura di isolamento o commutazione
Dispositivi di protezione e loro posizione all’interno del sistema
Impostazioni finali di protezione o dimensionamento dei conduttori
Barre collettrici, linee di alimentazione, quadri elettrici e carichi principali
Rispetto di ogni requisito locale
Caratteristiche tecniche e identificativi delle apparecchiature selezionate
La disposizione interna completa di un involucro
La legenda del disegno rimane il riferimento ufficiale per i simboli utilizzati in un determinato progetto. La norma IEC 60617 fornisce un database internazionale di simboli grafici per gli schemi elettrotecnici, ma i disegni dei progetti concreti possono anche avvalersi di convenzioni regionali, standard aziendali o notazioni tradizionali.
Come leggere uno schema unifilare in cinque passaggi
Non iniziare cercando di identificare ogni singolo simbolo presente sulla pagina. Individua innanzitutto il percorso del sistema. Una volta chiarito tale percorso, i simboli e le etichette assumono un senso.
Figura 1. Leggere un SLD seguendo il percorso di alimentazione, quindi effettuare una verifica a ritroso del ramo selezionato.
Fase 1: Partire dalla fonte
Individuare il punto in cui l'alimentazione entra nella parte del sistema indicata nel disegno. La fonte può essere identificata come rete elettrica, generatore, secondario di un trasformatore, inverter o un'alimentazione in entrata proveniente da un'altra scheda.
Leggi le informazioni riportate accanto. Cerca la tensione nominale, l'indicazione CA o CC, le informazioni relative alla fase, la frequenza (se pertinente) e il riferimento al disegno che mostra dove prosegue la linea. Se il disegno inizia dal secondario di un trasformatore o da un alimentatore in entrata, tieni presente che il sistema a monte potrebbe essere documentato su un altro foglio.
Non contare le linee tracciate né dare per scontato che corrispondano al numero di conduttori installati. Lo scopo dello SLD è quello di semplificare il sistema. I dettagli relativi ai conduttori devono essere verificati nella documentazione relativa ai cavi, al cablaggio o all'installazione.
Fase 2: Individuare l'interruttore generale e i dispositivi di protezione
Seguire la linea dalla sorgente fino al primo dispositivo principale di commutazione o di protezione. A seconda dell'impianto, potrebbe trattarsi di un sezionatore, di un interruttore con fusibile, di un interruttore automatico o di un altro dispositivo omologato.
Distinguere il simbolo del dispositivo dalle informazioni riportate accanto ad esso. Il simbolo identifica la categoria del dispositivo; le etichette possono indicare il suo codice identificativo, la corrente nominale, la tensione, le informazioni relative al telaio o allo scatto, il numero di poli o la capacità di interruzione in caso di guasto. Non tutti i disegni includono gli stessi campi.
In questa fase, il tuo compito è quello di identificare il dispositivo e la sua posizione all’interno del sistema. Non dedurre una sequenza operativa, un’impostazione di protezione o un punto di isolamento sicuro basandoti esclusivamente sullo SLD. Tali decisioni richiedono il rispetto delle procedure del progetto in corso, le informazioni relative alle apparecchiature e l’intervento di personale qualificato.
Fase 3: Seguire la sbarra collettrice e le diramazioni di alimentazione
Il dispositivo principale è spesso collegato a una sbarra collettrice. Nel disegno, la sbarra collettrice funge da punto di distribuzione: un percorso in entrata alimenta diversi rami in uscita.
Tracciare ogni linea che parte dalla sbarra collettrice. Verificare se alimenta un altro quadro di distribuzione, un gruppo di comando motore, una macchina specifica, un quadro di illuminazione o un altro carico importante. Le etichette delle linee di alimentazione e i riferimenti incrociati potrebbero rimandare a un altro foglio di disegno.
Questa struttura ramificata è una delle caratteristiche più preziose di uno SLD. Mostra quali parti del sistema si trovano a monte o a valle l’una rispetto all’altra. Non mostra invece il percorso fisico di ogni conduttore né l’esatta disposizione dei terminali all’interno del quadro.
Fase 4: Identificare ogni dispositivo di protezione di ramo
Ogni linea di alimentazione in uscita può passare attraverso un dispositivo di protezione o di commutazione prima di raggiungere il quadro successivo o il carico. Esempi comuni includono interruttori differenziali (MCB), interruttori differenziali automatici (MCCB), fusibili, interruttori differenziali con protezione da sovratensione (RCCB), interruttori differenziali con protezione da sovratensione integrata (RCBO) e dispositivi di protezione contro le sovratensioni.
Questi dispositivi non sono semplicemente etichette intercambiabili. Un MCB o un MCCB può fornire protezione da sovracorrente entro i propri valori nominali verificati. Un RCCB è associato alla protezione da corrente residua e normalmente richiede un’adeguata protezione da sovracorrente in un altro punto del circuito. Un RCBO combina le funzioni di protezione da corrente residua e da sovracorrente in un unico dispositivo. Un SPD viene installato per limitare le sovratensioni transitorie nell’ambito di un sistema di protezione coordinato.
Figura 2. Abbinare la famiglia di dispositivi al relativo ruolo di protezione, quindi verificare l'etichetta e i valori nominali.
Utilizza la legenda del progetto per verificare come viene rappresentato ciascun dispositivo. Leggi quindi l’etichetta e i valori nominali riportati accanto. Se hai bisogno di un riferimento più ampio ai simboli, consulta OOHMAGE Guida ai simboli elettrici e Guida ai simboli degli interruttori automatici può aiutarti a individuare la famiglia di simboli pertinente. La scelta finale del dispositivo deve comunque rispettare il progetto approvato e la documentazione del produttore.
Passaggio 5: tracciare il percorso fino al pannello finale o al carico
Proseguire lungo il cavo di alimentazione fino a raggiungere una scatola di distribuzione a valle, un quadro elettrico, un’apparecchiatura o un gruppo di carico. Annotare l’etichetta di destinazione ed eventuali riferimenti al disegno.
Ora ripercorri lo stesso percorso a ritroso. Partendo dalla destinazione, individua il primo dispositivo di protezione a monte, la barra collettrice che lo alimenta e il dispositivo principale a monte di tale barra. Questa verifica a ritroso aiuta a confermare di aver seguito il ramo corretto quando diverse linee di alimentazione si incrociano o proseguono su altri fogli.
Il fatto di poter tracciare un percorso a monte non rende il dispositivo più vicino un punto di isolamento verificato. L'isolamento, la commutazione e l'autorizzazione al lavoro devono seguire la procedura vigente nel sito ed essere eseguiti da personale qualificato.
I simboli e le etichette più importanti
Non è necessario memorizzare l'intera libreria dei simboli prima di leggere un disegno SLD. Concentrati sul piccolo gruppo di elementi che definiscono la gerarchia del sistema e verifica ciascuno di essi confrontandolo con la legenda del disegno.
Articolo
Cosa rappresenta solitamente
Cosa verificare
Confine della sorgente o del trasformatore
Nei punti in cui l'energia elettrica entra o la tensione subisce una variazione
Tipo di alimentazione, tensione, fase, riferimento del foglio
Commutare o scollegare
Una funzione di commutazione o disconnessione
Tipo di dispositivo, etichetta, poli, valori nominali, procedura operativa
Interruttore automatico
Commutazione più funzioni di protezione specificate
Tipo di interruttore, corrente nominale, tensione, capacità di carico in caso di guasto, informazioni sull'intervento
Barra collettrice
Un nodo di distribuzione comune
Classificazione degli autobus, sezione, disposizione degli accoppiamenti, etichette
Alimentatore
Un percorso di alimentazione verso un altro pannello o carico
Destinazione, riferimento del cavo, dispositivo di protezione, etichetta del circuito
Quadro di distribuzione o quadro elettrico
Un armadio a valle per la distribuzione dei circuiti
Tag scheda, dispositivo in entrata, conteggio percorsi, pianificazione interna dei dispositivi
Carica
Apparecchiature o un gruppo di circuiti di consumo
Identificativo del carico, fonte di classificazione, riferimento di controllo o di alimentazione
Riferimento a terra
Un punto di messa a terra o di collegamento nel contesto del disegno
Simbolo esatto, dettagli sui conduttori, requisiti del progetto
Figura 3. Un simbolo identifica una categoria; l'etichetta e i documenti di progetto ne confermano il significato.
Un simbolo dall’aspetto familiare è solo il punto di partenza. L’etichetta, le classificazioni, la legenda e la tabella delle attrezzature determinano il significato del simbolo in quel disegno.
Come interpretare le valutazioni senza fare supposizioni
Gli SLD spesso riportano diversi valori accanto a un dispositivo. È opportuno considerare ciascun valore come un campo a sé stante, anziché considerare il numero più alto come la specifica completa dell'apparecchiatura.
Etichetta o campo
Domanda a cui aiuta a rispondere
Non dare nulla per scontato
Tensione nominale
Quale tensione di sistema viene visualizzata?
Che ogni dispositivo a valle sia già stato verificato a tal fine
Notazione di fase o di conduttore
A quale configurazione del sistema ci si riferisce?
Il fatto che l'SLD mostri ogni conduttore fisico
Corrente nominale
Qual è la corrente nominale assegnata al dispositivo o al gruppo?
Il fatto che definisca ogni impostazione di protezione
Classe di interruzione o di guasto
Quale valore di servizio in caso di guasto è previsto?
Quel valore può essere trasferito da uno standard all'altro o da un dispositivo all'altro
Codice identificativo del dispositivo
A quale voce in programma si riferisce questo simbolo?
Che un simbolo simile abbia le stesse caratteristiche
Riferimento alimentatore o cavo
Dove sono riportati i dettagli relativi ai conduttori?
Il fatto che la riga sull'SLD fornisca di per sé tali dettagli
Identificatore di pannello o circuito
A quale scheda o circuito si fa riferimento?
Che la disposizione interna sia completa in questo foglio
Se un'etichetta manca o è ambigua, prendere nota della lacuna invece di colmarla basandosi sull'esperienza. Per risolvere il problema, utilizzare l'elenco delle apparecchiature, l'elenco dei quadri elettrici, la scheda tecnica approvata, il pacchetto di calcolo e la documentazione del produttore. Un SLD può indicare la posizione di un dispositivo di protezione, ma di per sé non è in grado di determinare la sezione del conduttore, le impostazioni di intervento, la selettività o la conformità alle normative locali.
Schema unifilare, schema elettrico e schema dei quadri elettrici
Questi documenti rispondono a domande diverse. Per un progetto completo potrebbero essere necessari tutti e tre.
Documento
Ideale per
Cosa non sostituisce
Schema unifilare
Comprendere la gerarchia del sistema, le principali apparecchiature e il flusso di potenza
Collegamenti dettagliati, impostazioni finali o procedure operative
Schema elettrico
Comprendere i collegamenti specificati dei conduttori e dei terminali
Panoramica di alto livello sulla distribuzione dell'intero sistema
Programma dei panel
Verifica dei circuiti dei pannelli, delle destinazioni e delle informazioni relative ai carichi programmati
Dettagli sul cablaggio fisico o percorso completo del sistema a monte
Figura 4. Utilizzare lo SLD, lo schema elettrico e la tabella dei quadri per rispondere alle diverse domande.
Se stai cercando di capire da dove proviene l'alimentazione di un quadro di distribuzione, inizia dall'SLD. Se devi identificare un collegamento terminale, consulta lo schema di cablaggio corrispondente. Se ti serve l'elenco dei circuiti derivati all'interno del quadro, consulta la tabella del quadro. Non cercare mai di utilizzare un documento per rispondere a una domanda per la quale non è stato concepito.
Un esempio di distribuzione a bassa tensione
Consideriamo un percorso concettuale:
Sorgente → Interruttore magnetotermico principale → Sbarra collettrice principale → Protezione delle derivazioni → Quadro di distribuzione o carichi finali
Inizia registrando l'etichetta del dispositivo e le informazioni di sistema. Passa all'interruttore MCCB principale e registra il codice identificativo del dispositivo e i valori nominali indicati sul disegno. Segui la linea fino alla sbarra collettrice principale, quindi scegli un ramo di alimentazione in uscita e identifica il dispositivo di protezione del ramo. Prosegui fino alla scatola di distribuzione a valle e prendi nota del codice identificativo della scheda e del riferimento al disegno.
Ripetere la stessa procedura per le restanti linee di alimentazione. Un ramo può alimentare un altro quadro di distribuzione, mentre altri possono alimentare apparecchiature dedicate. Un dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) può trovarsi accanto a una barra collettrice o all’interno di una disposizione a quadri, anziché in serie con ogni carico a valle. I dispositivi di protezione da corrente residua e da sovracorrente possono essere indicati a diversi livelli a seconda del progetto.
Questo esempio è volutamente privo di valori universali di corrente, sezioni dei cavi o impostazioni di intervento. Tali valori dipendono dall'impianto specifico, dalle norme applicabili, dai calcoli di progettazione, dalle condizioni di installazione e dalle apparecchiature verificate. Lo scopo dell'esempio è quello di stabilire una sequenza di lettura, non di fornire un disegno di progettazione o di installazione.
Errori comuni nella lettura di un SLD
Considerare una linea come un unico conduttore
La linea rappresenta un percorso circuitale semplificato. Si prega di verificare le informazioni relative alla fase e ai conduttori nei documenti di progetto, anziché interpretare il grafico alla lettera.
Ignorare la legenda del disegno
I simboli possono variare a seconda dello standard, della regione, dell'azienda e dell'età del disegno. Prima di fare riferimento a un elenco generale di simboli, consultare la legenda del disegno in questione.
Leggere il simbolo ma saltare l'etichetta
Due simboli di interruttori possono indicare dispositivi con valori nominali e funzioni diverse. Leggere l'etichetta e i campi delle specifiche, quindi individuare la tabella o la scheda tecnica corrispondente.
Utilizzo di una revisione obsoleta
Un vecchio SLD potrebbe non rispecchiare più il sistema installato. Verificare il numero del disegno, la revisione, lo stato di approvazione e i registri delle modifiche al progetto prima di utilizzarlo per prendere una decisione tecnica.
Considerare la SLD come una procedura di cablaggio o di isolamento
Il disegno non riporta tutti i collegamenti fisici né garantisce condizioni di lavoro sicure. Per le operazioni di commutazione, isolamento, collaudo e installazione, utilizzare procedure approvate e avvalersi di personale qualificato.
Ipotizzando che una scatola di distribuzione sia completamente specificata
Il simbolo della scatola e il numero di vie non definiscono la sua configurazione completa. È ancora necessario confermare le dimensioni interne del dispositivo, l’ingresso dei cavi, il montaggio, la protezione ambientale, le etichette, la documentazione e i requisiti di progetto.
Cosa inviare quando si richiede un preventivo per un armadio di distribuzione
Una volta tracciato l'SLD, trasforma le informazioni del disegno in una richiesta di progetto chiara. Includi:
Mercato di riferimento e applicazione del progetto
Tensione di sistema, CA o CC, e configurazione delle fasi
Numero richiesto di circuiti in uscita
Dispositivi di protezione proposti e relative dimensioni fisiche
Requisiti relativi ai cavi in entrata e in uscita
Metodo di montaggio e spazio disponibile per l'installazione
Ambiente interno o esterno e grado di protezione richiesto contro l'ingresso di corpi estranei
Requisiti relativi alla quantità e all'imballaggio
SLD pertinente, programma del pannello o elenco dei componenti
Documentazione tecnica e commerciale richiesta
OOHMAGE offre scatole di distribuzione elettrica con grado di protezione IP65 in diverse gamme di numero di vie. La scelta finale dipende dalla disposizione effettiva dei dispositivi, dallo spazio disponibile nell'involucro, dall'ingresso dei cavi, dal metodo di montaggio e dall'ambiente di installazione. Consultare il Gamma di scatole di distribuzione e inviateci le informazioni relative al progetto sopra indicate per la conferma del modello e il preventivo.
Figura 5. Informazioni da preparare quando si richiede un preventivo per una scatola di distribuzione.
Domande frequenti
Uno schema unifilare è la stessa cosa di uno schema elettrico?
No. Uno schema unifilare riassume la gerarchia del sistema e il percorso dell'alimentazione. Uno schema elettrico fornisce informazioni più dettagliate sui collegamenti relativi a una parte specifica dell'impianto. I due documenti si integrano a vicenda, ma non sono intercambiabili.
Perché un sistema trifase appare come una sola linea?
Il disegno è semplificato in modo che il lettore possa comprendere la struttura di distribuzione dell'energia senza che siano riportati tutti i conduttori di fase. I dettagli relativi alle fasi, ai conduttori e ai collegamenti devono essere verificati in base alle didascalie e alla documentazione di progetto pertinente.
I simboli degli schemi unifilari sono gli stessi ovunque?
Molti simboli seguono le convenzioni riconosciute dalla IEC o altre convenzioni di settore, ma nei disegni effettivi possono essere presenti varianti regionali, specifiche dell'azienda o ereditate dal passato. Verificare sempre la legenda e la revisione del disegno che si sta esaminando.
Quali informazioni sono necessarie prima di scegliere un quadro di distribuzione?
Verificare la tensione e la fase di rete, il numero di vie, la disposizione e le dimensioni dei dispositivi di protezione, l’ingresso dei cavi, il metodo di montaggio, l’ambiente di installazione, i requisiti di protezione contro l’ingresso di corpi estranei, la quantità e la documentazione richiesta. La scelta della scatola non deve basarsi esclusivamente sul numero di vie.
Figura 1. La scelta di un dispositivo di protezione contro le sovratensioni trifase (SPD) deve partire dai dati effettivi dell’impianto, non dal valore massimo in kA. Un dispositivo di protezione contro le sovratensioni trifase non deve essere scelto in base al valore massimo in kA riportato sull’etichetta. Occorre innanzitutto verificare la tensione dell’impianto, la presenza o meno del neutro, la configurazione della messa a terra, il punto di installazione e il tipo di SPD richiesto. Successivamente, confrontare Uc, Up, […]
Un interruttore automatico miniaturizzato solo per corrente alternata non può essere considerato, di default, come un circuito in corrente continua. Verificare prima dell’uso: se il produttore specifica esplicitamente che il modello selezionato è omologato per la tensione in corrente continua richiesta, la configurazione dei poli, la polarità (ove applicabile), la corrente di guasto e la capacità di interruzione.Alcuni interruttori riportano valori nominali sia per la corrente alternata che per quella continua, ma questi da soli non sono sufficienti a riflettere la situazione reale. Se il […]
Questa guida pensata per gli acquirenti mette a confronto gli interruttori differenziali (RCCB) a 2 poli e a 4 poli per impianti monofase e trifase a quattro fili. Ti guida nella scelta del tipo corretto di RCCB, della sensibilità alla corrente residua e del coordinamento della protezione. Sono incluse numerose liste di controllo pratiche, indicazioni sugli errori più comuni nella scelta e elenchi di specifiche pronti per la quotazione, per aiutare distributori, costruttori di quadri elettrici e installatori a specificare l’interruttore differenziale corretto e a prevenire scatti indesiderati.
