Progettazione delle apparecchiature: vantaggi dei dispositivi di distribuzione dell'alimentazione NEC Classe 2

May 31, 2023

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La progettazione di sistemi di macchinari e apparecchiature industriali si basa in genere su materiali e metodi comprovati per garantire risultati finali affidabili ed efficaci. Ciò è particolarmente vero quando si tratta di circuiti di distribuzione e controllo di circuiti derivati ​​di energia elettrica, dove i prodotti disponibili sul mercato sono maturi e le pratiche di progettazione sono in gran parte guidate da codici. Ma ogni tanto diventa disponibile una nuova opzione per migliorare le prestazioni, ridurre i costi e aumentare la sicurezza.

Questo è il caso di un tipo relativamente nuovo di dispositivo di distribuzione dell’energia costruito per sfruttare una speciale classificazione del National Electrical Code (NEC) chiamata circuito di “Classe 2”. Per le apparecchiature e i sistemi automatizzati destinati al mercato nordamericano, la Classe 2 presenta numerosi vantaggi per i circuiti di controllo a bassa tensione.

I progetti tradizionali di distribuzione dell'alimentazione dei circuiti di controllo utilizzano fusibili, interruttori automatici e conduttori per soddisfare standard e requisiti. Sebbene il rispetto di tutte le normative sia essenziale, questo approccio classico alla protezione del circuito è in qualche modo inefficiente per le quantità relativamente piccole di potenza coinvolte.

La Classe 2 riconosce i bassi livelli di energia associati a molte applicazioni di controllo e segnalazione e offre ai progettisti un'opzione migliore per utilizzare materiali e metodi specifici per queste situazioni. L'implementazione dei principi della Classe 2 con i dispositivi giusti apporta vantaggi funzionali, riduce il costo totale di installazione e migliora la sicurezza per gli utenti e le apparecchiature.

Diverse regioni globali adottano direttive, codici e standard specifici che devono essere rispettati per la progettazione, i prodotti e le installazioni elettriche. Di conseguenza, i prodotti elettrici sono generalmente realizzati per soddisfare uno o più di questi requisiti. Di seguito sono riportati alcuni documenti rilevanti per gli alimentatori all'interno di apparecchiature industriali:

I progettisti e gli ingegneri devono avere familiarità con le linee guida applicabili per il luogo finale in cui l'apparecchiatura verrà installata e ispezionata. Gli standard europei e nordamericani non sono necessariamente armonizzati, il che aggiunge complessità.

Gli standard relativi all'alimentazione e alla distribuzione dell'energia elettrica sono generalmente destinati a proteggere il personale e a prevenire incendi o qualsiasi altra condizione pericolosa o dannosa. I principi di progettazione e i prodotti applicabili sono ben compresi, ma a volte gli standard vengono aggiornati o diventano disponibili prodotti più recenti, offrendo opzioni di miglioramento.

In termini più semplici, un circuito di Classe 2 ha una tensione e una corrente così basse, e quindi una potenza ridotta, da non presentare pericolo di incendio o di scossa elettrica per il personale. I progetti che garantiscono che l'energia disponibile sia limitata presentano numerosi vantaggi tecnici, normativi, di installazione e operativi.

I tradizionali dispositivi cablati come gli avviatori motore spesso assorbono troppa energia perché i circuiti di Classe 2 siano pratici. Ma i dispositivi digitali a basso consumo, che sono sempre più diffusi, come i controllori logici programmabili (PLC), le interfacce uomo-macchina (HMI) e altri componenti intelligenti, funzionano bene se alimentati da circuiti di Classe 2. Inoltre, gran parte delle comunicazioni, delle reti e dei segnali di ingresso/uscita associati possono essere forniti da circuiti di Classe 2.

Nel Nord America, il NEC è lo standard principale per le installazioni elettriche. I pannelli di controllo e i circuiti al loro interno sono trattati dalla norma UL 508A, mentre le norme UL 1077 e 2367 riguardano la protezione dei circuiti derivati.

Il NEC definisce specificamente un circuito di controllo a energia limitata di Classe 2 nell'articolo 725-121 come:

Queste condizioni devono essere mantenute anche in caso di cortocircuito o durante condizioni di guasto. Esistono anche restrizioni su quali classi di circuiti possono essere instradate insieme. In generale, i circuiti di Classe 2 devono essere instradati separatamente dalle altre classi di circuiti nei pannelli di controllo e nelle canaline. Tieni presente che la Classe 2 è applicabile solo nel Nord America.