6 norme più importanti nell'ingegneria elettrica
Nell'ingegneria elettrica, le norme svolgono un ruolo centrale nel garantire l'affidabilità e la sicurezza di dispositivi e impianti. La conoscenza delle norme più importanti è essenziale, soprattutto nel settore della bassa tensione, dove dominano le materie plastiche. Questi standard, forniti principalmente dal Comitato Elettrotecnico Internazionale (IEC), garantiscono requisiti di sicurezza e qualità coerenti in tutto il mondo. Ecco sei standard critici che tutti gli addetti all'ingegneria elettrica dovrebbero conoscere:
IEC 60664 – Coordinamento dell'isolamento a bassa tensione
IEC 60664 è uno standard di sicurezza di base completo che definisce i requisiti minimi per dispositivi e dispositivi con tensioni nominali fino a 1000 V CA e 1500 V CC. Il contenuto centrale include:
Distanze superficiali e superficiali
La norma definisce le distanze minime tra le parti conduttrici per evitare guasti elettrici e correnti di dispersione. Queste distanze sono fondamentali per garantire la sicurezza operativa ed evitare guasti dovuti a scariche elettriche.
- Esempio: Quando si progettano circuiti stampati in elettrodomestici come le lavatrici, la spaziatura tra le tracce conduttrici deve essere attentamente misurata per evitare la formazione di archi, soprattutto in ambienti umidi.
Fattori di correzione
Lo standard specifica i fattori di correzione per l'utilizzo al di sopra dei 2000 metri sul livello del mare e a frequenze elevate. Questi adeguamenti sono necessari per far fronte alle mutevoli condizioni ambientali e per garantire la sicurezza e le prestazioni dei dispositivi.
- Esempio: Nell'ingegneria aeronautica, dove i dispositivi vengono spesso utilizzati oltre i 2000 metri, le distanze di isolamento devono essere adeguate per compensare la minore pressione dell'aria e garantire lo stesso livello di sicurezza.
Altri aspetti
La norma IEC 60664 copre anche la selezione e il test dei materiali isolanti utilizzati nelle installazioni a bassa tensione, garantendo che tali materiali soddisfino i requisiti specifici dell'applicazione.
IEC 62368 – Requisiti di sicurezza per la tecnologia IT
La norma IEC 62368 è una norma di sicurezza di base per le apparecchiature elettriche ed elettroniche nel campo della tecnologia audio, video, dell'informazione e delle telecomunicazioni fino a una tensione nominale di 600 V. Questa norma comprende una valutazione completa dei rischi e si riferisce a:
sicurezza elettrica
La norma specifica le misure per evitare scosse elettriche e cortocircuiti. Contiene i requisiti di isolamento, messa a terra e protezione contro sovracorrente e sovratensione.
- Esempio: Quando si progettano computer e server, gli alimentatori devono essere progettati per essere protetti dalle sovratensioni in modo da non danneggiare i componenti elettronici sensibili.
Rischi meccanici
La norma IEC 62368 considera anche i rischi meccanici e garantisce che l'apparecchiatura non possa causare lesioni dovute a parti in movimento o bordi taglienti. Anche la stabilità meccanica e la robustezza sono aspetti chiave.
- Esempio: Nelle stampanti e fotocopiatrici, le parti mobili come rulli e testine di stampa devono essere progettate in modo tale da non rappresentare un rischio di lesioni per l'utente.
Pericoli acustici
La norma copre anche la protezione contro i rischi acustici, come i danni all'udito causati dagli altoparlanti. Imposta i limiti di volume e intensità del suono per proteggere gli utenti.
- Esempio: Nei sistemi di altoparlanti home theater, il volume massimo deve essere limitato per evitare danni all'udito.
Rischi termici e chimici
Inoltre, lo standard affronta i rischi termici e chimici, compreso il surriscaldamento dei componenti e l'uso di sostanze pericolose.
- Esempio: Quando si producono tablet e smartphone, si presta attenzione a garantire che le batterie non si surriscaldino e che non possano fuoriuscire sostanze chimiche pericolose.
IEC 61140 – Protezione contro le scosse elettriche
La norma IEC 61140 specifica i requisiti di base per la protezione contro le scosse elettriche per installazioni, sistemi e apparecchiature, indipendentemente dalla tensione. La norma definisce le seguenti classi di protezione:
Classe di protezione I
Tutte le parti conduttrici dell'alloggiamento sono saldamente collegate al sistema di conduttori di protezione dell'impianto elettrico. Ciò garantisce che in caso di guasto sia disponibile un percorso di terra sicuro.
- Esempio: Nelle stufe elettriche, tutte le parti metalliche dell'involucro sono collegate al conduttore di protezione per dissipare in modo sicuro la corrente in caso di cortocircuito ed evitare scosse elettriche.
Classe di protezione II
Utilizzo di isolamento doppio o rinforzato senza collegamento al conduttore di protezione. Questa classe fornisce una protezione aggiuntiva impedendo che le parti conduttrici dell'alloggiamento vengano energizzate in caso di guasto di isolamento.
- Esempio: Gli utensili elettrici manuali come i trapani utilizzano un doppio isolamento per garantire che l'utente non corra rischi in caso di guasto dell'isolamento.
Classe di protezione III
Funzionamento a bassa tensione inferiore a 48 V CA/60 V CC, alimentato da fonti di alimentazione SELV (Safety Extra-Low Voltaggio) o PELV (Protective Extra-Low Voltaggio). Questa classe di protezione riduce al minimo il rischio di scosse elettriche utilizzando tensioni basse e sicure.
- Esempio: I sistemi di illuminazione dell'acquario utilizzano spesso la classe di protezione III per ridurre al minimo il rischio di scosse elettriche nell'ambiente umido.
Aspetti aggiuntivi
La norma copre anche la protezione contro i contatti indiretti e i requisiti di isolamento per garantire la sicurezza degli utenti e del personale di manutenzione.
IEC 60112 – Monitoraggio della resistenza corrente
La plastica ha una forza isolante maggiore dell'aria, ma le sue prestazioni possono essere compromesse all'interfaccia se esposta a umidità e contaminazione. La norma IEC 60112 determina l'"indice comparativo di tracciamento (CTI)" per valutare la resistenza al tracciamento delle materie plastiche:
Valore CTI
Il valore CTI è una misura della resistenza di un materiale al degrado elettrico in ambienti umidi e inquinati. Un valore CTI più alto significa una migliore durata.
- Esempio: Nell'industria automobilistica vengono utilizzate materie plastiche con un elevato valore CTI per garantire che l'elettronica funzioni in modo affidabile anche in condizioni di umidità e sporco.
Gruppi di materiali isolanti
Lo standard classifica i materiali in diversi gruppi in base al loro valore CTI:
- I: CTI > 600 V
- II: 400 V ≤ CTI < 600 V
- III bis: 250 V ≤ CTI < 400 V
- IIIb: 175 V ≤ CTI < 250 V
- IV: 100 V ≤ CTI < 175 V
Questa classificazione aiuta nella selezione dei materiali adatti alle diverse condizioni operative.
Applicazioni
La resistenza al tracciamento è particolarmente importante negli ambienti in cui sono presenti umidità e sporco, come ambienti industriali o esterni. La selezione di un materiale con il valore CTI corretto può aiutare a ridurre al minimo guasti e guasti elettrici.
UL 94 – Infiammabilità delle materie plastiche (IEC 60695)
UL 94 è uno standard ampiamente utilizzato per valutare l'infiammabilità della plastica. Classifica i materiali in base alle prove di combustione orizzontale e verticale:
Test di combustione orizzontale (HB)
- HB 75: Per materiali con spessore inferiore a 3mm; superato se la velocità di combustione è inferiore a 75 mm/min.
- HB 40: Per materiali con spessore superiore a 3mm; superato se la velocità di combustione è inferiore a 40 mm/min.
Prova di combustione verticale (V)
- V-2: Il materiale deve spegnersi entro 30 secondi. Sono ammessi gocciolamenti ardenti.
- V-1: Come V-2, ma senza gocce bruciate e senza bagliore per 60 secondi.
- V-0: Il materiale deve spegnersi entro 10 secondi, senza bagliore per più di 30 secondi.
- 5VB: Almeno V-2 raggiunto, ulteriore esposizione alla fiamma cinque volte con fiamma da 500 W, non è consentito gocciolare.
- 5VA: Come 5VB, ma senza formazione di fori di bruciatura maggiori di 1 mm in un pannello fissato orizzontalmente.
Test aggiuntivi
Per i materiali più sottili esistono modalità di prova modificate che garantiscono che questi materiali soddisfino anche i requisiti di protezione antincendio.
- Esempio: La produzione di dispositivi elettrici come televisori e monitor di computer utilizza materie plastiche che devono soddisfare almeno la Classe V-0 per garantire che non vi siano fiamme pericolose o gocce ardenti in caso di incendio.
IEC 60085 – Classi termiche (simile a UL 746)
La norma IEC 60085 classifica i materiali e i sistemi di isolamento elettrico in base alla loro resilienza termica. Le classi termiche vanno da Y (95 °C) a R (220 °C) e aiutano a selezionare i materiali adatti alle diverse condizioni di temperatura:
classi di calore
- Y: 95 ° C
- A: 105 ° C
- E: 120 ° C
- B: 130 ° C
- F: 155 ° C
- H: 180 ° C
- N: 200 ° C
- R: 220 ° C
scenari applicativi
La scelta della corretta classificazione termica è fondamentale per garantire che i materiali isolanti non si danneggino a causa del surriscaldamento e perdano le loro proprietà isolanti.
- Esempio: Nell'industria dei motori elettrici vengono utilizzati materiali della classe termica H (180°C) per garantire che l'isolamento rimanga stabile e non si guasti anche a temperature di esercizio elevate.
La conoscenza e l'applicazione di questi sei standard sono essenziali per la sicurezza e l'affidabilità dei progetti di ingegneria elettrica. Con il Dott. Dietrich Müller GmbH, offriamo una vasta gamma di materiali isolanti conformi a questi e ad altri standard internazionali. I nostri prodotti, compresi materiali altamente conduttivi termicamente come Thermigrease TG 20032, sono progettati specificamente per soddisfare i requisiti più elevati.
Esempi dalla nostra gamma
- Termograsso TG 20032: Un materiale altamente conduttivo termicamente ideale per applicazioni che richiedono un'efficiente dissipazione del calore, come nell'elettronica di potenza.
- Nastri biadesivi: Utilizzato per il fissaggio sicuro e l'isolamento nei dispositivi elettronici, fornendo eccellente adesione e isolamento elettrico.
- Film isolanti flessibili: Perfetto per l'isolamento in spazi ristretti e applicazioni che richiedono flessibilità ed elevati valori di isolamento.
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