Sicurezza e flessibilità nel calcolo elettrico

La sicurezza è un aspetto fondamentale e, quando si tratta di un’opera, come di un impianto elettrico, deve essere gestita sin dalla fase di progettazione. Pertanto, gli strumenti utilizzati dal progettista, e tra questi il software di calcolo, risultano determinanti per effettuare le valutazioni che consentono di garantire la sicurezza dal punto di vista di cose e persone, durante tutte le fasi del ciclo di vita dell’opera.

In che modo il software elec calc si prende cura della sicurezza?

Per rispondere a questa domanda, analizziamo alcune delle caratteristiche del noto software di calcolo elettrico sviluppato da Trace Software International:

• verifica della sollecitazione termica dei cavi
• selettività tra le protezioni
• calcolo dell’arc flash
• marchio ELIE.

Fig. 1 – elec calc è il software di calcolo elettrico utilizzato a livello internazionale sviluppato da Trace Software

Verifica della sollecitazione termica dei cavi

La sollecitazione termica a cui è sottoposto un cavo dipende:

• dalla corrente che lo percorre in condizioni di funzionamento regolare
• dalla corrente di cortocircuito e dalla sua durata
• dalle caratteristiche del cavo e dalla sua modalità di posa.

Pertanto, in base alle caratteristiche della rete elettrica, elec calc calcola la corrente circolante in condizioni normali di funzionamento e determina la sezione dei conduttori in funzione della loro portata standard.

Inoltre, è necessario verificare che, in caso di guasto, il passaggio della corrente di cortocircuito, durante il tempo di apertura della protezione, non porti il cavo oltre la sua temperatura massima ammissibile. In pratica, si calcola l’energia passante e si effettua la verifica seguente:

i² ⋅ t ⩽ K² ⋅ S² 

dove:

• i è la corrente di cortocircuito [A]
• t è il tempo di intervento del dispositivo di protezione [s]
• K è un fattore che dipende dal tipo di conduttore e di isolamento
• S è la sezione del conduttore [mm²]

Se questa verifica non risultasse soddisfatta, elec calc riporterebbe un messaggio sullo schema unifilare in corrispondenza del cavo. 

Il progettista può decidere come intervenire per risolvere un problema di questo tipo: aumentando la sezione dei conduttori, o utilizzando dei fusibili, oppure diminuendo il tempo di intervento della protezione, o utilizzando interruttori con un’opportuna curva di limitazione.
elec calc consente di intervenire sui settaggi dei dispositivi, e quindi anche sul tempo di intervento degli interruttori.
Inoltre, il catalogo multi-produttore di elec calc contiene le curve di limitazione dei dispositivi di protezione. 

Fig. 2 – Il catalogo multi-produttore di elec calc contiene le curve di limitazione dei dispositivi di protezione

Scegliendo un componente commerciale da attribuire a un simbolo sullo schema unifilare, il software può trovare l’energia passante limitata associata alla corrente di cortocircuito presunta. In questo modo è possibile verificare se il cavo è adeguatamente protetto, evitando il sovradimensionamento e il conseguente aumento dei costi dell’impianto.

Continuità di esercizio e selettività

Una corretta progettazione dell’impianto elettrico deve tener conto della selettività tra le protezioni, così da garantire che sia staccata dall’alimentazione solo la parte di impianto interessata da un eventuale guasto, garantendo la continuità della fornitura di energia elettrica al resto dell’installazione.

Dopo aver disegnato lo schema unifilare, e aver definito le caratteristiche dei componenti dell’impianto, il progettista che utilizza elec calc può lanciare il calcolo automatico con l’apposito comando. In questo modo, il software determinerà le caratteristiche delle protezioni tali da soddisfare le condizioni di selettività. 

Oltre alla selettività amperometrica, mediante la taratura del tempo di intervento è possibile ottenere anche la selettività cronometrica. 

Le curve delle protezioni possono essere rappresentate graficamente e riportate nella relazione, in modo tale da dimostrare la selettività. 

Fig. 3 – elec calc consente di rispettare i criteri di selettività tra le protezioni 

Calcolo dell’arc-flash

In caso di lavori su impianti elettrici, l’arco elettrico è una delle possibili cause di infortunio.

Secondo la NFPA 70E, la norma statunitense sulla sicurezza elettrica negli ambienti di lavoro (National Fire Protection Association) l’arc-flash è una condizione pericolosa associata al rilascio di energia causato da un arco elettrico.

L’obiettivo da perseguire è quello di proteggere i lavoratori dai rischi durante l’attività svolta sugli impianti elettrici o in prossimità degli stessi.

I valori della corrente dell’arco e dell’energia incidente sono usati per scegliere i dispositivi di protezione adeguati e per definire la distanza di sicurezza per il lavoro.

Il modulo arc-flash di elec calc è uno strumento fondamentale per i professionisti, al fine di effettuare le analisi sulla sicurezza in prossimità di quadri elettrici. 

In base alle condizioni definite nel progetto, elec calc determina le correnti di cortocircuito trifase massima e minima che possono verificarsi su un distributore. In base alle caratteristiche tempo – corrente dei dispositivi di protezione collocati a monte, il software può ottenere i tempi di durata dell’arco. In alternativa, l’utente può inserire manualmente i dati specifici dell’apparecchiatura.

In base al metodo di calcolo previsto dalla norma IEEE 1583 vengono determinati:

• l’energia incidente massima alla distanza di lavoro
• la zona di protezione 
• la classe dei dispositivi di protezione individuale da utilizzare

Inoltre, il modulo arc-flash di elec calc consente di stampare le etichette da applicare sulle apparecchiature per fornire le necessarie informazioni al personale.

Fig. 4 – elec calc consente di rispettare i criteri di selettività tra le protezioni 

I risultati possono essere esportati anche in formato Excel.

In caso di modifiche apportate all’impianto, che influiscano sui calcoli relativi all’arc-flash già effettuati, elec calc visualizza un avviso sullo schema unifilare, in corrispondenza dei distributori. In questo modo il progettista può aggiornare i calcoli e le etichette.

Un software di calcolo elettrico marcato ELIE

elec calc è un software di calcolo dotato di marchio ELIE, rilasciato da GIMELEC. Lo scopo del comitato che rilascia questo marchio è di promuovere l’uso di software di calcolo elettrico che soddisfino i requisiti di un sistema di riferimento tecnico. Per poter esporre questo marchio, il software deve superare una serie di test prescritti in apposite linee guida. I test devono essere ripetuti in caso di modifiche apportate al software.

Gli sforzi effettuati da Trace Software per ottenere questo marchio, e per mantenerlo nel tempo, sono una garanzia della qualità del prodotto offerto.

elec calc è un software flessibile adatto allo smart working

elec calc è anche un software flessibile. Infatti, può essere installato su più computer e, grazie a un sistema di gestione digitale, la licenza può essere scambiata tra le macchine senza la necessità di spostare “chiavi” USB. Inoltre, può essere installato in modalità client server. Il tutto per garantire una modalità di lavoro più smart, anche da remoto.

Dal punto di vista della flessibilità operativa, la possibilità di creare delle librerie personalizzate di circuiti tipo, riutilizzabili anche in progetti diversi, la creazione di modelli di progetto e di stampa, l’esportazione delle distinte materiali e delle liste cavi in formato xlsx, consentono di lavorare più velocemente, evitando le operazioni ripetitive. 

Infine, elec calc è anche BIM, come illustrato in questo articolo, e questo aspetto aggiunge importanti funzionalità che offrono a tutti un modo innovativo di lavorare e nuove opportunità di collaborazione. 

I lettori che desiderassero chiedere maggiori informazioni, o una licenza di prova delle soluzioni sviluppate da Trace Software International, potranno farlo da questa pagina