verticale

UPS: energia per l’illuminazione di emergenza

Questa guida dedicata ai gruppi statici di continuità (UPS – Uninterruptible Power Supply) nasce con l’obiettivo di fornire a progettisti e installatori gli elementi di base per scegliere correttamente un UPS sicuro ed affidabile da integrare e connettere in un sistema di illuminazione di emergenza. La guida non si propone come uno strumento esaustivo dell’argomento, ma come riferimento che attraverso un linguaggio semplice conduce lungo un percorso informativo che analizza gli aspetti strutturali dell’UPS, considerando i parametri di valutazione per i criteri di scelta e di dimensionamento elettrico in funzione di applicazioni e tipologie di carico. Si ottiene così un ampio panorama che abbraccia il significato di energia per l’illuminazione di emergenza, e che tocca anche importanti tematiche di sicurezza legate alle verifiche periodiche del sistema ed alla diagnostica.

Scarica il PDF Scarica il PDF
Aggiungi ai preferiti Aggiungi ai preferiti


Articoli tecnico scientifici o articoli contenenti case history
Tratto da UPS, Guida per progettisiti e installatori

Pubblicato
da Alessia De Giosa
VerticaleSegui aziendaSegui




Settori: 

Parole chiave: 


Estratto del testo
Copia offerta da: ASSOAUTOMAZIONE - Federazione Anie
Via Gattamelata 34 - 20149 Milano
Tel +39.023264.252 '' Fax +39.023264.256
E-mail: assoautomazione@anie.it
www.elettronet.it - www.anie.it - www.intelshow.com [ Gruppi statici di continuità - UPS ] Guida per progettisiti e installatori Elementi base di scelta dell''UPS per l''illuminazione di emergenza > > UPS: Energia per l''illuminazione di emergenza UPS: Energia per l''illuminazione di emer UPS: Energia
per l''illuminazione
di emergenza
Supervisione: ANIE - ASSOAUTOMAZIONE
Progetto grafico: conte+oggioni+partners > Il CEI '' Comitato Elettrotecnico Italiano, è l''ente riconosciuto
dallo Stato Italiano e dalla Unione Europea che si occupa
della normazione e dell''unificazione dei settori elettrotecnico,
elettronico e delle telecomunicazioni. Le norme tecniche
CEI stabiliscono i requisiti fondamentali che devono avere
materiali, macchine, apparecchiature e impianti per
rispondere alla ''regola dell''arte', definendone le
caratteristiche, le condizioni di sicurezza, di affidabilità,
di qualità e i metodi di prova (rif. leggi italiane 186/68
e 46/90). Il CEI è rappresentante italiano nei principali
organismi di normazione e certificazione internazionali:
IEC, CENELEC, IECQ, IECEE, CIGRE, AVERE ed ETSI.
Per informazioni: www.ceiuni.it Elementi base di scelta dell''UPS per l''illuminazione di emergenza [ Gruppi statici di continuità - UPS ] Guida per progettisti e installatori UPS: Energia per l''illuminazione di emergenza >UPS Presentazione 4 lI gruppo statico di continuità 5 1 Energia per l''illuminazione
di emergenza
6 1.1 Illuminazione di emergenza 6 1.2 Sistemi di energia centralizzati
e distribuiti
7 1.3 Architetture per sistemi
di alimentazione centralizzata
9 2 Tipologie di sorgenti luminose 12 2.1 Generalità 12 2.2 Caratteristiche costruttive e principi
di funzionamento delle sorgenti luminose
12 2.3 Ausiliari elettrici 15 2.4 Rifasamento della linea d''illuminazione 16 2.5 Comportamento delle sorgenti luminose 17 2.6 Limiti delle correnti armoniche 18 3 Applicazioni 20 3.1 Criteri generali 20 3.2 Dove installare l''illuminazione di emergenza 22 4 Dimensionamento dell''UPS 26 4.1 Criteri di scelta dell''UPS e dimensionamento 26 4.2 Configurazione dei sistemi di alimentazione
centralizzata
32 5 Verifiche periodiche e sistemi
di diagnosi
36 6 Glossario 40 7 Principali norme di riferimento 42 Indice >4 >5 Questa guida dedicata ai gruppi statici di continuità (UPS '' Uninterruptible
Power Supply) nasce con l''obiettivo di fornire a progettisti e installatori
gli elementi di base per scegliere correttamente un UPS sicuro ed affidabile
da integrare e connettere in un sistema di illuminazione di emergenza. La guida non si propone come uno strumento esaustivo dell''argomento,
ma come riferimento che attraverso un linguaggio semplice conduce
lungo un percorso informativo che analizza gli aspetti strutturali dell''UPS,
considerando i parametri di valutazione per i criteri di scelta e di
dimensionamento elettrico in funzione di applicazioni e tipologie di carico.
Si ottiene così un ampio panorama che abbraccia il significato di energia
per l''illuminazione di emergenza, e che tocca anche importanti tematiche
di sicurezza legate alle verifiche periodiche del sistema ed alla diagnostica.
Un glossario ed una sezione con le principali normative di riferimento
completano il documento.
La competenza e l''esperienza messe a disposizione dalle Aziende del
''Gruppo UPS' caratterizzano il contenuto della guida, facendo di questo
volume un supporto affidabile e autorevole per coloro che vogliono
affrontare nel modo corretto le tematiche descritte. La presente guida è parte di una collana che comprende ''Installare l''UPS'
e ''Proteggere l''informatica', manuali dedicati alla scelta e all''installazione
dell''UPS nelle sue diverse applicazioni, e pubblicati dal ''Gruppo UPS' di
AssoAutomazione '' Associazione Italiana Automazione e Misura della
Federazione ANIE (Confindustria). Il Gruppo UPS è costituito dai principali
e più qualificati costruttori di sistemi di continuità, i quali rappresentano
oltre l''80% del mercato interno; attraverso questo tipo di iniziative tali
imprese svolgono una insostituibile opera di diffusione della cultura della
qualità tendente a sensibilizzare l''appropriato utilizzo degli UPS, a totale
beneficio del comparto e dei suoi utilizzatori finali. Uno speciale ringraziamento va al gruppo di esperti il cui lavoro ha reso
possibile questa pubblicazione: ne fanno parte il coordinatore Giulio
Martorelli (Invensys Power Systems), Christian Bertolini (APC), Mauro
Cappellari (Riello UPS), Emiliano Cevenini (Chloride Silectron), Dario Corica
(Aros), Luca Franzan (Socomec Sicon UPS), Chiara Gobbo (Invensys Power
System), Sergio Molinari (ANIE), Mauro Pendezza (Siel), Ivano Vettori
(Aros). Maurizia Cagnola Segretario AssoAutomazione Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS Il gruppo statico di continuità Prima di entrare nel merito della guida, vogliamo riprendere i
concetti di base dei Gruppi di Continuità (UPS), per rendersi
conto della loro importanza, anche nel campo dell''illuminazione,
campo che andremo a discutere in questa guida. Il Gruppo di Continuità funziona da riserva di energia per il sistema
di illuminazione, sia interna che esterna, in caso di black out della
rete. Grazie al tempo di intervento immediato, è in grado di
garantire continuità e sicurezza in ambienti pubblici e in tutti quei
casi in cui è fondamentale la continuità dell''illuminazione, ad
esempio nei porti, negli aeroporti, nelle sale operatorie, sulle
navi, nei locali pubblici, ecc. Per approfondimenti sull''argomento, si suggerisce di consultare
la ''Guida Europea per Gruppi Statici di Continuità' a cura del
CEMEP, che potrete richiedere ai costruttori di UPS associati ad
ASSOAUTOMAZIONE '' Federazione ANIE. I Gruppi di Continuità trovano applicazione in moltissimi settori
dove è necessario garantire continuità e stabilità all''alimentazione
elettrica.
I settori che maggiormente utilizzano sistemi di continuità sono: 1 '' Emergenza e sicurezza (luci di emergenza, allarmi)
2 '' Applicazioni ospedaliere (strumenti e dispositivi elettromedicali)
3 '' Informatica (PC; reti locali (LAN), stazioni di lavoro, server)
4 '' Applicazioni per il networking (data center, centri ISP)
5 '' Telecomunicazioni (dispositivi per la trasmissione)
6 '' Applicazioni industriali (processi, controlli industriali) Questa guida è dedicata interamente al primo settore. >UPS Presentazione Illuminazione di emergenza Per illuminazione di emergenza si intende l''illuminazione destinata
a funzionare quando l''illuminazione ordinaria viene a mancare;
in funzione delle finalità si suddivide in:
a) Illuminazione di sicurezza
b) Illuminazione di riserva a) Illuminazione di sicurezza
L''illuminazione di sicurezza è prevista per permettere l''evacuazione
in sicurezza del locale oppure per garantire di terminare un
processo in corso, potenzialmente pericoloso o di vitale importanza
prima di abbandonare il locale.
L''illuminazione di sicurezza si suddivide in: Illuminazione delle vie e delle uscite di emergenza
Illuminazione di sicurezza che garantisce che le vie di uscita
siano effettivamente identificate e usate con sicurezza quando
il locale è occupato.
Illuminazione di sicurezza deve illuminare la via di emergenza
in modo che possa essere agevolmente seguita fino all''uscita
di emergenza e segnalarla, in maniera tale che sia facilmente
identificabile. Illuminazione antipanico
Illuminazione di sicurezza che funziona per evitare il panico e
che permette alle persone di raggiungere il luogo dove le vie
di esodo possono essere identificate. Illuminazione aree ad alto rischio
Illuminazione di sicurezza che funziona per la sicurezza delle
persone coinvolte in processi potenzialmente pericolosi o
situazioni in cui sia necessario attivare una procedura di
termine processo per la sicurezza degli operatori e degli altri
occupanti. b) Illuminazione di riserva
Illuminazione di riserva consente di continuare l''attività al mancare Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS dell''illuminazione ordinaria. Illuminazione di riserva può essere
utilizzata per vie di uscita e di Emergenza qualora risponda ai
relativi requisiti richiesti. Per fornire energia all''impianto di illuminazione di emergenza
possono essere utilizzati sistemi di energia centralizzati o distribuiti. Sistemi di energia centralizzati
e distribuiti
I sistemi di alimentazione di emergenza si possono suddividere
in due macrocategorie strutturalmente differenti: sistemi
centralizzati e sistemi distribuiti.
I sistemi di emergenza di tipo centralizzato provvedono ad
alimentare tutte le utenze di un impianto da un unico punto. I
sistemi di tipo distribuito sono invece dislocati nell''impianto. Un
impianto con un alto grado di distribuzione ha al limite una
sorgente di alimentazione di emergenza dedicata per ogni utenza.
Un tipico esempio di quest''ultimo sono gli impianti dotati di
lampade di emergenza autoalimentate. Da queste definizioni si
possono trarre due casi estremi: uno nel quale esiste un'unica
sorgente di alimentazione centralizzata (UPS oppure soccorritore)
connessa ad un impianto in bassa tensione che fa giungere la
potenza in continuità a tutti i punti di utilizzo; l''altro costituito da
una quantità di sistemi luminosi, le quali normalmente vengono
alimentate tramite la distribuzione elettrica normale, dotate però
di accumulatori di energia propri. Tra queste due posizioni
estreme esistono una serie di possibili soluzioni alternative, con
differenti gradi di centralizzazione/distribuzione dei sistemi di
potenza elettrica rispetto agli utilizzatori. Il principale vantaggio
della distribuzione dei sistemi con propria riserva di energia
deriva direttamente dalla distribuzione stessa: esse sono meno
sensibili ai possibili guasti o aperture di protezioni che possono
verificarsi nell''impianto elettrico. Inoltre, l''installazione risulta
particolarmente semplice e flessibile, mentre la manutenzione
ed il controllo dell''efficienza dei sistemi distribuiti risultano onerosi L''energia per l''illuminazione
di emergenza
>7 >6 1 .2 Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS e complessi (non va dimenticato che la mancanza di manutenzione
è spesso una delle cause principali di malfunzionamento degli
impianti). L''alimentazione centralizzata richiede una separazione tra
impianto elettrico normale e privilegiato (in continuità); tale impianto
privilegiato dovrà connettere la sorgente di alimentazione con ogni
punto di utilizzo (lampade non autoalimentate). Ogni problema che si
presenti nell''impianto elettrico privilegiato può ripercuotersi direttamente
sulla disponibilità dei sistemi luminosi. Tale probabilità può comunque
essere ridotta attraverso una attenta progettazione dell''impianto,
realizzando la selettività delle protezioni (imposta dalla CEI 64-8, art.
563.3), e avvalendosi al meglio degli strumenti normativi disponibili.
L''utilizzo di sorgenti centralizzate permette l''impiego delle sorgenti di
illuminazione ordinaria anche come illuminazione di emergenza, creando
circuiti dedicati: questa caratteristica può essere agevolmente sfruttata
nei siti industriali ad ampia superficie coperta, ed anche, ad esempio,
nei luoghi di particolare interesse storico ed artistico. I sistemi
centralizzati presentano un''affidabilità molto superiore rispetto a quelle
locali. La manutenzione del sistema centralizzato risulta sicuramente
più efficiente; è inoltre possibile trasferire la responsabilità della stessa
al fornitore dell''apparato, tramite opportuni sistemi di monitoraggio
continui, ponendo in essere contratti che obbligano il fornitore al
rispetto di precise prestazioni di efficienza del servizio di manutenzione.
Si ricorda inoltre che negli impianti centralizzati di alimentazione per
illuminazione di emergenza, gli UPS (o i soccorritori) devono rispondere
alla norma europea EN 50171 '' Central power supply systems' (sistemi centralizzati per alimentazione dei servizi di sicurezza). In sintesi, la
scelta tra un sistema centralizzato o distribuito dipende, oltre che
dalle usuali valutazioni tecnico-economiche, anche da una corretta
valutazione del rischio (probabilità di indisponibilità del servizio per
l''ammontare del danno provocato in caso di indisponibilità), la quale
non può prescindere da una
corretta valutazione delle condizioni di installazione. Architetture per sistemi
di alimentazione centralizzata
La scelta di un sistema statico di continuità centralizzato, dedicata
all''alimentazione di utenze critiche, può orientarsi in differenti
direzioni, funzionali alla affidabilità e disponibilità richiesta. La
flessibilità di configurazione delle strutture UPS permette di
applicare in maniera attenta le architetture più idonee alle
richieste del carico. Si individuano di seguito alcune delle più
comuni ed utilizzate architetture UPS, al variare della ridondanza
di alimentazione: UPS unico, unica linea di uscita
sistema parallelo di 2 o più UPS (sistema ridondante)
UPS modulare con ridondanza interna
due sistemi di UPS indipendenti con linee diverse ed STS
nella distribuzione verso il carico 1. Un UPS unico è una buona soluzione di alimentazione
centralizzata, escludendo i casi in cui è alta la criticità dei carichi
da alimentare. La soluzione UPS unico dipende, in termini di
affidabilità (MTBF - Mean Time Between Failure -), dall'affidabilità
dell'UPS stesso. 2. Creare ridondanza di sistema significa aumentare l'affidabilità
e disponibilità complessiva. Utilizzare due o più UPS in parallelo
tra loro, mantenendo un'unica linea di distribuzione, è uno dei
sistemi tradizionalmente più utilizzati per avere maggiori garanzie L''energia per l''illuminazione di emergenza 1 >8 >9 1 .3 Out Distribuzione UPS   In Contro - Accuratezza di progetto (parte impiantistica)
- Minore flessibilità
- Unica distribuzione elettrica Sistema centralizzato
Pro
- Alto livello di affidabilità
- Ridotte operazioni di manutenzione
- Diagnostica efficace di alimentazione in continuità. In questo caso il punto critico
risulta essere la linea di alimentazione del carico. I paralleli di
UPS possono essere di tipo centralizzato (commutatore statico
comune esterno agli UPS) o distribuito (commutatore statico
interno al singolo UPS). 3. Alternativa al parallelo di UPS é utilizzarne uno solo (UPS
modulare) che sia però intrinsecamente ridondante. Si tratta
di un UPS composto da moduli standard funzionanti in ridondanza
fra loro, in modo che il sistema continui a funzionare anche in
caso di guasti. Questa soluzione presenta semplicitá di cablaggio,
comunicazione, ingombro e manutenzione di 1 UPS singolo. 4. ' possibile creare la ridondanza di distribuzione utilizzando dei
commutatori statici di sistema (STS) per selezionare la migliore
sorgente per il carico. Questi STS possono essere installati a
vari livelli della distribuzione, preferibilmente in maggior numero
per ogni sezione di impianto. Out Distribuzione  In UPS modulare
con ridondanza interna Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS L''energia per l''illuminazione di emergenza 1 >10 >11 Out 1 Distribuzione 1 UPS 1A   In UPS 2A Out 2 Distribuzione 2 UPS 1B   In UPS 2B STS 1 Utenze 1 STS 2 Utenze 2 STS n Utenze n Out Distribuzione UPS 1   In UPS n Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS la funzione di provvedere all''alimentazione. Il principio di
funzionamento consiste nell''emissione di radiazioni luminose dal
filamento portato all''incandescenza mediante il passaggio di
corrente elettrica. Lampade ad alogeni
Le lampade alogene si suddividono in:
- lampade a tensione di rete 230 Vac
- lampade a bassissima tensione 6-12-24 Vac
A differenza delle sorgenti ad incandescenza, le lampade ad
alogeni sono costituite da un bulbo in quarzo all''interno del quale
sono contenuti, oltre al normale gas di riempimento ed al
filamento, gas alogeni quali iodio o bromo, aventi la duplice
funzione di aumentarne notevolmente la durata e l''efficienza
luminosa. Il principio di funzionamento è analogo a quello delle
lampade ad incandescenza. Lampade a fluorescenza
Le lampade a fluorescenza sono costituite da un tubo di vetro
contenente alcune particelle di mercurio metallico unitamente
a gas quali Argon o Kripton Xenon o Neon, provvisto alle due
estremità di elettrodi di tungsteno avvolti in spirale multipla; la
superficie interna del tubo è rivestita di speciali sostanze chimiche
dette polveri fluorescenti.
Il principio di funzionamento consiste nell''emissione di radiazioni
ultraviolette, mediante il passaggio della corrente di scarica nel
tubo, che vengono trasformate in radiazioni luminose dalle polveri
fluorescenti. Lampade a vapori di mercurio
Le lampade a vapori di mercurio sono costituite da un tubo di
scarica, o bruciatore, in quarzo posto all''interno di un bulbo di
vetro rivestito internamente di polveri fluorescenti e chiuso
mediante singolo attacco avente la funzione di consentire
l''alimentazione della sorgente luminosa.
Il tubo di scarica, contenente mercurio ed argon alla pressione
compresa tra 0,1 e 2,5 MPa, è provvisto alle estremità di due
elettrodi principali, costituiti da un filamento di tungsteno, Generalità Gli apparecchi per l''illuminazione di emergenza sono classificati in: non permanenti
permanenti Nel primo caso la lampada si accende solo in caso di assenza
dell''alimentazione da rete e, quindi, qualora si verifichi la mancanza
dell''illuminazione ordinaria.
Nel secondo caso la lampada risulta essere alimentata qualora
sia richiesta l''illuminazione ordinaria o d''emergenza.
L''illuminazione di emergenza può essere realizzata con differenti
tipologie di apparecchi le cui sorgenti luminose possono essere
sostanzialmente suddivise in: ad incandescenza
ad alogeni
a fluorescenza
a vapori di mercurio
a vapori di sodio a bassa pressione
a vapori di sodio ad alta pressione
ad alogenuri metallici Le sorgenti luminose elencate sono realizzate in molteplici modelli
che si differenziano tra loro in funzione delle caratteristiche
elettriche, dimensionali e fotometriche; di seguito sono elencate
le principali caratteristiche costruttive. Caratteristiche costruttive e principi di
funzionamento delle sorgenti luminose
Lampade ad incandescenza
Le lampade ad incandescenza tradizionali sono costituite da un
filamento di tungsteno, a semplice o doppia spiralizzazione, posto
all''interno di un bulbo di vetro chiuso mediante l''attacco avente Tipologie di sorgenti luminose 2 .1 >12 >13 2 .2 unitamente ad un elettrodo ausiliario avente la funzione di avviare
l''innesco. Il principio di funzionamento è praticamente
analogo a quello delle lampade a fluorescenza. Lampade a vapori di sodio a bassa pressione
Le lampade a vapori di sodio a bassa pressione sono costituite da
un tubo di scarica piegato ad U racchiuso da un involucro di vetro
a doppia parete, nel cui interno viene fatto il vuoto, chiuso mediante
singolo attacco avente la funzione di consentire l''alimentazione della
sorgente luminosa. Il tubo di scarica contenente sodio alla pressione
di 0,5 Pa unitamente al gas Neon e ad una piccola quantità di
Xenon, presenta alle estremità due elettrodi costituiti da filamento
di tungsteno.
Il principio di funzionamento consiste nel generare una luce
monocromatica gialla (555 nm) mediante il passaggio della
corrente di scarica nel bruciatore. Lampade a vapori di sodio ad alta pressione
Le lampade a vapori di sodio ad alta pressione sono costituite
da un tubo di scarica in ossido di alluminio sinterizzato posto
all''interno di un bulbo di vetro chiuso mediante singolo o doppio
attacco avente la funzione di consentire l''alimentazione della
sorgente luminosa. Il tubo di scarica contiene un''amalgama di
sodio-mercurio (ad una pressione che può variare da 10kPa a
95kPa) ed un gas di innesco e presenta alle estremità due
elettrodi costituiti da filamento di tungsteno.
Il principio di funzionamento consiste nel generare un''emissione
di radiazioni visibili, la cui distribuzione spettrale è in funzione
della pressione all''interno del bruciatore (da giallo paglierino a
luce bianca), mediante il passaggio della corrente di scarica nel
bruciatore. Lampade ad alogenuri metallici
Le lampade ad alogenuri metallici sono costituite da un tubo
discarica in quarzo o in materiale ceramico posto all''interno di
un bulbo di vetro chiuso mediante singolo o doppio attacco
avente la funzione di consentire l''alimentazione della sorgente Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS Tipologie di sorgenti luminose 2 14 >15 luminosa. Il tubo di scarica, che presenta alle estremità due
elettrodi costituiti da filamento di tungsteno, contiene, oltre al
mercurio, alogenuri metallici quali tallio, indio, disprosio, olmio,
tullio, ecc., al fine di colmare quelle zone dello spettro ove il
mercurio non presenta linee di emissione. Il principio di
funzionamento consiste nel generare l''emissione di radiazioni
visibili con buone caratteristiche cromatiche mediante il passaggio
della corrente di scarica nel bruciatore. Ausiliari elettrici Per consentire l''accensione ed il funzionamento, la maggior parte
delle sorgenti luminose necessitano di specifici ausiliari elettrici
quali: trasformatori, di tipo ferromagnetico o elettronico, per le
lampade ad alogeni a bassissima tensione che hanno la funzione
di ridurre la tensione di rete al valore nominale della lampada
(6-12-24 V). alimentatori induttivi, di tipo ferromagnetico o elettronico, per
le lampade a fluorescenza e a scarica che hanno la funzione
di limitare la corrente al valore nominale della sorgente
luminosa. Gli alimentatori induttivi di tipo ferromagnetico
generano perdite che possono essere quantificate intorno al
10-15% della potenza nominale (espressa in W) delle lampade
ad essi collegate. starter per le lampade a fluorescenza; hanno la funzione di
creare una sovratensione istantanea (800-900 V) che
provoca l''innesco della scarica all''interno della lampada. accenditori per le lampade a scarica hanno la funzione di
generare una tensione elevata (valori da 0,6kV a 5kV) ai capi
della lampada, per innescare la scarica all''interno della stessa. Gli ausiliari elettrici sono in genere collocati all''esterno delle
lampade e all''interno degli apparecchi d''illuminazione. 2 .3 Comportamento delle sorgenti luminose Per poter stabilire i corretti criteri di scelta e dimensionamento
degli UPS, è necessario conoscere il comportamento delle
sorgenti luminose; in particolare bisogna prestare attenzione
alle fasi di accensione a freddo e/o di riaccensione a caldo delle
lampade. Per maggiore chiarezza espositiva e comprensione,
nella tabella 1/grafico 1 è riportato quanto segue: tipo di lampada tipo di alimentatore (se necessario)
transitorio d''inserzione a freddo (t1)
transitorio d''avviamento a regime (t2)
fattore di potenza
buco di rete ammesso
possibilità di riaccensione a caldo Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS Rifasamento della linea d''illuminazione Negli impianti di illuminazione ove siano installati apparecchi dotati
di lampade a fluorescenza/scarica e alimentatori di tipo
ferromagnetico, è necessario rifasare la corrente in modo da
avere valori di cos' superiori a 0,9. Il rifasamento, realizzato
mediante l''utilizzo di rifasatori (capacità) può essere effettuato
in due modi mediante: rifasatore singolo, posto all''interno dell''apparecchio di
illuminazione, per il singolo punto luce
rifasatore multiplo, posto a valle del gruppo di continuità, per
più punti luce non rifasati. Tipologie di sorgenti luminose 2 >16 >17 2 .4 2 .5 (1) con valori della corrente di picco (o d'inserzione) comunque inferiori a quelli di tabella
(2) salvo l'impiego di accenditori speciali per pochi tipi di lampada
(3) la durata del transitorio di inserzione varia da 1 ms per l'incandescenza a 0,4 s per la fluorescenza elettronica, in media circa 3 ms
(4) il rifasamento è assimilabile ad un corto circuito iniziale limitato dall'impedenza dell'UPS in uscita Tabella 1/grafico 1 Valori indicativi, con particolare riferimento alle Norme CEI EN sulle lampade
ed ai cataloghi. Per maggiori dettagli richiedere infromazioni ai relativi produttori: Ip/In Imax/In In 0 t t1 t2 I Transitorio d'inserzione a freddo t1(3) Corrente di picco/In Corrente ma ssima/In Durata incandescenza/alogeni == 15 <15 <70 ms 1 qualsiasi sì (1) magnetico 15 <2 <1s >0.95 ind "" elettronico 20 <2 <1s >0.97cap "" magnetico rifasato 20 (4) <2 <5s >0.9 ind "" magnetico non rifasato 15 <2 <5s 0.35-0.45 ind "" elettronico (lineari) 17 <2s >0.9 cap "" elettronico (compatte) 20 <1s 0.5-0.6 cap "" magnetico rifasato <2 <4min >0.9 ind <2ms no (2) magnetico non rifasato 20 <2 <4min 0.4-0.6 ind <2ms no (2) elettronico <150W 15 <1 <4min >0.9 cap <20ms no (2) magnetico rifasato <2 <7min >0.9 ind <2ms no magnetico non rifasato 15 <2 <7min 0.4-0.5 ind <2ms no vapori di mercurio a.p. magnetico rifasato <1.6 <12min >0.9 ind <5ms no Fattore di potenza alogenuri metallici sodio alta pressione a fluorescenza Buco di rete ammesso Riaccensione a caldo alogeni a bassissima
tensione Tipo di lampada Tipo di alimentatore <1 <1 Transitorio d'avviamento a regime t2 20 (4) 20 (4) 20 (4) sì (1)
sì (1) sì (1)
sì (1)
sì (1)
sì (1) Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS Di seguito sono riportate le definizioni di quanto indicato in tabella 1
e nel grafico 1 transitorio d''inserzione a freddo (t1): intervallo di tempo che
intercorre dall''atto della chiusura del circuito di alimentazione
al raggiungimento del valore della corrente di picco della
lampada transitorio di avviamento a regime (t2): intervallo di tempo
che intercorre dall''atto della chiusura del circuito di alimentazione
al raggiungimento dei valori nominali di corrente, tensione e
potenza della lampada corrente di picco (o d''inserzione) a freddo (I picco): massimo
valore della corrente quando la lampada viene alimentata per
funzionare nel modo normale corrente massima di avviamento a regime (I max): valore
efficace massimo della corrente assorbita dalla lampada prima
di funzionare nel modo normale buco di rete ammesso: breve interruzione dell''alimentazione,
causata da transitori, che non pregiudica il funzionamento
della lampada Limiti delle correnti armoniche I limiti delle correnti armoniche degli apparecchi d''illuminazione
sono indicati nella norma CEI-EN 61000-3-2. (CEI 110-31)
punto 7.3.1. Apparecchi di illuminazione, come segue: Limiti per apparecchi di illuminazione e dispositivi variatori di luce
(apparecchiature di classe C) Apparecchi di illuminazione
a)
Potenza attiva di ingresso maggiore di 25W.
Per gli apparecchi di illuminazione con potenza attiva di ingresso maggiore di 25W, le correnti armoniche non devono superare
i limiti relativi indicati in Tab.2 b) Potenza attiva di ingresso minore o uguale a 25W.
Gli apparecchi di illuminazione con potenza attiva di ingresso
minore o uguale a 25W devono essere conformi a queste
prescrizioni:
1) le correnti armoniche non devono superare i limiti proporzionali
alla potenza di Tab.3, colonna 2.
2) la corrente armonica di ordine 3, espressa come percentuale
della corrente fondamentale, non deve superare l''86% e quella
di ordine 5 non deve superare il 61%; inoltre, la forma d''onda
della corrente di ingresso deve essere tale che inizi a circolare
a 60° della sinusoide o prima, abbia l''ultimo picco (se ci sono
diversi picchi per semiperiodo) a 65° o prima e non smetta di
circolare prima di 90°, dove si assume che il passaggio per lo
zero della tensione di alimentazione fondamentale sia a 0°. Tipologie di sorgenti luminose 2 >18 >19 2 .6 Tabella 2 Ordine armonico (n)

3
5
7
9
11
13'n'39
(solo armoniche dispari) Corrente armonica massima
ammessa per watt (mA/W
)
3,4
1,9
1,0
0,5
0,35
3,85/n Corrente armonica
massima ammessa (A)
2,30
1,14
0,77
0,40
0,33
Vedi Tab.1 norma CEI 110-31 Tabella 3 Ordine armonico (n) Corrente armonica massima ammessa espressa
in percento della corrente di ingresso alla frequenza
fondamentale (%)
2 2 3 30 ␭ 5 10 7 7 9 5 11'n'39 3 (solo armoniche dispari) ␭ è il fattore di potenza del circuito Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS Criteri generali L''illuminazione di emergenza è necessaria in tutti gli ambienti
(locali, aree o luoghi '' vedi paragrafo seguente 3.2 ) in cui la
mancanza di luce (naturale o artificiale) possa costituire pericolo
per i presenti .
In particolare essa si applica a: - vie di uscita e relativa segnalazione di sicurezza;
- locali destinati a servizio elettrico, a gruppi generatori di emergenza ed a quadri di distribuzione principali dell''alimentazione
ordinaria e di sicurezza - locali macchine per ascensori
- centrali di climatizzazione
- centri di elaborazione dati
- cucine L''alimentazione di emergenza può essere comunque prevista
per altre apparecchiature di sicurezza (vedi DM 18/9/2002),
quali ad esempio:
- sistemi automatici di rilevazione, di allarme e di estinzione degli incendi - sistemi di cercapersone e di chiamata
- ascensori destinati a funzionare in caso di incendio
- sistemi di ventilazione per estrazione fumi
- sistemi di segnalazione di sicurezza e di monossido di carbonio
- apparecchi elettromedicali diversi
- impianti di sicurezza per particolari edifici, ad esempio in aree ad alto rischio, sipari di sicurezza, ecc. Le caratteristiche prestazionali dell''impianto di illuminazione di
emergenza, con particolare riferimento alle Norme UNI-EN
1838, CEI 64-8/7-V2, CEI-EN 60598-2-22 e DLgs 493/96
sono:
- illuminamento: 2, 5 e 15 lx (sicurezza)
- intervento: 0 - 0,15 - 0,5 -15 e oltre 15 s
- autonomia: da 30 min a 24h
- tempo di ricarica della batteria (per raggiungere l''autonomia richiesta): da 2h a 24h. Dette grandezze sono specificate nel seguito, tenendo conto
delle deviazioni italiane alla EN 1838. Sicurezza e sfollamento
Questa illuminazione ha lo scopo di provvedere il necessario
illuminamento nei locali e nelle vie di sfollamento attraverso
percorsi identificabili mediante la segnaletica normalizzata
L''illuminamento mantenuto (minimo di esercizio) non deve risultare
inferiore a 5 lx ad 1 m dal pavimento, in qualsiasi punto del
percorso e in corrispondenza delle uscite.; il grado di uniformità
(massimo/minimo) deve essere pari o minore di 40.
Anche l''illuminamento della attrezzature antincendio e del posto
di primo soccorso, se in zone diverse dalle vie di sfollamento,
non deve risultare inferiore a 5 lx.
L''impianto deve entrare in funzione entro 0,5 s dalla mancanza
dell''illuminazione ordinaria e raggiungere il 50% del valore suddetto
entro 5s; il 100% entro 1 min.
Anche la segnaletica deve essere adeguatamente illuminata, se
internamente, con un livello di luminanza pari o superiore a
2 cd/m 2 nella direzione di osservazione; e deve raggiungere il 50% del valore suddetto entro 5s, il 100 % entro 1 min.
Autonomia: da 30 min. a 3 ore, in genere 1 ora (specificata nel
seguito).
Ricarica: da 2 a 24h.
Lampade tipiche: ad alogeni monoattacco ELV 10 W, fluorescenti
monoattacco 9-11-24 W, fluorescenti a doppio attacco 6-8-18-
36-58 W. Antipanico
Questa illuminazione ha lo scopo di provvedere un minimo di
visibilità in zone particolarmente ampie (oltre 60 m 2) ed in quelle attraversate da vie di sfollamento.
L''illuminamento mantenuto non deve risultare inferiore a 2 lx ad
1m dal pavimento, in qualsiasi punto dell''ambiente; grado di
uniformità massimo/minimo pari o minore di 40.
L''impianto deve entrare in funzione entro 0,5 s dalla mancanza
dell''illuminazione ordinaria e raggiungere il 50% del valore
suddetto entro 5s; il 100% entro 1 min. Applicazioni >20 >21 3 .1 Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS - alto rischio (per macchine utensili in movimento, sostanze pericolose)
- riserva (eventuale)
- autonomia 1h
- ricarica 24h Locali di spettacolo e trattenimento, con oltre 100 presenti
(DM 19.8.96, Circolare 79 del 27.8.71; Circolare 26 /1951):
- sfollamento
- antipanico(eventuale)
- autonomia 1h
- ricarica 12h Alberghi, pensioni, motel, dormitori e simili, con oltre 25 posti
letto (DM 9.4.94):
- sfollamento
- antipanico (eventuale)
- autonomia 1h
- ricarica in 12h Scuole di ogni ordine, grado e tipo, con oltre 100 presenti (DM
26.8.92):
- sfollamento
- autonomia 30'' min.
- ricarica 12h Locali di esposizione e/o vendita, con superficie lorda superiore a
400 m2, comprensiva dei servizi e depositi (DM 8.3.85):
- sfollamento
- intervento entro 0,5 s
- autonomia 1h
- ricarica 24h Stazioni sotterranee di ferrovie, metropolitane e simili (DM
11.1.88)
- sfollamento
- intervento entro 3s (medio)
- autonomia 1h - ricarica 24h >22 >23 Autonomia: discrezionale, fino alla cessazione del rischio.
Ricarica: 24 h.
Lampade tipiche: fluorescenti doppio attacco 36-58 W. Alto rischio
Questa illuminazione ha lo scopo di consentire l''attuazione delle
procedure di messa in sicurezza delle persone coinvolte in
operazioni potenzialmente pericolose.
L''illuminamento mantenuto non deve essere inferiore al 10%
di quello ordinario e comunque a 15 lx; con grado di uniformità
massimo/minimo pari o minore di 40.
L''impianto deve essere di tipo permanente o raggiungere il
valore previsto (regime) entro 0,5 s.
Autonomia: discrezionale, fino alla cessazione del rischio.
Ricarica: come sopra.
Lampade tipiche: a incandescenza e ad alogeni. Riserva
Questa illuminazione ha lo scopo di consentire la prosecuzione
dell''attività ordinaria, al fine di evitare il danno economico
derivante dalla sua interruzione.
Essa deve essere realizzata in base alle singole necessità, quindi
con valori di illuminamento, di autonomia e di ricarica discrezionali.
Lampade tipiche: fluorescenti e ad alta intensità di scarica
(alogenuri, sodio, mercurio). Dove installare l''illuminazione
di emergenza
Quando nelle applicazioni sotto elencate sono richiamati riferimenti
legislativi, l''illuminazione di emergenza (sfollamento, antipanico,
alto rischio) assume carattere prioritario. Luoghi di lavoro (DPR 547/55 e DLgs 626/94)
- sfollamento
- antipanico (eventuale) 3 .2 Applicazioni 3 Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS Navi (Solas 74/83, DM 9.4.94)
- sfollamento
- autonomia 3h
- ricarica 12h Ascensori e montacarichi (DM 14.6.89; UNI EN 81)
- sfollamento (1W)
- autonomia 1h
- ricarica 24h (presunta) Impianti sportivi (DM 18.3.86;UNI 9316)
- sfollamento (10 % sul campo e vie di sfollamento)
- autonomia 1h
- ricarica 2h Altri luoghi (raccomandata nelle aree di uso comune di bar,
negozi, chiese, caserme, abitazioni con impianti di domotica)
- sfollamento
- intervento entro 0,5s
- autonomia 30'' min
- ricarica 24h ' in elaborazione presso il Ministero dell''Interno un decreto inteso
a razionalizzare e unificare le citate caratteristiche dell''illuminazione
di emergenza. >24 >25 Case di riposo, ospizi, carceri, asili e simili ( DM 8.3.85; DM
9.4.94)
- sfollamento
- intervento entro 0,5s
- autonomia 1h
- ricarica 12h Locali ad uso medico (DM 5.8.77, DM 8.3.85,
DM 18/9/2002, CEI 64-8/7 V2)
- sicurezza
- intervento entro 0,5 s (sala parto, per endoscopie, anestesia, chirurgia, di preparazione, per ingessature, di risveglio, per
cure intensive, per angiografia, prematuri) - autonomia 3h riducibile ad 1h se commutabile su gruppo elettrogeno, 2h - ricarica 6h '' 12h
- intervento fra 0,5 e 15 s (camere di degenza e tutte le rimanenti sale) - autonomia 1h '' 2h
- ricarica 12h Abitazioni di altezza superiore a 24 m (DM 16.5.87n. 246; CEI
64-50)
- sfollamento (aree di uso comune, obbligatoria oltre i 24m)
- antipanico (in grandi aree di uso comune)
- autonomia 1h
- ricarica 24h Edifici pregevoli per arte e storia (DM 8.3.85)
- sfollamento
- autonomia 1h
- ricarica 24h Musei, biblioteche, archivi, gallerie, collezioni (DPR 569/92 e
DPR 418/95)
- sfollamento (nelle sale pubbliche)
- autonomia 1h
- ricarica 24h Applicazioni 3 Criteri di scelta dell''UPS
e dimensionamento
La potenza del carico
Parametro fondamentale per il dimensionamento dell''UPS è la
potenza del carico da alimentare, data dalla somma delle potenze
delle singole apparecchiature.
Laddove è possibile, è importante fornire al costruttore i valori
di potenza apparente (in VoltAmpere) e il fattore di potenza
(cos') del carico poiché gli UPS vengono progettati per fornire
una potenza apparente e una potenza attiva (in Watt) nominali.
Normalmente gli UPS vengono dimensionati per carichi a cos'
0.7 o 0.8. Per valori diversi da tali parametri, sarà necessario
sovradimensionare l''UPS. La corrente di spunto del carico
Detta anche corrente ''di spunto' o ''di picco', è il parametro
più critico dei carichi utilizzati nell''emergenza e incide molto
nel dimensionamento.
Come si evince dalla tabella 1 del capitolo 2, carichi quali le
lampade per l''emergenza, possono assorbire correnti di spunto
molto superiori a quelle nominali. Nel dimensionamento dell''UPS,
sarà necessario tener conto di tale parametro.
Supponiamo che un carico di lampade da 1000VA, assorba
una corrente di spunto di 7 volte superiore alla nominale
(7000VA).
Da considerare che l''UPS può sopportare un sovraccarico
(normalmente del 150% massimo) per un tempo superiore
alla durata dello spunto di corrente.
L''UPS andrà quindi dimensionato sulla potenza di picco, divisa
per la sua capacità di sovraccarico: Dove:
''i Pi = sommatoria delle potenze di picco Is/In = corrente di sovraccarico sul valore di corrente nominale Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS >26 >27 4 .1 Potenza UPS = ''i Pi Is/In Per l''esempio citato:
Potenza del UPS = 7000/1.5 = 4.667 VA Esprimendo la formula: Potenza UPS = Potenza di spunto del carico Capacità di sovraccarico dell''UPS Da considerare che negli UPS provvisti di una linea di By-pass
(modo con commutazione o modo senza interruzione con
by-pass) sarà la linea stessa ad alimentare lo spunto di corrente
(il by-pass viene normalmente dimensionato per supportare gli
spunti di corrente per un valore sull''ordine di 10 volte la corrente
nominale per 100ms). Questo sarà ovviamente possibile, se, al momento di alimentare
lo spunto di corrente del carico che determinerà la commutazione
dell''UPS sulla linea di by-pass, la rete a monte sarà presente
(condizione da verificare per ogni applicazione). L''autonomia richiesta
L''autonomia richiesta al sistema dipende dal contesto di installazione
e dall''applicazione e può variare a seconda della configurazione
di impianto (la presenza o meno di gruppo elettrogeno, è
importante nella scelta dell''autonomia). Il tempo di autonomia
può variare a seconda delle disposizioni di legge che prescrivono
tempi diversi a seconda dell''applicazione (vedi capitolo 3). Il tempo di intervento
Il tempo di intervento massimo dell''UPS viene prescritto dalla
legge, come riportato al paragrafo 3.2. Il rifasamento
Alcuni dispositivi per l''illuminazione, presentano un assorbimento
con fattore di potenza (cos') ridotto (0.3/0.4).
In questi casi, si interviene sull''impianto o sul corpo illuminante
stesso, tramite dispositivi di rifasamento. Anche in questi casi
sarà necessario dimensionare l'UPS in base alla corrente di 4 Dimensionamento dell''UPS Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS Dimensionamento dell''UPS >28 >29 4 spunto totale. L''epo (emergency power off)
Non è prevista la possibilità di interrompere il funzionamento
dell''UPS da pulsante remoto di emergenza (il classico arresto
di emergenza alla portata dei VVFF). Per l''arresto dell''UPS, dovrà
essere predisposto un dispositivo locale specifico (a bordo
macchina o nel locale specifico di installazione dell''UPS). La configurazione
a)
Modo con commutazione. Il modo con commutazione, consente
vantaggi nei rendimenti, più elevati poiché nel funzionamento
normale (con rete presente) parte dell''elettronica è spenta
(l''inverter). Tale tecnologia prevede un tempo di commutazione
alla mancanza rete, non sempre compatibile con le utenze da
alimentare (alcune lampade non consentono tempi di interruzione
troppo lunghi). b) Modo senza interruzione: modalità che permette l''alimentazione
di tutte le tipologie di carico c) Modo con commutazione e dispositivo supplementare di
manovra per il trasferimento centrale del carico: modalità
consigliata per l''alimentazione di luci di emergenza unicamente
quando la rete di alimentazione è assente e non è possibile
disporre dell''illuminazione ordinaria. d) Modo con commutazione e dispositivo supplementare di
manovra per il trasferimento parziale del carico: modalità
consigliata per l''alimentazione di carichi che necessitano di
disporre continuamente di alimentazione (illuminazione ordinaria,
ma anche le apparecchiature informatiche o altro carichi sensibili
che vanno protetti dall''assenza di alimentazione) e di carichi da
alimentare unicamente alla mancanza rete (segnalazioni indicanti
le vie di fuga). Come prescrive la normativa, le due linee (una sempre alimentata
e una alimentata solo in assenza rete) devono essere separate
alla sorgente in quanto la linea dedicata alle luci di emergenza
deve essere sempre dedicata e separata da quella ordinaria. La parzializzazione dei carichi
La taglia dell''UPS dovrà essere scelta in base alle sovracorrenti,
precedentemente descritte, presenti nella fase di accensione
delle lampade. Nella pratica, l''impatto di tali sovracorrenti sulla sorgente di
alimentazione, può essere notevolmente limitato tramite la
parzializzazione dei carichi che prevede l''accensione sequenziale
delle varie utenze. Le utenze dovranno essere divise in modo che
la loro accensione sia ritardata. Ovviamente, tutte le utenze dovranno
avviarsi nell''arco del tempo permesso dalla normativa, quindi, il
tempo di ritardo dovrà essere contenuto (da 10 a 100 msec a
seconda del numero di utenze da accendere in sequenza). La parzializzazione dei carichi permette di contenere il
sovradimensionamento dell''UPS ad un valore di 2/3 volte quello
dei carichi da alimentare. Tabella di dimensionamento per UPS:
Riportiamo in sintesi, le informazioni necessarie alla definizione
del dispositivo UPS più adatto a seconda dell''entità e della tipologia
di carico da alimentare: Sistema di alimentazione disponibile: trifase con neutro/trifase senza neutro/monofase
Sistema di alimentazione del carico (monofase/trifase)
Potenza del carico da alimentare
Fattore di potenza del carico (se disponibile)
Tipologia di carico (lampade ai vapori di sodio,..)
Presenza di circuiti di rifasamento
Autonomia richiesta
Configurazione (singola/parallela) Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS >30 >31 Dimensionamento dell''UPS * La normativa di prodotto per gli UPS CEI EN 62040-3 che definisce: metodi di specifica delle prestazioni e prescrizioni di
prova, prescrive per la classificazione dell''UPS, un codice ad 8
caratteri laddove:
I primi tre caratteri ne definiscono le caratteristiche dell''uscita
(VI/VFD/VFI) I due caratteri successivi definiscono la forma d''onda di uscita
(YY=onda sinusoidale; XX=onda non sinusoidale) I tre caratteri successivi definiscono la prestazione dinamica di
uscita (1,2,3)
- classe 1: funzionamento continuo
- classe 2: intervento dopo 1 ms
- classe 3: intervento dopo 10 ms Con riferimento alla tabella di cui sopra: VI: Voltage Independent. Trattasi di UPS che fornisce all''uscita
una forma d''onda stabilizzata in tensione, ma non in frequenza YY: trattasi di UPS con forma d''onda di uscita sinusoidale XX: trattasi di UPS con onda non sinusoidale 222: trattasi di UPS che nelle seguenti condizioni di funzionamento:
- nel cambiamento del modo di funzionamento
- con variazione del carico lineare
- con variazione del carico non lineare presentano una variazione della tensione di uscita che rientra
nelle tolleranze entro tempi brevi (<1ms) 333: trattasi di UPS che nelle seguenti condizioni di funzionamento:
- nel cambiamento del modo di funzionamento
- con variazione del carico lineare
- con variazione del carico non lineare presentano una variazione della tensione di uscita che rientra
nelle tolleranze entro tempi di durata importante (>10ms) Caratteristiche dinamiche - tipologia di UPS da utilizzare a
seconda della tipologia di carico (con riferimento alla normativa
CEI EN 62040-3)
Tipo di
lampada
Incandescenza
a alogeni
Alogeni ELV Fluorescente Fluo lineare
Fluo compatta
Alogenuri Buco di rete
ammesso
qualsiasi qualsiasi
qualsiasi
qualsiasi
qualsiasi
qualsiasi
qualsiasi
<2ms
<2ms
<20ms Caratteristiche
dell''uscita
VI VI
VI
VI
VI
VI
VI
VI
VI
VI Forma
d''onda**
YY XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX Prestazione
dinamica***
333 222
222
222
222
222
222
222
222
333 magnetico rifasato
magnetico non rif.
magnetico rifasato Sodio a.p. Mercurio a.p. <2ms
<2ms
<5ms VI
VI
VI XX
XX
XX 222
222
222 Tipo di alimentatore == magnetico
elettronico
magnetico rifasato
magnetico non rif.
elettronico
elettronico
magnetico rifasato
magnetico non rif.
elettronico (<150W) 4 Configurazione dei sistemi
di alimentazione centralizzata
Riportiamo di seguito le configurazioni previste dalla normativa
EN50171 per le alimentazioni centralizzate dedicate all''emergenza
(CSS: Central Supply Systems). Quando un UPS viene utilizzato
per alimentare tali sistemi essenziali di sicurezza, esso deve
essere conforme alla EN50091-1, alle sue relative Parti e alle
prescrizioni aggiuntive della presente Norma.
Sono esclusi i sistemi di alimentazione per gli allarmi antincendio
di cui alla EN54. Tipi di sistemi di alimentazione centralizzata
La normativa riconosce vari sistemi di alimentazione centralizzata.
In generale vengono definite due diverse modalità di alimentazione,
cioè il modo con commutazione e il modo senza interruzione.
La differenza principale risiede nel tempo di risposta (commuta-
zione). Nel modo con commutazione, il tempo di risposta non
deve superare 0,5s, mentre nel modo senza interruzione,
l''alimentazione è permanente, così che non si ha alcun tempo
di risposta.
Il carico, il livello di carica e la capacità della batteria determinano
la durata nominale in caso di guasto dell''alimentazione. a) Modo senza interruzione
In questo caso il carico viene continuamente alimentato dal
sistema, sia con rete presente che con rete assente. Il caso
specificato nella normativa, che è anche quello maggiormente
utilizzato per le applicazioni di emergenza, prevede che l''energia
alle utenze preposte alla sicurezza (luci ma anche allarmi,
dispositivi di evacuazione fumi, etc...), siano costantemente
alimentati da un dispositivo che provvede all''alimentazione in
continuità, anche nel caso di mancanza della rete di alimentazione:
in quest''ultimo caso, il carico sarà sostenuto dalle batterie,
collegate tra lo stadio raddrizzatore/caricabatterie e lo stadio
inverter. Altre configurazioni previste dalla normativa, sono le seguenti: b) Modo con commutazione
Prevede che l''apparecchiatura di sicurezza sia alimentata
direttamente dal sistema. In caso di guasto dell''alimentazione
ordinaria, il dispositivo di commutazione (ATSD: Dispositivo
Automatico di Commutazione) trasferisce il carico dall''alimentazione
ordinaria a quella da inverter. c) Modo con commutazione e dispositivo supplementare di
manovra per il trasferimento centrale del carico
Oltre ai due sistemi descritti precedentemente, l''apparecchiatura
include uno o più dispositivi di commutazione (CSD: dispositivo
di manovra) attivati automaticamente o manualmente e che
dipendono dalla disponibilità dell''alimentazione normale. Alla
mancanza dell''alimentazione di rete, vi sarà quindi un dispositivo
(CSD) che collegherà il carico che sino ad allora non era alimentato. d) Modo con commutazione e dispositivo supplementare di
manovra per il trasferimento parziale del carico
Oltre ai dispositivi precedentemente descritti, l''apparecchiatura
include un dispositivo di commutazione attivato dall''alimentazione
normale per il trasferimento parziale del carico. A differenza
della situazione precedente (C), parte del carico è alimentata in
modo senza interruzione mentre la parte rimanente del
carico sarà alimentata solo alla mancanza rete. Oltre agli schemi applicativi sopra citati, la normativa fornisce alcune
prescrizioni relative alle caratteristiche dei sistemi
centralizzati, che normalmente gli UPS sono in grado di soddisfare: Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS >32 >33 4 .2 Dimensionamento dell''UPS Ingresso
AC   Raddrizzatore
Caricabatterie
Batteria Inverter Uscita
AC 4 Condizioni normali di funzionameno
I dispositivi devono funzionare nelle seguenti condizioni, (a meno
che l''utilizzatore e il costruttore concordino specifiche variazioni):
a) il campo di tolleranza della frequenza della tensione di ingresso
deve essere entro ±2% del valore nominale
b) il campo di temperatura entro il quale l''apparecchiatura può
funzionare deve essere dichiarato e la stessa deve essere in
grado di funzionare ad un''umidità relativa dell''aria pari all''85%,
senza condensa
c) il sistema deve essere in grado di funzionare ad altitudine
sino a 1000m sopra il livello del mare
d) la batteria deve essere protetta da scarica completa Batterie
Le batterie devono essere installate e le disposizioni per la
manutenzione devono essere conformi sia alla EN 50272-2
che alle raccomandazioni del costruttore.
Non è permesso l''utilizzo di batterie per trazione. La temperatura
deve essere mantenuta ad un valore inferiore ai 25°C. Deve
essere previsto un dispositivo di test automatico per il controllo
ciclico dell''efficienza delle batterie. Lo stesso test deve poter
essere attivato manualmente. Gli involucri che racchiudono le batterie devono anche essere
conformi alla EN 50272-2. Carica batteria
II caricabatterie e raddrizzatori devono essere conformi alle
relative prescrizioni delle EN 60146-1-1 e EN 50272-2. I caricabatteria devono essere in grado di caricare automatica-
mente le proprie batterie dopo essere state scaricate comple-
tamente in modo che possano fornire almeno l''80% dell''autonomia
specificata entro 12h dall''inizio della carica.
Nel caso di modalità di funzionamento senza interruzione, in cui
il carico è alimentato dal caricabatteria, la corrente nominale
di uscita del caricabatteria deve essere equivalente almeno al
110% della somma della corrente nominale erogata al carico e della corrente erogata alla batteria. Se richiesto dal costruttore delle batterie, deve essere prevista
la compensazione automatica della tensione di carica della
batteria in funzione delle variazioni di temperatura. Invertitori
La tensione di uscita degli invertitori centrali deve essere regolata
a +/-6% della tensione nominale del sistema in condizioni di
carico dal 20% al 100%. Per variazioni istantanee del carico,
la tensione di uscita può variare entro il +/-10% per 5 sec.
La distorsione armonica totale massima di uscita deve essere
del 5%. I sistemi a bassa potenza che utilizzano uscite non
sinusoidali sono accettabili sino a correnti di uscita di 6A, purchè
siano compatibili con il carico. L''invertitore deve essere protetto contro l''inversione della polarità
di batteria. La portata e tipo del fusibile o del dispositivo di
protezione montati nel sistema di distribuzione devono essere
specificati dal costruttore. Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS >34 >35 Dimensionamento dell''UPS 4 Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS Verifiche periodiche
e sistemi di diagnosi
>36 >37 Gli impianti di emergenza, al fine di garantirne il corretto
funzionamento, devono essere sottoposti a verifiche sia
durante la fase di collaudo ed in modo periodico con modalità
legate alla tipologia di applicazione.
Nella fase di collaudo dell''intero impianto dovranno essere
verificate tutte le caratteristiche di funzionalità, l''autonomia
durante il funzionamento da batteria ed i livelli di illuminamento.
A seconda della tipologia dell''impianto di sicurezza, con
riferimento alla norma CEI 64-8, sono previste delle verifiche
periodiche eseguite da personale autorizzato, in particolare: Locali di pubblico spettacolo: Il personale autorizzato deve
controllare, almeno mezz''ora prima dell''ammissione del
pubblico nel locale, che la sorgente di energia e tutto l''impianto
di sicurezza siano in condizione di potere entrare
immediatamente ed automaticamente in regolare
funzionamento. Quando la sorgente di energia sia costituita
da una batteria di accumulatori, la carica di questa deve
essere fatta nelle ore in cui il locale è inattivo; almeno una
volta al mese si deve procedere alla scarica e carica della
batteria. Il personale autorizzato deve, prima dell''inizio
giornaliero degli spettacoli, controllare il regolare funzionamento
dell''apparecchiatura elettrica. L''impianto di sicurezza deve prevedere almeno ogni 6 mesi
il controllo dell''efficienza e dell''autonomia. Verifica dell''autonomia: le verifiche dell''autonomia sono in
linea con quanto richiesto dalla norma EN60598-2-22
relativa al tipo di batterie che devono essere usate negli
apparecchi di illuminazione di emergenza. Per soddisfare
quanto prescritto dalla norma è necessario che, pur
considerando la perdita dell''effettiva capacità durante la
loro vita, sia garantita l''autonomia richiesta per almeno 4
anni. Il risultato delle verifiche deve essere riportato, dal personale
autorizzato, in un apposito registro in cui si deve tenere nota
dei risultati delle ispezioni e di ogni modifica o incidente inerente all''impianto elettrico. La normativa EN 50171, per garantire
i controlli descritti in precedenza, prevede che i sistemi di
alimentazione centralizzata per l''emergenza e la sicurezza,
siano equipaggiati con dei dispositivi di verifica del funzionamento
e di misura.
Le principali misure richieste sono le seguenti:
- Tensione di batteria
- Corrente di ricarica e di scarica della batteria
- Corrente erogata al carico Queste misure sono normalmente presenti sugli UPS di media
e grande potenza, ma non sempre sulle potenze inferiori ai
6/8 kVA. Le considerazioni espresse in precedenza valgono
anche per i dispositivi di verifica del funzionamento, quali pulsanti
o simili, utilizzati per simulare la mancanza di alimentazione e
quindi l''intervento o la continuità dell''alimentazione delle lampade.
La normativa richiede anche la presenza di segnalazioni tramite
contatti privi di potenziale relative al funzionamento da batteria,
alla condizione di preallarme di fine autonomia ed alla presenza
di condizioni di allarme generico accompagnate anche dall''
avvisatore acustico.
Quanto richiesto è generalmente presente di serie nella
configurazione tipica degli UPS o comunque disponibile come
accessorio opzionale al momento della fornitura, mentre qualora
fosse installato un impianto con trasformatore di isolamento,
dovrà essere previsto anche un dispositivo di controllo (Sistema
IT) con relativa segnalazione.
Per quanto riguarda i locali/armadi batterie se la ventilazione
utilizzata é del tipo forzato, dovrà essere previsto anche un
allarme di guasto del sistema.
I sistemi di verifica automatica del funzionamento sono,
attualmente, considerati facoltativi dalla normativa ma, vanno
sottolineate alcune funzionalità dell''UPS che permettono di
migliorare la gestione.
Considerando la batteria elemento di notevole importanza
nell''impianto di sicurezza, sono generalmente presenti le seguenti
funzionalità automatiche:
- Protezione contro la scarica completa della batteria: 5 Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS >38 >39 Verifiche periodiche e sistemi di diagnosi 5 spegnimento automatico dell''apparecchiatura al raggiungimento
della soglia di minima tensione di batteria o per scariche
prolungate al fine di evitare il danneggiamento degli accumulatori. - Test periodico, programmabile, di batteria: verifica periodica
automatica tramite una parziale prova di scarica con relativo
report dell''efficienza della batteria. L''intervallo di tempo è
generalmente programmabile. Nell''ottica di ridurre i tempi di intervento e di ripristino in
presenza di guasti o allarmi all''UPS possono essere associati
sistemi di Telediagnosi-Telecontrollo.
Tramite collegamento telefonico dedicato o collegamento Ethernet
si ha la possibilità di eseguire una verifica da un punto remoto
sullo stato di funzionamento dell''apparecchiatura, di ricevere
una segnalazione immediata sulla presenza di allarmi (24h/24h)
e conseguentemente poter attuare azioni di manutenzione
preventiva o disporre di informazioni da utilizzare in caso di
intervento per guasto all''impianto. Le funzionalità automatiche descritte, presenti nell''UPS, non
sostituiscono completamente le verifiche periodiche da eseguire
ma, globalmente, contribuiscono a migliorare i parametri
Affidabilità, Disponibilità e Manutenibilità dell''impianto di sicurezza. 6 Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS Glossario ATSD (Automatic Transfer Switch Device)
Dispositivo automatico di commutazione fra due sorgenti di energia.
Vedi commutatore statico per gli UPS. Autonomia
Parametro, espresso in minuti, normalmente associato ad una batteria
e a un sistema in grado di alimentare un carico elettrico per un tempo
determinato. Batteria (o accumulatore)
Dispositivo atto ad immagazzinare energia in presenza della rete di
alimentazione e a fornirla in assenza della rete. By-pass (statico o interno)
Stato di funzionamento dell''UPS, o del soccorritore, quando l''uscita
proviene dalla rete di alimentazione tramite il commutatore statico. Commutatore statico
Dispositivo, a due ingressi e una uscita, in grado di far passare l''energia
elettrica. Un''ingresso è l''uscita dell''inverter (via privilegiata) mentre
l''altro è collegato alla rete. La commutazione, fra i due ingressi, può
essere manuale o automatica. CSD (Commutate Switch Device)
Dispositivo di manovra atto ad interrompere il passaggio di energia.
Può essere manuale o automatico. CSS (Central Supply System)
Sistema di alimentazione centralizzato, vedi UPS. E.P.O. (Emergency Power Off)
Dispositivo atto a spegnere l''apparato, UPS, in caso di emergenza. Illuminazione di emergenza
Illuminazione destinata a funzionare quando l''illuminazione ordinaria
viene a mancare; in funzione delle finalità viene suddivisa in illuminazione
di sicurezza e illuminazione di riserva. Inverter
Dispositivo atto a convertire la tensione continua, proveniente dal
raddrizzatore o da batteria, in alternata. Lampade ELV (Extra Low Voltage)
Lampade alimentate a bassissima tensione (6-12-24Vac). MTBF (Mean Time Between Failure)
Tempo medio fra due successivi guasti di un apparato. Parametro che
indica l''affidabilità di un''apparecchiatura. Protezione scarica completa o scarica profonda
Dispositivo che impedisce alla batteria di scaricarsi oltre i limiti prefissati
dal costruttore al fine di salvaguardare l''integrità della batteria stessa. Raddrizzatore/carica batteria
Dispositivo atto a convertire la tensione di rete in tensione continua
per alimentare l''invereter e contemporaneamente ricaricare la batteria. Ridondanza
Un sistema di ''n' UPS in parallelo si dice ridondante quando ''n-1' UPS
sono in grado si alimentare il carico. Sistema distribuito
Un sistema di ''n' UPS in parallelo si dice distribuito quando tutti gli
UPS, del sistema, sono costituiti dal raddrizzatore, dall''inverter e dal
commutatore statico. Sistema centralizzato
Un sistema di ''n' UPS in parallelo si dice centralizzato quando gli UPS,
del sistema, sono costituiti dal raddrizzatore e dall''inverter mentre il
commutatore statico è comune agli UPS ed esterno ad essi. Soccorritore
' un UPS la cui uscita, in presenza, di rete di alimentazione è la rete
stessa. Mentre in assenza della rete di alimentazione l''energia di uscita
viene fornita dall''inverter. La commutazione rete-inverter viene fatta
automaticamente. STS (Static Transfer System)
Dispositivo con due ingressi ed un''uscita in grado di far passare l''energia
proveniente da uno degli ingressi. In generale gli ingressi sono uscite
di UPS. La commutazione fra gli ingresso può essere manuale o
automatica. UPS (Uninterruptible Power Supply '' Gruppo statico di continuità)
Sistema statico in grado di ''rigenerare' la forma d''onda della rete di
alimentazione e fornire energia in assenza della rete di alimentazione.
Apparato costituito da: raddrizzatore/carica batteria, Inverter e
commutatore statico. >40 >41 Energia per l''illuminazione di emergenza Gruppi statici di continuità - UPS 7 Principali Norme di riferimento >UNI EN 1838
Lighting Applications- Emergency Lighting >EN 50091/1/1
Prescrizioni generali e di sicurezza per UPS utilizzati in aree
accessibili all''operatore >EN 50091/1/2
Prescrizioni generali e di sicurezza
per UPS utilizzati in aree ad accesso limitato >CEI EN 50171
Sistemi di alimentazione centralizzati >EN 50272/2
Prescrizioni di sicurezza per batterie di accumulatori e loro
installazioni
Parte 2: Batterie stazionarie >EN 60051 (serie)
Strumenti di misura elettrici indicatori analogici ad azione dirett
e loro accessori >EN 60146/1/1
Convertitori a semiconduttori - Prescrizioni generali e convertitori
commutati dalla linea
Parte 1-1: Specifiche per le prescrizioni fondamentali >EN 60285
Accumulatori al nichel-cadmio
Elementi singoli cilindrici ricaricabili stagni >EN 60417 (serie)
Segni grafici da utilizzare sulle apparecchiature >EN 60598/1
Apparecchi di illuminazione
Parte 1: Prescrizioni generali e prove >EN 60598/2/22
Apparecchi di illuminazione
Parte 2-22: Prescrizioni particolari
Apparecchi di emergenza >EN 60622
Elementi singoli prismatici ricaricabili stagni al nichel-cadmio >EN 60623
Accumulatori con elettrolito alcalino o altro elettrolito non acidoElementi
ricaricabili prismatici al nichel-cadmio di tipo aperto >EN 60896/1
Batterie di accumulatori stazionari al piombo
Prescrizioni generali e metodi di prova
Parte 1: Batterie del tipo aperto >EN 60896/2
Batterie di accumulatori stazionari al piombo
Prescrizioni generali e metodi di prova
Parte 2: Batterie del tipo regolato a valvole >EN 60898
Interruttori automatici per la protezione dalle sovracorrenti per impianti
domestici e similari >EN 60947/2
Apparecchiature a bassa tensione
Parte 2: Interruttori automatici >EN 60947/4/1
Apparecchiature a bassa tensione Parte 4: Contattori e avviatori >CEI EN 61000/3/2
Compatibilità elettromagnetica (EMC)
Parte 3-2: Limiti per le emissioni di corrente armonica (apparecchiature
con corrente di ingresso <= 16 A per fase) >EN 61032
Protezione delle persone e delle apparecchiature mediante involucri
Calibri di prova >EN 61558/2/6
Sicurezza dei trasformatori, delle unità di alimentazione e similari
Parte 2-6: Prescrizioni particolari per trasformatori di sicurezza per uso
generale >CEI EN 62040-3
Sistemi statici di continuità (UPS)
Metodi di specifica delle prestazioni e prescrizioni di prova >IEC 62034 Ed.1 Bozza
Automatic test systems for battery powered emergency escape lighting >42 >43 PUBBLICAZIONI GUIDA REALIZZATA IN COLLABORAZIONE CON: > Installare l''UPS Aprile 2001 > Proteggere l''informatica Settembre 2001 > Energia per l''illuminazione di emergenza Maggio 2003 APC '' American Power Conversion Italia
Via F. Cernuschi 22 - 23807 Merate (LC) - tel. 039.999287 - fax 039.9992877
www.apc.com/it Aros
Via Somalia 20 - 20032 Cormano (MI) - tel.02.663271- fax 02.66327231
www.aros.it Astrid Italia
Via Tolstoj 86 - 20098 San Giuliano Milanese (MI) - tel. 02.98245383 - fax 02.98247973
www.astridups.com Invensys Power Systems
Via Pelizza da Volpedo 53 - 20092 Cinisello Balsamo (MI) - tel.0266040540 - fax 02.66040650
www.invensyspowersystems.it Chloride Silectron
Via Fornace 30 - 40023 Castel Guelfo (BO) - tel. 0542.632111 - fax 0542.632122
www.silectron.it Liebert Hiross Italia
Via G. Rossini 6 - 20098 San Giuliano Milanese (MI) - tel.02.982501- fax 02.9844633
www.liebert-hiross.com MGE Italia
Centro Direzionale Colleoni Palazzo Sirio, viale Colleoni 11 - 20041 Agrate Brianza (MI)
tel. 039.656051 - fax 039.653604
www.mgeups.it Powertronix
Via Abruzzi 1 - 20056 - Grezzago (MI) - tel. 02.90968648 - fax 02.90968658
www.powertronix.it Riello Ups
Viale Europa 7 - Z.A.I. 37048 S.Pietro di Legnago (VR) - tel. 0442.635811- fax 0442.629098
www.riello-ups.com Saft Power Systems
Via Trento 30 - 20059 Vimercate (MI) - tel. 039.6861- fax 039.6863847
www.saftpowersystems.com Siel
Via 1° Maggio 25 - 20060 Trezzano Rosa [MI] - tel. 02.909861- fax 02.90968940
www.sielups.com Socomec Sicon Ups
Via della Tecnica 1 - 36030 Villaverla (VI) - tel. 0445.359111 - fax 0445.359222
www.socomec-sicon.com


© Eiom - All rights Reserved     P.IVA 00850640186