Conformità al NEC 2017 per i controllori di ascensori

I nuovi requisiti riguardano una corretta installazione. 

Tradizionalmente, l'ingegnere progettista dell'impianto elettrico ha prestato poca attenzione al controllore dell'ascensore. In effetti, un intero sistema di ascensore per un progetto è spesso progettato e specificato dall'architetto che ha poca conoscenza del sistema di distribuzione elettrica. Per questo motivo, c'è spesso un divario di comunicazione tra il progettista dell'impianto elettrico, il cui progetto in genere si ferma ai mezzi di disconnessione dell'ascensore richiesti, e l'architetto che progetta l'impianto dell'ascensore. Per affrontare questo problema, il Code Making Panel (CMP) 12 del National Electrical Code® (NEC) ha agito su diverse modifiche proposte all'articolo 620 durante il ciclo di revisione del NEC 2017 che riguarda la corretta installazione dei controller degli ascensori.   

Le proposte hanno portato all'aggiunta di nuovi requisiti nel NEC 2017 per: 

• Contrassegno della corrente nominale di cortocircuito del controller dell'ascensore (SCCR) dal produttore del controller dell'ascensore. 
• Rinforzando NEC 110.3(B) e NEC 110.10 per richiedere che il controller dell'ascensore contrassegnato SCCR sia uguale o maggiore della corrente di cortocircuito (guasto) calcolata e contrassegnata disponibile sul controller dell'ascensore. 
• Contrassegno della corrente di cortocircuito disponibile (guasto) sul controller da parte dell'installatore dell'apparecchiatura. 

Questo articolo discuterà anche altri requisiti del codice che includono il coordinamento selettivo per gli ascensori forniti da sistemi di alimentazione di emergenza, standby o operativi critici o più ascensori alimentati da un unico alimentatore e lo sgancio dello shunt degli ascensori in cui si trova il locale delle apparecchiature dell'ascensore e/o il pozzo dispone di un sistema antincendio antincendio. Infine, verranno discusse le installazioni tipiche e la conformità a tutti questi requisiti. 

Requisiti di marcatura della corrente di cortocircuito e SCCR dell'attrezzatura 

Il motivo per cui il NEC CMP 12 ha aggiunto questi requisiti, come mostrato nelle dichiarazioni del panel, è direttamente correlato alla preoccupazione che i controller per ascensori possano essere installati in luoghi in cui la corrente di guasto disponibile può essere elevata e l'ispettore potrebbe non essere in grado di determinare chiaramente l'SCCR del controller dell'ascensore a meno che non sia contrassegnato sull'apparecchiatura. Il pannello ha inoltre chiarito che il valore SCCR contrassegnato deve essere adeguato alla corrente di guasto disponibile per garantire un'installazione sicura. Per facilitare l'applicazione, il pannello ha inoltre richiesto di contrassegnare la corrente di guasto disponibile sul controller dell'ascensore. Di seguito è riportato un riepilogo di queste nuove sezioni NEC 2017: 

• 620.16 (A) I produttori devono contrassegnare i loro pannelli di controllo degli ascensori con un SCCR dell'apparecchiatura. L'SCCR può essere basato su un elenco e un'etichettatura standard di prodotti di assemblaggio o su un metodo di analisi approvato, come UL 508A, Supplement SB.
• 620.16(B) Se l'SCCR del pannello di controllo dell'ascensore non è uguale o maggiore della corrente di guasto disponibile, il pannello di controllo dell'ascensore non deve essere installato.
• 620.51(D)(2) Un pannello di controllo dell'ascensore deve ora essere contrassegnato nel campo con la massima corrente di guasto disponibile insieme alla data in cui è stato effettuato il calcolo. Inoltre, in caso di modifica della corrente di guasto disponibile, è necessario rivedere questo contrassegno sul campo. 

Rispettare questi nuovi requisiti 

Per soddisfare questi requisiti, deve verificarsi una catena di eventi: 

1. Il progettista dell'impianto elettrico calcola la massima corrente di guasto disponibile sul controller dell'ascensore. 
2. Il progettista dell'impianto elettrico deve comunicare queste informazioni alla persona responsabile della specifica del controllore dell'ascensore, che nella maggior parte dei casi è l'architetto. 
3. La parte responsabile dell'acquisto del pannello di controllo dell'ascensore deve indicare l'SCCR minimo accettabile o la corrente di guasto massima disponibile nel punto in cui verrà installato il controller. 
4. Il produttore del controller per ascensori deve determinare il SCCR del controller per ascensori richiesto come indicato nelle specifiche del controller per ascensori e fornire un SCCR per il controller per ascensori uguale o maggiore della corrente di guasto disponibile indicata nei documenti di progettazione in presenza di più controller per ascensori in posizioni diverse . 

Con questi nuovi requisiti NEC, ora c'è il potenziale che potrebbe essere necessario un controller per ascensori SCCR che è superiore a quello che i produttori di ascensori hanno fornito storicamente. Pertanto, i produttori di controller per ascensori dovrebbero fare lo sforzo di ripensare i loro progetti per evitare costose modifiche alla progettazione del sistema. Ad esempio, un tipico controller per ascensori può tradizionalmente avere valori nominali SCCR da 5-10 kA. Tuttavia, è probabile che per molti controller di ascensori, questo potrebbe non essere sufficientemente alto per la corrente di guasto disponibile in cui verranno eventualmente installati. 

Alcuni produttori di controller per ascensori ritengono che questo sia un problema che il progettista e l'installatore del sistema elettrico deve affrontare e rimediare aggiungendo impedenza al sistema per ridurre la corrente di guasto disponibile. Ciò, tuttavia, può comportare un notevole aumento dei costi, della disponibilità di spazio (o della loro mancanza) e una riduzione dell'efficienza. Ad esempio, un metodo per ridurre la corrente di guasto disponibile consiste nell'aggiungere un trasformatore di isolamento prima del controller dell'ascensore. 

Molti nuovi edifici stanno incorporando un progetto di ascensore che non include un locale tecnico (a volte chiamato ascensori senza locale macchine (MRL)). Tutte le apparecchiature in un design MRL sono installate all'interno del vano ascensore o del compartimento esterno vicino al vano ascensore, compreso il controller dell'ascensore e i mezzi di disconnessione dell'ascensore. In queste installazioni, è meglio progettare il controller dell'ascensore in modo che l'SCCR del controller dell'ascensore sia adeguato alla corrente di guasto disponibile. Questo è qualcosa che può essere facilmente realizzato se il produttore del controller dell'ascensore utilizza componenti in combinazione con dispositivi di protezione da sovracorrente testati ed elencati con SCCR ad alta combinazione. In molti casi, i dispositivi di protezione da sovracorrente adatti a questo livello di protezione sono fusibili limitatori di corrente piuttosto che un interruttore tradizionale. In questo caso, potrebbe essere meglio che il produttore del controller dell'ascensore non includa i mezzi di disconnessione dell'ascensore (spesso offerti come interruttore automatico), ma che l'installatore fornisca invece un sezionatore con fusibile separato per conformarsi a NEC 620.51(A) e ottenere anche un SCCR elevato per il controller dell'ascensore quando i fusibili sono forniti come specificato dal controller dell'ascensore e contrassegnati sulla targhetta del controller dell'ascensore.   

Coordinamento selettivo 

Se gli ascensori sono alimentati dai sistemi di alimentazione di emergenza, standby o per operazioni critiche obbligatorie per legge, è necessario un coordinamento selettivo secondo il NEC 2017 in 700.32, 701.27 o 708.54. Il coordinamento selettivo è richiesto anche per più ascensori secondo NEC 620.62. Un'altra importante considerazione per la progettazione del sistema elettrico per l'alimentazione di più ascensori è NEC 620.62. NEC 620.62 richiede che i mezzi di disconnessione dell'ascensore (interruttore con fusibile o interruttore automatico) si coordinino selettivamente con tutti i dispositivi di massima corrente sul lato alimentazione. Il coordinamento selettivo è definito dal NEC come: "Localizzazione di una condizione di sovracorrente per limitare le interruzioni al circuito o all'apparecchiatura interessata, ottenuta mediante la selezione e l'installazione di dispositivi di protezione da sovracorrente e i loro valori nominali o impostazioni per l'intera gamma di sovracorrenti disponibili, dal sovraccarico alla massima corrente di guasto disponibile e per l'intera gamma dei tempi di apertura del dispositivo di protezione da sovracorrente associati a tali sovracorrenti. 

Per conformarsi, il progettista dell'impianto elettrico deve determinare la massima corrente di guasto disponibile sui mezzi di sezionamento dell'ascensore e assicurare che il dispositivo di protezione da sovracorrente dei mezzi di sezionamento dell'ascensore elimini qualsiasi condizione di sovracorrente, fino alla massima corrente di guasto disponibile, prima che qualsiasi dispositivo di sovracorrente a monte possa operare. Si noti che la definizione menziona l'intera gamma di tempi di funzionamento. Questo è importante, poiché la tradizione di utilizzare solo curve tempo-corrente per l'analisi del funzionamento del dispositivo di sovracorrente di solito non è sufficiente poiché le curve tempo-corrente tradizionalmente si fermano a 0.01 secondi (non tempo "zero"). 

Per i fusibili limitatori di corrente, le informazioni per ottenere il coordinamento selettivo sono disponibili da molti anni in forma tabellare con rapporto di amperaggio dei fusibili. Queste tabelle di coordinamento selettivo per fusibili limitatori di corrente mostrano il rapporto di amperaggio minimo richiesto tra una coppia di fusibili di un determinato tipo per ottenere il coordinamento selettivo. 

Per gli interruttori è necessario consultare le curve tempo-corrente, nonché le tabelle di coordinamento selettivo del costruttore dell'interruttore. Queste tabelle di coordinamento selettivo dell'interruttore possono essere utilizzate per identificare la massima corrente di guasto che una coppia di interruttori può coordinare selettivamente. È importante notare che queste tabelle di coordinamento selettivo possono indicare una mancanza di coordinamento selettivo ad una data corrente di guasto per interruttori che non presentano sovrapposizioni sulle curve tempo-corrente degli interruttori. Per alcuni produttori, come Eaton, sono stati completati i test per determinare la capacità di coordinamento selettivo dei fusibili della serie Bussmann™ con limitazione di corrente con gli interruttori automatici Eaton a monte. 

Scatto di shunt 

Laddove nel vano ascensore e/o nel locale tecnico sia installato un sistema antincendio sprinkler, il codice dell'ascensore richiede che la linea principale dell'ascensore sia rimossa prima dell'applicazione dell'acqua. Questo viene in genere ottenuto tramite un dispositivo di scatto a shunt.   

Ci sono opzioni disponibili per raggiungere questo obiettivo, a seconda delle esigenze del cliente. L'opzione più semplice consiste nell'utilizzare un interruttore di sgancio in derivazione o nell'alimentatore che alimenta l'ascensore o nel sezionatore dell'ascensore. Per ascensori con sistemi di abbassamento batteria, è necessario fornire e cablare un contatto aggiuntivo per disabilitare il sistema di abbassamento batteria quando lo scollegamento dell'ascensore viene azionato manualmente per manutenzione. NFPA 72 richiede che il circuito di controllo tra il sistema di allarme antincendio e lo scatto dello shunt sia monitorato per verificarne l'integrità. Inoltre, anche la tensione di intervento dello shunt deve essere monitorata dal sistema di allarme antincendio. La perdita di tensione al circuito di controllo per i mezzi di sezionamento deve far sì che venga indicato un segnale di supervisione sull'unità di controllo e che venga richiesto un avviso a distanza. In alcuni casi, potrebbe essere necessario un mezzo per testare il funzionamento dello scatto in derivazione o fare in modo che un contatto aziona lo scatto in derivazione di più di un ascensore. Secondo il NEC 2017, se l'ascensore è designato come carico del sistema di emergenza, la disconnessione deve essere protetta da un dispositivo di protezione da sovratensione (SPD). Tutte queste opzioni e il cablaggio speciale possono essere difficili, a seconda della posizione dell'interruttore di sgancio dello shunt, nonché di chi ha la responsabilità di fornire queste opzioni aggiuntive. Per questo motivo, diversi produttori offrono un sezionatore per ascensori shunt all-in-one che include tutti gli accessori precablati necessari per conformarsi alle varie sezioni del codice. 

Installazioni tipiche di ascensori 

L'architetto può scegliere tra ascensori a trazione o idraulici. Gli ascensori a trazione sono in genere più veloci ed efficienti dal punto di vista energetico rispetto agli ascensori idraulici e sono spesso utilizzati per grattacieli. Gli ascensori idraulici sono in genere più convenienti e utilizzati per edifici fino a cinque e sei piani. Gli ascensori a trazione sono generalmente installati in una "banca di ascensori", dove interruttori con fusibili o interruttori automatici in un quadro elettrico si trovano nella sala macchine che serve la banca di ascensori. Ogni interruttore o interruttore automatico con fusibile nel quadro elettrico viene utilizzato come sezionatore dell'ascensore. Le installazioni degli ascensori idraulici sono in genere alimentate dal quadro elettrico principale e dispongono di un interruttore con fusibile dell'ascensore o di un interruttore automatico nella sala macchine che funge da sezionatore dell'ascensore. 

Come accennato, le installazioni tradizionali di un ascensore a trazione o idraulico includono un locale macchine separato. La stragrande maggioranza delle apparecchiature che servono l'ascensore si trova all'interno di questa stanza (cioè, il controller dell'ascensore). In questa stanza possono trovarsi anche, ma non solo: ventola di scarico, unità di raffreddamento (a seconda dei requisiti locali e/o dei requisiti stabiliti dal singolo fornitore dell'ascensore), illuminazione, voce e/o dati che servono la cabina dell'ascensore telefono di emergenza , sezionatore con fusibile principale del controller dell'ascensore, circuito di sgancio dello shunt dell'alimentatore dell'ascensore (ad es. interruttore di sgancio dello shunt), interruttore con fusibile dell'illuminazione della cabina dell'ascensore e presa/i di convenienza.   

Le installazioni di ascensori MRL incorporano il controller dell'ascensore e spesso il mezzo di disconnessione principale in un pacchetto conveniente che si trova all'interno del vano ascensore. Tuttavia, lo spazio è spesso limitato all'interno del vano e, di conseguenza, molti componenti ausiliari (interruttori automatici di scatto, sezionatori con fusibili) potrebbero dover essere posizionati all'esterno del vano dell'ascensore. È importante che i progettisti lo comunichino all'architetto e al proprietario durante la fase di progettazione, poiché influirà sulle esigenze di spazio in altre parti della struttura per ospitare apparecchiature elettriche. 

Un'installazione di ascensore tradizionale (che include un locale macchine) richiede l'accesso all'interno del vano ascensore. Alla base della fossa e, in alcuni casi (a seconda del produttore dell'ascensore), alla sommità del vano dell'ascensore sono necessari recipienti di servizio e illuminazione per scopi di manutenzione. È importante che l'ingegnere progettista si coordini con l'architetto per determinare le basi della progettazione del produttore dell'ascensore per determinare se e quando sono necessari alimentazione e illuminazione aggiuntive.   

È di grande importanza per l'ingegnere progettista comunicare con l'autorità locale competente (AHJ) per determinare i requisiti di allarme antincendio per la rispettiva installazione dell'ascensore. Sebbene i progetti MRL siano disponibili in commercio da molti anni, il loro utilizzo potrebbe essere ancora sconosciuto ad alcune AHJ. Le pratiche di progettazione accettabili in alcune giurisdizioni potrebbero non esserlo in altre. Come sempre, il consiglio migliore in tutti i casi è: fare i compiti, comunicare spesso e documentare le decisioni prese. Possono trascorrere anni tra le fasi di progettazione e installazione di un progetto. Una buona documentazione è di fondamentale importanza per ricordare quali decisioni sono state prese e perché. 

Sintesi 

Con i nuovi requisiti del controller per ascensori, maggiore attenzione sarà focalizzata sul sistema di ascensori. In primo luogo, ora è chiaro che i controller per ascensori devono essere contrassegnati dal produttore con il loro SCCR. L'ingegnere progettista deve identificare all'installatore la corrente di guasto disponibile sul controller dell'ascensore in modo che possa essere fornito un controller dell'ascensore con SCCR adeguato. Se ciò non avviene e la corrente di guasto disponibile supera l'SCCR del controller dell'ascensore, è necessario rivedere altre soluzioni per ridurre la corrente di guasto o potrebbero essere necessarie modifiche alle apparecchiature e valutazioni sul campo. Inoltre, devono essere rispettati i requisiti per il coordinamento selettivo e l'intervento in derivazione, se necessario per l'installazione. 

Ristampato su autorizzazione di Dan Neeser, Compliance with the 2017 NEC for Elevator Controllers (Richardson: IAEI News Magazine, November/Dicembre 1997), 10–18.