La norma CEI EN 60335-1 rappresenta lo standard fondamentale per la sicurezza degli apparecchi elettrici destinati all'uso domestico e commerciale. Comprendere il suo campo di applicazione è essenziale per produttori, progettisti e consumatori, in quanto definisce i requisiti necessari per garantire un funzionamento sicuro e prevenire rischi.
Campo di Applicazione Generale della Norma CEI EN 60335-1
La norma EN 60335-1 si applica alla sicurezza degli apparecchi elettrici per uso domestico e commerciale, la cui tensione nominale non supera i 250V per gli apparecchi monofase e i 480V per gli altri apparecchi. Rientrano in questo campo di applicazione anche gli apparecchi alimentati a batterie.
Tipi di Ambienti e Utenti Coperti
Il concetto di "uso domestico" si estende anche agli apparecchi che possono essere utilizzati da persone non esperte in vari contesti, inclusi:
- Negozi, uffici o luoghi di lavoro similari.
- Aziende agricole o contesti analoghi.
- Clienti di alberghi, motel e altri ambienti di tipo residenziale.
- Ambienti come Bed & Breakfast.
Inoltre, per ambiente domestico si intendono anche gli edifici associati, come giardini o pertinenze. La norma copre anche gli apparecchi e le macchine destinati a essere utilizzati da utenti esperti o addestrati in negozi, nella piccola e media industria o nelle fattorie, e gli apparecchi e le macchine dichiarati adatti a un uso commerciale da parte di utenti comuni.
La norma, per quanto possibile, si concentra sui rischi normali e ragionevolmente prevedibili presentati dagli apparecchi e dalle macchine a cui tutte le persone sono esposte. Alcuni esempi di apparecchi che rientrano in questo ambito includono forni, lavastoviglie, macchine per il caffè, lavatrici, aspirapolvere, impastatrici e macchine per il pane.
Esclusioni dal Campo di Applicazione
La CEI EN 60335-1 generalmente non prende in considerazione:
- I bambini che usano l'apparecchio come gioco.
- L'uso dell'apparecchio da parte di bambini molto piccoli.
- L'uso dell'apparecchio da parte di bambini piccoli senza sorveglianza.
Si considera inoltre che persone molto vulnerabili possano avere esigenze di sicurezza superiori ai livelli considerati nella presente norma. Qualora le apparecchiature venissero utilizzate su veicoli, a bordo di navi o aerei, potrebbero essere necessarie prescrizioni aggiuntive. In alcuni paesi, inoltre, esistono prescrizioni aggiuntive emanate dagli organismi nazionali della sanità e della prevenzione infortuni sul lavoro.
Principi e Prescrizioni di Sicurezza
Sicurezza nell'Uso Normale
Sotto la voce "PRESCRIZIONI GENERALI", la norma stabilisce che gli apparecchi devono essere costruiti in modo tale che, nell'uso normale, il loro funzionamento sia sicuro per non causare danni alle persone o all'ambiente circostante, anche nel caso di uso negligente. Questo principio viene raggiunto soddisfacendo le prescrizioni specificate nella norma e la conformità si verifica mediante l'esecuzione di tutte le relative prove.
Principali Requisiti e Prove
La norma prevede prove e prescrizioni per diversi aspetti della sicurezza, tra cui:
- La protezione contro l'accesso alle parti in tensione.
- L'avviamento degli apparecchi a motore.
- Il riscaldamento.
- La corrente di dispersione.
- Le sovratensioni.
- La resistenza all'umidità.
- La rigidità dielettrica.
- La protezione contro il sovraccarico.
- La resistenza meccanica.
- Il collegamento alla rete.
- La resistenza al calore e al fuoco.
L'Evoluzione della Norma per i Dispositivi Intelligenti e IoT
Il rilascio del nuovo standard di sicurezza IEC 60335 è una risposta all'uso crescente di elettrodomestici intelligenti e dispositivi connessi all'Internet delle cose (IoT) nelle abitazioni. Questa evoluzione ha determinato nuove sfide per i progettisti, richiedendo requisiti rigorosi per le tensioni di isolamento, le distanze di isolamento superficiale e in aria, e le correnti di dispersione negli alimentatori c.a./c.c.
Il Concetto di Guasti Multipli Simultanei
Gli elettrodomestici intelligenti e i dispositivi IoT sono molto più sofisticati degli elettrodomestici tradizionali, spesso includendo display touchscreen, interfacce software, controlli digitali e connettività IP. A causa di questa complessità aggiuntiva, la norma IEC 60335 prevede la possibilità che due guasti si verifichino contemporaneamente, non l'uno dopo l'altro. La IEC 60335-1 considera combinazioni di due guasti hardware o una combinazione di guasti hardware e software. Questi test sono particolarmente importanti per i dispositivi con elettronica di potenza, che spesso includono controlli o monitoraggio digitale. Molti progetti incorporano "circuiti elettronici di protezione" (PEC), e lo standard richiede che l'apparecchiatura mantenga un funzionamento sicuro anche quando un guasto PEC si verifica prima o dopo un altro guasto, come un'avaria dell'isolamento di base.
Compatibilità Elettromagnetica (EMC)
Il requisito di guasto multiplo include anche le specifiche di compatibilità elettromagnetica (EMC). La IEC 60335 richiede che i test EMC siano eseguiti dopo aver causato il guasto del PEC, ad esempio scollegando i limitatori di sovratensione sull'ingresso c.a. La norma impone inoltre che i controlli firmware o software funzionino in modo sicuro con EMI (interferenza elettromagnetica) applicata in condizioni di guasto singolo, come un guasto PEC. Questo requisito si applica non solo ai controlli di sistema, ma anche ai singoli alimentatori c.a./c.c., ai convertitori c.c./c.c. e ai driver per motori muniti di controlli digitali.
Confronto con Altri Standard: CEI EN 60335-1 vs. IEC 60950-1
Tra le sfide dei progettisti vi è la necessità di comprendere come la norma IEC 60335-1 si confronti con lo standard di sicurezza IEC 60950-1, precedentemente stabilito per le apparecchiature di tecnologia dell'informazione (ITE).
Corrente di Dispersione
Nel funzionamento normale, con un collegamento a terra, la corrente di dispersione scorre nel telaio o nel conduttore di terra di protezione. Se il collegamento a terra viene meno, la corrente può passare attraverso il corpo di un operatore, rappresentando un potenziale pericolo. I dispositivi portatili nella IEC 60335 sono limitati a 0,75 mA di corrente di dispersione, lo stesso valore dei dispositivi portatili nella IEC 60950-1.
Tensione di Isolamento
I requisiti della tensione di isolamento differiscono tra i due standard. La IEC 60950-1 include valori fissi, come 3 kV di isolamento tra l'ingresso e l'uscita. La IEC 60335-1, invece, varia il requisito di isolamento da ingresso a uscita in base alla tensione di lavoro, specificandolo a 2,4 kV più 2,4 volte la tensione di lavoro.
Distanze di Isolamento Superficiale (Creepage) e in Aria (Clearance)
Le variazioni sono evidenti anche nel modo in cui le due norme trattano le distanze di isolamento superficiale e in aria. La distanza più breve tra due parti conduttrici lungo una superficie è definita come distanza di isolamento superficiale. Quando la tensione di lavoro è tra 250 e 300 V, la IEC 60335-1 è più restrittiva e richiede 8,0 mm di distanza di isolamento superficiale per l'isolamento rinforzato, mentre la IEC 60950-1 richiede 6,4 mm.
La distanza tra due parti conduttrici attraverso l'aria è la distanza di isolamento in aria. Il requisito di distanza di isolamento in aria nella IEC 60335-1 è di soli 3,5 mm, mentre la IEC 60950-1 è più restrittiva e richiede 4,0 mm quando si considera un isolamento rinforzato e una tensione di lavoro tra 150 e 300 V.
Categorie di Apparecchiature
La IEC 60335-1 riconosce due categorie di apparecchiature: portatili e fisse. La IEC 60950-1 include tre categorie: palmari, mobili e fisse.
Attenzione al Rischio Elettrico | Pillole di Sicurezza
La Serie IEC 60335: Parte 1 e Parte 2
A differenza della norma IEC 60950, la serie IEC 60335 è strutturata in due parti. La Parte 1 (IEC 60335-1) comprende i requisiti di base e generali per tutti gli elettrodomestici e apparecchi simili.
Requisiti Specifici della Parte 2
La Parte 2 (IEC 60335-2) include requisiti specifici per gli apparecchi, coprendo oltre 100 diversi tipi, dai tostapane ai sistemi di climatizzazione. I progettisti devono familiarizzare con la Parte 2 che si applica alla progettazione di apparecchi specifici. La serie CEI EN 60335 comprende anche prescrizioni specifiche per una vasta gamma di apparecchi per uso estetico, non medici, quali, a titolo esemplificativo:
- Vapozon o apparecchi per la produzione di vapore.
- Apparecchi per ultrasuoni.
- Dispositivi per correnti galvaniche.
- Apparecchi per microcorrenti.
- Dispositivi per dermoabrasione e peeling meccanico.
- Erogatori spray per prodotti cosmetici.
- Apparecchi per massaggio estetico.
- Lampade abbronzanti (UV e IR).
- Dispositivi a getto aria/acqua.
- Apparecchi per idromassaggio.
- Scaldacera per depilazione.
- Apparecchi per pressoterapia.
- Apparecchiature per depilazione a radiofrequenza (diatermia).
- Dispositivi di aspirazione/depressione per trattamenti estetici.
Armonizzazione Internazionale
Le Parti 1 e 2 sono affrontate in modi diversi negli Stati Uniti e in Europa. Ad esempio, la UL 60335-1 negli Stati Uniti è armonizzata alla IEC 60335-1, ma lo standard UL non riconosce tutti gli standard della Parte 2.
Soluzioni e Conformità
Esempio di Alimentatori c.a./c.c. Conformi
Per semplificare la progettazione della sezione di alimentazione e rispettare i requisiti della 60335, i progettisti di elettrodomestici intelligenti, dispositivi IoT e ITE commerciali possono utilizzare moduli preconfezionati. Ad esempio, la serie PSK di alimentatori c.a./c.c. incapsulati di CUI è certificata IEC/EN/UL 62368-1 e progettata per soddisfare le norme IEC/EN/UL 61558/60335 per le applicazioni domestiche. Questi alimentatori c.a./c.c. sono disponibili in vari stili di incapsulamento, inclusi montaggio su scheda, su telaio e su guida DIN.
Componenti Esterni per Protezione e Filtraggio
Quando si utilizzano moduli preconfezionati, sono comunque necessari alcuni componenti esterni per la protezione e il filtraggio, nonché per aiutare a soddisfare i requisiti di compatibilità elettromagnetica (EMC). Un progetto di riferimento può mostrare il posizionamento dei componenti di protezione in ingresso e di filtraggio in uscita. Ad esempio, il filtraggio dell'uscita è realizzato mediante un condensatore elettrolitico ad alta frequenza e un condensatore ceramico. Per la conformità EMC, si suggerisce di aggiungere un resistore da 6,8 Ω, 3 W, subito prima dell'ingresso c.a. al modulo.
Aggiornamenti e Edizioni della Norma
La prima edizione della norma IEC 60335-1 è stata pubblicata nel 1970. Nel corso degli anni, la norma è stata soggetta a revisioni e aggiornamenti. La nuova edizione della Norma CEI EN 60335-1 (CEI 61-150) in lingua inglese è stata pubblicata a gennaio 2013, recependo la Norma internazionale IEC 60335-1:2010-01 e la corrispondente europea EN 60335-1:2012-01. Successivamente, il CEI pubblica la stessa Norma in versione italiano-inglese.
L'edizione IEC 60335-1:2020 si occupa della sicurezza degli apparecchi elettrici per uso domestico e simili, con tensione nominale non superiore a 250 V per apparecchi monofase e 480 V per altri apparecchi, inclusi quelli alimentati in corrente continua (CC) e a batteria. L'obiettivo dei nuovi requisiti è esaminare i rischi relativi a elettrodomestici o similari che possono connettersi a una rete pubblica, interagire con altri utenti tramite la stessa e autorizzare l'installazione di software. Sebbene l'edizione 2020 sia stata pubblicata, le Parti 2 non erano ancora state allineate con la nuova edizione della norma generale.