Classi di protezione IEC I, II e III
Distingui collegamento alla terra di protezione, doppio isolamento e SELV per scegliere, collegare e verificare in sicurezza le apparecchiature elettriche.
Redazione e revisione tecnica:Team di ingegneria ElectroDesignForge
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Le classi di protezione descrivono come un apparecchio protegge l'utilizzatore dalla scossa elettrica. La Classe I combina un isolamento di base con un conduttore di protezione; la Classe II si basa su un isolamento doppio o rinforzato senza terra di protezione; la Classe III funziona esclusivamente con una sorgente a bassissima tensione di sicurezza (SELV). Non indicano il grado IP, la compatibilità elettromagnetica o la potenza nominale dell'apparecchio.
Perché la classe di protezione è importante
Un guasto dell'isolamento può rendere accessibile e pericoloso un involucro metallico, una vite o una schermatura. La classe di protezione definisce la seconda misura di sicurezza prevista per evitare che tale guasto causi una scossa elettrica.
La classe riguarda l'apparecchio così come è progettato e collegato. Non sostituisce i requisiti dell'impianto: possono essere necessari protezione dalle sovracorrenti, interruzione automatica, collegamento equipotenziale, protezione differenziale, scelta corretta dei cavi e rispetto delle norme locali di cablaggio.
| Classe | Principio di protezione in caso di guasto | Terra di protezione (PE) | Esempio tipico |
|---|---|---|---|
| I | Isolamento di base + collegamento delle parti conduttrici accessibili al PE | Sì, dove richiesto per una parte accessibile | Apparecchio alimentato dalla rete con involucro metallico |
| II | Isolamento doppio o rinforzato | No | Caricabatterie, elettroutensile o apparecchio isolato marcato con il doppio quadrato |
| III | Alimentazione esclusiva da SELV | No, ai fini della protezione dalla scossa | Apparecchio di illuminazione o giocattolo alimentato da un adattatore SELV |
La classe di un prodotto è stabilita dalla relativa norma di prodotto e dalla valutazione di conformità del produttore. Non dedurla soltanto dal materiale dell'involucro, da una spina a due poli o da un simbolo presente su un accessorio.
Classe I: isolamento e conduttore di protezione
Gli apparecchi di Classe I hanno un isolamento di base tra parti attive e parti accessibili. Le parti conduttrici accessibili che potrebbero diventare pericolose in caso di guasto sono collegate al conduttore di protezione PE.
Nel funzionamento normale, il PE non deve trasportare la corrente di carico. Se un conduttore attivo tocca l'involucro, la corrente di guasto segue il percorso di protezione previsto. I dispositivi di protezione dell'impianto devono quindi intervenire alle condizioni richieste dalle norme applicabili.
Cosa verificare
- Cavo, spina, presa, morsetto e continuità del PE devono essere adatti all'apparecchio.
- Un morsetto di terra di protezione non è la stessa cosa di una massa funzionale, schermatura o riferimento dei segnali. Possono essere collegati in un particolare progetto, ma hanno scopi diversi.
- Non eliminare mai il PE rimuovendo un contatto, usando un adattatore inadatto o collegando l'apparecchio a un'alimentazione a due fili non prevista.
- Un involucro di plastica non esclude automaticamente la Classe I: una parte metallica accessibile o la costruzione interna possono comunque richiedere il PE.
Il simbolo della terra di protezione identifica un morsetto o collegamento di protezione. Da solo non dimostra che l'intero prodotto sia di Classe I; controllare marcature e documentazione dell'apparecchio completo.
Classe II: doppio isolamento, senza terra di protezione
Gli apparecchi di Classe II hanno un isolamento supplementare oltre a quello di base oppure un isolamento rinforzato che offre una protezione equivalente. La loro sicurezza non dipende quindi da un conduttore PE.
Il simbolo della Classe II consiste in due quadrati concentrici. Si applica comunemente agli apparecchi con isolamento doppio o rinforzato, ma va usato secondo la norma di prodotto pertinente.
Cosa significa, e cosa non significa, la Classe II
| Affermazione | Corretta? | Perché |
|---|---|---|
| «L'apparecchio non richiede un conduttore di terra di protezione contro le scosse.» | Sì | Il secondo livello di protezione è l'isolamento. |
| «Un prodotto di Classe II non può mai avere parti metalliche accessibili.» | No | Una parte metallica accessibile è possibile se la costruzione mantiene distanze in aria, linee di fuga, barriere e isolamento richiesti. |
| «Si può aggiungere un PE a qualsiasi prodotto di Classe II.» | No | Modificare il collegamento o forare l'involucro può compromettere la costruzione certificata. |
| «Una spina a due poli dimostra la Classe II.» | No | La sola spina non definisce la classe di protezione dell'apparecchio. |
L'isolamento doppio o rinforzato è un sistema: materiali isolanti, distanze in aria e superficiali, barriere, assemblaggio, umidità, inquinamento, invecchiamento e prove contribuiscono alla valutazione. Aggiungere un filo o sostituire un cavo senza rispettare la costruzione originale può eliminare tale protezione.
Classe III: apparecchi alimentati da SELV
Gli apparecchi di Classe III sono progettati per essere alimentati soltanto da una sorgente a bassissima tensione di sicurezza, o SELV. La protezione dalla scossa si basa sul mantenere il circuito accessibile a una bassissima tensione sicura e separarlo in modo sicuro dalla rete.
La separazione è generalmente fornita da un trasformatore di sicurezza o da un alimentatore switching adeguatamente isolato. Il dispositivo a bassa tensione e la sua sorgente formano una catena di sicurezza: sostituire l'adattatore con un alimentatore non conforme, cablato in modo errato o di caratteristiche inadeguate invalida il presupposto di sicurezza.
Requisiti essenziali dell'alimentazione esterna
- Controllare tensione di uscita, corrente disponibile, tipo CA o CC, polarità e connettore richiesti dall'apparecchio.
- Verificare che l'alimentatore sia specificato come sorgente SELV per l'uso e la norma pertinenti.
- Non confondere una bassa tensione di esercizio con SELV: una bassa tensione può comunque essere riferita a un circuito pericoloso o perdere l'isolamento in caso di guasto.
- Batterie e circuiti autonomi possono essere di Classe III sul lato accessibile all'utilizzatore, ma il loro caricabatterie di rete deve mantenere una protezione propria, spesso di Classe II o I.
Il simbolo della Classe III è il numero romano III all'interno di un rombo. Come le altre marcature, identifica l'apparecchio a cui si applica, non necessariamente ogni elemento collegato.
Non confondere classe di protezione, grado IP e tipi di terra
Questi termini riguardano rischi diversi.
| Termine | Domanda a cui risponde | Esempio |
|---|---|---|
| Classe I, II o III | Come si previene la scossa elettrica nel funzionamento normale e dopo un guasto dell'isolamento? | PE, doppio isolamento o SELV |
| Grado IP | Quanto protegge l'involucro dall'accesso, dai solidi e dall'acqua? | IP54, IP67 |
| Terra di protezione (PE) | Quale conduttore è destinato alla protezione dalle scosse? | Conduttore giallo-verde in molti sistemi IEC |
| Terra funzionale / schermatura | Quale riferimento serve il funzionamento, l'EMC o la schermatura? | Telaio, filo di drenaggio, riferimento RF |
Un prodotto può essere di Classe II e IP65, oppure di Classe I e IP20: nessuna delle due marcature determina l'altra. Anche un collegamento di schermatura può essere necessario per l'EMC senza costituire un conduttore di protezione.
Scelta e collegamento degli apparecchi senza ridurre la sicurezza
Prodotti commerciali
- Usare cavi, cordoni e alimentatori specificati dal produttore.
- Leggere la targhetta e il manuale prima di sostituire un alimentatore o un cavo.
- Per gli apparecchi di Classe I, verificare l'integrità del percorso PE fino alla presa di alimentazione.
- Per gli apparecchi di Classe II, non sostituire cavi stampati, fermacavi o parti dell'involucro con componenti non equivalenti.
- Per gli apparecchi di Classe III, usare soltanto la sorgente SELV specificata e non aprire il relativo alimentatore di rete.
Progettazione elettronica
- Individuare la norma di prodotto applicabile prima di definire schema, involucro e connettori.
- Definire parti accessibili, tensioni interne, sorgenti di energia e condizioni ambientali.
- Scegliere la strategia di protezione: PE e disconnessione per la Classe I, sistema di isolamento per la Classe II oppure interfaccia SELV realmente isolata per la Classe III.
- Dimensionare distanze in aria, linee di fuga, isolanti, componenti di sicurezza, fusibili, connettori e percorsi di ritorno secondo la norma di prodotto, la categoria di sovratensione, l'altitudine, il grado di inquinamento e la tensione.
- Pianificare le prove richieste: continuità del PE, rigidità dielettrica, corrente di contatto, riscaldamento, prove di guasto e verifica delle marcature.
Non combinare queste strategie senza un'analisi: collegare un'uscita SELV alla rete, modificare un involucro di Classe II aggiungendo metallo o usare la massa dei segnali come PE sono modifiche della sicurezza, non semplici interventi di cablaggio.
Errori frequenti
| Errore | Rischio o confusione | Pratica migliore |
|---|---|---|
| «Classe II significa che non c'è nulla da controllare per la sicurezza.» | L'isolamento può essere danneggiato da riparazioni, umidità o modifiche. | Conservare involucro, cavo e componenti originali. |
| Scollegare il PE da un apparecchio di Classe I per eliminare un ronzio | Elimina il percorso di guasto previsto. | Risolvere il circuito di massa con una soluzione progettata e sicura. |
| Alimentare un prodotto SELV con «qualsiasi» sorgente a bassa tensione | Tensione, polarità, potenza o isolamento possono essere inadeguati. | Usare la sorgente SELV specificata. |
| Presumere che IP67 garantisca protezione dalle scosse | IP non qualifica lo schema di isolamento. | Verificare separatamente grado IP e classe di protezione. |
| Dedurre la classe dalla spina di rete | Spina, cavo o accessorio possono essere comuni a più costruzioni. | Leggere marcature e documentazione dell'apparecchio. |
Lista rapida di verifica
- Individuare la classe dichiarata sull'apparecchio o nella sua documentazione.
- Per la Classe I, controllare l'intero percorso PE; non usare l'apparecchio se tale percorso è incerto.
- Per la Classe II, cercare il doppio quadrato e preservare isolamento e dispositivi di ritenuta del cavo.
- Per la Classe III, verificare la sorgente SELV, le sue specifiche di uscita e l'idoneità al prodotto.
- Controllare separatamente grado IP, limiti termici, potenza nominale e requisiti della norma di prodotto.
- Affidare riparazioni o modifiche legate alla rete a personale qualificato, eseguendo le prove richieste dopo l'intervento.
Riferimenti correlati
- Grado di protezione IP — distinguere la protezione da accesso, polvere e acqua dalla protezione contro le scosse.
- MTBF e vita utile — distinguere i requisiti di affidabilità da quelli di sicurezza elettrica.