1. Premessa per i nuovi e per i lettori affezionati
Eccoci pronti per un nuovo argomento insieme all”“antifurtaro” di seconda generazione.
Come anticipato nel precedente articolo (www.lince.net/it/sistemi-di-allarme-e-le-norme-di-settore/) non seguiremo il flusso dei vari capitoli delle norme (altrimenti vi consiglieri di andare a leggerle direttamente) ma andremo di volta in volta ad estrapolare dei dettagli interessanti (forse, spero…).
Per chi avesse perso la ”puntata precedente” ricordo velocemente che le normative di nostro interesse sono la serie EN-50131 relativa al prodotto antintrusione e la CEI 79-3, norma relativa invece alle modalità di installazione del sistema di allarme.
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EN-50131:2012-07 (e varianti A2:2017-11/A3:2021-04) – Sistemi di allarme – Sistemi di allarme antintrusione e anti rapina; è un insieme di 13 norme, ognuna delle quali analizza in dettaglio i diversi componenti del sistema.
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CEI 79-3:2012-05 – Sistemi di allarme – Prescrizioni particolari per gli impianti di allarme intrusione.
2. Classificazione ambientale di un dispositivo
In questo articolo aggiungeremo alle due norme sopracitate anche dei riferimenti alla EN 50130-5:2012-07 Sistemi di allarme Parte 5: Metodi per le prove ambientali.
E’ necessario analizzare anche questa norma perché l’argomento che andremo ad approfondire insieme è la classificazione ambientale del prodotto.
Rilevatore da esterno BOBBY in barca
Dove può essere installato un dispositivo e come posso capire se un dispositivo è idoneo o meno per un determinato ambiente?
Prima di rispondere a queste domande, è importante fare chiarezza perché c’è spesso grande confusione (anche tra figure del nostro settore) tra la classe ambientale ed il grado di protezione IP.
Vediamo brevemente cosa è uno e cosa è l’altro.
2.1 Il grado IP di un dispositivo
“Il codice IP (o grado di protezione IP o marcatura internazionale di protezione, in inglese Ingress Protection e abbreviato in IP, a volte interpretato impropriamente come marcatura di protezione ingresso), è un parametro definito dallo standard internazionale IEC 60529 (pubblicato dalla Commissione elettrotecnica internazionale), che classifica e valuta il grado di protezione fornito da involucri meccanici e quadri elettrici contro l’intrusione di particelle solide (quali parti del corpo e polvere) e l’accesso di liquidi.” (Fonte Wikipedia)
La codifica, istituita dalla norma EN 60529 recepita dalla norma del Comitato Elettrotecnico Italiano CEI 70-1, è la seguente:
IPXXab
La prima cifra dopo “IP” indica il livello di protezione che l’involucro fornisce contro l’accesso di oggetti solidi estranei.
I numeri di questa prima cifra identificano una protezione minima partendo dal numero 0 fino ad arrivare ad una protezione massima con il numero 6. Esempi:
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IP0X, grado minimo, non protetto dal contatto e dall’ingresso di oggetti
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IP6X, grado massimo, a tenuta di polvere
| Livello | Definizione | Effetti pratici |
|---|---|---|
| IP0X | Non protetto dal contatto e dall’ingresso di oggetti | |
| IP1X | Protetto contro corpi solidi di dimensioni superiori a 50 mm | Qualsiasi grande superficie del corpo, come il dorso della mano, ma nessuna protezione contro il contatto intenzionale con una parte del corpo (50 mm).
Protetto contro l’accesso con il dorso della mano. |
| IP2X | Protetto contro corpi solidi di dimensioni superiori a 12 mm | Protetto contro l’accesso con un dito o oggetti simili. |
| IP3X | Protetto contro corpi solidi di dimensioni superiori a 2,5 mm | Protetto contro l’accesso con un attrezzo, grossi cavi, ecc. |
| IP4X | Protetto contro corpi solidi di dimensioni superiori a 1 mm | Protetto contro l’accesso con un cavo, viti sottili, piccolo cacciavite, ecc. |
| IP5X | Protetto contro la polvere | Protetto contro l’ingresso di polvere.
L’ingresso di polvere non è completamente impedito, ma non deve entrare in una quantità sufficiente da interferire con il funzionamento soddisfacente dell’apparecchiatura. |
| IP6X | A tenuta di polvere | Totalmente protetto contro l’ingresso di polvere, sabbia e in generale qualsiasi corpo solido di piccole dimensioni.
Nessuna penetrazione di polvere; completa protezione dal contatto (a tenuta di polvere). Deve essere applicato il sottovuoto. Durata del test fino a 8 ore in base al flusso d’aria. |
Grado IP: protezione da particelle solide (fonte Wikipedia)
La seconda cifra indica invece il livello di protezione che l’involucro fornisce contro l’accesso di liquidi.
Anche qui, i numeri della seconda cifra vanno da un minimo di 0 fino al massimo grado di 9. Esempi:
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IPX0, grado minimo, non protetto
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IPX3, protetto dalla pioggia
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IPX4, protetto da getti di acqua
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IPX9, grado massimo, Protetto contro i getti d’acqua ad alta pressione e a temperatura elevata
Le lettere opzionali aggiuntive sono relative alla protezione contro l’accesso umano e protezione del materiale, non ci interessano per il nostro scopo.
| Livello | Resistenza | Dettagli |
|---|---|---|
| IPX0 | Non protetto | |
| IPX1 | Protetto da caduta verticale di gocce d’acqua | Durata del test: 10 minuti
Acqua equivalente a 1 mm di pioggia al minuto |
| IPX2 | Protetto da caduta di gocce d’acqua con inclinazione massima 15° | Durata del test: 2,5 minuti per ogni direzione di inclinazione (10 minuti totali)
Acqua equivalente a 3 mm di pioggia al minuto |
| IPX3 | Protetto dalla pioggia | Con un ugello di nebulizzazione:
Durata del test: 1 minuto al metro quadro per almeno 5 minuti Volume d’acqua: 10 litri al minuto Pressione: 50-150 kPa Con un tubo oscillante: Durata del test: 10 minuti Volume dell’acqua: 0,07 l / min per foro |
| IPX4 | Protetto da spruzzi | Con un tubo oscillante:
Durata del test: 10 minuti o ugello di nebulizzazione (uguale al test con ugello di nebulizzazione per IPX3 ma con lo scudo rimosso) |
| IPX4k | Protezione contro spruzzi d’acqua sotto pressione, vale solo per veicoli stradali | |
| IPX5 | Protetto da getti d’acqua | Durata del test: 1 minuto al metro quadro per almeno 15 minuti
Volume d’acqua: 12,5 litri al minuto Pressione: 30 kPa alla distanza di 3 m |
| IPX6 | Protetto da ondate | Durata del test: 1 minuto per metro quadrato per almeno 3 minuti
Volume d’acqua: 100 litri al minuto Pressione: 100 kPa alla distanza di 3 m |
| IPX6k | Protezione contro forti getti d’acqua ad alta pressione (inondazione), vale solo per veicoli stradali | Durata del test: almeno 3 minuti
Volume d’acqua: 75 litri al minuto Pressione: 1000 kPa alla distanza di 3 m |
| IPX7 | Protetto da immersione temporanea | Immersione fino a 1 m di profondità per massimo 30 minuti, non deve presentare penetrazione di acqua
Durata del test: 30 minuti – rif. IEC 60529, tabella 8. Testato tenendo il punto più basso dell’involucro a 1000 mm sotto la superficie dell’acqua, o il punto più alto a 150 mm sotto la superficie, a seconda di quale sia il più profondo. |
| IPX8 | Protetto da immersione permanente | Condizioni di test in accordo con il produttore, ma più severe di IPX7
Durata maggiore o uguale a 30 min (tipicamente 24 ore) Profondità maggiore di 1 m (tipicamente oltre 3 m) |
| IPX9 | Protetto contro i getti d’acqua ad alta pressione e a temperatura elevata | Pressioni acqua compresa tra 80 bar e 100 bar in tutte le direzioni ad alta temperatura (75…85 °C)
Durata del test per involucri <= 250 mm: 30 secondi in ciascuno dei 4 angoli (0° – 30° – 60° – 90°) 2 minuti totali su tavola rotante Durata del test per involucri > 250 mm: 1 min per m2 (minimo 3 min) |
| IPX9k | Protezione contro l’acqua nel caso di pulizia a vapore / ed alla pressione, vale solo per veicoli stradali | Durata del test: 30 secondi in ciascuno dei 4 angoli (0° – 30° – 60° – 90°) 2 minuti totali
Volume d’acqua: 14-16 litri al minuto Pressione: 8-10 MPa (80-100 bar) alla distanza di 0,10-0,15 m Temperatura dell’acqua: 80 °C
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Grado IP: protezione da liquidi (fonte Wikipedia)
2.2 La classe ambientale di un dispositivo antintrusione
Visto il grado IP, ora vediamo cos’è la classe ambientale.
La norma EN-50131-1 (Sistemi di allarme – Sistemi di allarme intrusione e rapina Parte 1: Prescrizioni di sistema) ci dice al capitolo 7, che “i componenti devono essere idonei all’uso in una delle classi ambientali”, di seguito definite.
Classe ambientale I – Interno – Influenze ambientali normalmente presenti in ambienti chiusi, quando la temperatura è ben controllata (es.: in una proprietà residenziale o commerciale). Si prevede che la temperatura vari tra +5 °C e +40 °C, con un’umidità relativa media di circa il 75% e non sia soggetta a condensazione.
Classe ambientale II – Interno – Generale Influenze ambientali normalmente presenti in ambienti chiusi, quando la temperatura non è ben controllata (es.: nei corridoi, atri o scale, dove si può formare condensa sulle finestre e nelle aree non riscaldate adibite a deposito o nei magazzini nei quali il riscaldamento è intermittente). Si prevede che la temperatura vari tra –10 °C e +40 °C, con un’umidità relativa media di circa il 75% e non sia soggetta a condensazione.
Classe ambientale III – Esterno – Riparato o interno in condizioni estreme Influenze ambientali normalmente presenti all’aperto, quando i componenti dell’I&HAS non sono completamente esposti agli agenti atmosferici o all’interno, quando le condizioni ambientali sono estreme. Si prevede che la temperatura vari tra –25 °C e +50 °C, con un’umidità relativa media di circa il 75% non sia soggetta a condensazione. Per 30 giorni all’anno si prevede che l’umidità relativa vari tra l’85% e il 95% senza essere soggetta a condensazione.
Classe ambientale IV – Esterno – Generale Influenze ambientali normalmente presenti all’aperto, quando i componenti dell’I&HAS sono completamente esposti alle intemperie. Si prevede che la temperatura vari tra –25 °C e +60 °C, con un’umidità relativa media di circa il 75% e non sia soggetta a condensazione. Per 30 giorni all’anno si prevede che l’umidità relativa vari tra l’85% e il 95% senza essere soggetta a condensazione.
Una centrale di allarme di classe ambientale I può dunque essere installata solo in zone dove la temperatura sia controllata, non scenda mai sotto i +5 °C e non sia mai superiore ai 40 °C. Importante anche che l’umidità relativa media sia di circa il 75% e non sia soggetta a condensazione.
Un rilevatore da esterno o una sirena di allarme possono invece essere installati in un giardino all’aperto o su un muro esposto alle intemperie se e solo se sono dispositivi di classe ambientale IV.
Sirena ONDA LINCE resistente alle intemperie nel tempo
3. Relazione tra grado IP e classe ambientale
Sia il grado IP che la classificazione ambientale sono due caratteristiche del prodotto e viene dunque logico pensare che un dispositivo con grado IP basso (esempio IP44) allora non possa essere utilizzato all’esterno, oppure che un dispositivo con grado IP alto (esempio IP66) sia di conseguenza installabile in esterno alle condizioni più estreme.
Non è così.
Il grado IP come abbiamo visto, identifica il grado di protezione fornito dall’involucro, mentre la classificazione ambientale identifica una idoneità che deve essere garantita dall’intero prodotto in tutte le sue parti (l’involucro e tutto il suo contenuto). La classificazione ambientale ha una serie di requisiti che il grado IP non ha; nel grado IP ci si preoccupa solo se entri o non entri qualcosa (acqua o particelle solide), nella classificazione ambientale ci si preoccupa di qualsiasi effetto l’ambiente possa avere sul prodotto (pensiamo agli effetti su un prodotto in ambiente marino).
Un esempio pratico è meglio di qualsiasi fastidiosa lezioncina teorica.
Tutti i giorni vediamo per strada sirene autoalimentate di allarme (ve lo conferma la mia cervicale), alcune sono brutte ed altre LINCE ma a prescindere dall’estetica sono tutti dispositivi per esterno e quindi devono essere dispositivi di classe ambientale IV. Nonostante questo il grado IP delle sirene solitamente è IP44, protetto quindi contro corpi solidi di dimensioni superiori a 1 mm e spruzzi d’acqua.
La parte interna di una sirena IP44 quindi, non è protetta da getti d’acqua o da granelli di polvere inferiori ad 1 mm; considerando che per le sirene sarebbe impossibile avare gradi IP superiori perché le feritoie davanti all’altoparlante sono necessarie per garantire la potenza sonora richiesta, ci si chiede come sia possibile che abbiano un grado IP così basso e possano essere applicate in ambiente esterno?
E’ possibile perché sono rispettati i requisiti dettati dalla classe ambientale IV: noi non vogliamo o non chiediamo che la nostra sirena sia impermeabile ma vogliamo che sia resistente nel tempo alle condizioni ambientali presenti all’esterno. Vediamo quali sono questi requisiti.
4. Come si certifica una classe ambientale
La EN 50130-5 descrive i metodi di prova ambientale da applicare ai componenti di un sistema.
Senza entrare nel dettaglio di ogni prova (inserirò solo qualche piccolo esempio accanto ognuna), affinché un dispositivo sia di classe ambientale IV deve superare 19 prove (più di quelle di Asterix):
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Caldo Secco (funzionale) – per la classe IV, 16 ore di test a 70°C. La prova a 70°C comprende, con mezzi semplici, l’effetto dell’irraggiamento termico del sole. Se questo semplice mezzo non viene considerato adatto la prova deve essere condotta a 55°C e deve essere condotta anche la prova di “radiazione solare simulata, aumento della temperatura (funzionale)”, prova 17.
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Caldo Secco (prova di durata) – per la classe IV, 21 giorni di test a 55°C.
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Freddo (funzionale) – per le classi III e IV 16 ore di test a -25°C.
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Variazione di temperatura (funzionale) – per le classi III e IV, effettuare 4 cicli di un ora a -25°C e +30°C. Il passaggio da una temperatura all’altra deve durare da 2 a 3 minuti.
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Caldo umido, regime stazionario (funzionale) – solo per la classe I, per le classi II, II e IV questa condizione è coperta dalle prove “Caldo umido, regime stazionario (prova di durata)”.
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Caldo umido, regime stazionario (prova di durata) – per tutte le classi, 21 giorni con temperatura di 40°C ed umidità relativa del 93%.
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Caldo umido, ciclico (funzionale) – per le classi III e IV, 2 cicli con temperatura di 25°C con umidità relativa 80% e temperatura di 55°C con umidità relativa del 93%.
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Caldo umido, ciclico (prova di durata) – per le classi III e IV, 6 cicli con temperatura di 25°C ed umidità relativa 80% e temperatura di 55°C ed umidità relativa del 93%.
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Ingresso di acqua (funzionale) – questa prova è uno dei due punti di contatto con la EN 60529. Per la classe IV è richiesto il grado IPX4 o superiore.
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Anidride Solforosa (prova di durata) – per la classe IV test di 21 giorni in atmosfera di prova contenente anidride solforosa a temperatura costante di 25°C e umidità relativa del 93%.
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Nebbia Salina, ciclica (prova di durata) – questo test è richiesto solo per la classe IV e consiste in 4 cicli di 2 ore con irrorazione di nebbia salina seguiti da 166 ore in ambiente umido con temperatura di 40°C ed umidità relativa del 96%.
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Urti (funzionale) – su 6 direzioni differenti effettuare 3 impulsi di urto di una durata di 6 ms con una accelerazione variabile in relazione alla massa del dispositivo.
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Impatto (funzionale) – per la classe IV questo test è paragonabile alla classificazione IK06 della EN 62262.
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Caduta Libera (funzionale) – per la classe IV far cadere il dispositivi in 6 diverse posizioni da un’altezza di 1,5 m su una superficie di calcestruzzo o acciaio.
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Vibrazioni, sinusoidali (funzionale) – per le classi II, III e IV applicare delle vibrazioni sinusoidali in un range di frequenza a 10 a 150 Hz su ciascuno dei tre assi reciprocamente perpendicolari. L’applicazione della vibrazione deve essere applicata una volta per ogni stato del dispositivo (stand-by, allarme ecc.).
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Vibrazioni, sinusoidali (prova di durata) – per le classi II, III e IV applicare delle vibrazioni sinusoidali in un range di frequenza a 10 a 150 Hz per 20 volte su ciascuno dei tre assi reciprocamente perpendicolari.
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Radiazione solare simulata, aumento di temperatura (funzionale) – Questa prova rappresenta un’alternativa alla prova di caldo secco (funzionale) per la classe ambientale IV. La prova consiste nell’esporre il campione in prova ad una irradiazione di 1.120 W/m2 e ad una variazione graduale della temperatura ambiente.
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Radiazione solare simulata, degradazione di superficie (prova di durata) – La prova consiste nell’esporre il campione ad una sorgente di radiazione allo Xenon per 10 giorni ad una temperatura di 40°C
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Tenuta alla polvere (prova di durata) – Questo test dovrebbe essere selezionato solo dove è necessario valutare involucri specifici per i quali è l’ingresso di polvere è considerato critico. Il più delle volte non è il caso dei dispositivi di allarme. Nel caso fosse un requisito deve essere garantita una protezione comparabile al grado IP5X o IP6X della EN 60529.
Il dettaglio su come praticamente devono essere effettuate le prove richieste dalla EN 50130-5 è riportato sulla serie di norme EN 60068-2.
Le prove, per avere una validità oggettiva, devono essere effettuate da laboratori certificati; prove di pre-compliance, ossia prove preliminari, possono invece essere effettuate in autonomia dall’azienda, se quest’ultima dispone di attrezzatura adeguata, prima di portare il dispositivo in un laboratorio certificato.
Di seguito potete vedere una mia foto con il collega Vincenzo Pacella, Head Engineer presso LINCE (nonché compagno di scrittura nel blog LINCE www.lince.net/la-crisi-dei-componenti-e-le-strategie-per-affrontarla/) e con il nostro rilevatore da esterno BOBBY, quest’ultimo all’interno della camera climatica LINCE (per saperne di più sulla rilevazione da esterno LINCE www.lince.net/wp-content/uploads/2022/04/Depliant_Rilevatori-esterno_affiancate_rev00.pdf).
Nella camera climatica del nostro laboratorio interno vengono effettuate le prove di Caldo Secco (funzionale), Caldo Secco (prova di durata), Freddo (funzionale), Variazione di temperatura (funzionale), Caldo umido a regime stazionario (funzionale), Caldo umido a regime stazionario (prova di durata), Caldo umido ciclico (funzionale) e Caldo umido ciclico (prova di durata).
5. Prossimamente…
Anche oggi abbiamo visto velocemente un secondo aspetto delle norme di settore (per il primo vi rimando all’articolo dedicato www.lince.net/sistemi-di-allarme-e-le-norme-di-settore/) ma ci sono ancora altre nozioni da conoscere e tanti aspetti da approfondire.
Pian piano li vedremo insieme nei prossimi articoli, di seguito una piccola anteprima:
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perché una centrale di allarme con la presa non rispetta le basilari condizioni di sicurezza;
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applicazioni pratiche dei metodi per determinare il livello di prestazione di un impianto;
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un sistema via radio quali requisiti deve avere per essere sicuro.
Alessio MERCURI
Responsabile Operazioni e Ricerca e Sviluppo
Lavoro ufficialmente in LINCE da 19 anni ma ufficiosamente dal 1975, anno della mia nascita e della nascita dell’azienda fondata da mio padre, Alessandrino Mercuri. In azienda sono responsabile del settore Operazioni e del settore Ricerca & Sviluppo. Ho frequentato il liceo scientifico, ho una laurea magistrale in Ingegneria Gestionale ed un master di secondo livello in Ingegneria dei Sistemi a Rete. Sono un papà, un marito ed ho vinto un triplete in tempi ormai lontani ma non lontanissimi. Amo lo sport, la fantascienza, il cinema ed i fumetti.
Data pubblicazione: 31 Maggio 2022
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