Creare uno schema elettrico è di primaria importanza per realizzare un impianto elettrico. Non solo ti permette di avere tutto sotto controllo (o quasi), facendo luce sulla situazione generale, ma ti crea una visione futura dell’installazione stessa. Penso che sia meglio trovarsi di fronte a degli inconvenienti  quando c’è soltanto qualche linea in un foglio, piuttosto che trovarsi di fronte ad una linea elettrica già installata e cablata, con questo penso sarai d’accordo con me. E questa è la motivazione principale riguarda l’esistenza della progettazione in qualsiasi ambito. Se non l’hai ancora fatto,ti consiglio di leggere l’articolo : La progettazione elettrica

Un disegno tecnico serve per mettere in risalto le caratteristiche costruttive e funzionali di un impianto, che sia meccanico, elettronico o elettrico. Nel disegno elettrico dovranno quindi essere rappresentate schematicamente le parti dell’impianto, come le connessioni e le apparecchiature elettriche ed all’interno dovranno esserci tutte le informazioni utili per l’installatore e per il futuro manutentore che potrà quindi eseguire al meglio le proprie mansioni.

In questo articolo ti spiegherò qualcosa di più sugli schemi elettrici e infine come disegnarli.

Prima parte : Le basi per la realizzazione di uno schema elettrico

Gli strumenti per realizzare uno schema elettrico

Puoi realizzare uno schema elettrico su un foglio di carta oppure al computer. Nel primo caso il formato dei fogli deve essere di una dimensione specifica, che è dettata dalle norme UNI 936 e 737. Non è importante invece l’orientamento del foglio che può essere disegnato sia in verticale che in orizzontale. Questo è un vantaggio perché in alcuni casi per fare stare tutto il disegno all’interno del foglio, conviene cambiare l’orientamento.

La tabella seguente, illustra i principali formati dei fogli e della squadratura, espressi in millimetri (mm).

Se invece preferisci creare il tuo schema al computer, in rete ci sono moltissimi programmi gratuiti che ti aiuteranno a realizzarlo. Per citarne alcuni :

Proficad

DesignSpark Electrical

SmartDraw

Gwcad (Gewiss)

Qelectrotech

Software della Bticino

PBT-Q (Gewiss)

Designspark (Q.el)

I simboli ed il cartiglio

Che tu faccia un disegno a matita oppure al computer, devi sapere che si utilizzano gli stessi segni grafici, stabiliti dal comitato tecnico 3 (CEI), mentre a livello nazionale dall’IEC.

Abbiamo già trattato questo l’argomento in un altro articolo, leggi :  simboli elettrici

Per quanto riguarda le connessioni (linee), non c’è una regola dettata dalle normative, ma vengono adottati dei metodi per rendere il disegno tecnico il più comprensibile possibile :

• disegnare linee tratteggiate in caso di collegamento meccanico
• maggiorare lo spessore delle linee quando si hanno o tensioni o correnti più elevate

Il disegno tecnico prevede inoltre  l’inserimento di un riquadro, in cui viene fatta una presentazione mediante l’immissione del titolo, dell’autore, della data e del numero delle pagine totali. Questo spazio dedicato a tali informazioni prende il nome di “Cartiglio”.

Le scale di grandezza

Le norme UNI in merito alle scale di grandezza degli oggetti rappresentati sul disegno, ci permettono di scegliere tre soluzioni diverse :

• naturale : la scala reale (grandezza naturale), cioè 1:1
• riduttivo : sono tutte le scale che ne riducono la dimensione, cioè 1:5, 1:10 … e giù di lì
• ingrandito : sono tutte le scale che ingrandiscono la dimensione, cioè 5:1, 10:1 … e giù di lì

Utilizzare una scala idonea alla rappresentazione degli oggetti presenti nello schema, l’obiettivo è quello di rendere chiara l’interpretazione del disegno. Affidarsi principalmente al buonsenso.

Come creare un oggetto in scala

Supponiamo di disegnare una parete e che le misure reali siano di 2 m, cioè 400 cm. Per disegnarlo sul foglio dovrai usare per forza una scala. Ma come si fa ?
A titolo dimostrativo, scelgo di applicare una scala di 1:20, il concetto è semplice.
1:20 vuol dire 1/20 il che ci riporta alle elementari, ti ricordi della torta?
Se prendiamo una torta la dividiamo in 20 parti, otteniamo 20 fette uguali. Per la scala è pressapoco lo stesso ragionamento, solo che invece di dividere, immagina di rimpicciolire o di ingrandire un oggetto.

Riduzione di un oggetto

Se prendiamo un muro da 200 cm e lo riduciamo di 20 volte, ne otteniamo uno che corrisponde alla scala di 1:20 rispetto a quello reale. Quindi avremo un oggetto di 10 cm che rappresenta una parete di 200 cm, siccome (200 x 1) : 20 = 10

Sul foglio verrà disegnato l’oggetto in scala e di fianco, sotto o sopra (in base alle preferenze e allo spazio) potrà essere indicato il valore di grandezza reale.

Ingrandimento di un oggetto

Per aumentare la scala il procedimento è simile, ma la frazione avrà al numeratore un numero maggiore rispetto al denominatore. Supponiamo di dover attribuire ad una vite di 1 cm una scala di 4:1. Immaginando di ingrandirla quattro volte, potremo semplicemente applicare la moltiplicazione ai fattori, (1 X 4) : 1 = 4 , siccome il denominatore vale 1.

Nel foglio verrà disegnato l’oggetto in scala riportando il valore reale come descritto nell’esempio precedente.

Cominciamo con il fare alcune distinzioni tra schemi elettrici. Si, perché come forse già saprai, ce ne sono di tanti tipi diversi, per diversi scopi.

Tipi di schemi elettrici

Le norme CEI classificano in quattro criteri di lettura i tipi di schemi utilizzati.

1. Se la classificazione è in base all’estensione della rappresentazione, vi appartengono lo schema :

   Panoramico
   Usato per rappresentare il sistema di distribuzione e di trasporto dell’energia elettrica. Si evidenziano alcune informazioni utili sulla potenza e sul tipo di linea

   D’assieme
   Mostra il circuito elettrico primario di tutto l’impianto

   Parziale
   Mostra il circuito elettrico primario di una parte dell’impianto

2. Se la classificazione è in base alla completezza della rappresentazione, vi  appartengono lo schema :

   Completo
   Si tratta di un disegno completo (per l’appunto),  molto dettagliato e che mostra l’impianto in tutte le sue parti

   Semplificato
   Mostra una parte dell’impianto in modo superficiale siccome non è indispensabile al progetto, ma che bisogna comunque tenerne conto

   Di principio
   Mostra il funzionamento elettrico dei componenti in modo semplice ed intuitivo

3. Se la classificazione è in base alla rappresentazione dei conduttori, vi appartengono schema :

   Multifilare
   Mostra l’impianto elettrico concentrandosi sul collegamento dei cavi

   Unifilare
   Come sopra, ma in questo caso viene mostrato nel disegno una sola linea che corrisponde al fascio di cavi

4. Se la classificazione è in base al modo di rappresentazione, vi appartengono lo schema :

   Ordinario
   Mostra la linea e gli apparecchi senza tenere conto della loro posizione

   Di montaggio
   Mostra le connessioni tra i morsetti illustrando mediante simbologia il tipo di apparecchiatura

   Topografico
   Mostra la disposizione di tutti  gli elementi prendendo in considerazione il tipo di posa e cavi elettrici utilizzati

   Funzionale
   Viene usato particolarmente in ambiente industriale per raffigurare il circuito di comando ma anche in ambiente civile per descrivere il funzionamento  di un determinato componente o come si interfaccia con l’impianto elettrico

Abbiamo visto una carrellata di schemi elettrici diversi, giusto per chiarire alcuni punti, per creare le basi. Ma di tutti questi tipi di schemi elettrici, soltanto alcuni sono effettivamente utili alla realizzazione di un progetto civile e sono :

• Schema unifilare
• Schema multifilare
• Schema funzionale

Andremo ora a vedere in modo dettagliato come realizzare questi tipi di schemi elettrici.

Seconda parte : Come realizzare uno schema elettrico

Un metodo per disegnare uno schema elettrico

Se devi creare un impianto elettrico civile, per prima cosa procurati la planimetria del luogo, se non riesci a trovarne averne una già fatta, allora dovrai disegnarla. Anche in questo caso potrai disegnare su un foglio di carta oppure usare un applicazione per computer. Ecco una breve lista di applicazioni gratuite :

Sweethome

CadSoft ExpressView

Floorplanner (online)

Roomarranger

Software Ashampoo

Come disegnare la planimetria

Per prima cosa dovrai disegnare il muro perimetrale e successivamente i muri divisori, comprese di porte e finestre e scale. Per conoscere la loro posizione dovrai per forza prendere le misure con un metro  classico o uno digitale, dopodiché dovrai riportarle sul disegno.

Sulla base di una planimetria sarà più semplice creare i tuoi schemi elettrici unifilari e multifilari.

Dovrai studiare dove vorrai installare le apparecchiature elettriche e successivamente dovrai disegnare la rispettiva posizione dei componenti. Rispetta le distanze delle apparecchiature elettriche, per avere un impianto a norma, legge.

Se non hai ancora affrontato l’argomento delle altezze delle apparecchiature elettriche ti consiglio di leggere questo articolo : La posizione delle apparecchiature elettriche

Come realizzare uno schema unifilare

lo schema unifilare, come si può intuire dal suo stesso nome, è uno schema elettrico in cui viene disegnata soltanto una traccia che contiene più cavi elettrici che vengono identificati con la seguente simbologia :

Solitamente si utilizza lo schema unifilare per i quadri elettrici, ma non è escluso trovarli in altre situazioni dove ce ne sia bisogno.

In basso, uno schema unifilare di un quadro elettrico :

Mentre questo è uno schema unifilare di un appartamento :

Come si vede dal secondo schema elettrico si possono aggiungere parametri come il diametro dei cavi e dei corrugati (esempio, 3×1,5 ø16, cioè tre cavi elettrici da 1,5mmq ed una conduttura di diametro 16mm) ed il tipo di posa (‘mom’ sta ad indicare una posa incassata in parete. Le ‘m’ raffigurano il mattone e la ‘o’ la conduttura).

Farne uno è piuttosto semplice, inoltre con questo metodo è più facile mantenere ordine nel disegno. Sulla base di una planimetria, dovrai solo disegnare delle tracce che collegano i componenti elettrici. Per farti capire che cos’è uno schema unifilare potrei farti un esempio banale: immagina di guardare una stanza dall’alto e che la linea elettrica sul disegno corrisponda alle traccie sul muro, sul pavimento o sul soffitto, fatte dai muratori per fare passare i corrugati (quindi in sostanza il percorso dei corrugati). I simboli che indicano le caratteristiche dei cavi, andranno disegnati sul dorso delle linee che collegano la forza motrice e l’illuminazione. Invece per i simboli dedicati ai componenti elettrici, si useranno i soliti che si usano in tutti gli schemi, quelli dettati dalle norme CEI.

Come realizzare uno schema multifilare

Per avere uno schema elettrico più dettagliato e realistico occorrerà creare uno schema multifilare, che anche in questo caso “come si intuisce dal nome”, è composto da più cavi elettrici. In questo tipo di schema, non sarà più necessario indicare le fasi con dei simboli, ma si potranno utilizzare dei colori per distinguere il tipo di conduttore impiegato.
Se non sai di cosa sto parlando ti consiglio di approfondire l’argomento leggendo questo articolo : I colori dei cavi elettrici

Questo tipo di schema elettrico, molto apprezzato in elettronica, in alcune situazioni potrebbe non essere la scelta ottimale in quando in presenza di molte linee si verrebbe a creare un disegno troppo caotico. Per gli impianti elettrici civili potrebbe essere scelta questa tipologia di schema per la realizzazione di un quadro elettrico o di un pannello di controllo.

Un esempio di schema multifilare :

Come realizzare uno schema funzionale

lo schema funzionale non viene rappresentato all’interno di una planimetria. Viene usato per descrivere il funzionamento di un circuito elettrico, che può essere un impianto, un quadro, un’apparecchiatura, un componente…… viene inoltre usato in elettronica. Con questo tipo di schema, i simboli che vengono impiegati sono ridotti di numero, per esempio un interruttore NA (normalmente aperto) non sarà rappresentato con la solita simbologia :

ma invece sarà raffigurato come parte integrante dello schema elettrico :