Collaudo termografico dei condotti sbarre in un data center: giunti sotto carico, criterio ΔT e chi firma

Il collaudo termografico dei condotti sbarreCondotto sbarre (busbar)Sistema di distribuzione in cui la corrente è portata da barre conduttrici alloggiate in un involucro metallico, con derivazioni innestabili. Molto usato in data center e industria: i giunti e le derivazioni sono i punti che la… di un data center è il rilievo sotto carico dei giunti, delle derivazioni e delle connessioni di testa, eseguito quando la corrente di prova attraversa per la prima volta l'installazione: durante le prove con i load bank e l'integrated system test, cioè ai livelli 4 e 5 del commissioning. Non sostituisce la verifica delle coppie di serraggio, che certifica il montaggio a impianto spento; misura il contatto elettrico reale, confrontando giunti simili alla stessa corrente. Nessuna norma fissa un ΔTDelta TDifferenza fra la temperatura del punto in esame e quella di un riferimento: un componente identico nelle stesse condizioni, oppure l'ambiente. La gravità di un'anomalia si valuta sul delta T, non sul valore assoluto, perché è il delta… di accettazione in campo: il criterio va scritto nel capitolato, con la scala ANSI/NETA come prassi dichiarata, e il collaudo si chiude con la ripetizione a dodici mesi. Qui trovi il livello, il carico, il numero da scrivere nel contratto e chi firma cosa.

Il contesto è la pipeline in arrivo: per l'Osservatorio Data Center del Politecnico di Milano l'area milanese ospita 414 MW IT, il 68 % della potenza installata in Italia, con 695 MW IT attesi nei prossimi tre anni (Osservatorio Data Center, PoliMi). Il costo dell'ora di fermo e la manutenzione predittivaManutenzione predittivaStrategia in cui l'intervento è programmato sulla base di misure che rivelano il degrado in corso, come termografia, analisi vibrazionale o analisi degli oli, invece che su intervalli prefissati o a guasto avvenuto. sono nell'articolo sulla termografia predittiva per data center a Milano: qui si parla di consegna.

Cosa si collauda con la termografia in un condotto sbarre

Si collaudano i punti in cui la resistenza di contatto dipende dal montaggio in cantiere e non dalla fabbrica: i giunti fra elementi, le derivazioni e le connessioni di testa a trasformatore e quadro generale. Un condotto sbarre (busbar trunking, o busway) è un sistema prefabbricato di sbarre in rame o alluminio in involucro metallico, che porta la potenza dal trasformatore o dall'UPS al quadro generale e distribuisce ai rack con prese plug-in. Il tratto rettilineo è provato in tipo dal costruttore; ogni cambio di elemento è un giunto bullonato, spesso monoblocco a testa a strappo, ed è l'unico componente completato da chi installa.

In un sistema ridondato 2N ciascuna dorsale porta in esercizio al più metà della corrente, e un giunto difettoso può restare invisibile fino alla manutenzione dell'altro ramo: le occasioni del rilievo in esercizio sono nella pagina sulla termografia per data center; qui interessa la consegna.

Dove entra la termografia nei cinque livelli di commissioning

Non entra ai livelli 1 e 2, dove i giunti non sono percorsi da corrente e si verifica la coppia; entra al livello 4, sotto load bank, e al livello 5, durante l'integrated system test, quando i giunti vedono per la prima volta la corrente di progetto. I cinque livelli sono prassi di settore, non norma: la nomenclatura cambia fra committenti e i riferimenti di processo più citati sono ASHRAE Guideline 0 e ASHRAE 202 (Anvilfield, guida di campo all'IST; Archdesk).

La riga che conta è la quinta. In un sistema 2N, se un ramo è fuori servizio l'altro alimenta l'intero carico: è un'inferenza dallo schema, non una prescrizione delle guide, ma ne segue che il test di perdita di un ramo durante l'IST è il momento di corrente più alta che i giunti vedranno prima dell'esercizio, e lo script deve collocare lì il rilievo. Nelle guide di campo il criterio di superamento dell'IST è che il bus critico non cada e che l'aria ai rack resti nell'intervallo ASHRAE: il rilievo dei giunti non compare e va aggiunto dal capitolato.

Coppia di serraggio o termografia: perché servono entrambe

Servono entrambe perché certificano cose diverse: la coppia certifica il montaggio come da manuale, a freddo e a impianto spento; la termografia sotto carico certifica che il contatto conduce senza scaldare più dei giunti simili. Un giunto a coppia può scaldare per una superficie ossidata, una rondella mancante, una sequenza di serraggio sbagliata o un disallineamento; uno fuori coppia può non scaldare in modo visibile finché la corrente è bassa.

I valori di coppia sono del costruttore e cambiano fra serie: la tabella lo mostra e non sostituisce il manuale del condotto installato.

Dai manuali emergono due cose. Sui giunti a testa a strappo la conferma del montaggio è la rondella staccata, non un valore letto: il riserraggio con la chiave dinamometrica, sulla seconda testa del dado, è previsto solo per anomalia o modifica. E il manuale Canalis, per i data center, prescrive misure a infrarossi su tutte le connessioni, o un monitoraggio termico dove non sono accessibili, e un ricontrollo dopo ogni riparazione. La guida tecnica ANIE, l'unica fonte italiana strutturata sul tema, prescrive un controllo visivo annuale con attenzione a giunzioni e derivazioni, ma non nomina né la termografia né la coppia di serraggio (Guida tecnica ANIE, 2018, p. 49): una lacuna da conoscere, non una ragione per saltare il rilievo.

Il criterio di accettazione: ΔT fra giunti simili, non temperatura assoluta

Il criterio di accettazione è la differenza di temperatura fra ciascun giunto e i giunti dello stesso tipo, sulla stessa dorsale, alla stessa corrente: non la temperatura assoluta, che dipende da corrente, aria, emissivitàEmissivitàRapporto fra la radiazione emessa da una superficie reale e quella emessa da un corpo nero alla stessa temperatura. Varia con materiale, finitura e angolo di vista: impostarla male è la prima causa di misure sbagliate. Rame lucido e… e geometria. Nessuna norma fissa un ΔT di collaudo in campo: il numero va nel capitolato come soglia contrattuale, con la scala dichiarata.

La scala di riferimento è la tabella 100.18 delle specifiche ANSI/NETA, con due colonne: componenti simili in pari carico e componente rispetto all'aria. I valori sono verificati sull'edizione MTS-2007 riportata da un'application note Fluke (Fluke, tabella NETA 100.18); la loro identità nella ATS-2021, l'edizione dell'accettazione, è concorde nelle fonti secondarie ma non letta sul testo: è una stima. È prassi nordamericana, non norma italiana: origine e limiti sono nell'articolo sul ΔT e la classificazione delle anomalie.

Perché una soglia più stretta di quella della manutenzione: in esercizio un ΔT di 3 °C è una classe informativa, perché il componente ha una storia; alla consegna ogni giunto è nuovo, montato dalla stessa squadra con lo stesso manuale, e uno che scalda 3 °C più degli altri ha qualcosa di diverso, mentre l'installatore è ancora in cantiere. Una soglia di 3 °C è però vicina alla ripetibilità della misura: NETD, emissività, angolo e distanza di ripresa spostano una lettura di un grado o più, e il capitolato deve fissarli insieme al numero, con la distanza utile per ogni giunto calcolata con il calcolatore IFOV e NETD prima del rilievo.

Quanto carico serve perché il rilievo valga

Serve almeno la percentuale di corrente scritta nel capitolato, e in un data center nuovo quella corrente esiste solo con i load bank: alla consegna i rack non ci sono, e senza carico di prova il rilievo produce un rapporto rassicurante e vuoto. La potenza dissipata da una resistenza di contatto vale I²R e cresce con il quadrato della corrente: al 40 % del carico un giunto difettoso produce il 16 % del calore che produrrà a pieno carico, al 25 % ne produce un sedicesimo.

Il 40 % del nominale è la soglia minima più citata, attribuita a NFPA 70B; le specifiche ANSI/NETA chiedono i periodi di massimo carico possibile. In collaudo la soglia dovrebbe essere più alta, perché il carico è a comando: le guide sul load bank testing dicono di scandire ogni terminale e ogni giunto del busway sotto sforzo (7x24 Exchange; Sunbelt Rentals), senza dire a quale carico né con quale soglia. Il carico va poi tenuto finché le temperature si assestano: un condotto sbarre ha una massa metallica rilevante, e la sequenza serrata di un IST non concede da sola la finestra di carico stabile, che va negoziata nello script. La prova di tipo della 61439-1 considera raggiunto il regime quando la temperatura in tutti i punti misurati varia non più di 1 K all'ora (ABB, Quaderno di applicazione tecnica n. 11, cap. 7): in campo è un riferimento pratico, non una prescrizione.

Cosa dice la norma e cosa no: CEI EN 61439-6 e la prova di tipo

La CEI EN 61439-6:2013, che recepisce la IEC 61439-6:2012, è la norma di prodotto dei condotti sbarre fino a 1000 V in corrente alternata e 1500 V in continua: prova il condotto in laboratorio, non fissa un collaudo termografico in campo. Ha sostituito la CEI EN 60439-2 e rimanda alle verifiche di progetto della 61439-1, fra cui la sovratemperatura del punto 10.10, aggiungendo prove proprie: resistenza, reattanza e impedenza, propagazione della fiamma, barriere tagliafuoco (catalogo CEI, fascicolo 13025; guida ANIE, pp. 22-24).

I limiti di sovratemperatura della 61439-1 sono 70 K sui terminali per conduttori esterni, 30 K sulle superfici metalliche accessibili, 40 K su quelle isolanti, con aria ambiente fino a 40 °C e media giornaliera di 35 °C (sintesi dei limiti 61439-1; guida ANIE, p. 45). Sono limiti di prova di tipo su un campione, alla corrente nominale, in una configurazione definita: non si trasferiscono a un giunto in campo, con altra geometria, coperchio, aria e corrente, e non dicono nulla sugli altri giunti montati in cantiere. Per questo il criterio di collaudo è il confronto fra giunti, non il limite di norma.

In campo la CEI 64-8 parte 6 chiede le verifiche iniziali dell'impianto, dettagliate dalla Guida CEI 64-14; la guida ANIE le richiama e aggiunge l'obbligo di manutenzione dell'art. 15 del D.Lgs 81/08. Nessuna nomina la termografia. NFPA 70B:2023 include il busway fra le categorie da ispezionare almeno ogni dodici mesi, sei in condizione degradata (TÜV SÜD): fonte secondaria, non cogente in Italia, regola di manutenzione, non di collaudo. Quale norma serve per quale scopo è nell'articolo sulle norme della termografia in Italia.

Chi firma cosa alla consegna

Cinque soggetti, cinque documenti, nessuno dei quali copre gli altri.

L'installatore rilascia la dichiarazione di conformità del DM 37/08 e il registro delle verifiche di livello 2: coppia o rondella di ogni giunto, continuità del PE, isolamento, ordine delle fasi. Chiude le anomalie della punch list e apre e rimonta i coperchi in tensione secondo la CEI 11-27: la certificazione termografica non è una qualifica elettrica.

Il commissioning agent scrive lo script dei livelli 4 e 5 e ne riporta gli esiti: inserisce nella sequenza dell'IST la finestra di rilievo, con dorsale, corrente attesa e durata a regime, e allega il rapporto termografico al fascicolo di consegna.

Il general contractor compone il verbale di collaudo e di consegna e gestisce la punch list: ogni giunto fuori soglia è una voce con identificativo, dorsale, corrente, ΔT, azione e data di rifacimento, e non si chiude senza il nuovo termogrammaTermogrammaImmagine in falsi colori in cui a ogni pixel corrisponde una temperatura apparente della superficie. Senza scala di temperatura e senza i parametri di misura un termogramma non è un dato: è un'illustrazione. alla stessa corrente.

L'operatore termografico certificato di 2° livello UNI EN ISO 9712 firma il rapporto: criterio e soglia dichiarati, corrente e dorsale per ogni termogramma, aria della sala, emissività, strumento e taratura, identificativo di ogni giunto, anomalie con classe, linea di base per i dodici mesi. Le voci del rapporto sono nell'articolo su cosa deve contenere un report termografico, con la checklist di verifica per chi lo riceve.

Il committente, o l'operatore del data center che prende in carico l'impianto, accetta con o senza riserva sui punti aperti. In un guasto precoce su un giunto, il rapporto di consegna separa il difetto di installazione dal degrado di esercizio: se diventa un contenzioso, è materia della perizia termografica di parte, non di questa pagina.

La ripetizione a dodici mesi chiude il collaudo

Il rilievo di consegna è la linea di base; quello a dodici mesi, alla corrente di esercizio reale, è la prova che l'installazione ha tenuto. Nel primo anno i giunti attraversano i primi cicli termici e il carico IT cresce con il riempimento della sala: un giunto allineato agli omologhi alla consegna e più caldo a dodici mesi è un difetto di montaggio emerso con il carico, ed è ancora un tema di garanzia, non di manutenzione.

Il confronto si fa per differenza, giunto per giunto, con lo stesso identificativo e lo stesso riferimento; se la corrente di esercizio è diversa da quella dell'IST, di norma più bassa, il ΔT si riporta alla stessa corrente con la legge quadratica del calcolatore del ΔT normalizzato al carico, dichiarando la stima accanto al valore letto, mai al suo posto; lo stesso vale per un giunto rifatto e ricontrollato a un carico diverso. Il manuale Canalis fissa la manutenzione di base annuale e NFPA 70B:2023 i dodici mesi come intervallo massimo: fonti che rendono i dodici mesi una prassi, non un obbligo.

Dopo il primo anno il rilievo diventa campagna periodica, con le cadenze dell'articolo su ogni quanto fare la termografia agli impianti elettrici. Il capitolato dovrebbe già prevedere la voce a dodici mesi con lo stesso criterio: due rapporti con due scale non si confrontano.

Come lavoriamo sui collaudi di condotti sbarre

Eseguiamo il rilievo termografico dei giunti nei collaudi di accettazione con operatore certificato di 2° livello UNI EN ISO 9712UNI EN ISO 9712Norma che definisce qualificazione e certificazione del personale addetto alle prove non distruttive. Prevede tre livelli: il primo esegue, il secondo imposta, interpreta e firma, il terzo sviluppa procedure e qualifica il personale. La…, dentro lo script di livello 4 e 5 del commissioning agent: dorsale, corrente di prova, durata a regime e criterio concordati per iscritto prima dell'IST. La commessa più estesa è quella del data center di Settimo Milanese, con circa duecento rapporti di verifica delle linee elettriche consegnati con l'opera (esperto di termografia a Milano). Operiamo in Lombardia, Piemonte, Liguria, Valle d'Aosta e nelle province di Verona e Vicenza, con accesso nominativo ed escort.

Se sei un general contractor o un commissioning agent e devi scrivere la voce termografica del capitolato o inserire il rilievo nello script dell'IST, mandaci lo schema unifilare delle dorsali, i giunti per ramo, il carico di prova e la data dell'IST: descrivici il collaudo e ricevi una proposta di criterio, finestra e durata; le voci dell'importo sono nella pagina del preventivo di un'indagine termografica. Se gestisci un data center già in esercizio, con o senza collaudo alle spalle, il punto di partenza è la campagna periodica con una prima linea di base: occasioni e condizioni sono nella pagina sulla termografia per data center.