Una matrice di accettazione FAT/SAT per un contattore per vuoto è il documento strutturato, riga per riga, che registra ogni attività di verifica eseguita su un contattore per vuoto — prima presso lo stabilimento del produttore (Factory Acceptance Test) e poi sul luogo di installazione (Site Acceptance Test) — insieme alla soglia specifica di superamento/fallimento, al soggetto responsabile e all’approvazione autorizzata per ciascuna voce.
La presente guida illustra quali elementi devono essere inclusi nella matrice, come valutare le offerte dei fornitori e quali documenti devono essere presenti in un pacchetto di consegna completo, dalle specifiche di acquisto fino all'approvazione finale.
Diagnosi rapida: modalità di guasto comuni dei circuiti FAT/SAT
| Sintomo | Primo test | Probabile causa principale | Azione successiva |
|---|---|---|---|
| Resistenza di isolamento inferiore a 100 Mohm durante i test FAT | Ripetere il test dopo 30 minuti di essiccazione a 40 °C | Infiltrazione di umidità o interruttore contaminato | Verificare lo stato delle guarnizioni a ghiandola e l’integrità dell’involucro; sostituire l’interruttore se l’IR non si ripristina |
| Picco di corrente di dispersione durante la prova di alta tensione | Ridurre la tensione; riapplicare lentamente | Interruttore sottovuoto incrinato o distanza di dispersione insufficiente | Sostituire l'interruttore; non eseguire un nuovo test senza aver risolto la causa principale |
| Un polo di resistenza di contatto 2-5 volte superiore agli altri | Verificare la forza della molla di contatto con un calibro go/no-go | Usura irregolare dei punti di contatto, disallineamento o superficie contaminata | Smontare, ispezionare le superfici di contatto, ripetere il test |
| Il contattore non si chiude alla tensione nominale della bobina di 85% | Misurare la tensione ai terminali della bobina, non all'alimentazione del quadro elettrico | Cavo di comando di dimensioni insufficienti che causa una caduta di tensione | Sostituire il cavo di comando con uno della sezione specificata; ripetere la misurazione |
| Asimmetria del tempo di funzionamento da polo a polo > 3 ms | Verificare l'allineamento del meccanismo con gli strumenti forniti dal produttore | Raccordo meccanico o perno usurato | Riallineare il meccanismo; ripetere il test di sincronizzazione |
| Nuovo colpo udibile dopo un’interruzione del carico presso SAT | Prova di tenuta sotto vuoto con tensione di prova ad alta tensione sui contatti aperti | Vacuum ridotto nell'interruttore | Sostituire l'interruttore; non riattivare l'alimentazione |
| Temperatura del terminale della fase B: 20+ °C superiore a quella delle fasi A e C | Microohmmetro sul terminale della fase B | Collegamento serrato con coppia insufficiente o rifatto in modo errato | Riserrare secondo le specifiche; ripetere la scansione termografica dopo 30 minuti di funzionamento |
Cosa deve includere la matrice di accettazione
Nella sua forma più precisa, la matrice di accettazione è una tabella strutturata in quattro colonne: la prova specifica o la voce del documento, il criterio di accettazione derivato dalla norma IEC 62271-106 o ANSI/IEEE C37.66 oppure dalle specifiche di progetto, il risultato effettivo misurato (non una casella di spunta) e una firma datata da parte dell’ispettore o dell’ingegnere addetto alla messa in servizio.
- Verifica della documentazione — certificati di prova di tipo, rapporti di prove periodiche, certificati di tenuta al vuoto e fascicoli di disegni corrispondenti al numero di serie oggetto di prova.
- Prove dielettriche e di isolamento — resistenza alla tensione di rete, misurazione delle scariche parziali e resistenza di isolamento in riferimento alla classe di tensione nominale e alla temperatura ambiente.
Documenti necessari prima dell'inizio dei test
La mancanza di documentazione è il motivo più comune per cui le sessioni FAT subiscono ritardi o vengono invalidate. La tabella sottostante indica, per ciascun documento richiesto, chi ne è responsabile, la fase in cui deve essere disponibile e le conseguenze della sua assenza.
| Documento | Proprietario | Obbligatorio presso | Rischi in caso di smarrimento |
|---|---|---|---|
| Disegni a linea singola e schemi approvati | Fornitore | Avvio FAT | Impossibile verificare la conformità del cablaggio alle specifiche di progetto |
| Scheda tecnica del contattore per vuoto (tensione nominale, corrente, BIL, classe di resistenza) | Fornitore | Avvio FAT | Mancanza di valori di riferimento per i limiti delle prove elettriche |
| Distinta dei materiali con codici articolo e revisione | Fornitore | Avvio FAT | Non è possibile verificare se siano stati installati i componenti corretti |
| Certificati di prova di tipo (IEC 62271-106 o equivalenti) | Fornitore | Avvio FAT | Non vi sono prove che il corso di design sia mai stato convalidato |
| Certificati di taratura per tutti gli strumenti di prova | Acquirente / Laboratorio di prova | Avvio FAT | I risultati dei test non sono ammissibili in assenza di una taratura tracciabile |
| Procedura di collaudo in fabbrica con limiti di accettazione | Fornitore | Avvio FAT | Non sono stati concordati criteri di superamento/insuccesso; sono probabili controversie |
| Studio di coordinamento dell'isolamento | Acquirente / Ingegnere | Avvio FAT | Non è possibile confermare che le scelte relative al BIL e allo spazio libero siano adeguate al sito |
| Specifiche del sito / Allegato tecnico all’ordine di acquisto | Acquirente | Avvio FAT | Il fornitore può effettuare i test in base a una norma generica, anziché ai requisiti del progetto |
| Specifiche relative all'imballaggio e alla spedizione | Fornitore | FAT end | È necessario verificare che il contattore resista al trasporto prima del SAT |
| Dati del sopralluogo (altitudine, temperatura ambiente, umidità, livello di inquinamento) | Acquirente | Inizio del SAT | Non è possibile applicare i fattori di derating né confermare la classe di installazione |
| Manuale di installazione e messa in servizio | Fornitore | Inizio del SAT | Mancano riferimenti relativi ai valori di coppia, ai giochi o ai controlli di interblocco |
| Registro delle ispezioni sui trasporti e sullo stoccaggio | Acquirente / Logistica | Inizio del SAT | Non sono emersi elementi che indichino una correlazione tra il FAT e l'arrivo in sede |
| Disegni di as-built (revisione successiva al FAT) | Fornitore | Inizio del SAT | I controlli del cablaggio SAT fanno riferimento ai disegni precedenti alla versione FAT, non all'hardware effettivo |
| Rapporto di chiusura del progetto FAT | Acquirente + Fornitore | Inizio del SAT | Il SAT non può essere avviato su apparecchiature prive di un record FAT accettato |
Prove elettriche e meccaniche richieste al momento del collaudo in fabbrica
Ogni misurazione effettuata durante il FAT diventa un punto di riferimento per il confronto con il SAT e per i futuri parametri di riferimento relativi alla manutenzione.
Prove elettriche
Resistenza dielettrica Hi-Pot
| Tensione nominale (kV) | Livello di tensione di prova Hi-Pot in corrente alternata (kV rms, 1 min) | Livello di tensione di prova Hi-Pot in corrente continua (kV) |
|---|---|---|
| <= 3,6 | 10 | 14 |
| 7.2 | 20 | 28 |
| 12 | 28 | 40 |
| 17.5 | 38 | 54 |
Prova di tenuta sottovuoto
| Portata del contattore | Resistenza di contatto tipica accettabile |
|---|---|
| Fino a 400 A | <= 100 microohm per polo |
| 400 A – 800 A | <= 60 microohm per polo |
| > 800 A | Secondo la scheda tecnica del produttore |
Prove meccaniche
| Parametro | Intervallo tipico accettabile |
|---|---|
| Distanza tra i contatti (classe 12 kV) | 8-12 mm per palo |
| Salvietta di contatto | 2-4 mm per palo |
| Variazione dell'intervallo da polo a polo | <= 1 mm |
Sintesi del test FAT
| Prova | Riferimento standard | Criterio di superamento | Azione in caso di errore |
|---|---|---|---|
| Resistenza dielettrica ad alta tensione | IEC 62271-106 | Nessun guasto; perdita < limite | Sostituire l'interruttore; verificare l'isolamento |
| Integrità del vuoto | IEC 62271-106 / specifiche del produttore | Nessuna interruzione del gap; pressione < 10⁻³ Pa | Sostituire l'interruttore prima della spedizione |
| Resistenza di contatto | IEC 62271-1 | Entro i limiti; pali distanti tra loro non più di 10% | Controllare i contatti; verificare la forza della molla |
| Resistenza all'isolamento | IEC 60060-1 | >= 1.000 Mohm a 1 kV | Verificare la presenza di umidità o contaminazione |
| Tensione di innesto/disinnesto della bobina | Specifiche del produttore | Chiude a 85%; apre a <= 75% (valore nominale) | Regolare o sostituire il gruppo serpentina |
| Ciclismo di resistenza meccanica | IEC 62271-106 | Nessun guasto in 50-100 cicli | Individuare il punto di fissaggio; ripetere il test |
| Tempo di funzionamento | Specifiche del produttore | Entro +/-15% rispetto al valore di riferimento; asimmetria del polo <= 3 ms | Meccanismo di riallineamento |
| Contatto di pulizia e gioco | Specifiche del produttore | Entro i limiti di tolleranza dimensionale | Regolare il meccanismo; misurare nuovamente |
Riferimenti su strumenti e fonti di accettazione
| Strumento / Fonte | Scopo | Riferimento di accettazione |
|---|---|---|
| Microohmmetro CC (corrente di iniezione >= 100 A) | Misurazione della resistenza di contatto | Scheda tecnica del produttore; IEC 62271-1 |
| Megohmetro da 1 kV / 2,5 kV | Resistenza all'isolamento | IEC 60060-1; specifiche del progetto |
| Set per prove di alta tensione CA (calibrato) | Resistenza dielettrica | Tabelle delle tensioni della norma IEC 62271-106 |
| Analizzatore della fasatura della distribuzione | Misurazione dei tempi di chiusura e apertura | Specifiche del produttore: +/-15% rispetto al valore di riferimento FAT |
| Chiave dinamometrica calibrata | Coppia di serraggio dei collegamenti dei terminali e delle sbarre collettrici | Manuale di installazione del produttore |
| Spessimetro / Utensili di controllo “go/no-go” del produttore | Distanza di contatto e sfregamento | Specifiche dimensionali del produttore |
| Termometro a infrarossi / termocamera | Aumento della temperatura di interruzione durante il SAT sotto carico | IEC 60529 / limiti termici del progetto |
| Analizzatore della qualità dell'energia o oscilloscopio | Rilevamento della corrente di spunto alla prima attivazione del carico | Studio di coordinamento per la tutela del progetto |
| Set di prova per relè | Iniezione di protezione end-to-end | Calendario delle impostazioni del progetto Relay |
| Manuale di installazione e messa in servizio OEM | Valori di coppia, giochi, sequenze di interblocco | Documentazione del produttore |
| Capitolato d'appalto / Allegato tecnico all'ordine di acquisto | Soglie di accettazione specifiche per sito | Documento emesso dall'acquirente |
| IEC 62271-106 | Livelli e procedure del test FAT/SAT | IEC (edizione attuale) |
| ANSI/IEEE C37.66 | Requisiti relativi ai contattori per vuoto (progetti nordamericani) | IEEE (edizione attuale) |
Test di accettazione del sito: struttura e scenario sul campo
Il SAT conferma che un contattore a vuoto funzioni correttamente nell'ambiente in cui è effettivamente installato, verificandone l'integrazione: cablaggio, livelli di tensione di comando, coordinamento delle protezioni a monte, comportamento termico dell'involucro e caratteristiche specifiche del carico.
Fase 1 — Controlli preliminari alla messa sotto tensione (senza tensione, con dispositivo di blocco)
Fase 2 — Alimentazione di controllo e verifica funzionale
Scenario sul campo: contattore da 6,6 kV presso il quadro di comando di una stazione di pompaggio costiera
Come valutare e confrontare la completezza della matrice FAT/SAT dei fornitori
Valutate l'offerta di ciascun fornitore in base ai criteri riportati di seguito. Assegnate i punti solo se sono allegate prove verificabili — verbali di collaudo, certificati di taratura, fogli di approvazione.
| Categoria di valutazione | Punti massimi | Cosa permette di ottenere il punteggio massimo | Carenza comune |
|---|---|---|---|
| Prove dielettriche e di isolamento | 20 | Prova di alta tensione alla tensione nominale più impulso BIL, registrazione dei singoli numeri di serie, indicazione dei limiti di superamento/fallimento | La prova di alta tensione è stata eseguita solo su un campione del lotto; non sono disponibili dati per singola unità |
| Misurazione della distanza di contatto e della corsa | 15 | Differenza misurata con calibro tarato, curva di corsa tracciata, limiti minimi/massimi secondo le specifiche | Scostamento indicato come “entro i limiti di tolleranza” senza alcun risultato numerico |
| Verifica dell'integrità del vuoto | 15 | Resistenza alla tensione di prova ad alta tensione o a frequenza industriale tra contatti aperti secondo la norma IEC 62271-106; risultato datato per ciascuna unità | L'integrità del vuoto è stata dedotta dal codice di data di produzione; non è stato effettuato alcun test |
| Tensione di azionamento/rilascio della bobina | 10 | Testato a 85% e 110% di tensione di controllo nominale alla temperatura ambiente effettiva del sito | Testato esclusivamente alla tensione nominale in laboratorio in condizioni controllate |
| Esempio di resistenza meccanica | 10 | Inventario a rotazione documentato con indicazione della soglia minima; forza della molla verificata al termine del test | I dati relativi alla durata provengono esclusivamente dal rapporto di prova di tipo; non dal lotto di produzione |
| Registrazione delle condizioni ambientali | 10 | Temperatura ambiente, umidità, altitudine e vibrazioni registrate al momento di ciascuna prova SAT | I moduli SAT non contengono campi relativi ai dati ambientali |
| Tracciabilità della taratura | 10 | Tutti gli strumenti sono riconducibili a uno standard nazionale; le date di scadenza della taratura sono indicate sui certificati | Gli adesivi di taratura sono presenti, ma le date di scadenza non sono state confrontate con la data del test |
| Completezza della catena di approvazione | 10 | Firme del produttore, dell’ispettore indipendente e del rappresentante del cliente su ciascun verbale di prova | Modulo di approvazione del cliente in bianco o ottenuto dopo la messa in tensione |
| Gestione delle non conformità | 5 | Risultati fuori tolleranza documentati con indicazione della disposizione: rilavorazione, ripetizione del test o accettazione con deviazione | Eventi NC non presenti nei dati (statisticamente improbabile per ordini di grandi dimensioni) |
| Revisione e controllo delle modifiche | 5 | Numero di versione di Matrix, cronologia delle revisioni e applicabilità a uno specifico ordine di acquisto di riferimento | Modello generico senza identificazione specifica del progetto |
| Totale | 110 |
Interpretazione:
– 95-110 punti: la matrice è sostanzialmente completa. Procedere alla stipula del contratto, con richieste di chiarimenti di minore entità.
Criteri di approvazione e requisiti relativi al verbale di passaggio di consegne
Il collaudo finale trasforma un contattore sottoposto a test in un bene messo in servizio. In assenza di un protocollo di approvazione definito, i dati dei test perdono il loro valore in termini di tracciabilità.
Livelli di testimonianza
| Livello di testimonianza | Definizione | Ruolo tipico |
|---|---|---|
| W — Testimone | Punto di sospensione; il lavoro viene interrotto fino alla firma di un testimone autorizzato | Ingegnere incaricato dal committente, ispettore indipendente |
| R — Revisione | Documentazione esaminata e approvata prima della fase successiva | Responsabile tecnico, responsabile del controllo qualità |
| I — Informazioni | Copia depositata; non è richiesta alcuna sospensione | Team addetto alla messa in servizio del sito |
Documenti obbligatori per il passaggio di consegne
| Documento | Contenuto richiesto | Autorità di approvazione finale |
|---|---|---|
| Rapporto sul test FAT | Tutti i risultati dei test di fabbrica, i certificati di taratura degli strumenti, il registro NCR con le relative decisioni | Responsabile del controllo qualità del produttore + ingegnere di verifica |
| Registro delle prove di messa in servizio del SAT | Risultati dei test in loco rapportati ai valori di riferimento FAT e agli schemi elettrici di installazione | Responsabile della messa in servizio del sito + ingegnere del committente |
| Registro dei rapporti di non conformità | Ogni anomalia segnalata, azione correttiva intrapresa, risultato del nuovo test, firma di chiusura | Responsabile del controllo qualità |
| Registro di taratura degli strumenti | Riferimento del certificato, data di scadenza e standard di tracciabilità per ogni strumento utilizzato | Responsabile dei test |
| Registrazione dei valori di riferimento della resistenza di isolamento | Valori IR fase-fase e fase-terra al momento del passaggio di consegne, ai fini dell'analisi delle tendenze per la manutenzione futura | Responsabile della messa in servizio |
| Registro dei valori di riferimento della resistenza di contatto | Valori di resistenza per fase al momento del passaggio di consegne | Responsabile della messa in servizio |
| Registro dei tempi operativi | Misurazioni dei tempi di chiusura e apertura al momento del passaggio di consegne | Responsabile della messa in servizio |
| Documentazione tecnica di as-built | Schema elettrico finale a linea singola, schema di controllo, tabella dei terminali | Responsabile tecnico |
| Modulo di attivazione della garanzia | Numeri di serie, data del collaudo in fabbrica, data di completamento del SAT, inizio del periodo di garanzia | Responsabile dei contratti del proprietario |
Lista di controllo per gli appalti: definizione di un pacchetto FAT/SAT conforme
Utilizza questa lista di controllo prima di emettere un ordine di acquisto o di invitare un fornitore a presentare un'offerta.
- La tensione nominale, la corrente nominale e il ciclo di lavoro di commutazione sono definiti e adeguati ai valori nominali dell'interruttore a vuoto indicati dal produttore del contattore.
- Sono indicati i livelli di resistenza dielettrica (a frequenza industriale e a impulso), con riferimento alla norma IEC o ANSI/IEEE applicabile.
Riferimenti tecnici XBRELE correlati
Utilizzate questi riferimenti XBRELE per collegare la decisione sul campo al corretto flusso di lavoro relativo al prodotto, ai test e all'approvvigionamento: Pagina del prodotto XBRELE, Gamma di interruttori in vuoto XBRELE, Guida ai rating VCB, Lista di controllo per l'accettazione del VCB FAT/SAT, gamma di contattori a vuoto XBRELE.
Contesto degli standard
Per il contesto del metodo esterno, confrontare la procedura del sito con il metodo pubblico Pagina degli standard IEEE C37.09 e quindi applicare l'esatto manuale OEM e le specifiche di progetto per l'apparecchiatura fornita.
Esempio di campo
Esempio sul campo: durante un'ispezione di servizio, una fase ha misurato al di fuori della sua linea di base di messa in servizio, mentre le altre due fasi sono rimaste stabili. Il team ha ripetuto la misura con conduttori verificati, ha controllato la tempistica e la corsa dei contatti e ha utilizzato la divergenza misurata per separare un problema di pressione dei contatti da un generico problema di pulizia delle superfici.
Domande frequenti
Qual è la differenza tra FAT e SAT in un contattore a vuoto?
Il FAT (Factory Acceptance Test) verifica che il contattore soddisfi i requisiti di progettazione e produzione prima di lasciare lo stabilimento del fornitore. Il SAT (Site Acceptance Test) verifica che la stessa unità sia arrivata integra, sia stata installata correttamente e funzioni entro i limiti di tolleranza nelle condizioni effettive del sito — tensione di alimentazione, temperatura ambiente, altitudine e carico collegato.
Quale norma IEC disciplina i requisiti relativi ai test FAT e SAT dei contattori per vuoto?
La norma IEC 62271-106 è la norma di riferimento per i contattori in corrente alternata per tensioni superiori a 1 kV. Essa definisce i requisiti relativi alle prove di routine (effettuate su ogni unità), i requisiti relativi alle prove di tipo (effettuate su un campione di progetto) e i livelli di prova per la resistenza dielettrica, l'integrità del vuoto e la resistenza meccanica.
Come posso verificare l'integrità del vuoto in loco se non dispongo di un vacuometro?
Il metodo standard utilizzato in loco consiste in una prova di tenuta alla frequenza di rete applicata attraverso la distanza di contatto aperta di ciascun interruttore. Se la distanza regge la tensione specificata senza che si verifichi una rottura di isolamento, il vuoto è adeguato.
Quale valore di resistenza di contatto dovrei aspettarmi da un contattore a vuoto nuovo?
Per i contattori con portata nominale fino a 400 A, un valore tipico accettabile è <= 100 microohm per polo, misurato con un microohmmetro in corrente continua che immette almeno 100 A. Per valori nominali compresi tra 400 A e 800 A, <= 60 microohm per polo è una soglia comune.
È possibile ottenere l'esonero dal SAT se il contattore ha superato un FAT completo?
No. Il FAT e il SAT riguardano categorie di rischio diverse.
Per quanto tempo devono essere conservati i registri FAT e SAT?
Conservare la documentazione per tutta la durata di vita utile delle apparecchiature, oltre al periodo previsto dalle normative vigenti. Per i quadri di media tensione, un requisito comune è quello di conservare la documentazione per almeno 10 anni, ma alcune giurisdizioni e alcuni settori (servizi pubblici, nucleare, petrolchimico) richiedono periodi di conservazione più lunghi.
Cosa devo fare se un fornitore presenta un rapporto FAT senza segnalazioni di non conformità relativo a un ordine di grandi dimensioni?
Consideratelo un problema relativo al sistema di qualità, non un risultato positivo. Un record di zero non conformità su oltre 10 unità è statisticamente improbabile se la matrice è stata applicata in modo rigoroso.
