La nuova versione della normativa CEI EN 61851-1, recepita in Italia a settembre 2019 dal Comitato Elettrotecnico Italiano (CEI) e in vigore dal 5 luglio 2022 riporta testualmente lo standard internazionale di riferimento del 2017 EN 61851 (conosciuto anche come IEC 61851), redatto dalla Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC).  La normativa così costituita regolamenta gli standard europei per la ricarica conduttiva dei veicoli elettrici, con applicazione su infrastrutture di ricarica stradali, a bordo e fuoribordo, per tensioni di alimentazione in corrente alternata (AC) fino a 1000V e in corrente continua (DC) fino a 1500V. 

Il documento definisce le specifiche necessarie alla stazione di ricarica per interagire con il veicolo elettrico durante il rifornimento, coprendo caratteristiche e condizioni operative delle infrastrutture di ricarica, componenti di collegamento tra l’apparecchiatura di alimentazione e i veicoli elettrici e requisiti generali di sicurezza elettrica. Con la crescita del mercato elettrico e la parallela diffusione di nuove infrastrutture di ricarica, di cui quasi 21.000 previste entro il 2025 in Italia, la normativa CEI EN 61851-1 è sempre più attuale e indispensabile per un’operatività cosciente e sicura. Vediamo nel dettaglio di cosa si tratta. 

Obiettivi della normativa CEI EN 61851-1                   

Per garantire efficienza nelle infrastrutture di ricarica, è necessario che ogni sistema soddisfi specifici requisiti di sicurezza e conformità alle normative vigenti: dalla progettazione, all’installazione e messa in servizio, fino alla manutenzione. In questo senso, la normativa CEI EN 61851-1 opera in modo da fornire un quadro standardizzato per la ricarica degli EV, così da favorire l’interoperabilità. L’ecosistema elettrico è infatti costituito da diversi agenti, tra cui produttori di veicoli elettrici e infrastrutture di ricarica, operatori e fornitori di servizi di e-mobility ed EV driver. Ciascuno di loro deve poter comunicare con gli altri secondo protocolli standardizzati, in modo da creare sistemi di ricarica sempre più ottimizzati. 

La normativa CEI EN 61851-1 agisce quindi in parallelo ad altri standard della Comunità Elettrotecnica Internazionale per tutelare gli EV driver, gli operatori di servizio e le componenti delle stazioni di ricarica. Con l’installazione di dispositivi di ricarica elettrica negli spazi privati (come garage e spazi auto condominiali) e pubblici (come parcheggi, distributori di benzina e autorimesse) chiunque può avere accesso a strutture connesse a una fonte di alimentazione elettrica. Non tutti, però, sono consapevoli dei rischi legati all’approvvigionamento elettrico, soprattutto in strutture esposte a condizioni atmosferiche improvvise. È quindi fondamentale che le infrastrutture di ricarica siano disposte a regola d’arte. 

Requisiti di sicurezza

Il Dipartimento dei Vigili del Fuoco definisce “a regola d’arte” i sistemi di ricarica per EV conformi alla norma CEI 64-8 parte 7, sezione 722 e alle serie di norme CEI EN 61851 e CEI EN 62196. Tutti i componenti delle infrastrutture di ricarica internazionali devono quindi essere progettati, installati e mantenuti a regola d’arte. Secondo le ricerche di esperti del settore elettrotecnico, tra cui il CEI e i ricercatori di ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile), i veicoli elettrici non sono più soggetti a incendi o esplosioni dei veicoli tradizionali. Come per gli equivalenti a combustibili fossili, quindi, anche per gli EV è opportuno predisporre sempre misure di sicurezza cautelari. 

In questo modo, si evita la probabilità di innesco e propagazione di incendi e di esplosioni, dando la possibilità agli utenti delle stazioni di ricarica e agli operatori di sicurezza di evacuare, eventualmente, l’area interessata. Al fine di prevenire rischi elettrici, le infrastrutture di ricarica con accesso al pubblico devono essere sottoposte a controlli ordinari a cadenza settimanale da parte del gestore dell’attività. Inoltre, l’utente che utilizza il servizio di ricarica deve poter usufruire di estintori portatili facilmente accessibili e idonei all’uso su impianti o apparecchi elettrici in tensione. Non da meno, il guidatore dell’EV deve infine essere in possesso di un veicolo omologato, mantenuto in efficienza e sottoposto a revisioni. 

Specifiche tecniche previste dalla CEI EN 61851-1

Al paragrafo 6.2, la CEI EN 61851-1 definisce quattro modalità di ricarica dell’EV all’impianto di alimentazione (Modo 1,2,3,4), che differiscono per potenza alimentata, velocità di ricarica e tipologia di collegamento all’infrastruttura di ricarica. Se le prime due tipologie si rivolgono a un contesto privato, condominiale o aziendale, le ultime due riguardano perlopiù la ricarica pubblica. Il Modo 3 (ricarica di potenza standard), in particolare, prevede la presenza di stazioni di ricarica fisse a corrente alternata (AC), quindi colonnine di ricarica o wallbox, dotate di Control Pilot e sistema di protezione (PWM). Il Modo 4 (ricarica di potenza elevata) funziona invece a corrente continua (DC), per questo necessita di un convertitore incorporato alla stazione di ricarica al quale collegare il cavo di ricarica dell’EV. Queste due modalità, consigliate dalla normativa in esame,  prevedono un sistema di impedimento di inserimento e disinserimento delle spine, per evitare l’improvvisa interruzione di corrente quando l’EV è in carica. 

Il paragrafo 3 definisce invece tre tipologie di connessione (A,B,C), in base alla diversa presenza e interazione tra cavo di connessione, connettore mobile e spina. Nel caso di una ricarica di tipo C, ovvero tramite cavo di connessione e connettore mobile permanentemente fissati all’apparecchiatura di alimentazione,  vige l’obbligo di controllo a vista del cavo in modo da garantire un rifornimento in sicurezza. Non solo, l’isolamento del cavo di connessione deve resistere all’usura e qualora dotato di schermatura metallica, questa deve essere messa a terra. 

La norma Cei En 61851-1 definisce anche le specifiche di collocamento sicuro dei connettori mobili. Questi devono essere posti il più vicino possibile al punto di stazionamento dell’EV da alimentare, senza ricorrere a una prolunga, un secondo cavo di alimentazione o un adattatore. Infine, ogni presa fissa o connettore mobile deve alimentare un unico veicolo elettrico. 

Linee guida installazione e manutenzione delle stazioni di ricarica

Prima però dell’utilizzo di un’infrastruttura di ricarica, l’installazione deve avvenire secondo precise norme di sicurezza. Innanzitutto, devono essere valutati eventuali rischi di interferenza tra la stazione di ricarica e altri impianti o depositi di materiali potenzialmente infiammabili. La stazione di ricarica deve quindi essere posizionata, secondo il D. Lgs. 81/2008, al di fuori delle zone classificate, intese come aree di lavoro in cui si determina la probabile presenza di gas, vapori o polveri infiammabili. 

Ogni stazione di ricarica, deve poi prevedere la presenza di una bobina di sgancio di emergenza, in posizione segnalata e accessibile agli operatori di soccorso per poter “sganciare”, in caso di emergenza, l’impianto elettrico dalla fonte di alimentazione. Fondamentali sono anche il Control Pilot, che regola la corrente di ricarica tramite la tecnica PWM, e il Proximity Pilot, che fornisce al veicolo l’indicazione dello stato di carica con una determinata corrente di carica. Questi comandi si inseriscono tra le dotazioni obbligatorie delle infrastrutture di ricarica secondo normativa CEI EN 61851-1. Il documento offre così una panoramica delle classi a cui appartengono i veicoli elettrici e delle modalità di ricarica normativamente adeguate a livello internazionale. Un pacchetto funzionale e necessario per un futuro a portata di green mobility.