pericoli derivanti dalla corrente elettrica

PERICOLI DERIVANTI DALLA CORRENTE ELETTRICA
• CONTATTI DIRETTI
contatti con elementi attivi dell’impianto elettrico che
normalmente sono in tensione
• CONTATTI INDIRETTI
contatti con masse che possono trovarsi in tensione
a causa del cedimento dell’isolamento delle parti
attive dell’impianto elettrico
PERICOLI DERIVANTI DALLA CORRENTE
ELETTRICA
CONTATTI DIRETTI
contatti con elementi
attivi dell’impianto
elettrico che
normalmente sono in
tensione
PROTEZIONE DAI CONTATTI DIRETTI
• ALIMENTAZIONE A BASSISSIMA TENSIONE DI SICUREZZA
alimentazione mediante un trasformatore di sicurezza con
tensione nominale non superiore a 50 volt in c.a. e 120 volt in
c.c.
• PROTEZIONE MEDIANTE ISOLAMENTO PARTI ATTIVE
l’isolamento è destinato ad impedire qualsiasi contatto con
parti attive (elementi nudi in tensione dell’impianto elettrico)
• PROTEZIONE MEDIANTE INVOLUCRI O BARRIERE
le barriere o gli involucri possono essere rimossi solo con l’uso
di una chiave o un attrezzo
• PROTEZIONE MEDIANTE OSTACOLI
• PROTEZIONE MEDIANTE DISTANZIAMENTO
N.B. Le ultime due protezioni non sono idonee per i cantieri edili
TRASFORMATORE E CIRCUITO DI SICUREZZA
PERICOLI DERIVANTI DALLA CORRENTE
ELETTRICA
CONTATTI INDIRETTI
contatti con masse che
possono trovarsi in
tensione a causa del
cedimento
dell’isolamento delle
parti attive dell’impianto
elettrico
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
• ALIMENTAZIONE A BASSISSIMA TENSIONE DI SICUREZZA
alimentazione mediante un trasformatore di sicurezza con
tensione nominale non superiore a 50 volt in c.a. e 120 volt in
c.c.
• PROTEZIONE MEDIANTE APPARECCHI DI CLASSE 2a
apparecchiature con doppio isolamento
• ALIMENTAZIONE CON TRASFORMATORE DI ISOLAMENTO
• PROTEZIONE MEDIANTE LUOGHI NON CONDUTTORI
• PROTEZIONE MEDIANTE INTERRUZIONE AUTOMATICA
DELL’ALIMENTAZIONE ELETTRICA
coordinamento tra impianto di messa a terra e dispositivi a
massima corrente posti a protezione dell’impianto elettrico
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
ESEMPIO DI APPARECCHIATURA DI SECONDA CLASSE
Simbolo del doppio
isolamento
Gli apparecchi con il
doppio isolamento NON
devono essere collegati
a terra !
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
ESEMPIO DI APPARECCHIATURA DI SECONDA CLASSE
Plafoniere con
doppio isolamento
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
TRASFORMATORE DI ISOLAMENTO
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
TRASFORMATORE DI ISOLAMENTO
Il sistema a valle del trasformatore di isolamento
NON deve essere collegato a terra !
CLASSIFICAZIONE DEI SISTEMI ELETTRICI IN
RELAZIONE ALLA MESSA A TERRA
In relazione allo stato del neutro e alla situazione delle masse, i sistemi elettrici
sono individuati con due lettere.
La prima lettera indica lo stato del neutro:
T = neutro collegato direttamente a terra;
I = neutro isolato da terra;
La seconda lettera indica lo stato delle masse:
T = masse collegate a terra;
N = masse collegate al neutro del sistema
SISTEMA TN−C
SISTEMA TN−S
SISTEMA T−T
SISTEMA I−T
D.P.R. 547/55
Art. 326 − Dispersore per la presa di terra
Il dispersore per la presa di terra deve essere, per materiale e di
costruzione, forma, dimensione e collocazione, appropriato alla natura
ed alle condizioni del terreno, in modo da garantire, per il complesso
delle derivazioni a terra, una resistenza non superiore a 20 ohm per
gli impianti utilizzatori a tensione fino a 1000 Volt.
Ig = V / (RN + Rt)
Rt = 20 ohm
RN = trascurabile
Ig = 220 / 20 = 11 A
Interruttore
magnetotermico
Ig
PERICOLO !!!
IN CASO DI GUASTI A MASSA
L’ INTERRUTTORE MANETOTERMICO
NON INTERVIENE VC > 50 volt
RN
Rt
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI MEDIANTE
INTERRUZIONE AUTOMATICA DELL’ALIMENTAZIONE
ELETTRICA (SISTEMA DISTRIBUZIONE T−T)
TALE PROTEZIONE CONSISTE NEL:
• Collegare ad un unico impianto di messa a terra le carcasse
metalliche (masse) di tutte le apparecchiature elettriche
alimentate a tensione superiore a 50 volt verso terra in c.a. e
120 volt in c.c.
• Soddisfare la seguente condizione (ambienti ordinari):
Rt x Is ≤ 50 volt
dove:
− Rt è la resistenza del dispersore dell’impianto di messa a terra (ohm);
− Is è la corrente di intervento dei dispositivi di protezione a massima
corrente posti a protezione dell’impianto elettrico;
− 50 è la massima tensione di contatto che possono assumere le masse
delle apparecchiature elettriche in caso di guasti a massa (volt)
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
GUASTO A MASSA (TERRA) IN UN SISTEMA T−T
CABINA ENEL DI
TRASFORMAZIONE
20000 / 380 V
Interruttore
magnetotermico
Ig = V / (RN + Rt)
Ig
TERRA ENEL RN
Ig
TERRA UTENTE Rt
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI MEDIANTE
INTERRUZIONE AUTOMATICA DELL’ALIMENTAZIONE
ELETTRICA (SISTEMA DISTRIBUZIONE T−T)
PROTEZIONE CON INTERRUTTORI MAGNETOTERMICI
• La resistenza dell’impianto di messa a terra dovrà essere:
Rt ≤ 50 / Is
dove:
− Is è la corrente di intervento del dispositivo di protezione entro 5 secondi
ESEMPIO:
se a protezione dell’impianto elettrico abbiamo un interruttore automatico
magnetotermico con corrente nominale di 16 A e la corrente di intervento
dello stesso entro 5 secondi è di circa 150 A, la resistenza dell’impianto
di messa a terra dovrà essere:
Rt ≤ 50 / 150 ≤ 0,33 ohm
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI MEDIANTE
INTERRUZIONE AUTOMATICA DELL’ALIMENTAZIONE
ELETTRICA (SISTEMA DISTRIBUZIONE T−T)
PROTEZIONE CON INTERRUTTORI DIFFERENZIALI
• La resistenza dell’impianto di messa a terra dovrà essere:
Rt ≤ 50 / Id
dove:
− Id è la corrente di intervento del dispositivo di protezione differenziale
ESEMPIO:
se a protezione dell’impianto elettrico abbiamo un interruttore automatico
differenziale con corrente differenziale di intervento di 0,03 A (30 mA), la
resistenza dell’impianto di messa a terra dovrà essere:
Rt ≤ 50 / 0,03 ≤ 1666 ohm
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
GUASTO A MASSA (TERRA) IN UN SISTEMA T−T
Interruttore
differenziale
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DEL RELE’ DIFFERENZIALE
UTILIZZATORE
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI MEDIANTE
INTERRUZIONE AUTOMATICA DELL’ALIMENTAZIONE
ELETTRICA (SISTEMA DISTRIBUZIONE T−T)
NEI CANTIERI EDILI SECONDO NORMA CEI 64−8/7
TALE PROTEZIONE CONSISTE NEL:
• Collegare ad un unico impianto di messa a terra le carcasse
metalliche (masse) di tutte le apparecchiature elettriche
alimentate a tensione superiore a 25 volt verso terra in c.a. e
60 volt in c.c.
• Soddisfare la seguente condizione:
Rt x Is ≤ 25 V
dove:
− Rt è la resistenza del dispersore dell’impianto di messa a terra (ohm);
− Is è la corrente di intervento dei dispositivi di protezione a massima
corrente posti a protezione dell’impianto elettrico (ampere);
− 25 è la massima tensione di contatto che possono assumere le masse
delle apparecchiature elettriche in caso di guasti a massa (volt)
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI MEDIANTE
INTERRUZIONE AUTOMATICA DELL’ALIMENTAZIONE
ELETTRICA (SISTEMA DISTRIBUZIONE T−T)
NEI CANTIERI EDILI SECONDO NORMA CEI 64−8/7
PROTEZIONE CON INTERRUTTORI MAGNETOTERMICI
• La resistenza dell’impianto di messa a terra dovrà essere:
Rt ≤ 25 / Is
dove:
− Is è la corrente di intervento del dispositivo di protezione entro 5 secondi
ESEMPIO:
se a protezione dell’impianto elettrico abbiamo un interruttore automatico
magnetotermico con corrente nominale di 16 A e la corrente di intervento
dello stesso entro 5 secondi è di circa 150 A, la resistenza dell’impianto
di messa a terra dovrà essere:
Rt ≤ 25 / 150 ≤ 0,166 ohm
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI MEDIANTE
INTERRUZIONE AUTOMATICA DELL’ALIMENTAZIONE
ELETTRICA (SISTEMA DISTRIBUZIONE T−T)
NEI CANTIERI EDILI SECONDO NORMA CEI 64−8/7
PROTEZIONE CON INTERRUTTORI DIFFERENZIALI
• La resistenza dell’impianto di messa a terra dovrà essere:
Rt ≤ 25 / Id
dove:
− Id è la corrente di intervento del dispositivo di protezione differenziale
ESEMPIO:
se a protezione dell’impianto elettrico abbiamo un interruttore automatico
differenziale con corrente differenziale di intervento di 0,03 A (30 mA), la
resistenza dell’impianto di messa a terra dovrà essere:
Rt ≤ 25 / 0,03 ≤ 833.33 ohm
SISTEMA DI DISTRIBUZIONE TN
GUASTO A MASSA (TERRA)
Ig
Ig
SISTEMI DI DISTRIBUZIONE TN−S E TN−C
Ig
SISTEMA TN−C
SISTEMA TN−S
Ig
SISTEMA DI DISTRIBUZIONE TN−S
20000 V
380−220 V
impianto alimentato da
propria cabina di
trasformazione o da
gruppo elettrogeno
Conduttore PE
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
NEI SISTEMI TN
ZS ≤ U0 / Ia
ZS E’ L’IMPEDENZA DELL’ANELLO DI GUASTO A MASSA
Ia
E’ LA CORRENTE CHE PROVOCA L’INTERRUZIONE
AUTOMATICA DEL CIRCUITO ENTRO IL TEMPO
STABILITO DALLA NORMA
U0 E’ LA TENSIONE NOMINALE IN c.a. VALORE EFFICACE
TRA FASE E TERRA
SISTEMA DI DISTRIBUZIONE IT
L1
L2
L3
N.B. Nei sistemi elettrici a neutro isolato un guasto franco a terra da luogo ad una
corrente di guasto di natura prevalentemente capacitiva. Tale valore di corrente
dipende dall’estensione dell’impianto.
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
NEI SISTEMI IT
Rt ≤ 50 / Id
Rt E’ LA RESISTENZA DEL DISPERSORE AL QUALE SONO
COLLEGATE LE MASSE
50 E’ LA MASSIMA TENSIONE DI CONTATTO
Id
E’ LA CORRENTE CHE CIRCOLA NEL CASO DI PRIMO
GUASTO DI IMPEDENZA TRASCURABILE TRA UN
CONDUTTORE DI FASE ED UNA MASSA. IL VALORE DI
Id TIENE CONTO DELLE CORRENTI DI DISPERSIONE
VERSO TERRA E DELL’IMPEDENZA TOTALE DI MESSA
A TERRA DELL’IMPIANTO ELETTRICO.
SISTEMA DI DISTRIBUZIONE IT
PRIMO GUASTO A MASSA (TERRA)
L1
L2
L3
SISTEMA DI DISTRIBUZIONE IT
SECONDO GUASTO A MASSA (TERRA)
IN ASSENZA DI IMPIANTO DI PROTEZIONE DAI
CONTATTI INDIRETTI
L1
L2
L3
PERICOLO!!!
l’omino è sottoposto a
una d.d.p. di 380 V
SISTEMA DI DISTRIBUZIONE IT
SECONDO GUASTO A MASSA (TERRA)
CON DI IMPIANTO DI PROTEZIONE DAI
CONTATTI INDIRETTI
L1
L2
L3
E’ un corto circuito e intervengono
gli interruttori automatici posti a
protezione dei singoli utilizzatori
SISTEMA DI DISTRIBUZIONE IT
SECONDO GUASTO A MASSA (TERRA)
PROTEZIONE DEL CONDUTTORE NEUTRO
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
NEGLI IMPIANTI DI MEDIA TENSIONE
(CABINE DI TRASFORMAZIONE)
Norma CEI 11−1 art. 9.2.1
Gli impianti di terra devono garantire la sicurezza
delle persone contro le tensioni che si manifestano
sugli impianti di terra per effetto delle correnti di
guasto a terra.
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
NEGLI IMPIANTI DI MEDIA TENSIONE
(CABINE DI TRASFORMAZIONE)
NORMA CEI 11−1
La norma CEI 11−1 impone che il valore della resistenza
dell’impianto di messa a terra (Rt) abbia un valore tale da
garantire tensioni di contatto e di passo (Vtp) non pericolose.
Il valore della tensione di contatto e di passo è riportato in
apposite tabelle della norma CEI ed è funzione dei tempi di
intervento (t) delle protezioni Enel e del valore della corrente
convenzionale di guasto a terra (Ig) degli impianti a M.T.
I valori della Ig e del tempo (t) devono essere richiesti all’Enel.
Pertanto il dimensionamento dell’impianto di messa a terra deve
essere effettuato con la seguente relazione:
Rt ≤ Vtp / Ig
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
NEGLI IMPIANTI DI MEDIA TENSIONE
NORMA CEI 11−1
Un impianto a 20 kV che ha una corrente di guasto a terra di 50 A ed un tempo di
eliminazione dei guasti a terra di 10 s dovrà avere un impianto di messa a terra con
resistenza di:
Rt ≤ Vtp / Ig − 80/50 =1,6 ohm
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
NEGLI IMPIANTI DI MEDIA TENSIONE
(TENSIONI DI CONTATTO E DI PASSO)
TENSIONI DI PASSO
Tensione di
passo
TENSIONI DI CONTATTO
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
COLLEGAMENTI EQUIPOTENZIALI
MASSA ESTRANEA SECONDO LE NORME CEI
definizione: parte conduttrice non facente parte
dell’impianto elettrico in grado di introdurre un
potenziale, generalmente il potenziale di terra.
massa in tensione
massa estranea (tubo metallico)
a potenziale ˆ0˜
PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
COLLEGAMENTO EQUIPOTENZIALE
E’ UN COLLEGAMENTO ELETTRICO CHE METTE DIVERSE
MASSE E MASSE ESTRANEE AL MEDESIMO POTENZIALE
all’interno di un edificio occorre procedere al collegamento
equipotenziale ˆprincipale˜ e dove occorre al collegamento
equipotenziale ˆsupplementare˜
nodo
equipotenziale
principale