I locali contenenti vasche da bagno o piatti docce sono ambienti particolari in quanto, in detti ambienti, il corpo umano - per effetto della parziale immersione in acqua - ha una bassissima resistenza. Ciò rende pericolose anche tensioni di contatto di soli 50 V applicate, ad esempio, tra una mano e il resto del corpo bagnato. La situazione di pericolo è largamente influenzata dall'ambiente umido che aumenta la possibilità di "chiusura" del circuito attraverso il corpo bagnato.
Vengono così definiti appositi volumi di sicurezza (zone), dove i componenti elettrici presentano adeguati gradi di protezione ed isolamento ed opportuni collegamenti equipotenziali supplementari fra parti metalliche pericolose quali masse e masse estranee (è stato stimato che nel 20% circa degli infortuni da contatto indiretto che accadono negli edifici civili, il percorso elettrico riguarda un contatto tra una massa e una massa estranea).
Gli impianti elettrici, pertanto, devono essere eseguiti con maggiori prescrizioni tecniche rispetto agli ambienti ordinari, quindi necessita da parte dell'installatore un maggiore impegno nel comprendere ed applicare le prescrizioni normative. Questo articolo vuole rappresentare per l'installatore una guida chiara e completa dell'applicazione della norma CEI 64-8 capitolo 701 ai locali contenenti vasche da bagno o piatti doccia, definiti semplicemente dalla norma "locali contenenti bagni o docce".
Le zone
Le zone pericolose non si estendono al di là delle pareti, né oltre le porte munite di serramenti.
Gli ostacoli posti all'interno delle zone pericolose deformano l'estensione della zona secondo la regola del filo teso, ovvero la dimensione della zona viene misurata lungo la linea di minimo percorso che evita l'ostacolo, che può essere normalmente la parete su cui si attesta la vasca da bagno o il piatto doccia, interrotta da un'apertura o il box doccia attestato alla parete.
In entrambi i casi, ad esempio, i 60 cm di una zona 2 vengono misurati lungo la linea di minimo percorso che evita l'ostacolo (parete o box), per cui un punto luce o un interruttore che di fatto vengono a trovarsi in linea d'aria a meno di 60 cm dalla zona 1, secondo la regola del filo teso, qualora si trovassero oltre i 60 cm dalla zona 1 sarebbero in zona 3.
È utile segnalare che nei lavori normativi europei è stata avanzata l'ipotesi di considerare lo spazio posto al di sopra di 2,25 m dal pavimento come zona 2, se sovrasta la zona 1, e zona 3, se sovrasta la zona 2. Ad oggi non è prevista questa ulteriore suddivisione in zone dello spazio posto al di sopra di 2,25 m dal pavimento, pertanto non si adottano tali prescrizioni bensì le suddivisioni in zone come descritte sopra.
Protezione contro i contatti diretti
La protezione contro i contatti diretti viene assicurata:
• mediante isolamento delle parti attive (permessa): le parti attive devono essere completamente ricoperte con un isolamento che possa essere rimosso solo mediante distruzione;
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• mediante involucri o barriere (permessa): le parti attive devono essere poste entro involucri o dietro barriere tali da assicurare almeno il grado di protezione IPXXB;
• mediante ostacoli (non permessa): gli ostacoli devono impedire l'avvicinamento non intenzionale del corpo a parti attive o il contatto non intenzionale con parti attive durante lavori sotto tensione nel funzionamento ordinario;
• mediante distanziamento (non permessa): parti simultaneamente accessibili a tensione diversa non devono essere a portata di mano;
• mediante interruttori differenziali (permessa ed addizionale): l'uso di interruttori differenziali, con corrente differenziale nominale d'intervento non superiore a 30 mA, è riconosciuto come protezione addizionale contro i contatti diretti in caso di insuccesso della altre misure di protezione o di incuria da parte degli utilizzatori. Normalmente la protezione contro i contatti diretti è assicurata mediante isolamento delle parti attive e mediante involucri.
Protezione contro i contatti indiretti
La protezione contro i contatti indiretti viene assicurata:
• mediante interruzione automatica dell'alimentazione (permessa): un dispositivo di protezione deve interrompere automaticamente l'alimentazione al circuito od al componente elettrico, che lo stesso dispositivo protegge contro i contatti indiretti, in modo che, in caso di guasto, nel circuito o nel componente elettrico, tra una parte attiva ed una massa o un conduttore di protezione, non possa persistere, per una durata sufficiente a causare un rischio di effetti fisiologici dannosi in una persona in contatto con parti simultaneamente accessibili, una tensione di contatto presunta superiore alla tensione di contatto limite convenzionale (50 V in corrente alternata);
• mediante componenti elettrici di classe II o con isolamento equivalente (permessa): con l'uso di componenti elettrici aventi un isolamento doppio (principale e supplementare) o rinforzato e di quadri aventi un isolamento completo;
• mediante luoghi non conduttori (non permessa): le masse devono essere disposte in modo che, in circostanze ordinarie, persone non vengano simultaneamente in contatto con due masse o con una massa ed una massa estranea, se queste sono suscettibili di trovarsi ad un potenziale diverso a seguito di un guasto dell'isolamento principale di parti attive;
• mediante collegamento equipotenziale non connesso a terra (non permessa): i conduttori di collegamento equipotenziale devono interconnettere tutte le masse e tutte le masse simultaneamente accessibili;
• mediante separazione elettrica (permessa): la sorgente di alimentazione del circuito deve essere un trasformatore di isolamento o una sorgente con caratteristiche di sicurezza equivalenti a quelle del trasformatore di isolamento.
Normalmente, la protezione contro i contatti indiretti è assicurata mediante interruzione automatica dell'alimentazione, che necessita un opportuno coordinamento tra i dispositivi automatici d'intervento e un'adeguata "messa a terra" di tutte le masse e le masse estranee, da cui la realizzazione del collegamento equipotenziale supplementare.
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Collegamento equipotenziale suppplementare (eqs)
Si deve prevedere un collegamento equipotenziale supplementare che colleghi tutte le masse estranee delle zone 1, 2 e 3 con i conduttori di protezione di tutte le masse situate in queste zone incluse le prese a spina, se le parti conduttrici (masse e masse estranee) sono simultaneamente accessibili.
Il collegamento equipotenziale supplementare deve comprendere non solo le masse estranee principali già collegate al conduttore equipotenziale principale (EQP) che entrano nel locale, ma tutte le altre masse estranee che entrano nel locale, che, indipendentemente dalla loro resistenza verso terra, possono introdurre potenziali pericolosi per un guasto esterno al locale stesso, ad esempio, le tubazioni metalliche o una finestra metallica che si estenda al di fuori del locale, indipendentemente dal valore della resistenza di terra.
Si definisce massa estranea la parte conduttrice non facente parte dell'impianto elettrico in grado di introdurre un potenziale, generalmente il potenziale di terra.
Sono da considerare masse estranee (che possono introdurre il potenziale di terra) le parti metalliche non facenti parte dell'impianto elettrico (tubazioni, eccetera) che presentano verso terra un valore di resistenza inferiore a 1000 Ohm.
Si definiscono parti conduttrici simultaneamente accessibili quelle parti che possono essere toccate simultaneamente da una persona, ovvero che possono essere a portata di mano simultaneamente.
Si definiscono parti a portata di mano quelle parti situate nella zona che si estende da un punto o da una superficie occupata o percorsa ordinariamente da una persona fino ai limiti che una persona può raggiungere con una mano senza l'uso di attrezzi, il cui volume è delimitato da:
• la superficie di calpestio sulla quale le persone stazionano o si muovono;
• la superficie verticale posta a 1,25 m dal bordo della superficie precedente;
• la superficie curva posta a 2,50 m al di sopra della superficie di calpestio;
• la superficie curva posta a 1,25 m al di sotto della superficie di calpestio. Considerato che le masse sono già collegate tra di loro dal conduttore di protezione, sono da collegare al conduttore di protezione con un collegamento equipotenziale supplementare le sole masse estranee situate all'interno delle zone 1, 2 e 3, esclusa quell'unica massa estranea situata ad oltre 2,50 m sia dalle masse che dalle masse estranee.
La tubazione metallica ricoperta di materiale isolante va sempre collegata con il collegamento equipotenziale supplementare, perché la parte metallica della tubazione diventa accessibile tramite gli apparecchi esterni alla quale è collegata.
La tubazione isolante che entra nel locale non necessita del collegamento equipotenziale supplementare, anche se all'interno diventa metallica.
In tabella 2 è riportata la casistica relativa alle tubazioni metalliche ed isolanti, all'interno ed all'esterno del locale, e all'obbligo del conduttore equipotenziale supplementare, sempre che le parti conduttrici siano simultaneamente accessibili.
Consideriamo i seguenti tre semplici esempi che si possono verificare usualmente in un locale avente una tubazione metallica entrante come massa estranea e un apparecchio d'illuminazione come massa situata in zona 3:
• tubazione metallica in zona 1, apparecchio d'illuminazione distante > di 2,50 m dalla tubazione metallica: non deve essere effettuato nessun collegamento equipotenziale supplementare alla tubazione metallica;
• tubazione metallica in zona 2, apparecchio d'illuminazione distante < di 2,50 m dalla tubazione metallica: deve essere effettuato il collegamento equipotenziale supplementare alla tubazione metallica;
• tubazione metallica in zona 3, apparecchio d'illuminazione distante < di 2,50 m dalla tubazione metallica: deve essere effettuato il collegamento equipotenziale supplementare alla tubazione metallica. Si evince, dai suddetti esempi, che, paradossalmente, la tubazione metallica situata nella zona 1, più pericolosa delle zone 2 e 3, non deve essere collegata all'EQS, mentre la tubazione metallica situata nelle zone 2 e 3, meno pericolose della zona 1, deve essere collegata all'EQS.
Il collegamento equipotenziale supplementare è ritenuto efficace se la resistenza R tra le masse e le masse estranee simultaneamente accessibili soddisfa la seguente condizione:
R <= 50 / Ia
dove:
• 50 è il valore convenzionale della tensione verso terra;
• Ia è, per gli interruttori differenziali, la corrente differenziale nominale (Idn) che deve provocare in ogni caso l'intervento entro 5 secondi o, per dispositivi di protezione contro le sovracorrenti, la corrente di funzionamento in 5 secondi.
Tali collegamenti vanno eseguiti con "collari" di materiale tale da evitare fenomeni corrosivi: ad esempio di acciaio inossidabile o di ottone per tubazioni di acciaio zincato oppure di rame o di ottone per tubazioni in rame.
Gradi di protezione
I gradi di protezione sono riassunti in tabella 3.
In particolare si ha:
• IPX1 (protezione contro la caduta verticale di gocce d'acqua) nella zona 3;
• IPX4 (protezione contro gli spruzzi d'acqua) nelle zone 1 e 2;
• IPX5 (protezione contro i getti d'acqua) nelle zone 1, 2 e 3, nei casi in cui, nei bagni pubblici o destinati a comunità, per la pulizia, sia previsto l'uso di getti d'acqua.
Si aggiunge al presente capitolo la seguente nota: per un apparecchio d'illuminazione installato al di sopra della zona 1 (situato in nessuna zona pericolosa ovvero situato in zona ordinaria), esposto al vapore acqueo provenente dalla doccia o dalla vasca da bagno, è consigliabile un elevato grado di protezione.
Per la regola generale per cui ogni componente elettrico deve essere adatto al luogo d'installazione, i componenti posti vicino a lavandini posso avere grado di protezione IPX3 (protezione contro la pioggia) o IPX4 (protezione contro gli spruzzi d'acqua).
Condutture e componenti elettrici
Le condutture, montate in vista, di classe II o con isolamento equivalente e senza alcun rivestimento metallico (ad esempio, con cavi unipolari entro tubi protettivi isolanti o con cavi multipolari provvisti di guaina metallica), o incassate nelle pareti ad una profondità non superiore a 5 cm:
• non sono ammesse nella zona 0;
• sono ammesse nelle zone 1 e 2, ma limitatamente a quelle necessarie per l'alimentazione degli apparecchi utilizzatori situati in tali zone,
• sono ammesse nella zona 3 senza limitazione. Le cassette di derivazione o di giunzione:
• non sono ammesse nelle zone 0, 1 e 2, salvo che si trattino di connessioni degli apparecchi di alimentazione alle condutture che li alimentano;
• sono ammesse nella zona 3.
I dispositivi di protezione, di sezionamento e di comando e le prese a spina:
• non sono ammesse nella zona 0;
• non sono ammessi nelle zone 1 e 2, con l'eccezione di interruttori di circuiti SELV alimentati a tensione non superiore a 12 V in c.a. o a 30 V in c.c. e con la sorgente di sicurezza installata al di fuori delle zone 0, 1 e 2;
• non sono ammessi nella zona 2, con l'eccezione di prese a spina, alimentate da trasformatori di isolamento di classe II di bassa potenza incorporati nelle stesse prese a spina, previste per alimentare rasoi elettrici;
• sono ammessi nella zona 3, solo se la protezione è ottenuta mediante separazione elettrica individualmente, SELV o interruzione automatica dell'alimentazione, usando un interruttore differenziale avente corrente differenziale nominale non superiore a 30 mA.
Gli apparecchi di utilizzazione alimentati dalle prese a spina della zona 3 devono essere utilizzati in modo che nessuna loro parte entri nelle zone 0, 1 e 2.
Il pulsante con tirante di chiamata può essere installato al di sopra della zona 1 o all'interno della zona 1, se a bassissima tensione di sicurezza (SELV) con il limite di 12 V.
Apparecchi utilizzatori
Gli apparecchi utilizzatori:
• non sono ammessi nella zona 0;
• sono ammessi nelle zone 1 e 2, a condizione che siano alimentati da un sistema SELV o con le limitazioni riportate di seguito;
• sono ammessi nella zona 3.
Gli scaldacqua:
• non sono ammessi nella zona 0;
• sono ammessi nelle zone 1 e 2, a condizione che non siano a pompa di calore;
• sono ammessi nella zona 3.
Gli apparecchi di illuminazione e di riscaldamento:
• non sono ammessi nella zona 0;
• sono ammessi nella zona 1, a condizione che siano alimentati da un sistema SELV;
• sono ammessi nella zona 2, a condizione che siano di classe II, senza alcuna limitazione, o di classe I, a condizione che i loro circuiti di alimentazione siano protetti per mezzo di interruzione automatica dell'alimentazione, usando un interruttore differenziale avente corrente differenziale nominale non superiore a 30 mA, (gli apparecchi ventilatori di classe II con gradi di protezione IPX4 possono essere assimilati agli apparecchi di riscaldamento di classe II);
• sono ammessi nella zona 3.
Circuiti selv
I circuiti SELV (Safety Extra Low Voltage, ovvero, a bassissima tensione di sicurezza, non superiore a 50 V, valore efficace in corrente alternata) devono essere protetti contro i contatti diretti a mezzo di uno dei seguenti modi:
• barriere od involucri che presentino almeno il grado di protezione IPXXB;
• isolamento in grado di sopportare una tensione di prova di 500 V per 1 min.
Vasche da bagno per idromassaggi
Le unità per vasche da bagno per idromassaggi che soddisfino le relative norme previste per generare, ad esempio, aria compressa per vasche da bagno per idromassaggi:
• non sono ammesse nella zona 0;
• sono ammesse nella zona 1 che si trova sotto la vasca da bagno a condizione che sia previsto il collegamento equipotenziale supplementare come sopra descritto e che tale zona situata al di sotto della vasca da bagno sia accessibile solo con l'aiuto di un attrezzo;
• sono ammesse nella zona 2, a condizione che siano di classe II, senza alcuna limitazione, o di classe I, con la limitazione che i loro circuiti di alimentazione siano protetti per mezzo di interruzione automatica dell'alimentazione, usando un interruttore differenziale avente corrente differenziale nominale non superiore a 30 mA;
• sono ammesse nella zona 3.
Elementi riscaldanti annegati nel pavimento
Gli elementi riscaldanti annegati nel pavimento e previsti per riscaldare il locale, purché siano coperti da una griglia metallica o uno schermo metallico, entrambe messe a terra e collegate al collegamento equipotenziale supplementare, come sopra descritto, sono ammessi nelle zone 1, 2 e 3.