La norma generale impianti, classificata dal Comitato Elettrotecnico Italiano col numero 64-8, cambia ancora vestito e così passa dalla quinta alla sesta edizione. Il cambio di "taglia" e dovuto principalmente ad una maggiorazione di peso; infatti, il volume (inteso come libro) passa da 342 a 676 pagine.
Il cambio di edizione è, senza dubbio, una buona occasione per rivedere il contenuto di questa raccolta di norme e così verificare se le modifiche che il CEI vi ha apportato cambiano sostanzial-mente il nostro concetto di regola d'arte.
In questa breve relazione, tuttavia, si affronterà un solo argomento: la protezione contro i contatti diretti.
Gli altri contenuti della norma CEI 64-8 sesta edizione, saranno trattati, uno per volta, in successivi articoli.
Contatti diretti: cosa sono? Quando una persona, con una qualsiasi parte del corpo, tocca un conduttore o una parte condut-trice dell'impianto elettrico in tensione, effettua un contatto diretto. E così ad esempio si ha un con-tatto diretto, quando, con le mani, tocco un cavo scoperto (senza isolamento).
Un conduttore o una parte conduttrice in tensione si definisce "parte attiva".
I conduttori di fase sono dunque una "parte attiva" e lo è anche il conduttore di neutro.
C'è un caso in cui il conduttore di neutro non è considerato una parte attiva; ossia quando ci tro-viamo in un sistema TN-C e il conduttore di neutro funge anche da conduttore di protezione: PEN.
Quando c'è pericolo? Il contatto diretto è pericoloso nel momento in cui determina un flusso di elettroni (corrente elettri-ca) attraverso il corpo umano tale da causare effetti dannosi (esempio, ustioni) e persino la morte per arresto della respirazione o arresto cardiaco.
Per stabilire un flusso di elettroni ci vuole un circuito elettrico chiuso con inserito un generatore di corrente, come mostra la figura 1.
In altre parole affinché il contatto diretto sia pericoloso, una persona si deve trovare nella condi-zione di far parte di un circuito elettrico, ad esempio come mostra la figura 2.
La figura 3 mostra in modo più aderente alla realtà quanto è stato schematizzato nella figura 2: in un sistema TT, come è noto, il distributore pubblico collega a terra il centro stella del trasformatore (lato BT), così facendo ogni persona realista, con i piedi per terra, è, di fatto, collegata alla sorgen-te di alimentazione.
Tramite il terreno, che è un conduttore, la persona è collegata alla sorgente di alimentazione e nel momento in cui avviene un contatto diretto con una parte attiva derivata dalla stessa sorgente di alimentazione si chiude il circuito e si dà origine ad una corrente elettrica.
Quando non c'è pericolo?
Da quanto sopra scritto, al solo fine di individuare il pericolo da contatti diretti, si possono fare le seguenti osservazioni. Non c'è pericolo se:
• il circuito è aperto, come mostra la figura 4a, non si stabilisce una corrente elettrica e di conseguenza non si configurano effetti dannosi alla persona;
• manca il generatore, come mostra la figura 4b, ancora una volta non c'è corrente elettrica che possa causare effetti dannosi alla persona;
• in seguito al contatto diretto si stabilisce una corrente elettrica d'intensità sopportabile.
Scarica in PDF le figure relative all'articolo
Quindi, riassumendo, si può ottenere la protezione dai contatti diretti:
• impedendo che si verifichi un flusso di elettroni (corrente) attraverso il corpo;
• limitando la corrente elettrica che può attraversare il corpo ad un valore inferiore a quello sopportabile dalle persone.
Dunque cosa fare?
In generale dalle disposizioni normative emergono due strade: attuare una protezione completa o una protezione parziale.
Cominciamo con l'esaminare la protezione completa, che è riservata a quelle parti d'impianto uti-lizzate dalla gente comune; ossia dove l'accesso alle apparecchiature dell'impianto è consentito a tutti e non è limitato solo agli addetti ai lavori.
Protezione completa mediante isolamento delle parti attive Per impedire il contatto diretto di una persona con una parte attiva quest'ultima deve essere rico-perta completamente con un isolamento rimuovibile solo mediante distruzione.
Un caso evidente per tutti è il cavo unipolare/multipolare con guaina (esempio: FG7(O)R 0,6/1 kV), formato da conduttori di rame completamente ricoperti di materiale isolante (gomma etilen-propilenica) e tutti insieme da un rivestimento esterno (guaina) per conferire la protezione dalle in-fluenze meccaniche.
Indubbiamente anche il cavo unipolare senza guaina (esempio: N07V-K), in gergo detto "cordina", è completamente isolato e quindi impedisce il contatto diretto con le parti attive; tuttavia, in questo caso, il solo strato d'isolamento, anche se idoneo alla tensione nominale di esercizio, non garanti-sce al cavo quella resistenza alle influenze meccaniche, chimiche e termiche alle quali può essere soggetto. Questo svantaggio è tuttavia risolvibile infilando il cavo in un tubo protettivo o posandolo in un canale.
Nel caso di contatto con una parte attiva ricoperta completamente da isolamento la persona si tro-va nelle condizioni mostrate nella figura 4a: circuito aperto. La figura 5 mostra in modo più aderen-te alla realtà quanto è stato schematizzato nella figura 4a: l'isolamento del cavo impedisce il con-tatto diretto e quindi il pericolo di shock elettrico.
Protezione completa mediante involucri o barriere Un altro metodo che rientra nella protezione completa è l'uso di involucri o barriere.
Un esempio è un quadro elettrico nel quale le parti attive sono segregate dall'involucro dello stes-so, sia esso (l'involucro) costruito in metallo o in materiale isolante.
Senza dubbio non è difficile pensare che racchiudendo le parti attive in un involucro si rende im-probabile il contatto diretto; ma che caratteristiche deve avere questa "scatola"?
A soli fini della protezione contro i contatti diretti, usando le parole contenute nella norma l'involucro deve:
• assicurare un grado di protezione non inferiore a IP XXB o IP XXD per le superfici o-rizzontali a portata di mano (vedere le figure 6 e 7).
• essere saldamente fissato ed avere una sufficiente stabilità e durata nel tempo nelle condizioni di servizio prevedibili e tenuto conto delle condizioni ambientali.
Usando parole più semplici, possiamo dire:
• sui buchi, ossia il grado di protezione: gli involucri possono avere dei buchi, ma que-sti non devono consentire alle persone di toccare le parti attive.
• sul fissaggio: le parti che formano un involucro devono essere fisse; tuttavia, una "scatola" con pareti eternamente inamovibili è, in genere, di poca utilità. Quindi, con il termine "fisse" s'intende che la rimozione di alcune o tutte le parti di un involucro de-ve essere possibile solo con l'uso di un attrezzo. Ci sono però casi particolari: se la chiusura del coperchio di una cassetta di derivazione non prevedesse l'uso di viti, al-lora il costruttore di tale involucro dovrebbe realizzare questo componente in modo che l'azione di togliere il coperchio richieda uno sforzo non comune meglio ancora se costringesse all'uso di un attrezzo come leva.
• sulla stabilità intesa come robustezza meccanica: s'intende che l'involucro deve ave-re una struttura tale da non danneggiarsi nell'uso ordinario. Estremizzando non è i-donea una spina la cui struttura è friabile come un biscotto, prima o poi afferrandola con una stretta incontrollata si ridurrebbe la spina in briciole lasciando i cavi scoperti. Anche le strutture di apparecchi elettrici che facilmente potrebbero rompersi durante l'attività ordi-naria.
Per chiarire, in un'autorimessa dovendo installare degli apparecchi elettrici su parete si dovranno preferire altezze di posa superiori ad un metro; infatti, in questi ambienti è un fatto "normale" che la parte anteriore o posteriore di un'automobile prima o poi si appoggi ad una parete. In questi casi la stabilità delle apparecchiature ha vita difficile e di conseguenza anche la garanzia di offrire prote-zione contro i contatti diretti.
Barriere removibili Vi sono casi in cui gli involucri contengono apparecchi elettrici per i quali, in determinate occasioni, è richiesto un intervento manuale; ad esempio: per ripristinare i dispositivi termici abbinati a contat-tori (teleruttori), per sostituire fusibili bruciati, per modificare la regolazione di alcuni dispositivi di sgancio e così via.
In questi casi, in genere, l'involucro è dotato di una porta incernierata (niente viti o serrature) per consentire un facile accesso al suo interno.
L'apertura di una porta che ha la funzione di barriera per la protezione contro i contatti diretti impli-ca la disattivazione delle parti attive contenute e questo si ottiene ad esempio installando un inter-ruttore generale con dispositivo di blocco-porta.
Attenzione però ai morsetti d'ingresso dell'interruttore che, ovviamente, rimarranno in tensione. Per risolvere questo inconveniente si dovrà installare una barriera intermedia che abbia un grado di protezione non inferiore ad IP XXB.
In genere è lo stesso costruttore dell'interruttore che fornisce l'accessorio per coprire i morsetti e da fissare con adatte viti isolanti.
Protezione parziale mediante ostacoli o distanziamentoIn locali riservati a persone addestrate è possibile attuare protezioni parziali contro i contatti diretti. Per evitare malintesi, riportiamo la definizione di persona addestrata tratta dal capitolo 29 della norma CEI 64-8: "
Persona avente conoscenze tecniche o esperienza (persona esperta), o che ha ricevuto istruzioni specifiche sufficienti per permetterle di prevenire i pericoli dell'elettricità, in relazione a determinate operazioni condotte in condizioni specificate (persona avvertita)".
Come fanno le persone comuni a riconoscere i locali riservati alle persone addestrate?
• i locali devono essere chiusi e l'apertura è subordinata all'uso di una chiave o un at-trezzo (come vedete ritorna il concetto di protezione completa);
• il divieto d'accesso alle persone comuni in questi locali deve essere chiaramente e visibilmente indicato.
In questi locali è consentito attuare la protezione contro i contatti diretti mediante ostacoli o oppor-tuni distanziamenti.
Gli ostacoli o il distanziamento sono mezzi che non impediscono l'avvicinamento intenzionale; in altre parole questi mezzi servono per proteggere dai contatti diretti in caso di disattenzione, ma sia la persona esperta (PES) sia la persona avvertita (PAV) potrebbero, di proposito, aggirare l'ostacolo o ridurre lo spazio che le separa dalle parti attive senza incontrare particolari difficoltà.
Per dare un'idea pratica dell'ostacolo si pensi ad esempio ad un corrimano o ad uno schermo gri-gliato per il quale non è richiesto il grado di protezione IP XXB.
Per il distanziamento si espone il caso proposto nella norma CEI 64-8, al capitolo 48.
Supponiamo che nel locale sia presente un quadro elettrico il cui retro non è segregato (ossia nessun pannello di chiusura) e quindi le parti attive sono accessibili per ispezione o manutenzione.
La larghezza del passaggio tra parete e parti attive non protette deve essere almeno 1 m come mostra la figura 8.
Uguale distanza deve essere adottata in un passaggio destinato alla manutenzione ma con parti attive su entrambi i lati. (figura 9).
Nell'articolo normativo si fa una precisazione:
• se si tratta di un passaggio di servizio la larghezza deve essere almeno 1,2 m.
• se si tratta di un passaggio di servizio destinato anche per la manutenzione si potrà mantenere la larghezza di 1,2 m solo se prima di intraprendere i lavori di manuten-zione si installeranno opportune barriere; in caso contrario la distanza minima sarà di 1,5 m.
Ssistema selv, protezione dai contatti diretti
Come scritto nella parte iniziale di questo articolo non c'è pericolo se il circuito è aperto, (figura 4a) perché non si stabilisce una corrente elettrica e di conseguenza non si configurano effetti dannosi alla persona.
Con il sistema SELV si adotta questo principio oltre a contenere il livello della tensione nominale entro la soglia dei 50 V in c.a. e 120 V in c.c.
Mi spiego meglio. Nel sistema TT o TN la sorgente di alimentazione ha un punto collegato a terra, ed è proprio tramite il terreno che io mi trovo sempre collegato a questa sorgente (vedere la figura 10).
Il sistema SELV non ha punti collegati a terra e per evitare che questo possa accadere devo pren-dere una serie di precauzioni e, prima fra tutte, la netta separazione con i circuiti dei sistemi TT o TN.
Per realizzare un sistema SELV devo quindi utilizzare un trasformatore di sicurezza costruito in conformità alla norma europea CEI EN 61558-2-6 (norma che il CEI ha classificato 96-7) oppure utilizzando una sorgente di alimentazione con lo stesso grado di sicurezza o addirittura completa-mente svincolato dalla rete (ad esempio una batteria). Il sistema SELV è un sistema di categoria 0 (zero) nel quale la tensione nominale è minore o uguale a 50 V, valore efficace in c.a. o 120 V in c.c. non ondulata.
I cavi derivati dal sistema SELV non devono mai utilizzare lo stesso condotto dei cavi di rete sia esso tubo o canale. Si può derogare a questa regola purché la linea di uno dei due sistemi sia un cavo multipolare con guaina.
Quando c'è pericolo?
In un sistema SELV c'è pericolo di contatto diretto nel momento in cui, contemporaneamente, mi trovo in contatto con entrambi i conduttori collegati ai due poli del trasformatore (vedere la figura 10).
Per evitare il pericolo da contatto diretto, benché sia una circostanza meno probabile di quella pre-vista per i sistemi TT e TN, devo mettere in opera gli stessi apprestamenti di difesa già trattati.
Quando non c'è pericolo?
Se la tensione nominale non supera i 25 V in c.a. oppure 60 V in c.c. la protezione contro i contatti diretti è da considerarsi sempre assicurata ad eccezione dei seguenti casi particolari:
• nei locali contenenti bagni o docce;
• nelle piscine e fontane;
• nei locali e cabine contenenti riscaldatori per sauna;
• nei cantieri di costruzione e demolizione;
• nelle strutture adibite ad uso agricolo o zootecnico;
• nei luoghi conduttori ristretti;
• nei locali ad uso medico di gruppo 1 e gruppo 2;
• negli ambienti a maggior rischio in caso d'incendio;
• negli ambienti con pericolo d'esplosione. Escludendo l'elenco appena fatto, nei casi normali, rapportando i valori di tensione sopra scritti con valori indicativi della resistenza elettrica del corpo umano ne risulta un valore corrente che può essere sopportato senza limiti.
Questo è quindi un caso (con i limiti di cui sopra) di protezione da contatti diretti realizzato limitan-do la corrente elettrica che può attraversare il corpo umano ad un valore inferiore a quello soppor-tabile.
IP XXB O 2X?
Concludiamo segnalando la modifica che la nuova edizione ha fatto rispetto alle precedenti sulla protezione contro i contatti diretti mediante involucri o barriere.
Nella recente edizione non si mettono più in alternativa i gradi protezione IPXXB o IP 2X.
Ai soli fini della protezione contro i contatti diretti è stato privilegiato il grado di protezione IP XXB anche perché attinente alle prove richieste (vedere figure 6 e 7) e quindi il grado di protezione IP2X, anche se più severo, non compare più.
Scarica in PDF i BOX riassuntivi relativi all'articolo