Concetti Fondamentali di Sicurezza Elettrica e Protezione Impianti

1. Definizioni di Contatto Elettrico

Il contatto diretto avviene con una parte normalmente in tensione; il contatto indiretto avviene con una massa che può essere in tensione in seguito a un guasto di isolamento. Esempi di contatto diretto: conduttori delle linee o morsetti degli apparecchi. Esempio di contatto indiretto: contatto con la carcassa metallica di un motore.

2. Parametri di Sicurezza e Tensione

• Tensione di contatto limite convenzionale (UL): è il massimo valore della tensione di contatto a vuoto che è possibile mantenere per un tempo indefinito in condizioni ordinarie. I valori sono 50 V in CA e 120 V in CC.
• Tensione totale di terra (UE): definita come UE = RE * IE, è pari alla differenza di potenziale (DDP) tra l’elettrodo disperdente E e un punto convenzionale T0 a potenziale 0.

3. Componenti dell'Impianto di Terra

Le parti costituenti dell’impianto di terra includono:

• Dispersori: hanno il compito di disperdere la corrente di terra.
• Conduttori di terra: collegano i dispersori tra loro e al collettore di terra.
• Conduttori di protezione: collegano a terra le masse e i poli di terra delle prese.
• Collegamenti equipotenziali: principali e supplementari.

4. Dispositivi di Protezione

Interruttore Differenziale

È un dispositivo formato da un apparecchio di manovra e da uno sganciatore differenziale che interviene quando si determina, tra fase e neutro, uno squilibrio di correnti superiore a un determinato limite.

Fusibili

I fusibili hanno una caratteristica tipicamente a tempo inverso: il tempo di intervento diminuisce all’aumentare della corrente, poiché raggiungono la temperatura di fusione in un tempo tanto minore quanto più è elevata la corrente che li percorre.

5. Gradi di Protezione e Isolamento

• Sigla IP (International Protection): composta da due cifre caratteristiche, una lettera aggiuntiva e una supplementare. La prima cifra indica la protezione contro il contatto e corpi solidi; la seconda indica la protezione contro i liquidi.
• Grado IP54: indica un'apparecchiatura protetta contro la polvere e contro gli spruzzi.
• Isolamento: l'isolamento doppio è formato da isolamento supplementare più isolamento principale; l'isolamento rinforzato è un isolamento unico che garantisce lo stesso grado di protezione del doppio isolamento.

6. Protezione contro i Contatti

• Protezione totale: assicura la protezione contro contatti accidentali e volontari (per impianti accessibili a persone non addestrate). Si attua mediante isolamento delle parti attive, involucri o barriere.
• Protezione parziale: protegge solo dai contatti accidentali (per luoghi accessibili solo a personale addestrato). Si attua mediante ostacoli o distanziamento.

7. Sovraccarico e Cortocircuito

Il sovraccarico si verifica in un circuito sano quando la corrente supera il valore nominale, provocando un anormale riscaldamento. Il cortocircuito è causato da un guasto di isolamento tra parti a diversa tensione; la corrente aumenta significativamente producendo sollecitazioni termiche, meccaniche e archi elettrici.

8. Dispositivi di Manovra e Relè

• Potere di interruzione nominale: massimo valore efficace della componente simmetrica della corrente di cortocircuito che l'apparecchio può interrompere.
• Relè: classificati in base alla funzione (massima, minima, differenziali, direzionali) e al tempo di intervento (indipendente o dipendente dalla grandezza agente).
• Sganciatori magnetotermici: unione di relè termico e magnetico, usati per la protezione contro sovraccarichi e cortocircuiti.