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LA SICUREZZA ELETTRICA
IN BASSA TENSIONE
Protezione dai contatti
indiretti senza interruzione automatica (2)
8.3.1
Il trasformatore d’isolamento
Nel trasformatore d’isolamento
la separazione elettrica fra gli avvolgimenti primari e quelli
secondari è realizzata mediante un doppio isolamento o un isolamento
rinforzato. L’involucro può essere anche metallico, ma in questo
caso deve essere separato dagli avvolgimenti da un isolamento
doppio o rinforzato. La potenza non deve essere superiore a
25 kVA per i monofasi e 40 kVA per i trifasi. Possono essere
di due tipi :
·
resistente al cortocircuito, quando,
in caso di sovraccarichi o cortocircuiti, la sovratemperatura
che in esso si manifesta non supera determinati limiti stabiliti
e, dopo l’eliminazione del guasto le sue caratteristiche rientrano
ancora in quelle stabilite dalle Norme ;
·
a prova di guasto, quando, in seguito ad
un guasto o ad un impiego anormale, non è più in grado di funzionare,
ma non presenta alcun pericolo per l’utilizzatore e per le parti
adiacenti.
In base al tipo di installazione
si possono ancora suddividere in trasformatori per installazione
fissa o per installazione mobile. Fino a 630 VA, se mobili,
devono essere resistenti ai corto circuiti oppure a prova di
guasto. Se è necessario un collegamento a spina nei trasformatori
mobili può esserne presente una sola per ogni avvolgimento secondario
e gli avvolgimenti devono ovviamente essere elettricamente isolati
gli uni dagli altri.
Fig. 8.3
- Trasformatore d’isolamento a) simbolo generale b) resistente
al corto circuito c) a prova di guasto
8.4
Protezione per mezzo di luoghi non conduttori
In un ambiente isolato
un contatto con una parete in tensione non è pericoloso in quando
non fluisce nessuna corrente attraverso il corpo umano isolato
da terra. Un ambiente si dice isolato quando le pareti
e il pavimento presentano in ogni punto una resistenza verso
terra :
 per
tensioni nominali fino a 500 V ;
 per
tensioni nominali maggiori di 500 V .
La sicurezza dai contatti
indiretti deriva dall’isolamento principale dell’impianto e
delle apparecchiature elettriche e dall’isolamento supplementare
fornito dal locale. Il collegamento a terra dovrà quindi essere
evitato in quanto un contatto con una parte attiva e la massa
collegata a terra risulterebbe pericoloso. Per la sua particolarità
questo sistema non è ammesso negli edifici civili e viene applicato
solo in casi particolari. Per garantire la sicurezza occorre:
·
che le masse siano lontane fra loro e le masse
estranee almeno 2 m in orizzontale e 2,5 m in verticale se a
portata di mano, e 1,25 m se fuori dalla portata di mano in
modo che non sia possibile toccare contemporaneamente due masse
o una massa o una massa estranea. Si possono erigere ostacoli
in materiale isolante per impedire il contatto tra due
masse o tra una massa e una massa estranea e le distanze minime
necessarie per sormontarli devono corrispondere a quelle
prima indicate ;
·
che il locale sia sorvegliato da personale addestrato
affinché non vengano introdotti nel locale apparecchi collegati
a terra o masse estranee e che le persone, durante l’accesso
nel locale, non siano sottoposte a potenziali pericolosi ;
· che
non siano utilizzate prese a spina ;
·
che le masse estranee uscenti dal locale siano
interrotte con manicotti isolanti ;
· che
non siano introdotti nel locale conduttori di protezione.
Gli apparecchi che devono
essere usati in questi locali isolanti sono apparecchi con il
solo isolamento principale e senza morsetto di terra denominati
di Classe 0 (il costruttore dovrebbe indicare sul libretto istruzioni
che questi apparecchi devono essere usati solo in locali isolati).
Le prese a spina di tali apparecchi devono essere diverse dalle
prese a spina degli apparecchi di classe diversa, ma questo
a causa della disponibilità sul mercato di adattatori, purtroppo,
non ne impedisce l’uso improprio anche in altre situazioni diverse
da quelle dei locali isolanti. Potrebbero comunque
essere impiegati anche apparecchi di Classe I, ovviamente senza
collegare a terra il morsetto di terra.
8.5
Protezione per equipotenzializzazione del locale
non connesso a terra
Come nel caso precedente
anche questo sistema di protezione può essere adottato solo
in casi particolari. Consiste nel collegare fra loro tutte le
masse e le masse estranee simultaneamente accessibili con un
collegamento equipotenziale non connesso a terra. Per
le persone che entrano nel locale devono essere prese particolari
precauzioni affinché non siano sottoposte a potenziali pericolosi,
soprattutto quando il pavimento, conduttore ed isolato
da terra, sia dotato di collegamento locale non connesso a terra.
Si devono usare apparecchi di Classe I con morsetto di terra
e in questo caso, a differenza di quanto indicato per i locali
isolanti, essendo garantita l’equipotenzialità non è necessario
accertarsi che i due apparecchi non siano simultaneamente accessibili.
8.6
Protezione mediante bassissima tensione di sicurezza
Con i sistemi a bassissima
tensione, denominati anche di categoria zero (sistemi che hanno
una tensione nominale inferiore a 50V in corrente alternata
e a 120V in corrente continua non ondulata fig. 8.4),
è garantita una protezione sia contro i contatti diretti che
indiretti. Esistono fondamentalmente due tipi di sistemi a bassissima
tensione che garantiscono dal pericolo dei contatti, il
tipo SELV e il tipo PELV. Un terzo tipo, il FELV,
ha caratteristiche prettamente funzionali che non garantiscono
da eventuali sopraelevazioni accidentali della tensione e quindi
non garantisce la protezione dai contatti indiretti e diretti.
Le caratteristiche dettagliate dei tre sistemi sono di seguito
indicate.
Fig. 8.4 - Una corrente continua si dice non ondulata se:
a) per ondulazione sinusoidale
Uac <= 0,1Ucc;
b) per ondulazione non sinusoidale
(Ucc = 60 V) Upicco <=
70 V;
c) per ondulazione non sinusoidale
(Ucc= 120 V) Upicco
<= 140V
8.6.1
Bassissima tensione di sicurezza SELV (Safety Extra -
Low Voltage)
E’ un sistema che deve
essere alimentato da una sorgente autonoma di sicurezza, deve
garantire la separazione galvanica rispetto agli altri sistemi
elettrici e non deve avere punti a terra. Se sono rispettati
questi requisiti il sistema non dovrebbe assumere tensioni superiori
a quelle nominali.
Fig. 8.5 - Circuito
SELV. Nel caso di guasto a terra di un polo del circuito
secondario del trasformatore, tra la persona e la terra si
stabilisce la tensione U2
Le caratteristiche principali
che questo sistema deve possedere sono:
·
Alimentazione - un trasformatore di sicurezza
conforme alle Norme CEI 14-6, un motore generatore con gli
avvolgimenti isolati come indicato dalle Norme CEI 16-6, una
batteria un gruppo di continuità statico ad inverter ecc..
Da queste apparecchiature viene garantita la separazione tra
i sistemi per mezzo di un doppio isolamento oppure, nei trasformatori
ad installazione fissa tramite uno schermo metallico connesso
a terra. Questo tipo di collegamento non è ammesso nei trasformatori
trasportabili in quanto si ritiene non possa essere garantito
un efficiente collegamento a terra ;
·
Parti attive - non è ammesso collegare
a terra o a conduttori di protezione o a parti attive di altri
circuiti le parti attive dei circuiti SELV e delle apparecchiature
alimentate ;
·
Masse - è vietato collegare le
masse a terra o a conduttori di protezione o a masse
di altri circuiti elettrici. È altresì vietato il collegamento
a masse estranee a meno che la natura dei componenti lo richieda
e purché tali masse estranee non possano assumere valori di
tensione pericolosi. In alcuni casi il collegamento
a terra è ammesso come ad esempio quando all’impianto di terra
non sia connesso nessun altro sistema elettrico oppure quando
si devono interrare conduttori nudi direttamente
nel terreno (ad esempio riscaldamento delle serre) e quindi
non si può parlare di un vero e proprio collegamento a terra ;
·
Prese a spina - non deve essere presente
il morsetto per il collegamento del conduttore di protezione
e deve essere impedito l’accoppiamento con prese e spine di
altri sistemi compresi quelli PELV e FELV ;
·
Protezione contro i contatti diretti
- se la tensione nominale del circuito non è superiore a 25V
in c.a. e a 60V in c.c. non è necessaria alcuna protezione
(a meno che il circuito non si trovi in ambienti critici come
locali da bagno, piscine, luoghi conduttori ristretti ecc..).
Se la tensione supera tali valori le parti attive, comprese
quelle degli utilizzatori, devono essere protette contro il
contatto diretto mediante involucri e barriere aventi un grado
di protezione non inferiore a IPXXB oppure con un isolamento
in grado di sopportare per un minuto una tensione di 500V
in c.a. ;
Separazione di protezione
rispetto agli altri sistemi - si ottiene con un isolamento
doppio o rinforzato oppure con uno schermo metallico collegato
a terra. Qualora la bassissima tensione di sicurezza
coesista con altri sistemi elettrici, nell’impianto
o nello stesso apparecchio utilizzatore (relè, condutture,
contattori ecc..), occorre garantire una separazione di protezione
su ogni punto del circuito a bassissima tensione di sicurezza,
rispetto agli altri circuiti, almeno pari a quello previsto
fra il primario e il secondario di un trasformatore di sicurezza.
Questo si può ottenere: separando materialmente i conduttori
di sistemi diversi; con i conduttori del circuito SELV muniti,
oltre che del normale isolamento, anche di guaina non metallica;
con i circuiti a tensione diversa divisi da uno schermo o
da una guaina metallica connessa a terra; con i circuiti a
tensione diversa contenuti in uno stesso cavo multipolare
o in un unico ragruppamento di cavi, a condizione che i conduttori
dei circuiti SELV siano isolati, nell’insieme o individualmente,
per la massima tensione presente.
continua....
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