LA SICUREZZA ELETTRICA
IN BASSA TENSIONE
Impianto di terra
(4)
13.9
Conduttore di terra
Per il dimensionamento
del conduttore di protezione si devono adottare criteri diversi
a seconda che si tratti di bassa o di media tensione. Le ragioni
che stanno alla base del dimensionamento dei conduttori di
terra sono principalmente legate alla resistenza meccanica
del conduttore. La corrente di guasto, infatti, che in condizioni
di normale funzionamento è zero, è quasi sempre sopportabile
da conduttori di terra che rispettino le sezioni minime stabilite
dalle Norme (tab. 13.6):
| |
Protetti meccanicamente
|
Non protetti meccanicamente
|
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Sezione conduttore
di fase
|
Sezione minima conduttore
di terra
|
Sezione minima conduttore
di terra
|
|
Protetto contro la
corrosione
(In
ambienti non particolarmente aggressivi dal punto di
vista chimico il rame e il ferro zincato si considerano
protetti contro la corrosione)
|
|
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16 mm2 se
in rame
16 mm2 se
in ferro zincato (secondo
Norma CEI 7-6 o con rivestimento equivalente)
|
|
Non protetto contro
la corrosione
|
25 mm2 se
in rame
50mm2 se in ferro
zincato (secondo la Norma CEI 7-6 o con rivestimento
equivalente)
|
Tab. 13.6
– Sezioni minime dei conduttori di terra
Una verifica più approfondita
è comunque sempre utile e richiede un’analisi dei singoli
sistemi di distribuzione.
13.9.1
Sistema TT
La corrente di guasto attraversa
il conduttore di terra la cui sezione minima deve essere,
sempre rispettando le sezioni minime prescritte, almeno uguale
al maggiore conduttore di protezione dell’impianto oppure
verificata con la nota relazione:
Se
ad esempio cautelativamente supponiamo di avere una resistenza
dell’impianto di terra particolarmente bassa, ad esempio RT=0,1
ohm, si avrà:
Se il tempo
di intervento delle protezioni fosse di un secondo (i relè
differenziali intervengono generalmente in un tempo più breve)
e il conduttore di protezione fosse un conduttore unipolare
in EPR (tab. 13.5), si avrà:
Normalmente
l’impianto di terra presenta valori di resistenza superiori
a quelli ipotizzati e i tempi di intervento delle protezioni
sono generalmente più bassi per cui, ad esempio, un conduttore
avente sezione di 16 mm2 è quasi sempre sufficiente
per un sistema TT.
13.9.2
Sistema TN
Il dimensionamento del
conduttore di terra in un sistema TN deve essere condotto
con modalità diverse a seconda che si tratti di guasto sulla
MT o sulla BT.
·
Media tensione
Per il calcolo di un guasto verso terra sulla MT prendiamo
in considerazione una situazione estrema considerando, per
comodità, una corrente di guasto pari a 1000 A (è un valore
estremamente improbabile - per maggior dettagli vedi il capitolo
“le cabine utente MT/BT”) e un tempo di intervento di 5 s.
Se si utilizza sempre un conduttore di protezione unipolare
in EPR dalla nota relazione si ottiene:
Anche in questo caso una
sezione di 16 mm2 potrebbe essere adatta per la
maggior parte delle situazioni con valori di correnti e di
tempi di intervento (come normalmente si verifica) delle protezioni
inferiori a quelli ipotizzati nell’esempio.
·
Bassa tensione
La corrente di guasto in
bassa tensione può raggiungere anche valori di alcune decine
di kA ma normalmente interessa solo il conduttore di protezione.
Quando esistono più nodi equipotenziali (fig. 13.8) il conduttore
di terra può essere interessato da correnti di guasto che
hanno comunque, nella quasi totalità dei casi, valori piuttosto
modesti perché la corrente che lo attraversa è funzione del
rapporto tra l’impedenza del conduttore di protezione e di
quella del conduttore di terra ed è tanto più bassa quanto
minore è la sezione del conduttore di terra. Non risulta quindi
necessario nemmeno in questo caso, se si rispettano le dimensioni
minime, operare particolari verifiche.
Fig. 13.8 –
Il conduttore di terra può essere interessato da una frazione
della corrente di guasto solo se esistono più nodi equipotenziali
13.10
Conduttori equipotenziali
Sono conduttori che collegano
fra di loro parti che normalmente si trovano al potenziale
di terra garantendo quindi l’equipotenzialità fra l’impianto
di terra e le masse estranee e consentendo di ridurre la resistenza
complessiva dell’impianto di terra. Non essendo conduttori
attivi e non dovendo sopportare gravose correnti di guasto
il loro dimensionamento non segue regole legate alla portata
ma alla resistenza meccanica del collegamento. Le Norme prescrivono
le sezioni minime che devono essere rispettata per questi
conduttori distinguendo tra conduttori equipotenziali principali
(EQP) e supplementari (EQS). Sono detti principali se
collegano le masse estranee al nodo o collettore principale
di terra, sono detti supplementari negli altri casi (fig.
13.3). Le sezioni minime prescritte sono raccolte nella tabella
13.7.
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Conduttori equipotenziali
|
Sezione del conduttore di protezione principale PE
(mm2)
|
Sezione
del conduttore equipotenziale
(mm2)
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Principale EQP
|
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Supplementare EQS:
- collegamento massa-massa
- collegamento massa-massa estranea
|
di sezione minore (1)
della sezione del corrispondente conduttore PE
In ogni caso la sezione del conduttore EQS deve essere:
-
mm2 se protetto meccanicamente
mm2
se non protetto meccanicamente
|
|
(1) Quando
le due masse appartengono a circuiti con sezioni dei
conduttori di protezione molto diverse, sul conduttore
EQS (dimensionato in base alla sezione del conduttore
di protezione minore), potrebbero verificarsi correnti
di guasto tali da sollecitare termicamente in modo eccessivo
il conduttore stesso. In questo caso è opportuno aumentare
la sezione del conduttore EQS sulla base della corrente
di guasto effettiva.
|
Tab. 13.7–
Sezioni minime dei conduttori equipotenziali
13.11
Colori distintivi dei conduttori di terra, equipotenziali
e di protezione
I
conduttori di terra, equipotenziali e di protezione se costituiti
da cavi unipolari o anime di cavi multipolari devono essere
contraddistinti da isolante di colore giallo/verde. Per i
conduttori nudi non sono prescritti colori o contrassegni.
Nel caso in cui fosse necessario distinguerli da altri conduttori
si devono impiegare fascette di colore giallo/verde o il segno
grafico indicato in figura 13.9.
Fig. 13.9
– Simbolo di terra di protezione
I
morsetti destinati al collegamento di conduttori di terra,
equipotenziali o di protezione devono essere contrassegnati
col simbolo di figura 13.9. Il conduttore PEN deve essere
di colore blu chiaro con fascette terminali giallo/verde oppure
la guaina giallo/verde con fascette terminali blu chiaro.
continua...
