I sistemi di collegamento a terra in Italia e nel mondo
Principi informatori, evoluzione storica e confronti
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Occorre fare una distinzione sul sistema adottato dal distributore pubblico da quello degli impianti utilizzatori.
Il distributore deve garantire che sulla bassa tensione non siano presenti tensioni pericolose trasferite dal circuito a media tensione.
Infatti, a livello di trasformatore MT/BT, un guasto fase MT- massa o addirittura un guasto tra avvolgimento MT e BT senza interessare la carcassa del trasformatore, determinano condizioni di pericolo per i componenti e gli utilizzatori nella rete BT.
Da qui l'obbligatorietà di collegare il centro stella dell'avvolgimento BT del trasformatore a terra per consentire l'eliminazione dei guasti suddetti da parte delle protezioni MT del Distributore. Ovviamente la tensioni assunte e trasferite non devono assolutamente compromettere l'isolamento dei componenti a bassa tensione.
In Italia dai distributori pubblici viene utilizzato il Sistema IT ( è in fase di sperimentazione il sistema IT con neutro compensato) per la media tensione, mentre per la bassa tensione è impiegato il sistema TT.
La panoramica internazionale dello stato del neutro delle reti a media tensione viene riportata nella tabella 2.

Tab. 2 - Panoramica internazionale sullo stato del neutro nelle reti a media tensione

Per gli impianti utilizzatori invece sono normalmente utilizzati:
· impianti alimentati in bassa tensione direttamente dal distributore : TT
· impianti con propria cabina di trasformazione : TN o IT(in minore misura)
Gli schemi adottati mentre sono da considerarsi equivalenti sul piano della sicurezza, presentano differenze sostanziali per quanto concerne i costi, la disponibilità dell'energia ( continuità del servizio) e la manutenzione.
Negli impianti con propria cabina di trasformazione il più diffuso è il TN-S poiché, anche se presenta un maggiore costo, permette una maggiore flessibilità di esercizio e consente l'installazione dei dispositivi differenziali; il TN-C viene impiegato, salvo i casi che non è ammesso, per ragioni economiche in quanto si risparmia nella fase di costruzione. Il sistema IT è riservato a quei casi ove non è ammessa o tollerata la mancanza di energia elettrica.

Le specifiche caratteristiche dei vari sistemi sono le seguenti:

· sistema TT
correnti di guasto a terra di valore basso in quanto è limitata dai valori della resistenza di terra del neutro e delle masse;

· sistema TN
permette una certa semplificazione delle installazioni, ma occorre cautelarsi per impedire l'assunzione dei potenziali pericolosi sul neutro con la diffusione di collegamenti equipotenziali;
l'uso del conduttore PEN (sistema TN-C) è conveniente soprattutto nei circuiti di distribuzione di grossa sezione, dove il risparmio di un conduttore (PE) e di un polo delle apparecchiature diventa una economia non trascurabile; è comunque da valutare e considerare che il conduttore PEN deve essere collegato a terra ripetutamente lungo il percorso, perché le masse e le masse estranee sono soggette, in condizioni ordinarie, alla circolazione di correnti che possono provocare sovrariscaldamenti e la formazione di eventuali scintille nei punti di discontinuità delle connessioni (nei luoghi soggetti a rischi di esplosione o a maggiore rischio in caso di incendio l'uso del PEN è vietato);
l'uso del PEN, è limitato alla posa fissa e nella sezione (maggiore o uguale a 10² mmCu), è vietato nei cantieri edili poiché le sollecitazioni meccaniche presenti aumentano il pericolo di interruzione del conduttore neutro, non è conciliabile con l'impiego del differenziale, è sconsigliato in presenza di armoniche;
il conduttore PEN è in fase di declino, anche nei paesi ove ha la massima diffusione, per la proliferazione degli apparecchi elettronici di potenza (perturbatori) e con correnti deboli (perturbati).

· sistema IT
consente di non interrompere l'alimentazione all'apparire del 1° guasto a terra

Per i rischi d'incendio e di esplosione essi sono ridotti con il Sistema TT ed IT (1° guasto), viceversa con il TN ed in particolare con il TN-C presentano valori elevato; infatti il sistema TN-C è vietato nei luoghi soggetti a tali rischi.
Per la continuità del servizio lo schema IT è il migliore in quanto evita l'apertura del circuito all'apparire del 1° guasto a terra, mentre nei sistemi TT e TN l'ottimizzazione della continuità del servizio avviene tramite la selettività dell'intervento e con la suddivisione dei circuiti.
L'affidabilità nel sistema TN può essere inficiata nel caso di estensione dell'impianto senza le necessarie valutazioni di progetto ed esecuzioni delle verifiche, mentre risulta buona con il TT e l'IT.
Per la compatibilità elettromagnetica il sistema TN è sconsigliabile a causa delle elevate correnti in gioco, mentre il TT e l'IT non determinano particolari problemi.
Nella tabella 3 sono riepilogati e confrontati i vantaggi e svantaggi dei sistemi di collegamento a terra. Da ciò si deduce ovviamente che per l'IT deve essere assolutamente evitato il 2° guasto a terra.

	conveniente		maggiormente conveniente
	meno conveniente		sconveniente
	maggiormente sconveniente		vietato

Tab. 3 - Confronto prestazioni ed oneri dei vari sistemi di collegamento a terra

Fine

Gennaio 2003