Rischio elettrico. Docente formatore: Ing. Carlo Pepe

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1 Rischio elettrico Docente formatore: Ing. Carlo Pepe

2 Riferimenti normativi DECRETO LEGISLATIVO 19 maggio 2016, n. 86 Attuazione della direttiva 2014/35/UE concernente l'armonizzazione delle legislazioni degli Stati membri relative alla messa a disposizione sul mercato del materiale elettrico destinato ad essere adoperato entro taluni limiti di tensione. LEGGE 1 marzo 1968, n. 186 Disposizioni concernenti la produzione di materiali, apparecchiature, macchinari, installazioni e impianti elettrici ed elettronici. DECRETO 22 gennaio 2008, n. 37 Regolamento concernente l'attuazione dell'articolo 11-quaterdecies, comma 13, lettera a) della legge n. 248 del 2 dicembre 2005, recante riordino delle disposizioni in materia di attività di installazione degli impianti all'interno degli edifici.

3 DIRETTIVA LVD - Esclusioni Le disposizioni si applicano al materiale elettrico funzionante con una tensione nominale (ingresso/uscita) compresa fra 50 e Volt in corrente alternata e fra 75 e Volt in corrente continua. Pur essendo le apparecchiature a batteria con tensione al di fuori di questo range escluse dal campo di applicazione della LVD, non lo sono le relative unità di alimentazione, come per es. nel caso di computer portatili del tipo notebook. Dal campo di applicazione sono espressamente esclusi alcuni materiali tra cui: materiali elettrici destinati ad essere usati in ambienti esposti a pericoli di esplosione parti elettriche di ascensori e montacarichi basi e spine delle prese di corrente per uso domestico

4 DIRETTIVA LVD RES connessione sicura protezione contro i contatti diretti e indiretti limitazione di sovratemperature e di archi elettrici dimensionamento degli isolamenti robustezza involucri resistenza agli agenti ambientali sicurezza in caso di sovraccarico

5 D.M. n 37 del 22 gennaio 2008 Regolamento concernente l'attuazione dell'articolo 11- quaterdecies, comma 13, lettera a) della legge n. 248 del 2 dicembre 2005, recante riordino delle disposizioni in materia di attività di installazione degli impianti all'interno degli edifici Norma specifica non integrata nel D. Lgs. 81/2008 perché di carattere generale riguardante anche ambienti diversi da quelli di lavoro.

6 Legge 1 marzo 1968, n. 186 Art. 1 - Tutti i materiali, le apparecchiature, i macchinari, le installazioni e gli impianti elettrici ed elettronici devono essere realizzati e costruiti a regola d'arte. Art. 2 - I materiali, le apparecchiature, i macchinari, le installazioni e gli impianti elettrici ed elettronici realizzati secondo le norme del Comitato Elettrotecnico Italiano (CEI) si considerano costruiti a regola d'arte.

7 Titolo III, Capo III del D. Lgs. 81/2008 USO DELLE ATTREZZATURE DI LAVORO E DEI DISPOSITIVI DI PROTEZIONE INDIVIDUALE Impianti e Apparecchiature Elettriche artt All. IX Valori delle tensioni nominali di esercizio delle macchine ed impianti elettrici L art. 81 ricalca la legge 186/68.

8 Articolo 80 - Obblighi del datore di lavoro 1. Il datore di lavoro prende le misure necessarie affinché i lavoratori siano salvaguardati dai tutti i rischi di natura elettrica connessi all impiego dei materiali, delle apparecchiature e degli impianti elettrici messi a loro disposizione ed, in particolare, da quelli derivanti da: a) contatti elettrici diretti; b) contatti elettrici indiretti; c) innesco e propagazione di incendi e di ustioni dovuti a sovratemperature pericolose, archi elettrici e radiazioni; d) innesco di esplosioni; e) fulminazione diretta ed indiretta; f) sovratensioni; g) altre condizioni di guasto ragionevolmente prevedibili.

9 Introduzione I pericoli connessi all uso dell elettricità sono ovunque presenti nei laboratori in cui si utilizzano delle apparecchiature. I principali rischi che ne conseguono sono: Innesco di incendi ed esplosioni; Danni alle persone conseguenti a contatti con elementi in tensione. Le responsabilità del datore di lavoro e del lavoratore sono interconnesse. Di fatto: Il datore di lavoro ha l obbligo di fornire l impianto elettrico e le attrezzature a norma; Il lavoratore ha l obbligo di gestire l attrezzatura in modo adeguato. Nei laboratori vi è un effetto cumulativo del rischio elettrico con altri rischi già presenti. Tra le combinazioni più critiche possono esserci: La presenza di materiale radioattivo; La presenza di gas e liquidi infiammabili (bombole, liquidi chimici infiammabili, etc.); La presenza di apparecchiature con alte tensioni o correnti elevate.

10 Elettrocuzione Gli effetti diretti principali legati all elettrocuzione sono: Fibrillazione ventricolare; Arresto cardiaco; Arresto della respirazione; Ustioni. A ciò bisogna aggiungere gli eventuali effetti indiretti dovuti a urti o cadute.

11 Tetanizzazione La tetanizzazione consiste in una contrazione dei muscoli innescata dal passaggio di corrente elettrica attraverso le fibre nervose del corpo umano: Un singolo stimolo provoca una contrazione muscolare seguita da un rilassamento; Più stimoli intervallati regolarmente contraggono ripetutamente il muscolo in modo progressivo; Se la frequenza degli stimoli supera un valore critico (ad es. frequenza di rete elettrica = 50 Hz), gli effetti periodici si fondono e quindi il muscolo è portato contrazione completa e rimane in questa posizione finché non cessano gli stimoli. È a causa di questa paralisi muscolare che quando si afferra un cavo accidentalmente in tensione con il palmo della mano non ci si riesce più a staccare. Il valore massimo di corrente per cui un soggetto riesce a lasciare la presa è detta corrente di rilascio. A 50 Hz è di ca. 10 ma.

12 Pericolosità della corrente elettrica al variare della frequenza

13 Arresto della respirazione Per valori superiori alla corrente di rilascio, il passaggio di corrente provoca la contrazione dei muscoli addetti alla respirazione e l alterazione dei centri nervosi che regolano la funzione respiratoria. L infortunato perde conoscenza e se non si interviene entro 3-4 minuti, vi è asfissia con conseguente lesione irreversibile dei tessuti cerebrali.

14 Fibrillazione ventricolare Il muscolo cardiaco permette la circolazione sanguigna grazie alla contrazione delle fibre muscolari (fibrille) dovuta ad impulsi elettrici. Pertanto se alle normali correnti elettriche fisiologiche si sovrappone una corrente esterna, il comportamento delle fibrille viene perturbato ed il cuore si contrae in modo disordinato. Ciò avviene ad esempio durante la folgorazione. I fattori che determinano il limite per l innesco della fibrillazione sono: La distanza percorsa dalla corrente nel corpo; La durata. Sono particolarmente pericolose le correnti di durata maggiore del ciclo cardiaco (~1s). La fibrillazione diventa poco probabile per valori estremamente alti della corrente; in tale caso si riscontrano altri effetti quali l arresto cardiaco, alterazioni organiche o ustioni. Tramite respirazione artificiale o massaggio cardiaco si può prolungare il tempo utile per il soccorso, che deve essere fatto con dei defibrillatori.

15 Scarica elettrica La scarica elettrica avviene quando vi è il passaggio di cariche da un oggetto a terra, investendo il corpo umano. In genere l intensità delle scariche non provoca lesioni letali, ma comunque possono essere tali da superare la soglia del dolore. Il pericolo maggiore collegato alle scariche elettriche è quello indiretto: esse possono essere causa di infortunio per urti o cadute oppure possono innescare incendi ed esplosioni in un'atmosfera di gas o vapori infiammabili.

16 Limiti di pericolosità della corrente Le zone di pericolosità della corrente elettrica alternata ( Hz) sono riassunte in figura: 1.Zona al di sotto della soglia di percezione. Nessuna sensazione. 2.Zona sicura. Effetti fisiologici non pericolosi: formicolio, possibili movimenti riflessi. 3.Zona di rischio. Effetti reversibili: tetanizzazione, difficoltà respiratorie, disturbi circolatori, disturbi temporanei al cuore. 4.Zona di alto rischio. Effetti irreversibili: probabile fibrillazione ventricolare, arresto al cuore, arresto della respirazione, gravi ustioni. (Per tempi minori di 10 ms la corrente deve essere considerata impulsiva, simile ad una scarica elettrica). La pericolosità della corrente diminuisce con l aumentare della frequenza al di sopra dei 100 Hz. Alle alte frequenze: la durata dello stimolo elettrico è molto minore ai tempi di reazione fisiologica e quindi la corrente non influisce sullo stato cellulare; la corrente passa in superficie e non interessa organi vitali (effetto pelle). La frequenza di rete elettrica (50 Hz) è tra le più pericolose.

17 Contatti diretti e indiretti Si ha contatto diretto quando si tocca una parte attiva dell impianto sotto tensione. Ad esempio toccando inavvertitamente l attacco di una lampada o di un fusibile. Si ha un contatto indiretto quando si tocca una parte conduttrice dell impianto che normalmente non è sotto tensione, diversa da zero a seguito di un guasto di isolamento (ad es. involucro di un apparecchio). Il contatto indiretto è molto più pericoloso, perché è un evento non atteso e non prevedibile. I sistemi di protezione contro i contatti sopra definiti possono essere passivi o attivi. Nel primo caso si ostacola il passaggio di corrente attraverso il corpo umano, nel secondo caso un dispositivo automatico interrompe la corrente di guasto entro un tempo di sicurezza.

18 Fonti di rischio per contatti diretti Incompatibilità tra la presa di corrente e la spina dell apparecchiatura Utilizzo di cavi, prolunghe, prese, ecc. riparati sommariamente o comunque deteriorati Uso indiscriminato di stufette elettriche e riscaldatori in genere con resistenze accessibili Inserimento / disinserimento delle spine mantenendo le dita sui poli di alimentazione Inserimento / disinserimento delle spine di macchine di potenza (1 kw) senza procedere preliminarmente al distacco dell alimentazione della presa (ad es. mediante utilizzo di prese interbloccate) Disinserimento della spina di alimentazione tirandola per il cavo (si rischia il distacco della spina dal cavo di alimentazione con conseguente scocco di un arco elettrico) Tentativi di indagine / riparazione su apparecchiature difettose collegate alla presa di corrente Sostituzione di lampade, fusibili, ecc. in apparecchiature collegate all alimentazione Utilizzo di apparecchiature prive dei necessari requisiti di isolamento, con mani umide o bagnate Uso di apparecchiature non stagne in prossimità di vasche, lavelli e comunque luoghi umidi

19 Fonti di rischio per contatti indiretti Impianto elettrico sprovvisto di impianto di messa a terra Mancata verifica periodica dell impianto di terra e dell interruttore differenziale ( Salvavita ) Distacco / danneggiamento del conduttore di terra (Filo giallo-verde) Utilizzo di materiali elettrici (apparecchiature, cavi, prolunghe, ecc.) prive di marchi di garanzia sulla sicurezza o sulla qualità del prodotto (marchio CE, marchio IMQ, ecc.)

20 Misure di prevenzione generali Utilizzare le apparecchiature secondo quanto previsto nel libretto di uso e manutenzione Riparare o far riparare le attrezzature o i conduttori, non appena si noti qualche malfunzionamento Utilizzare impianti elettrici dotati di interruttori differenziali (salvavita) e magnetotermici correttamente installati (dichiarazione di conformità) Evitare l utilizzo di multiprese, prolunghe, ecc.; in caso di assoluta necessità di tali apparecchiature controllare la presenza dei marchi di garanzia Le prese che alimentano utenze con potenza > 1000 W devono essere dotate di un interruttore a monte per consentire l inserimento e disinserimento della spina a circuito aperto (ad es. presa interbloccata) Assoggettare a manutenzione programmata e periodica l impianto elettrico in tutti i suoi componenti (interruttori, impianto di terra, conduttori, ecc.) Manutenere, secondo le indicazioni del fabbricante tutte le apparecchiature elettriche e non in uso

21 Tipi di presa elettrica Tipo A - Standard italiano 2P+T - può sopportare una corrente di 10 Ampere (~ 2000 Watt). Nel suo uso bisogna evitare il sovraccarico con prese multiple o con adattatori che permettono l inserimento di spine da 16A (adatte per le prese di tipo B). Il morsetto di terra è quello centrale. Tipo B - Standard italiano 2P+T può sopportare massimo una corrente di 16 Ampere (~ 3500 Watt). Si trova solo nei punti ove è previsto un maggiore assorbimento di corrente. Il morsetto di terra è quello centrale. Tipo C - Presa bivalente (bipasso) - unisce i due tipi precedenti permettendo l inserimento sia delle spine da 10A, sia di quelle da 16A. Il morsetto di terra è quello centrale. Tipo D - Standard tedesco - si può trovare per l uso di alcuni utensili e la corrente può al massimo raggiungere 16 Ampere. I morsetti di terra sono posti lateralmente.

22 La presa vista da dietro La sezione dei conduttori deve essere adeguata alla massima corrente che essi dovranno trasportare. In particolare per le prese da 16 A e per le bipasso la sezione deve essere di 2,5 mm2.

23 Tipi di spina elettrica Tipo C (Eurospina) Europea a 2 poli Tedesca a 2 poli Tipo L - Italiana a 3 poli

24 Per gli usi industriali Spina monofase con neutro (~230V) Spina trifase (~400V)

25 Protezione contro i contatti diretti Isolamento parti attive Protezione mediante involucri o barriere Protezione mediante ostacoli Protezione mediante distanziamento Protezione addizionale mediante interruttore differenziale.

26 Isolamento delle parti attive OBIETTIVO Impedire qualsiasi contatto con le parti attive CARATTERISTICHE L isolamento deve poter essere rimosso solo mediante distruzione e deve resistere alle condizioni di esercizio ESEMPIO Rivestimento isolante dei conduttori (cavi)

27 Protezione mediante barriere La barriera è un elemento che impedisce il contatto diretto nella direzione normale di accesso. Questi sistemi di protezione assicurano un certo grado di protezione contro la penetrazione di solidi e liquidi. Le barriere e gli involucri devono essere saldamente fissati, rimovibili solo con attrezzi, apribili da personale addetto oppure solo se l accesso alle parti attive è possibile dopo avere aperto il dispositivo di sezionamento con interblocco meccanico o elettrico. L interruttore differenziale è riconosciuto come protezione addizionale (non è riconosciuto come unico mezzo di protezione) contro i contatti diretti in caso di insuccesso delle altre misure di protezione o di incuria da parte degli utenti. Gli involucri assicurano la protezione di un componente elettrico contro agenti esterni e contro i contatti diretti. Essi hanno diversi gradi di protezione contro l introduzione di corpi solidi e di acqua, in base alle diverse situazioni in cui possono essere usati.

28 Grado di protezione IP l grado di protezione è indicato con le lettere IP seguite da due numeri: la prima cifra indica il grado di protezione contro i corpi solidi e la seconda cifra il grado di protezione contro l acqua. Se non vi è la classificazione per uno dei due casi, la cifra è sostituita da una X.

29 Grado di protezione IP

30 Protezione mediante ostacoli e distanziamenti Rappresentano misure di protezione parziale e si ottengono mediante ostacoli e/o mediante allontanamento degli oggetti a tensione. Hanno il compito di proteggere dai contatti accidentali e di realizzare l allontanamento di parti a tensione diversa simultaneamente accessibili (quelli che si trovano a distanza inferiore a 2,5 m), ma non hanno efficacia verso i contatti intenzionali. Sono destinate solo alla protezione di personale addestrato e vengono applicate nelle officine elettriche. Non devono essere rimosse accidentalmente, ma la rimozione intenzionale deve poter avvenire senza chiave o attrezzo.

31 Protezione mediante interruttore differenziale L interruttore differenziale è ammesso solo come protezione addizionale dai contatti diretti. È preposto ad intervenire quando le misure di protezione passive falliscono. Per le caratteristiche di intervento, il differenziale non limita il valore della corrente, ma solamente il tempo in cui questa attraversa la persona. La sicurezza della persona è assicurata solo se per ogni valore di corrente il circuito viene aperto in un tempo compatibile con la protezione del corpo umano. Altri limiti degli interruttori differenziali che possono renderli inefficaci rispetto ai contatti diretti sono: Contatto fra due parti attive del sistema; Correnti di dispersione. L interruttore differenziale è caratterizzato in particolare da una corrente nominale differenziale di intervento IΔn (es.: IΔn=30mA) con tempi di intervento funzione della corrente differenziale.

32 Impianto di messa a terra L impianto di terra svolge l'importante compito di disperdere nel terreno la corrente elettrica in caso di guasto. Così facendo consente all interruttore differenziale di intervenire. immagine tratta da elektro.it

33 L importanza della coesistenza dell impianto di messa a terra e dell interruttore differenziale immagine tratta da elektro.it

34 Gestione dell emergenza Elettrocuzione Nel caso in cui si assista all elettrocuzione di un soggetto è opportuno: Interrompere l alimentazione elettrica dai quadri elettrici (preferibilmente con il dorso della mano) o dal cavo di alimentazione se questo è integro; Se ciò non è possibile, staccare con cautela la persona dal conduttore di corrente usando guanti o altri oggetti isolanti, facendo molta attenzione a non toccarlo con le mani nude; Controllare lo stato dell infortunato e agire di conseguenza. Incendio In caso di incendio non versare mai acqua sull apparecchiatura o sull alimentazione; Staccare il quadro elettrico dell ambiente, se possibile, e allontanarsi immediatamente verso il punto di raccolta, allertando le squadre di emergenza. Non tutti gli estintori sono adeguati all uso per apparecchi in tensione, per cui non utilizzarli se non si ha un apposita formazione.