Verifiche su impianti di Terra. Apparecchiature per la verifica degli impianti di messa a terra e modalità d uso

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1 Apparecchiature per la verifica degli impianti di messa a terra e modalità d uso 1

2 Principale normativa inerente impianti di messa a terra Impianti elettrici CEI 99-2 (IEC EN ) CEI 99-3 (EN 50522) CEI 64-8/6 + Variante V1 Parte 4 e 6 CEI 81-10/3 (IEC EN Prot. scariche atm.) Guida CEI (guida ver. impianti utilizzatori) Guida CEI 0-14 (guida ver. DPR 462/01) Strumentazione per verifica sicurezza elettrica (< 1kV~) CEI (IEC EN ) CEI 85-2x (IEC EN , , ) 2

3 Definizioni Verifica (CEI 64-8/6) Verifica Insieme delle operazioni mediante le quali si accerta la rispondenza alle prescrizioni della (presente) Norma dell intero impianto elettrico. NOTA: La verifica comprende esame a vista, prove e rapporto di verifica Prova Effettuazione di misure o di altre operazioni sull impianto elettrico mediante le quali si accerta l efficienza dello stesso impianto elettrico. NOTA: La misura comporta l accertamento di valori mediante appropriati strumenti, cioè valori non riscontrabili con l esame a vista Rapporto Registrazione dei risultati dell esame a vista e delle prove. 3

4 Prove (CEI 64-8/6) Generalità.. Gli strumenti di misura e gli apparecchi di controllo devono essere conformi alle Norme della serie IEC EN (CEI 85-xx). Se si usano altri strumenti di misura od altri apparecchi di controllo, essi non devono avere caratteristiche e grado di protezione inferiori. 4

5 Principali Prove inerenti impianti di messa a terra Descrizione Prova CEI 99-2 CEI 99-3 CEI 64-8/6 Continuità conduttori di terra, prot. ed equip. Resistenza di terra Resistività del terreno Tensione di contatto Tensione di passo CEI

6 Prova della continuità dei conduttori di terra, protezione ed equipotenziali - (CEI 85-25) Deve essere sempre eseguita come prima prova (CEI 64-14) eseguita con un strumento (CEI 85-25): o con una tensione a vuoto compresa tra 4 V e 24 V in c.c. o in c.a. o in grado di erogare almeno 0,2 A su 2 Ω o avente un campo di misura compreso fra 0,2 Ω e 2 Ω o in grado di eseguire l'inversione della polarità dei terminali di prova (meglio se automatica) 6

7 Prova della continuità dei conduttori di terra, protezione ed equipotenziali - Osservazioni La misura è tipicamente effettuata "a 2 fili" per cui è necessario effettuare un "azzeramento" della resistenza dei cavi di misura Se la misura è effettuata in c.a. è consigliabile svolgere completamente la matassa dei cavi di misura per evitare variazioni dell impedenza dei cavi stessi che inficerebbero l'azzeramento precedentemente eseguito. Le norme citate non indicano un predeterminato valore di resistenza la prova di continuità non serve a misurare la resistenza, ma solo a valutare l esistenza o meno della continuità elettrica, ovvero ad accertare l integrità dei circuiti di protezione. 7

8 Prova della continuità dei conduttori di terra, protezione ed equipotenziali Tale controllo deve essere effettuato: tra il dispersore (se accessibile) ed il collettore di terra; tra i vari collettori di terra; tra le masse ed i collettori di terra; tra le masse estranee fra di loro e verso le masse. 8

9 Prova della continuità dei conduttori di terra, protezione ed equipotenziali - IOP 9

10 Prova della continuità dei conduttori di terra, protezione ed equipotenziali - Risultati 10

11 Misura Resistenza di Terra (CEI 85-26) Deve essere eseguita con un strumento: che non eroghi componenti continue che non introduca potenziali pericolosi durante la prova : o Tensione a vuoto < 50V(*) oppure o Tensione a vuoto > 50V(*) e corrente c.to < 3.5mA oppure o Disconnessione automatica entro limiti IEC la cui precisione resti entro i limiti specificati in presenza di: o disturbi a 16 2 / 3 Hz, 50Hz, 60Hz, 400Hz o Resistenza delle sonde ausiliarie entro 100 x R E ( 50k ) che evidenzi la condizione per cui la resistenza delle sonde ausiliarie utilizzate per la misura ecceda i limiti previsti (*) per zone agricole la Norma CEI indica che non si dovrebbero superare i 25V 11

12 Misura Resistenza di Terra (CEI 64-14) Distingue fra: Impianti di piccole dimensioni - Dato che non indica né suggerisce valore per la corrente di prova, può essere visto con un caso particolare di quanto indicato dalla CEI Impianti di grandi dimensioni - Individua "per prassi consolidata e per analogia alle misure di passo-contatto" uno strumento: o che eroghi circa 5A (*) in prove su sistemi di II categoria o che eroghi circa 50A (*) in prove su sistemi di III categoria (*) per le misure di passo-contatto sono ammessi anche valori inferiori di corrente purchè sia verificata la linearità. 12

13 Misura Resistenza di Terra (CEI 99-3) Non va eseguita su sistemi di Terra Globale. Fornisce 4 esempi di metodologia di misura: a. Metodo per caduta di tensione (o voltamperometrico): Dato che non indica né suggerisce valore per la corrente di prova, può essere visto con un caso particolare di quanto indicato dalla CEI Suggerisce una frequenza max di 150Hz per la misura b. Metodo della misura da alta frequenza Come sopra con frequenza più elevata. Utile specialmente per misura della messa a terra del singolo traliccio senza disconnettere la fune di guardia. c. Metodo di iniezione di corrente di valore elevato simile a quanto indicato dalla CEI per impianti di "grandi" dim. Frequenza prossima a quella di rete d. Metodo di misura delle singole resistenze dei dispersori si basa sull'ipotesi di dispersori indipendenti 13

14 Misura della Resistenza di Terra- Osservazioni La norma CEI 82-26: o NON impone vincoli sulla frequenza di prova o NON impone vincoli sulla corrente minima per la prova o NON entra nel merito dell esecuzione pratica della misura La norma 99-3 e la guida CEI 64-14: o "suggeriscono" valori per la corrente di prova per impianti di grandi dimensioni o NON impongono vincoli sulla frequenza di prova o forniscono istruzioni pratiche per la misura Occorre fare un "collage" di indicazioni/requisiti 14

15 Misura della Resistenza di Terra- Osservazioni Riassumendo le varie indicazioni desunte dalle norme, si possono "estrapolare" le CT di uno strumento per la misura della resistenza di Terra: deve garantire la sicurezza secondo uno dei punti indicati dalla strumento a 3 o 4 terminali (3 terminali "azzeramento" cavi) la frequenza di prova >0Hz e < 150Hz (conviene che sia Hz il valore della corrente di prova non è strettamente vincolante (specialmente se la frequenza di prova Hz). 15

16 Misura della Resistenza di Terra- Osservazioni 16

17 Misura della Resistenza di Terra - IOP Tale controllo va effettuato: con l impianto in condizioni di esercizio; senza particolari vincoli dettati dal meteo (se non è nota a priori la "forma" dell'impianto di terra) con la sonda di corrente posta a: o impianti piccole dim.: 4 volte la dimensione max dell'impianto D o impianti grandi dim.: > 1 volta la dimensione max dell'impianto D + "verifica del punto di flesso" (se la "forma" dell'impianto di terra è "rettangolare") con la sonda di corrente posta ortogonalmente alla dimensione max ed ad una distanza: o impianti piccole dim.: > 4 volte la "larghezza" D o impianti grandi dim.: > 1 volta la "larghezza" D Per aumentare corrente di prova si possono porre in parallelo + sonde di corrente 17

18 Misura della Resistenza di Terra 18

19 Misura della Resistenza di Terra E H x 19

20 Misura della Resistenza di Terra - IOP Verifica del corretto posizionamento del dispersore di corrente Ricerca punto di flesso : spostare x (es: ± 2%L) ed eseguire 2 nuove misure. I risultati dovrebbero essere molto simili (Es: entro 2%) Verifica della resistenza del picchetto Rp: o si scambiano fra loro i terminali E ed H e si misura Rp o si calcola il valore teorico di Rp o i due valori dovrebbero essere simili (Es: entro 10%) 20

21 Misura della Resistenza di Terra - Risultati Tensione di Terra (UE) Resistenza disp. ausiliari 21

22 Misura della Tensione di contatto Distinzione fra guasti lato BT o MT Guasti lato BT CT strumentazione/prove descritte da: o CEI o Guida CEI Guasti lato AT CT strumentazione/prove descritte da: o Guida CEI o CEI 99-3 Misura della Tensione di contatto a vuoto Misura della Tensione di contatto "reale" 22

23 Misura Tensione di contatto (CEI / CEI 99-3) La misura viene effettuata nelle ordinarie condizioni di funzionamento, facendo disperdere nel dispersore in esame una corrente di valore noto e rilevando sulle masse e sulle masse estranee le tensioni che nascono fra le stesse ed appositi elettrodi. 23

24 Misura Tensione di contatto (CEI / CEI 99-3) Le CT possono essere riassunte in 2 unità (meglio se separate): Voltmetro: o con impedenza di ingresso: 1000 (misura diretta) oppure con impedenza elevata (> 40k - misura presunta) o sonda di tensione (mano): elettrodo a punta in grado di forare un rivestimento di vernice (non l isolamento). o sonde di tensione (piedi): 2 piastre 200cm 2 connesse fra loro ad 1m, base in feltro+sol. salina, premuti con 250N oppure 1 picchetto infisso per almeno 0,2m. (NO per calcestruzzo,ecc..) Sorgente di corrente elettricamente separata (trasformatore) o frequenza prossima a quella di rete (CEI 99-3) o in grado di erogare circa 5A (*) in prove su sistemi di II categoria o in grado di erogare circa 50A (*) in prove su sistemi di III categoria o Dispersore ausiliario di corrente posto ad almeno 4 volte la dimensione max dell'impianto (*) = prassi consolidata. Sono ammesse correnti inferiori se è verificata la linearità. 24

25 Misura Tensione di contatto Scopo: simulazione dell'andamento del potenziale di terra in presenza di un guasto a Terra in AT 25

26 Misura Tensione di contatto distanza L (>4D) tale da "simulare" l'andamento del potenziale di guasto all'interno della area di misura C non c'è ricerca del "flesso" 26

27 Misura Tensione di contatto - Osservazioni La norma 99-3 e la guida CEI 64-14: forniscono istruzioni pratiche per la misura "suggeriscono" valori per la corrente di prova NON impongono un valore per la frequenza di prova: o conviene che sia 50Hz o se la frequenza = 50Hz potrebbero essere necessarie tecniche di riduzione dei disturbi (es: metodo di Erbacher) 27

28 Misura Tensione di contatto - IOP L indagine sui valori delle tensioni di contatto deve essere condotta sulle masse e masse estranee, con la dovuta attenzione ai punti dove può venire a mancare l equipotenzialità della zona interessata. In particolare, si devono controllare le tensioni di contatto sulle masse esterne all area del dispersore e sulle masse estranee (tubazioni, rotaie, ecc.) uscenti dal dispersore, ai fini del trasferimento delle tensioni all esterno dell area dell impianto di terra (potenziali trasferiti). 28

29 Misura Tensione di contatto - IOP L'elettrodo/elettrodi (piedi) devono essere collocato ad una distanza di 1 m dalle parti metalliche in esame. In caso di terreno in calcestruzzo od asciutto, le piastre dovrebbero essere posate su una soluzione salina. L elettrodo a punta per la simulazione della mano, deve essere in grado di forare con certezza un rivestimento di vernice (non l isolamento). 29

30 Misura Tensione di contatto - IOP Un voltmetro ad alta impedenza misura la Tensione di contatto "a vuoto" (U VTP ) che è sicuramente a favore della sicurezza (a volte "troppo"). In realtà la tensione a cui sarebbe soggetto il corpo umano è la tensione U VTP ridotta dal partitore costituito da Impedenza corpo (Z T ) + resistenze addizionali (R F ) R F1 = Resistenza calzature R F2 = 1,5 x S x m -1 (resistività superficiale del terreno) Nota U TP si può ricavare il valore della Tensione limite per la Tensione U VTP 30

31 Misura Tensione di contatto - IOP 31

32 Misura Tensione di passo - Osservazioni La misura va fatta solo in casi particolari, tenendo conto che per avere la stessa probabilità di fibrillazione ventricolare bisogna applicare tra i piedi una tensione circa 30 volte superiore alla tensione mano sinistrapiedi. 32

33 Misura della Resistività Ha lo scopo di individuare le caratteristiche di conducibilità del terreno E' un parametro importante per: o progettare l'impianto di messa a terra o calcolare le resistenze addizionali 33

34 Misura della Resistività - IOP Metodo Wenner Strumento a 4 fili 34

35 Verifiche su impianti di Terra Grazie per l attenzione 35

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