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1 UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI TERAMO Rischio Elettrico nei laboratori dei Dipartimenti Scientifici Dott. Giuseppe Mazziotti di Celso Università degli Studi di Teramo 16 Novembre 2010, Teramo

2 LA CORRENTE ELETTRICA Corrente elettrica Flusso di cariche elettriche che ha luogo all interno di alcuni materiali (conduttori). Conduttori Metalli Rame, argento, alluminio i (utilizzati per la costruzione dei cavi elettrici) Tessuti organici (anche noi siamo dei conduttori!) Isolanti Materiali che si oppongono al passaggio della corrente Vetro, marmo, plastica, gomma, sughero, legno, carta. Tutti gli isolanti, per essere tali, devono essere ben asciutti.

3 EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA SUL CORPO UMANO In caso di infortunio elettrico i danni saranno tanto maggiori quanto più è alta la corrente che circola coa attraverso il corpo umano. Questa corrente, in base alla legge di Ohm, è legata: alla tensione con cui si viene a contatto; alla resistenza che il corpo umano offre al passaggio di corrente. La soglia di percezione della corrente elettrica nell'uomo è circa di 0.5 ma in corrente alternata e di 3 ma in corrente continua. La tensione non è rilevante negli effetti sull'uomo, ma occorre una tensione minima per essere attraversati dalla corrente: sotto i 50 V non si corrono rischi.

4 EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA SUL CORPO UMANO La resistenza che il corpo umano offre al passaggio della corrente non è costante, ma dipende da numerosi fattori: superficie i e pressione di contatto; tt umidità della pelle e del terreno; indumenti indossati (se isolanti o meno). Le conseguenze più gravi si hanno quando la corrente attraversa la testa ed il torace. I principali i effetti sono elencati nella tabella successiva.

5 EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA SUL CORPO UMANO Corrente Definizione Effetti 1-3 ma Soglia di percezione Nessun rischio per la salute 3-10 ma Elettrificazione Sensazione di formicolio Movimenti riflessi Contrazioni muscolari. 10 ma Tetanizzazione Paralisi dei muscoli con difficoltà di distacco 25 ma Difficoltà respiratorie Contrazione di muscoli addetti alla funzione respiratoria i Contrazione ancora maggiore ma Afi Asfissiai dei muscoli addetti alla funzione respiratoria ma Fibrillazione Alterazione dei battiti cardiaci che può condurre alla morte.

6 EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA SUL CORPO UMANO Inoltre il passaggio di corrente attraverso i tessuti provoca un aumento di temperatura. Valori di corrente di alcuni ma/mmq per qualche secondo possono già provocare ustioni. i Valori dell'ordine di 50 ma/mmq provocano la carbonizzazione della pelle e anche dei tessuti più interni in pochi secondi. Altri effetti indiretti dello shock elettrico possono essere colpi contro oggetti e cadute dall'alto alto.

7 IL CONTATTO DIRETTO E INDIRETTO Gli infortuni di tipo elettrico si hanno quando una persona entra in contatto con la corrente elettrica. Questo contatto può essere di due tipi: contatto diretto contatto indiretto. Il contatto diretto si ha quando si viene a contatto con una parte dell'impianto normalmente in tensione (un conduttore, un morsetto, l'attacco di una lampada, ecc.).

8 IL CONTATTO DIRETTO E INDIRETTO Il contatto indiretto si ha quando si viene a contatto con una parte dell'impianto elettrico normalmente non in tensione, che accidentalmente ha assunto una tensione pericolosa a causa di un guasto. E il caso ad esempio dell involucro metallico di un motore o di un attrezzo.

9 IL CONTATTO DIRETTO E INDIRETTO In genere in un contatto indiretto solo una parte della corrente di guasto circola attraverso il corpo umano. Il resto della corrente passa attraverso i contatti tti a terra della massa metallica. Nonostante ciò non bisogna pensare che i contatti indiretti siano meno pericolosi di quelli diretti, proprio perché possono portare all'infortunio elettrico durante il normale uso di attrezzi e utensili elettrici.

10 PRESE DI CORRENTE Nelle cosiddette prese di corrente non c è la corrente, ma la tensione, la forza esterna cioè che fa muovere gli elettroni da un atomo all altro. La tensione si misura in volt (220 volt tensione ordinaria).

11 PRESE DI CORRENTE Una presa ha tre fori: foro centrale, solo funzione di sicurezza; foro 1, forza elettromotrice, spinge le cariche elettriche; foro 2, riceve le cariche elettriche spinte dalla forza elettromotrice e che hanno terminato la loro corsa nel circuito esterno.

12 PRESE DI CORRENTE Se nella presa non è inserito nulla, essa non produce alcun effetto. Quando si introduce qualcosa, ad esempio una lampadina, il circuito it tra il foro 1 e 2 si chiude. Si crea cioè un collegamento tra il foro che spinge (1) e quello che assorbe (2). Di conseguenza nel filo della lampadina comincia a fluire una corrente elettrica, che la accende.

13 PRESE DI CORRENTE Frecce bianche: senso di spostamento della corrente. Esce dal foro 1, percorre il filo di collegamento, arriva sul torso (T) filettato della lampadina. Il torso è collegato col filamento, cosa che permette alla corrente di fluire fino ad esso e di accendersi. La corrente esce dall altro punto di contatto, il bottone metallico C situato sul fondo della lampadina, percorre il filo e rientra nel foro 2 della presa.

14 LA RESISTENZA ELETTRICA Nonostante la tensione sia sempre pari a 220 volt, alcune lampadine fanno più luce di altre. Ciò è dovuto alla quantità di corrente che le attraversa e che è funzione della resistenza elettrica. Essa è la tendenza che hanno i materiali a frenare di più o di meno lo scorrere degli elettroni. Maggiore la resistenza, minore la corrente che riesce a fluire. Le lampadine più luminose hanno una resistenza minore di quelle meno luminose.

15 LA RESISTENZA ELETTRICA Esistono diversi modi per realizzare una lampadina più luminosa di un altra: si può utilizzare un materiale che per sua natura abbia una minore resistenza elettrica e che quindi presenti una maggiore attitudine ad essere attraversato t dalla corrente; a parità di materiale, si può utilizzare un cavo di sezione maggiore; si può fare in modo che la lunghezza del cavo sia minore, a parità di sezione e materiale.

16 LA RESISTENZA ELETTRICA La resistenza elettrica può essere calcolata con la seguente formula: R l = ρ s ρ = resistività (ohm mm 2 /m), valori tabellati l = lunghezza (m) s = sezione (mm 2 ) La resistività è una caratteristica fisica che è specifica di ciascun materiale. Il rame, per esempio, ha una resistività minore del ferro e quindi è più adatto a far passare la corrente.

17 V = tensione applicata, volt LA LEGGE DI OHM I = corrente che attraversa il conduttore, Ampere R = resistenza del conduttore, Ohm V=R I Esempio Dato un utilizzatore con resistenza di 44 ohm, collegato ad una tensione pari a 220 volt, la corrente che potrà attraversarlo sarà pari a 220/4 = 5 ampere.

18 LA POTENZA ELETTRICA La potenza elettrica, si misura in watt (W), è funzione di due parametri: la tensione, V; la corrente, I. P = V I Le lampadine in figura hanno la stessa potenza di 40 W. Quella a 12 V assorbirà una I=3,3 3 A. Quella a 220 V assorbirà una I=0,18 18A A parità di potenza, minore la tensione, maggiore la corrente assorbita.

19 I DATI DI TARGA Ogni utilizzatore (frigorifero, forno elettrico, asciugacapelli, ecc.) è caratterizzato da due dati, riportati su una targhetta: la tensione di funzionamento; la potenza che assorbe, quando è alimentato da quella tensione. La tensione di funzionamento deve essere assolutamente rispettata, pena la distruzione dell'utilizzatore stesso. Generalmente la tensione è 220 volt, quindi è poco probabile che un utilizzatore venga collegato ad una tensione errata.

20 I DATI DI TARGA La potenza assorbita invece può variare anche di molto: un televisore da 14 pollici assorbe circa 14 W; un trapano elettrico circa 500 W; un forno può anche superare i 1500 W. Attenzione alla somma delle potenze degli utilizzatori che funzionano contemporaneamente. Se questo valore è maggiore di quello consentito, scatta la protezione di sovraccarico.

21 I DATI DI TARGA

22 I DATI DI TARGA

23 CORRENTE ALTERNATA Consideriamo la corrente che preleviamo da una comune presa, mediante ad esempio una lampadina. E un esempio di corrente alternata. Nell istante 1 essa esce dal foro superiore, attraversa la lampadina e rientra nel foro inferiore. Nell istante te 2 essa esce dal foro o inferiore e e rientra in quello superiore dopo aver attraversato la lampadina. Dopo un altro breve istante di tempo la situazione si inverte ancora e così via.

24 CORRENTE ALTERNATA In Italia, la corrente cambia effettivamente direzione (polarità) 50 volte al secondo. Ciò vuol dire che nel breve e intervallo di un cinquantesimo di secondo, la corrente scorre: in un verso per la prima metà (e quindi per un centesimo di secondo), istante 1; nel verso opposto per l'altra metà (l'altro centesimo di secondo), istante 2.

25 CORRENTE ALTERNATA Oltre a cambiare direzione, la corrente fluisce con un valore che non è costante, ma varia da zero ad un massimo e poi di nuovo a zero. Una corrente con tali caratteristiche viene definita corrente alternata, t ed è quella che più usiamo nella vita di tutti i giorni, senza renderci conto di come essa sia inquieta.

26 CORRENTE ALTERNATA

27 VALORE EFFICACE Il valore massimo della corrente nel grafico precedente è pari a 310 V. Tuttavia la maggior parte degli apparecchi che funzionano a corrente alternata t devono essere alimentati a 220 V. Il valore comunemente indicato di 220 V è il cosiddetto valore efficace, una sorta di valore medio. Quando misuriamo con un tester il valore della tensione alternata, lo strumento visualizza il valore efficace della tensione. Il valore efficace esprime la reale efficacia di una tensione sinusoidale e viene determinato in base all effetto termico che esso produce.

28 EFFETTO TERMICO Supponiamo di alimentare una stufetta con la nostra tensione a corrente alternata. Essa produrrà una certa quantità di calore, raggiungendo una certa temperatura t T, di cui prendiamo nota. Stacchiamo poi la stufetta dalla corrente alternata ed alimentiamola con una corrente continua. Aumentiamo il valore della tensione continua, fino a raggiungere la temperatura di T ottenuta con la tensione alternata. Questo valore della tensione continua corrisponde esattamente al valore efficace della tensione alternata t da cui siamo partiti.

29 EFFETTO TERMICO Se noi accendiamo una lampadina collegandola alla presa di 220 V c.a., la lampada fa la stessa luce che farebbe se funzionasse con una tensione continua di 220 V. Questo succede perché il filamento della lampadina, grazie alla sua inerzia termica, non può seguire le rapide variazioni dei valori di tensione, né quando diventano zero, né quando sono massimi. Essa emette quindi una luce media costante. Se la tensione di rete avesse una frequenza più bassa, per esempio inferiore ad 1 Hz, le nostre lampade si comporterebbero come quella in figura.

30 CORRENTE ALTERNATA PREGI La corrente alternata ha il pregio di poter essere manipolata a piacimento. E' facile per esempio da una tensione alternata ottenerne una di valore completamente t diverso, più alto o più basso, a seconda delle necessità di utilizzazione. i Basta fare uso di un trasformatore, un dispositivo di costruzione abbastanza semplice e dal rendimento elevato. Ad esempio se voglio servirmi di un motore che funziona a 48 V e voglio utilizzare la tensione di rete a 220 V, basta procurarsi un trasformatore 220/48 V e il problema è risolto.

31 CORRENTE ALTERNATA DIFETTI D altra parte la corrente alternata non è adatta, per esempio, a far funzionare apparecchiature audio. Se una tensione alternata arriva ad un altoparlante, questo comincia i immediatamente t a produrre un caratteristico rombo, ovvero un suono a bassa frequenza, continuo, che non permette di udire altro. Quindi per alimentare un registratore, uno stereo o qualunque apparecchiatura musicale devo prima trasformare la corrente di rete in una corrente continua. Essa, avendo un flusso lineare e costante, non produce rumore e permette il regolare funzionamento dei circuiti audio, così come di qualunque apparecchiatura elettronica.

32 IL TRASFORMATORE Il trasformatore è costituito da un nucleo metallico, chiuso ad anello, la cui grandezza può variare anche di molto, in funzione della potenza erogata. Intorno al nucleo si realizzano due avvolgimenti, con filo di rame smaltato, proprio avvolgendo il filo come si vede in figura. Da una parte si realizza l'avvolgimento che sarà collegato alla tensione più alta (quello di sinistra, con tante spire, che collegheremo per esempio a 220 volt). Dall'altra parte si realizza l'avvolgimento con meno spire, quello che fornirà una tensione più bassa (per esempio 12 V).

33 IL TRASFORMATORE

34 IL TRASFORMATORE Passando nelle spire, la corrente produce un effetto: crea un campo magnetico, cioè il nucleo di ferro del trasformatore diventa una specie di calamita. Avvicinando i al nucleo una lametta da barba, b essa si mette a vibrare, per effetto del campo magnetico che vi si induce. Però a differenza della calamita che attrae a sé e basta, il campo magnetico del trasformatore è un campo magnetico alternato,, così come è alternata la corrente che lo crea. Le vibrazioni a cui è soggetta la lametta sono esattamente a 50 hertz ovvero la frequenza della corrente di rete.

35 IL TRASFORMATORE Il campo magnetico variabile, attraversando tutto il nucleo metallico del trasformatore, dà origine ad una corrente indotta nell'altro avvolgimento Permette così di prelevare da quest'ultimo una tensione, anche se non esiste nessun collegamento elettrico. Il trasformatore infatti, oltre a consentire di variare il valore della tensione, permette di ottenere in uscita un circuito completamente isolato da quello principale. Il circuito di uscita dunque è totalmente sicuro, anche per chi dovesse accidentalmente venire a contatto con i fili ad esso collegati.

36 ATTENZIONE! L AUTOTRASFORMATORE I vari avvolgimenti di un autotrasformatore NON sono isolati fra loro. Si tratta di un unico avvolgimento con varie prese, dove tutti i terminali risultano direttamente COLLEGATI ALLA RETE. Occorre quindi la massima attenzione nell'uso di tali apparecchi. Il pericolo sta anche nel fatto che spesso commercialmente l autotrasformatore viene chiamato col nome di trasformatore, pur essendo strutturalmente molto diverso.

37 AVVOLGIMENTO PRIMARIO E SECONDARIO I due avvolgimenti del trasformatore, quello di entrata e quello di uscita, si chiamano rispettivamente primario e secondario. Ciascuno di essi è composto da un numero di spire che naturalmente non è casuale. Le spire sono esattamente proporzionali alle diverse tensioni, dipendono inoltre dalla potenza del trasformatore. Il rapporto fra il numero di spire primarie ed il numero di spire secondarie è esattamente uguale al rapporto fra le tensioni dei due avvolgimenti e viene definito rapporto di trasformazione.

38 IL TRASPORTO DELL ENERGIA ELETTRICA I trasformatori sono importantissimi anche perché rendono possibile il trasporto dell'energia energia elettrica dai luoghi di produzione a quelli di utilizzazione. Centinaia i e centinaia i di megawatt viaggiano i di continuo sulle linee elettriche. Senza i trasformatori per far viaggiare potenze così elevate occorrerebbero cavi grossi come tronchi d'albero! Sappiamo però che P = V I. Aumentando la V, la I diminuisce e quindi anche la sezione dei cavi. Il trasformatore eleva la tensione anche a valori di decine di migliaia di volt.

39 IL TRASPORTO DELL ENERGIA ELETTRICA Anche a distanza si avverte l alta tensione. Sotto un elettrodotto si può sentire il classico crepitio dell'alta tensione, quale effetto dell enorme campo elettrico generato!! Giunta a destinazione un altro trasformatore provvede a riabbassare la tensione, portandola ai valori adatti alle applicazioni comuni. Tutto questo non sarebbe possibile con la corrente continua, poiché essa non è in grado di dare origine ad un campo magnetico variabile e quindi non permette di usare i trasformatori.

40 LA CAPACITA La corrente continua è propria di quei dispositivi come le pile, gli accumulatori, le batterie. Ciascuno di essi è caratterizzato: da un valore della tensione che può fornire; dalla capacità. La capacità è una grandezza che tiene conto: della corrente erogata, del tempo per cui la pila riesce ad erogare tale corrente. Essa si ottiene moltiplicando la corrente per le ore e perciò si misura in Ah (ampere-ora).

41 LA CAPACITA Ad esempio le pile in figura hanno tutte la stessa tensione di 1,5 V. Tuttavia la loro capacità aumenta all aumentare delle loro dimensioni. Una lampadina si accenderà nello stesso modo con ciascuna pila, ma con una più grande (maggiore capacità) essa rimarrà accesa più a lungo. Quanto detto è valido anche per quegli altri generatori di energia elettrica, come gli accumulatori o le batterie che troviamo nelle nostre auto o nei telefonini cellulari. A differenza delle pile, questi sono ricaricabili.

42 CORRENTE CONTINUA Finché la pila o la batteria è carica ed eroga corrente, questa fluisce sempre nella stessa direzione e con un valore praticamente costante. Una corrente con tali caratteristiche ti viene definita it corrente continua. Essa fluirà tra i due contatti metallici della pila/batteria, uscendo sempre dal polo positivo (+), attraversando l utilizzatore e rientrando sempre nel polo negativo ( ).

43 IL FORO CENTRALE DELLA PRESA Il foro centrale delle prese risulta collegato a terra o a massa, mediante un filo che va a finire nel terreno, dove si allestisce una presa di terra. Essa è uno scavo che viene riempito it di sostanze in grado di ridurre la resistività del terreno e quindi di favorire la dispersione i dell'elettricità. l ità Normalmente nel filo di terra, quasi sempre di colore giallo e verde, non passa alcuna corrente. Se però un filo che porta la corrente si spella o si brucia, esso viene a contatto diretto con parti metalliche dell utilizzatore utilizzatore. La corrente si trova così a circolare in tutto l utilizzatore, t esponendo l operatore a gravi rischi.

44 IL FORO CENTRALE DELLA PRESA Il filo centrale, collegato ad un corpo a bassissima resistività, consente in questi casi di malfunzionamento di creare un percorso privilegiato per la corrente. Essa preferirà dirigersi verso un corpo a bassa resistività, ità piuttosto t che attraversare il corpo dell operatore, caratterizzato da una resistività con buona probabilità maggiore, il cui valore dipende però da molti fattori: tipo di scarpe indossate; tipo di pavimento; mani bagnate; eventuali guanti indossati, ecc.

45 LE SPINE Ogni apparecchiatura che deve funzionare con la corrente elettrica è dotata di un cavo che termina con una spina. Spina standard italiana da 10 A P max = 1500 W Spina standard italiana da 16 A P > 1500 W Caricare una spina oltre la potenza massima significa surriscaldarla, correndo il rischio che essa possa fondersi ed innescare un incendio.

46 LE SPINE Un'altra spina utilizzata su molti apparecchi è quella di tipo tedesco/francese, detta anche "Shuko". Essa ha due spinotti che, pur essendo distanziati fra loro come quelli della spina italiana da 10 A, sono più grossi e quindi non entrano nelle prese di tipo italiano. Il collegamento con la terra avviene tramite due linguette laterali.

47 GLI ADATTATORI Le spine shuko richiedono apposite prese a pozzetto, dotate di contatti laterali per la terra. In alternativa le spine tedesche possono essere collegate ad una normale presa italiana da 16 ampere, usando un adattatore. Adattatore per collegare una spina tedesca ad una presa italiana da 16 A. Adattatore che consente di collegare ad una presa da 16 A una spina italiana sia da 16 A che da 10 A

48 GLI ADATTATORI Mai collegare a questo adattatore una spina shuko.

49 PRESE A PARETE DI VARIO TIPO E un esempio di allestimento di prese da parete, formato: a sinistra, da due prese adatte a spine italiane sia da 10 che da 16 ampere, a destra da una presa a pozzetto per spine shuko franco-tedesche. Per motivi di sicurezza è senz'altro consigliabile attrezzare bene le prese a parete, piuttosto che ricorrere ad una serie di adattatori, magari infilati uno nell'altro.

50 LE PRESE MULTIPLE Le prese multiple sono in grado di reggere diversi valori della potenza elettrica (da 2000 a 3500 W), con prese da 10 a 16 A. Prima di passare al loro utilizzo è necessario sommare la potenza di ciascuna apparecchiatura che vogliamo collegare e confrontare questo valore con quello supportato dalla presa. O i t l d ll t d ll Ovviamente la somma delle potenze delle apparecchiature deve essere inferiore alla potenza elettrica supportata dalla presa.

51 LE PRESE MULTIPLE Per scegliere una presa multipla sicura è necessario seguire e questi consigli. Verificare la resistenza meccanica dei contatti che compongono la spina: nei casi di prese multiple particolarmente economiche i contatti tengono a curvarsi anche sotto una leggera pressione delle dita. Mai utilizzare una presa multipla i cui contatti sono stati curvati e successivamente riportati nella posizione originale. Valutare se la spina si inserisce completamente e stabilmente nella presa: un contatto incompleto o instabile può provocare surriscaldamenti con possibile innesco di incendio.

52 LE PRESE MULTIPLE Valutare la forza necessaria per estrarre la spina dalle prese della ciabatta. Un distacco operato con debole forza o addirittura spontaneo (se la presa viene capovolta) può generare surriscaldamenti e incendi durante il funzionamento. Scegliere la presa multipla con il cavo di alimentazione di sezione maggiore. Mai unire più prese multiple insieme in un collegamento cosiddetto a cascata : la prima della catena verrebbe sovraccaricata, con il rischio di danni all impianto elettrico e di incendio.

53 LE PRESE MULTIPLE Gli utilizzatori il cui assorbimento è superiore a 1000 W (es. forni, fotocopiatrici, caloriferi, ecc.) non possono in alcun modo essere collegati alla rete attraverso una presa multipla. Non posizionare prese multiple in luoghi dove possano essere danneggiate (calpestate, t schiacciate, bagnate, ecc.). Evitare che i cavi di alimentazione delle apparecchiature attraversino liberamente ambienti e passaggi. Evitare che i cavi elettrici entrino in contatto con eccessive fonti di calore (termosifoni), perché tale situazione accorcia la vita del cavo.

54 LE PRESE MULTIPLE Inserire e/o disinserire le spine dalle prese con le apparecchiature spente. Non tirare i cavi elettrici delle apparecchiature per togliere la spina. In caso contrario si rischia di staccare il cavo dalla spina o, per prese non ben fissate alla parete, di staccare addirittura itt la presa dal muro.

55 LE PRESE MULTIPLE

56 LE PRESE MULTIPLE

57 PRESE E SPINE ELETTRICHE INDUSTRIALI Una presa elettrica industriale (e la sua corrispondente spina elettrica industriale) è un tipo di presa per corrente elettrica che, a differenza delle normali prese elettriche da 10 e 16 A, è in grado di sopportare le maggiori correnti utilizzate in ambito industriale; sono progettate in modo da potere funzionare in sicurezza in condizioni ambientali difficili (all'aperto aperto, esposte all'acqua, al ghiaccio, alla sabbia e a vari agenti chimici) sono realizzate per garantire maggiore robustezza meccanica e protezione contro le disconnessioni accidentali.

58 PRESE E SPINE ELETTRICHE INDUSTRIALI Interruttore di blocco = comando fisicamente connesso con un dispositivo di blocco meccanico che consente manovre di inserzione e disinserzione della spina solamente con la presa fuori tensione. Tale dispositivo impedisce sia la manovra di chiusura dell interruttore nel caso in cui la spina non sia inserita nella presa, sia l estrazione della spina con il dispositivo in posizione di chiusura.

59 PRESE E SPINE ELETTRICHE INDUSTRIALI In Europa sono diffuse le prese conformi allo standard IEC 309. La tensione delle prese è codificata con un colore. Spina 3P+T Spina 2P+T 400 V, 16 A 230 V, 16 A 25 V: Viola 50 V: Bianco V: Giallo V: Blu V: Rosso V: Nero

60 PRESE E SPINE ELETTRICHE INDUSTRIALI Inoltre le prese per le differenti tensioni presentano uno o più tacche di plastica, definite come punti di riferimento principale ed ausiliario e una diversa posizione dei contatti che impediscono l'inserimento di una spina non corrispondente. La dimensione i delle prese e delle spine corrispondenti, a parità di numero di contatti, varia a seconda del valore della corrente. Non è possibile inoltre abbinare prese e spine con differente disposizione dei contatti o differente valore di corrente massima. Per esempio una presa da 16 A 3P+T (3 poli + terra) 400 V non combacia con una 16 A 3P+N+T (3 poli + neutro + terra) 400 V.

61 PRESE E SPINE ELETTRICHE INDUSTRIALI Per le prese a bassa tensione ( V) i connettori possono essere del tipo: 2 poli + terra (monofase + neutro oppure corrente continua; 3 poli + terra (trifase senza neutro); 3 poli + terra + neutro (trifase con neutro). Il contatto di messa a terra è sempre presente. I valori delle correnti sono: 16, 32, 63 e 125 A.

62 PRESE E SPINE ELETTRICHE INDUSTRIALI Per le prese a bassissima tensione (< 50 V) i connettori possono essere: 2 poli (monofase + neutro oppure corrente continua) 3 poli (trifase). Non è presente il contatto di messa a terra. I valori delle correnti sono: 16 e 32 A.

63 PRESE E SPINE ELETTRICHE INDUSTRIALI Le combinazioni più diffuse in laboratorio sono: giallo 2P+T ( V), blu 2P+T ( V), rosso 3P+T ( V), rosso 3P+N+T ( V).

64 PRESE E SPINE ELETTRICHE INDUSTRIALI

65 IL GRADO DI PROTEZIONE IP Gli impianti elettrici devono essere progettati tenendo conto degli ambienti in cui saranno installati. ll grado di protezione IP (standard International Protection) di un componente elettrico è un parametro che esprime il suo livello di protezione contro l'ingresso di corpi solidi e liquidi attraverso due numeri: da zero a sei per i solidi; da zero a otto per i liquidi. Ad esempio: IP 44 (protezione contro l'accesso a parti pericolose con corpi estranei di diametro superiore ad 1 mm e agli spruzzi d'acqua da tutte le direzioni). IP 67 (protezione totale contro la polvere e contro gli effetti dell'immersione temporanea). Ogni componente deve riportare tale indicazione.

66 MISURE PREVENTIVE I laboratori chimici sono classificati dalla norma a maggior rischio di incendio, così come i depositi di gas compresso ed i laboratori in genere con notevole densità di affollamento. In questi ambienti è necessario attuare le seguenti misure preventive: Garantire un totale isolamento di tutte le parti attive con conduttori elettrici sotto traccia, entro canalette o in tubi esterni (non in metallo). non congiungere i fili elettrici con il classico giro di nastro isolante. Questo tipo di isolamento risulta estremamente precario. Le parti terminali dei conduttori o gli elementi "nudi" devono essere racchiusi in apposite cassette o in scatole di materiale isolante.

67 MISURE PREVENTIVE sostituire tutti i componenti dell'impianto rotti o deteriorati (prese a spina, interruttori, cavi, etc.). le prese fisse a muro, le prese a spina volanti e gli apparecchi elettrici non devono essere a portata t di mano nelle zone in cui è presente acqua.

68 L INTERRUTTORE DIFFERENZIALE L'interruttore differenziale (detto anche salvavita da un nome commerciale largamente utilizzato) è un dispositivo elettrotecnico in grado di interrompere un circuito in caso di guasto verso terra (dispersione) o folgorazione fase-terra. Non offre alcuna protezione contro sovracorrente o cortocircuito tra fase e fase o tra fase e neutro, per i quali è invece richiesto un interruttore magnetotermico.

69 L INTERRUTTORE DIFFERENZIALE

70 L INTERRUTTORE DIFFERENZIALE Il principio di funzionamento di un interruttore differenziale si basa: per un sistema monofase sul continuo confronto del valore della corrente in ingresso con quella in uscita. per un sistema trifase sulla somma delle correnti entranti (positiva) e di quelle uscenti (negativa).

71 L INTERRUTTORE DIFFERENZIALE Supponiamo che un apparecchiatura connessa all impianto a subisca sca un guasto, tale che si venga a creare un collegamento tra la linea elettrica e la carcassa metallica. L operatore potrebbe trovarsi in condizioni di contatto indiretto. In questo caso tra il punto neutro e la terra, che sono collegati, si verifica un passaggio di corrente. Essa non ritorna attraverso l interruttore differenziale che si trova a monte dell impianto impianto. Il valore della corrente di entrata e quella di uscita non è più uguale (monofase) o la somma delle correnti entranti ed uscenti non è più nulla (trifase). L interruttore differenziale interviene, aprendo il circuito (protezione contro i contatti indiretti).

72 L INTERRUTTORE DIFFERENZIALE Nel caso in cui una persona tocchi una parte che è normalmente in tensione, so e, come ad esempio po un conduttore elettrico non isolato, si parla di contatto diretto. Anche in questo caso l'interruttore differenziale fornisce, nella maggior parte dei casi, una buona protezione, purché: sia del tipo ad alta sensibilità, cioè con corrente differenziale minore o uguale a 30 ma; abbia un tempo di intervento sufficientemente breve (pochi millisecondi). La presenza dell'interruttore differenziale non esime assolutamente dall'obbligo di predisporre un impianto di terra realizzato a regola d'arte. darte.

73 L INTERRUTTORE MAGNETOTERMICO L'interruttore magnetotermico, detto anche interruttore automatico, è un dispositivo elettrotecnico in grado di interrompere un circuito in caso di sovracorrente (parte termica) e di cortocircuito (parte magnetica). Sostituisce i il fusibile, con il vantaggio di una maggior precisione di intervento, di essere facilmente ripristinabile con la pressione di un pulsante o l'azionamento di una leva.

74 L INTERRUTTORE MAGNETOTERMICO Protezione dal cortocircuito (parte magnetica). Il cortocircuito si verifica quando due fili conduttori a differente potenziale entrano in diretto contatto tra di loro, provocando un elevatissimo i ed istantaneo t valore della corrente. L interruttore è dotato di un relè in grado di: rilevare questo elevato impulso della corrente, attivare un dispositivo meccanico che istantaneamente provoca l apertura del circuito.

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