Fondamenti di Sicurezza Elettrica

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1 Fondamenti di Sicurezza Elettrica

2 Effetti fisiopatologici della corrente elettrica - tetanizzazione; - arresto della respirazione; - fibrillazione ventrícolare; - ustioni.

3 Tetanizzazione Corrente di Rilascio: 10 ma (donne), 15 ma (uomini)

4 Fibrillazione Ventricolare

5 Rischio Fibrillazione Si prenda come riferimento il percorso mano sinistra-piedi. Se la corrente I rif nel percorso di riferimento e la corrente I nel percorso che si considera hanno la stessa probabilità di innescare la fibrillazione, il fattore F per il percorso considerato è definito dal rapporto:

6 Fattore di percorso

7 Ustioni Fenomeno adiabatico

8 Pericolosità della corrente in funzione dei tempo 1)Di solito, assenza di reazioni, 2) In genere nessun effetto fisiologico pericoloso, fino alla soglia di tetanizzazione. 3) Possono verificarsi effetti patofisiologici, in genere reversibili, 4) Probabile fibrillazione ventricolare, arresto del cuore, arresto della respirazione, gravi bruciature.

9 Dipendenza dalla frequenza Il fattore per cui bisogna moltiplicare la soglia a 50/60 Hz, cioè il minimo valore di corrente che produce un determinato fenomeno, a una frequenza superiore prende il nome di fattore di frequenza F f Soglia Soglia di tetanizzazione di fibrillazione Soglia di percezione

10 Resistenza del corpo umano una impedenza capacitiva. La capacità Cp risiede principalmente nella pelle, che si interpone come isolante tra l'elettrodo e il tessuto conduttore sottostante. In parallelo alla capacità si pone una resistenza Rp dovuta soprattutto ai pori della pelle, e in serie ad entrambe la resistenza intema dei corpo umano R i Alla frequenza di 50 Hz è lecito trascurare la piccola capacità della pelle e si parla comunemente di resistenza del corpo umano Rc

11 Il terreno come conduttore dr : "lunghezza percorsa" dalla corrente, 2r 2 la "sezione attraversata" dalla corrente la resistività dei terreno, supposto omogeneo R T r 0 dr 2r 2 2r 0 dr dr 2r 2 Resistenza di terra del dispersore

12 Conduzione nel terreno Fig. 1.3 a Fig. 4.3 Il terreno interposto tra due elettrodi a), equivale a un conduttore di sezione grandissima al centro e decrescente verso le estremità b); la resistenza dei terreno è la somma ) ( 2 2 r r RT r r r dr R

13 I potenziali nel terreno Fig. 2.5 : Andamento del potenziale nel terreno percorso da corrente. Le superfici equipotenziali sono emisferiche. U I r dr 2r 2 I 2r Fig. 2.6 a) Segno grafico per indicare un punto all infinito; b) segno grafico per indicare la resistenza di terra di un dispersore. I 2r 0

14 Dispersori in parallelo ) ( r d I r I U d r r RT Se d>> r 0 4 r 0 RT

15 Resistenza del corpo verso il terreno Ciascun piede può essere assimilato a una piastra circolare, appoggiata sul terreno; la resistenza di terra di un tale dispersore vale: R T 2 5r P dove è la resistività dei terreno e r p, è il raggio della piastra. Se si considera il piede equivalente Per i due a una piedi piastra in circolare di raggio r p 0,1 parallelo (R TC 2). m si ottiene una resistenza pari a 4, dove la resistività sia espressa in ohm metro.

16 Resistenza del corpo verso il terreno misurata tra un elettrodo di 400 cm premuto con una forza di 500 N e un punto all'infinito,

17 Tensione totale e tensione di contatto Tensione totale di terra Tensione di contatto

18 Tipi di isolamento Doppio Isolamento

19 Contatti diretti e indiretti

20 Massa

21 La curva di sicurezza

22 Classificazione dei sistemi elettrici in relazione alla tensione Tensione Nominale verso terra Guasto franco a terra

23 Pericolosità dei sistemi elettrici in relazione alla tensione = =

24 Classificazione In base al più elevato tra i due valori della tensione nominale e della tensione nominale verso terra i sistemi elettrici sono così classificati nella normativa CEI: sistemi di categoria 0 (zero), quelli a tensione minore o uguale a 50 V se a corrente alternata o a 120 V se a corrente continua l. sistemi di I categoria, quelli a tensione da oltre 50 V fino a V compreso se a corrente alternata, o da oltre 120 V e fino a I 500 V compreso se a corrente continua; sistemi di Il categoria, quelli a tensione nominale oltre 1000 V se a corrente alternata e oltre 1500 V se a corrente continua fino a V compreso. (Questi sistemi vengono comunemente denominati: media tensione); sistemi di III categoria, quelli a tensione nominale maggiore di V.

25 Classificazione dei sistemi elettrici in relazione alla messa a terra La prima lettera indica lo stato del neutro T = neutro collegato direttamente a terra; I = neutro isolato da terra, o a terra tramite un'impedenza. La seconda lettera indica la situazione delle masse: T = masse collegate a terra; N = masse collegate al neutro del sistema.

26 Sistema TT

27 Sistema TN

28 Sistema IT

29 Protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TT Thevenin con R eq << R C e R TC R T U U O O U L R N

30 Altre Misure di protezione contro i contatti indiretti a. Impiego di apparecchi con isolamento doppio o rinforzatoapparecchio di classe II. b. Bassissima tensione di sicurezza. apparecchio di classe III. c. Locali isolanti.-apparecchio di classe 0. d. Separazione dei circuiti. e. Collegamento equipotenziale locale non connesso a terra. - apparecchi di classe I,

31 Impiego della curva di sicurezza La generica corrente di guasto I g, è interrotta, secondo la caratteristica di intervento dei dispositivo di protezione, nel tempo t i. b) La tensione U T = R T I g, può essere sopportata dal corpo umano, secondo la curva di sicurezza, per il tempo t s. Si consegue la sicurezza contro i contatti indiretti se, per qualsiasi valore di I g, è soddisfatta la condizione t i <t s

32 Protezione tramite interruttore a massima corrente U T, = R T I g, R T I 5s U L

33 Coordinamento delle protezioni

34 L'interruttore differenziale R T U I L N

35 L'equipotenzialità nel sistemi TT Equipotenziale = Sicuro