il quadro normativo sottotitolo di riferimento Milano, XX mese 20XX Federica Foiadelli Dipartimento di Energia Politecnico di Milano

Transcript

1 La sicurezza elettrica Titolo presentazione nei locali medici di gruppo 2 il quadro normativo sottotitolo di riferimento Milano, XX mese 20XX Dipartimento di Energia Politecnico di Milano

2 La Sicurezza Elettrica nei Locali Medici: Indice Introduzione Sistemi IT ed IT M Principali prescrizioni Novità normative Variante 2 Sicurezza elettrica e continuità di servizio Classificazione sistemi di distribuzione Caratteristiche sistemi IT Situazione normativa Sistemi IT M Vantaggi e svantaggi Locali gruppo 1 e 2 Definizioni: ambiente medico, gruppo, zona paziente Sistema IT M Alimentazione locali gruppo 2 Circuiti a presa nei locali gruppo 2 Verifiche periodiche

3 Introduzione

4 Introduzione Gli impianti elettrici nei locali medici devono essere realizzati con particolari accorgimenti volti ad accrescere la sicurezza del paziente, ed in subordine degli operatori e dei soggetti terzi. I sistemi che garantiscono la continuità elettrica devono possedere prestazioni specifiche per quanto riguarda la tempestività dell intervento e la durata delle alimentazioni di sicurezza, in quanto anche tali prestazioni possono contribuire a ridurre i rischi di eventuali pericoli per pazienti ed operatori. L affidabilità di un impianto elettrico è strettamente legata alla qualità del progetto, alla scelta dei materiali ed all esercizio dell impianto stesso (frequenza e tipologia delle manutenzioni, verifiche, ecc.). Il modo di esercire l impianto elettrico dipende dall insieme di procedure, dispositivi di misura, dispositivi di verifica e quant altro permette al personale di gestire e sorvegliare l impianto.

5 Introduzione Classificazione sistemi di distribuzione La norma italiana CEI 64 8/3 (allineata a quella internazionale IEC ) classifica i sistemi elettrici con la combinazione di due lettere. La prima lettera indica la situazione del sistema di alimentazione verso terra: T collegamento diretto a terra di un punto tramite impedenza trascurabile; I isolamento da terra, oppure collegamento a terra di un punto, generalmente il neutro, tramite un impedenza di valore elevato. La seconda lettera indica la situazione delle masse dell impianto elettrico rispetto a terra: T masse collegate direttamente a terra tramite impedenza trascurabile; N masse collegate al punto messo a terra del sistema di alimentazione. Eventuali lettere successive indicano la disposizione dei conduttori di neutro e di protezione: S funzioni di neutro e protezione svolte da conduttori separati; C funzioni di neutro e protezione svolte da un unico conduttore (PEN)

6 Introduzione Classificazione sistemi di distribuzione

7 I sistemi IT e IT-M Sistemi IT Neutro (centro stella del trasformatore) flottante Tutte le masse di ogni utenza, singolarmente o in gruppo, sono connesse all impianto di terra «locale» (indipendente) Primoguastoversomassa:lacorrentediguastoa terra ritorna al nodo di alimentazione attraverso l impianto di terra delle masse e le capacità verso terra dei conduttori di linea (elevata impedenza) Corrente di guasto e tensione di contatto molto basse

8 I sistemi IT e IT-M Sistemi IT Il manifestarsi di un guasto a terra modifica il sistema di distribuzione vanificando i benefici di una rete isolata da terra. In particolare possono verificarsi due situazioni in presenza di un guasto a terra: se le masse degli utilizzatori sono connesse ciascuna al proprio impianto di terra allora il sistema da IT si trasforma in TT se le masse degli utilizzatori son connesse ad un unico impianto di terra, allora il sistema da IT si trasforma in TN

9 I sistemi IT e IT-M Normativa

10 I sistemi IT e IT-M Sistemi IT-M Nella zona paziente dei locali di gruppo 2, non sono ammessi sistemi di protezione dai contatti indiretti mediante l interruzione automatica dell alimentazione: essendo il paziente soggetto a rischio di microshock, i tempi di intervento delle protezioni sarebbero eccessivi; la mancanza di alimentazione determinerebbe l interruzione di trattamenti vitali. Per ridurre la tensione di contatto si utilizza il sistema IT M che provvede a limitare la corrente di guasto. Il neutro del secondario del trasformatore di isolamento è mantenuto isolato da terra, e quindi la corrente di guasto verso terra può chiudere il circuito attraverso accoppiamenti parassiti resistivi/capacitivi. Si limita inoltre il più possibile la resistenza dei conduttori di protezione impiegati per ottenere l equipotenzialità delle masse.

11 I sistemi IT e IT-M Circuito di guasto a terra Un secondo guasto a terra determina una elevata corrente di guasto. Tale corrente è pericolosa per il paziente, sia perché origina un elevata differenza di potenziale tra le masse accessibili al paziente, sia perché l intensa corrente determina l intervento delle protezioni che, interrompendo l alimentazione, pongono fuori servizio le apparecchiature di importanza vitale per il paziente. Eliminare il primo guasto prima possibile

12 I sistemi IT e IT-M Vantaggi Sicurezza dell'operatore contro i contatti diretti o indiretti Mancando il ritorno attraverso la terra la corrente non può circolare attraverso il corpo dell'operatore che entrasse in contatto con una parte attiva. Questo beneficio è legato al valore delle impedenze equivalenti di dispersione verso terra della linea che possono costituire una chiusura del circuito adatta anche a portate consistenti nel caso di linee particolarmente lunghe. Continuità di servizio anche in caso di un primo guasto a terra Attraverso la resistenza di guasto (quand'anche nulla) non circola una corrente significativa essendo il circuito aperto: si può quindi continuare ad operare fino a quando non si dovesse verificare un secondo guasto. Eliminazione di "punti caldi" che possono generare, in certi ambienti, pericoli d'incendio o d'esplosione Per modesti cedimenti o deterioramenti dell'isolamento verso terra, in caso di impianti elettrici di tipo TN o TT si potrebbero verificare dispersioni di modesto valore, non sufficienti a provocare l'intervento delle protezioni automatiche (fusibili o interruttori). In questo caso in piccole aree di isolamento deteriorato si potrebbero raggiungere alti valori di corrente specifica con effetto di un riscaldamento concentrato pericoloso Più agevole messa a terra delle carcasse metalliche La normativa ammette, per i circuiti di tipo IT, valori più elevati di resistenza nella messa a terra rispetto ai sistemi IT M. Possibilità di programmare la manutenzione degli impianti elettrici per quanto riguarda lo stato dell'isolamento verso terra

13 I sistemi IT e IT-M Limiti e Svantaggi I limiti del sistema IT a neutro isolato sono legati alla dimensione e alla complessità della rete. Nel caso di rete molto estesa l impedenza tra le fasi e la terra (associata alla capacità dei cavi e degli utilizzatori verso terra) sarà bassa. Oltre un certo limite (diverse decine di km) il sistema diventa equivalente a un sistema TT! Il maggior svantaggio di un sistema IT è la necessità di installare un trasformatore ed un controllore permanente d isolamento. Il costo di questi dispositivi può essere tuttavia recuperato molto rapidamente grazie ai miglioramenti in termini di produttività e ai risparmi sulla manutenzione. Il personale di manutenzione deve essere in grado di localizzare rapidamente il guasto.

14 Principali prescrizioni per i locali medici Classificazione dei locali medici: gruppo 0, 1 e 2 I locali medici, sono classificati, secondo un criterio di pericolosità crescente: Gruppo 0: impianto elettrico di tipo ordinario. Gruppo 1 si applicano le misure di protezione indicate nella norma CEI Gruppo 2 le quali tengono conto della zona paziente. Un ambulatorio medico è di gruppo 0, se il medico non porta a contatto del paziente apparecchi elettromedicali. Un ambulatorio dentistico (gabinetto odontoiatrico) è un locale di gruppo 1, diventa di gruppo 2 se vengono compiuti interventi chirurgici in analgesia generale (ambulatorio chirurgica). I locali estetici sono assimilati a locali medici. Se l estetista utilizza apparecchi elettrici da applicare alla persona il locale è di gruppo 1; se nessun apparecchio elettrico utilizzato ha parti destinate ad entrare in contatto con la persona il locale estetico è di gruppo 0.

15 Principali prescrizioni per i locali medici Caratteristiche impianti Gruppo 1 e 2 Locale Gruppo Sistema IT M Collegamento equipotenziale supplementare Interruttore differenziale con I<30mA 1 Non richiesto 2 Richiesto per i circuiti che alimentano apparecchi elettromedicali situati, o collocabili, nella zona paziente. Sono esclusi gli apparecchi radiologici e di potenza superiore a 5kVA Richiesto il nodo per le masse e per le masse estranee che sono presenti anche solo potenzialmente, nella zona paziente. c.s. Si applica il limite di resistenza di 0,2 ohm Richiesto per circuiti che alimentano prese a spina fino a 32 A (di tipo A o B) Richiesto per i circuiti non alimentati dal sistema IT M (di tipo A o B)

16 Novità presenti nella Variante 2 Definizioni: ambiente medico Locali ad uso medico Locali medici Si intendono i locali destinati ad attività diagnostiche, terapeutiche, chirurgiche, di sorveglianza o riabilitazione dei pazienti (inclusi i trattamenti estetici). Ad esempio: Ospedali e cliniche (incluso quelle temporanee e di emergenza) Locali dedicate all interno di case di cura e case per anziani dove i pazienti sono sottoposte a cure mediche Centri medici, ambulatoriali, pronto soccorso Altre tipologie di ambulatori (nelle industrie, impianti sportivi o altri) Le prescrizioni della sez. 710 si applicano anche agli ambienti destinati a ricerche in campo medico. Le prescrizioni della sez. 710 possono essere anche usate per cliniche e ambulatori veterinari

17 Novità presenti nella Variante 2 Definizioni: gruppo 0, 1 e 2 Gruppo 0 Locale medico nel quale non siano utilizzati apparecchi elettromedicali con parti applicate e dove la discontinuità (il guasto) dell alimentazione NON può causare rischio per la vita del paziente. Gruppo 1 Locale medico dove la discontinuità (il guasto) dell alimentazione NON può causare rischio per la vita del paziente e nel quale le parti applicate sono destinate ad essere utilizzate esternamente o invasivamente, entro qualsiasi parte del corpo, ad eccezione di quelle specificate per il gruppo 2. Gruppo 2 Locale medico nel quale le parti applicate sono destinate ad essere utilizzate in applicazioni quali: interventi intracardiaci, operazioni chirurgiche, trattamenti vitali per cui la mancanza dell alimentazione elettrica può comportare pericolo per la vita. impianto elettrico di tipo ordinario. si applicano le misure di protezione indicate nella norma CEI le quali tengono conto della zona paziente.

18 Novità presenti nella Variante 2 Definizioni: gruppo 0, 1 e 2 1) Apparecchi di illuminazione e apparecchi elettromedicali con funziona di supporto vitale che richiedono una alimentazione <0.5s 2) Se non è una sala per operazioni chirurgiche 3) Se viene praticata anestesia generale 4) Se ospita pazienti nella fase di risveglio da anestesia generale 5) Solo per locali di gruppo 1.

19 Novità presenti nella Variante 2 Definizioni: zona paziente Per zona paziente si intende qualsiasi volume in cui un paziente con parti applicate può venire in contatto intenzionale, o non intenzionale, con altri apparecchi o sistemi elettromedicali, o con masse e masse estranee, o con altre persone in contatto con tali elementi. Devono essere prese in considerazioni tutte le possibili posizioni del paziente.

20 Novità presenti nella Variante 2 Sistemi IT-M ( ) Per i trasformatori di tipo medicale è richiesto il monitoraggio del sovraccarico e delle elevate temperature. Per ogni sistema IT M deve essere installato un dispositivo che segnali prontamente la presenza di un primo guasto a terra. Tale dispositivo (CPI dispositivo di Controllo Permanente dell Isolamento) deve verificare continuamente il livello di isolamento verso terra e deve segnalare prontamente l eventuale venir meno dell isolamento verso terra dei circuiti attivi alimentati tramite il trasformatore di isolamento. Si raccomanda che una istruzione facilmente leggibile sia collocata all interno del locale medico e includa il significato di ogni tipo di segnalazione, allarme e la procedura da eseguire nel caso di un primo guasto. MEGLIO TRAMITE DISPLAY

21 Novità presenti nella Variante 2 Sistemi IT-M ( ) In aggiunta a tale CPI possono essere installate apparecchiature per la localizzazione del guasto. Non esiste di fatto un obbligo. Ma questa è da considerare un opportunità soprattutto in quelle zone dove non si può interrompere il servizio per eseguire la manutenzione.

22 Novità presenti nella Variante 2 Quadri di distribuzione e Trasformatori di isolamento per uso medicale ( ) I quadri elettrici di distribuzione devono essere conformi alla CEI EN e CEI I quadri di distribuzione destinati ai locali di gruppo 2 devono essere installati nelle immediate vicinanze dei locali stessi e devono essere chiaramente identificabili. NEW ( ) I trasformatori di isolamento possono essere installati all interno dei locali medici, ma fuori dalla zona paziente oppure all esterno, nelle immediate vicinanze. Una distanza massima di 30m tra i terminali di uscita del trasformatore e i carichi utilizzatori è fortemente raccomandata.

23 Novità presenti nella Variante 2 Alimentazione locali gruppo 2 ( ) NEW Un singolo guasto dell alimentazione principale non deve provocare la messa fuori servizio di tutte le utenze di gruppo 2. Alcune misure tecniche in grado di assicurare la continuità dell alimentazione: Due linee di alimentazioni indipendenti ( ) I dispositivi per la commutazione automatica di linea, devono essere tali da mantenere la separazione di sicurezza (sezionamento) tra le linee di alimentazione, al fine di non trascinare il guasto dall alimentazione principale a quella di sicurezza. Struttura ad anello (difficile da proteggere) Unità di alimentazione addizionali (UPS) Linea principale Trafo IT M Commutat ore Automatico Linea di sicurezza UPS

24 Novità presenti nella Variante 2 Circuiti per prese a spina nei locali del Gruppo 2 I circuiti che alimentano prese a spina nei locali di gruppo 2: devono essere alimentate dal sistema IT M con l eccezione dei circuiti per unità a raggi X e dei circuiti per apparecchi utilizzatori con potenza nominale > 5kVA. Nel caso di circuiti protetti da interruttori differenziali con corrente <30mA, si raccomanda di prestare attenzione al numero massimo di prese protette da un unico apparecchio. si raccomanda che ogni circuito alimenti preferibilmente prese a spina dedicate ad un unico posto paziente. Le prese a spina alimentate dal sistema IT M non devono essere intercambiabili con quelle di altri sistemi nello stesso locale o essere chiaramente e permanentemente identificabili.

25 Novità presenti nella Variante 2 Verifiche periodiche Modifiche degli intervalli di tempo per le verifiche periodiche seguenti: a) Prove funzionali dei dispositivi di controllo dell isolamento: 6 mesi 1 anno c) Verifica del collegamento equipotenziale (locali gruppo 1 e 2): Tre anni due anni

26 EDUCATION, RESEARCH, INNOVATION.