Elettricità e Agricoltura - Tesina

- Consumo di corrente (A, Ampere): È importante per conoscere la durata o la

frequenza di ricarica delle batterie. Gli elettrificatori a rete hanno, generalmente, un

consumo molto basso quantificabile in pochi euro all'anno.

- Grado di impermeabilizzazione ed altre caratteristiche costruttive: La qualità dei

materiali e le caratteristiche costruttive sono importanti per la sicurezza e la durata

dell'apparecchio. Tutti gli elettrificatori, in particolare quelli a rete 220V, per poter

essere istallati all'aperto devono avere un adeguato grado di impermeabilizzazione

(IP).

- Funzioni di controllo e dispositivi di segnalazione guasti: I moderni elettrificatori

dispongono di funzioni di controllo della recinzione che consentono, avvisando in

caso di guasti, di limitare gli interventi di manutenzione.

Nel caso in cui non fosse possibile la regolare manutenzione dell'impianto (come il

taglio dell'erba che rischia il contatto con la recinzione), è anche possibile usare

elettrificatori a ultra bassa impedenza, capaci di aumentare la scarica erogata

all'aumentare della dispersione prodotta dalla crescita dell'erba.

Conduttore

Il conduttore è costituito da cavi, fettucce o reti a seconda dei casi. Nel caso di

recinzioni mobili i conduttori, sono composti da fili di materiale sintetico intrecciati

con fili di acciaio o rame.

Il conduttore, essendo una colonna portante del recinto elettrico e dovendo quindi

portare la scossa all'animale, deve essere il più efficiente possibile, evitando così

inutili dispersioni e rendendo il circuito più funzionale.

Il cavo, essendo costituito da materiali, è per natura costituito da una resistenza che

ne riduce la conduttività. Quindi la corrente fa una certa fatica, ha un ostacolo da

superare durante il suo percorso. Questa resistenza si misura in Ohm/m. Minore è il

valore della resistenza e più facilmente può passare la corrente al suo interno.

I materiali migliori hanno una resistenza minore di 0,3 ohm/m, quelli più scarsi

maggiore di 4 ohm/metro. I materiali usati nella creazione del conduttore sono inoltre

scelti basandosi sul bisogno di una migliore conducibilità possibile e una durata del

materiale maggiore possibile. Messa a terra

Questo è l'elemento che consente di chiudere il circuito elettrico e perciò l'attivazione

della carica. Solitamente la messa a terra è costituita da uno o più paletti di acciaio

conficcati nel terreno collegati con uno o più cavi all'elettrificatore. Se la messa a

terra non è installata correttamente la recinzione elettrificata perde la sua efficacia. Il

terreno poco conducibile è causa di perdite di efficacia del recinto percui è

consigliabile installarla in un terreno umido o inumidito frequentemente.

Inoltre i picchetti di terra devono essere installati almeno a 10 metri dalla messa a

terra dell'abitazione, della stalla o da tubazioni o grondaie.

È anche possibile installare opzionalmente un parafulmine.

Sistemi con messa a terra esterna e interna

I componenti della recinto elettrico possono essere collegati in due modalità diverse:

Sistema con messa a terra esterna

In questo caso il generatore è collegato a tutti conduttori e alla presa di terra.

L'impulso elettrico passa dal generatore all' animale, tornando al generatore

attraverso il suolo.

Questo sistema equivale alla sistema TT di un impianto civile e industriale alla quale

però deve essere applicato un differenziale per evitare che sulla massa rimangano più

di 50 V per più di 50 secondi, al quale contatto la persona sarebbe soggetta a gravi

lesioni fisiche fino alla possibile morte.

Sistema con messa a terra interna

In questo caso i conduttori si dividono in conduttori vivi nel quale passa l'impulso

elettrico generato e in conduttori di terra connessi alla terra, i conduttori sono disposti

in maniera alternata. Quando l'animale tocca entrambi i tipi di conduttori il circuito si

chiude funzionando normalmente. Qui è necessario che l'animale tocchi

simultaneamente entrambi i conduttori altrimenti viene colpito dalla scarica elettrica.

Questo sistema equivale al sistema per gli impianti civili ed indutriali TN dove la

terra viene collegata al neutro.

Questo tipo di impianti vengono utilizzati specialmente nelle industrie dove arrivando

grandi tensioni ed è necessario usare trasformatori propri perchè così facendo

risparmio i soldi della terra e non rischio di causare problemi ad altri.

:

Il sistema TN inoltre si divide in

- TN-C dove il neutro e la messa a terra sono lo stesso cavo

- TN-S dove la messa a terra utilizza un cavo diverso ma sempre collegato al neutro

Supporti

I pali di supporto, solitamente in plastica, legno o vetroresina, sono dei sostegni che

permettono di tenere il conduttore alzato da terra e sostenere il recinto elettrico in

modo abbastanza stabile.

Gli isolatori, anch'essi solitamente costituiti in plastica nella parte a contatto del

conduttore, isolano quest'ultimo evitando dispersioni attraverso ad esempio il legno.

Altro

Il solo inoltre vari tipi di accessori per ogni bisogno come ad esempio cancelli,

pannelli solari... Impianto di Terra

La protezione contro i contatti indiretti è regolata dalla norma CEI 64-8.

Sistemi di terra

Sistema TT

Un guasto tra una fase ed una massa determina la circolazione di una corrente di

guasto che interessa contemporaneamente gli impianti di terra dell'utente e dell'ente

distributore (cabina).

Il valore di tale corrente dipende dall'impedenza dell'anello di guasto (indicato in

tratteggio nella figura) costituita essenzialmente dalle resistenze Rn e Rt dei due

impianti di terra.

CRITERI DI PROTEZIONE GENERALI NEI LUOGHI ORDINARI

Deve essere soddisfatta una delle seguenti condizioni di coordinamento:

Rt < 50 / Ia

oppure

Rt < 50 / Idn

dove:

Rt (in ohm) è la resistenza di terra (del dispersore);

Ia (in ampere) è la corrente che provoca l'intervento automatico del dispositivo di

protezione (interruttore automatico magnetotermico) nel tempo di 5 s;

Idn (in ampere) è la corrente differenziale nominale del dispositivo differenziale.

In genere i dispositivi di protezione contro le sovracorrenti non sono adatti a

soddisfare la condizione Rt < 50 / Ia, in quanto difficilmente si riescono ad ottenere

valori della resistenza di terra sufficientemente bassi. Pertanto è sempre opportuno

utilizzare interruttori differenziali.Gli impianti elettrici installati in edifici residenziali

devono essere dotati di interruttori differenziali con corrente differenziale nominale

Idn < 1 A (legge 46/90; art. 7).

CONDIZIONI DI PROTEZIONE PARTICOLARI NEI LUOGHI ORDINARI

In casi del tutto particolari, alla resistenza di terra del dispersore deve essere sommata

la resistenza dei conduttori di terra e di protezione; ad esempio, quando il dispositivo

di protezione è un interruttore automatico (in quanto nella realizzazione dell'impianto

di terra si è riusciti a conseguire un valore di Rt molto piccolo), ma il conduttore di

protezione è molto lungo e di sezione limitata.

In ogni caso quando si utilizza un interruttore differenziale la resistenza dei

conduttori di protezione può essere ignorata.

Per ragioni di selettività, a monte dei dispositivi differenziali di tipo generale possono

essere utilizzati interruttori differenziali di tipo S. Se questi ultimi sono installati su

circuiti di distribuzione la norma ammette un tempo di interruzione non superiore a 1

s.

CRITERI DI PROTEZIONE NEGLI AMBIENTI A MAGGIOR RISCHIO

ELETTRICO

Negli impianti o parti di impianti di cantieri edili, locali ad uso medico e strutture

adibite ad uso agricolo o zootecnico, per i quali la norma limita la tensione di contatto

a UL = 25 V, la condizione di coordinamento da soddisfare risulta:

RA < 25 / Ia

DISPOSITIVI DI PROTEZIONE IDONEI

In genere gli interruttori automatici magnetotermici non sono adatti a soddisfare la

condizione RA < 50 / Ia, in quanto difficilmente si riescono ad ottenere valori della

resistenza di terra sufficientemente bassi.

Pertanto è sempre opportuno utilizzare interruttori differenziali.

La legge 46/90, in relazione agli impianti elettrici installati in edifici residenziali,

all'art. 7 stabilisce che "... gli impianti elettrici devono essere dotati di impianti di

messa a terra e di interruttori differenziali ad alta sensibilità (Idn < 1 A) o altri sistemi

equivalenti".

Per ragioni di selettività, a monte dei dispositivi differenziali di tipo generale, si

possono utilizzare interruttori differenziali di tipo S. Se questi ultimi sono installati su

circuiti di distribuzione è ammesso un tempo di interruzione non superiore a 1 s.

Sistema TN

(lato bassa tensione)

Un guasto sul lato bassa tensione è paragonabile ad un corto circuito dato che la

corrente si richiude direttamente sul centro della stella del trasformatore interessando

solo i conduttori di fase e quelli di protezione (il dispersore non viene quindi

coinvolto).

Anche un guasto a terra sul secondario del trasformatore si traduce ancora in corto

circuito.

Il criterio di protezione contro i contatti indiretti sul lato bassa tensione si basa sul

fatto che in questo tipo di impianti il valore della resistenza di terra non è importante

mentre risulta determinante il tempo di interruzione del circuito guasto.

CRITERI DI PROTEZIONE GENERALI NEI LUOGHI ORDINARI

Deve essere soddisfatta in qualsiasi punto del circuito la seguente condizione:

Ia < U0 / Zs

U0 = tensione nominale verso terra dell'impianto relativamente al lato bassa tensione

( in volt);

Zs = impedenza totale (in ohm) del circuito di guasto che comprende il trasformatore

(sorgente) il conduttore di fase e quello di protezione, tra punto di guasto e centro

stella del trasformatore;

Ia = corrente (in ampere) che provoca l'intervento del dispositivo di protezione entro

il tempo indicato nella tabella sotto riportata. Se si utilizzano dispositivi differenziali,

Ia corrisponde alla corrente differenziale nominale Idn.

Con l'installazione dell'interruttore differenziale la relazione indicata risulta

generalmente soddisfatta e non è quindi richiesta la misura dell'impedenza Zs.

CONDIZIONI DI PROTEZIONE PARTICOLARI NEI LUOGHI ORDINARI

I tempi di interruzione indicati in tabella sono richiesti in generale per i circuiti

terminali, ossia quei circuiti che alimentano direttamente, o tramite prese a spina,

apparecchi trasportabili, mobili e portatili, e per i circuiti di distribuzione che

alimentano quelli terminali.

Tempi di interruzioni maggiori, ma non superiori a 5 s, possono essere ammessi

anche per i circuiti terminali, che alimentano uno o più componenti (apparecchi

utilizzatori) fissi a condizione che, se al quadro che alimenta il circuito terminale

dell'apparecchio fisso sono connessi altri circuiti terminali che alimentano prese alle

quali possono essere connessi apparecchi mobili o trasportabili, un guasto a massa

sull'utenza fissa non possa trasferire tensioni pericolose sulle masse degli utilizzatori

mobili.

In pratica deve essere soddisfatta una delle due seguenti condizioni:

- l'impedenza ZPE del conduttore di protezione, che connette il quadro di

distribuzione al punto nel quale il conduttore di protezione è collegato al conduttore

equipotenziale principale (in genere il collettore di terra) è:

ZPE < Zs 50 / U0 (ohm);

- esiste un collegamento equipotenziale supplementare che collega localmente al

quadro di distribuzione gli stessi tipi di masse estranee collegate dai conduttori

equipotenziali principali; tale collegamento deve soddisfare le prescrizioni

riguardanti i conduttori equipotenziali.

CRITERI DI PROTEZIONE NEGLI AMBIENTI A MAGGIOR RISCHIO

ELETTRICO

Negli impianti o parti di impianti di cantieri edili, locali ad uso medico e strutture

adibite ad uso agricolo o zootecnico, per i quali la norma limita la tensione di contatto

a UL = 25 V, i tempi di intervento delle protezioni sono inferiori a quelle per gli

ambienti ordinari (mostra tabella)

DISPOSITIVI DI PROTEZIONE IDONEI

Qualora la condizione Ia < U0 / Zs non potesse essere soddisfatta con i normali

interruttori automatici magnetotermici, è necessario ricorrere a dispositivi

differenziali. In questo caso Ia corrisponde alla corrente differenziale nominale Idn.