Misure di protezione

Gradi di protezione degli involucri

Disegno schematico Prova di validazione della protezione

Grado di protezione contro corpi estranei:

• Protetto contro corpi solidi di dimensioni superiori a 12 mm e contro l'accesso a parti pericolose con un dito. Il cosiddetto "dito di prova" non deve entrare in contatto con parti attive o in movimento. Inoltre, una sfera di 12 mm non deve poter passare attraverso l'involucro.
• Protetto contro corpi solidi di dimensioni superiori a 2,5 mm e contro l'accesso a parti pericolose con un attrezzo (ad es. cacciavite). Un filo di 2,5 mm non deve poter passare attraverso l'involucro.
• Protetto contro corpi solidi di dimensioni superiori a 1,0 mm. Un filo di 1,0 mm non deve poter passare attraverso l'involucro.

Grado di protezione contro corpi estranei:

Con l'apparecchiatura in una camera a polvere di talco in sospensione, si...

Deve verificare che la quantità di polvere che entra nell'apparecchiatura stessa non superi un certo quantitativo. Con l'apparecchiatura in una camera a polvere di talco in sospensione, si deve verificare che la quantità di polvere che entra nell'apparecchiatura stessa sia nulla.

Gradi di protezione degli involucri

Grado di protezione	Disegno schematico	Prova di validazione della protezione contro i liquidi
1	Contro la caduta di gocce in verticale	L'apparecchiatura deve essere protetta contro la caduta di gocce in verticale
2	Contro la caduta di gocce con una angolazione massima di 15 gradi	L'apparecchiatura deve essere protetta contro la caduta di gocce con una angolazione massima di 15 gradi
3	Contro la pioggia	L'apparecchiatura deve essere protetta contro la pioggia
4	Contro gli spruzzi	L'apparecchiatura deve essere protetta contro gli spruzzi

Gradi di protezione degli involucri

Grado di protezione	Disegno schematico	Prova di validazione della protezione contro i liquidi
5	Contro i getti	L'apparecchiatura deve essere protetta contro i getti

d'acqua. L'apparecchiatura deve essere protetta contro le ondate. L'apparecchiatura deve essere protetta contro l'immersione. L'apparecchiatura deve essere protetta contro l'immersione a tempo indefinito e a profondità specificata. Misure di protezione contro i contatti diretti:

• Involucri e barriere:
• Se hanno grado di protezione pari a IPXXB: è garantita la protezione contro i contatti diretti, quando la superficie superiore dell'involucro o della barriera è fuori dalla portata di mano (per esempio, ad altezza superiore a 2,5 metri).
• Se hanno grado di protezione pari a IPXXD: è garantita la protezione contro i contatti diretti, anche quando la superficie superiore dell'involucro o della barriera è a portata di mano.
• Se hanno grado di protezione pari a IP1X: non è garantita la protezione contro i contatti diretti.
• Se hanno grado di protezione pari a IP2X o IP3X:

è garantita la protezione contro i contatti diretti, se la superficie superiore dell’involucro o della barriera è fuori dalla portata di mano (per esempio, ad altezza superiore a 2,5 metri) ma non è garantita la protezione contro i contatti diretti se la superficie superiore dell’involucro o della barriera è a portata di mano.

× Se hanno grado di protezione pari a IP4X: è garantita la protezione contro i contatti diretti, anche quando la superficie superiore dell’involucro o della barriera è a portata di mano.

Misure di protezione contro i contatti diretti

Protezione parziale

Le misure di protezione parziale si ottengono mediante ostacoli e mediante allontanamento. Hanno il compito di proteggere dai contatti accidentali e di realizzare l’allontanamento di parti a tensione diversa simultaneamente accessibili (Le norme CEI 64/8 considerano parti simultaneamente accessibili quelle che si trovano a distanza inferiore a 2,5 m

Sia in verticale che in orizzontale (e che quindi non possono convenzionalmente essere toccate contemporaneamente da una persona) ma non hanno efficacia verso i contatti intenzionali. Sono destinate solo alla protezione di personale addestrato e vengono applicate nelle officine elettriche. Non devono poter essere rimosse accidentalmente, ma la rimozione intenzionale deve poter avvenire senza chiave o attrezzo.

Altre protezioni:

• Sistemi elettrici a bassissima tensione di sicurezza: "Safety Extra Low Voltage"

Sono sistemi di categoria 0, con tensione nominale non superiore a 25 V, dotati di idonea separazione rispetto a sistemi elettrici di categoria diversa e senza nessun punto a terra.

• Sistemi elettrici a bassissima tensione di protezione: "Protection Extra Low Voltage"

Sono sistemi di categoria 0, con tensione nominale non superiore a 25 V, dotati di idonea separazione rispetto a sistemi

elettrici di categoria diversa, con possibilità di messa terra di parti d'impianto (masse) purché dotati e di collegamenti equipotenziali. × Relè differenziali ad alta sensibilità Possono essere usati come protezioni addizionali, che intervengano, cioè, quando dovessero fallire le protezioni principali (vedremo in seguito di cosa si tratta, come sono costituiti e come funzionano). Protezione contro i contatti indiretti Le modalità di protezione delle persone contro i contatti indiretti, dipendono significativamente dal tipo di sistema elettrico (TT, TN o IT). Di conseguenza, è bene trattarle separatamente. Sistemi TT Circuito equivalente Protezione contro i contatti indiretti Sistemi TT La resistenza dei conduttori sono trascurabili rispetto alle altre resistenze del circuito di guasto e, applicando il teorema di Thévenin-Norton tra i punti A e T (figura precedente), si può ricondurre il circuito di guasto ad un generatoreideale di tensione di f.e.m. (E ): Per assicurare la sicurezza delle persone occorre contenere la tensione sulla massa entro il limite di sicurezza U, perciò: La resistenza R del neutro è in genere piuttosto bassa (~ 1 Ω) in un sistema trifase 380/220 V con una U uguale a 50V la Rn dovrebbe essere inferiore a circa 0,3 Ω! Protezione contro i contatti indiretti Sistemi TT Non essendo facile contenere la tensione sulla massa entro il limite di sicurezza U, perché sarebbero necessari valori di R troppo bassi e non potrebbero essere facilmente controllate le eventuali variazioni che la resistenza di terra del neutro potrebbe subire col tempo, per conseguire la sicurezza occorre ridurre il tempo di permanenza di tale tensione pericolosa. Il circuito guasto deve, quindi, essere interrotto, in un tempo tanto più breve quanto maggiore è la tensione sulle masse, in modo da soddisfare la curva di sicurezza. Per togliere tensione elettrica ad un circuito guasto,

Si può ricorrere agli "interruttori automatici". Gli interruttori automatici aprono il circuito guasto secondo una "curva di intervento" tempo-corrente. Un guasto potrebbe risultare pericoloso se la I non fosse in grado di far intervenire l'interruttore automatico in un tempo sufficientemente piccolo. La Norma CEI 64-8 prescrive che per attuare la protezione deve essere soddisfatta la seguente condizione:

dove:

• × R è la resistenza, in ohm, dell'impianto di terra nelle condizioni più sfavorevoli;
• × I è il valore, in ampere, della corrente che fa intervenire il sistema di protezione (interruttore automatico) entro 5 secondi (tempo massimo per cui una tensione pari U può essere, convenzionalmente, sopportata dall'uomo.

Protezione contro i contatti indiretti

Sistemi TT Protezione mediante interruttori automatici di tipo magneto-termico I I≈ 3÷205s NI A≈ 16NI A≈ 1005s Ω !!Rt <

Caratteristica di intervento di un interruttore automatico magneto-termico

Protezione contro i contatti indiretti

Sistemi TT Protezione mediante interruttore differenziale

L'interruttore differenziale

Protezione contro i contatti indiretti

Sistemi TT Protezione mediante interruttore differenziale I A≈ 30 md Ω !!Rt < 1666!!OK

Caratteristiche di intervento di un interruttore differenziale

Protezione contro i contatti indiretti

Sistemi TT Protezione mediante interruttore differenziale

I tdn1 I 0,3 sdn2 I 0,15 sdn5 I 0,04 sdn

Tempi massimi di interruzione degli interruttori differenziali per uso generale

Alcune considerazioni

Impianti con più interruttori differenziali

Se ad un impianto di terra sono collegate masse alimentate da più derivazioni protette con interruttori differenziali, la "relazione di sicurezza" deve essere soddisfatta:

• per la minor corrente differenziale nominale, per dispositivi differenziali collegati in serie;
• per la

maggior corrente differenziale nominale, per dispositivi differenziali collegati in parallelo.

Protezione contro i contatti indiretti

Sistemi TT Protezione mediante interruttore differenziale

Alcune considerazioni

Edifici con più unità immobiliari

Se un'unità immobiliare dell'edificio (con impianto di terra unico) è sprovvista di interruttore differenziale, le tensioni pericolose prodotte da un guasto a terra in tale unità immobiliare si trasferiscono sulle masse delle altre unità immobiliari senza che i corrispondenti interruttori differenziali intervengano.

La "relazione di sicurezza" deve perciò essere soddisfatta per l'interruttore automatico non differenziale con la più grande I .5sec

Selettività tra interruttori differenziali

Per rendere selettivo l'intervento dei dispositivi può essere utile proteggere le singole derivazioni con più dispositivi differenziali garantendo

ore generale sia posizionato in un quadro metallico separato dagli interruttori differenziali. In questo caso, è sufficiente garantire un'adeguata selettività tra l'interruttore generale e gli interruttori differenziali, senza la necessità di isolamento doppio o rinforzato lungo il tratto di circuito. In conclusione, per garantire una corretta protezione dell'impianto elettrico, è fondamentale adottare una strategia di selettività tra l'interruttore generale e gli interruttori differenziali, evitando masse lungo il tratto di circuito e, se necessario, utilizzando isolamento doppio o rinforzato.