Messa a terra degli impianti

MESSA A TERRA DEGLI IMPIANTI

Funzioni 

Le sue funzioni possono essere:

• 1. Messa a terra di protezionecollegamento imposto dalla norma vigente (D. Lgs. n. 81/08, Decreto ministeriale n. 37 del 22 gennaio 2008, norma CEI 64-8/4) per mantenere le masse metalliche al potenziale di terra in condizione di normale funzionamento, realizzando una protezione mediante messa a terra.La messa a terra consiste in una serie di accorgimenti idonei ad assicurare alle masse metalliche lo stesso potenziale della terra, evitando che le stesse possano venire a trovarsi in tensione tra loro o tra loro e la terra. Dato che i cavi in tensione assumono un determinato potenziale rispetto al terreno (che per gli impianti delle abitazioni civili è di 230 V), si possono creare situazioni di pericolo quando parti dell'impianto elettrico che normalmente non sono in tensione, come le carcasse degli elettrodomestici, a seguito di guasti o imprevisti acquisiscono una differenza di potenziale. La presenza della messa a terra di protezione mira a proteggere le persone dal rischio di folgorazione. Essa consiste in un dispersore collocato nel terreno (detto anch'esso messa a terra). Lo scopo della messa a terra è quindi assicurare che le masse degli elettrodomestici siano allo stesso potenziale del terreno. La messa a terra correttamente collegata alle masse (carcasse metalliche, finestre,..) assicura l’intervento automatico dell’interruttore differenziale in caso di guasto.La messa a terra di protezione non interessa solo l’impianto elettrico, ma tutti gli altri impianti e parti metalliche dell’edificio, dalle tubazioni, all’impianto idraulico, dalle travi all’impianto di riscaldamento e così via, in modo che tutto lo stabile risulta messo in sicurezza anche rispetto a un eventuale fulmine che dovesse investire il fabbricato.

  2. Messa a terra di funzionamento collegamento di parti attive del sistema così da sfruttare il terreno come conduttore (es. Trazione elettrica ferroviaria)

  3. Messa a terra per lavoricollegamento temporaneo per mettere fuori servizio la parte di impianto soggetta a lavori, utilizzando un sistema sicuro e ben visibile

Gli scopi fondamentali della messa a terra sono:

• • Offrire protezione contro i contatti indiretti.

  • Permettere l'intervento dell'interruttore differenziale in caso di guasto verso terra.

  • Proteggere persone e impianti da tensioni elettriche di qualsiasi origine.

Altre funzioni sono:

• • Impedire l'accumulo di elettricità statica e prevenire scariche elettrostatiche dannose per apparati elettronici e di telecomunicazione. In bioedilizia queste scariche sono considerate dannose anche per la salute umana.

  • In elettronica ha anche la funzione di scaricare i disturbi elettromagnetici e fornire un potenziale di riferimento.

Impiantistica:

Nodo equipotenziale con disgiuntore per l'effettuazione di prove

L'impianto è costituito da una linea dorsale (conduttore equipotenziale) che percorre verticalmente tutto l'edificio e da una serie di nodi equipotenziali da cui partono le diramazioni secondarie. Le diramazioni giungono a collegarsi alle parti metalliche fisse e all'alveolo di terra delle prese elettriche. La normativa elettrica italiana (CEI 64-8) prevede che tutte le masse metalliche che possano portare un altro potenziale (tubature del gas e dell'acqua ad esempio) siano messe a terra in quanto masse estranee. La sezione dei conduttori di messa a terra deve essere non inferiore a quella dei cavi che portano l'energia elettrica all'area protetta, e comunque non inferiori a precisi limiti stabiliti dalla norma CEI 64-8.

Dal lato opposto l'impianto è elettricamente connesso al terreno per mezzo di dispersori. Questi possono essere:

• • picchetti in rame o acciaio zincato a sezione circolare o a croce, infissi nel suolo per uno o due metri;

  • cavo in rame non isolato (in gergo corda) interrato intorno al perimetro dell'edificio ad una profondità maggiore di 0,5m;

  • qualora le caratteristiche costruttive lo consentano, si possono usare le strutture delle armature di acciaio del calcestruzzo armato come dispersore naturale, tale configurazione ha anche il vantaggio di schermare l'involucro edilizio dalle scariche atmosferiche .

Le norme prevedono che la resistenza elettrica esistente tra l'impianto e il terreno sia al di sotto di un valore limite coordinato con il valore dell'interruttore differenziale meno sensibile (generalmente l'interruttore generale dell'impianto) (il valore di 20 ohm, indicato dall'articolo 326 del D.P.R. n. 547/55 è da ritenersi superato in quanto la legge del 1968 prevede il riconoscimento della regola dell'arte alla normativa CEI che obbliga invece a coordinare il valore dell'impianto con il valore della corrente di intervento dell'interruttore differenziale) e che questo valore venga misurato a impianto realizzato per poterne dichiarare la conformità. Per potere ricontrollare in qualunque momento la corretta funzionalità del sistema, devono essere previsti in corrispondenza dei nodi equipotenziali e/o dei dispersori, dei punti di sezionamento ispezionabili dove potere collegare le apparecchiature di misura. il valore di tensione limite da imporre nella condizione di sicurezza dipende da opportune curve di sicurezza U(t) ricavate da rilievi sperimentali in funzione della curva I(t) limite sopportabile dal corpo umano e della massima resistenza verso terra del corpo umano (Rtc= 1000 ohm per ambienti interni e 200 ohm per ambienti esterni.

La messa a terra va oltre il semplice collegamento con un cavo, ma è qualcosa di più complesso e richiede competenze progettuali specifiche. Si tratta infatti di mantenere equipotenziali le strutture anche in caso di forti correnti impulsive dovute per esempio alla caduta di fulmini. Per questo motivo i diversi impianti presenti in un edificio, elettrico, idraulico, del gas, di riscaldamento ecc, devono essere tra loro coordinati. Si supponga per esempio che un fulmine colpisca il tetto e si scarichi attraverso la linea di messa a terra. In questo caso, data l'elevatissima corrente circolante nel conduttore, per effetto della legge di Ohm si avrà un potenziale elevato per esempio anche sugli elettrodomestici collegati. Se l'impianto idraulico non è coordinato si potrà avere una pericolosa differenza di potenziale tra lavatrice e rubinetto. In un sistema ben coordinato, tutte le masse metalliche sono sempre allo stesso potenziale. Nell'eventualità prima descritta tutto il locale bagno si porterebbe a potenziale elevato ma non ci sarebbe nessuna differenza di potenziale pericolosa tra le parti.

Per questo motivo devono essere opportunamente collegati all'impianto di messa a terra i tubi degli impianti idraulico, del gas, di riscaldamento e, in generale, tutte le masse metalliche presenti nell'edificio.

Tensioni e resistenza di terra 

• 1. Tensione totale di terra: tensione che si stabilisce tra la terra e un'apparecchiatura in caso di guasto verso terra. Se il guasto è caratterizzato dalla corrente di dispersione verso terra I e la massa presenta una resistenza verso terra Rt , la tensione totale verso terra vale, per la legge di Ohm, Ut=Rt*I. Questo spiega perché le norme prescrivano un valore massimo per la resistenza verso terra: a parità di corrente di guasto, maggiore è tale resistenza, tanto più la tensione totale di terra assume valori pericolosi.essendo  essa vale:

  2. Resistenza di terra

  3. Tensione di contattotensione a cui è soggetta una persona in caso di contatto indiretto

  4. Tensione di passotensione applicata tra i piedi in una persona posti alla distanza di un metro, in presenza della corrente di terra

Il terreno forma un'unica maglia elettrica con i cavi elettrici messi a terra. All'eventuale contatto con un'apparecchiatura che, casualmente, sia sotto tensione, la corrente tende sempre a scaricarsi a terra; questo perché il nostro corpo, in qualità di conduttore elettrico, chiude il circuito, e perché il centro stella della cabina ove è situato il trasformatore madre della corrente è impiantato col piccone a terra. Motivo per cui la corrente torna sempre dalla fonte che l'ha generato. Solo negli ospedali funziona diversamente per fare in modo che in caso di dispersione nessuno a contatto con apparecchiature sotto tensione possa prendere la "scossa".

Sistemi di terra:

Il neutro è messo a terra in cabina e in più punti lungo la linea di consegna. L'impianto elettrico privato è solitamente messo a terra attraverso un proprio impianto e con un proprio dispersore. In questo modo in caso di guasto verso terra di un apparecchio, si crea una corrente di ritorno attraverso la terra che provoca lo scatto degli interruttori differenziali di protezione. Questo sistema è detto Terra-Terra (TT), largamente prevalente in Italia per tutte le utenze private in bassa tensione.

I grossi utilizzatori ricevono l'elettricità direttamente in alta o media tensione e provvedono a trasformarla con proprie cabine AT/MT o MT/BT. In tal caso il neutro del trasformatore è connesso direttamente con l'impianto di messa a terra dell'edificio, costituendo il sistema terra-neutro (TN). In particolare è possibile avere la connessione della protezione di terra degli apparecchi direttamente al neutro (sistema TN-C) oppure con due linee distinte per neutro e terra (sistema TN-S) interconnesse in cabina. Quest'ultimo sistema garantisce una maggiore sicurezza poiché il cavo di neutro potrebbe - essendo attraversato da corrente - esser soggetto a sovraccarichi e quindi a un deterioramento nel tempo. Esiste anche una soluzione ibrida (sistema TN-C-S) in cui due linee separate sono interconnesse in un punto intermedio esterno alla cabina.

In generale, al di là delle diverse implementazioni, i sistemi TN offrono un grado di protezione superiore rispetto ai TT contro i guasti differenziali. Se per esempio un conduttore di fase entra in contatto con la massa metallica di un apparecchio, essendo questa massa praticamente collegata direttamente con il neutro, il guasto verso terra risulta equivalente a un guasto di cortocircuito. Ciò comporta l'instaurarsi di una corrente di guasto elevata che produce l'intervento deciso dell'interruttore magnetotermico o del fusibile di protezione. Se il sistema di messa a terra fosse invece di tipo TT, la corrente di guasto potrebbe essere insufficiente per provocare l'intervento di questi dispositivi.

La scelta di un sistema TN non esime comunque dall'obbligo dell'installazione dell'interruttore differenziale, poiché il guasto verso terra può avvenire anche attraverso contatti a resistenza tale da non garantire il cortocircuito, come per esempio il corpo umano.

Si può avere in un sistema del tipo IT, nel quale il neutro del trasformatore è "isolato" da terra, ovvero connesso a essa con un'impedenza di valore molto elevato (migliaia di ohm), mentre i carichi sono normalmente alimentati e le loro masse sono connesse a un impianto di terra comune. Nel caso di un guasto, a causa dell'"isolamento" del trasformatore, circolerà una corrente bassa e quindi non pericolosa; l'interruttore non scatta e le altre utenze connesse alla rete continueranno a essere alimentate. Un sistema del genere è molto utile in impianti ove è necessaria una fornitura costante di corrente, come negli ospedali. Una volta avvenuto il guasto si deve intervenire tempestivamente per isolarlo per evitare che - nel caso di un altro danno a un'apparecchiatura dello stesso impianto - scatti l'interruttore e si interrompa il servizio.

Codice colore CEI:

La normativa CEI stabilisce che i conduttori dell'intero impianto di messa a terra (conduttori di protezione, conduttori di terra e collegamenti equipotenziali) debbano essere del doppio colore giallo-verde.

 In passato, la norma diceva che i cavi potevano essere gialli o verdi. Questo però creava problemi, perché spesso il verde era usato anche come neutro e il giallo come fase (ancora non erano stabiliti i colori per fase e neutro). Si optò allora per il doppio colore.

Verifiche Impianto di messa a Terra in base la  legge ai sensi del DPR 462/01

per i seguenti impianti:

• Impianti elettrici di messa a terra ;

• Installazioni e dispositivi di protezione contro le scariche atmosferiche ;

• Impianti elettrici in luoghi con pericolo di esplosione .

 DPR 462/01

Dal 23 gennaio 2002 è scattato , l’obbligo per tutti i datori di lavoro , di richiedere e far eseguire le verifiche periodiche e straordinarie per:

- impianti elettrici di messa a terra ;

- installazioni e dispositivi di protezione contro le scariche atmosferiche ;

- impianti elettrici in luoghi con pericolo di esplosione .

Per la normativa vigente sono assimilati a “dipendenti” anche i soci lavoratori di società di persone e cooperative, gli stagisti, gli apprendisti, gli allievi di scuole che utilizzano macchine utensili e attrezzature in genere.

Novità  del DPR 462/01

La novità riguarda le verifiche di legge, in particolare, precedentemente al DPR 462/01 era compito dell’Ispesl effettuare la prima verifica e delle ASP le verifiche periodiche, quindi era loro la responsabilità del non rispetto della periodicità, dal 23 gennaio 2002 è il datore di lavoro che ha l’obbligo di richiedere e far effettuare le verifiche secondo le nuove periodicità.

Periodicità delle verifiche a 2 anni

Il datore di lavoro è tenuto a richiedere la verifica periodica degli impianti elettrici di messa a terra e dispositivi di protezione contro le scariche atmosferiche per:

• • gli impianti elettrici e gli impianti di protezione dalle scariche atmosferiche in luoghi con pericolo di esplosione

  • gli impianti di terra e gli impianti di protezione dalle scariche atmosferiche a servizio di:

a)      Cantieri, cioè luoghi in cui vi siano impianti elettrici temporanei per lavori di costruzione di nuovi edifici, lavori di riparazione, trasformazione, ampliamento o demolizione di edifici esistenti, lavori di movimento terre, lavori simili (interventi di manutenzione in banchine, costruzione di teleferiche, ecc.)

b)      Ambienti a maggior rischio in caso di incendio cioè quelli definiti da CEI 64-8 sez. 751 in particolare:

• 1.         Attività soggette al controllo dei Vigili del Fuoco :

• • locali di spettacolo e trattenimento in genere con un massimo affollamento ipotizzabile superiore a 100 persone;

  • alberghi, pensioni, motels, dormitori e simili, con oltre 25 posti-letto;

  • scuole di ogni ordine, grado e tipo, collegi, accademie e simili per oltre 100 persone presenti;

  • ambienti adibiti ad esposizione e/o vendita all'ingrosso o al dettaglio, con superficie lorda superiore a 400 mq, comprensiva dei servizi e dei depositi;

  • stazioni sotterranee di ferrovie, di metropolitane e simili;

  • ambienti destinati ai degenti negli ospedali e negli ospizi;

  • ai detenuti nelle carceri ed ai bambini negli asili ed ambienti simili;

  • edifici pregevoli per arte o storia oppure destinati a contenere biblioteche, archivi, musei, gallerie, collezioni e comunque oggetti di interesse culturale sottoposti alla vigilanza dello Stato, ecc.

    • • Ambienti nei quali avviene la lavorazione, il convogliamento, la manipolazione o il deposito di materiali combustibili (ad s. legno, carta, lana, paglia, grassi lubrificanti, trucioli, manufatti facilmente combustibili), e/o materiali esplosivi;

      •  fluidi combustibili/infiammabili, polveri combustibili/infiammabili con modalità tali da non consentire loro il contatto con l'aria ambiente a temperature uguali o superiori a quella d'infiammabilità, quando la classe del compartimento antincendio considerato è pari o superiore a 30.

      • Gli ambienti nei quali avviene la lavorazione, il convogliamento, la manipolazione o il deposito di materiali esplosivi, fluidi infiammabili, polveri infiammabili con modalità tali da consentire loro il contatto con l'aria ambiente a temperature uguali o superiori a quella d'infiammabilità.

• 1. Edifici con strutture portanti in legno.

  2. In particolare :

c) Locali adibiti ad uso medico, destinati a scopi diagnostici, terapeutici, chirurgici, di sorveglianza o di riabilitazione, inclusi i trattamenti estetici (ad es. sala massaggi, ecc.).

Periodicità delle verifiche a 5 anni

- per tutti gli altri casi non previsti per i due anni.

Obbligo di richiesta delle verifiche

Le verifiche degli impianti oggetto del DPR 462/01 possono essere effettuate da ORGANISMI ABILITATI dal Ministero delle Attività Produttive, sulla base della normativa tecnica europea UNI CEI, o in alternativa da ASP/Arpa.

Non sono valide quindi, ai fini del DPR 462/01, le verifiche effettuate da professionisti o imprese installatrici.

Inosservanza al DPR 462/01 e sanzioni

L’obbligo di richiedere e far eseguire le verifiche periodiche di legge è a carico del datore di lavoro, la mancata effettuazione delle verifiche di legge è una inosservanza che viene contestata al datore di lavoro da parte di Ispesl, NAS, Ispettorato del Lavoro, ecc. in fase di attività di vigilanza.

Il datore di lavoro pertanto deve essere in possesso del verbale di verifica rilasciato dall’Organismo di Ispezione per poterlo esibire in occasione di controlli da parte degli Enti preposti.

Le sanzioni previste in caso di mancata ottemperanza agli obblighi di legge previsti dal DPR 462/01 sono:

- Arresto sino a tre mesi o ammenda da € 258,23 a € 1.032,91, in caso di applicabilità dell’art. 9 comma 2 del DPR 462/01.

- Arresto da tre a sei mesi o ammenda da € 1.549,37 a € 4.131,66, in caso di applicabilità dell’art. 32, 35 del DLgs 626/94, abrogata dal nuovo decreto Legge 81/08.

Tali sanzioni, essendo di carattere penale, si applicano a tutte le persone dell’azienda responsabili penalmente (per es. tutti i soci delle s.n.c., tutti i soci accomandatari delle s.a.s. e l’amministratore delle s.r.l.).