Campo di applicazione

La nona edizione della Norma CEI 11-1, derivata dal documento di armonizzazione europeo HD 637, è entrata in vigore dal primo maggio 1999. Preparata in sede europea dai maggiori enti di distribuzione di energia elettrica, si inserisce nelle norme nazionali con i nuovi contenuti del documento di armonizzazione. Nella premessa si specifica che la Norma tratta in modo completo gli impianti elettrici a tensione superiore a 1 kV, compresi anche gli impianti di terra e il dimensionamento degli impianti in relazione alle tensioni. Si precisa altresì che è destinata a sostituire completamente le Norme CEI 11-1, 11-8 e 11-18 precedentemente in vigore e che, per permettere di completare gli impianti progettati secondo le precedenti edizioni, le vecchie Norme restano in vigore ancora per un anno. E' quindi dal 1 maggio 2000 che dobbiamo applicare la nuova Norma CEI 11-1 “ Impianti elettrici con tensione superiore a 1 kV in corrente alternata”. Sono esclusi gli impianti elettrici già realizzati in base alle Norme precedenti che non  devono essere necessariamente adeguati ai nuovi contenuti tecnici, essendo considerati parimenti idonei agli impianti costruiti secondo le nuove Norme.

La Norma CEI 11-1 va applicata a tutti agli impianti elettrici che così vengono descritti:

·         Stazione elettrica (o cabina elettrica )
E' un'area elettrica chiusa con apparecchiature e/o trasformatori in reti di trasmissione o di distribuzione comprese le cabine elettriche di MT/BT.

·         Impianto o impianti di generazione ubicati in un unico sito
L'impianto comprende generatori e unità di trasformazione, con tutte le apparecchiature associate e tutti i sistemi elettrici ausiliari. Sono esclusi i collegamenti tra impianti di generazione ubicati in siti diversi.

·         L'impianto elettrico di una fabbrica, di uno stabilimento industriale o di altri fabbricati industriali, agricoli, commerciali o di pubblici servizi.
I collegamenti tra aree elettriche chiuse (comprendenti anche le stazioni e le cabine elettriche), collocate nel medesimo sito, sono considerati parte degli impianti, ad eccezione di quando tali collegamenti costituiscono parte di una rete elettrica di trasmissione o di distribuzione.

  Definizioni

La Norma introduce nuovi termini, nuovi simboli e nuove definizioni  che per maggior chiarezza sono, anche se solo in parte, di seguito riportati.  

  Tensioni

• Tensione nominale di un sistema
  Valore arrotondato appropriato della tensione per denominare o identificare un sistema.

• Tensione massima (minima) di un sistema
  Tensione più elevata  (più bassa) che può verificarsi in qualunque momento ed in qualunque punti in condizioni regolari di esercizio non tenendo conto delle variazioni temporanee dovute a guasti, a brusche variazioni di carico, ecc.

• Tensione nominale verso terra di un sistema
  Si definisce tale nei:
  - sistemi trifasi con neutro isolato o con neutro messo a terra con impedenza, la tensione nominale;
  - sistemi trifasi con neutro direttamente o efficacemente messo a terra, la tensione stellata corrispondente alla    tensione nominale;
  - sistemi monofasi, o a corrente continua, senza punto di mezzo a terra, la tensione nominale;
  - sistemi monofasi, o a corrente continua, con punto di mezzo a terra, la metà della tensione nominale.

• Classificazione dei sistemi in categorie secondo la loro tensione nominale
  In relazione alla loro tensione nominale i sistemi elettrici si dividono in:
  - sistemi di Categoria 0 (zero), quelli a tensione nominale minore o uguale a 50 V se a corrente alternata o a 120 V se a corrente continua (non ondulata);
  - sistemi di Categoria I (prima), quelli a tensione nominale minore da oltre 50 V fino a 1000 V se in corrente alternata o da oltre a 120 V fino a 1500 V compreso se in corrente continua (bassa tensione);
  - sistemi di categoria II (seconda), quelli a tensione nominale oltre 1000 V se in corrente alternata od oltre1500 V se in corrente continua fino a 30000 compreso (alta tensione);
  - sistemi di categoria III (terza), quelli a tensione nominale maggiore di 30000 V (alta tensione).

Impianto di terra 

• Terra
  Termine per designare il terreno sia come luogo che come materiale conduttore, per esempio humus, terricci, sabbia, chiaretto e pietra.

• Terra di riferimento (terra lontana)
  Zona della superficie del terreno al di fuori dell'area di influenza di un dispersore o di un impianto di terra, dove cioè tra due punti qualsiasi non si hanno percettibili differenze di potenziale dovute alla corrente di terra.

• Dispersore
  Conduttore in contatto elettrico con il terreno, o conduttore annegato nel calcestruzzo a contatto con il terreno con un'ampia superficie (per esempio una fondazione).

• Conduttore di terra
  Conduttore che collega una parte dell'impianto che deve essere messo a terra ad un dispersore o che collega tra loro più dispersori, ubicato al di fuori del terreno od interrato nel terreno e ad esso isolato (quando il collegamento tra una parte dell'impianto ed il dispersore è realizzato per mezzo di giunzioni scollegabili, sezionatori, scaricatori, scaricatori spinterometrici, contascariche di scaricatore, ecc., si considera conduttore di terra solo la parte del collegamento permanentemente connessa al dispersore).

• Conduttore equipotenziale
  Conduttore che assicura il collegamento equipotenziale.

• Impianto di terra
  Sistema limitato localmente costituito da dispersori o da parti metalliche in contatto con il terreno di efficacia pari a quella dei dispersori (per esempio fondazioni di sostegni, armature, schermi metallici di cavi ), di conduttori di terra e di conduttori equipotenziali.

• Mettere a terra
  collegare una parte conduttrice al terreno tramite impianto di terra.

• Messa a terra
  L'insieme di tutti i mezzi e di tutte le operazioni necessarie per realizzare la messa a terra.

• Dispersore orizzontale
  Dispersore generalmente interrato fino ad una profondità di circa i m. Questo può essere costituito di nastri, di tondini, o di conduttori cordati che possono essere disposti in modo radiale, ad anello, a maglia, o da una loro combinazione.

• Picchetto di terra
  Dispersore generalmente interrato od infisso per una profondità superiore ad 1 m. Questo può essere costituitola tubo, da una barra cilindrica o da altri profilati metallici.

• Cavo con funzione di dispersore
  Cavo le cui guaine, i cui schermi o le cui armature hanno funzione di un dispersore a nastro.

• Dispersore di fondazione
  Struttura conduttrice annegata nel calcestruzzo a contatto elettrico con il terreno attraverso un'ampia superficie.

• Dispersore per il controllo del potenziale di terra
   Conduttore che per la sua forma e la sua disposizione è principalmente utilizzato per ridurre il gradiente del potenziale sulla superficie del terreno piuttosto che per ottenere un definito valore della resistenza di terra.

• Dispersore di fatto
  Parte metallica in contatto elettrico con il terreno o con l'acqua, direttamente o tramite calcestruzzo, il cui scopo originale non è di mettere a terra, ma soddisfa tutti i requisiti di un dispersore senza compromettere la sua funzione originale (esempi di dispersori di fatto sono le tubature, le palificazioni metalliche, le armature del calcestruzzo, le strutture in acciaio delle costruzioni, ecc.)

Tipologie di messa a terra 

• Messa a terra di protezione
  messa a terra di una parte conduttrice, non destinata ad essere attiva, con lo scopo di proteggere le persone dallo shock elettrico.

• Messa a terra di funzionamento
  Messa a terra di un punto del circuito attivo richiesta per il corretto funzionamento degli impianti e dei suoi componenti elettrici.

• Messa a terra per la protezione contro le fulminazioni (scariche atmosferiche)
  Messa a terra per la dissipazione di una corrente di fulmine (scarica atmosferica) verso terra.

Tensioni riferite agli impianti di terra

• Tensione totale di terra (U_E)
  Tensione tra un impianto di terra e la terra di riferimento (fig.1).

• Potenziale della superficie del terreno (j)
  Tensione tra un punto sulla superficie del terreno e la terra di riferimento (fig.1).

• Tensione di contatto (U_T)
  Parte della tensione totale di terra dovuta ad un guasto a terra a cui può essere sottoposta una persona. Si assume convenzionalmente che la corrente fluisca attraverso il corpo umano da una mano ai piedi (distanza orizzontale di 1 m dalla massa).

• Tensione di contatto a vuoto (U_ST)
  Tensione che si manifesta durante un guasto a terra tra le masse ed il terreno quando queste masse non vengono toccate.

• Tensione di passo (U_S)
  Parte della tensione totale di terra dovuta ad un guasto a terra a cui può essere sottoposta una persona con un passo di ampiezza pari ad 1 m. Si assume che la corrente fluisca attraverso il corpo umano da piede a piede. Tensione di passo a vuoto U_SS è la tensione che si manifesta tra due punti del terreno a distanza di 1 m in assenza di persone.

• Tensione di contatto ammissibile (U_TP)
  Valore di tensione  di contatto ammissibile in relazione al tempo di intervento delle protezioni.

• Contatto diretto
  Contatto di persone con parti attive

• Contatto indiretto
  Contatto di persone con masse durante un cedimento dell'isolamento.

 Fig. 1 – Definizioni relative alle tensioni negli impianti di terra 

  continua...