LA SICUREZZA ELETTRICA IN BASSA TENSIONE 

La cabina di trasformazione d'utente (5)

14.9.2  Tensioni di passo (U_P) e di contatto (U_C)

Le correnti di guasto a terra (I_G) sulla MT sono interrotte in un tempo che dipende dalle caratteristiche del guasto e dal sistema di protezione previsto. In ogni caso il tempo totale di interruzione generalmente non supera 1 s (i tempi di intervento delle protezioni devono essere richiesti alla società distributrice). L’impianto di terra deve essere dimensionato, in relazione ai tempi di intervento delle protezioni in MT, in modo che il valore della sua resistenza e la geometria del dispersore sia tale da permettere di contenere le tensioni di passo (U_P) e di contatto (U_C), sia all’interno sia all’esterno della cabina. L’andamento dei valori delle tensioni di contatto ammessi U_C (V) (U_TP secondo la nuova norma cei 11-1) in funzione della durata del guasto t_F (s) sono riportati nella curva di fig. 14.13 e riassunti nella tabella 14.2. La curva rappresenta il valore della tensione che può essere applicata al corpo umano da mano nuda a piedi nudi, con un valore dell'impedenza del corpo umano avente una probabilità pari al 50 % di non essere superata dalla popolazione, con una curva corrente tempo che presenta la probabilità del 5% di provocare fibrillazione ventricolare e con nessuna resistenza addizionale.

Fig.14.13 – Tensioni di contatto ammissibili U_TP (U_C per la vecchia norma) per correnti di durata limitata. 

 
                
Note:

1) - La curva rappresenta il valore della tensione che può essere applicata al corpo umano da mano nuda a piedi nudi, con un valore dell'impedenza del corpo umano avente una probabilità pari al 50 % di non essere superata dalla popolazione, con una curva corrente tempo che presenta la probabilità del 5% di provocare fibrillazione ventricolare e con nessuna resistenza addizionale.

2) -  La curva è relativa a guasti a terra in impianti di alta tensione 

3) - Se la durata della corrente è molto più lunga di quanto mostrato nel grafico, si può usare per U_TP un valore di75 V

Quando non è possibile limitare la tensione totale di terra entro i limiti fissati dalla Norma, soprattutto in caso di elevate correnti di guasto, la geometria del dispersore assume un’importanza fondamentale nel limitare le tensioni di passo e contatto. Un impianto di terra è tanto più efficiente quanto minore risulta la sua resistenza di terra e quanto più esso realizza un’elevata equipotenzialità sulla superficie del terreno. Le tensioni di passo e di contatto dipendono infatti, come abbiamo visto, dalla tensione totale di terra e dall’andamento dei potenziali che si stabiliscono sulla superficie calpestabile.  

14.9.3  Tipo di dispersore

Le caratteristiche dell’area di cui si dispone per l’installazione della cabina possono imporre il tipo di impianto da realizzare. In particolare la resistività del terreno può assumere nel tempo valori anche molto diversi. Essendo la resistività del terreno fortemente influenzata dall’umidità, i rilievi dell’area interessata devono essere effettuati, con uno dei metodi prescelti, possibilmente nelle condizioni più sfavorevoli (condizioni di terreno secco).  Il dispersore può assumere diverse forme in funzione della pianta della cabina, dell’area disponibile e del valore della resistenza di terra che si vuole ottenere. Le figure mostrano alcune tra le soluzioni più diffuse con dispersori ad anello, integrati eventualmente con picchetti.

Fig. 14.14 – Impianto di terra per cabina con dispersore ad anello con quattro picchetti agli angoli  

Fig. 14.15 – Impianto di terra per cabina con dispersore ad anello integrato con quattro picchetti periferici

Tali configurazioni risultano, con le normali correnti di guasto, più che sufficienti. Quando le correnti di guasto o la caratteristica del terreno non permettono di raggiungere risultati sufficienti si può adottare un dispersore del tipo a maglia. La distribuzione del potenziale sulla superficie del terreno risulta tanto più uniforme quanto più fitta è la magliatura. Si riducono in tal modo le tensioni di passo e contatto limitando generalmente i punti critici alla periferia del dispersore. Per questo motivo, allo scopo di uniformare meglio il potenziale sulla superficie del terreno e ridurre le tensioni di passo e di contatto, è bene intensificare l’orditura della maglia nelle zone periferiche. Nel caso di reti magliate, inoltre, un altro punto critico può essere la direzione diagonale dell’area del dispersore. Le dimensioni minime dei componenti del dispersore, rilevabili da tabelle, (vedi il capitolo “impianti di terra”) andrebbero verificate con la nota relazione:

ma con i valori minimi prescritti si ottengono sempre risultati largamente sufficienti.

19.9.4  Calcolo della resistenza di terra ammissibile

Conoscendo la massima tensione totale di terra ammissibile e conoscendo il valore della corrente di guasto si può calcolare la resistenza di terra con la seguente relazione:

Se dalla misura della resistenza di terra, effettuata ad impianto ultimato, il valore risulta superiore a quello calcolato si devono effettuare le misure di passo e di contatto. Individuate le zone critiche occorre procedere alla modifica dell’impianto di terra oppure approntare idonei accorgimenti sostitutivi.

continua...