CONTATTTO DIRETTO

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SICUREZZA ELETTRICA NELLE ABITAZIONI
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Questa presentazione è stata realizzata dagli
alunni della 3a A/Elettrotecnici
dellITIS A. Volta di Perugia nellanno
scolastico 1999/2000
SICUREZZA ELETTRICA NELLE ABITAZIONI
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ELETTRICITÀ E CORPO UMANO

• Ogni attività biologica del corpo umano è
  accompagnata da variazioni di potenziale
  elettrico e quindi da circolazione di correnti
  convogliate in una miriade di circuiti naturali.
• Se a queste piccole correnti fisiologiche si
  sovrappongono correnti elettriche esterne, si
  possono avere alterazioni delle funzioni vitali
  dellorganismo con conseguenti effetti dannosi.

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EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA

• Principali effetti della corrente elettrica sul
  corpo umano

• SCOSSA
• TETANIZZAZIONE
• FIBRILLAZIONE CARDIACA
• USTIONI

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SCOSSA

• È una sensazione di formicolio più o meno
  dolorosa che, generalmente, non provoca disturbi.

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TETANIZZAZIONE

• È quel fenomeno per cui la corrente elettrica
  produce la contrazione involontaria dei muscoli.
• Il soggetto colpito da tetanizzazione non riesce
  a staccarsi dalla parte in tensione impugnata. Il
  perdurare del contatto può interessare i muscoli
  dellapparato respiratorio provocando la morte
  per soffocamento.

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FIBRILLAZIONE CARDIACA

• È un insieme di eventi patologici consistenti in
  unalterazione del ritmo cardiaco.
• Il funzionamento del cuore dipende da stimoli
  elettrici fisiologici che provocano le
  contrazioni necessarie per la circolazione del
  sangue.
• Se a questi impulsi si sovrappongono quelli
  dovuti a correnti elettriche esterne, si provoca
  una contrazione rapida e disordinata del cuore
  che non riesce più a pompare il sangue.
• Questo fenomeno è generalmente irreversibile.

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USTIONI

• Accompagnano quasi sempre i fenomeni di
  elettrocuzione, con effetti più o meno gravi a
  seconda dellintensità della corrente elettrica e
  della sua durata.
• Sono dovute alleffetto Joule il corpo umano ha
  una certa resistenza elettrica e al passaggio
  della corrente si ha produzione di calore.
• Siccome la resistenza del corpo umano è
  concentrata soprattutto nella pelle, gli effetti
  più gravi si hanno nei punti di ingresso e di
  uscita della corrente elettrica.

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ELETTROCUZIONE

• Levento elettrocuzione si verifica quando, a
  seguito dellapplicazione di una differenza di
  potenziale fra due punti del corpo umano, questo
  viene attraversato da una corrente.
• La gravità dellevento dipende da due fattori

• INTENSITÀ DELLA CORRENTE
• SUA DURATA NEL TEMPO

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ELEMENTI DA CUI DIPENDE IL PERICOLO ELETTRICO
V tensione di contatto I corrente che
attraversa il corpo R resistenza del corpo t
tempo di permanenza della corrente
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CURVE TEMPO - CORRENTE

• In sede internazionale (pubblicazione IEC 479)
  sono state definite delle curve tempo -
  corrente che delimitano 4
  zone ad ognuna di esse corrispondono diversi
  effetti fisiologici prodotti dalla corrente
  elettrica nel corpo umano.

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CURVE TEMPO - CORRENTE
ZONA 1 - Abitualmente nessuna reazione.
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CURVE TEMPO - CORRENTE
ZONA 2 - Abitualmente nessun effetto
fisiologicamente pericoloso.
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CURVE TEMPO - CORRENTE
ZONA 3 - Abitualmente nessun danno organico.
Probabilità di effetti, in genere reversibili,
che aumentano con lintensità della corrente e
con il tempo, quali contrazioni muscolari,
difficoltà di respirazione, disturbi nella
formazione e trasmissione degli impulsi elettrici
cardiaci, arresti temporanei del cuore ma senza
fibrillazione ventricolare.
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CURVE TEMPO - CORRENTE
ZONA 4 - Probabilità di fibrillazione
ventricolare fino a circa al 5 (curva c2), al
50 (curva c3), oltre il 50 (al di là della
curva c3), di arresto del cuore, di arresto
della respirazione, di gravi ustioni.
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CURVA DI SICUREZZATensione - Tempo
Riguardo la pericolosità di un contatto si può
fare riferimento, per comodità, anziché alla
corrente, alla corrispondente tensione
determinata tenendo opportunamente conto della
resistenza complessiva del corpo umano.
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CURVA DI SICUREZZA Corrente - Tempo
Dalla curva di sicurezza tensione-tempo
(condizioni normali), tenendo conto della
resistenze del corpo umano e della resistenza di
contatto piedi-terreno, si può ricavare la curva
di sicurezza corrente-tempo.
Curva di sicurezza
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CONTATTI DIRETTI E INDIRETTI

• Il contatto di una persona con parti in tensione
  può avvenire secondo due modalità

• In maniera diretta (CONTATTO DIRETTO)
• In maniera indiretta (CONTATTO INDIRETTO)

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CONTATTTO DIRETTO

• Si verifica quando una persona viene in contatto
  con parti attive (normalmente in tensione) di
  un circuito elettrico (esempio conduttore
  scoperto, prese o spine difettose, morsetti
  scoperti, ecc.).

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CONTATTTO DIRETTO
SICUREZZA ELETTRICA NELLE ABITAZIONI
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CONTATTTO DIRETTO
SICUREZZA ELETTRICA NELLE ABITAZIONI
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CONTATTTO INDIRETTO

• Si verifica quando una persona viene in contatto
  con parti metalliche (masse) di un circuito
  elettrico normalmente non in tensione, ma che
  possono accidentalmente assumere un potenziale
  verso terra a causa del cedimento degli isolanti
  (esempio involucro di un elettrodomestico,
  carcassa di una macchina elettrica, ecc.).

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CONTATTTO INDIRETTO
SICUREZZA ELETTRICA NELLE ABITAZIONI
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CONTATTTO INDIRETTO
SICUREZZA ELETTRICA NELLE ABITAZIONI
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PROTEZIONE DAI CONTATTI DIRETTI

• Protezione di tipo passivo (o preventivo).
• Deve

• Impedire il contatto con le parti attive.

• In alternativa, se il contatto con le parti
  attive non può essere evitato, impedire che sia
  pericoloso.

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PROTEZIONE DAI CONTATTI DIRETTI

• Per impedire il contatto con le parti attive
  si adottano

• Conduttori con adeguato isolamento.
• Barriere e schermi protettivi.
• Involucri isolanti.

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PROTEZIONE DAI CONTATTI DIRETTI

• Per fare in modo che leventuale
  contatto con le parti attive non sia pericoloso
  si adotta

Alimentazione con tensione di sicurezza inferiore
a 50 V attraverso una sorgente di sicurezza
(sistema SELV Safety Extra Low Voltage)
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PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI

• La protezione può essere

• di tipo PASSIVO (o PREVENTIVO)
• di tipo ATTIVO (o REPRESSIVO)

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PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
Tipo passivo (o preventivo)
Si realizza con

• Impiego di apparecchi di Classe II (doppio
  isolamento).
• Separazione elettrica tra rete e carico mediante
  trasformatore disolamento.
• Utilizzo di bassa tensione di sicurezza (SELV).
• Locali isolanti.
• Locali equipotenziali.

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PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI

• Tipo attivo (o repressivo)
  Si realizza con

Sistemi che provvedono allinterruzione
automatica dellalimentazione in caso di guasto
dovuto a un difetto disolamento.
Sono i sistemi più utilizzati nelle abitazioni
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PROTEZIONE MEDIANTE INTERRUZIONE AUTOMATICA

• Deve interrompere lalimentazione prima che una
  tensione di contatto superiore a 50 V possa
  persistere sulle persone per una durata
  sufficiente a causare effetti fisiologici
  pericolosi.
• Tale tipo di protezione si realizza con
  limpiego e con il coordinamento
  di due elementi fondamentali

• IMPIANTO DI TERRA
• INTERRUTTORE DIFFERENZIALE

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PROTEZIONE MEDIANTE INTERRUZIONE AUTOMATICA
Impianto di terra deve convogliare a terra le
correnti di guasto. Interruttore differenziale
deve aprire automaticamente il circuito in caso
di guasto.
Interruttore differenziale
Utilizzatore
Collegamento allimpianto di terra
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COORDINAMENTO TRA DIFFERENZIALE E TERRA

• Deve essere soddisfatta la condizione

RAIdn ? 50

• RA resistenza totale dellimpianto di terra
  (dispersore
• conduttori di protezione masse) in
  ohm.
• Idn corrente differenziale nominale
  dellinterruttore
• differenziale in ampere.
• 50 limite massimo consentito per la tensione di
  contatto
• in volt.

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IMPIANTO DI TERRA
DA dispersore intenzionale DN dispersore di
fatto CT conduttore di terra
EQP conduttore equipotenziale principale EQS
conduttore equipotenziale supplementare
PE conduttore di protezione MT collettore
(nodo) principale di terra
M massa ME massa estranea
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INTERRUTTORE DIFFERENZIALE
DIFFERENZIALE GENERALE
DIFFERENZIALE PER PRESA
SICUREZZA ELETTRICA NELLE ABITAZIONI
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CORRENTE DIFFERENZIALE
Isolamento intatto I1 I2 Difetto
disolamento I1 gt I2 con I1 - I2 If Il
rivelatore differenziale registra lo scarto fra
corrente entrante e corrente uscente e apre i
contatti.
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SISTEMA TT
PERCORSO DELLA CORRENTE DI GUASTO Ig
Ra resistenza di terra utente Rb resistenza
di terra centro stella
M massa utente
Ig corrente di guasto

L1, L2, L3 fasi N neutro
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INTERRUTTORE DIFFERENZIALE
ELEMENTI COSTITUTIVI
1. Contatti di potenza 2. Aggancio
meccanico 3. Elemento di sgancio 4. Elemento
di riarmo 5. Toroide magnetico 6.
Avvolgimenti principali 7. Avvolgimento di
segnalazione 8. Sganciatore differenziale 9.
Sganciatore termomagnetico 10. Pulsante di test
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FUNZIONAMENTO DEL DIFFERENZIALE
Assenza di guasto I1 I2 ?1 ?2
Presenza di guasto I1 ? I2 ?1 ? ?2
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SITUAZIONI DI PERICOLO

• La mancanza di uno o di entrambi i componenti di
  un sistema di protezione contro i contatti
  indiretti (interruttore
  differenziale e impianto di terra) crea
  situazioni di pericolo per le persone.

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SITUAZIONE n. 1

• Senza differenziale
• Senza terra

SGANCIO MANCATO
MASSIMO RISCHIO
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SITUAZIONE n. 2

• Senza differenziale
• Con terra non coordinata

SGANCIO MANCATO
ALTO RISCHIO
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SITUAZIONE n. 3

• Con differenziale (Idn 30 mA)
• Senza terra

SGANCIO AUTOMATICO
BUONA PROTEZIONE
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SITUAZIONE n. 4

• Con differenziale (Idn 30 mA)
• Con terra coordinata

SGANCIO AUTOMATICO
MASSIMA SICUREZZA
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NORMATIVA

• Norma CEI 64 - 8
• Impianti elettrici utilizzatori a tensione
  nominale non superiore a 1000 V in corrente
  alternata e a 1500 V in corrente continua

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LEGISLAZIONE

• Legge n.186 / 1.3.1968 Disposizioni
  concernenti materiali ed impianti elettrici
  (Regola darte)

• Legge n.46 / 5.3.1990 Norme
  per la sicurezza degli impianti

• DPR n.447 / 6.12.1991 Regolamento
  di attuazione della legge n.46 del 5.3.1990 in
  materia di sicurezza degli impianti

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