Norme CEI 64-12

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Norme CEI 64-12

• Guida per lesecuzione dellimpianto di terra
  negli edifici per uso residenziale e terziario

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Costituzione di un impianto di terra

• dispersori
• conduttori di terra
• collettori o nodi principali di terra
• conduttori di protezione
• conduttori equipotenziali principali
• conduttori equipotenziali supplementari

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PE
MASSA
MASSA
PE
PE
Tubazioni bagno
EQS
EQS
Tubazioni bagno
EQP
COLLETTORE PRINCIPALE
H2O
GAS
MASSE ESTRANEE
CT
CT
EQP
DISPERSORE INTENZIONALE
DISPERSORE NATURALE
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Scopo dellimpianto di terra

• Protezione mediante interruzione automatica della
  alimentazione
• Assicurare equipotenzialità

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Efficacia di un impianto di terra

• Essere affidabile e di lunga durata
• Avere resistenza tale da provocare lintervento
  del dispositivo di protezione nei tempi molto
  brevi richiesti

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Dispersore (caratteristiche)

• resistenza ( dimensionata secondo il tipo di
  guasto)
• costituito da elementi metallici posati nel
  terreno ed a contatto con esso
• naturali (ferri di fondazione, tubazioni ecc.)
• intenzionali ( verticali, orizzontali, ad anello,
  a maglia)

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Tipologia dei conduttori

• Conduttori di terra ( fra il dispersore ed il
  collettore principale)
• PE Conduttore di protezione, fra il collettore e
  le masse
• EQP Equipotenziale principale fra il collettore e
  le masse estranee
• EQS Equipotenziale supplementare (in alcuni
  ambienti)

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Ispezionabilità e controllabilità
Linterruzione del conduttore di protezione o
del conduttore di terra o di quello
equipotenziale non può venire segnalata. Occorre
quindi che limpianto possa venire controllato
spesso e misurato alle scadenze previste. Deve
quindi essere accessibile
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Importanza dellequipotenzialità

• E lunico sistema in grado di assicurare la
  protezione da tensioni pericolose provenienti
  dallesterno dellimpianto
• Linterruzione automatica protegge da guasti
  interni ma è inefficace contro guasti introdotti
  da altri impianti tramite masse estranee
• Pericolo principale in costruzioni civili è nei
  locali da bagno

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Il guasto in un appartamento senza differenziale
si ripercuote su appartamento con differenziale e
PE ( ma senza equipotenziale)
Lavabo
PE
Alimentazione
Scarico
Elettrodomestico
Alimentazione
Scarico
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Funzione dellimpianto di terra

• Assume aspetti diversi per impianti alimentati
• da sistemi di I categoria ( in bassa tensione
  fino a 1.000 V) Collegamento tipico TT
• da sistemi di II categoria ( in media tensione
  fino a 30 kV) Collegamento tipico TN

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Sistemi di I categoria (TT)Percorso della
corrente di guasto
L1
L2
L3
N
Punto di consegna
Id
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Sistemi di I categoria (TT)

• La corrente di terra è fortemente limitata dalla
  resistenza di terra dellimpianto utilizzatore e
  della cabina
• Non raggiunge un valore tale da far intervenire
  nei tempi richiesti i dispositivi di protezione
  contro le sovracorrenti
• Occorre un differenziale
• Non occorre bassa resistenza di terra

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Sistemi di II categoria (TN)
Punto di consegna
Rete MT neutro isolato
L1
Cabina AT/MT
Cabina MT/bt
L2
L3
N
PE
Percorso della corrente di guasto lato bt
Capacità distribuita della linea
Percorso della corrente di guasto lato MT
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Guasto lato b.t.

• La corrente di guasto interessa il conduttore di
  fase ed il conduttore di protezione
• La corrente non interessa praticamente il
  dispersore
• Limpianto di terra (PE) assicura la chiusura su
  un circuito a bassissima impedenza
• Limpianto di terra (EQP ed EQS) assicura
  lequipotenzialità delle masse e delle masse
  estranee

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Guasto lato M.T.

• Il dispersore è direttamente interessato alla
  chiusura del circuito di guasto
• La tensione delle masse dipende dalla corrente di
  terra lato M.T. e dalla resistenza
• Corrente di terra e tempo di intervento sono
  parametri del sistema, forniti dallENEL
• Interessa dispersore a bassa resistenza e
  corretta geometria

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Determinazione della resistenza di terra Rt

• Nei sistemi TT devono essere rispetttate le Norme
  CEI 64-8
• Nei sistemi TN (lato M.T.) devono essere
  rispettate le Norme CEI 11.1

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Sistema TT
DETERMINAZIONE DELLA Ia
NO
SI
PROT. DIFF. ?
Ia corrente intervento contro
sovracorrenti entro 5 sec o istantanea
Ia I Diff.
AMBIENTI PARTICOLARI ? Uso medico Cantieri Ricover
o animali
SI
NO
Rtlt25/Ia
Rtlt50/Ia
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Esempi TT

• I diff. 0,5 A Rt 50/0,5 100 Ohm
• I int. 16 A, I funzionamento entro 5 sec 90
  A Rt50/90 0,56 Ohm

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Tempi massimi di interruzione per i sistemi TN
Uo (Volt)
Tempo di interruzione (secondi)

normale
cantieri 120
0,8
0,4 230
0,4
0,2 400
0,2
0,06
gt 400
0,1
0,02
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Sistemi TN

• LENEL fornisce 2 grandezze
• Valore della corrente di guasto a terra (Ig)
• Tempo di eliminazione del guasto (t)

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Tensioni di contatto
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NOTA

• Il valore della corrente di guasto lato MT può
  essere calcolato con la seguente formula
• Ig U (0,003 L1 0,2 L2)
• dove U Tensione nominale della rete in kV
• L1 lunghezza in km delle linee aeree
• L2 lunghezza in km delle linee in cavo

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Esempio di calcolo

• Dati
• Corrente di guasto Ig 150 A
• Tempo di intervento t 0,7 sec
• Tensione massima U 85 x 1,2 102 V
• Resistenza massima ammessa Rt 102/150
• 0,68 Ohm

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Dati di progetto

• Analisi del sito ( resistività del terreno)
• Limiti di estensione (possibilmente entro il
  perimetro della proprietà)
• Corrosività del terreno ( per agenti chimici,
  coppie galvaniche e correnti vaganti)

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Scelta della configurazioneImpostazione generale

• Motivi tecnici (raggiungere valore calcolato e
  buona equipotenzialità)
• Motivi economici (evitare spreco di materiale -
  Facile in TT)
• Motivi ambientali ( presenza di rocce o terreni
  ad elevata resistività)

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Criteri di scelta
DISPONIBILI DISPERSORI DI FATTO IN
QUANTITA SUFFICIENTE
SI
NO
REALIZZARE DISPERSORE CON SOLO ELEMENTI DI FATTO
PREVEDERE ANCHE ELEMENTI INTENZIONALI
SI
NO
LO STRATO SUPERFICIALE DEL TERRENO HA
BASSA RESISTIVITA
COMPLETARE IL DISPERSORE CON ELEMENTI ORIZZONTALI
ELEMENTI VERTICALI PROFONDI PER RAGGIUNGERE BASSA
RESISTIVITA
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Conduttore di interconnessione fra elementi
(analisi del modo di posa)
SI
NO
E NECESSARIO IL CONTRIBUTO COME DISPERSORE ?
SI
NO
IL TERRENO E CHIMICAMENTE AGGRESSIVO ?
SI
NO
ESISTE UN CUNICOLO DI POSA GIA PREVISTO PER
ALTRI USI ?
POSA NEL CUNICOLO
POSA A CONTATTO COL TERRENO CON DIMENSIONI DA
DISPERSORE
CONDUTTORE ISOLATO O NUDO E INTUBATO
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Equipotenzialità

• Consigliabile collegare i ferri di armatura
  almeno in un punto
• Collegare al collettore ( o ai collettori ) tutte
  le canalizzazioni metalliche entranti
  nelledificio ( gas, acqua o altro)
• Collegare al collettore le parti strutturali
  metalliche delledificio

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Collettore

• In impianti non estesi basta un solo collettore
  principale
• In ambito civile ( sistema TT) può bastare la
  barra o il morsetto di terra del quadro generale
• In impianti di notevoli dimensioni è sempre
  necessario creare più collettori cui connettere
  masse e masse estranee locali

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Calcolo della resistenza Rd

• Resistenza di un dispersore verticale
• Rd rm / L
• rm Resistività media del terreno in W.m
• L lunghezza dellelemento a contatto in m.

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Calcolo della resistenza Rd

• Resistenza di un dispersore orizzontale
• Rd 2 . rm / L
• rm Resistività media del terreno in W.m
• L lunghezza dellelemento a contatto in m.

33
Calcolo della resistenza Rd

• Resistenza di un sistema di elementi magliati
• Rd rm / 4 . r
• dove r raggio del cerchio che circoscrive la
  maglia in m.

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Calcolo della resistenza Rd

• Ferri delle fondazioni
• Rd rm / p . d
• dove d 3 V . 1,57
• essendo V il volume del calcestruzzo armato a
  contatto con il terreno di fondazione in metri
  cubi

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Calcolo della resistenza Rd

• Dispersore a piastre
• rm p
• Rd
• 4 S
• dove S superficie di un lato della piastra a
  contatto con il terreno in metri quadrati

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Resistenza Rt totale
La resistenza totale è data dalla formula
1
Rt
1
S
i
Rd
i
Quando si può considerare che i vari elementi di
Rt non si influenzino a vicenda, siano cioè
distanti almeno il doppio della loro dimensione
maggiore
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Determinazione della resistività

• Sulla base della natura del terreno
• Da misura di resistività eseguita con il metodo
  Wenner ( a 4 sonde)
• Da misure di resistenza applicando la formula al
  contrario

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Resistività in funzione della natura del terreno
( valori in W.m)

• Terreno paludoso da 2 a 15
• Argille e marne da 3 a 15
• Arenarie, gessi, scisti argillosi da 10 a 50
• Calcare quarz., granito, ghiaia da 50 a 500
• Terreno sabbioso umido da 70 a 100
• Calcare da 100 a 150
• Terreno sabbioso secco da 150 a 200
• Rocce da 500 a 10000

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Resistività con il metodo Wenner
a
a
a
si infiggono 4 elettrodi alla stessa distanza a e
si effettua la misura con lo strumentoche
fornisce una lettura diretta in W della
resistenza R La resistività vale r 2 p a R
(W.m)
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Resistività con misura di resistenza
con dispersore verticale rm Rd . L
con dispersore orizzontale rm Rd . L/2
si effettua una misura di resistenza e si
applica al contrario la formula per ricavare la
resistività
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Valori di resistenza insoddisfacenti

• Nel sistema TT ciò è possibile solo se non si
  utilizzano differenziali. Riconsiderare la scelta
• Nel sistema TN riconsiderare la configurazione.
  Se non si riesce a fare di meglio, eseguire
  comunque la presa di terra e misurare la Rt
  ottenuta. Possono eventualmente essere adottate
  misure per limitare le tensioni di passo e
  contatto

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Dimensionamento del dispersore

• Si fa riferimento alla tabella riportata in tutte
  le Norme CEI che trattano anche marginalmente di
  impianti di terra
• CEI 11-1
• CEI 64-8
• CEI 81-1
• CEI 64-12

43
(No Transcript)
44
Caratteristiche del conduttore di terra

• Dovendo essere a contatto con il terreno deve
• resistere alla corrosione
• resistere ad eventuali sforzi meccanici
• portare al dispersore la corrente di guasto

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Resistenza alla corrosione

• In assenza di protezione contro la corrosione le
  sezioni minime dei conduttori di terra non devono
  essere inferiori a
• 25 mmq se in rame
• 50 mmq se in acciaio zincato

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Protezione meccanica

• In assenza di protezione meccanica, ma con
  protezione contro la corrosione efficiente, le
  sezioni minime non devono essere inferiori a
• 16 mmq se in rame
• 16 mmq se in acciaio zincato

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In funzione della portata (TT)

• La sezione del conduttore di terra non deve
  essere inferiore a quella necessaria per il
  conduttore di protezione (PE) avente sezione
  maggiore
• s sez. fase per sez. fase fino a 16 mmq.
• s 16 mmq. per sez. fase fra 16 e 35 mmq.
• s metà sez. fase per sez. fase oltre 35 mmq

48
Calcolata in funzione di I (TTeTN)
2
I
t
S
k
dove k 229 per rame nudo interrato 400C
159 per rame nudo semi interrato 200C
176 per rame rivestito in gomma
143 per rame rivestito in PVC
78 per acciaio zincato interrato 400C
58 per acciaio semi interrato 200C
49
(No Transcript)
50
Caratteristiche conduttore EQP

• Metà della sezione del PE dellimpianto di
  sezione massima, con minimo di 6 mmq ( e massimo
  di 25 mmq) in rame
• Esempio
• sez.max PE metà sezione sez. EQP
• 4 2 6
• 16
  8 10
• 70
  35 25

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Progetto

• Occorre quando occorre il progetto per legge
  46/90, o meglio per impianti eccedenti i limiti
  del DPR 447/91 (Regolamento di attuazione)

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Elaborati di progetto

• Planimetria con impianto di terra
• Specifiche dei dispersori di fatto ( se usati)
• Calcoli o dati di progetto dellimpianto di terra

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Cosa contiene la planimetria

• Posizionamento dei dispersori di fatto ed
  intenzionali, con descrizione delle
  caratteristiche
• Posizionamento del collettore principale (o dei
  collettori principali)
• Percorso dei conduttori di terra e dei conduttori
  equipotenziali principali ed indicazione delle
  loro caratteristiche

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Specifiche dei dispersori di fatto

• Semplice documentazione esplicativa
• Esporre tipo di collegamento e posizione ai fini
  della continuità di efficienza
• Per collegamenti ispezionabili si può omettere la
  documentazione

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Calcoli e dati di progetto

• Specificare i parametri di dimensionamento
• dati forniti dallENEL per sistemi TN vanno
  allegati
• Resistenza di terra calcolata, e verifica finale
  con misura effettuata

56
(No Transcript)
57
(No Transcript)
58
Realizzazione di un impianto

• Dispersore di fatto
• Dispersore verticale intenzionale
• Dispersore orizzontale intenzionale
• Conduttore di terra (CT)
• Collettore principale di terra
• Conduttori equipotenziali principali

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Dispersore di fatto

• Da plinti e pilastri occorre portare al di fuori
  un tratto di conduttore per la connessione
• Per plinti prefabbricati chiedere al costruttore
  la predisposizione del collegamento
• Per paratie di contenimento e pali di fondazione
  assicurare la continuità dei ferri

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(No Transcript)
61
(No Transcript)
62
(No Transcript)
63
(No Transcript)
64
(No Transcript)
65
(No Transcript)
66
(No Transcript)
67
Elementi intenzionali verticali

• Ad unico elemento
• A più elementi componibili
• Evitare sforzi deformanti nellinfissione
• Sono generalmente da evitare perché poco efficaci
  nelle lunghezze commerciali
• Sono adatti in strutture di ridotte dimensioni

68
(No Transcript)
69
Elementi orizzontali

• Conduttori in corda, tondino o nastro
• Posati entro scavo , ad esempio eseguito per
  altre esigenze
• Posati ad almeno 50 cm dal piano calpestabile
• Scavi riempiti con terra, argilla, humus,
  bentonite ( escluso ciottoli o mater. risulta)

70
(No Transcript)
71
Tipi di dispersore orizzontale

• Tipo ad anello chiuso
• Tipo a maglia

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Collettore
Tubi protezione
Anello
Collettore
Tubi protezione
Maglia
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Conduttore di terra (CT)

• Deve essere evitato il contatto con il terreno
• Deve essere evitato percorso tortuoso
• Devono essere evitati sforzi meccanici
• Devono essere protetti contro le corrosioni, in
  particolare nel punto di uscita dal pavimento (
  Utilizzare un tratto di 30 cm di tubo in PVC)

74
(No Transcript)
75
(No Transcript)
76
Collettore di terra ( nodo)

• Il collettore di terra (MT) costituisce il punto
  di congiunzione fra conduttori di terra (CT)
  conduttori di protezione (PE) e conduttori
  equipotenziali (EQP)
• Deve essere accessibile
• Ogni conduttore indicato con targhetta
• In impianti estesi possono essere più di uno

77
(No Transcript)
78
Conduttori equipotenziali principali (EQP)

• Devono avere percorsi brevi
• Non devono essere soggetti a sforzi meccanici
• Avere sezione adeguata ( vedi dimensionamento di
  progetto)
• Essere ben collegati alle tubazioni
• Collegamenti eseguiti nei tratti di proprietà
  dellutente

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(No Transcript)
80
(No Transcript)
81
Giunzioni e connessioni

• Con idonei morsetti
• Con saldatura forte
• Con sald. alluminotermica
• Ridotte al minimo
• Protette contro la corrosione con
• verniciatura
• catramatura
• nastratura

• impiego dello stesso materiale
• di materiale compatibile
• cadmiato
• passivato
• zincato elettroliticamente
• Usare tipi che non richiedono il taglio

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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
92
Documentazioni e verifiche

• Esame a vista
• Prova di continuità dei conduttori di terra ed
  equipotenziali principali
• Misura della resistenza di terra del dispersore

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Esame a vista

• Serve a riscontrare
• Eventuali difformità rispetto alla documentazione
  di progetto
• Difetti degli impianti evidenti allo sguardo
• Eventuali danneggiamenti dei componenti elettrici

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Prove di continuità

• Da fare se non è sufficiente la verifica a vista
• Fra i vari elementi del dispersore in
  corrispondenza dei conduttori di terra
• Fra il dispersore ed il collettore principale di
  terra
• Fra i vari collettori principali di terra (segt1)
• In ogni possibile soluzione di continuità
• Tra le masse estranee ed i collettori

95
(No Transcript)
96
Misura della resistenza di terra

• Con metodo volt amperometrico con sonda di
  corrente distante almeno 5 volte la dimensione
  massima dellimpianto di terra
• Con distanza ridotta e misure succcessive
  avvicinandosi dallimpianto alla sonda. Il valore
  assunto è quello del punto di flesso
• Misurando la resistenza del circuito di guasto

97
(No Transcript)
98
(No Transcript)
99
(No Transcript)
100
Segni grafici

• Sono da utilizzare quelli rispondenti alle Norme
  emanate dal CEI CT 3 e vengono di seguito
  riprodotti

101
(No Transcript)
102
Corrosione

• Fenomeno elettro chimico estremamente complesso
• Può essere ricondotto allo schema seguente

103
(No Transcript)
104
Cause di corrosione

• coppie galvaniche fra metalli diversi
• correnti vaganti
• reazioni chimiche per batteri
• eterogeneità dellambiente con diversa
  ossigenazione ( può originare coppia galvanica
  tra parti dello stesso elemento metallico)

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Scelta dei materiali

• Possibilmente omogenei, o vicino della scala
  delle nobiltà
• stagno
• rame-ottone-bronzo-acciaio nel calcestruzzo
• acciaio dolce
• piombo
• alluminio
• zinco

106
Materiali atti alla posa

• In condizioni normali, senza altri metalli
  presenti nel terreno ( altrimenti controllare
  compatibilità)
• Rame nudo o stagnato
• Acciaio zincato a caldo (non in terreno acido)
• Acciaio inossidabile (terreno senza cloruri)

107
Giunzioni

• Evitare contatto con ambiente umido
• Evitare coppie elettrochimiche ( utilizzare
  materiali omogenei)
• Evitare il contatto diretto fra due metalli (
  interporre materiale con potenziale
  elettrochimico intermedio)

108
(No Transcript)
109
(No Transcript)
110
Collegamento di strutture metalliche nel terreno

• Evitare luso di rame come dispersore
• Evitare collegamento delle strutture a tondini di
  armatura di fondazioni estese

111
Tondini nel calcestruzzo

• Collegarli a dispersori in rame nudo o acciaio
  ramato
• Può essere dannoso il collegamento a dispersori
  in acciaio zincato, non per i tondini ma per il
  dispersore. Nel caso utilizzare rame per il
  collegamento fra dispersori e tondini

112
Precauzioni di posa

• Nel riempimento di scavi evitare il materiale di
  scarto. Utilizzare materiale simile a quello
  dello scavo
• In terreni molto ghiaiosi o rocciosi porre
  attenzione allinfissione di picchetti

113
Impianti in edifici esistenti

• Se possibile utilizzare dispersori di fatto
  (ferri di armatura, saldando un bullone per il
  collegamento e proteggendo la connessione)
• Qualsiasi dispersore intenzionale di ogni forma e
  dimensione è altrimenti utilizzabile

114
Grazie dellattenzione