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Un caso reale: l'evoluzione e le conseguenze di un guasto in un impianto di bassa tensione

Un caso reale: l'evoluzione e le conseguenze di un guasto in un impianto di bassa tensione

Parlare di pericolo attraverso le centinaia di figure e rappresentazioni che si possono trovare sui testi o anche in giro per il web, rende solo un idea di quello che realmente accade sugli impianti elettrici. Dal civile all’industriale, l’esigenza di energia elettrica porta a soluzione estremamente drastiche:

Figura 1: Interruttore magnetotermico/differenziale

Quello che vedete è un caso reale, e vorrei in questa sede analizzare i rischi che questo movimento introduce in un impianto elettrico.

Modelliamo graficamente il circuito in modo da ottenerne una visione più completa:

È evidente come la corrente di guasto bypassa l’interruttore di protezione, e lo stato dello stesso (aperto o chiuso, è ininfluente). La linea risulta sprovvista di ogni elemento di protezione: dal sovraccarico al cortocircuito (ed è bene ricordare che l’interruttore presente a bordo del contatore NON ha il compito di proteggere l’impianto a valle!), tantomeno dal contatto indiretto.

La misura della resistenza di anello di gusto mi ha restituito un valore pari a RA = 2Ω.
La corrente di guasto a terra vale:

lg = 230V = 160A

Nessun dispositivo fermerà questa corrente.

Rivediamo il circuito guasto:

Affinchè la tensione sulla massa M sia contenuta entro i limiti di sicurezza, dovrebbe essere verificata la seguente relazione:

RAULUO - UL RB

dove:
RA : Resistenza di terra utilizzatore
RB : Resistenza di terra del neutro (in cabina di trasformazione Distributore)
UO : Tensione di fase verso terra: 230 V
UL : Tensione limite convenzionale in ambienti ordinari: 50 V

Nella buona ipotesi che la resistenza del neutro (RB) sia di circa 1 Ω, per evitare tensioni superiori al limite convenzionale UL, la resistenza di terra dell’utilizzatore deve risultare di circa 0,3 Ω, condizione difficile e onerosa da realizzare per un impianto di bassa tensione servito con sistema TT.

Torniamo al nostro caso: quanto varrà la tensione sulle masse in caso di guasto?
La misura di anello di guasto ci ha restituito il valore di 2 Ω, e nell’ipotesi che la resistenza di neutro sia di circa 1 Ω e la resistenza dei conduttori trascurabile, la resistenza di terra dell’utilizzatore risulterà anch’essa di 1 Ω.
La tensione di rete quindi si divide tra le due resistenze (partitore di tensione), sottoponendo il malcapitato a una tensione a vuoto di circa 115 V.
Considerando una resistenza del corpo umano di 1000 Ω (valore convenzionale assegnato in sede normativa), la tensione di 115 V fa si che una corrente di 0,115 A attraversi il malcapitato.

Nel primo articolo abbiamo mostrato come 115 mA siano sufficienti a innescare una fibrillazione atriale. Ma il potenziale rischio non si limita a questo.

L’interruttore cavallottato è anche un magnetotermico, il cui compito è quello di proteggere la conduttura dal sovraccarico e dal corto-circuito. La mancanza di tale protezione rappresenta uno dei primi principi di incendio, essendo i cavi soggetti a eventuali sovracorrenti che porterebbero la temperatura del cavo a valori inaccettabili.

La normativa si evolve (si prospetta di inserire negli impianti protezioni per i guasti serie, detti AFDD, capaci di estinguere le formazioni di eventuali archi), ma l’evoluzione non deve riguardare solo la normativa, ma anche chi la dovrebbe recepire, un evoluzione che pare rallentata, difronte a bestialità appena analizzate.

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