Tensioni pericolose

[Magarotto]

Vorrei sapere la differenza tra tensione massima ammissibile per un sistema TN e la tensione di contatto per un sistema TT,
ringrazio distinti saluti
Magarotto Per. Ind. Nicola

[EdmondDantes]

La tua richiesta e' poco chiara. Cerco di rispondere e allo stesso tempo capire il tuo problema.
Innanzitutto la definizione di tensione di contatto non dipende dal tipo di sistema.
La tensione di contatto e' la tensione alla quale e' soggetto il corpo umano durante un guasto d'isolamento.
Il massimo valore della tensione di contatto che e' possibile mantenere per un tempo indefinito prende il nome di tensione di contatto limite convenzionale.
Solitamente non e' conveniente mantenere la tensione sulle masse a valori inferiori al valore limite, quindi si cerca di ridurre il tempo per cui tale tensione permane. Il circuito guasto si aprirà in un tempo tanto più breve quanto maggiore e' la tensione sulle masse.

[sebago]

Probabilmente l'utente Magarotto voleva conoscere la differenza, concettuale e "numerica" fra la:
: tensione limite di contatto per i sistemi TT, fissata normativamente in 50 V (ambienti ordinari) e 25 V in ambienti speciali (cantieri, uso medico, uso agrozootecnico)
e
: tensione di contatto ammissibile (il TP sta per touch permittible) per i sistemi TN, che non ha un valore fisso ma dipende dal valore di corrente di guasto e dal tempo di permanenza del guasto (la F sta per fault, guasto), secondo una curva fissata dalle norme (per la quale sono disponibili anche i valori tabellati).

La prima () riguarda la tensione che si presenterebbe sulle masse nel caso in cui una perdita di isolamento verso massa di una apparecchiatura provocasse una corrente di guasto (E sta per earth, terra) che verrebbe indirizzata all'impianto di terra (al quale, trattandosi di sistema TT, tutte le masse sono collegate). In questa situazione l'impianto di terra, solitamente a potenziale pari a zero, assumerebbe il potenziale di terra determinato dalla legge di Ohm:
.
Questo potenziale, al quale si troverebbe sottoposto il malcapitato che toccasse la massa nel momento in cui avviene il guasto, viene limitato dalla norma (CEI 64-8) ai valori di cui sopra (50 V o 25 V), ritenuti non pericolosi (in senso statistico, con riferimento alla popolazione e alle sue caratteristiche medie).
Ora, poiché sarebbe pressoché impossibile coordinare il valore della corrente di guasto con il valore della resistenza di terra in maniera da avere

di fatto è diventato obbligatorio l'uso di dispositivi di protezione ad intervento differenziale (non chiamateli "salvavita", quello è un nome commerciale), i quali limitano la corrente di guasto - entro il brevissimo tempo di intervento - al valore differenziale nominale , sicché il corretto coordinamento diventa:
.
In altre parole, il famigerato "coordinamento" consiste nel far lavorare assieme l'impianto di terra e la protezione differenziale in maniera da interrompere il circuito quando si verificasse un guasto tale da portare le masse a un potenziale superiore ai valori limite suddetti (in presenza o meno del malcapitato che toccasse le masse).

Nel caso dei sistemi TN, il panorama cambia: il secondario del trasformatore MT/BT di cabina (inaccessibile all'utente TT) è ora nelle disponibilità dell'utente, il quale - nel caso di sistemi TN-S - collega al punto di neutro, messo a terra e presente nei trasformatori Dyn, il conduttore di protezione PE, al quale collegherà tutte le masse dell'impianto (nei sistemi TN, non esiste l'impianto di terra locale distinto dalla terra di cabina, sarebbe inefficace visto che la corrente di guasto, per ricongiungersi al punto di neutro, preferirebbe di gran lunga percorrere il conduttore PE anziché attraversare il terreno).
Cosa succede però se il punto di neutro (messo a terra e dunque solitamente a potenziale zero) assume un potenziale? E quando succede questo?
Partiamo dalla seconda domanda: nel caso in cui una o più fasi dei conduttori di MT subissero un guasto verso terra, con conseguente corrente di guasto a terra , anche in tal caso la legge di Ohm sarebbe inflessibile, portando a stabilire un potenziale di terra

dove stavolta
è la resistenza di terra della cabina MT/BT
è la corrente di guasto in MT, che viene interrotta dalle protezioni presenti nella cabina/stazione primaria AT/MT.
La conseguenza del guasto è che tutte le masse collegate con il PE al punto di neutro della cabina MT/BT di utente assumono quel potenziale, che deve essere limitato per impedire guai al malcapitato che dovesse toccarle in quel momento.
Quanto deve essere limitato? E per quanto tempo? Qui sorgono diverse considerazioni: il guasto in MT è cosa usualmente più rara di un guasto in BT, e la messa fuori tensione di una linea MT - per conseguente intervento delle protezioni - provoca disservizi notevoli a molti utenti. E' per questo che la norma (ex CEI 11-1, adesso non ricordo quale sia quella attualmente in vigore) ammette valori ben più alti dei valori di TT, per il fatto che:
a) sono guasti più rari
b) i guasti vengono interrotti nel tempo indicato dal distributore.
Il risultato sarebbe che se questo tempo di intervento delle protezioni, detto anche tempo di eliminazione del guasto, fosse sufficientemente piccolo, sarebbe teoricamente ammissibile (o meglio: tollerabile) anche una tensione di terra elevata.
Con l'avvento dei sistemi a neutro compensato, la procedura di verifica del coordinamento (ovvero che la tensione totale di terra sia minore della tensione di contatto ammissibile ) è diventata più semplice (non per questo meno onerosa agli effetti del dimensionamento). Infatti la Norma CEI 0-16 prevede che in tali sistemi la corrente di guasto valga 40 A (per i sistemi a 15 kV) oppure 50 A (per i sistemi a 20 kV) e il tempo di interruzine del guasto sia >> 10 s. Con questi dati la tensione di contatto ammissibile diventa pari a 75 V (valore asintotico dela curva della ex CEI 11-1). Di conseguenza la l'impianto dei terra di cabina MT/BT di utente dovrà avere un valore di resistenza coordinato con essi.

Ci sarebbe da parlare anche della situazione in cui, sempre per i sistemi TN, il guasto avvenga a valle, ovvero sulle apparecchiature nel lato BT, con conseguente valutazione dell'impedenza dell'anello di guasto, ecc. ecc., ma questa è un'altra storia.

[Danielex]

mammamia sebago

[marco76]

http://www.electroyou.it/forum/viewtopic.php?f=3&t=70080&start=10

Vorrei gentilmente chiedere a sebago delucidazioni sul tema 50V in TT.
Perché a seconda della protezione usata si usano 50 V o 230 V per verificare la coordinazione con l'impianto di terra?
Ne avevamo discusso nel 3D al link riportato sopra.

[sebago]

...tema 50V in TT.
Perché a seconda della protezione usata si usano 50 V o 230 V per verificare la coordinazione con l'impianto di terra?

Ti aveva già correttamente risposto lillo

tu credi che se la fase tocca la massa questa si porti a 230 V.
non è così.
la tensione sulle masse dipende dalla corrente che circola nell'impianto di terra.
per conoscere questa tensione quindi devi moltiplicare la resistenza di terra per la corrente di guasto.

Nei sistemi TT, come ben sai, la Norma richiede il coordinamento , che avevo già riportato. Ed è sempre la norma che fissa il valore di , ai numeri che ti ho detto, ritenendoli non pericolosi (vedi anche le curve di sicurezza tensione-tempo).
Tanto tempo fa la norma richiedeva un coordinamento leggermente diverso:

ma, fermo restando che la tensione limite di contatto è rimasta la stessa (come concetto e come valore numerico), in tal caso la rappresentava la corrente di guasto in grado di assicurare l'intervento della protezione entro cinque secondi.
Dopo anni di tira e molla si è finalmente preso atto che un siffatto coordinamento, usando interruttori solo magnetotermici o fusibili, era di fatto impossibile, e che pertanto l'uso di dispositivi differenziali era una strada obbligata. Perché? Fatti due conti:
Supponiamo di avere un interruttore da 16 A, caratteristica C. La corrente che lo fa intervenire entro 5 s è dell'ordine di circa 60 A

Il vecchio coordinamento allora portava a imporre una resistenza di terra:
, valore di fatto impraticabile nel 99,9999% degli impianti civili (e non solo).
Si è dunque ben pensato di affidare ad interruttori differenziali (che intervengono certamente in meno di cinque secondi e con correnti decisamente più basse) il rispetto di quanto sopra.
Non capisco dove trovi difficoltà e, soprattutto, cosa c'entri la tensione di 230 V.

[marco76]

Forse non mi spiego bene.
La tensione sulla massa in un sistema TT è la stessa sia che ci sia un RCD sia che ci sia un MT davanti.
La norma tedesca che riporto anche qui (quella italiana non so) a seconda della protezione presente usa per la coordinazione della protezione rispettivamente i 50 V od i 230 V.
Il perché di questa cosa non mi è chiara...
Il punto 411.5.4 tradotto dice all'incirca che "se un MT viene usato (in un sistema TT) per la protezione dai contatti indiretti, allora va verificata la condizione Zs<=Uo/Ia con Uo=230V.
Nel punto prima dice che con RCD va verificata la condizione Zs<=50V/Id
In entrambi i casi si parla di sistema TT.

[sebago]

E che ti posso dire?
Mai stato in germania, e non conosco il tedesco.
Ma la formula che vedo mi ricorda tanto un sistema TN. Ma proprio tanto tanto.
Altro non so.

[marco76]

No, no, è proprio TT riporto anche la pagina precedente, si vede che il punto 411.5 è per sistemi TT.

Però in principio se io rispetto i tempi di intervento della protezione (ammesso che si riesca ad ottenere un impianto di terra idoneo) non c'è pericolo.

[lillo]

ciao marco76,
ricordo quando parlammo di questo senza arrivare a una conclusione.
a me l'argomento interessa, ma come sebago non conosco il tedesco, ma credo che tu ci possa aiutare in questo.
innanzitutto, da quel che comprendo, in Germania è ammessa la protezione dai contatti indiretti in un sistema TT attraverso interruttori magnetotermici.
confermi?
potresti in qualche modo tradurre (non farmelo fare con Google che non mi fido del risultato), gli stralci normativi che hai postato?