La messa a terra delle masse non è l'unico modo per la protezione dai contatti indiretti. Ricordiamo che per contatto indiretto si intende il contatto con una parte che fa parte dell'impianto elettrico ma non è normalmente in tensione durante il funzionamento. Solo in caso di guasto all'isolamento principale potrebbe andare in tensione. La protezione mediante la messa a terra di queste parti, denominate masse elettriche, prevede che la tensione che esse possono assumere o non raggiunga valori pericolosi o li mantenga per un tempo limitato. Quest'ultima condizione implica l'interruzione dell'alimentazione mediante dispositivo coordinato con l'impianto di terra. In pratica il differenziale nei sistemi TT mentre può bastare il magnetotermico nei TN. La sicurezza dipende pertanto dal dispositivo di interruzione, che deve intervenire nei tempi stabiliti dalla curva di sicurezza, e dall'affidabilità nel tempo dell'impianto di terra. Esistono però anche altri metodi di protezione. Principalmente
- Il doppio isolamento
- La separazione elettrica
- Il SELV
Doppio isolamento
Il doppio isolamento consiste nel realizzare un ulteriore isolamento oltre all'isolamento principale in modo da ritenere estremamente improbabile un guasto che possa portare in tensione un'eventuale parte metallica dell'impianto. In pratica si può dire che il doppio isolamento "elimina" le masse elettriche nel senso che non esistono più parti di apparecchio od impianti che possano andare in tensione per un guasto. Le apparecchiature così costruite sono contrassegnate dal simbolo di due quadrati concentrici e denominate di classe II. Anche se dotate di parti metalliche, la norma vieta di collegarle a terra. E' infattiritenutaminore la probabilità di un cedimento dell'isolamento doppio o rinforzato rispetto alla possibilità che, a causa del collegamento a terra, la parte metallica possa assumere tensioni pericolose, per un guasto senza intervento di protezioni.Funzionalmente equivalente al doppio isolamento è l'isolamento rinforzato.La differenza è costruttiva. Il doppio isolamento ha due isolamenti distinti, mentre l'isolamento rinforzato è unico ma è costruito con caratteristiche meccaniche ed elettriche equivalenti al doppio isolamento. Sia gli apparecchi con doppio isolamento sia quelli con isolamento rinforzato sono contrassegnati dal doppio quadro stampigliato in targa in modo indelebile.
Separazione elettrica
La separazione elettrica consiste invece nell'alimentare i circuiti interessati, per i quali ad esempio si desidera assolutamente la continuità del servizio, mediante opportuno trasformatore di isolamento. Un eventuale guasto ai circuiti da esso alimentati che porti in tensione le masse, non ha comunque la possibilità di dar luogo ad una corrente pericolosa per la persona che venisse con esse in contatto, per l'elevata impedenza che il trasformatore presenta nel circuito di guasto. Esiste però una limitazione, data dall'estensione dei circuiti alimentati dal trasformatore, per evitare che la capacità di esercizio assuma valori tali da abbassare l'impedenza del circuito, di cui al momento del contatto la persona è parte, rendendo pericolosa la corrente che si instaura. Anche in questo caso le eventuali parti metalliche non devono essere collegate a terra. Si potrebbe pensare che un collegamento a terra dovesse essere utile in caso di guasto tra i due avvolgimenti del trasformatore. Ma si ritiene questo evento più improbabile di una tensione che si trasferisce alle masse di quei circuiti attraverso il collegamento all'impianto di terra. Però le masse di più apparecchi alimentati dallo stesso trasformatore devono essere tra loro collegate in quanto se un primo guasto su una fase non è pericoloso, un secondo guasto su un'altra fase sarebbe estremamente pericoloso per la persona in eventuale contatto tra le due masse. Il collegamento tra le masse trasforma allora il secondo guasto in un cortocircuito che può essere interrotto nei tempi previsti da un dispositivo di massima corrente secondo i tempi previsti per il sistema TN (es: 0,4 s se la tensione è 230 V in ambienti normali; 0.2s in ambienti speciali).
SELV
Infine si può ricorrere al sistema SELV - Safety Extra Low Voltage cioè all'alimentazione degli apparecchi con una tensione di per sé non pericolosa, quindi ad esempio, inferiore a 50 V in c.a. E' ovviamente anche una protezione contro i contatti diretti.
Questa deve essere assolutamente garantita dalla sorgente di alimentazione che può essere autonoma o derivata da altri sistemi elettrici, dai quali deve però essere completamente separata secondo i criteri esaminati in precedenza. Anche in questo caso non si deve effettuare, per le stesse ragioni, alcun collegamento a terra.
Trasformatori di isolamento e trasformatori di sicurezza
La differenza sta unicamente nel valore della tensione secondaria del trasformatore. Per il trasformatore di sicurezza deve essere inferiore a 50 V. Entrambi devono avere gli avvolgimenti separati con doppio isolamento o per interposizione di uno schermo metallico che va collegato a terra. Non deve invece essere collegato a terra nessun punto del circuito secondario. Quindi un trasformatore di sicurezza è un trasformatore adatto all'alimentazione di circuiti SELV, quello di isolamento a circuiti protetti per separazione elettrica.
Esistono anche alimentatori che forniscono una tensione di sicurezza per apparecchiature elettroniche. . Ci si chiede allora quali caratteristiche deve avere un alimentatore elettronico per essere considerato una sorgente di sicurezza adatta per circuiti SELV
Secondo la norma EN 61347-2-13 (CEI 34-115) i trasformatori elettronici o convertitori che alimentano circuiti facenti parte di un sistema SELV, ad esempio le lampade di una piscina, devono essere dichiarati dal costruttore come "equivalenti SELV" per poter essere utilizzati. In genere questa informazione non è riportata sulla targa del trasformatore, poiché le norme non lo impongono, ma è sufficiente che essa sia presente nella documentazione tecnica dell'apparecchio o nel catalogo.
Esempio di alcuni metodi di
protezione dai contatti indiretti