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Sicurezza elettrica: definizioni

Isolamento principale: isolamento delle parti attive necessario per assicurare la protezione contro la folgorazione

Contatto diretto: contatto con parte dell'impianto normalmente in tensione (conduttore, morsetto)

Contatto indiretto: contatto con una massa o con una parte conduttrice connessa ad una massa.

Massa: parte conduttrice , facente parte dell' impianto elettrico, che può essere toccata e che non è in tensione in condizioni ordinarie di isolamentoi ma che può andare in tensione in caso di un cedimento dell'isolamento principale. (in pratica: contenitori metallici delle apparecchiature)

Massa estranea: parte conduttrice , che non fa parte dell'impianto elettrico, suscettibile di introdurre il potenziale di terra.(tubazioni metalliche acquedotto e gas)

Dispersore: insieme di conduttori infissi nel terreno destinati a convogliare nel terreno le correnti di guasto

Tensione di contatto: tensione effettivamente esistente tra due punti del corpo

Tensione di contatto a vuoto: tensione che preesiste al contatto

Tensione totale di terra: tensione sulle masse rispetto ad un punto sul terreno a potenziale zero.

Corrente di (guasto a) terra: intensità di corrente che attraversa il dispersore.

Curva di pericolosità della corrente

Zone di pericolosità della corrente elettrica alternata (15 –: 100 Hz)

(1) Di solito, assenza di reazioni, fino alla soglia di percezione (dita della mano).
(2) In genere nessun effetto fisiologico pericoloso, fino alla soglia di tetanizzazione.
(3) Possono verificarsi effetti patofisiologici, in genere reversibili, che aumentano con 1’intensità della corrente e con il tempo, quali: contrazioni muscolari, difficolta di respirazione, aumento della pressione sanguigna, disturbi nella formazione e trasmissione degli impulsi elettrici cardiaci, compresi la fibrillazione atriale e arresti temporanei del cuore ma senza fibrillazione ventricolare.
(4) Probabile fibrillazione ventricolare, arresto del cuore, arresto della respirazione, gravi bruciature.


Curva di sicurezza- IEC 364

Tale curva può essere così sintetizzata: una tensione inferiore a UL, denominata tensione di contatto limite (50 V),  può essere sopportata per un tempo illimitato. Una tensione di valore più alto può essere sopportata per un tempo che è tanto più breve quanto più elevato è il suo valore.

Ciò porta ad enunciare il seguente criterio di protezione per i contatti indiretti: i dispositivi di protezione devono intervenire non appena la tensione sulle masse UT supera il valore UL e la loro caratteristica di intervento deve soddisfare la curva di sicurezza. Quindi Il parametro cui il dispositivo è sensibile, generalmente la corrente, e che lo fa intervenire in un tempo massimo di 5s deve essere tale da determinare una 

UT (p(5s)) <= UL



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Commenti e note

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di ,

Caro Paolo, le tue note sono più che gradite. Se ritieni di avere il tempo per qualche articolo più elaborato, la cosa non può che farci piacere. Puoi spedire l'eventuale articolo a questo indirizzo in formato Word. Ci contiamo. Ciao

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di paolo carlizza,

Grazie per avermi dato la possibilita' di dare un contributo al Vs. ottimo portale.

Certo la stesura e' stata fatta un po' frettolosamente e avrebbe potuto essere meglio curata e particolarizzata, magari corredandola di figure e diagrammi indicativi.

Ma il mio intento era quello di informare gli appassionati di questa nuova disciplina, "la sicurezza o safety", che sta diventando veramente importante nelle aziende italiane e di tutto il mondo.

Vi chiedo di permettermi ogni tanto di commentare qualche problema e di inviare all'occasione in maniera opportuna degli articoli esplicativi, che derivano anche dalla mia piccola esperienza di quindici anni nella sicurezza aziendale.

Ancora grazie.

Paolo Carlizza.

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di paolo carlizza,

Sarebbe interessante oltre al diagramma di pericolosita' della corrente verso il corpo umano, descrivere le varie cause, per cui il corpo umano subisce dei danni.

In effetti si puo' dire, in breve, che una cellula a contatto con liquidi interstiziali, popolati di ioni Na+ e K+ possiede un potenziale di riposo di -70 mV , rispetto all'esterno ed il suo comportamento e' simile al parallelo di una resistenza R con un condensatore C, alimentati da un generatore di tensione V= -70 mV, in quanto gli ioni K+ sono piu' capaci di entrare nella cellula rispetto a quelli Na+, determinandosi una differenza di potenziale.

Quando una tensione esterna di polarita' opposta  ( si genera anche una corrente ) entra nel sistema delle cellule, queste cominciano ad eccitarsi ed a subire variazioni rispetto al loro stato iniziale.

Una tensione alternata af requenza piu' alta e' meno pericolosa di una a tensione piu' basso in quanto la durata degli impulsi e' minore e quindi per avere un'energia sufficiente ad eccitare la cellula lo stimolo elettrico deve avere un'intensita' piu' alta;anche perche' la maggior parte delle volte la corrente scorre a livello della pelle ( effetto pelle ).

La corrente continua e' meno pericolosa dell'alternata, in quanto ha bisogno di valori piu' alti di ampiezza, rispetto all'alternata per stimolare le cellule: in questo caso avviene infatti, un processo di accomodamento in cui le cellule stesse si abituano allo stimolo, che e' continuo e ritornano ad uno stato di riposo.Per questo, le cellule, per eccitarsi di nuovo, hanno bisogno di intensita' via via maggiori.

I danni che la corrente produce a livello macroscopico sull'organismo umano sono generalmente:

- azioni su vasi sanguigni e cellule nervose

-alterazioni sui sistemi cardiaci, nervoso centrale e   cerebrale

-alterazioni sull'apparato visivo e sull'epidermide

Quindi, le reazioni degli organi, al passaggio di una corrente pericolosa sono:

-tetanizzazione o contrazione muscolare, anche  con disturbi respiratori ed  sfissia ( contrazione polmonare )

- fibrillazione ventricolare, che s'instaura per sovrapposizione della corrente esterna alla corrente biologica, che comanda le pulsazioni del cuore. La fibrillazione s'instaura quando la sollecitazione esterna avviene negli istanti temporali in cui le correnti biologiche sono piu' instabili. Per questo, la sovrapposizione delle correnti provoca una corrente dall'andamento caotico che fa fibrillare il cuore, che pulsa ad un ritmo molto irregolare.

- effetto joule, causato dalla resistenza dei tessuti del corpo umano e quindi per questo sorgono ustioni piu' o meno pericolose, a seconda dell'intensita' dello stimolo ed altri fattori.

La pericolosita' dela corrente elettrica dipende anche dal percorso che essa fa nel corpo umano: quello piu' pericoloso e' totace-mano sinistra, quello meno pericoloso e' mano destra - dorso.In questo caso e' tarato un parametro detto fattore di percorso F, riferito al percorso mano sinistra-piedi, dove esso e' pari ad 1.

L'oppposizione alla corrente del corpo umano e' data dalla sua resistenza durante il percorso di corrente ed essa  dipende:

- dal percorso, dallo stato della pelle, dalla superficie di contatto e dalla pressione del contatto.

Il corpo umano in generale, si comporta circuitalmente come:

una capacita' Cp dovuta alla pelle ed una resistenza Rp in parallelo dovuta ai pori della pelle.;in serie a queste e' posta una resistenza Ri o resistenza interna del corpo umano.

La resistenza del corpo umano varia in relazione alle condizioni fisiologiche del corpo umano (si pensi che essa varia anche dopo un periodo di concentrazione mentale).

Cordiali saluti.

 

Paolo Carlizza.

P.S.:

Per maggiori dettagli vi sono ottimi libri sulla sicurezza elettrica come:

G. Figini & A. Liberatore. Sicurezza degli impianti elettrici. Ed. Hoepli.

G.P.P. Hyeraci, A. Liberatore, A. Reatti - Elettricita' e sicurezza - Ed. Hoepli.

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