SICUREZZA ELETTRICA GLI EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA SUL

  • Slides: 19
Download presentation
SICUREZZA ELETTRICA

SICUREZZA ELETTRICA

GLI EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA SUL CORPO UMANO n n n Il cervello guida

GLI EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA SUL CORPO UMANO n n n Il cervello guida la distribuzione ed il dosaggio degli impulsi dei vari organi; se a queste correnti fisiologiche interne si sommano delle correnti elettriche esterne, nel corpo umano si ha l’alterazione di alcune funzioni vitali Tali effetti si manifestano con l’elettrocuzione, ossia con il contatto del nostro corpo con sorgenti di energia elettrica. IMPORTANTE: L’elettrocuzione è effetto della corrente circolante attraverso il corpo e non della tensione applicata, anche se la corrente dipende, attraverso la resistenza del corpo, dal valore della tensione.

Contatto diretto L’elettrocuzione può avvenire per: n Contatto Diretto: Si ha quando si toccano

Contatto diretto L’elettrocuzione può avvenire per: n Contatto Diretto: Si ha quando si toccano parti che normalmente sono sotto tensione, come ad es. il contatto tra due conduttori di diversa polarità, o il contatto tra un conduttore di fase e la terra

Contatto indiretto n Contatto Indiretto: Si ha quando si toccano parti che normalmente non

Contatto indiretto n Contatto Indiretto: Si ha quando si toccano parti che normalmente non sono in tensione, come ad esempio il contatto con parti metalliche a causa di un guasto nell’isolamento dei conduttori, hanno assunto un valore del potenziale diverso da quello di terra, o per scarica elettrica, quando, non avendo toccato nessuna parte in tensione, si verifica una scarica a causa della diminuzione della distanza di isolamento in condizioni particolari quali umidità, effetto punta etc.

Effetti principali prodotti dalla corrente elettrica sul corpo umano n n n Tetanizzazione: Al

Effetti principali prodotti dalla corrente elettrica sul corpo umano n n n Tetanizzazione: Al passaggio di una corrente le fibre muscolari si contraggono involontariamente e si ha una parziale paralisi delle parti attraversate dalla corrente; Corrente di Rilascio: Il valore massimo di corrente per il quale il soggetto riesce ancora a staccarsi dalla parte in tensione. Dipende da molti fattori ed, in generale, diminuisce al diminuire del peso; Arresto della respirazione: E’ diretta conseguenza della tetanizzazione dei muscoli addetti ala respirazione o della paralisi dei centri nervosi che comandano detti muscoli;

Effetti principali prodotti dalla corrente elettrica sul corpo umano n n n Fibrillazione cardiaca:

Effetti principali prodotti dalla corrente elettrica sul corpo umano n n n Fibrillazione cardiaca: Consiste in una contrazione disordinata delle fibre muscolari del cuore; Arresto del cuore: Si ha quando il soggetto colpito è sottoposto ad elevate intensità di corrente, superiori a 500 m. A. Se il contatto è di brevissima durata, a volte, il cuore può riprendere a battere spontaneamente; Ustioni: Sono lesioni che interessano infortunati sottoposti ad elevati valori di corrente che non interessano parti immediatamente vitali. Si manifestano, in particolare, nei punti di ingresso e di uscita della corrente

Limiti di pericolosità della corrente elettrica I principali fattori che influenzano la pericolosità della

Limiti di pericolosità della corrente elettrica I principali fattori che influenzano la pericolosità della corrente elettrica sono: n Percorso della corrente attraverso il corpo: Risultano particolarmente pericolosi i contatti che interessano la regione cardiaca o parti del sistema nervoso; n Condizioni fisiche del soggetto colpito; n Intensità della corrente e durata del contatto: La corrente continua ha una soglia di pericolosità superiore a quella della corrente alternata a frequenza industriale. Essa determina un senso di calore (effetto Joule) e se applicata per tempi lunghi determina effetti elettrolitici nel sangue che portanoi ad embolie gassose.

Limiti di pericolosità della corrente elettrica Tuttavia, in corrente continua, il pericolo è tanto

Limiti di pericolosità della corrente elettrica Tuttavia, in corrente continua, il pericolo è tanto maggiore, quanto più rapido è lo stabilirsi della corrente. Il valore limite di sicurezza è di 100 m. A. In corrente alternata i valori divengono pericolosi tra 10 e 50 m. A. La corrente massima di rilascio è di 10 m. A per le donne e di 26 m. A per gli uomini. Per valori superiori a 500 m. A decresce la probabilità di fibrillazione, aumentando invece la probabilità di morte per paralisi dei centri nervosi e per effetti secondari.

Nel diagramma sono riportate le zone degli effetti della corrente alternata a 50/60 Hz

Nel diagramma sono riportate le zone degli effetti della corrente alternata a 50/60 Hz sugli adulti: • Zona 1: abitualmente nessuna reazione; • Zona 2: abitualmente nessun effetto fisiologico pericoloso; • Zona 3: abitualmente nessun danno organico. Probabilità di contrazioni muscolari e disturbi reversibili nella conduzione degli impulsi del cuore, compresi arresto cardiaco provvisorio senza fibrillazione ventricolare; • Zona 4: In aggiunta agli effetti della zona 3, aumenta del 50% sino alla curva C 3, ed oltre il 50% superando la curva C 3.

Altri fattori di pericolosità Forma d’onda della corrente: Nella maggior parte dei casi di

Altri fattori di pericolosità Forma d’onda della corrente: Nella maggior parte dei casi di elettrocuzione è dovuta a correnti sinusoidali; n Frequenza: Con il suo aumentare, il grado di pericolosità della corrente diminuisce ma, vantaggi apprezzabili in termini di sicurezza, si hanno solo per valori elevati di frequenza > 100000 Hz. Aumentando di molto la frequenza, interviene anche per il corpo umano l’effetto pelle, grazie al quale la corrente tende a percorrere solo la parte sterna del corpo evitando gli organi vitali n

Resistenza elettrica del corpo umano La resistenza del corpo umano è particolarmente concentrata sull’epidermide

Resistenza elettrica del corpo umano La resistenza del corpo umano è particolarmente concentrata sull’epidermide in quanto le parti interne, per la loro costituzione hanno una bassissima resistenza. La resistenza dell’epidermide dipende da: n Ispessimento n Uniformità n Condizioni di umidità n Estensione del contatto

Resistenza elettrica del corpo umano I valori misurati variano da alcune centinaia di Ohm

Resistenza elettrica del corpo umano I valori misurati variano da alcune centinaia di Ohm a diversi k. Ohm. Si passa da valori di 100 Ohm tra tempia e di 500 Ohm tra mani bagnate a valori di 50000 Ohm tra mani e piedi di operai addetti a lavori manuali ed abituati a camminare scalzi. La resistenza del corpo umano, inoltre, diminuisce all’aumentare della tensione applicata. A fianco viene riportato il grafico che esprime la correlazione tra la resistenza del corpo umano e la tensione di contatto, in funzione dello stato della pelle. Convenzionalmente si sono stabiliti i seguenti valori: n In ambienti molto umidi o bagnati R(persona) < 3000 Ω n In ambienti aventi caratteristiche fisiche normali R(persona) > 3000 Ω. Pertanto, mediamente il valore di resistenza cui si fa riferimento per il corpo umano, è di 3000 Ω.

Protezioni contro i contatti diretti e indiretti. Normativa di riferimento: Norme CEI 64. 8.

Protezioni contro i contatti diretti e indiretti. Normativa di riferimento: Norme CEI 64. 8. Le protezioni contro i contatti diretti si distinguono in: n Protezioni totali: Riguardano impianti accessibili a persone non addestrate, ossia impianti in luoghi ordinari. Tra questi abbiamo: 1. L’isolamento, che per isolare le parti attive deve possedere i seguenti requisiti: n Deve ricoprire completamente le parti attive n Deve essere asportabile solo mediante rottura n Deve resistere a tutte le sollecitazioni di carattere meccanico, idraulico e termico alle quali può essere soggetto durante l’uso. 2. Gli involucri: si adottano per tutte quelle parti attive che devono essere accessibili per eventuali riparazioni e garantiscono protezione in tutte le direzioni; 3. Le Barriere, se la protezione deve aversi solo nella direzione normale di accesso.

Protezioni contro i contatti diretti e indiretti. Protezioni Parziali: si ottengono mediante ostacoli o

Protezioni contro i contatti diretti e indiretti. Protezioni Parziali: si ottengono mediante ostacoli o distanziamento n n Gli ostacoli impediscono l’avvicinamento accidentale ed il contato della persona con le parti attive dell’impianto sotto tensione. Il distanziamento impedisce che parti del’impianto aventi tensione differente siano accessibili contemporaneamente

L’Interruttore Differenziale In base alla legge 46/90 gli impianti elettrici, sia nuovi che esistenti,

L’Interruttore Differenziale In base alla legge 46/90 gli impianti elettrici, sia nuovi che esistenti, devono essere dotati di impianti di messa a terra e di interruttori differenziali ad elevata sensibilità. Per interruttori differenziali si intendono quelli aventi una corrente nominale differenziale non superiore a 1 A. L’interruttore differenziale è un dispositivo sensibile alle correnti verso terra e comunque alle correnti che possono essere disperse verso terra per mancanza di isolamento da: n Conduttori n Apparecchi utilizzatori n Persone che accidentalmente possono venire in contatto sia direttamente che indirettamente con parti in tensione.

L’interruttore differenziale E’ costituito da un nucleo magnetico sul quale sono realizzati 3 avvolgimenti.

L’interruttore differenziale E’ costituito da un nucleo magnetico sul quale sono realizzati 3 avvolgimenti. Due di essi (A 1 e A 2) sono uguali come numero di spire e sezione del conduttore e vengono collegati rispettivamente al conduttore di fase e di neutro e, quando l’utilizzatore è in funzione, vengono percorsi dalle correnti I 1 e I 2. Il terzo avvolgimento è realizzato con un conduttore di sezione minore ma con un maggior numero di spire: esso alimenta una bobina B che in caso di guasto comanda l’apertura dei contatti C.

L’interruttore differenziale In Condizioni di funzionamento normali i conduttori di fase e di neutro

L’interruttore differenziale In Condizioni di funzionamento normali i conduttori di fase e di neutro sono percorsi da correnti uguali e pertanto I 1=I 2. Tali correnti producono nei due avvolgimenti A 1 e A 2 due flussi uguali e contrari. In tali condizioni, il nucleo magnetico è percorso da un flusso complessivo nullo e sull’avvolgimento E non si produce nessuna forza elettromotrice. In caso di guasto, poiché parte della corrente si scarica a terra, si ha che I 1 ed I 2 avranno tra loro valori differenti e di conseguenza diversi saranno anche i flussi prodotti nei due avvolgimenti A 1 e A 2. Il terzo avvolgimento viene pertanto attraversato da un flusso differenziale proporzionale alla differenza tra le due correnti e quindi su di esso si induce una forza elettromotrice E. Se E è sufficientemente elevata, agisce sulla bobina del dispositivo automatico e lo apre togliendo alimentazione al carico. Il valore ΔI che fa intervenire l’interruttore differenziale si chiama corrente differenziale nominale e il valore per i più comuni interruttori vale 30 m. A.

Protezioni contro i contatti indiretti 1 Tali protezioni possono essere realizzate: n Senza interruzione

Protezioni contro i contatti indiretti 1 Tali protezioni possono essere realizzate: n Senza interruzione automatica del circuito, tra cui annoveriamo: 1. Impiego di componenti con doppio isolamento 2. Locali isolanti 3. Separazione elettrica 4. Locali resi equipotenziali.

Protezione contro i contatti indiretti 2 Si definisce Massa una parte conduttrice, facente parte

Protezione contro i contatti indiretti 2 Si definisce Massa una parte conduttrice, facente parte dell’impianto elettrico o di un apparecchio utilizzatore, che non è in tensione in condizioni ordinarie di isolamento, ma che può andare in tensione in caso di rottura dell’isolamento principale. Si definisce massa estranea una parte conduttrice non facente parte dell’impianto elettrico, suscettibile di introdurre il potenziale di terra. Sulla base di queste definizioni, è possibile affermare che la protezione dei contatti indiretti mediante interruzione automatica del circuito si basa sul collegamento a terra di tutte le masse estranee presenti nell’ambito dell’impianto. Collegare a terra le masse estranee significa far si che esse assumano un potenziale, per quanto possibile, uguale a quello della terra. Ciò si ottiene collegando un conduttore di forma e dimensione opportuna ad un corpo metallico detto dispersore posto in intimo contatto con il terreno. Il coordinamento dlle protezioni installate a monte dell’impianto elettrico con l’impianto di terra si realizza quando il valore della resistenza di terra soddisfa la relazione: Rt<50/Ia dove Rt è la somma delle resistenze del dispersore e dei conduttori di protezione delle masse e Ia è la corrente che provoca il funzionamento automatico del dispositivo di protezione.