Dal primo novembre 2013, la nona edizione della Norma CEI 11-1 va definitivamente in pensione; sarà esclusivamente in vigore la nuova coppia di Norme:
CEI EN 61936-1 (Classificazione CEI 99-2): impianti elettrici con tensione superiore a 1 kV in corrente alternata;
CEI EN 50522 (Classificazione CEI 99-3): Messa a terra degli impianti elettrici a tensione superiore a 1 kV in corrente alternata.
Entrambe pubblicate nell’aprile 2011, hanno vissuto due anni e mezzo nell’ombra della 11-1.
Ora quest’ultima è definitivamente abrogata. In questo articolo vediamo cosa cambia, non senza difficoltà, in quanto le due Norme condividono parte dei contenuti (un esempio: la tabella 2 della Norma CEI EN 61936-1 sui requisiti per l’interconnessione dell’impianto di terra di una linea BT uscente da una cabina è presente anche nella Norma CEI EN 50522, come tabella 5).
Cliccando sulle immagini si apriranno le equivalenti in alta risoluzioni, utili da stampare per una più facile consultazione.
La prima segnalazione riguarda alcune novità per quanto concerne la terminologia. I nuovi termini sono descritti nella figura 1 a pagina 13 della Norma CEI EN 50522. Ad esempio la tensione totale di terra UE = RE * IE nel testo è denominata EPR (Earth Potential Rise – “Innalzamento del potenziale di terra”);
Le tensioni di contatto e di passo a vuoto diventano rispettivamente UVT e UVS (nella Norma CEI 11-1 erano UST e USS);
La “F di guasto (Fault)” nell’indicazione della durata del guasto a terra perde la maiuscola, da tF a tf…
Per maggiore comodità in figura 1 indichiamo tutti i termini nuovi, confrontati con quelli della “vecchia” CEI 11-1.
Figura 1 – Nuovi termini (in verde) introdotti dalle Norme CEI EN 61936-1 e 50522.
Tensione di contatto ammissibile
Piccole modifiche alla curva delle tensioni di contatto ammissibili UTp. Come si può vedere in figura 2, a differenza della curva della 11-1, la nuova curva considera durate del guasto inferiori a 0,05 secondi ed il suo valore asintotico per tempi maggiori di 10 secondi aumenta a 80 V (prima erano 75 V). La nuova Norma considera infatti quattro diversi fattori di percorso (mano sn – piedi, mano dx – piedi, mano – mano, mani – piedi) e quindi i relativi diversi valori della resistenza del corpo umano risultante. Il valore risultante per la tensione di contatto ammissibile è la media pesata dei quattro casi.
I valori della massima tensione di contatto ammissibile sono difficilmente individuabili dalla figura 4 “Tensione di contatto ammissibile” presente a pagina 26 della Norma CEI EN 50552 (99-3), per cui in Tabella 1 abbiamo riportato i valori caratteristici.
Figura 2 – Confronto tra vecchia curva (blu) e nuova curva (rosso).
Impianto di terra globale
La spinosa questione della terra globale diventa ancora più spinosa! Non è più infatti solo il Distributore a poter dichiarare un impianto di terra globale. La definizione di impianto di terra globale si basa sul fatto che su un’area non vi siano o quasi differenze di potenziale “Impianto di terra realizzato con l’interconnessione di più impianti di terra singoli che assicura, data la vicinanza degli impianti stessi, l’assenza di tensioni di contatto pericolose”. Per identificare tali aree non vi sono esempi o algoritmi mirati.
Secondo la nuova Norma CEI 99-3 (allegato o informativo) in generale:
– può essere d’aiuto una resistenza di superficie bassa, ma essa non costituisce una garanzia. D’altra parte le Norme non stabiliscono alcun requisito minimo basato sulla resistenza. Tuttavia, anche negli impianti con resistività del terreno elevate, i requisiti di sicurezza possono essere pienamente soddisfatti grazie all’incremento delle resistenze aggiuntive e adeguato controllo del gradiente;
– un livello basso di corrente di guasto è d’aiuto se è limitata la tensione totale di terra;
– un adeguato fattore di riduzione di cavi schermati o di funi di guardia distribuisce la corrente di guasto in modo tale da limitare la tensione totale di terra;
– tempi brevi di durata del guasto aumentano le tensioni ammissibili di contatto e di conseguenza sono più piccole le differenze riferite ai limiti ammissibili.
Vi sono diversi provvedimenti disponibili per raggiungere i requisiti di sicurezza. Sono state considerate condizioni relative a specifici provvedimenti per determinate aree locali. La verifica può essere fatta con metodi tipici basati su misure o calcoli. Casi tipici dove esista un impianto di terra globale possono essere:
– cabine con intorno edifici con dispersori di fondazione e impianti di terra interconnessi, ad esempio da schermi di cavo o conduttori di terra di protezione di bassa tensione;
– cabine alimentanti centri di città o aree ad alta densità di insediamenti;
– cabine alimentanti aree suburbane con alta presenza di dispersori interconnessi con
– conduttori di terra di protezione di impianti di bassa tensione;
– cabine con un certo numero di cabine vicine;
– cabine con in uscita un certo numero di dispersori di una certa lunghezza;
– cabine connesse con cavi con effetto di dispersori;
– cabine alimentanti aree industriali estese;
– cabine che fanno parte di impianti con messa a terra multipla del conduttore di neutro in alta tensione.
Il concetto di impianto di terra globale secondo la Norma CEI 99-3 può essere esteso anche a “aree industriali con diffusi impianti di terra”: “L’esistenza di un impianto di terra globale può essere determinato con misure a campione o con sistemi tipici di calcolo. Esempi tipici di impianti di terra globali si trovano nei centri città, in aree urbane o industriali con diffusi impianti di terra di bassa e alta tensione (nota 2 all’art.: 3.4.19 impianto di terra globale)”, “All’interno delle aree degli impianti di terra globali, non è necessario verificare la resistenza di terra o la tensione totale di terra, in quanto è considerata sufficiente la documentazione di progetto dellimpianto di terra (allegato M normativo)”: In bocca al lupo a chi si assumerà una simile responsabilità!
Addio tensioni di passo
La Norma CEI 11-1 indicava come limite per le tensioni di passo tre volte il limite per le tensioni di contatto. Negli impianti in media tensione le tensioni di passo non hanno mai rappresentato un vero problema, raramente in impianti alimentati in alta tensione. La Norma CEI EN 50522 non considera più le tensioni di passo, ritenendo sufficiente ai fini della sicurezza, mantenere le tensioni di contatto entro i limiti.
Tabella 1 – Valori della massima tensione ammissibile in relazione alla durata del guasto (i dati riportati in tabella non hanno carattere di ufficialità che è proprio -ovviamente- solo delle norme CEI). I valori in rosso più stringenti rispetto alla vecchia norma, i valori in verde meno.
Impianti di terra uniti o separati?
Se le tensioni di contatto per quanto riguarda il guasto sulla rete MT non rientrano nei limiti ammessi dalla tabella 2 della Norma CEI EN 50522 (tabella 1) gli impianti di terra di Distributore e Utente devono essere separati. La zona di media tensione deve essere quindi separata da quella di bassa, trasformando il sistema in un TT, per garantire che nell’impianto di bassa tensione non si possano verificare pericoli per le persone o per le apparecchiature elettriche.
Tabella 2 – limiti di tensione di contatto UTP che non devono essere superati per poter collegare il neutro alla terra di cabina: UE deve essere inferiore o uguale a F•UTP dove F è un coefficiente che varia da 1 a 5 in funzione del numero di volte che il conduttore PEN è collegato a terra lungo la rete di distribuzione.
Tabella 3 – Condizioni per l’adozione dei provvedimenti M per assicurare tensioni di contatto UTP ammissibili
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