È iniziata la primavera e con essa iniziano le piogge e fanno la prima comparsa i temporali che poi avranno il loro culmine nella stagione...
È iniziata la primavera e con essa iniziano le piogge e fanno la prima comparsa i temporali che poi avranno il loro culmine nella stagione estiva.
Chi di noi può dire di non essere mai rimasto affascinato dalla potenza di un fulmine?
Fin dall’antichità i lampi e i tuoni sono stati visti dagli uomini con paura e rispetto credendoli fenomeni direttamente dipendenti dagli dei.
Eppure, un fulmine altro non è che il fenomeno visibile della differenza di potenziale che si forma tra una nuvola e la terra e rappresenta il momento di scarica al suolo dell’enorme energia che si è formata.
Dall’invenzione del parafulmine da parte di Benjamin Franklin, tutte le costruzioni elevate, come torri e campanili, ne sono dotate, proprio per creare una via privilegiata alla scarica elettrica che si va a dissolvere nel terreno ed evitare danni a costruzioni o a persone e animali.
Allora, se consideriamo tanto importante e pericoloso questo fenomeno, come mai nella progettazione ed esecuzione di un impianto realizzato in luoghi con atmosfera potenzialmente esplosiva, molto spesso all’impianto di terra non viene data l’importanza che invece riveste per la sicurezza?
Negli impianti elettrici in luoghi con pericolo di esplosione, l’impianto di terra assume una particolare rilevanza, che va ben oltre la normale protezione richiesta ad esempio per un impianto civile o industriale. In questi ultimi, infatti, risulta sufficiente prevedere la protezione delle persone che operano sull’impianto delle tensioni di contatto.
Un impianto di terra ordinario non è, quindi, sufficiente a garantire la protezione totale da sovratemperature, archi o scintille che potrebbero invece innescare l’atmosfera esplosiva.
Negli ultimi anni sono state redatte numerose norme per la protezione da scariche atmosferiche alle quali fare riferimento. In particolare la serie EN 62305 (serie CEI 81-10)
Nella progettazione di un impianto di terra nei luoghi di pericolo per la presenza di atmosfera esplosiva, è necessario adottare misure di sicurezza per prevenire:
• guasti elettrici verso terra;
• accumulo di cariche elettrostatiche;
• scariche atmosferiche;
• sovratensioni prodotte da condutture protette catodicamente.
In un impianto di tipo antideflagrante devono essere collegate a terra tutte le parti metalliche normalmente in tensione, comprese quelle praticamente inaccessibili, poiché, a causa di difetti di isolamenti o conseguentemente a guasti di altre strutture metalliche, è possibile convogliare correnti di guasto ad altre strutture metalliche con il rischio di provocare scintille, archi o sovratensioni pericolose.
Questo vale anche per gli impianti che operano a bassissima tensione di sicurezza, con tensioni di guasto inferiori a 50 V che, pur non essendo ordinariamente considerate masse, devono essere collegate tra loro e terra in equipotenzialità.
Per portare un esempio, il sottosuolo di stabilimenti chimici e petrolchimici, è percorso da un gran numero di tubazioni: queste devono essere tutte connesse alla rete di terra nei punti di intersezione e le connessioni devono essere protette dalle ossidazioni.
Tutti i collegamenti di terra, inoltre, devono fare capo a un unico sistema di dispersione ed il collegamento non deve mai avvenire attraverso conduttori di neutro.
I metodi di protezione contro l’accumulo delle cariche elettrostatiche variano dall’umidificazione e ionizzazione dell’aria al collegamento delle parti metalliche all’impianto di terra, dove si può accumulare elettricità statica. Per quest’ultimo punto è necessario collegare a terra e rendere equipotenziali tutte le masse, le masse estranee e tutte le altre parti metalliche di un impianto posto in zona pericolosa che può essere sede di accumulo di cariche elettrostatiche.
I collegamenti e le giunzioni dovranno essere effettuati con particolare cura in modo da evitare allentamenti pericolosi che possano causare la formazione di scintille o punti caldi.
Ad esempio, la messa a terra delle autobotti va fatta tramite un cavo di messa a terra connesso a una pinza con protezione di tipo Ex “d” al fine di evitare appunto scintille al momento del collegamento della pinza con il connettore di terra.
Tutti gli impianti ove si producono, si lavorano o vengono stoccate sostanze esplosive e infiammabili devono essere protetti contro le scariche atmosferiche. In generale negli impianti con pericolo di esplosione ci si avvale di magliature metalliche, sfruttando il fenomeno della gabbia di Faraday.
Tale sistema di protezione è spesso utilizzato per proteggere dalla corrosione le tubazioni e le strutture interrate di un impianto. Tutte le strutture metalliche eventualmente protette con questo metodo devono essere collegate con l’impianto di terra. Inoltre, devono essere messe a terra anche le strutture metalliche, poste in zona pericolosa, quando sono collegate con strutture protette catodicamente, anche se queste ultime sono situate al di fuori della zona di pericolo. Nella progettazione dell’impianto, pertanto, sarà necessario verificare l’efficienza del sistema ripetendo le misure di resistenza almeno una volta l’anno. Bisognerà prevedere, inoltre, prevedere dispersori separati da quelli adibiti alla protezione degli operatori dalle tensioni di contatto.
Dalle osservazioni rilevate si può evincere chiaramente che un sistema di terra inadeguato può compromettere la sicurezza dell’impianto. Pertanto è necessario stabilire quali siano i limiti di un impianto di terra tradizionale e operare in modo da evitare che un sistema di terra non adeguato possa costituire un rischio.