Strutture agricole e zootecniche

Strutture agricole e zootecniche
di Gianluigi Saveri
1. Condizioni ambientali e tipologia degli impianti
1.1 Classificazione e norme di riferimento
Le norme 64-8 evidenziano l’importanza di considerare le condizioni ambientali nella progettazione e nella
scelta dei componenti dell’impianto elettrico. Gli impianti e i componenti devono essere in grado di resistere
alle sollecitazioni elettriche, meccaniche, climatiche ed ambientali nel punto di installazione. In
considerazione di questo le norme 64-8/7 classificano le strutture agricole e zootecniche come ambienti
particolari che richiedono provvedimenti supplementari per la sicurezza. Si tratta infatti di ambienti con
presenza di animali, spesso umidi e bagnati, con presenza di polveri e spruzzi di liquidi, con sollecitazioni
meccaniche pesanti e a volte con rischio d’incendio accresciuto dalla presenza di notevoli quantità di
sostanze combustibili. La presenza di polvere, tipica di particolari processi lavorativi, potrebbe inoltre
determinarne la classificazione come luoghi con pericolo di esplosione. La Norma 64-8/7 si applica anche a
tutti i luoghi esterni o interni destinati alle lavorazioni o al deposito di prodotti agricoli con esclusione, anche
se facenti parte dell’azienda, dei locali ad uso civile che non contengono prodotti agricoli o animali
(abitazioni, uffici, ecc..).
1.2 Servizi tipici
Gli impianti più comuni nelle attività agricole e zootecniche alimentano servizi per la movimentazione dei
prodotti (nastri trasportatori, montacarichi, ecc.), il sollevamento di acqua dai pozzi (pompe), il
funzionamento di macchine per la lavorazione dei prodotti (sgranatura, vinificazione, macinatura, ecc..), il
funzionamento degli impianti di distribuzione di mangimi e foraggi e di mungitura nelle stalle, ecc... Le
aziende moderne sono ormai quasi tutte altamente automatizzate per mezzo di sofisticati controlli elettronici
e richiedono impianti sempre più complessi e nello stesso tempo affidabili e sicuri.
2. Prescrizioni per la sicurezza
2.1 Protezione dai contatti diretti
Oltre ai normali sistemi di protezione (isolamento, involucri e barriere ecc..) l’interruttore differenziale costituisce un
mezzo idoneo alla protezione addizionale contro i contatti diretti ed è per questo particolarmente
raccomandato per la protezione degli utilizzatori e dei circuiti terminali. Si consiglia l’impiego di interruttori
differenziali con la Idn più bassa possibile applicando le protezioni in modo da non pregiudicarne il corretto
funzionamento con interventi intempestivi. La Idn non dovrebbe comunque essere superiore a 30 mA,
prescrizione obbligatoria per le prese a spina di qualsiasi tipo.
1
Fig.2.1 - Le prese a spina devono essere protette con interruttore differenziale con Idn non superiore a 0,03A
Ove è utilizzata per la protezione dai contatti diretti la bassissima tensione di sicurezza (SELV), la protezione
deve essere assicurata utilizzando circuiti ed utilizzatori aventi le parti attive protette con isolamento
inamovibile atto a sopportare almeno la tensione di prova di 500V oppure con involucri e barriere aventi
grado di protezione non inferiore a IPXXB.
2.2 Protezione dai contatti indiretti
Gli impianti elettrici delle attività agricole e zootecniche hanno raggiunto livelli di complessità tali da
comportare talvolta un impegno di potenza ragguardevole. La consistenza degli impianti e a volte la
presenza di animali impongono alcuni provvedimenti aggiuntivi rispetto a quelli ordinari. Negli impianti degli
ambienti ordinari, alimentati in bassa tensione dall’Ente Distributore (sistemi TT), la tensione di contatto
limite convenzionale UL (tensione di contatto in caso di guasto verso terra) per l’applicazione della misura di
protezione contro i contatti indiretti a mezzo di interruzione automatica del circuito è stabilita in 50 V. Nei
luoghi di ricovero degli animali le particolari condizioni ambientali impongono invece una UL non superiore a
25 V. Deve per tanto essere verificata la relazione:
da cui si ha:
Fig. 2.2 - Nei luoghi con presenza di animali la tensione di contatto convenzionale limite UL è di 25 V
2
Dove RA è la resistenza di terra e IA è la corrente in ampere che provoca l’intervento del dispositivo di
protezione ( la Idn se si impiega un interruttore differenziale).
Se gli impianti sono alimentati tramite cabina di trasformazione di proprietà dell’utente il sistema di
distribuzione è solitamente TN-S. La tensione totale di terra assume valori variabili in funzione del punto in
cui si verifica il guasto. In caso di guasto il circuito deve essere interrotto in tempi non superiori a quelli
previsti rispettando la seguente relazione:
Dove U0 è la tensione nominale in valore efficace tra fase e neutro in volt dell’impianto dal lato bassa
tensione, Zs è l’impedenza totale in ohm dell’anello di guasto che comprende il trasformatore il conduttore di
fase e quello di protezione tra il punto di guasto e il trasformatore e IA la corrente in ampere che provoca
l’intervento del dispositivo di protezione entro il tempo di 0,2 s con una U0 di 230V (0,4 s negli ambienti
ordinari, 5 s, a particolari condizioni, per i circuiti di distribuzione). Ottenere questi tempi di intervento è
ovviamente sempre possibile utilizzando un interruttore differenziale che in caso di guasto franco a terra
apre il circuito in tempi non superiori a 0,04 s. Le tensioni di contatto devono essere mantenute a valori
trascurabili mediante la realizzazione di collegamenti equipotenziali supplementari tra le masse e le masse
estranee che possono essere toccate. Particolare attenzione si richiede nel limitare le tensioni di passo alle
quali gli animali sono particolarmente sensibili collegando al collettore di terra le griglie metalliche
elettrosaldate che vengono comunemente posate sotto il pavimento in calcestruzzo dei luoghi di ricovero
degli animali (fig. 2.3).
Fig. 2.3 - Esempio di equipotenzialità in una stalla
3
1 – Conduttore di terra, 2 – Impianto parafulmine, 3 – Dispersore ad anello, 4 - Tamponamenti in lamiera,
5 – Impianto di smaltimento concime, 6 – Equipotenzialità griglia elettrosaldata, 7 – Rastrelliera,
8 – Abbeveratoio e tubazioni, 9- Impianto alimentazione, 10 – Impianto mungitura, 11- Strutture metalliche
2.3 Protezione contro l’incendio
Per la protezione contro gli incendi vige la necessità di installare almeno un interruttore differenziale con Idn
non superiore a 0,5 A. Tutti i componenti che nel funzionamento ordinario possono produrre archi, scintille o
punti caldi, devono avere involucri con grado di protezione non inferiore a IPX4 (in pratica IP44). Questa
disposizione non si applica se i componenti sono installati su o dentro strutture non combustibili o se di tipo
mobile (ad esempio computer). Gli apparecchi per il riscaldamento devono essere tenuti a distanza di
sicurezza dagli animali ed essere installati in modo sicuro per evitare rischi d’incendio e scottature agli animali
stessi (distanza dagli animali di almeno 0,5 m). Nel caso di classificazione come “ luogo a maggior rischio in caso
d’incendio”, si deve far riferimento alla sezione 751 della 64-8 ponendo particolare attenzione ai problemi legati
all’evacuazione degli animali.
2.4 Protezione contro le influenze dell’ambiente
La responsabilità di scegliere il grado di protezione dalle influenze ambientali è di pertinenza del progettista che, per
effettuare una scelta corretta, deve tener conto delle seguenti indicazioni:
-
ambiente polveroso ed esposto alle intemperie, almeno IP55;
-
ambiente esposto agli spruzzi d’acqua e alla pioggia, almeno IP44;
-
ambiente in cui si effettuano lavaggi con getti d’acqua, almeno IP55;
-
ambiente con pericolo d’incendio, almeno IP44 per i componenti che producono archi, scintille o punti caldi;
-
ambiente con pericolo di esplosione per la presenza di polveri non conduttrici, almeno IP44.
Da considerare anche il grado di inquinamento che tiene conto delle distanze di isolamento in aria e superficiali degli
apparecchi. Tipici degli ambienti ad uso agricolo sono il grado 3, caratteristico degli ambienti non esposti direttamente
alle intemperie, e il grado 4, caratteristico dei luoghi all’aperto esposti a polvere conduttrice, pioggia e neve. Nella scelta
dei componenti si può far riferimento a quelli destinati ad uso industriale, che normalmente sono costruiti per sopportare
un grado di inquinamento 3, che possono essere ricondotti ad un uso per ambienti con grado di inquinamento 4
prevedendo involucri protettivi contro l’ingresso di polvere (IP55). Anche la protezione contro gli urti risulta
particolarmente importante in questi ambienti dove si suggerisce un grado IK non inferiore a 0,8 per gli ambienti agricoli
in genere e 0,9 per quelli che ospitano animali. In ogni caso è bene, negli ambienti in cui sono ricoverati grossi animali,
prevedere l’istallazione dei componenti nella parte alta dei locali per impedirne il danneggiamento da parte degli animali
stessi.
3. Dispositivi di sezionamento e comando
Gli apparecchi di comando e in particolare quelli con funzione di arresto d’emergenza devono essere installati in
posizioni non accessibili agli animali e nello stesso tempo facilmente raggiungibili dagli operatori anche in caso di
panico degli animali stessi.
4. Altri componenti elettrici
Le recinzioni elettriche non devono essere posate parallelamente a linee elettriche onde evitare che correnti di
induzione possano stabilire tensioni pericolose.
4
5. Impianto di illuminazione
L'impianto di illuminazione deve garantire, a seconda del luogo di installazione, livelli di illuminamento e di comfort visivi
sufficienti. Indicativamente si possono consigliare i seguenti valori:
TIPO DI LOCALE
Postazioni ricovero bovini
Fossa di mungitura
Corsia di foraggiamento
Servizi
ILLUMINAMENTO
MEDIO DI
ESERCIZIO ( lx )
150
250
100
100
TEMPERATURA DI
COLORE
INDICE DI RESA
CROMATICA
4000
4000
4000
4000
85
85
85
85
Tabella 5.1 - Livelli di illuminamento e comfort visisvo
In alcuni casi (grandi allevamenti, sala mungitura, ecc..) potrebbe essere necessario prevedere un impianto di
illuminazione di sicurezza che può essere indifferentemente sia di tipo centralizzato sia del tipo con apparecchi
autonomi.
5