Tensione di contatto

IL RISCHIO ELETTRICO
NELLA SEZIONE I.N.F.N. di BARI
Servizio di Prevenzione e Protezione
I.N.F.N. Sezione di Bari
Bari; 21/12/2009
relatore:
Cariola Pasquale
Normativa di riferimento
D. Lgs. 81/08 titolo III, capo III
Art: 80 (obblighi del datore di lavoro)
Provvede che apparecchiature ed impianti garantiscano dai rischi di:
contatti elettrici, innesco di esplosioni, fulminazione , sovratensione,
Innesco e propagazione di incendi ed ustioni per sovratemperature
pericolose, archi elettrici e radiazioni
Art: 86 Verifiche
il datore di lavoro provvede affinché gli impianti elettrici e di
protezione, siano periodicamente sottoposte a controllo, il cui esito
deve essere verbalizzato e tenuto a disposizione dell’ autorità di
vigilanza.
Art: 87 sanzioni a carico del datore di lavoro
• Arresto da 2 a 6 mesi
• Ammenda da 750 a 10.000 €.
Lgs. 37/08 ex 46/90
Norme per la sicurezza degli impianti
• Ambito di applicazione.
Tutti gli impianti negli edifici adibiti ad uso civile e negli immobili
adibite ad attività produttive.
• Obbligo per il committente di affidare i lavori di realizzazione
esclusivamente ad imprese abilitate.
• Obblighi per la progettazione da parte di un professionista abilitato
oltre i limiti dimensionali fissati (potenza fornita >6KW o area
>200mq.)
• Obbligo per l’impresa installatrice:
– Avere un responsabile che possieda i requisiti tecnico
professionali fissati
– Rilasciare dichiarazione di conformità dell’impianto.
– Realizzare l’impianto a regola d’arte
Legge 186/68
• Art. 1
Tutti i materiali, le apparecchiature, i macchinari, le
installazioni e gli impianti elettrici ed elettronici devono
essere realizzati e costruiti a regola d'arte.
• Art. 2
I materiali, le apparecchiature, i macchinari, le
installazioni e gli impianti elettrici ed elettronici realizzati
secondo le norme C.E.I. si considerano costruiti a regola
d'arte.
Elettrocuzione
(scossa elettrica)
le condizioni che la determinano
• contatto diretto quando si entra in contatto con una parte attiva
dell’impianto e cioè con conduttori che sono normalmente in
tensione, ad esempio i conduttori di una linea elettrica compreso il
neutro
• contatto indiretto è il contatto di una persona con una massa o con
una parte conduttrice a contatto con una massa durante un guasto
all’isolamento
• Arco elettrico è costituito da una sorgente di calore assai intensa e
concentrata, con emissione di gas e di vapori surriscaldati e tossici,
proiezione di particelle incandescenti, irraggiamento termico e raggi
ultravioletti che si manifestano in caso di guasto o di manovre su
apparecchiature elettriche, ed esempio durante i corto circuiti.
Le grandezze elettriche
La legge di Ohm
Tensione elettrica
V (Volt)
Corrente elettrica
I (Ampère)
=
________________
Resistenza elettrica
Ω (Ohm)
Resistenza elettrica del corpo umano
• dallo stato della pelle
(sudore, abrasioni)
• dal percorso della
corrente (arti, tronco)
• dalla superficie di
contatto
• dalla tensione di contatto
• dalla pressione di
contatto
• dalla durata del contatto
• dalla frequenza
La resistenza varia nella stessa persona al
variare delle condizioni fisiologiche:ad
esempio la resistenza varia
prima,durante e dopo un periodo di
intensa concentrazione mentale!
RS
PRIMA
DURANTE
DOPO
t
Le norme CEI fanno riferimento a valori convenzionali riferiti
ad un campione medio della popolazione
La valutazione della Resistenza elettrica
Rtc (1000 Ω per ambienti ordinari e 200 Ω per ambienti particolari).
Tensione
in Volt
Valori di Rc che non
sono superrati dal 5%
della popolazione
(percorso mani piedi)
25
875
50
725
75
625
100
600
125
562
220
500
700
375
1000
350
Val.
asintotico
325
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
25
50
75
100
125
220
700
1000
val
asint.
Elettrofisiologia
 Il corpo umano è composto di una soluzione
salina conduttrice,
 IL comportamento selettivo
 La pompa metabolica
il potenziale di riposo delle cellule del
sistema nervoso dei mammiferi
è di -70mV;
Circuito elettrico equivalente
della cellula nervosa
Potenziale d’azione
Quando lo stimolo elettrico esterno eccita la cellula, aumenta notevolmente la
permeabilità della membrana agli ioni sodio
Uno stimolo elettrico riesce a eccitare la cellula soltanto se produce
un flusso di corrente la cui intensità e durata sono superiori ad una soglia
che prende il nome di reobase
l'eccitazione avviene soltanto se la durata dello stimolo e l'intensità di corrente
sono al di sopra della curva
Soglia di percezione
Stimoli elettrici che superano la soglia di eccitabilità e che provengono dall’esterno
possono risultare pericolosi e influire sulle funzioni vitali
La pericolosità di questi stimoli può variare a seconda dell’intensità e della natura
della corrente, dalla durata del contatto, dalla frequenza della corrente
dalla costituzione fisica della persona colpita
Correnti a maggior frequenza sono meglio sopportate in quanto la durata dell’impulso
necessario ad eccitare la cellula, è inversamente proporzionale alla frequenza,
(effetto pelle)
Anche la corrente continua è pericolosa ma è necessaria un’intensità
maggiore di quella alternata a 50 Hz a causa del fenomeno di accomodazione
Corrente elettrica e frequenza
Pericolosità della corrente elettrica al variare della frequenza
Effetti dell’elettricità sul corpo
umano
1. Tetanizzazione
2. Arresto della respirazione
3. Fibrillazione ventricolare
4. Ustioni
La Tetanizzazione
La placca neuromuscolare.
La corrente di rilascio mediamente é compresa tra i
10mA e i 15mA per una corrente di 50Hz.
correnti molto elevate non producono solitamente la
tetanizzazione
Arresto della respirazione
 La respirazione
 Ciclo respiratorio 12-14 volte al minuto
 Muscoli intercostali e diaframma
 Contrazione incontrollabile dei muscoli al
passaggio della corrente
Fibrillazione Cardiaca
 Ciclo cardiaco 60/100 pulsazioni al minuto (sistole e diastole).
 Il cuore, proprio a causa della natura elettrica del suo
funzionamento, è particolarmente sensibile a qualunque corrente
elettrica che proviene dall’esterno
 IL passaggio della corrente altera la sincronizzazione è il
coordinamento nei movimenti del cuore con la
paralisi dell'operazione di pompaggio del sangue (fibrillazione)
 Fibrillazione ventricolare (molto pericolosa) ed atriale
 La fibrillazione ventricolare é reversibile entro i primi due o tre minuti
soltanto se il cuore é sottoposto ad una scarica elettrica molto
violenta
Fattori che agevolano l’innesco
della fibrillazione
Fattori che rendono probabile
l’innesco della fibrillazione

• Si ha un istante di tempo in cui
il ciclo cardiaco normale é
molto instabile per cui, se lo
shock coincide con questo
istante esiste un'elevatissima
probabilità di innesco della
fibrillazione. Questo periodo
d'instabilità si chiama
“periodo vulnerabile”.
• La probabilità d’innesco della
fibrillazione aumenta se
l’infortunato é in contatto con la
corrente esterna per una
durata maggiore del ciclo
cardiaco.


L’intensità della corrente che
attraversa il cuore
Stato fisico dell’individuo e diversa
reazione allo stimolo
Percorso della corrente (fattore di
percorso)
Percorso
fattore di
percorso
Mani – piedi
1
Mano sinistra – piede sinistro
1
Mano sinistra – piede destro
1
Mano sinistra – entrambi i piedi
1
Mano sinistra – mano destra
0,4
Mano sinistra – dorso
0,7
Mano sinistra - torace
1,5
Mano destra – piede sinistro
0,8
Mano destra – piede destro
0,8
Mano destra – entrambi i piedi
0,8
Mano destra – dorso
0,3
Mano destra - torace
1,3
Glutei - mani
0,7
Ustioni
Sono prodotte dal calore che si sviluppa
per effetto Joule dalla corrente elettrica
che fluisce attraverso il corpo
2
P=RxI
(per esempio, se attraverso la pelle si
innesca un flusso di corrente la cui densità
è di circa 60 milliampere al mm2, questa
verrà carbonizzata in pochi secondi).
Limiti di pericolosità della corrente
elettrica
I limiti convenzionali di pericolosità della corrente elettrica sia
alternata che continua, in funzione del tempo per cui fluisce
attraverso il corpo umano, sono stati riassunti in un grafico
tempo-corrente (dati International Electrotechnical Commission).
•
0,5 mA (soglia di percezione) il passaggio di corrente non
provoca nessuna reazione qualunque sia la durata;
• 10 mA (limite di rilascio - durata qualsiasi) non si hanno in genere
effetti pericolosi
• >10 mA non pericolosa se la durata del contatto è decrescente
rispetto al valore di corrente.
corrente elettrica alternata 56,60 Hz
Zona 1 - Retta “a” di equazione I=0,5
mA in cui normalmente non si hanno
effetti dannosi;
Zona 2 - Tra la retta “a” e la curva “b”
di equazione I=10+10/t (mA), con
asintoto verticale I=10 mA non si hanno
normalmente effetti fisiopatologici
pericolosi;
corrente elettrica continua
Zona 3 - Tra la curva “b” e la curva
“c” (soglia di fibrillazione ventricolare)
possono verificarsi effetti quasi sempre
reversibili che possono divenire
pericolosi se a causa del fenomeno
della tetanizzazione, che impedisce
il rilascio, ci si porta nella zona 4 ;
Zona 4 - La pericolosità aumenta
allontanandosi dalla curva “c” .
Si può innescare la fibrillazione con
conseguente arresto cardiaco, arresto
della respirazione e ustioni.
conseguenza
del passaggio
della corrente elettrica
nel corpo umano.
La curva di sicurezza
• Per la sicurezza, più che ai limiti di corrente pericolosa, ci si riferisce
ai limiti di tensione pericolosa.
• In ambienti ordinari si considera UL=50V mentre in ambienti
particolari UL=25V
• Definizione in sede internazionale dei valori di Rtc + Rc.
• Si è in questo modo costruita una “curva di sicurezza“ dei limiti
tensione-tempo.
• La tensione corrispondente al tempo 5s è denominata tensione di
contatto limite UL. Questo è il limite superiore delle tensioni che
possono permanere su una massa per un tempo indefinito senza
pericolo per le persone.
Curve di sicurezza tensione - tempo
Massimi valori di tensione di contatto a vuoto
Tensione di
contatto (c.a.)
Tensione di
contatto (c.c.)
Tempo di
sopportabilità
<50 V
50 V
75 V
90 V
110 V
150 V
220 V
280 V
< 120 V
120 V
140 V
160 V
175 V
200 V
250 V
310 V
infinito
5
s
1
s
0.5 s
0.2 s
0.1 s
0.05 s
0.03 s
Misure di protezione contro i contatti diretti
• Protezioni totali (Isolamento involucri e barriere)
• Gradi di protezione (IPxx)
• Protezioni parziali
• Protezioni passive (doppio isolamento, trasformatori d’isolamento)
• Protezioni addizionali
(differenziali)
• Protezioni per limitare la corrente (impedenze di collegamento)
• Protezioni per limitazione della carica elettrica (resistenza di
scarica elettrica)
Misure di protezione contro i contatti indiretti in
relazione al sistema di distribuzione TT
• Impianto di terra e Collegamenti
equipotenziali
• Protezione con dispositivi di massima
corrente
• Protezione con dispositivi differenziali
L’impianto di terra
La norma CEI 64-8
definisce gli elementi e le
caratteristiche
dell’impianto di terra:
•
•
•
•
•
Terra
Dispersore
Conduttore di terra
Nodo principale
Collegamenti
equipotenziali
Collegamenti equipotenziali
• Se il terreno ed ogni parte conduttrice simultaneamente accessibile
fossero allo stesso potenziale non vi sarebbe alcun pericolo per le
persone. Tecnicamente questa condizione ideale non può essere
raggiunta. Ci si può avvicinare a tale condizione collegando
all’impianto di terra, tramite il conduttore equipotenziale, non solo le
masse ma anche le masse estranee
• In un sistema TT la tensione totale assunta da una massa a causa
di un guasto verso terra deve essere eliminata in un tempo inferiore
a quello previsto dalla curva di sicurezza
•
E’ comunque buona norma effettuare i collegamenti equipotenziali
(tubazioni dell’acqua, del gas, riscaldamento, armature di ferro
delle fondazione in cemento armato degli edifici ecc..)
Protezione con dispositivi di
massima corrente
Dalle curve di sicurezza si ricava che per tensioni di 50V
(luoghi normali) e 25V (luoghi particolari) un contatto può
permanere per un tempo massimo di 5s. Essendo
questa la condizioni limite occorre individuare una
protezione di massima corrente che abbia una
caratteristica tale per cui sia soddisfatta la relazione:
Rt ≤
U
I5s
L
________
La I5s in genere varia dalle 4 alle 10 vote la In dell’interruttore
Protezione con dispositivi
differenziali
Rt ≤
U
IΔn
L
________
Corrente differenziale
nominale d’intervento IDn
I valori normalizzati sono:
0,01-0,03-0,1-0,3-0,5-1A ;
(Norme CEI EN 61008-1 e
CEI EN 61009-1) –
Siamo Garantiti al 100% ???
• Contatto fra due parti attive del circuito
• Manutenzione, incollaggio dei contatti
• Correnti di dispersione
E1
Id1 20mA
IR 20mA
r
Id2 20 mA
IS 50mA
E3
E2
Buona norma di comportamento
• Assicurarsi della rispondenza dell'impianto elettrico alla D.M. 37/08
(ex L.46/90) (attestato di conformità)
• Manutenzione degli impianti (oggi la normativa vede il problema
manutenzione anche sotto il profilo sicurezza: per l’utilizzatore (PEC
persona comune), ma soprattutto per l’operatore che deve essere
informato (PAV persona avvertita), esperto (PES persona esperta) o
idoneo (PEI)
• Essere a conoscenza del luogo in cui è posizionato il quadro
elettrico generale; quello di zona; e conoscere la funzione dei vari
interruttori del quadro, per essere in grado di isolare l’ambiente
desiderato
• Non utilizzare multiprese tipo "triple" collegate a "ciabatte" Se gli
utilizzatori aumentano e le prese disponibili non bastano, richiedere
anche l'adeguamento dell'impianto e del numero di prese
necessarie
• Utilizzare spine adeguate alle prese presenti sul luogo
• Nel togliere la spina dalla presa non tirare mai il cavo e ricordare di
spegnere prima l’apparecchio utilizzatore
• Verificare spesso il buon funzionamento dell'interruttore differenziale
(pulsante test).
• Spegnere sempre le apparecchiature che non vengono utilizzate.
Misure adottate dall’ente
•
•
•
•
•
•
•
•
•
informazione e formazione di tutto il personale sui rischi elettrici;
divieto di manutenzione dell’impianto elettrico da parte del
personale della Sezione;
comunicazione immediata all’ufficio tecnico del Dipartimento
qualora vengano riscontrate anomalie all’impianto elettrico;
divieto di utilizzo degli alimentatori di alta tensione di qualsiasi
genere al personale portatore di peacemaker e/o di
apparecchiature elettromedicali;
divieto di utilizzo degli alimentatori di alta tensione al personale
NON preventivamente informato e formato;
divieto di utilizzo degli alimentatori di alta tensione in presenza di
gas infiammabili e/o esplosivi se l’ambiente è sprovvisto di
sistema di rivelazione gas;
direttive di acquisto delle nuove attrezzature;
divieto di usare l’acqua per spegnere incendi su attrezzature
elettriche sotto tensione compresi i gruppi di continuità;
rispetto delle norme di sicurezza riportate nel manuale di
istruzione delle apparecchiature elettriche di qualsiasi genere;
Misure adottate dall’ente
•
•
•
•
•
•
•
divieto di utilizzo delle multi prese che non siano marcate CE e
rispettare le caratteristiche tecniche.
comunicazione obbligatoria all’ufficio di prevenzione e protezione
qualora si intenda acquistare nuovi gruppi di continuità;
obbligo di spegnere tutte le apparecchiature elettriche incustodite
e non necessarie per evitare il rischio di incendio;
obbligo di apporre l’apposita cartellonistica quando si lavora con
apparecchiature in tensione o con l’alta tensione;
obbligo di usare l’imbragatura di sicurezza quando sia necessario
lavorare con attrezzature elettriche ad altezza superiore ad 1,8mt
per evitare il rischio di caduta dall’alto.
Obbligo di controllare, prima dell’uso, l’integrità del cavo di
alimentazione dell’apparecchiatura ed in caso di screpolature,
tagli, mancanza di doppio isolamento divieto di utilizzarla;
fornitura, ove mancante, degli opportuni D.P.I. a completamento
dell’opera di riduzione del rischio;
Procedure di Emergenza
Qualora si verificasse un’emergenza dovuta al folgoramento di una persona il
soccorritore deve:
•
sospendere immediatamente qualsiasi attività;
•
assicurarsi che tutte le attrezzature siano spente;
•
assicurarsi di aver spento anche i gruppi di continuità (salvo la sala calcolo
che usufruisce di un sistema di spegnimento automatico)
•
toccare il folgorato SOLO DOPO essersi accertati di aver interrotto l’energia
elettrica;
•
se si sia constata l’eventuale stato di svenimento chiamare immediatamente
il pubblico soccorso (118) e la squadra di primo soccorso;
•
mantenere le vie di accesso sgombre ed allontanare i curiosi per favorire il
soccorso.
Cartellonistica
presente in
sezione riferita al
rischio elettrico
nella Sezione INFN di Bari
Il rischio elettrico è stato valutato
“accettabile”
Fine della presentazione
BUONE FESTE A TUTTI