Il sistema di protezione IT-M nei locali del gruppo 2

Nei locali di gruppo 2 la Norma richiede per tutti gli apparecchi che possono entrare nella zona paziente, ad esclusione degli apparecchi per radiografie e di quelli con potenza superiore a 5 kVA, un sistema elettrico isolato da terra con le masse collegate a terra denominato sistema IT-Medicale (fig. 7.1).

É un sistema IT particolare che prevede l’impiego di un trasformatore di isolamento (da non confondere nemmeno col modo di protezione per separazione elettrica dove non si richiede un controllore dell’isolamento e la messa a terra delle masse è addirittura vietata), appunto di tipo Medicale (fig. 7.2), un’estensione dei circuiti limitata e un controllore permanente dell’isolamento di adeguate caratteristiche.

Si assicura quindi un’ottima continuità nel servizio perché la corrente di primo guasto, dipendendo dalle sole capacità verso terra e quindi dall’estensione dell’impianto, è molto bassa e non determina l’intervento delle protezioni. Un secondo guasto a terra deve però essere evitato per non provocare disservizi e compromettere, viste le elevate correnti di guasto, la sicurezza delle persone. Per questo si rende indispensabile l’impiego di un dispositivo che controlli costantemente lo stato d’isolamento dell’impianto. Se il trasformatore medicale alimenta un solo apparecchio il dispositivo di controllo dell’isolamento può essere omesso, indipendentemente dalla lunghezza del circuito. Di seguito sono indicati i requisiti che devono possedere rispettivamente il trasformatore medicale e il controllore dell’isolamento.

Trasformatore d’isolamento (Norma IEC 61558-2-15)

• potenza in uscita A_n compresa tra 0,5 e 10 kVA;
• una tensione al secondario U_n2 non superiore a 250 V
• se l’alimentazione deve essere trifase per lo scopo deve essere utilizzato un trasformatore distinto con tensione nominale secondaria U_n2 non superiore a 250 V ;
• corrente verso terra dell’avvolgimento secondario non superiore a 0,5 mA;
• corrente di dispersione sull’involucro non superiore a 0,5 mA (norma 64-8 art. 710.512.1.1);
• valore di picco della corrente di magnetizzazione non superiore a 12 volte il valore di picco della corrente primaria nominale ;
• targa di identificazione col simbolo di figura 7.2.
• è consigliabile l’uso di dispositivi per il controllo del sovraccarico e della sovratemperatura.

Controllore dell’isolamento (Norma CEI EN 61557-8)

• impedenza interna di almeno 100 kohm;
• tensione di prova non superiore a 25 V c.c.;
• corrente di prova non superiore, anche in condizioni di guasto, a 1 mA c.c.;
• indicazione che deve attivarsi quando la resistenza di isolamento scenda al di sotto di 50 kohm. Deve essere presente un dispositivo di controllo per verificare che la caratteristica sia mantenuta nel tempo;
• il dispositivo di controllo non deve essere disinseribile e deve segnalare, otticamente ed acusticamente quando il livello di isolamento scende al di sotto dei 50 kohm. Una segnalazione a luce verde indicherà un funzionamento regolare e una gialla il raggiungimento del valore minimo stabilito per la resistenza di isolamento. Non deve essere possibile spegnere o staccare la segnalazione luminosa (deve spegnersi quando l’anomalia è stata eliminata e sono state ripristinate le normali condizioni di funzionamento) mentre può essere tacitata quella acustica.

Caratteristiche dei circuiti

I circuiti del sistema IT-M devono essere separati dagli altri circuiti. Deve essere garantita una separazione di protezione mediante un isolamento doppio o rinforzato oppure tramite uno schermo metallico collegato a terra.

I conduttori possono essere sia unipolari sia multipolari (l’impiego dei cavi multipolari era richiesto espressamente dalla vecchia Norma ed era giustificato dall’esigenza di eguagliare le capacità verso terra ma, come già sottolineato al paragrafo 5.2, la ricerca della simmetria del circuito verso terra può essere vanificata dagli apparecchi elettromedicali per i quali dalla Norma non è richiesta).

I circuiti con conduttori unipolari dovranno essere posati in tubi separati mentre quelli con cavi multipolari potranno essere posati negli stessi tubi ma in tutti e due i casi i collegamenti dovranno essere eseguiti in cassette di derivazione e scatole separate. Le prese a spina alimentate da trasformatore d’isolamento e quelle alimentate direttamente dalla rete non devono essere intercambiabili.

L’egualizzazione dei potenziali

Egualizzare i potenziali significa porre, per quanto possibile, le masse allo stesso potenziale tra loro e verso le masse estranee. É un accorgimento che permette nei locali con pericolo di microschock di limitare notevolmente le differenze di potenziale che si stabiliscono in occasione di un guasto, e di ridurre al minimo le correnti pericolose che possono attraversare il paziente. Si realizza approntando un nodo equipotenziale (fig. 7.3) al quale fanno capo sia i conduttori di protezione (PE) delle masse sia i collegamenti equipotenziali supplementari (EQS) alle masse estranee.

1. Identificazione di ciascun conduttore mediante targhette.
2. Non è ammesso il collegamento contemporaneo di più conduttori su di un unico morsetto.

Il collegamento al nodo può essere però limitato a tutte le masse e masse estranee che si trovano all’interno della zona paziente ad esclusione quindi di tutte le masse estranee e di tutte le masse degli apparecchi fissi poste fuori.
Le masse poste fuori dalla zona paziente devono comunque essere collegate a terra, ma non necessariamente al nodo equipotenziale. I conduttori di protezione delle prese a spina devono invece essere collegate al nodo perché potrebbero alimentare apparecchi utilizzati nella zona paziente.
La resistenza dei conduttori equipotenziali e di protezione, compresa la resistenza delle connessioni, deve essere inferiore a 0,2 ohm. Conduttori da 6 mm2 di lunghezza inferiore a 50 m e connessioni eseguite a regola d’arte rispondono a tali requisiti, richiesti solo per i locali del gruppo 2 e non per i locali del gruppo 1 e 0 (fig. 7.4).

Una parte metallica non facente parte dell’impianto elettrico è da considerare una massa estranea (fig. 7.5) se presenta resistenza verso terra inferiore a 0,5 Mohm (nei locali del gruppo uno dove non c’è pericolo di microshock sono da considerare masse estranee solo quelle che presentano verso terra una resistenza inferiore a 200 ohm). Questo valore si stabilisce considerando come non pericolosa una corrente di 50 microampere (corrente di dispersione ammessa sugli involucri degli apparecchi elettromedicali in condizioni di primo guasto):

Dove R_B è la resistenza del paziente e R_EB la resistenza del paziente verso terra.

Gli elementi metallici provenienti dall’esterno, o comuni ad altri ambienti che entrano nel locale, come ad esempio le tubazioni metalliche dell’acqua calda e fredda, del gas, dell’aria condizionata, le finestre metalliche comuni a più locali, ecc… devono essere collegate al nodo equipotenziale.

É sufficiente collegare le parti metalliche all’ingresso nel locale senza ulteriori collegamenti a valle (ad esempio è inutile cavallottare il telaio della finestra metallica con l’anta della stessa). Il nodo equipotenziale deve essere posizionato nei pressi del locale ma non necessariamente all’interno del locale, è il caso di locali attigui per i quali il nodo può essere unico se installato in posizione intermedia. Il nodo deve essere facilmente accessibile e deve essere possibile individuare (l’identificazione può essere ottenuta mediante targhette o numerazione riportata su di una legenda applicata in posizione visibile, ad esempio sul retro del coperchio della cassetta ) e scollegare singolarmente (non è ammesso il collegamento contemporaneo di più conduttori su di un unico morsetto) ciascun conduttore (fig.7.3). A valle del nodo è ammesso un solo nodo intermedio (subnodo) tra ogni massa o massa estranea ma, se si rispetta tale prescrizione, è ammesso avere nello stesso locale più nodi intermedi (fig. 7.6 e fig. 7.7).

La regola vale anche per l’entra e esci dalle prese che è ammissibile soltanto per due prese poiché altrimenti si formerebbero più nodi intermedi in serie (fig. 7.8).

Con un morsetto a compressione si costituisce un solo subnodo e si risponde pienamente alle disposizioni normative (fig. 7.9).

Il nodo equipotenziale deve essere collegato al collettore generale di terra dell’edificio oppure a quello di tutta l’unità immobiliare. Questa soluzione può essere particolarmente appropriata, in presenza di più locali ad uso medico, quando sono necessari più nodi equipotenziali. A tale collettore devono essere collegati i conduttori dei vari nodi e i conduttori di protezione degli ambienti normali come ad esempio corridoi, sale d’attesa, rispostigli, ecc..

Il conduttore equipotenziale che collega le masse estranee al nodo deve avere una sezione minima di 6 mm² se di rame mentre il conduttore di protezione che collega le masse al nodo segue le regole della norma generale impianti e, normalmente, deve avere una sezione pari a quella del conduttore di fase. In genere, essendo i conduttori di protezione di sezione inferiore, è sufficiente un conduttore di 6 mm². Il collegamento al collettore dell’unità immobiliare o al collettore generale dell’immobile deve essere effettuato con un conduttore di sezione almeno uguale alla sezione più elevata tra i conduttori che fanno capo al nodo stesso. In fig. 7.10 è riportato un esempio di impianto di alimentazione e di egualizzazione dei potenziali in una sala chirurgica. Nello schema sono evidenziati il nodo equipotenziale, al quale fanno capo tutti i collegamenti equipotenziali supplementari e i conduttori di protezione delle masse, e l’alimentazione degli apparecchi elettromedicali mediante sistema IT-M.
Gli apparecchi fissi di potenza superiore a 5 kVA e l’apparecchio radiologico sono alimentati direttamente dalla rete e protetti con relè differenziale con I_dn non superiore a 30 mA.

Sono ammessi sistemi di protezione a bassissima tensione di sicurezza sia SELV sia PELV adottando per i locali del gruppo 1 e 2 i seguenti provvedimenti:

• La tensione nominale non deve essere superiore a 25 V in corrente alternata e a 60 V in corrente continua
• Le masse dei componenti elettrici installati nella zona paziente o che possono entrare in tale zona devono essere collegati al nodo equipotenziale

Tab. 7.1 – Caratteristiche degli impianti nei locali ad uso medico in funzione del gruppo di appartenenza

Allegati scaricabili

Sicurezza degli impianti elettrici nei locali chirurgici

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