Il sistema IT ha tutte le parti attive isolate da terra o un punto collegato a terra attraverso un’impedenza mentre le masse dell’impianto sono collegate a terra separatamente o collettivamente o connesse collettivamente alla terra del sistema. Il sistema IT (figura 1) normalmente viene adottato quando esistono particolari esigenze di continuità del servizio come nel caso ospedaliero. In tal caso, la corrente dovuta al primo guasto che si verifica è di valore limitato, perché si richiude attraverso le capacità verso terra dell’impianto ed eventualmente anche attraverso l’impedenza inserita tra un punto (di solito il neutro) del sistema di alimentazione e la terra stessa. Il valore ridotto della corrente di terra (figura 2) consente di soddisfare facilmente la condizione:
RT · Id≤UL
dove:
RT : resistenza di terra del dispersore al quale sono
collegate le masse.
Id : corrente di guasto
UL :
tensione di contatto limite convenzionale che è 50 V che si riduce a 25 V nei
locali medici di gruppo “1” (locale ad uso medico nel quale le parti applicate
sono destinate ad essere utilizzate esternamente o invasivamente entro qualsiasi
parte del corpo, ad eccezione della zona cardiaca) e gruppo “2” (locale ad uso
medico nel quale le parti applicate sono destinate ad essere utilizzate in
applicazioni quali interventi intracardiaci, interventi chirurgici, o il
paziente è sottoposto a trattamenti vitali dove la mancanza di alimentazione può
comportare pericolo di vita).
In un sistema elettrico isolato da terra, un
guasto a terra determina il passaggio di una corrente prevalentemente
capacitiva, dovuta soprattutto ai cavi. La corrente di guasto franco a terra Id
è costituita dalla corrente capacitiva e dalla corrente di dispersione
resistiva. Poiché il valore di tale corrente rimane molto modesto, dell’ordine
dell’ampere (eccezionalmente supera la decina di ampere negli impianti più
estesi), la relazione
RT · Id ≤ 25
è facilmente soddisfatta, non costituendo un pericolo per le persone, potendo permanere per un tempo indefinito per quanto riguarda i contatti indiretti. Inoltre, il non dover interrompere il circuito al primo guasto a terra, come ad esempio in alcune tipologie di locali ad uso medico, rappresenta il maggior vantaggio del sistema IT.
I principali inconvenienti, invece, sono le sovratensioni (svantaggio tipico dei sistemi a neutro isolato) ed il doppio guasto a terra (su un’altra fase di un altro circuito stabilendo in tal caso una corrente di doppio guasto a terra, alimentata dalla tensione concatenata, che può determinare l’intervento dei dispositivi di protezione a massima corrente su entrambi i circuiti), venendo meno il vantaggio della continuità di esercizio del sistema IT. Da tenere anche in conto che il verificarsi di un secondo guasto a terra rende problematica la protezione contro i contatti indiretti e contro le sovratensioni. Per ridurre la probabilità del verificarsi di un secondo guasto a terra, quando il primo non è stato ancora risolto, è necessario prevedere tra neutro e terra un dispositivo per il controllo dell’isolamento e provvedere ad eliminare, in un tempo ragionevole, il guasto a terra.
La norma Cei 64-8/7; V2 “Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in c.a. e a 1500 V in c.c. - Parte 7: Ambienti e applicazioni particolari - Sezione 710: Locali ad uso medico” richiede per i locali di gruppo “2” l’utilizzo del sistema elettrico IT-Medicale (ITM), vale a dire una protezione per separazione elettrica con controllo permanente della resistenza di isolamento.
Il sistema IT-M deve essere alimentato con trasformatore di isolamento ad uso medicale (figura 3) e deve essere dotato di un dispositivo di controllo permanente dell’isolamento. Ai sistemi IT-M non si applicano le regole generali richieste per i sistemi IT dalla norma Cei 64-8. Si raccomanda però che una indicazione abbia luogo anche quando si interrompe il collegamento a terra o all’impianto sorvegliato.
Pertanto, il sistema IT-M è un sistema elettrico isolato da terra (I) e le masse non sono collegate a terra (T), ma non è il solito sistema IT, perché il trasformatore non può essere ordinario, ma deve essere di isolamento e di tipo medicale che ha tra gli avvolgimenti una separazione di protezione, cioè un isolamento doppio o rinforzato oppure uno schermo collegato a terra. La separazione di protezione deve sussistere anche tra i circuiti alimentati dal trasformatore di isolamento e gli altri circuiti collegati direttamente alla rete; diversamente, un guasto tra tali circuiti comprometterebbe la separazione della rete stessa. L’ideale, dove possibile, è posare i cavi in tubi o canali separati da quelli di altri circuiti oppure separati da setti.
Inoltre, il sistema elettrico che alimenta deve essere limitato solo ad un locale o ad alcuni locali, quelli di gruppo “2”, nei quali sussiste il massimo rischio elettrico ovvero il microshock. Infatti, in tali locali - come ad esempio le sale operatorie - il paziente potrebbe avere il cuore in collegamento elettrico con l’esterno, rendendolo particolarmente sensibile alle correnti elettriche. In tal caso, correnti dell’ordine della decina di microampere (10-6A) potrebbero innescare la fibrillazione ventricolare.
Per tale problematica occorre utilizzare misure di protezione non solo sull’impianto elettrico ma anche sulle apparecchiature elettromedicali.
Le norme specifiche che regolano tali apparecchiature (Cei EN 60601-1) dettano i limiti delle correnti di dispersione prescritti per la classe di appartenenza. Inoltre, non bisogna sottovalutare gli errori del personale medico e paramedico che possono compromettere notevolmente la sicurezza elettrica del paziente. È da ricordare che si può ritenere il valore di 10÷20 microampere ragionevolmente non pericoloso per il paziente. Tale valore di corrente estremamente piccolo è mille volte più piccolo del limite di pericolosità relativo a condizioni normali.
