Novità della VI edizione

Fatta questa doverosa introduzione, con le seguenti note si intende commentare le principali novità introdotte dalla VI edizione della Norma CEI 64-8 per i sistemi TN.

In un sistema TN, per un guasto franco a terra, dovrebbe essere verificata in ogni punto del circuito la nota condizione

U₀/Z_S ≥ I_a

dove:
Z_S è l’impedenza dell’anello di guasto 
U₀ la tensione nominale verso terra del sistema.

In base alla vecchia edizione della Norma I_a identificava la corrente che, in condizioni ordinarie, era in grado di provocare l’apertura del circuito nel tempo di:

• 5 s per i circuiti di distribuzione;
  
  
• 5 s per i circuiti terminali che alimentano componenti elettrici fissi purché tensioni pericolose non si possano stabilire sugli apparecchi non fissi alimentati tramite altri circuiti terminali collegati al medesimo quadro o circuito di distribuzione;
  
  
• 0,4 s per tutti gli altri circuiti terminali (quando: 120 V < U₀ ≤ 230 V).
  
  

Con riferimento alla fig. 2, un guasto a massa sull’apparecchio fisso C fa fluire una corrente U₀/Z_s che può permanere nel circuito al massimo per 5 s.
Entro questo tempo di 5 s devono intervenire le protezioni opportunamente coordinate con l’impedenza dell’anello di guasto. La persona in contatto simultaneo con la massa estranea E e l’apparecchio D alimentato tramite la presa a spina, si trova sottoposta ad una tensione U_DE= R_AB*U₀/Z_S.

Sui circuiti terminali, che potrebbero alimentare tramite prese a spina apparecchi mobili e portatili, il tempo di contatto massimo non dovrebbe superare 0,4 s.

Si ritiene infatti che tali apparecchi siano più pericolosi di quelli fissi perché spesso direttamente impugnati dall’operatore e perché maggiormente sollecitati dal punto di vista meccanico nel normale utilizzo (in verità gli apparecchi mobili e portatili sono abitualmente di classe II e quindi protetti per costruzione, ma potrebbero essere anche di classe I).

Tutto ciò è però valido solo se la tensione di contatto tra massa e massa estranea non supera i 50 V, se cioè R_AB*U₀/Z_S ≤ 50 V.

Se tale condizione non può essere soddisfatta si rende necessario un collegamento equipotenziale supplementare (EQS) al livello del quadro che alimenta gli apparecchi C e D (fig. 3).

Fin qui la vecchia Norma. Ora, con la nuova norma, I_a diventa la corrente che, in caso di guasto, determina l’interruzione del circuito in un tempo di:

• 5 s per i circuiti di distribuzione e per i circuiti terminali protetti da dispositivi di sovracorrente aventi corrente nominale o regolata superiore a 32 A;
• 0,4 s per i circuiti terminali protetti da dispositivi di sovracorrente con corrente nominale o regolata fino a 32 A (0,4 s si riduce a 0,2 s per i locali medici, i cantieri e le stalle di ricovero degli animali, dove la tensione di contatto limite è di 25 V).

In tab. 1 sono raccolti i tempi di interruzione nei sistemi TN in corrente alternata (41A, art. 413.1.3.3,) per tensioni nominali verso terra U₀ comprese fra 120 V e 230 V (la nuova norma indica anche il tempo di intervento per i circuiti in corrente continua).

Tabella 1 - Tempi di interruzione nei sistemi TN (corrente alternata - 120 V < U 0 < 230 V)

La modifica semplifica l’applicabilità della norma anche se, a favore della semplicità, occorre accettare qualche compromesso.

Il tempo di intervento di 5 s non rispetta del tutto la curva di sicurezza ma può essere considerato accettabile per i circuiti di distribuzione per i quali si ritiene meno probabile un guasto). Per i circuiti terminali il rischio aumenta ed infatti deve essere operata una riduzione del tempo di intervento a 0,4s che diventa però sempre meno agevole rispettare con l’aumentare della corrente nominale dei dispositivi di sovracorrente.

Da queste considerazioni si è arrivati al compromesso di indicare in 5 s il tempo di interruzione massimo per i dispositivi di protezione contro le sovracorrenti con corrente nominale superiore a 32 A e in 0,4 s il tempo per quelli con corrente nominale fino a 32 A, indipendentemente che si tratti di circuiti che alimentano, tramite o senza prese a spina, apparecchi di classe I, mobili, trasportabili o portatili.

Ovviamente tutto sarebbe più semplice se si utilizzassero delgi interruttori differenziali perché la condizione da verificare, U₀/Z_s ≥ I_a (dove I_a è la corrente differenziale nominale di intervento I_dn del dispositivo differenziale), risulterebbe sempre sempre soddisfatta.

I sistemi TN sono però tipici degli ambienti industriali dove la continuità di servizio è ritenuta spesso essenziale e quindi solitamente si preferisce, onde evitare interruzioni indesiderate, l’uso di dispositivi di sovracorrente anziché di tipo differenziale.