Impianti di terra industriali: verifiche, sicurezza e continuità dell’impianto
Gli impianti di terra industriali svolgono un ruolo fondamentale nella protezione delle persone e nella sicurezza dell’intero sistema elettrico. In presenza di un guasto di isolamento, la messa a terra contribuisce a creare le condizioni necessarie affinché le protezioni possano intervenire correttamente e vengano limitate le tensioni pericolose sulle masse metalliche accessibili.
In un ambiente produttivo, però, non è sufficiente verificare che un dispersore sia presente o che in passato sia stato misurato un determinato valore di resistenza. L’efficacia della protezione dipende dall’intero sistema: dispersori, conduttori di terra e di protezione, collegamenti equipotenziali, dispositivi di protezione e caratteristiche della rete devono essere valutati nel loro insieme.
La CEI 64-8 dedica specifiche prescrizioni agli impianti di terra nella Parte 5, mentre la Parte 6 riguarda le verifiche iniziali e periodiche degli impianti elettrici. CEI 64-8/5 – Scelta e installazione dei componenti elettrici CEI 64-8/6 – Verifiche
A cosa serve realmente l’impianto di terra?
Quando una parte attiva entra accidentalmente in contatto con una massa metallica, come l’involucro di una macchina o di un quadro, quella massa potrebbe assumere un potenziale pericoloso.
L’impianto di terra, insieme ai conduttori di protezione e ai dispositivi presenti sull’impianto, deve permettere di gestire questa condizione di guasto e favorire l’intervento delle protezioni nei tempi previsti.
Per questo è sbagliato considerare la messa a terra come un elemento isolato che semplicemente “scarica la corrente nel terreno”. La protezione contro i contatti indiretti deriva dal comportamento coordinato di più componenti.
È lo stesso principio che ritroviamo nel coordinamento tra cavi e protezioni negli impianti industriali: la sicurezza non dipende da un singolo componente, ma dalla corretta relazione tra le diverse parti del circuito.
Da quali elementi è composto un impianto di terra industriale?
In uno stabilimento, la rete di terra può estendersi a una parte molto ampia dell’infrastruttura elettrica. Al sistema possono appartenere il dispersore, il conduttore di terra, il collettore principale, i conduttori di protezione delle linee, i collegamenti equipotenziali e le connessioni alle masse delle apparecchiature.
Macchine, quadri, strutture metalliche e altre parti che devono essere collegate al sistema di protezione possono trovarsi a grande distanza tra loro. Per questo la qualità delle connessioni assume un’importanza particolare.
Un impianto apparentemente semplice può quindi trasformarsi, con ampliamenti successivi, in una rete articolata che attraversa diversi reparti e alimenta numerose utenze.
Anche i quadri elettrici industriali costituiscono punti importanti della distribuzione dei conduttori di protezione e devono essere inseriti correttamente nel sistema complessivo.
Perché un impianto di terra può peggiorare nel tempo?
La realizzazione iniziale a regola d’arte non garantisce che le condizioni rimangano inalterate per tutta la vita dello stabilimento.
Connessioni soggette a corrosione, morsetti allentati, interventi di manutenzione, modifiche alle linee, sostituzione di macchinari e lavori sulle strutture metalliche possono modificare la continuità del sistema.
Anche il dispersore opera in un ambiente che può cambiare nel tempo. Le caratteristiche del terreno, l’umidità e le condizioni delle connessioni interrate possono influire sui valori misurati.
Inoltre, negli stabilimenti che evolvono rapidamente, il problema può essere semplicemente organizzativo: viene aggiunta una nuova macchina o un nuovo quadro e il collegamento di protezione viene realizzato senza rivalutare l’intero percorso verso il sistema di terra.
È uno dei motivi per cui un impianto elettrico industriale non dovrebbe essere considerato statico.
Che cosa si verifica durante i controlli?
Una verifica efficace non consiste soltanto nel collegare uno strumento al dispersore.
Occorre innanzitutto valutare lo stato dell’impianto con un esame visivo, verificando l’integrità dei componenti accessibili, la presenza delle connessioni previste, l’identificazione dei conduttori e l’assenza di deterioramenti evidenti.
Le prove strumentali consentono poi di approfondire aspetti che non possono essere valutati visivamente, come la continuità dei conduttori di protezione o determinate grandezze necessarie a verificare l’efficacia delle misure di protezione.
La CEI 64-8/6 definisce infatti le verifiche come un insieme di esami a vista e prove, sia nella fase iniziale sia durante la vita dell’impianto.
La misura della resistenza di terra: cosa ci dice davvero?
Il valore della resistenza di terra è un dato importante, ma non rappresenta da solo un certificato di sicurezza dell’impianto.
Un valore apparentemente soddisfacente non permette, per esempio, di sapere se il conduttore di protezione di una determinata macchina è interrotto, se una connessione equipotenziale è deteriorata o se un dispositivo di protezione è adeguato alle condizioni reali del circuito.
L’interpretazione del valore dipende inoltre dalle caratteristiche del sistema di distribuzione e dalle misure di protezione adottate.
Per questo la domanda corretta non dovrebbe essere soltanto “quanti ohm misura la terra?”, ma piuttosto: l’intero sistema permette alle protezioni di funzionare correttamente in caso di guasto?
È una distinzione importante soprattutto nei grandi stabilimenti, dove una singola misura eseguita in un punto non può descrivere automaticamente le condizioni di tutte le utenze.
Continuità dei conduttori di protezione ed equipotenzialità
Una macchina industriale può essere collegata a un dispersore efficiente, ma se lungo il percorso esiste un’interruzione del conduttore di protezione la sicurezza può essere compromessa.
La verifica della continuità serve proprio ad accertare che le masse interessate risultino effettivamente collegate al sistema di protezione.
Lo stesso vale per i collegamenti equipotenziali, che contribuiscono a ridurre differenze di potenziale pericolose tra parti conduttrici.
Questi controlli acquistano particolare importanza negli stabilimenti modificati più volte nel corso degli anni, dove canalizzazioni, macchine e quadri possono essere stati spostati, sostituiti o ampliati.
Terra e dispositivi di protezione devono lavorare insieme
L’impianto di terra non interviene autonomamente: la sicurezza deriva dall’interazione con i dispositivi di protezione installati.
A seconda delle caratteristiche della rete, possono entrare in gioco interruttori automatici, dispositivi differenziali e altre protezioni.
Il principio resta però lo stesso: in presenza di una condizione di guasto, il circuito deve permettere alla protezione prevista di intervenire nei tempi necessari.
Ecco perché la verifica dell’impianto di terra deve essere letta insieme alla configurazione della distribuzione elettrica e alle caratteristiche delle protezioni.
Il tema è strettamente collegato anche alla selettività delle protezioni elettriche: una corretta progettazione deve proteggere la linea e, quando possibile, limitare l’interruzione alla sola parte interessata dal guasto.
Perché gli ampliamenti richiedono una nuova verifica?
L’aggiunta di una macchina, di un quadro secondario o di un nuovo reparto può modificare significativamente l’impianto.
Non è sufficiente portare alimentazione elettrica alla nuova utenza. Devono essere verificati anche il collegamento al sistema di protezione, la continuità del PE, le caratteristiche delle protezioni e la compatibilità con la configurazione esistente.
La CEI 64-8/6 include le verifiche iniziali anche dopo ampliamenti o modifiche di un impianto esistente: la logica è che ogni intervento significativo deve essere valutato nelle condizioni effettive in cui l’impianto verrà utilizzato.
Una modifica apparentemente locale può infatti avere effetti su una parte più ampia della distribuzione.
Verifica periodica e controllo dell’impianto non sono la stessa cosa
Nei luoghi di lavoro è importante distinguere tra verifiche periodiche previste dal DPR 462/2001 e controlli tecnici e manutentivi necessari a mantenere l’impianto efficiente.
Il DPR 462/2001 disciplina gli impianti di messa a terra nei luoghi di lavoro. Per gli ambienti ordinari la periodicità prevista per la verifica è generalmente quinquennale; diventa biennale, tra gli altri casi, nei cantieri, nei locali ad uso medico e negli ambienti a maggior rischio in caso di incendio. Le verifiche previste dal decreto devono essere effettuate dai soggetti competenti individuati dalla normativa, come ASL/ARPA o organismi abilitati. Inail.it
Questo non significa però che tra una verifica legislativa e la successiva l’impianto non debba essere controllato. INAIL distingue espressamente le verifiche previste dal DPR 462/01 dai controlli periodici necessari per verificare lo stato di conservazione e di efficienza dell’impianto ai fini della sicurezza. Inail.it
Oggi diverse comunicazioni relative agli impianti di terra e agli organismi incaricati delle verifiche vengono inoltre gestite attraverso il sistema telematico CIVA dell’INAIL. Informazioni INAIL sul sistema CIVA
Un esempio pratico
Consideriamo uno stabilimento nel quale viene installata una nuova linea automatizzata.
Il quadro che alimenta la nuova macchina viene collegato alla distribuzione esistente e durante un controllo il valore generale della resistenza di terra risulta compatibile con le condizioni previste dall’impianto.
A prima vista, quindi, tutto sembra corretto.
La verifica della continuità mette però in evidenza una connessione non adeguata nel percorso del conduttore di protezione della nuova linea, realizzata durante i lavori di ampliamento.
Il problema non sarebbe emerso limitandosi alla sola misura della resistenza di terra.
Il caso mostra perché verificare un impianto di terra significa analizzare il sistema nel suo insieme, non cercare semplicemente un valore numerico da confrontare con una soglia.
La stessa attenzione è necessaria quando l’obiettivo è garantire la continuità elettrica negli impianti industriali: prevenire un guasto significa individuare le criticità prima che possano trasformarsi in un fermo produttivo o in una condizione di pericolo.
Quando è opportuno verificare l’impianto di terra?
Negli impianti di terra industriali, oltre alle scadenze previste dalla normativa applicabile, è opportuno rivalutare le condizioni del sistema quando vengono aggiunti nuovi quadri o macchinari, quando vengono modificate linee o strutture, dopo lavori che possono aver interessato dispersori o collegamenti equipotenziali e ogni volta che emergono anomalie durante le attività di manutenzione.
Una verifica può essere particolarmente utile anche negli stabilimenti datati, nei quali la documentazione disponibile non sempre riflette tutte le modifiche e gli ampliamenti effettuati nel corso degli anni.
La messa a terra deve inoltre essere considerata nella valutazione complessiva delle protezioni contro le sovratensioni negli impianti industriali, perché anche l’efficacia dei dispositivi di protezione dalle sovratensioni dipende da collegamenti e configurazioni correttamente realizzati.
FAQ – Impianti di terra industriali
Ogni quanto deve essere verificato un impianto di terra in azienda?
Per le verifiche previste dal DPR 462/2001 la periodicità è generalmente di cinque anni negli ambienti ordinari e di due anni nei casi specificamente previsti, tra cui cantieri, locali ad uso medico e ambienti a maggior rischio in caso di incendio. La periodicità delle attività tecniche di controllo può invece dipendere dalle caratteristiche dell’impianto e dalle condizioni di esercizio.
Una bassa resistenza di terra significa che l’impianto è sicuramente sicuro?
No. È un parametro importante, ma deve essere valutato insieme alla continuità dei conduttori di protezione, ai collegamenti equipotenziali, alle caratteristiche della rete e ai dispositivi di protezione.
Verifica dell’impianto di terra e manutenzione sono la stessa cosa?
No. Le verifiche previste dal DPR 462/01 sono attività regolamentate; i controlli e la manutenzione dell’impianto hanno invece lo scopo di mantenere nel tempo le condizioni di efficienza e sicurezza. INAIL evidenzia espressamente questa distinzione.
Dopo l’installazione di un nuovo macchinario bisogna controllare anche la terra?
Se l’intervento modifica o amplia l’impianto elettrico, è necessario verificare che il nuovo circuito e i relativi collegamenti di protezione siano correttamente integrati nel sistema esistente.
Chi può effettuare le verifiche periodiche previste dal DPR 462/01?
Le verifiche regolamentate dal decreto devono essere effettuate dai soggetti previsti dalla normativa, come ASL/ARPA o organismi abilitati. Questo aspetto va distinto dalle normali attività di controllo, manutenzione e misura svolte sull’impianto.
Conclusioni
Gli impianti di terra industriali non possono essere valutati esclusivamente attraverso il valore della resistenza del dispersore.
La sicurezza dipende dalla continuità dell’intero sistema di protezione, dalla qualità delle connessioni, dai collegamenti equipotenziali e dal corretto funzionamento dei dispositivi che devono intervenire in presenza di un guasto.
Modifiche, ampliamenti e naturale invecchiamento dell’impianto possono alterare condizioni che al momento della realizzazione erano corrette. Per questo controlli e verifiche rappresentano strumenti fondamentali per mantenere nel tempo sicurezza e affidabilità della distribuzione elettrica.
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Un’analisi dell’impianto esistente permette di individuare collegamenti deteriorati, problemi di continuità e situazioni che richiedono un intervento prima che possano compromettere sicurezza e affidabilità del sistema.