CONDUTTORE DI TERRA

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Per il dimensionamento del conduttore di protezione si devono adottare criteri diversi a seconda che si tratti di bassa o di media tensione. Le ragioni che stanno alla base del dimensionamento dei conduttori di terra sono principalmente legate alla resistenza meccanica del conduttore. La corrente di guasto, infatti, che in condizioni di normale funzionamento è zero, è quasi sempre sopportabile da conduttori di terra che rispettino le sezioni minime stabilite dalle Norme (tab. 13.6):

 

Protetti meccanicamente

Non protetti meccanicamente

Sezione conduttore di fase

Sezione minima conduttore di terra

Sezione minima conduttore di terra

Protetto contro la corrosione

(In ambienti non particolarmente aggressivi dal punto di vista chimico il rame e il ferro zincato si considerano protetti contro la corrosione)

16 mm2 se in rame

16 mm2 se in ferro zincato (secondo Norma CEI 7-6 o con rivestimento equivalente)

Non protetto contro la corrosione

25 mm2 se in rame

50mm2 se in ferro zincato   (secondo la Norma CEI 7-6 o con rivestimento equivalente)

Tab. 13.6 – Sezioni minime dei conduttori di terra

Una verifica più approfondita è comunque sempre utile e richiede un’analisi dei singoli sistemi di distribuzione.

  Sistema TT

La corrente di guasto attraversa il conduttore di terra la cui sezione minima deve essere, sempre rispettando le sezioni minime prescritte, almeno uguale al maggiore conduttore di protezione dell’impianto oppure verificata con la nota relazione:

Se ad esempio cautelativamente supponiamo di avere una resistenza dell’impianto di terra particolarmente bassa, ad esempio RT=0,1 ohm, si avrà:

Se il tempo di intervento delle protezioni fosse di un secondo (i relè differenziali intervengono generalmente in un tempo più breve) e il conduttore di protezione fosse un conduttore unipolare in EPR (tab. 13.5), si avrà:

Normalmente l’impianto di terra presenta valori di resistenza superiori a quelli ipotizzati e i tempi di intervento delle protezioni sono generalmente più bassi per cui, ad esempio, un conduttore avente sezione di 16 mm2 è quasi sempre sufficiente per un sistema TT.

Sistema TN

Il dimensionamento del conduttore di terra in un sistema TN deve essere condotto con modalità diverse a seconda che si tratti di guasto sulla MT o sulla BT.

·Media tensione


Per il calcolo di un guasto verso terra sulla MT prendiamo in considerazione una situazione estrema considerando, per comodità, una corrente di guasto pari a 1000 A (è un valore estremamente improbabile - per maggior dettagli vedi il capitolo “le cabine utente MT/BT”) e un tempo di intervento di 5 s. Se si utilizza sempre un conduttore di protezione unipolare in EPR dalla nota relazione si ottiene:

Anche in questo caso una sezione di 16 mm2 potrebbe essere adatta per la maggior parte delle situazioni con valori di correnti e di tempi di intervento (come normalmente si verifica) delle protezioni inferiori a quelli ipotizzati nell’esempio.

· Bassa tensione

La corrente di guasto in bassa tensione può raggiungere anche valori di alcune decine di kA ma normalmente interessa solo il conduttore di protezione. Quando esistono più nodi equipotenziali (fig. 13.8) il conduttore di terra può essere interessato da correnti di guasto che hanno comunque, nella quasi totalità dei casi, valori piuttosto modesti perché la corrente che lo attraversa è funzione del rapporto tra l’impedenza del conduttore di protezione e di quella del conduttore di terra ed è tanto più bassa quanto minore è la sezione del conduttore di terra. Non risulta quindi necessario nemmeno in questo caso, se si rispettano le dimensioni minime, operare particolari verifiche.

Fig. 13.8 – Il conduttore di terra può essere interessato da una frazione della corrente di guasto solo se esistono più nodi equipotenziali

Conduttori equipotenziali

Sono conduttori che collegano fra di loro parti che normalmente si trovano al potenziale di terra garantendo quindi l’equipotenzialità fra l’impianto di terra e le masse estranee e consentendo di ridurre la resistenza complessiva dell’impianto di terra. Non essendo conduttori attivi e non dovendo sopportare gravose correnti di guasto il loro dimensionamento non segue regole legate alla portata ma alla resistenza meccanica del collegamento.  Le Norme prescrivono le sezioni minime che devono essere rispettata per questi conduttori distinguendo tra conduttori equipotenziali principali (EQP) e supplementari (EQS).  Sono detti principali se collegano le masse estranee al nodo o collettore principale di terra, sono detti supplementari negli altri casi (fig. 13.3). Le sezioni minime prescritte sono raccolte nella tabella 13.7.

Conduttori equipotenziali

Sezione del conduttore di protezione principale PE

(mm2)

Sezione del conduttore equipotenziale

(mm2)

Principale EQP

Supplementare EQS:

  • collegamento massa-massa
  • >collegamento massa-massa estranea

di sezione minore (1)

della sezione del corrispondente conduttore PE

In ogni caso la sezione del conduttore EQS deve essere:

  • mm2 se protetto meccanicamente
  •    mm2 se non protetto meccanicamente

(1) Quando le due masse appartengono a circuiti con sezioni dei conduttori di protezione molto diverse, sul conduttore EQS (dimensionato in base alla sezione del conduttore di protezione minore), potrebbero verificarsi correnti di guasto tali da sollecitare termicamente in modo eccessivo il conduttore stesso. In questo caso è opportuno aumentare la sezione del conduttore EQS sulla base della corrente di guasto effettiva.

Tab. 13.7– Sezioni minime dei conduttori equipotenziali

Colori distintivi dei conduttori di terra, equipotenziali e di protezione

I conduttori di terra, equipotenziali e di protezione se costituiti da cavi unipolari o anime di cavi multipolari devono essere contraddistinti da isolante di colore giallo/verde. Per i conduttori nudi non sono prescritti colori o contrassegni. Nel caso in cui fosse necessario distinguerli da altri conduttori si devono impiegare fascette di colore giallo/verde o il segno grafico indicato in figura 13.9.


 

Fig. 13.9 – Simbolo di terra di protezione<

I morsetti destinati al collegamento di conduttori di terra, equipotenziali o di protezione devono essere contrassegnati col simbolo di figura 13.9. Il conduttore PEN deve essere di colore blu chiaro con fascette terminali giallo/verde oppure la guaina giallo/verde con fascette terminali blu chiaro.


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