ELETTRICO RISCHIO GENERICO, Daniele Bosich, PhD student

Cominceremo innanzitutto con qualche nozione di base per capire cosa è la corrente elettrica. La circolazione di corrente elettrica avviene collegando due punti a differente potenziale elettrico. Il potenziale elettrico viene normalmente definito tensione. Tale concetto è assimilato al flusso d’acqua che si sviluppa collegando due serbatoi a diversa altezza. Il collegamento dei due punti sopra citati, punti appunto del circuito elettrico, crea un circuito chiuso. Con riferimento alla sopracitata analogia idraulica, on parità di differenza di altezza dei due serbatoi, la portata d’acqua sarà tanto maggiore quanto maggiore è la sezione del tubo che li collega, cioè quanto minore is la resistenza. Similmente nei circuiti elettrici, a parità di differenza di potenziale, le correnti saranno diverse a seconda dei circuiti elettrici nelle quali queste correnti scorrono, essendo ovviamente diversa la resistenza di questi circuiti e questa è la nota Legge di Ohm. Quando una corrente attraversa una resistenza, il conduttore è riscaldato, per effetto Joule. Tale fenomeno è indispensabile per il funzionamento delle lampade ad incandescenza, delle stufe e di altre apparecchiature elettriche, mentre è dannoso in altri casi, quando non si vuole che la corrente elettrica produca appunto calore; in questo caso avremmo l'azione di interruttori termici, lo vedremo successivamente. Come è fatto un electrical system? I componenti principali sono il pannello elettrico, tubi e cavi, prese e spine, apparecchi di manovre a comando, lampade, sistemi e apparecchiature di protezione che sono le apparecchiature più importanti in questo tipo di impianti.

Quadro elettrico: there si trova un quadro di distribuzione principale, fatto of materiale plastico autoestinguente a doppio isolamento nel caso di piccole dimensioni e di materiale metallico negli altri casi. Nel electrical panel si trovano gli interruttori che hanno due funzioni: la protezione e il sezionamento.

Poi parliamo di tubi e cavi: i tubi servono per proteggere meccanicamente i cavi elettrici, essi possono essere posati a vista, under pavimento; mentre d’altra parte i cavi servono per trasportare la corrente elettrica nei vari punti dell’impianto. Ecco i seguenti componenti principali: conductor, isolating, quindi la gomma che riveste il cavo (PVC, ecc.), anima, guaina. I cavi sono contraddistinti da un idoneo colore: giallo-verde per la terra (lo vedremo in seguito), blu chiaro per il neutro, diversi colori per la fase solitamente nero o rosso.

Prese a spina: sul mercato sono presenti differenti tipologie di prese a spina in funzione della massima intensità di corrente da cui una presa può essere attraversata, cioè equivale una certa potenza massima che può essere prelevata appunto dalla presa. Per evitare contatti accidentali con le parti in tensione, sono da preferire socket con alveoli protetti che si aprono solo inserendo la giusta spina.

Control equipement: sono quegli organi di un circuito elettrico che consentono di aprire e chiudere un circuito e di isolare parte delle stesso; interruttori e sezionatori. Nel primo caso, degli interruttori, questi servono a stabilire o interrompere la corrente, in qualunque condizione di carico; viceversa nel secondo caso i sezionatori devono essere usati senza corrente e essi servono per avere un ampia interruzione della continuità dei conduttori e ovviamente per rendere visibile questa interruzione.

Poi abbiamo le lampade: in una buona illuminazione there devono essere presenti tutte le lunghezze d’onda visibili. Per le lampade esiste l’indice di resa cromatica (IRC) che indica la bontà dell’illuminazione con valore massimo di 100. The sistemi e apparecchi di protezione: questi servono a limitare gli effetti dannosi per quanto riguarda la sicurezza delle persone e per l’integrità del sistema per le anomalie che si verificano nell’impianto elettrico. Vedremo successivamente che, per quanto riguarda le apparecchiature di protezione, abbiamo in qualsiasi impianto (soprattutto in quelli di casa) tre interruttori: interruttore magnetico, interruttore termico e interruttore differential. L’interruttore magnetico ha il compito di proteggere l’impianto dal fenomeno del cortocircuito mentre l’interruttore termico serve alla protezione del conduttore da surriscaldamento e infine differential switch serve nel caso di contatti indiretti.

Il collegamento spina-presa necessita di alcuni accorgimenti: ovviamente spina e presa devono essere dello stesso tipo, secondariamente è errato rimuovere le spine tirando per il cavo in quanto si arriverà inevitabilmente al distacco del conduttore. Nel caso di cavi posati a terra è buona pratica fare attenzione alla loro posizione in modo tale da non calpestarli, per esempio con sedie o cassetti, nella scena vediamo appunto una sedia che si sta muovendo. E qua arriviamo al caso tipico nel quale appunto questi cavi attraversano porte e finestre, nel caso abbiamo una porta. E’ ovvio che bisogna evitare that la chiusura di queste porte comporti shearing dei conduttori, vediamo appunto che una chiusura continuativa di questa porta porta inevitabilmente alla tranciatura del conduttore.

È importante, vedremo nella scena successiva, stare attenti a non mettere bottiglie con liquidi vicino ad apparecchiature elettriche: ecco vediamo la scena in cui l’apparecchiatura viene immersa nell’acqua.

Ogni multiple socket è dimensionata per una determinata potenza complessiva degli utilizzatori connessi; è bene evitare di collegare troppi adattatori al fine di non sovraccaricare ovviamente la socket e il conduttore.

Relativamente alle apparecchiature elettriche, i trademark di sicurezza e qualità quali CE, TUV, GS, sono importanti ; tra queste la certificazione GS è quella obbligatoria. Nel caso in cui vi sia un guasto ad un apparecchiatura, ad esempio un alimentatore, è da evitare la riparazione home-made e provvedere invece alla sua pronta sostituzione. Tipico punto debole degli alimentatori è l’uscita del cavo. It is piegato ogni volta che viene messo in borsa e tende ovviamente a rovinarsi.

Manovre improprie tali da determinare un contatto elettrico dei conduttori causano un corto circuito. La protezione di questo fenomeno notoriamente pericoloso avviene grazie all’intervento della protezione magnetica, come abbiamo visto prima, which agisce spontaneamente; vedremo proprio nella scena lo stacco dell’interruttore. Il guasto a terra è molto più comune rispetto al corto circuito: qua vediamo un differential switch. In questo caso appunto la protezione è garantita dallo scatto di questa protezione differenziale.

Per quanto riguarda la sicurezza elettrica vediamo il caso della tetanizzazione. Tetanizzazione is la contrazione involontaria dei muscoli. In questa prima scena osserviamo il sbagliato movimento  della ragazza che cerca di staccare il malcapitato, toccandolo direttamente; quindi ovviamente parte della corrente interesserà anche her corpo. Nel secondo caso invece, per evitare il contatto diretto viene invece usato ad esempio un cartone che è isolante, quindi questa è la pratica giusta, la pratica corretta.

Questo è il caso degli spasmi muscolari, appunto la contrazione del muscolo del ragazzo. La tetanizzazione può essere affrontata in maniera diversa, ad esempio togliendo l'alimentazione dell’apparecchiatura. Ovviamente è da notare che l’attraversamento del corpo da parte della corrente può provocare altri effetti: i più importanti sono difficoltà e arresto della respirazione, fibrillazione ventricolare e arresto cardiaco. Vediamo appunto la scena dell’arresto cardiaco e la ragazza che sta cercando di rianimare il ragazzo. Ultimo caso è quello delle ustioni, dove appunto il passaggio della corrente provoca un’ustione sul dito del ragazzo.

Macchine elettriche oppure parti d’impianto in fase di manutenzione. Il lavoro su parti in tensione è prerogativa di personale qualificato. Questo personale deve quindi avere calzature adeguate e deve utilizzare utensili corretti per queste operazioni, quindi utensili rispettosi della normativa, isolati sulla parte metallica e non solo on impugnatura. Questo è un utensile classico mentre in questo caso l’utensile adatto a questa operazione è isolato in entrambe le parti. I conduttori nudi possono essere under power: è tassativo evitare il loro contatto in qualunque situazione.

Durante l’intervento di manutenzione, diventa allora obbligatorio utilizzare i dispositivi di protezione individuale. Vediamo i guanti dielettrici tipo 00, cacciaviti da elettricista fino a 1000V, casco e occhiali protettivi. Questo è il nostro operatore con i guanti dielettrici e con i cacciaviti visti prima. Notiamo che l’operatore è munito di casco e di occhiali protettivi. In ogni caso il buon senso invita a porre sempre la massima attenzione e prudenza.

Ritornando al laboratorio possiamo vedere che spesso circuiti provvisori vengono assemblati . Nel montaggio di questi circuiti normalmente they non si presta attenzione alle usuali pratiche impiantistiche, come il rispetto dei colori of conductors. Quindi è bene ricordare che normalmente il conduttore di colorazione giallo-verde viene usato per la earth, mentre quello blu lo si utilizza per il conduttore di neutro. E’ buona cosa rispettare queste indicazioni di base perché dobbiamo ricordare che questi circuiti potrebbero essere presi in mano da persone diverse in futuro, quindi [è necessari] appunto utilizzare le buone norme di costruzione dei circuiti elettrici. Questo circuito assemblato dall’operatore viene appunto assemblato in maniera un po’ disordinata. Notiamo che i assemblati circuiti in modo disordinato spesso possono nascondere possibili insidie di natura elettrica; quindi banconi disordinati possono portare a contatti accidentali, ad esempio, collegamenti errati oppure dimenticanze.

Dopo aver utilizzato e caricato elettricamente i grossi condensatori è bene provvedere a cortocircuitare i terminali per evitare di fare scaricare questi condensatori attraverso le nostre dita. Per capire bene questo concetto considerate che il taser, l’apparecchio utilizzato nella polizia americana, equivalente a un grosso condensatore, quindi al fine di evitare possibili problemi di safety (quali ad esempio cortocircuito o contatti diretti) è bene isolare opportunamente i morsetti del condensatore e prestare attenzione anche ad alimentazione disinserita.

ALTA TENSIONE, Paolo Pruni, technician

Questo breve video dedicato alla sicurezza e al comportamento corretto da tenere in presenza di tensioni elevate (per tensioni elevate intendo diverse migliaio di Volt) inizia mostrando la simbologia che ha lo scopo di rendere immediatamente riconoscibile, identificabile una zona di pericolo e contemporaneamente viene inquadrata una barriera (in questo caso una recinzione metallica) che ha lo scopo invece di impedire che la zona possa essere raggiunta, magari inconsapevolmente, da una persona. In particolare, questo video è girato all’interno del laboratorio dielettrici del dipartimento di Ingegneria della nostra università, nel quale i materiali isolanti, che sono comunemente impiegati sulle macchine elettriche, vengono testati. Per machines elettriche, io intendo trasformatori, motori e generatori, ecc. E’ ovvio che quando si vanno a testare questi materiali, le tensioni elettriche che utilizziamo sono piuttosto alte, tensioni elevate: si parte dai 500-1000 Volt a salire fino ai 15, 20 anche 30000 Volt, quindi tensioni particolarmente elevate. E’ ovvio che bisogna istruire gli utenti del laboratorio in relazione alle circostanze contingenti e metterli in grado di operare correttamente indicando loro chiaramente quali sono i rischi, ai quali si potrebbe andare incontro. In questo caso i rischi principali sono legati alla folgorazione, o agli archi elettrici, o anche a scariche elettriche proprio perché le tensioni elettriche sono particolarmente elevate. La zona in alta tensione, è ben definita e durante le prove sui materiali, un accesso durante questi test deve fare intervenire immediatamente le protezioni che devono disalimentare il circuito per evitare che la persona sia folgorata.

Se proprio è indispensabile entrare nell’area nel momento in cui si stanno facendo queste prove, bisogna utilizzare i dispositivi di protezione individuale. La prima cosa, il primo dispositivo che noi usiamo di solito sono i guanti isolanti, i guanti dielettrici. Sono praticamente dei guanti in gomma che hanno degli spessori crescenti in funzione delle tensioni, quindi più alta sarà la tensione, più grosso sarà lo spessore di gomma del guanto. Non solo, ma questi guanti devono essere anche continuamente verificati, testati in modo che non ci siano delle screpolature o dei buchi al loro interno e quindi uno dei sistemi per farlo rapidamente è quello di soffiare all’interno del guanto e vedere che questo continui a essere ben gonfio a dimostrazione che non ci sono delle lacerature. Oltre a questo è opportuno indossare delle calzature con suola in gomma, occhiali oppure visiere per proteggersi da eventuali fiammate.

IMPIANTO FOTOVOLTAICO, Paolo Pruni, technician

Per quanto riguarda l’impianto fotovoltaico che è installato sul tetto del nostro edificio praticamente esso è dotato di una struttura mobile, che fa si che l’impianto possa, che i vari moduli possano seguire il movimento del sole durante tutto l’arco della giornata in maniera automatica guidati da un sistema a GPS. Questo impianto ha la possibilità appunto di ruotare sull’asse verticale e di muoversi, come dicevo un attimo fa, da est a ovest. Se presi singolarmente i vari moduli, per quanto riguarda la sicurezza elettrica, non sono particolarmente pericolosi perché le tensioni elettriche non sono elevate. Nel momento in cui questi vengono collegati tra di loro le tensioni aumentano e si arriva tranquillamente a diverse centinaia di Volt in corrente continua. Ed ecco appunto che bisogna prestare attenzione a non restare striked. Quando si opera su un impianto fotovoltaico, bisogna ricordare che non abbiamo un interruttore generale che stacca il nostro impianto, ma fintanto che c’è luce, questo continua a produrre energia e quindi a essere in grado di erogare tensioni di diverse centinaia di Volt. Per evitare che questo succeda, bisogna che coprire i moduli con un telo per esempio scuro, oscurarli in pratica o con un qualsiasi materiale che sia appunto in grado di impedire al sole di colpirli e quindi di farli generare energia. Per quanto riguarda l’impianto fotovoltaico, non esiste solamente un rischio legato all’elettricità, ma il più delle volte questi si trovano sui tetti dell’edifico e quindi, oltre al rischio di folgorazione o arco elettrico, c’è anche il rischio di caduta dall’alto.