IL RISCHIO ELETTRICO NELLA SEZIONE I.N.F.N. di BARI Servizio di Prevenzione e Protezione I.N.F.N. Sezione di Bari relatore: Cariola Pasquale Bari; 21/12/2009.

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1 IL RISCHIO ELETTRICO NELLA SEZIONE I.N.F.N. di BARI Servizio di Prevenzione e Protezione I.N.F.N. Sezione di Bari relatore: Cariola Pasquale Bari; 21/12/2009

2 Normativa di riferimento D. Lgs. 81/08 titolo III, capo III Art: 80 (obblighi del datore di lavoro) Provvede che apparecchiature ed impianti garantiscano dai rischi di: contatti elettrici, innesco di esplosioni, fulminazione, sovratensione, Innesco e propagazione di incendi ed ustioni per sovratemperature pericolose, archi elettrici e radiazioni Art: 86 Verifiche il datore di lavoro provvede affinché gli impianti elettrici e di protezione, siano periodicamente sottoposte a controllo, il cui esito deve essere verbalizzato e tenuto a disposizione dell’ autorità di vigilanza. Art: 87 sanzioni a carico del datore di lavoro Arresto da 2 a 6 mesi Ammenda da 750 a 10.000 €.

3 Lgs. 37/08 ex 46/90 Norme per la sicurezza degli impianti Ambito di applicazione. Tutti gli impianti negli edifici adibiti ad uso civile e negli immobili adibite ad attività produttive. Obbligo per il committente di affidare i lavori di realizzazione esclusivamente ad imprese abilitate. Obblighi per la progettazione da parte di un professionista abilitato oltre i limiti dimensionali fissati (potenza fornita >6KW o area >200mq.) Obbligo per l’impresa installatrice: –Avere un responsabile che possieda i requisiti tecnico professionali fissati –Rilasciare dichiarazione di conformità dell’impianto. –Realizzare l’impianto a regola d’arte

4 Legge 186/68 Art. 1 Tutti i materiali, le apparecchiature, i macchinari, le installazioni e gli impianti elettrici ed elettronici devono essere realizzati e costruiti a regola d'arte. Art. 2 I materiali, le apparecchiature, i macchinari, le installazioni e gli impianti elettrici ed elettronici realizzati secondo le norme C.E.I. si considerano costruiti a regola d'arte.C.E.I.

5 Elettrocuzione (scossa elettrica) le condizioni che la determinano contatto diretto quando si entra in contatto con una parte attiva dell’impianto e cioè con conduttori che sono normalmente in tensione, ad esempio i conduttori di una linea elettrica compreso il neutro contatto indiretto è il contatto di una persona con una massa o con una parte conduttrice a contatto con una massa durante un guasto all’isolamento Arco elettrico è costituito da una sorgente di calore assai intensa e concentrata, con emissione di gas e di vapori surriscaldati e tossici, proiezione di particelle incandescenti, irraggiamento termico e raggi ultravioletti che si manifestano in caso di guasto o di manovre su apparecchiature elettriche, ed esempio durante i corto circuiti.

6 Le grandezze elettriche Tensione elettrica V (Volt) Resistenza elettrica (Ohm) Corrente elettrica I (Ampère) Ω = ________________ La legge di Ohm

7 Resistenza elettrica del corpo umano dallo stato della pelle (sudore, abrasioni) dal percorso della corrente (arti, tronco) dalla superficie di contatto dalla tensione di contatto dalla pressione di contatto dalla durata del contatto dalla frequenza La resistenza varia nella stessa persona al variare delle condizioni fisiologiche:ad esempio la resistenza varia prima,durante e dopo un periodo di intensa concentrazione mentale! PRIMADURANTEDOPO RSRS t Le norme CEI fanno riferimento a valori convenzionali riferiti ad un campione medio della popolazione

8 La valutazione della Resistenza elettrica Rtc (1000 Ω per ambienti ordinari e 200 Ω per ambienti particolari). Tensione in Volt Valori di Rc che non sono superrati dal 5% della popolazione (percorso mani piedi) 25875 50725 75625 100600 125562 220500 700375 1000350 Val. asintotico 325

9 Elettrofisiologia Il corpo umano è composto di una soluzione salina conduttrice, IL comportamento selettivo La pompa metabolica

10 il potenziale di riposo delle cellule del sistema nervoso dei mammiferi è di -70mV; Circuito elettrico equivalente della cellula nervosa

11 Potenziale d’azione Quando lo stimolo elettrico esterno eccita la cellula, aumenta notevolmente la permeabilità della membrana agli ioni sodio Uno stimolo elettrico riesce a eccitare la cellula soltanto se produce un flusso di corrente la cui intensità e durata sono superiori ad una soglia che prende il nome di reobase l'eccitazione avviene soltanto se la durata dello stimolo e l'intensità di corrente sono al di sopra della curva

12 Soglia di percezione Stimoli elettrici che superano la soglia di eccitabilità e che provengono dall’esterno possono risultare pericolosi e influire sulle funzioni vitali La pericolosità di questi stimoli può variare a seconda dell’intensità e della natura della corrente, dalla durata del contatto, dalla frequenza della corrente dalla costituzione fisica della persona colpita Correnti a maggior frequenza sono meglio sopportate in quanto la durata dell’impulso necessario ad eccitare la cellula, è inversamente proporzionale alla frequenza, (effetto pelle) Anche la corrente continua è pericolosa ma è necessaria un’intensità maggiore di quella alternata a 50 Hz a causa del fenomeno di accomodazione

13 Pericolosità della corrente elettrica al variare della frequenza Corrente elettrica e frequenza

14 Effetti dell’elettricità sul corpo umano 1.Tetanizzazione 2.Arresto della respirazione 3.Fibrillazione ventricolare 4.Ustioni

15 La Tetanizzazione  La placca neuromuscolare.  La corrente di rilascio mediamente é compresa tra i 10mA e i 15mA per una corrente di 50Hz.  correnti molto elevate non producono solitamente la tetanizzazione

16 Arresto della respirazione  La respirazione  Ciclo respiratorio 12-14 volte al minuto  Muscoli intercostali e diaframma  Contrazione incontrollabile dei muscoli al passaggio della corrente

17 Fibrillazione Cardiaca Ciclo cardiaco 60/100 pulsazioni al minuto (sistole e diastole). Il cuore, proprio a causa della natura elettrica del suo funzionamento, è particolarmente sensibile a qualunque corrente elettrica che proviene dall’esterno IL passaggio della corrente altera la sincronizzazione è il coordinamento nei movimenti del cuore con la paralisi dell'operazione di pompaggio del sangue (fibrillazione) Fibrillazione ventricolare (molto pericolosa) ed atriale La fibrillazione ventricolare é reversibile entro i primi due o tre minuti soltanto se il cuore é sottoposto ad una scarica elettrica molto violenta

18 Fattori che agevolano l’innesco della fibrillazione Si ha un istante di tempo in cui il ciclo cardiaco normale é molto instabile per cui, se lo shock coincide con questo istante esiste un'elevatissima probabilità di innesco della fibrillazione. Questo periodo d'instabilità si chiama “periodo vulnerabile”. La probabilità d’innesco della fibrillazione aumenta se l’infortunato é in contatto con la corrente esterna per una durata maggiore del ciclo cardiaco. Fattori che rendono probabile l’innesco della fibrillazione  L’intensità della corrente che attraversa il cuore  Stato fisico dell’individuo e diversa reazione allo stimolo  Percorso della corrente (fattore di percorso) Percorsofattore di percorso Mani – piedi1 Mano sinistra – piede sinistro1 Mano sinistra – piede destro1 Mano sinistra – entrambi i piedi1 Mano sinistra – mano destra0,4 Mano sinistra – dorso0,7 Mano sinistra - torace1,5 Mano destra – piede sinistro0,8 Mano destra – piede destro0,8 Mano destra – entrambi i piedi0,8 Mano destra – dorso0,3 Mano destra - torace1,3 Glutei - mani0,7

19 Ustioni Sono prodotte dal calore che si sviluppa per effetto Joule dalla corrente elettrica che fluisce attraverso il corpo P = R x I (per esempio, se attraverso la pelle si innesca un flusso di corrente la cui densità è di circa 60 milliampere al mm2, questa verrà carbonizzata in pochi secondi). 2

20 Limiti di pericolosità della corrente elettrica I limiti convenzionali di pericolosità della corrente elettrica sia alternata che continua, in funzione del tempo per cui fluisce attraverso il corpo umano, sono stati riassunti in un grafico tempo-corrente (dati International Electrotechnical Commission). 0,5 mA (soglia di percezione) il passaggio di corrente non provoca nessuna reazione qualunque sia la durata; 10 mA (limite di rilascio - durata qualsiasi) non si hanno in genere effetti pericolosi >10 mA non pericolosa se la durata del contatto è decrescente rispetto al valore di corrente.

21 corrente elettrica alternata 56,60 Hz corrente elettrica continua Zona 1 - Retta “a” di equazione I=0,5 mA in cui normalmente non si hanno effetti dannosi; Zona 2 - Tra la retta “a” e la curva “b” di equazione I=10+10/t (mA), con asintoto verticale I=10 mA non si hanno normalmente effetti fisiopatologici pericolosi; Zona 3 - Tra la curva “b” e la curva “c” (soglia di fibrillazione ventricolare) possono verificarsi effetti quasi sempre reversibili che possono divenire pericolosi se a causa del fenomeno della tetanizzazione, che impedisce il rilascio, ci si porta nella zona 4 ; Zona 4 - La pericolosità aumenta allontanandosi dalla curva “c”. Si può innescare la fibrillazione con conseguente arresto cardiaco, arresto della respirazione e ustioni.

22 conseguenza del passaggio della corrente elettrica nel corpo umano.

23 La curva di sicurezza Per la sicurezza, più che ai limiti di corrente pericolosa, ci si riferisce ai limiti di tensione pericolosa. In ambienti ordinari si considera UL=50V mentre in ambienti particolari UL=25V Definizione in sede internazionale dei valori di Rtc + Rc. Si è in questo modo costruita una “curva di sicurezza“ dei limiti tensione-tempo. La tensione corrispondente al tempo 5s è denominata tensione di contatto limite UL. Questo è il limite superiore delle tensioni che possono permanere su una massa per un tempo indefinito senza pericolo per le persone.

24 Curve di sicurezza tensione - tempo

25 Tensione di contatto (c.a.) Tensione di contatto (c.c.) Tempo di sopportabilità <50 V 50 V 75 V 90 V 110 V 150 V 220 V 280 V < 120 V 120 V 140 V 160 V 175 V 200 V 250 V 310 V infinito 5 s 1 s 0.5 s 0.2 s 0.1 s 0.05 s 0.03 s Massimi valori di tensione di contatto a vuoto

26 Misure di protezione contro i contatti diretti Protezioni totali (Isolamento involucri e barriere) Gradi di protezione (IPxx) Protezioni parziali Protezioni passive (doppio isolamento, trasformatori d’isolamento) Protezioni addizionali (differenziali) Protezioni per limitare la corrente (impedenze di collegamento) Protezioni per limitazione della carica elettrica (resistenza di scarica elettrica)

27 Misure di protezione contro i contatti indiretti in relazione al sistema di distribuzione TT Impianto di terra e Collegamenti equipotenziali Protezione con dispositivi di massima corrente Protezione con dispositivi differenziali

28 L’impianto di terra La norma CEI 64-8 definisce gli elementi e le caratteristiche dell’impianto di terra: Terra Dispersore Conduttore di terra Nodo principale Collegamenti equipotenziali

29 Se il terreno ed ogni parte conduttrice simultaneamente accessibile fossero allo stesso potenziale non vi sarebbe alcun pericolo per le persone. Tecnicamente questa condizione ideale non può essere raggiunta. Ci si può avvicinare a tale condizione collegando all’impianto di terra, tramite il conduttore equipotenziale, non solo le masse ma anche le masse estranee In un sistema TT la tensione totale assunta da una massa a causa di un guasto verso terra deve essere eliminata in un tempo inferiore a quello previsto dalla curva di sicurezza E’ comunque buona norma effettuare i collegamenti equipotenziali (tubazioni dell’acqua, del gas, riscaldamento, armature di ferro delle fondazione in cemento armato degli edifici ecc..)

30 Protezione con dispositivi di massima corrente Dalle curve di sicurezza si ricava che per tensioni di 50V (luoghi normali) e 25V (luoghi particolari) un contatto può permanere per un tempo massimo di 5s. Essendo questa la condizioni limite occorre individuare una protezione di massima corrente che abbia una caratteristica tale per cui sia soddisfatta la relazione: Rt ≤ ________ ULUL I 5s La I 5s in genere varia dalle 4 alle 10 vote la I n dell’interruttore

31 Protezione con dispositivi differenziali Rt ≤ ________ ULUL IΔnIΔn Corrente differenziale nominale d’intervento IDn I valori normalizzati sono: 0,01-0,03-0,1-0,3-0,5-1A ; (Norme CEI EN 61008-1 e CEI EN 61009-1) –

32 Siamo Garantiti al 100% ??? Contatto fra due parti attive del circuito Manutenzione, incollaggio dei contatti Correnti di dispersione E1E1 E2E2 E3E3 I d1 20mA I d2 20 mA I R 20mA I S 50mA r

33 Buona norma di comportamento Assicurarsi della rispondenza dell'impianto elettrico alla D.M. 37/08 (ex L.46/90) (attestato di conformità) Manutenzione degli impianti (oggi la normativa vede il problema manutenzione anche sotto il profilo sicurezza: per l’utilizzatore (PEC persona comune), ma soprattutto per l’operatore che deve essere informato (PAV persona avvertita), esperto (PES persona esperta) o idoneo (PEI) Essere a conoscenza del luogo in cui è posizionato il quadro elettrico generale; quello di zona; e conoscere la funzione dei vari interruttori del quadro, per essere in grado di isolare l’ambiente desiderato Non utilizzare multiprese tipo "triple" collegate a "ciabatte" Se gli utilizzatori aumentano e le prese disponibili non bastano, richiedere anche l'adeguamento dell'impianto e del numero di prese necessarie Utilizzare spine adeguate alle prese presenti sul luogo Nel togliere la spina dalla presa non tirare mai il cavo e ricordare di spegnere prima l’apparecchio utilizzatore Verificare spesso il buon funzionamento dell'interruttore differenziale (pulsante test). Spegnere sempre le apparecchiature che non vengono utilizzate.

34 Misure adottate dall’ente informazione e formazione di tutto il personale sui rischi elettrici; divieto di manutenzione dell’impianto elettrico da parte del personale della Sezione; comunicazione immediata all’ufficio tecnico del Dipartimento qualora vengano riscontrate anomalie all’impianto elettrico; divieto di utilizzo degli alimentatori di alta tensione di qualsiasi genere al personale portatore di peacemaker e/o di apparecchiature elettromedicali; divieto di utilizzo degli alimentatori di alta tensione al personale NON preventivamente informato e formato; divieto di utilizzo degli alimentatori di alta tensione in presenza di gas infiammabili e/o esplosivi se l’ambiente è sprovvisto di sistema di rivelazione gas; direttive di acquisto delle nuove attrezzature; divieto di usare l’acqua per spegnere incendi su attrezzature elettriche sotto tensione compresi i gruppi di continuità; rispetto delle norme di sicurezza riportate nel manuale di istruzione delle apparecchiature elettriche di qualsiasi genere;

35 Misure adottate dall’ente divieto di utilizzo delle multi prese che non siano marcate CE e rispettare le caratteristiche tecniche. comunicazione obbligatoria all’ufficio di prevenzione e protezione qualora si intenda acquistare nuovi gruppi di continuità; obbligo di spegnere tutte le apparecchiature elettriche incustodite e non necessarie per evitare il rischio di incendio; obbligo di apporre l’apposita cartellonistica quando si lavora con apparecchiature in tensione o con l’alta tensione; obbligo di usare l’imbragatura di sicurezza quando sia necessario lavorare con attrezzature elettriche ad altezza superiore ad 1,8mt per evitare il rischio di caduta dall’alto. Obbligo di controllare, prima dell’uso, l’integrità del cavo di alimentazione dell’apparecchiatura ed in caso di screpolature, tagli, mancanza di doppio isolamento divieto di utilizzarla; fornitura, ove mancante, degli opportuni D.P.I. a completamento dell’opera di riduzione del rischio;

36 Procedure di Emergenza Qualora si verificasse un’emergenza dovuta al folgoramento di una persona il soccorritore deve: sospendere immediatamente qualsiasi attività; assicurarsi che tutte le attrezzature siano spente; assicurarsi di aver spento anche i gruppi di continuità (salvo la sala calcolo che usufruisce di un sistema di spegnimento automatico) toccare il folgorato SOLO DOPO essersi accertati di aver interrotto l’energia elettrica; se si sia constata l’eventuale stato di svenimento chiamare immediatamente il pubblico soccorso (118) e la squadra di primo soccorso; mantenere le vie di accesso sgombre ed allontanare i curiosi per favorire il soccorso.

37 Cartellonistica presente in sezione riferita al rischio elettrico

38 nella Sezione INFN di Bari Il rischio elettrico è stato valutato “accettabile” Fine della presentazione BUONE FESTE A TUTTI