Equipotenzializzazione per edifici
L'equipotenzializzazione è una misura tecnica di sicurezza in ambito elettrotecnico. Elimina le differenze di potenziale e previene pericolose tensioni di contatto, collegando tutte le parti conduttive di un edificio allo stesso potenziale elettrico. In questo modo, protegge le persone dal rischio di folgorazione e gli impianti e le apparecchiature da guasti causati da sovratensioni. Inoltre, l’equipotenzializzazione migliora la compatibilità elettromagnetica (EMC), evitando differenze di tensione tra sistemi connessi a terra e riducendo correnti di disturbo su linee dati e di comunicazione.
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Dove si applica l'equipotenzializzazione?
L'equipotenzializzazione viene utilizzata in:
- Impianti elettrici: Collegamento di componenti metallici alla barra principale di terra per incrementare la sicurezza.
- Sistemi di protezione da fulmini: Prevenzione di pericolose differenze di potenziale dovute a correnti di fulmine secondo la norma CEI EN IEC 62305.
- Sistemi dati e IT: Riduzione delle interferenze tramite collegamenti a bassa impedenza.
- Impianti industriali: Protezione di macchine e sistemi di controllo da indesiderate variazioni di potenziale.
- Ospedali e Data Center: Garantire condizioni operative stabili ed evitare interferenze su apparecchiature sensibili.
Per realizzare l'equipotenzializzazione, il dispersore di fondazione rappresenta l’integrazione più efficace, poiché permette di raggiungere i valori necessari nel modo più economico possibile. Una rete equipotenziale eseguita correttamente è essenziale per la sicurezza elettrica degli edifici. È quindi fondamentale prevederla fin dalla fase di progettazione. Un successivo adeguamento comporta generalmente costi elevati e difficoltà tecniche.
Come funziona l’equipotenzializzazione
Queste misure assicurano una distribuzione uniforme dei potenziali elettrici:
Equipotenzializzazione di protezione: Tutte le parti metalliche dell’edificio, i conduttori di protezione, il sistema di protezione dai fulmini e l’impianto di terra vengono collegati a una barra equipotenziale principale. In questo modo si evita la formazione di pericolose differenze di potenziale.
Equipotenzializzazione supplementare: Negli impianti elettrici particolarmente sensibili ai disturbi o soggetti a requisiti di sicurezza elevati, vengono realizzati collegamenti equipotenziali aggiuntivi per ridurre al minimo le interferenze.
Equipotenzializzazione a maglia: Negli ambienti che ospitano dispositivi elettronici sensibili (ad es. Data Center o impianti industriali) è possibile utilizzare una rete equipotenziale a maglia per assicurare una distribuzione uniforme del potenziale.
Collegamenti a bassa resistenza e bassa impedenza: L’utilizzo di conduttori con ampia sezione e bassa resistenza garantisce una dispersione efficace delle correnti, specialmente nel caso di frequenze elevate o correnti di fulmine.
Anche gli scaricatori di sovratensione (Surge Protective Devices, SPD) svolgono un ruolo cruciale nel sistema equipotenziale per la protezione dalle sovratensioni transitorie provocate da fulmini o manovre di commutazione. Convogliano in modo controllato verso terra i picchi di tensione pericolosi, prevenendo danni a impianti e apparecchiature elettriche.
Spiegazione semplice: bassa resistenza e bassa impedenza
La bassa resistenza riguarda la resistenza elettrica in corrente continua (resistenza DC). Un sistema equipotenziale a bassa resistenza implica che questa sia minima per ridurre le differenze di tensione tra diversi punti di terra.
- Particolarmente efficace per correnti a bassa frequenza, come quelle delle reti elettriche in corrente alternata (50 Hz) o in corrente continua
- Utilizzata tipicamente per connessioni poste nelle immediate vicinanze (≤ 10 m) della barra di terra principale
- Adatta in particolare per l’integrazione di impianti di terra esistenti, ad es. tramite collegamento a dispersori verticali o di profondità
Una bassa impedenza tiene conto non solo della resistenza ohmica, ma anche delle componenti sinusoidali (AC), in particolare dell'induttanza e della capacità di una linea. Un sistema equipotenziale a bassa impedenza risulta efficace su una gamma di frequenze più ampia, comprese quelle elevate. Tali frequenze, nonostante la bassa resistenza, possono comportare un’elevata impedenza, generando tensioni indesiderate e interferenze.
- Di norma viene realizzato nel plinto di fondazione e contribuisce a ridurre le correnti disperse negli impianti elettrici.
- È la soluzione preferenziale nelle nuove costruzioni, specialmente negli edifici con più punti di alimentazione o sistemi interconnessi.
- Può essere realizzato tramite un’esecuzione a "L" nel calcestruzzo oppure mediante un sistema equipotenziale combinato con dimensioni delle maglie prestabilite.
- Punti di terra aggiuntivi permettono un collegamento a bassa impedenza dei dispositivi al sistema equipotenziale e alla messa a terra.
Per garantire una messa a terra ottimale e una sicurezza EMC, il sistema equipotenziale deve essere realizzato sia con bassa resistenza sia con bassa impedenza.
Rete equipotenziale
Una rete equipotenziale realizza il collegamento elettrico tra tutte le parti metalliche dell’edificio nel modo più esteso possibile e con bassa impedenza, sotto forma di rete tridimensionale a maglie. Viene utilizzata specialmente in impianti industriali, ospedali, Data Center e edifici con sistemi informatici sensibili, per ridurre interferenze ad alta frequenza, picchi di tensione e accoppiamenti elettromagnetici.
Struttura di una rete equipotenziale:
- messa a terra disposta a maglia (ad esempio mediante bandella di rame o strutture conduttive integrate nel pavimento)
- punti di collegamento multipli alla barra equipotenziale principale
- disposizione a stella o a maglie per evitare loop di massa e differenze di potenziale
- punti di messa a terra aggiuntivi per sistemi informatici e di comunicazione
Queste misure impediscono che si sviluppino differenze di potenziale indesiderate tra varie aree dell’edificio, soprattutto in presenza di alte frequenze o sovratensioni causate da fulmini.
Le seguenti norme regolano l’implementazione dell’equipotenzializzazione in diverse tipologie di edifici e impianti:
- La norma CEI 64-8 Sezione 554 definisce i requisiti per gli impianti di terra e i conduttori di protezione.
- La CEI EN IEC 62305 sulla protezione contro i fulmini
- La IEC 50310 disciplina l’applicazione delle misure di messa a terra ed equipotenzializzazione negli edifici che ospitano sistemi informatici.
Concetti fondamentali relativi all’equipotenzializzazione
Equipotenzializzazione supplementare di protezione
Può essere obbligatoria in casi specifici, ad esempio in presenza di rischi elettrici elevati, come nelle piscine o nelle atmosfere potenzialmente esplosive, come misura aggiuntiva o alternativa alla disattivazione automatica dell'alimentazione elettrica e nei sistemi IT con monitoraggio dell'isolamento.
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