Impianto di terra e misura della resistività del terreno
L'impianto di messa a terra è un sistema di protezione che permette la dispersione di corrente eccessiva su una linea che altrimenti potrebbe essere pericolosa per le persone. I rilievi strumentali sugli impianti di terra sono quindi fondamentali per la sicurezza ed hanno lo scopo di verificarne l'effettiva rispondenza al progetto. Durante la misura di terra occorre controllare lo stato dei materiali componenti, la resistenza dell'impianto, la resistività del suolo, la presenza di potenziali trasferiti pericolosi. La misurazione della resistività del terreno si effettua in una fase preliminare alla preparazione del progetto poiché consente di calcolare, sebbene in modo abbastanza approssimato, il valore ideale della resistenza dell'impianto. Terminato l'impianto elettrico, bisogna subito misurare la resistenza di terra e continuare poi, ad intervalli regolari nel tempo (ogni 2-4 anni), per verificare che le caratteristiche rimangano costanti.
Impianto di terra e differenziale o salvavita
La resistenza di terra è la resistenza opposta dal suolo alla dispersione della corrente elettrica prodotta da una differenza di potenziale tra 2 elettrodi detti "dispersori". Si misura in voltampere. L'impianto di messa a terra ed il dispositivo automatico di protezione (differenziale o salvavita) lavorano insieme per garantire la sicurezza e l'incolumità delle persone in caso di malfunzionamenti. Il sistema blocca immediatamente il passaggio di corrente sulla linea elettrica appena viene rilevata una dispersione maggiore di 30 milliampere, per evitare che sia convogliata in un elettrodomestico. In una normale casa il valore della resistenza di terra non deve essere minore del rapporto tra 50 volt e 30 milliampere. Un alto valore della resistenza di terra potrebbe interferire negativamente sull'azione del dispositivo di sicurezza. Al contrario un valido impianto di terra potrebbe essere insufficiente a proteggere se il salvavita o differenziale non sono adeguati.
Controllo dell'impianto di terra
Sul mercato troviamo degli strumenti di misura utilizzabili per verificare la presenza di un impianto di terra, per controllare il funzionamento dei dispositivi di protezione e verificare che non sia superata la tensione di corrente di 50 volt (che è quella che un essere umano può sopportare per alcuni secondi). Sono utili altresì per valutare il valore della misura di terra. Di solito questi strumenti si collegano all'impianto di terra mediante una normale presa di corrente per eseguire una verifica generale sui componenti e sulle varie parti dell'impianto elettrico. Se la lettura dei parametri citati non dovesse rispettare i valori corretti, indicherebbe che è il caso di far intervenire una ditta specializzata oppure di un tecnico, per ripristinare le condizioni di sicurezza. Queste attrezzature hanno anche altre funzioni che solitamente non sono previste dalle applicazioni per impianti elettrici civili ed inoltre consentono la memorizzazione dei dati rilevati e la condivisione con PC e vari dispositivi.
Misura di terra con strumenti portatili
La misura di terra si può effettuare con un attrezzo portatile (ohmetro), con morsetti forniti di generatore di corrente integrato (batteria). Si avranno dei picchetti da collegare a cavi colorati e da inserire nel terreno. Il verde è collegato all'impianto di terra, il giallo si usa come dispersore ausiliario di tensione ed il rosso sarà il dispersore ausiliario di corrente (metodo dei 3 punti). Come esempio pratico, il picchetto col cavo verde va inserito ad un metro di profondità, quello giallo ad una distanza 5 volte maggiore (5 metri) e quello rosso a circa 10 metri dal primo. Quando vicino al dispersore in prova c'è un dispersore ausiliario con una resistenza minima (come tubature idrauliche interrate) si può misurare direttamente la tensione di corrente tra i 2 punti previo collegamento al generatore (metodo dei 2 punti).
Domande frequenti
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Qual è la frequenza corretta per effettuare la misura di terra?La misura di terra non è un evento unico ma richiede una periodicità costante per garantire la sicurezza domestica. Dopo l'installazione iniziale dell'impianto, è fondamentale verificare la resistenza di terra immediatamente per confermare che rispetti il progetto. Successivamente, questa verifica dovrebbe essere eseguita ad intervalli regolari, generalmente ogni due o quattro anni. Questo controllo periodico serve a monitorare eventuali variazioni nelle caratteristiche del terreno o nell'integrità dei materiali dell'impianto, assicurando che il sistema continui a disperdere efficacemente le correnti di guasto e a proteggere gli utenti da shock elettrici.
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Come funziona il metodo dei tre punti per la misurazione?Il metodo dei tre punti è una tecnica standard per misurare la resistenza di terra utilizzando un ohmetro portatile e tre picchetti metallici collegati tramite cavi colorati. Il picchetto verde si inserisce nel terreno a circa un metro di profondità ed è collegato all'impianto di terra stesso. Il picchetto giallo, usato come dispersore ausiliario di tensione, va posizionato a una distanza pari a cinque volte quella del primo (circa 5 metri). Infine, il picchetto rosso, dispersore ausiliario di corrente, si inserisce a circa 10 metri dal punto di terra. Questa configurazione geometrica permette di isolare la resistenza specifica dell'impianto dalla resistività generale del suolo circostante.
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Quale valore massimo di resistenza di terra è considerato sicuro?Per garantire la sicurezza nelle abitazioni private, il valore della resistenza di terra non deve superare un limite preciso legato al funzionamento del salvavita. Specificamente, la resistenza massima ammissibile è data dal rapporto tra 50 volt (la tensione di contatto massima sopportabile dall'essere umano) e 30 milliampere (la sensibilità tipica del differenziale domestico). Un valore troppo elevato indica che il terreno offre troppa opposizione alla dispersione della corrente, compromettendo l'efficacia del salvavita nel bloccare le fughe di corrente e aumentando il rischio di incidenti elettrici durante un malfunzionamento degli elettrodomestici.
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Cosa succede se la resistenza di terra è troppo alta?Una resistenza di terra elevata rappresenta un grave pericolo perché impedisce alla corrente di guasto di disperdersi efficiently nel terreno. Di conseguenza, il dispositivo differenziale (salvavita) potrebbe non rilevare tempestivamente la fuga di corrente o non riuscire a interrompere il circuito entro i tempi di sicurezza richiesti. Questo scenario lascia le parti metalliche degli elettrodomestici o degli impianti sotto tensione, esponendo gli utenti a rischi di scossa elettrica. Inoltre, sovratensioni transitorie, come quelle causate dai fulmini, potrebbero non essere scaricate correttamente, danneggiando i dispositivi elettronici sensibili collegati alla rete.
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Esiste un metodo semplificato per la misura di terra?Sì, oltre al metodo classico dei tre punti, esiste il metodo dei due punti, utile quando si dispone di un buon riferimento di terra esistente nelle vicinanze. Questo approccio si applica quando, accanto al dispersore da testare, è presente un altro conduttore interrato con bassa resistenza, come tubazioni idriche o gas (verificando prima che siano metalliche e continue). In questo caso, si collega il tester direttamente tra l'impianto di terra da misurare e il dispersore ausiliario esistente, sfruttandolo come secondo polo. È importante notare che questo metodo fornisce una stima meno precisa rispetto ai tre punti, poiché dipende dalla qualità sconosciuta del riferimento utilizzato.