Pericolosità della corrente elettrica

7. Limiti di pericolosità della corrente elettrica:

Corrente di rilascio: 

-        si intende il valore di corrente per cui il soggetto sottoposto ad “elettrocuzione” è ancora in grado di rilasciare la presa.  Valori limite in corrente continua:

§  uomini:            76 mA

§  donne   51 mA

Questi valori dipendono, però, fortemente da:

-        età:                               sono inferiori nei bambini;

-        sesso:                    "        "     per le donne (circa 10 mA contro i 16 mA per gli uomini);

-        peso corporeo:     "        "     se il peso corporeo è basso;

-        condizioni fisiche:           "        "     se il corpo è umido.

                      

§  Una corrente di intensità maggiore della corrente di rilascio produce danni tanto più gravi quanto più elevata è la sua intensità e quanto più a lungo dura l'elettrocuzione: si ha nell'ordine:

svenimento °  asfissia °  collasso °  incoscienza ° decesso

§  Una corrente continua di intensità e durata elevate può produrre tetanizzazione.

§  Una corrente alternata, a frequenza industriale, di intensità elevata ma di breve durata, non produce tetanizzazione, quindi è meno pericolosa di una analoga corrente più debole ma di maggiore durata.

§  A frequenze elevate la corrente tende a interessare la superficie esterna del corpo.

7.1    Interventi di primo soccorso

Nel caso di arresto della respirazione:

1)     aprire l'interruttore;  oppure, se non può essere raggiunto l’interruttore in qualche minuto:

-        cortocircuitare a terra la linea,

-        eliminare il contatto mediante un mezzo isolante.

2) eseguire immediatamente la respirazione artificiale

Nel caso di fibrillazione cardiaca (non si sente il battito nell’arteria giugulare) non è possibile intervenire sul posto, tuttavia può risultare efficace ed è necessario eseguire:

- il massaggio cardiaco esterno;

- la respirazione artificiale.

Occorre proseguire le suddette manovre fino all'arrivo in ospedale, dove i medici potranno adoperare il defribillatore.

7.2   Curve limiti di pericolosità della corrente e della tensione

E' stata definita in campo internazionale una famiglia di curve,  corrente-tempo (Fig. 3), in base alle quali può essere valutata la pericolosità di una corrente che attraversa il corpo di un individuo adulto di sesso maschile. Le zone indicate con i numeri da 1 a 4 indicano pericolosità crescente:

1 = pericolo trascurabile,                            

2 = sensibilità al passaggio della corrente,

3 = pericolo di tetanizzazione,                     

4 = pericolo grave (fibrillazione cardiaca - decesso)

Effetti della corrente sul corpo umano

6.  Effetti della corrente elettrica sul corpo umano
Attività bioelettrica della cellula Se viene misurato il valore della differenza di potenziale esistente tra l’interno e l’esterno di una cellula vivente (Fig. 2 a),

Si ottengono i seguenti risultati:

§  Cellula a riposo: potenziale di riposo= circa 70 mV (permeabilità selettiva, maggiore per gli ioni K che non per gli ioni Na);

§  Stimolazione della cellula:  risposta con un transitorio di tensione che raggiunge il valore massimo di circa 70 mV di segno opposto (potenziale d’azione)  e si esaurisce in circa 50 ms (tempo di rilassamento), (Fig. 2 b).

Perché la cellula venga eccitata, lo stimolo deve avere sufficienti intensità e durata, ma il valore massimo del potenziale di azione e la durata del transitorio non dipendono da esse. Dopo ogni stimolo deve trascorrere un tempo corrispondente alla durata del transitorio (periodo refrattario), perché la cellula possa reagire a un nuovo stimolo.

La sensibilità dell'organismo umano alla corrente elettrica si manifesta per valori dell'intensità di corrente (alternata o continua)  i = circa 45 µA. Gli effetti che la corrente elettrica può provocare su organismi viventi sono:

-        tetanizzazione;

-        arresto della respirazione;

-        fibrillazione ventricolare;

-        ustioni;

-        elettrolisi.

Tetanizzazione:

-        un impulso elettrico provoca la contrazione dei muscoli;

-        impulsi successivi al "periodo refrattario" e prima che il muscolo sia tornato allo stato di riposo provocano contrazioni consecutive dei muscoli, che non riescono a rilassarsi.

La tetanizzazione dipende dalla frequenza della corrente: in relazione al tempo di rilassamento, risulta particolarmente pericolosa la corrente alla frequenza di industriale (50 o 60 Hz).

Arresto della respirazione:

Correnti di intensità superiore ai limiti indicati per la "corrente di rilascio", contraggono i muscoli della respirazione: l'infortunato presenta difficoltà di respirazione e asfissia

Fibrillazione ventricolare:

Correnti elettriche, che si sovrappongono all'attività elettrica biologica che provoca il battito cardiaco (contrazione dei ventricoli), disturbano l’attività del miocardio, per cui il cuore si contrae in modo non coordinato  e non riesce più a pompare il sangue.

Ustioni:

Il passaggio della corrente elettrica attraverso una resistenza provoca riscaldamento, ciò avviene anche per la resistenza del corpo umano. In particolare le resistenze di contatto determinano le ustioni nei punti di entrata e di uscita della corrente (marchio elettrico).

Elettrolisi:

Il passaggio della corrente attraverso i liquidi biologici e il sangue, provoca l'elettrolisi di diversi composti organici. 

Definizione e valutazione del Rischio

5.   Definizione e valutazione del "Rischio"

Il verificarsi di un guasto, non comporta necessariamente il verificarsi di un incidente, ma insorge la probabilità "k"  che l'incidente si verifichi e che comporti un danno "d".

Possiamo allora definire il  Rischio  "R(t)" come prodotto delle probabilità prima definite, per l'entità del danno che si può verificare:

                                          R(t)  =  k .  [1-S(t)] . d

Ridurre il rischio significa, quindi, ridurre i tre fattori che lo determinano.

Ci occuperemo essenzialmente della sicurezza elettrica nelle installazioni, nell’uso delle apparecchiature e nel mantenimento dell’efficienza degli organi di protezione; osserviamo, in particolare, che il pericolo elettrico non è quasi mai evidente, come invece può esserlo, ad esempio,  l'abbagliamento di un faro mal posizionato o il danneggiamento di un sostegno.

Come ultima considerazione di carattere generale diremo che i fattori di rischio possono essere ridotti operando in modo corretto, costantemente, in tutte le fasi dell'esistenza dell'impianto:

- progettazione

- realizzazione

- impiego

- manutenzione

- smantellamento 

5.1.  Riduzione della probabilità di guasto   [1-S(t)] del sistema elettrico:

Aumentando la sicurezza S dei singoli elementi dell'impianto, fino a valori quanto più possibile prossimi a 1, la probabilità di guasto si riduce a valori sempre più prossimi a zero.

A tal fine occorre:

a)     progettare correttamente l'impianto elettrico:

-        scegliendo schemi elettrici semplici;

-        dimensionando correttamente i singoli elementi dell'impianto;

-        prevedendo organi di protezione adeguati;

-        rispettando la normativa tecnica e di legge;

b)     diminuire il tempo di esposizione "t" mediante:

-        verifiche periodiche;

-        manutenzione programmata;

-        manutenzione straordinaria;

c)     impiegare tecniche automatiche di:

-        monitoraggio dei singoli elementi;

-        gestione e controllo mediante opportuni strumenti informatici;

-        intervento automatico in situazioni di pericolo.

Per quanto si possa operare correttamente, la probabilità che avvenga un guasto non può essere ridotta a zero, anzi, aumentando il tempo di funzionamento, sappiamo che il guasto tende a verificarsi con probabilità sempre più vicina alla certezza. Si potrebbe ridurre adeguatamente il tempo di funzionamento, rinnovando frequentemente l'impianto; ma ciò comporta spesso costi inaccettabili.

Occorre, invece, fare in modo che, al verificarsi di un guasto, la probabilità che insorga  una situazione di pericolo sia resa minima, quindi bisogna ridurre il fattore "k", cioè la probabilità che avvenga un incidente.

5.2.  Riduzione della probabilità " k " che in presenza di un guasto avvenga un incidente:

Il rispetto della normativa è fondamentale perché, al verificarsi di un guasto, la probabilità che si determini una situazione di pericolo sia minima. Infatti:

-        le norme tecniche forniscono criteri e prescrizioni che, compatibilmente con i costi, assicurano un livello di sicurezza accettabile;

-        la corretta realizzazione  dell'impianto e l'impiego di materiali  conformi alla normativa, riduce la probabilità che  un guasto possa causare pericolo;

-        il corretto impiegodell'impianto, nei limiti e per gli scopi per cui  è stato progettato e costruito, evita il verificarsi di sollecitazioni anomale, con conseguenti probabili deterioramenti;

-        le verificheperiodiche tendono a rilevare che, nel tempo si mantenga il livello di sicurezza iniziale dell'impianto;

-        la manutenzioneprogrammata e quella straordinaria hanno lo scopo di mantenere invariate le caratteristiche tecniche dell'impianto e quindi la sua  sicurezza iniziale;

-        il monitoraggio continuo e la gestione automatica, oggi realizzabili con mezzi elettronici ed informatici, risultano estremamente efficaci nel segnalare, in tempo reale, l'insorgere di una situazione di guasto e, se  necessario, per eliminare rapidamente  il pericolo intervenendo direttamente sugli organi di manovra dell’impianto.

5.3.    Limitazione dell'entità  " d " del danno

Avendo operato in modo da ridurre al minimo il pericolo di guasti, ed avendo adottati tutti i provvedimenti previsti dalla normativa per limitare la probabilità che, in presenza di un guasto avvenga un incidente, non resta che scegliere strutture di impianto tali da ridurre l'entità dell'eventuale danno:

-        scegliendo strutture del sistema modulari, e proteggendo singolarmente i vari moduli;

-        segregando le parti di impianto più soggette a guasti pericolosi;

-        apprestando attrezzature e mezzi idonei agli interventi di emergenza prevedibili.

5. 4. Smantellamento degli impianti

      

Non sempre viene posta la necessaria cura nello smantellamento di un impianto, in questa fase, infatti, possono insorgere pericoli di varia natura:

-        parti che possono rimanere sotto tensione, a portata di mano;

-        ostacoli meccanici, costituiti  da residui di impianto affioranti dal terreno, etc;

-        materiali ingombranti, inquinanti, etc.

Definizioni riguardanti la sicurezza

4. Definizioni riguardanti la sicurezza

Le leggi e le norme tecniche sono in continua evoluzione; la tecnologia, infatti, si evolve e con essa le nuove esigenze di sicurezza; anche l'esperienza che matura nel tempo ed il confronto delle opinioni degli specialisti sono fonti di importanti indicazioni per l'aggiornamento delle norme.

Si tratta. però,  di concetti statistici e di valutazioni che mal si prestano a definizioni quantitative; è necessario, quindi, stabilire alcune convenzioni che consentano di interpretare in modo univoco tali valutazioni. 

Per meglio intenderci occorre chiarire il significato di alcune definizioni:

a)  Sicurezza:

In un generico sistema, costituito da un insieme di elementi, la sicurezza "S" di un elemento può essere  definita come la "Probabilità che in quell'elemento non si verifichi un guasto" in condizioni definite di

- installazione,

- impiego, 

- manutenzione

-        per un tempo " t " definito.

La sicurezza è quindi funzione del tempo:   S =  S(t)

Definiamo  un parametro  

l = Ng/N,

che denomineremo tasso di guasto, dove :

       Ng = numero di  elementi guasti dopo un tempo t,

       N   = numero di elementi ancora funzionanti dopo lo stesso tempo t,

potremo definire la sicurezza S(t) come segue:

S (t) = e-lt

-       per t = 0     sarà  S = 1, 

cioè:  la sicurezza è totale,  ovvero: un elemento non può manifestare alcun guasto prima      

che entri in funzione.

-       per  t = :   sarà   S = 0 ,   

cioè:   dopo un certo tempo di attività avverrà certamente un guasto.

Le due conclusioni estreme,  appaiono ovvie, tuttavia  esse forniscono alcune indicazioni

 1)  per aumentare le probabilità che un elemento entri regolarmente in funzione quando è richiesto, occorre che esso sia tenuto  costantemente in prova.

Le verifiche ad intervalli opportuni (alcune  previste dalle leggi), servono a mettere in evidenza difetti e insufficienze che possono insorgere durante il periodo di inattività di un elemento. Essi, manifestandosi nel momento in cui l'elemento d'impianto verrà messo in servizio, comporteranno conseguenze più o meno gravi, ma certamente gravissime se l'elemento è necessario per la sicurezza.

Gravi, ad esempio sarebbero la mancata attivazione dell'impianto di illuminazione di sicurezza, di un gruppo elettrogeno, di una pompa antincendio, etc.

2) esiste un tempo di vita per ogni elemento, trascorso  il quale esso deve essere  sostituito se si vuole allontanare nel tempo quel guasto che prima o dopo si verificherà.

La manutenzione programmata e quella straordinaria hanno lo scopo di tenere sotto controllo il tempo di vita dei singoli elementi e del sistema.

b) Probabilità di guasto:

Potremo dire che   1 - S(t)   rappresenta  la probabilità che si verifichi un guasto durante il  tempo di funzionamento “t”

La scelta di materiali con piccolo tasso di guasto aumenta la sicurezza a parità di tempo di funzionamento. Nella  fig. 1 sono messe a confronto le curve di sicurezza relative a diversi valori del parametro l.

Normative Tecniche sicurezza apparecchiature

3.     Normativa tecnica per le apparecchiature e le installazioni elettriche

La normativa tecnica viene riconosciuta dalla legge come “regola dell’arte”, essa costituisce, quindi un modello di buona tecnica costruttiva che non ha bisogno di ulteriori riconoscimenti; è possibile realizzare opere, materiali e apparecchiature in modo diverso, ma in tal caso deve essere dimostrato di aver operato secondo norme di buona tecnica.

Per la redazione della normativa operano diversi Comitati ed Enti, nazionali e internazionali, che emanano norme tecniche, alle quali spesso si rifanno  i governi nell'emanare leggi riguardanti la sicurezza.

Di seguito vengono indicati gli enti che si occupano della normativa riguardante i materiali, le apparecchiature e le installazioni elettriche:

3.1   Enti normatori:

CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano):

E' stato fondato nel 1907 dall'AEI (Associazione Elettrotecnica Italiana) ed è stato ricostituito nel 1964 ad iniziativa dei soci rifondatori:

CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche);

AEI (Associazione Elettrotecnica Italiana);

ANIE  (Associazione Nazionale Industrie Elettrotecniche ed Elettroniche).        

IEC (International Electrotechnical Commission)

CEEel (International Commission on Rule for the Approval of Electrical Equipment)

CENELEC (European Committee for Electotechnical Standardization.

ISPESL  (Istituto Superiore per la Prevenzionee la Sicurezzadel Lavoro) costituito con DPR n. 619 del 31.7.1980, come previsto dalla legge n.833/78.

UNI e altri enti normatori nazionali

Anche l’ENEL ha emanato alcune norme riguardanti soprattutto gli allacciamento delle utenze ai vari livelli di tensione e l’interfaccia con gli autoproduttori.

3.2  Contrassegni che garantiscono la conformità alle norme:

CEI  -  IMQ  -   CE  -  H: per i cavi di bassa tensione (HAR: accordo tra la maggior parte dei paesi europei)  

La sicurezza nel settore elettrico

2. La sicurezza nel settore elettrico cosa dice la  Legislazione riguardante il settore elettrico

Alcune leggi riguardano, in modo specifico, la sicurezza dei materiali, delle apparecchiature e delle installazioni elettriche, si richiamano in particolare le seguenti:

-       DPR n. 547 del 27.4.1955: "Norme per la prevenzione degli infortuni sul lavoro"

-    DPR n. 322 del 20.3.1956:"Norme per la prevenzione degli infortuni e l'igiene del lavoro nell'industria della cinematografia e della televisione"

-    DPR n. 323 del 20.3.1956: "Norme per la prevenzione degli infortuni e l'igiene del lavoro negli impianti telefonici".

-      DL 19.9.1994 n. 626: "Attuazione delle direttive 89/391/CEE, 89/654/CEE, 89/655/CEE, 89/656/CEE, 90/269/CEE, 90/270/CEE, 90/394/CEE e 90/679/CEE riguardanti il miglioramento della sicurezza e della salute dei lavoratori sul luogo di lavoro".

-        Legge n. 186 del 1.3.1968: "Disposizioni concernenti la produzione di materiali, apparecchiature, macchinari, installazioni e impianti elettrici e elettronici".

-        Legge n. 791 del 18.10.1977: "Attuazione della direttiva del Consiglio delle Comunità europee (n. 72/73 CEE) relativa alle garanzie di sicurezza che deve possedere il materiale elettrico destinato ad essere utilizzato entro alcuni limiti di tensione"

-        Legge n. 46 del 5.3.1990: "Norme per la sicurezza degli impianti".

-        DPR n. 392 del 18.4.1994: "Regolamento recante disciplina del procedimento di riconosci- mento delle imprese ai fini della installazione, ampliamento e trasformazione degli impianti nel rispetto delle norme di sicurezza".

-        DM 20.2.1992 (Min. Comm. Ind. Artig.): "Approvazione del modello di dichiarazione di conformità dell'impianto alla regola d'arte di cui all'art. 7 del regolamento di attuazione della legge 5 marzo 1990, n. 46, recante norme per la sicurezza degli impianti".

-        DM 22.4.1992 (Min. Comm. Ind. Artig.): "Formazione degli elenchi dei soggetti abilitati alle verifiche in materia di sicurezza degli impianti".

Firma digitale ed e-commerce

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