Quando si lavora con i circuiti elettrici, è fondamentale valutare correttamente il tipo di messa a terra di un dato sistema. Quali tipi di sistemi elettrici si distinguono e come verificare in sicurezza se si tratta di una rete TT o TN?
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Divisione base dei sistemi elettrici: TN e TT
Negli impianti elettrici a bassa tensione vengono utilizzati due tipi di messa a terra: i sistemi TN e TT. La differenza fondamentale tra i due risiede nel metodo di messa a terra del punto neutro della fonte di alimentazione e nel metodo di messa a terra degli elementi dell'impianto.
L'abbreviazione TN sta per Terra Neutro. Si tratta di un sistema in cui il punto neutro è collegato a terra, mentre il conduttore di protezione PE è collegato a questo punto. Il punto neutro nel sistema TN è il punto comune degli avvolgimenti situati sul lato di bassa tensione. Nei sistemi TN, esistono soluzioni specifiche:
- TN-C - in cui il conduttore PEN (neutro di protezione) combina le funzioni sia del conduttore neutro che di quello di protezione, più spesso presente nei vecchi tipi di impianti elettrici, a causa del minore standard di sicurezza, non soddisfa gli standard moderni;
- TN-S — è caratterizzato da elevata sicurezza poiché i conduttori neutro e di protezione sono separati lungo tutta la lunghezza dell'impianto elettrico;
- TN-CS: si tratta di una combinazione delle due soluzioni precedenti, inizialmente la variante più diffusa è la TN-C, ma in una certa sezione il conduttore di protezione neutro PEN è diviso in due conduttori separati: PE e N.
Una caratteristica tipica dei sistemi TN è la bassa impedenza, grazie alla quale, in caso di cortocircuito, la protezione funziona in modo efficace e rapido.
La seconda caratteristica del sistema TT è che i conduttori di neutro e di protezione sono sempre separati. Questi tipi di sistemi sono spesso utilizzati in luoghi in cui la messa a terra della rete non è sufficiente e anche quando l'uso del sistema TT deriva da obblighi di legge. Il meccanismo di funzionamento in questo caso utilizza la protezione differenziale, che consente il rilevamento della corrente di dispersione, che a sua volta provoca la disconnessione automatica dell'alimentazione.
Come verificare in modo sicuro il tipo di rete: TN e TT?
Per verificare il tipo di messa a terra utilizzato, è necessario prestare particolare attenzione. Lavorare con l'elettricità richiede un'adeguata preparazione e conoscenza, compresi i principi base per l'esecuzione delle misurazioni.
Innanzitutto, è necessario analizzare la documentazione tecnica. Se si tratta di un impianto moderno, la variante di messa a terra utilizzata sarà spesso indicata. In caso contrario, soprattutto in caso di dubbi sull'impianto, sarà necessario effettuare delle misurazioni.
Questa situazione richiede l'individuazione del collegamento di terra. Il metodo di costruzione è di grande importanza in questo caso e un elettricista esperto può solitamente valutare visivamente il tipo di rete con cui ha a che fare. Per essere certi, è necessario eseguire opportune misurazioni della resistenza. Nelle installazioni TT, la misurazione mostrerà che il valore di resistenza sull'involucro del dispositivo assume un valore diverso rispetto al punto neutro del trasformatore.
Una caratteristica tipica dei sistemi TN è che il valore della resistenza di terra nel conduttore di protezione è significativamente inferiore. Ciò è dovuto al fatto che il conduttore di protezione è collegato direttamente al punto neutro.
La misura viene eseguita tra il conduttore di protezione e quello di fase. Se il valore è inferiore a 1 Ω, è molto probabile che il conduttore di protezione sia collegato direttamente al punto neutro. Se il valore misurato è superiore a 1 Ω, è stato utilizzato un sistema di tipo TT.
Tensioni nei conduttori PEN e nei sistemi elettrici
I conduttori di installazione PEN sono conduttori di neutro di protezione, che svolgono contemporaneamente la funzione di conduttori di neutro e di protezione. Svolgendo una duplice funzione, la tensione può assumere valori diversi a seconda delle condizioni operative o della configurazione della rete.
Gli impianti elettrici con conduttori PEN devono essere dotati di cavi e conduttori di protezione e di fase adeguati. È importante collegarli correttamente tra il punto neutro del trasformatore e i ricevitori finali.
Il valore della tensione in un sistema con conduttori PEN dipende da diversi fattori, tra cui: carico di fase, caduta di tensione e condizioni dei collegamenti e della messa a terra. In un sistema correttamente funzionante, il carico dovrebbe essere uniforme e il valore della tensione basso. Se il carico di fase non è uniforme, nel sistema si genera una corrente di equalizzazione, sotto l'influenza della quale la tensione nel conduttore aumenta.
Gli impianti con conduttori PEN sono caratterizzati da tensioni diverse, che dipendono, tra l'altro, dalla lunghezza del conduttore e dal carico. Talvolta, si verificano cadute di tensione significative nel sistema. Si osserva che maggiore è la corrente che scorre attraverso i conduttori di fase, maggiore è la caduta di tensione. Questa relazione rappresenta una minaccia non solo per l'impianto e i conduttori stessi, ma anche per gli utenti. I cavi di alimentazione devono essere adeguatamente fissati e deve essere realizzata un'adeguata messa a terra.
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