Immaginate che un fulmine colpisca il vostro quartiere, mettendo a rischio i vostri costosi dispositivi elettronici, oppure che un cavo difettoso esponga la vostra famiglia al rischio di scossa elettrica. Comprendere protezione a terra vs protezione contro le sovratensioni è fondamentale per proteggere le abitazioni e i dispositivi.

Protezione del suolo: nozioni di base

Che cos’è la messa a terra negli impianti elettrici?

La protezione di terra, comunemente nota come messa a terra, è un meccanismo di sicurezza fondamentale negli impianti elettrici.

Convoglia verso terra l'elettricità in eccesso o dispersa, derivante ad esempio da un guasto o da un fulmine, prevenendo scosse elettriche, incendi e danni alle apparecchiature. La messa a terra è un requisito imprescindibile previsto da alcune norme regionali.

La messa a terra costituisce la colonna portante della sicurezza elettrica, garantendo che qualsiasi corrente elettrica indesiderata abbia un percorso sicuro e a bassa resistenza attraverso cui dissiparsi, proteggendo così sia le persone che i beni.

In che modo il contatto con la terra ci protegge

La messa a terra garantisce la sicurezza creando un percorso controllato per le correnti di guasto. Se un cavo si allenta o un elettrodomestico non funziona correttamente, l'elettricità in eccesso fluisce attraverso il sistema di messa a terra verso il suolo, attivando un Interruttore automatico in corrente continua oppure azionare il fusibile per interrompere l'alimentazione. Questa risposta rapida impedisce che:

  • Scosse elettriche: Deviando la corrente lontano dalle persone che entrano in contatto con apparecchiature difettose.
  • Incendi: Bloccando le correnti pericolose che potrebbero incendiare i materiali infiammabili.
  • Danni alle attrezzature: Stabilizzando la tensione e riducendo lo stress sui componenti elettrici.

In assenza di messa a terra, le correnti vaganti potrebbero alimentare le superfici metalliche (ad esempio, gli involucri degli elettrodomestici), comportando gravi rischi.

Come funziona la messa a terra

electrical grounding
Fonte: https://c03.apogee.net/mvc/home/hes/land/el?utilityname=mp&spc=foe&id=4705

Un sistema di messa a terra è costituito da diversi componenti fondamentali:

  • Palo di messa a terra: Un'asta metallica (in genere di rame o acciaio zincato) conficcata in profondità nel terreno per stabilire un collegamento con la terra.
  • Cavi di messa a terra: Fili di rame che collegano l'impianto elettrico (ad esempio, prese, quadri) al picchetto di messa a terra.
  • Collegamento del quadro elettrico: L'impianto di messa a terra è collegato al quadro elettrico principale, garantendo la protezione di tutti i circuiti.
  • Elettrodi di messa a terra: Il sistema può essere integrato con componenti aggiuntivi quali tubi per l'acqua o elettrodi incassati nel calcestruzzo.

L'efficacia del sistema dipende da una bassa resistenza elettrica, idealmente inferiore a 25 ohm per gli impianti residenziali. Una bassa resistenza garantisce che le correnti di guasto defluiscano facilmente verso terra, riducendo al minimo i rischi. È fondamentale effettuare controlli periodici con strumenti quali un misuratore di resistenza di terra per verificare le prestazioni.

Norme di messa a terra e prove

Il NEC stabilisce rigide linee guida per la messa a terra, tra cui la profondità corretta dei picchetti (almeno 8 piedi) e il dimensionamento dei cavi (in base alla capacità dell'impianto).

Gli impianti di messa a terra devono essere sottoposti a verifica ogni 1–3 anni da un elettricista abilitato, al fine di garantirne la conformità e la funzionalità. La verifica prevede la misurazione della resistenza e l'ispezione dei collegamenti per individuare eventuali segni di corrosione o usura, specialmente in aree con elevata resistività del suolo (ad esempio, regioni rocciose o aride).

 

Spiegazione della protezione contro le sovratensioni

Che cos’è la protezione contro le sovratensioni?

surge protector let through voltage
Fonte: https://www.mathscinotes.com/2016/09/effect-of-wire-length-on-surge-protector-let-through-voltage/

La protezione contro le sovratensioni si riferisce a dispositivi di protezione contro le sovratensioni oppure sistemi per proteggere dispositivi elettronici ed elettrodomestici dai picchi di tensione, ovvero improvvisi aumenti della tensione elettrica che possono danneggiare o distruggere apparecchiature sensibili. (Per ulteriori informazioni sui dispositivi di protezione contro le sovratensioni, leggi un altro articolo del blog: Tutto sui dispositivi di protezione contro le sovratensioni.)

Queste picchi possono essere causati da:

  • I fulmini: I fulmini diretti o nelle vicinanze possono far passare migliaia di volt attraverso le linee elettriche.
  • Fluttuazioni della rete elettrica: Le operazioni di commutazione o le interruzioni di corrente possono causare picchi di tensione.
  • Fonti interne: Gli elettrodomestici di grandi dimensioni (ad esempio, gli impianti di climatizzazione) che si accendono e si spengono ripetutamente possono generare piccoli picchi di tensione.

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni funzionano assorbendo la tensione in eccesso oppure deviandola verso il sistema di messa a terra, garantendo che ai dispositivi giunga solo una tensione entro livelli di sicurezza.

Tipi di dispositivi di protezione contro le sovratensioni

OMDN20-AC T2+T3 AC SPD AC Surge Protective Devices - 2 pole

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni sono disponibili in diverse tipologie, ciascuna adatta a esigenze specifiche:

  • Dispositivi di protezione contro le sovratensioni per tutta la casa: Installati nel quadro elettrico principale, questi dispositivi proteggono tutti i circuiti di un edificio. Sono ideali per garantire una protezione completa, soprattutto nelle zone soggette a fulmini.
  • Protezioni contro le sovratensioni per punti di utilizzo: I dispositivi collegabili alla presa di corrente, come le ciabatte o gli adattatori, proteggono i singoli elettrodomestici (ad esempio, computer, televisori o console per videogiochi).
  • Dispositivi di protezione contro le sovratensioni specializzati: Integrato nelle apparecchiature o progettato per dispositivi altamente sensibili (ad esempio, apparecchiature mediche, sistemi di telecomunicazione).

Ogni tipo svolge una funzione specifica e, combinandoli tra loro, spesso si ottiene la protezione migliore.

Caratteristiche tecniche fondamentali da conoscere

Nel valutare i dispositivi di protezione contro le sovratensioni, occorre tenere conto delle seguenti specifiche tecniche:

  • Potenza nominale in joule: Indica la quantità di energia che un dispositivo di protezione contro le sovratensioni è in grado di assorbire prima di guastarsi. Valori in joule più elevati indicano una protezione migliore e una maggiore durata.
  • Tensione di bloccaggio: Il livello di tensione al quale il dispositivo di protezione inizia a deviare la tensione in eccesso. Tensioni di intervento più basse (ad esempio, 330 V) offrono una protezione migliore poiché si attivano prima.
  • Tempo di risposta: La rapidità con cui il dispositivo di protezione reagisce a un picco di tensione. Tempi di risposta più rapidi (ad esempio, inferiori a 1 nanosecondo) riducono al minimo l'esposizione a tensioni dannose.
  • Conformità alla norma UL 1449: Uno standard di sicurezza che garantisce che il dispositivo di protezione soddisfi rigorosi criteri di prestazione e sicurezza.
  • Corrente di picco massima: Indica il picco di corrente massimo che il dispositivo è in grado di sopportare, espresso in ampere (ad esempio, 50.000 A o più per i dispositivi di protezione per l'intera abitazione).

Comprendere queste specifiche ti aiuta a scegliere un dispositivo di protezione contro le sovratensioni adatto alle tue esigenze, sia che si tratti di un singolo dispositivo o di un intero edificio.

 

Protezione a terra vs protezione contro le sovratensioni

AspettoProtezione del suoloProtezione contro le sovratensioni
FinalitàPreviene le scosse elettriche e garantisce la sicurezza delle personeProtegge i dispositivi elettronici e gli elettrodomestici dai picchi di tensione
MeccanismoDevia i guasti o l'eccesso di corrente verso terra tramite picchetti e cavi di messa a terraAssorbe o devia la tensione in eccesso per evitare danni ai dispositivi
InstallazioneRichiede un'installazione professionale, compresi i picchetti di messa a terra, i cavi e i collegamenti al quadro elettricoSpazia dal plug-and-play (punto di utilizzo) all'installazione professionale (in tutta la casa)
ManutenzioneTest periodici ogni 1–3 anni per garantire una bassa resistenza e la conformità alle norme NECSostituzione ogni 2–5 anni o in seguito a eventi di sovratensione di entità significativa
Casi d'usoÈ obbligatorio che tutti gli impianti elettrici siano conformi alle norme di sicurezzaFacoltativo ma fondamentale per proteggere i dispositivi elettronici di valore, soprattutto nelle aree ad alto rischio
DipendenzaCostituisce la base per i dispositivi di protezione contro le sovratensioniSi avvale di un adeguato sistema di messa a terra per deviare in modo sicuro la tensione in eccesso

 

Messa a terra e protezione contro le sovratensioni

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni devono essere collegati a terra?

surge protection diagram
Fonte: https://electronicsbeliever.com/surge-protection-circuit-principle-design/

Per funzionare in modo efficace, i dispositivi di protezione contro le sovratensioni devono poter contare su un sistema di messa a terra installato correttamente. Quando si verifica una sovratensione, il dispositivo di protezione devia la tensione in eccesso verso il cavo di terra, che la convoglia in modo sicuro verso il suolo.

Senza messa a terra, un dispositivo di protezione contro le sovratensioni non è in grado di deviare questa tensione, lasciando i dispositivi elettronici esposti al rischio di danni. Questa dipendenza sfata il mito secondo cui i dispositivi di protezione contro le sovratensioni funzionano altrettanto bene negli impianti non messi a terra.

Sono entrambi necessari?

La messa a terra è imprescindibile: è prevista dalle norme elettriche per garantire la sicurezza e prevenire i rischi. La protezione contro le sovratensioni, sebbene facoltativa, è vivamente consigliata a chiunque possieda apparecchiature elettroniche di valore o risieda in zone soggette a fulmini o sbalzi di tensione. I due sistemi si integrano a vicenda:

  • Messa a terra: Protegge le persone e garantisce la stabilità del sistema gestendo le correnti di guasto.
  • Protezione contro le sovratensioni: Protegge le apparecchiature attenuando i picchi di tensione che la sola messa a terra non è in grado di gestire.

 

Dove la protezione contro le scariche a terra e le sovratensioni è fondamentale

La messa a terra e la protezione contro le sovratensioni sono fondamentali in diversi contesti, ciascuno con esigenze specifiche.

electrical grounding at home
Fonte: https://www.familyhandyman.com/article/electrical-grounding/

Case residenziali:

  • Messa a terra: Garantisce la sicurezza prevenendo le scosse elettriche causate da apparecchi o impianti elettrici difettosi. Indispensabile per la conformità alle norme e per la protezione dei residenti.
  • Protezione contro le sovratensioni: Protegge televisori, computer, console di gioco e dispositivi domotici. I dispositivi di protezione da sovratensioni per tutta la casa sono ideali per garantire una copertura completa, specialmente nelle zone soggette a fulmini.

Strutture commerciali:

  • Messa a terra: È fondamentale per gli uffici e i data center proteggere i dipendenti e garantire il funzionamento affidabile dei server e delle apparecchiature di rete.
  • Protezione contro le sovratensioni: I dispositivi di protezione contro le sovratensioni per l'intera abitazione prevengono costosi tempi di inattività e danni alle apparecchiature sensibili come server, router e postazioni di lavoro.

Ambienti industriali:

  • Messa a terra: Per i macchinari pesanti sono necessari sistemi specializzati, in grado di garantire la sicurezza dei lavoratori e di prevenire guasti in ambienti ad alta potenza.
  • Protezione contro le sovratensioni: Protegge i sistemi di controllo, i motori e le apparecchiature di automazione dai picchi di tensione che potrebbero causare l'interruzione della produzione.

Aree soggette a fulmini:

Entrambi i sistemi: Indispensabile per mitigare i rischi derivanti dalle frequenti tempeste. I fulmini possono causare picchi di tensione catastrofici, rendendo fondamentali l'uso di dispositivi di protezione contro le sovratensioni per l'intera abitazione e un sistema di messa a terra robusto.

 

Come scegliere tra protezione a terra e protezione contro le sovratensioni

Ground vs Surge protection

Valuta le tue esigenze

La scelta del sistema più adatto dipende dalle vostre circostanze specifiche:

  • Dimensioni dell'abitazione o della struttura: Gli immobili più grandi, dotati di più circuiti, traggono vantaggio dall'uso di dispositivi di protezione contro le sovratensioni a livello dell'intera abitazione, in grado di garantire una copertura efficiente di tutti gli apparecchi.
  • Il valore dell'elettronica: Le apparecchiature di fascia alta (ad esempio, impianti home theater, PC da gaming o rack per server) giustificano l'investimento in dispositivi di protezione da sovratensioni di qualità.
  • Rischio di fulmini: Utilizzate i dati meteorologici o le mappe dei fulmini per valutare il rischio nella vostra zona. Le regioni soggette a frequenti temporali richiedono sia un solido sistema di messa a terra che una protezione contro le sovratensioni.
  • Impianto elettrico esistente: Le abitazioni più vecchie potrebbero necessitare di interventi di adeguamento dell'impianto di messa a terra per soddisfare i moderni standard NEC, mentre quelle più recenti potrebbero già disporre di un impianto di messa a terra adeguato.

Aspetti chiave da considerare

  • Messa a terra: Un investimento una tantum che garantisce sicurezza e conformità alle norme. Richiede un'installazione professionale e una manutenzione periodica, ma assicura affidabilità a lungo termine.
  • Protezione contro le sovratensioni: Offre opzioni flessibili (per singolo punto di utilizzo o per l'intera abitazione), ma richiede una sostituzione periodica a causa dell'usura dovuta agli sbalzi di tensione. Prevedere una sostituzione ogni 2–5 anni.
  • Tolleranza al rischio: Se si fa affidamento su dispositivi elettronici fondamentali (ad esempio, per il lavoro da casa o per le attività aziendali), la protezione contro le sovratensioni rappresenta un investimento oculato per evitare costose sostituzioni.

Passaggi per iniziare

  1. Controlla il tuo impianto di messa a terra: Rivolgiti a un elettricista per far verificare la resistenza di messa a terra della tua abitazione e accertare la conformità alle norme NEC.
  2. Valutare le esigenze in materia di protezione contro le sovratensioni: Individuare i dispositivi critici (ad esempio, computer, elettrodomestici) e scegliere se installare dispositivi di protezione a livello di singolo punto di utilizzo o per l'intera abitazione.
  3. Rivolgiti a un professionista: Per interventi di potenziamento dell'impianto di messa a terra o per l'installazione di dispositivi di protezione contro le sovratensioni in tutta la casa, richiedete preventivi a elettricisti autorizzati.
  4. Monitoraggio e manutenzione: Effettuare regolarmente (ogni 1–3 anni) controlli della messa a terra e sostituire i dispositivi di protezione contro le sovratensioni quando necessario.

 

Apparecchiature elettriche OOHMAGE: proteggi la tua casa e i tuoi dispositivi elettronici

La messa a terra è alla base della sicurezza elettrica: previene le scosse elettriche e garantisce il rispetto delle norme di sicurezza. La protezione contro le sovratensioni si basa su questa base, salvaguardando i preziosi dispositivi elettronici dai picchi di tensione dannosi. Insieme, costituiscono una difesa completa contro i rischi elettrici, dai fulmini ai cavi difettosi.

Per apparecchiature elettriche affidabili e di qualità, rivolgetevi a OOHMAGE e scegliere l'attrezzatura giusta per garantire il successo del progetto.

 

Domande frequenti

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni funzionano senza messa a terra?

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni si avvalgono di un sistema di messa a terra per deviare in modo sicuro la tensione in eccesso. Senza un’adeguata messa a terra, la loro capacità di proteggere i dispositivi elettronici risulta notevolmente ridotta, esponendo questi ultimi al rischio di danni causati dalle sovratensioni.

È necessario dotarsi di un dispositivo di protezione contro le sovratensioni per tutta la casa?

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni per l'intera abitazione sono consigliati per le case situate in zone soggette a fulmini o dotate di apparecchiature elettroniche di valore. Proteggono tutti i circuiti, integrando i dispositivi di protezione contro le sovratensioni installati nei singoli punti di utilizzo per i dispositivi critici, e garantiscono una copertura completa contro le sovratensioni.

Con quale frequenza occorre verificare i sistemi di messa a terra?

Gli impianti di messa a terra devono essere sottoposti a verifica ogni 1–3 anni da un elettricista abilitato, al fine di garantire la conformità alle norme NEC e garantire la sicurezza. La verifica è particolarmente importante nelle aree con terreno corrosivo o elevata attività elettrica.

Un principiante può installare da solo i dispositivi di protezione contro le sovratensioni?

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni installati direttamente sul punto di utilizzo sono di tipo "plug-and-play" e facili da installare da soli, senza richiedere competenze particolari. I dispositivi di protezione contro le sovratensioni per l'intera abitazione, invece, richiedono l'installazione da parte di un elettricista professionista per garantire un collegamento sicuro al quadro elettrico.

Qual è la differenza tra messa a terra e collegamento a massa?

La messa a terra collega l'impianto elettrico alla terra per prevenire scosse elettriche, mentre il collegamento equipotenziale collega le parti metalliche (ad esempio, tubi, pannelli) per garantire che abbiano lo stesso potenziale elettrico, riducendo il rischio di scosse dovute a differenze di tensione. Entrambe le misure sono fondamentali per la sicurezza.

La messa a terra può eliminare tutti i rischi elettrici?

La messa a terra riduce i rischi quali scosse elettriche e incendi, fornendo un percorso sicuro per le correnti di guasto, ma non protegge dai picchi di tensione che possono danneggiare i componenti elettronici. Per far fronte a tali picchi sono necessari dispositivi di protezione contro le sovratensioni.

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni possono durare per sempre?

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni si consumano dopo aver assorbito più picchi di tensione o un singolo evento di forte intensità. La maggior parte deve essere sostituita ogni 2–5 anni e molti sono dotati di spie luminose che segnalano quando non sono più efficaci.

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni sono tutti uguali?

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni presentano notevoli differenze in termini di qualità e prestazioni. Tra le differenze principali figurano il valore nominale in joule, la tensione di blocco e la conformità alla norma UL 1449. La scelta di un dispositivo di protezione di alta qualità garantisce una maggiore protezione per i dispositivi.

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