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Verifica, misurazione e monitoraggio di resistenze d’isolamento

Resistenza d’isolamento: verifica, misurazione, monitoraggio

La resistenza d’isolamento riveste un’importanza particolare per evitare danni materiali e lesioni personali oltre che per la sicurezza di esercizio di impianti e apparecchiature elettriche. Da un lato, essa è alla base della protezione di persone e impianti; dall’altro funge al contempo da importante indicatore dello stato di qualità di un’installazione elettrica. La resistenza d’isolamento va verificata, misurata e monitorata in funzione del ciclo di vita di un impianto o di un apparecchio.

Il monitoraggio dell’isolamento non equivale alla misurazione dell’isolamento e viceversa: esse trovano diverso impiego a seconda della fase del ciclo di vita di un impianto o di un’apparecchiatura elettrica. Nel complesso, tuttavia, è importante che attraverso la prevenzione dei danni si evitino malfunzionamenti o situazioni di pericolo per persone e oggetti.

Il ciclo di vita

Il ciclo di vita (di prodotto) di un impianto elettrico o di un’apparecchiatura elettrica può essere sostanzialmente suddiviso nelle fasi riportate nella tabella 1. A seconda della fase sono necessari una prova di (alta) tensione, una misurazione dell’isolamento e un monitoraggio dell’isolamento.

In sistemi di alimentazione elettrica senza messa a terra il monitoraggio dell’isolamento può essere effettuato con un apposito strumento; nei sistemi di alimentazione elettrica con messa a terra, esso viene effettuato indirettamente sotto forma di monitoraggio della corrente di guasto. Mediante il riconoscimento precoce di errori d’isolamento verificatisi, questi dispositivi di protezione e monitoraggio rappresentano un importante ausilio per la pianificazione tempestiva di misure di manutenzione.

Al contrario, la misurazione dell’isolamento è solo una registrazione momentanea della resistenza d’isolamento. In linea di principio, la resistenza d’isolamento dipende da

A tal proposito occorre tenere conto del rischio per la sicurezza e dell’obiettivo di protezione.

Misurazione e monitoraggio dell’isolamento nel ciclo di vita di un impianto elettrico/di un’apparecchiatura elettrica

Fase del ciclo di vitaProva di (alta) tensioneMisurazione dell’isolamentoResistenza d’isolamentoCorrente di guasto
Impianto non in esercizioImpianto in esercizio
Sistema IT IMDSistema TN/TT
RCDRCM
Pianificazione/costruzione-- Programmazione/installazione 
Messa in funzioneXXImpostazione/verificaVerificaImpostazione/verifica
Funzionamento--Invio di messaggioDisinserimentoInvio di messaggio
ManutenzioneX)*XInvio di messaggioDisinserimentoInvio di messaggio
RiparazioneX)*XInvio di messaggioDisinserimentoInvio di messaggio
Modifica complessivaX)*XVerifica/programmazione
RetrofitX)*XVerifica/programmazione
Messa fuori funzione-----

X )* Se previsto dalle normative

Misurazione dell’isolamento: prima della messa in funzione

Preliminarmente alla prima messa in funzione di un impianto elettrico vanno effettuate diverse misurazioni a norma DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600):2008-06. Tra queste vi rientra anche la misurazione della resistenza d’isolamento, che viene presa tra i conduttori attivi e il conduttore di protezione collegato a terra. In questa prova i conduttori attivi possono essere elettricamente collegati tra loro. La tensione continua misurata e l’ammontare della resistenza d’isolamento devono essere conformi ai requisiti di cui alla tabella 2.

La resistenza d’isolamento è considerata sufficiente se ogni circuito elettrico raggiunge il valore richiesto senza apparecchi utilizzatori elettrici collegati. Durante la misurazione occorre prestare attenzione che tutti gli interruttori compresi nel circuito elettrico siano chiusi. Se circuiti elettrici non possono essere chiusi, quelli non rilevati devono essere misurati a parte. I collegamenti esistenti tra N e PE devono essere aperti.

Tabella 2:

Resistenza d’isolamento e tensione misurata a norma DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600):2008-06

Tensione nominale del circuito elettrico (V)Tensione continua misurata (V)Resistenza d’isolamento (MΩ)
SELV*, PELV**250≥0,5
fino a 500 V incluso, anche FELV***500≥1,0
oltre 500V1000≥1,0

*Bassissima tensione di isolamento **Bassissima tensione di protezione ***Bassissima tensione di funzionamento

Monitoraggio dell’isolamento: in esercizio Sistemi di alimentazione elettrica con messa a terra (sistemi TN/TT)

Nei sistemi con messa a terra la resistenza d’isolamento viene determinata indirettamente mediante l’ammontare della corrente di guasto. Uno strumento classico a tale riguardo è rappresentato dal dispositivo di protezione dalla corrente di guasto (RCD) che disinserisce l’impianto o l’utenza in caso di superamento di una determinata corrente di guasto, così evitando una situazione di pericolo. Nelle aree in cui un disinserimento si può ripercuotere negativamente sul funzionamento, ad es. impianto EDV, spesso vengono impiegati apparecchi di monitoraggio della corrente differenziale (RCM).

Anch’essi lavorano secondo il principio della corrente residua, vale a dire che viene rilevata la differenza della corrente di mandata e di ritorno con l’ausilio di un trasformatore di corrente di misura e, in presenza di una determinata corrente di guasto, si procede all’invio di un messaggio o al disinserimento. In funzione della corrente di guasto vengono impiegati strumenti sensibili alla corrente alternata, alla corrente a impulsi o a tutti i tipi di corrente. Per gli impianti in cui si deve monitorare un numero elevato di uscite, sono disponibili sul mercato anche sistemi multicanale, i cosiddetti sistemi di monitoraggio della corrente differenziale (RCMS).

Sistema di monitoraggio della corrente differenziale multicanale RCMS

Sistemi di alimentazione elettrica senza messa a terra (sistemi IT)

Diversamente dai sistemi TN/TT, nei sistemi IT i conduttori attivi sono isolati da terra. Nei sistemi IT la resistenza d’isolamento tra i conduttori attivi e la terra viene monitorata mediante uno strumento di monitoraggio dell’isolamento (IMD).

In caso di mancato raggiungimento di un determinato valore di resistenza (kΩ) viene emesso un messaggio. Diventa così evidente un vantaggio essenziale del sistema IT. In caso di un primo errore, a norma DIN VDE0100-410 (VDE 0100-410):2007-06, non è necessario un disinserimento, sicché l’esercizio può proseguire indisturbato. Quest’aspetto è di significato decisivo specie in settori in cui la sicurezza è particolarmente importante, come ad es. ospedali, impianti industriali o elettromobilità.

Dal momento che il sistema IT di alimentazione è in funzione, lo strumento di monitoraggio dell’isolamento rileva la resistenza d’isolamento complessiva dell’impianto, incluse tutte le utenze inserite, galvanicamente collegate con il sistema IT.

Strumento di monitoraggio dell’isolamento ISOMETER® iso685

Dettagli relativi al principio di funzionamento di uno strumento di monitoraggio dell’isolamento si trovano nella versione per il download di questo articolo oppure qui.

Valore di funzionamento strumento di monitoraggio dell’isolamento

Il valore necessario di funzionamento per gli strumenti di monitoraggio dell’isolamento è riportato in diverse disposizioni relative alla costruzione. Nella prassi si è affermato il valore di 100 Ω/V per il messaggio principale e 300 Ω/V per strumenti di monitoraggio dell’isolamento con livello di preallarme.

In alternativa, è possibile impostare un valore di funzionamento che è del 50% superiore rispetto a quanto richiesto dalle normative. Un elenco dei valori richiesti dalle normative è reperibile nella versione per il download di questo articolo.

Allo stesso modo è possibile impostare i valori di funzionamento in base ai requisiti di DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100):2009-10 (tabella 3). In questo caso spetta al progettista ovvero al costruttore dell’impianto ricorrere ai valori incontrati nell’esperienza.

Monitoraggio dell’isolamento: per utenze disinserite

In alcune aree sono presenti utenze temporaneamente disinserite come ad es. pompe antincendio, azionamenti di valvole a saracinesca, motori di elevatori o generatori di corrente d’emergenza.

Durante il periodo di fermo possono verificarsi errori d’isolamento che non vengono notati, dovuti alla presenza di umidità o di altri agenti presenti nella condotta o nell’utenza. Per questi casi vengono impiegati dei monitor offline. Ulteriori informazioni sul monitoraggio offline sono reperibili qui.

Misurazione dell’isolamento: prove ripetute su impianti elettrici

In caso di prove ripetute, la misura della resistenza d’isolamento è parte integrante delle misurazioni da effettuarsi a norma DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100):2009-10.

La resistenza d’isolamento è soggetta a un determinato invecchiamento, ma anche umidità, polvere, morso di roditori, ecc. hanno un influsso determinante, motivo per cui sono necessari valori più bassi rispetto al caso di nuovi impianti (tabella 3). Il metodo rimane uguale a quello della prima misura.

Tabella 3:

Resistenze d’isolamento necessarie nel caso di prove a norma DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100):2009-10

Tensione di misuraSenza apparecchiature elettriche collegateCon apparecchiature elettriche collegate e inseriteImpianti all’aperto o aree in cui pavimenti, pareti e arredi vengono spruzzati a scopo di puliziaSistemi ITSELV / PELV
Apparecchiature elettriche collegateSenza apparecchiature elettriche collegate
Tip. 500 V DC, max. 1 mADC 250V
Resistenza d’isolamento1000Ω/V300Ω/V150Ω/V500Ω/V50Ω/V0,25MΩ

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Product Overview ISOMETER®/ISOSCAN® Gamma di prodotti 5.3 MB EN2024/02/1616.02.2024
Why the IT System is Often the Best Choice for Power Supply Systems of All Types Articolo tecnico 3.0 MB EN2019/07/1111.07.2019
High Availability for Reliable Operation in Waste Water Treatment Facilities Articolo tecnico 601.8 KB EN2019/05/1313.05.2019
IT System Ensures Electrical Safety at the Munich Airport Articolo tecnico 284.0 KB EN2019/05/1313.05.2019
The Stone Age Meets Modern Network Protection Technology Articolo tecnico 338.5 KB EN2019/05/1313.05.2019
The Largest Photovoltaic System in Latin America Articolo tecnico 447.8 KB EN2019/05/1313.05.2019

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