Misura della resistenza di terra: che cosa deve dire il verbale?
7 min di lettura
Avete accettato la sala apparati con un verbale che dice una cosa sola: resistenza di terra 1,8 Ω, esito positivo. Cinque anni dopo un guasto a monte alza il potenziale della terra, due apparati si bruciano, e il perito chiede con quale metodo quel numero è stato ottenuto, in che punto, con le sonde a quale distanza. Il verbale non lo dice. Nessuno lo aveva chiesto: né il capitolato, né chi ha firmato l’accettazione.
Il numero dipende dal metodo, e ogni metodo ha condizioni
La Raccomandazione ITU-T K.107, Method for determining the impedance to earth of earthing systems, edizione 1.0 approvata il 29 novembre 2015, in vigore e liberamente scaricabile dal catalogo ITU, parte dal rischio di chi gestisce apparati: il potenziale di terra che sale nella rete di energia e si trasferisce a quella di telecomunicazione, «potentially dangerous to the people working in the telecommunication plant; damage to the plant itself can also occur».
Il primo avvertimento riguarda la parola stampata sul verbale, alla clausola 7.1: «The measured impedance value is often called resistance, even though it contains a reactive component. The reactive component can be very significant for large or interconnected earthing systems» — quella che chiamiamo resistenza è un’impedenza, e la parte reattiva pesa quando la rete di terra è estesa o interconnessa. La 6.2 dice quando smette di essere trascurabile: «Determination of the reactive component is necessary when the analysis involves surge or impulse currents». Cioè davanti a sovratensioni e correnti impulsive — il caso per cui la terra esiste, e per cui la protezione dai fulmini fa capitolo a sé.
La regola del 62% vale solo se tre cose sono vere
Il metodo di campo classico è la caduta di potenziale (fall-of-potential): si inietta corrente fra il dispersore e una sonda di corrente, e si legge la tensione su una sonda di potenziale piazzata al 62% della distanza della prima. La K.107 elenca le condizioni perché quel 62% significhi qualcosa: «a fairly uniform soil»; «large distances between the earth grid under test and reference electrodes so that all the electrodes can be assumed to be hemispherical»; «the electrode under test has no external earth connections» — terreno uniforme, distanze grandi, nessun collegamento esterno sul dispersore in prova.
La terza, in una centrale o in un data center, non è quasi mai vera: schermi di cavo, neutro di rete, armature e tubazioni sono collegamenti esterni, e il valore letto non è quello del dispersore. Il controllo minimo in campo è spostare la sonda: «Two to three consecutive constant resistance readings can be assumed to represent the true resistance value» — due o tre letture costanti, non una sola. E le distanze, che la K.107 riporta dalla EN 50522: «The distance of the probe PP from the earth electrode under test should be at least 2.5 times the maximum extension of the earth electrode under test (in measuring direction), but not less than 20 m; the distance of the auxiliary electrode CP must be at least four times the maximum extension, but not less than 40 m». Con una frequenza di prova che «should not exceed 150 Hz».
La pinza è comoda, il suo campo è stretto
La pinza amperometrica evita picchetti e distanze: si serra sul conduttore di terra e legge. Regge su un’ipotesi — un neutro multiplo di impedenza trascurabile rispetto al dispersore — e la K.107 dice dove crolla: «The method is not applicable to a multiple-connected earth electrode system, such as a substation earth grid, multi-connected pole, or structure earths». Lavorano di norma fra 1 kHz e 3,4 kHz: a quelle frequenze la reattanza di prova può distorcere la lettura se l’induttanza non è trascurabile. Una riga riguarda la gestione, non la fisica: «Clamp-on meters require frequent calibration to assure proper operation» — la taratura è una data su un certificato tracciabile.
Per le maglie estese resta l’iniezione di corrente elevata, con un dispersore remoto abbastanza lontano da separare le zone di influenza — «e.g., 5 km for extended earthing systems» — e corrente di prova sopra i disturbi: «This is generally ensured for test currents above 50 A». E una prescrizione va scritta prima, perché in campo la tentazione è opposta: «Earth wires and cable sheaths with earth electrode effect, which are operationally connected to the earthing system, shall not be disconnected for the measurement» — non si staccano per la misura.
Il punto di misura è una scelta, non un dettaglio
Il verbale riporta un valore: di quale punto? Per il circuito di telecomunicazione che entra in una stazione elettrica la K.107 è netta: «the potential should be measured between this point (earthing at the telecom room) and the remote earth». Il punto è dove il circuito si attesta, non il pozzetto più comodo. In sala apparati significa scriverlo — la barra equipotenziale di ingresso, non l’impianto — e ritrovarlo cinque anni dopo, con la cura che chiede il layout di terra fra maglia e isola isolata. E il terreno si muove sotto il dispersore: «the earthing impedance can vary with the season as the temperature, moisture content, and density of the soil change». Un numero senza data e senza stagione non è confrontabile con il successivo.
L’obbligo italiano c’è, il contenuto del verbale no
In Italia la verifica non è facoltativa. Il d.P.R. 22 ottobre 2001, n. 462 (testo vigente su Normattiva, aggiornato al 29 febbraio 2020), all’art. 4, comma 1, impone al datore di lavoro «regolari manutenzioni dell’impianto» e la «verifica periodica ogni cinque anni», ridotta a biennale per cantieri, locali a uso medico e ambienti a maggior rischio in caso di incendio. Il comma 3 aggiunge che il verbale va conservato ed esibito agli organi di vigilanza; l’art. 7, comma 2, impone la verifica straordinaria dopo «esito negativo della verifica periodica» o «modifica sostanziale dell’impianto» — una fila di armadi in più, una nuova adduzione. Il decreto però non dice che cosa il verbale debba contenere: l’art. 4, comma 2, rinvia alla normativa tecnica europea UNI CEI. Quel campo lo riempie il capitolato, o resta vuoto.
Quello che non sappiamo
La conformità alla K.107 è volontaria: «Compliance with this Recommendation is voluntary». Non abbiamo letto la EN 50522 (2010) né la IEEE Std 81 (2012), a pagamento: i valori sopra sono quelli che la K.107 pubblica attribuendoli a quelle fonti. Non abbiamo letto la CEI 64-8 né la serie IEC 62305, e non ne riportiamo soglie. Tabella 1 e Figure 8-10 della K.107 sono immagini nel PDF: non ne estraiamo valori. Non abbiamo letto la ITU-T K.104 né la K.26, che il testo richiama. Infine, l’art. 2 del d.P.R. 462/2001 nomina ancora l’ISPESL mentre l’art. 7-bis, del 2019, parla di INAIL: non abbiamo verificato su fonte primaria l’atto che ha trasferito le funzioni.
I due assi, su un valore di terra
Primo asse: nel capitolato che verifichiamo il punto di misura, il metodo, la geometria delle sonde, la frequenza di prova, lo stato dei collegamenti esterni e la data con le condizioni del terreno diventano righe. In accettazione si verifica che il verbale le contenga: non impianto di terra verificato, ma un valore rifacibile nello stesso punto.
Secondo asse: quei valori, ripetuti ogni due o cinque anni, servono solo se confrontabili. Con CSIDIA, l’altra società del gruppo, verbali, certificati di taratura e disegni di impianto confluiscono in una mappa unica della rete, dove un’AI segnala la deriva — lo stesso punto che sale fra due verifiche, o una misura fatta con un metodo diverso dalla precedente — e la squadra interviene. Gira on-premise, senza integrazione profonda nella rete del cliente, oppure in cloud dedicato con data center in Italia, sempre con gestione condivisa. Vale per una centrale quanto per un data center con la cabina di consegna a venti metri.
Dal sopralluogo, senza costi, portiamo l’elenco pertinente al vostro sito: punto di misura dichiarato o generico, metodo scritto o assente, geometria delle sonde registrata o no, ultima verifica periodica e prossima scadenza — comprese le caselle vuote. Parlatene con un tecnico: il guasto a monte arriva senza preavviso, e la domanda su come fosse misurato quel numero non dovrebbe restare aperta.