La messa a terra (o messa a terra) è il collegamento fisico e diretto di un impianto elettrico alla terra. È costituita da elettrodi metallici interrati (come punte o piastre) e da un conduttore, solitamente di colore verde/giallo, che li collega alle parti metalliche dell’impianto.
Il suo scopo fondamentale è quello di fornire un percorso a bassa resistenza per le correnti indesiderate, come le perdite dovute a un isolamento difettoso o alle scariche atmosferiche, da deviare in modo sicuro verso il terreno. In questo modo, si evita che la corrente attraversi il corpo di una persona o danneggi le apparecchiature collegate. In sostanza, agisce come un ombrello protettivo ed è una caratteristica di sicurezza essenziale e obbligatoria nella maggior parte delle normative moderne.
Indice
A cosa serve davvero la messa a terra? Le 4 funzioni chiave
La messa a terra svolge diverse funzioni in un impianto elettrico, tutte legate alla sicurezza delle persone e delle apparecchiature collegate all’impianto elettrico.
Protezione contro le scosse elettriche
Se un guasto all’isolamento mette sotto tensione l’involucro metallico di un apparecchio, il collegamento a terra fornisce un percorso alternativo di minima resistenza per la corrente di dispersione, impedendole di attraversare il corpo di una persona che tocca l’apparecchio. Inoltre, funziona in combinazione con dispositivi come l’interruttore differenziale (RCD), provocando la disconnessione automatica del circuito quando viene rilevato il guasto a terra.
Schermo contro le sovratensioni e i fulmini
In presenza di fenomeni come i fulmini o le sovratensioni transitorie, un buon impianto di messa a terra convoglia l’energia in eccesso verso il suolo, proteggendo sia le persone che gli elettrodomestici. Inoltre, dissipa l’elettricità statica accumulata nelle grandi strutture metalliche, evitando scintille o danni alle apparecchiature elettroniche sensibili.
Stabilizzazione della tensione
La messa a terra funge da riferimento a potenziale zero negli impianti elettrici. Collegando le masse metalliche alla terra, si garantisce che tutte condividano un potenziale comune, un principio noto come equipotenzialità. In questo modo si stabilizzano le tensioni del sistema e si evitano tensioni irregolari, evitando il rischio di scosse dovute al contatto simultaneo di due oggetti metallici che altrimenti potrebbero trovarsi a potenziali diversi.
Prestazioni di protezione garantite
La messa a terra fornisce un percorso di ritorno per le correnti di guasto, che facilita l’intervento immediato di fusibili o interruttori automatici. Ciò garantisce l’attivazione effettiva delle protezioni elettriche, riducendo al minimo il tempo in cui le apparecchiature possono rimanere accidentalmente sotto tensione.
Come si installa la messa a terra?
Dall’interramento di un picchetto in giardino alle reti industriali, il modo in cui viene installata la messa a terra.
Messa a terra in case ed edifici
Nelle case monofamiliari e negli edifici residenziali, la messa a terra viene effettuata interrando elettrodi metallici (punte o giavellotti) collegati tra loro. Negli edifici moderni è comune installare un anello di messa a terra nelle fondamenta, un conduttore di rame che circonda l’edificio e migliora la sicurezza elettrica.
Questo anello o gli elettrodi sono collegati al quadro generale attraverso il morsetto principale di terra, dove confluiscono anche i conduttori di protezione (cavi giallo-verdi) e il collegamento equipotenziale di tubi, strutture o parafulmini. In questo modo, qualsiasi dispersione di corrente viene deviata in modo sicuro verso terra, proteggendo sia le persone che l’impianto.
Negli edifici più vecchi privi di messa a terra, spesso vengono aggiunte barre di messa a terra nei cortili o nei giardini per adeguarli alle normative vigenti.
Messa a terra negli impianti industriali e commerciali
Nelle grandi installazioni industriali o commerciali, la messa a terra richiede soluzioni più complesse per garantire la sicurezza. Sotto i locali elettrici o i locali tecnici si utilizzano reti interrate, composte da punte e strisce metalliche che riducono al minimo la resistenza di terra.
Le grandi strutture metalliche (magazzini, torri, serbatoi) sono collegate a questa rete per evitare l’accumulo di potenziale. Nelle industrie con rischi particolari, come gli ambienti chimici o ATEX, vengono installati anche punti di collegamento per scaricare le cariche statiche da autocisterne o tubazioni.
Il collegamento equipotenziale è essenziale: tutte le masse metalliche accessibili sono interconnesse e messe a terra con sistemi affidabili, come la saldatura esotermica o le flange anticorrosione, che garantiscono una protezione duratura.
Verifica e manutenzione dell’impianto di messa a terra
L’efficienza di un impianto di messa a terra non è permanente: la corrosione, l’umidità del terreno o il degrado dei collegamenti possono ridurne l’affidabilità. Per questo motivo, le normative richiedono misurazioni periodiche della resistenza di messa a terra, sia dopo l’installazione che durante le ispezioni periodiche o gli ampliamenti.
Nelle abitazioni, si raccomanda che la resistenza sia inferiore a 10 Ω, anche se i limiti variano da Paese a Paese (in Francia, ad esempio, sono accettabili fino a 100 Ω). L’importante è assicurare che l’impianto devii correttamente le correnti di guasto e mantenga tutte le masse metalliche allo stesso potenziale, garantendo la protezione delle persone e delle apparecchiature.
Sistemi di messa a terra: TT, TN e IT
Secondo lo standard internazionale IEC 60364, esistono tre schemi principali di messa a terra: TT, TN e IT.
Sistema TT (Terra-Terra)
Il sistema TT è il più diffuso in Spagna (presente in oltre il 95% degli impianti). In questo schema, il neutro del trasformatore è collegato a terra nella rete, mentre ogni abitazione o edificio ha la propria messa a terra indipendente.
In caso di interruzione dell’alimentazione, il differenziale rileva la dispersione e interrompe immediatamente la corrente, offrendo un elevato livello di protezione alle persone. Tra i suoi vantaggi vi sono la sicurezza, la stabilità contro le sovratensioni e il fatto che evita di trasmettere i guasti agli impianti vicini.
Tra gli svantaggi, richiede differenziali molto sensibili e una corretta progettazione della messa a terra, che può comportare un costo maggiore per gli elettrodi. Tuttavia, è il sistema consigliato nelle installazioni residenziali e commerciali in cui la sicurezza è una priorità.
Sistema TN (Terra-Neutro)
Nel sistema TN, le masse metalliche dell’impianto sono collegate direttamente al neutro della rete, che è messo a terra nel trasformatore. In questo modo, il neutro e la terra condividono lo stesso riferimento. A seconda della configurazione, può essere TN-C (neutro e terra combinati), TN-S (separati alla sorgente) o TN-C-S (combinati all’inizio e separati successivamente).
Quando si verifica un guasto, la corrente ritorna attraverso il conduttore di protezione a bassa impedenza, generando un’elevata corrente di cortocircuito che fa scattare immediatamente gli interruttori o i fusibili. In questo modo, la protezione non dipende solo dal differenziale.
I suoi vantaggi sono l’equipotenzialità costante e il fatto che la sicurezza non dipende dalla resistività del terreno. Tuttavia, richiede una progettazione molto accurata: le impedenze di loop devono essere calcolate in tutta l’installazione e deve essere garantita la continuità del conduttore PEN, la cui rottura può essere pericolosa.
Nel Regno Unito o in Germania è abbastanza comune, in combinazione con sistemi di messa a terra multipli (PME).
Sistema IT (Isolé-Terre, o Neutro isolato)
Nel sistema IT, il neutro della sorgente è isolato da terra (o collegato attraverso un’alta impedenza), mentre le masse dell’impianto hanno una messa a terra indipendente.
In caso di primo guasto dell’isolamento, la corrente di dispersione è minima e non fa scattare le protezioni, consentendo all’impianto di continuare a funzionare. Per controllare questa situazione, vengono installati dei monitor di isolamento che attivano gli allarmi e consentono di riparare il guasto prima che si verifichi un secondo guasto. Se si verifica un secondo guasto in un’altra fase, si attivano le protezioni convenzionali, scollegando l’impianto.
I suoi principali vantaggi sono la massima continuità del servizio e il minor rischio di scosse elettriche in caso di primo guasto. Tuttavia, richiede attrezzature speciali, un sistema di messa a terra di alta qualità e personale qualificato per la sua manutenzione.
A causa della sua complessità, non viene utilizzato nelle abitazioni, ma in ambienti critici come ospedali, impianti petrolchimici, navi, sale server o processi industriali continui, dove un’improvvisa interruzione di corrente non è accettabile.
Confronto tra gli schemi di messa a terra (TT, TN e IT)
| Sistema | Messa a terra | Protezione dai guasti | Vantaggi | Svantaggi | Utilizzi più comuni |
|---|---|---|---|---|---|
| TT (Terra-Terra) | Neutro del trasformatore a terra + messa a terra indipendente nell’impianto | Il differenziale interrompe la corrente quando viene rilevata una dispersione | Grande protezione per le persone, evita la trasmissione di guasti ai vicini, stabile contro le sovratensioni. | Dipende dal differenziale, dal costo degli elettrodi, dalle possibili differenze di potenziale tra le terre. | Residenziale e commerciale |
| TN (Terra-Neutro) | Il neutro e la terra condividono lo stesso punto di messa a terra. | La corrente di cortocircuito fa scattare gli interruttori automatici/fusibili | Disconnessione rapida, equipotenzialità costante, non dipende dalla resistività del terreno | Progettazione complessa, rischio di rottura del PEN | Impianti industriali, reti urbane nel Regno Unito/Germania |
| IT (Neutro isolato) | Neutro isolato o ad alta impedenza; messa a terra autonoma | Il primo guasto non provoca la disconnessione (allarme); il secondo guasto attiva le protezioni | Massima continuità di servizio, minor rischio di scosse al primo guasto | Necessità di attrezzature speciali e manutenzione qualificata, maggiore complessità | Ospedali, impianti petrolchimici, navi, centri dati, processi critici. |
Cosa succede se non si dispone di una messa a terra?
Dopo aver esaminato in dettaglio l’utilità della messa a terra, è facile immaginare che le conseguenze della sua mancanza possono essere molto pericolose.
Pericolo di folgorazione
Senza messa a terra, il corpo umano può diventare il percorso della corrente di dispersione quando tocca un’apparecchiatura con un difetto di isolamento, subendo una scossa potenzialmente fatale.
Mancata disconnessione della protezione
In caso di messa a terra inesistente o ad altissima resistenza, la corrente di dispersione può essere così piccola che l’interruttore differenziale non la rileva e quindi non scollega il circuito in tempo.
Danni alle apparecchiature a causa di sovratensioni
Un impianto di messa a terra inadeguato non è in grado di dissipare efficacemente le sovratensioni (ad esempio, quelle provocate da un fulmine nelle vicinanze), che possono distruggere i dispositivi elettronici sensibili e generare disturbi elettrici che interessano altri sistemi.
Rischio di incendio
Le correnti di dispersione non canalizzate possono generare surriscaldamento e scintille, che possono causare incendi se il guasto persiste perché le protezioni non intervengono.
Mancanza di equipotenzialità
Se la messa a terra è degradata, si perde l’equipotenzialità. Parti metalliche diverse potrebbero trovarsi a potenziali diversi, creando tensioni di contatto pericolose anche in assenza di un guasto evidente.
Messa a terra obbligatoria in Europa
L’obbligo di messa a terra è incluso nelle normative tecniche di ciascun Paese, quasi sempre allineate allo standard internazionale IEC 60364.
Italia
La norma CEI 64-8 e il Decreto Ministeriale 37/2008 rendono obbligatoria la messa a terra in tutti gli edifici. Il D.P.R. 462/2001 stabilisce ispezioni periodiche ogni 5 anni nei luoghi di lavoro per verificare l’efficienza degli impianti elettrici.
Spagna
Il Regolamento Elettrotecnico di Bassa Tensione (REBT), nella sua ITC-BT-18, richiede l’installazione della messa a terra in ogni nuovo edificio o ristrutturazione importante. Il suo scopo è limitare le tensioni pericolose nelle masse metalliche e garantire le prestazioni delle protezioni differenziali in caso di guasto.
Portogallo
La normativa RTIEBT, basata sulla norma armonizzata HD 384 / IEC 60364, stabilisce l’obbligo di messa a terra in tutti gli impianti elettrici. Impone inoltre l’uso di interruttori differenziali, secondo criteri praticamente identici a quelli applicati in Spagna.
Francia
Lo standard NF C 15-100 richiede la messa a terra di tutte le parti metalliche dell’impianto. Dal 1969 è obbligatoria nelle nuove abitazioni, con un limite di 100 Ω di resistenza di terra. Inoltre, gli impianti devono essere verificati da enti autorizzati come il CONSUEL.
Germania
Le norme DIN VDE 0100 regolano la messa a terra. Dal 2007 è obbligatorio installare un elettrodo di fondazione (Fundamenterder) in ogni nuovo edificio, secondo le norme DIN 18015-1 e DIN 18014. Nella maggior parte del Paese, il sistema TN è il più utilizzato.
Regno Unito
Le norme BS 7671 e BS 7430 richiedono la messa a terra in tutti gli impianti, con schemi diversi (TN-S, TN-C-S, TT, IT). Tutte le parti metalliche devono essere collegate e devono essere mantenuti bassi valori di resistenza, utilizzando gli RCD per la protezione dai guasti.
Polonia
La serie PN-IEC 60364 rende obbligatoria l’uziemienie in tutti gli impianti. La legge Prawo Budowlane richiede ispezioni ogni 5 anni per verificare le condizioni elettriche, compresa la resistenza di terra, con valori particolarmente severi per i sistemi di parafulmini.
Paesi Bassi
La norma NEN 1010, basata sulla IEC 60364, regolamenta le installazioni elettriche e richiede il collegamento equipotenziale primario (hoofd-aarding) in ogni edificio. Dal 1975 è obbligatorio che tutte le nuove prese includano un conduttore di terra.
Repubblica Ceca
La norma ČSN 33 2000, equivalente alla IEC 60364, regola la messa a terra (uzemnění). Nei nuovi edifici è richiesta l’installazione di un elettrodo di fondazione o di un sistema equivalente e l’esecuzione di controlli iniziali. La legge richiede inoltre ispezioni periodiche ogni 5 anni nelle abitazioni e più frequentemente negli ambienti pericolosi.
Messa a terra, molto più di un semplice cavo
La messa a terra è un elemento semplice ma vitale che garantisce che l’elettricità indesiderata abbia sempre un percorso sicuro. Protegge le persone da scosse letali e le apparecchiature da danni. Come confermato dalle normative europee, la sua obbligatorietà è uno standard universale per proteggere vite e proprietà. Anche se i dettagli tecnici variano, il messaggio è chiaro: mai fare a meno di un buon collegamento a terra. È letteralmente il cavo che ci tiene al sicuro.