Impianto elettrico di cantiere: protezioni, dotazioni, misure tecniche e verifiche

Autore: Ing. Pierluigi Colacino

I cantieri temporanei e mobili sono luoghi di lavoro particolarmente esposti a rischio elettrico. Gli infortuni elettrici mortali sono nei cantieri circa 1/3 di tutti quelli verificati e denunciati all'INAIL. Un buon impianto elettrico, correttamente installato, mantenuto e verificato può evitare molti degli infortuni mortali che si manifestano.

Il rischio di elettrocuzione rappresenta uno dei principali fattori di rischio del settore delle costruzioni, in quanto i cantieri edili sia perché sono temporanei e mobili (impianto elettrico temporaneo destinato ad essere smantellato al termine dei lavori) che per le pesanti condizioni ambientali (intemperie, sbalzi termici, polveri, presenza di acqua, rischi d'urto, ecc.), sono ambienti a maggior rischio elettrico.
Dall'analisi delle statistiche infortuni dell'INAIL, si riscontra che ogni anno in Italia si verificano nel settore delle costruzioni circa 300 infortuni mortali; di questi incidenti circa cinquanta sono infortuni elettrici mortali e rappresentano circa un terzo di tutti gli infortuni elettrici mortali sul lavoro.
La norma tecnica di riferimento per gli impianti elettrici nei cantieri edili è la norma CEI 64-8 dove nella Parte 7 "Ambienti ed applicazioni particolari", sono riportati nella Sez. 704 i "Cantieri edili di costruzione e demolizione".
Considerata la particolarità di tali impianti, nel Settembre del 2002, il Comitato Elettrotecnico Italiano, ha pubblicato la Guida CEI 64-17 Fascicolo 5492 "Guida all'esecuzione degli impianti elettrici nei cantieri".
E' quindi opportuno prestare particolare attenzione alla realizzazione dell'impianto elettrico di cantiere secondo la regola dell'arte, alla manutenzione e verifica periodica durante l'intera vita dell'impianto ed all'informazione e formazione del personale utilizzatore che molto spesso non è addestrato dal punto di vista elettrico e modifica o utilizza materiali non adeguati come ad esempio prolunghe con cavo non idoneo, spine di tipo civile, ecc..
Ai sensi della Legge 46/90 art. 12 comma 2, gli impianti elettrici nei cantieri edili sono esclusi dall'obbligo di redazione del progetto: in ogni caso anche se non vi è obbligo di progettazione, l'impianto elettrico deve essere pensato e studiato prima della realizzazione in relazione alla tipologia di cantiere, alla durata, alle diverse fasi di lavoro e lavori presunti, al tipo di utilizzatori previsti in cantiere (centralina betonaggio, n° di gru, ecc.), al tipo di protezioni da installare oltre che alla conformazione del cantiere in relazione ad esempio della sua estensione. Pianificare nella fase preliminare l'impianto elettrico di cantiere, rappresenta quindi una fase molto importante sia per la riduzione del rischio alla fonte che per la corretta funzionalità dell'impianto stesso.
Al termine della realizzazione dell'impianto e ad ogni modifica sostanziale, l'installatore è tenuto al rilascio obbligatorio della dichiarazione di conformità ai sensi della L 46/90 comprensiva degli allegati come di seguito riportato; molto spesso gli installatori rilasciano la dichiarazione di conformità ma si "dimenticano" di consegnare gli allegati obbligatori, tale inadempienza va contestata immediatamente.
Scopo del presente articolo è quello di fornire le indicazioni principali sulle caratteristiche di un impianto elettrico di cantiere (sistema TT) e sulle procedure da adottare dall'installazione alla rimozione dell'impianto a fine lavori.

Distribuzione e protezioni

Immediatamente a valle del punto di consegna dell'energia da parte dell'ente erogatore (ENEL, AEM o altri) deve essere installato un interruttore di protezione generale automatico (magnetotermico con adeguato potere di cortocircuito e di protezione contro i sovraccarichi) e differenziale posto entro un contenitore isolante con chiusura a chiave. La distribuzione da tale protezione principale si ottiene mediante una o più linee secondarie ognuna delle quali va ad alimentare il quadro generale o i singoli quadri di distribuzione e/o quadri di prese a spina (Figura 1).

Caratteristiche dei quadri elettrici di cantiere

I quadri elettrici utilizzati nei cantieri, sono sottoposti a severe condizioni di esercizio e gravose condizioni esterne e pertanto devono essere adatti a sopportare le corrispondenti sollecitazioni.
I quadri elettrici di cantiere devono essere del tipo ASC (Apparecchiature di Serie per Cantiere) conformi alla norma EN 60439-4 (CEI 17-13/4). Ogni quadro può svolgere una o più funzioni tra cui alimentazione in entrata, misura dell'energia elettrica, distribuzione e trasformazione.
Ogni quadro elettrico per cantiere deve essere munito di una targa indelebile, apposta dal costruttore, dove siano riportati i seguenti dati:

• il nome o marchio di fabbrica del costruttore;
• il tipo o altro numero di identificazione
• la conformità alla norma CEI 17-13/4 mediante la sigla EN 60439-4
• valore della corrente nominale e frequenza;
• tensioni nominali di funzionamento;
• grado di protezione IP XX
• massa, il dato è obbligatorio solo il peso è superiore a Kg 30

• I quadri elettrici di cantiere devono avere:
• un grado di protezione almeno IP 44 (con porta chiusa se previsto il funzionamento con porta chiusa);
• un comando di emergenza esterno se il quadro è chiudibile a chiave (interruttore a fungo di colore rosso su fondo di contrasto), o lo stesso interruttore generale (individuato con apposita targa) se il quadro non è chiudibile a chiave.
• tutte le prese a spina con corrente nominale non superiore a 32A devono essere protette con interruttore differenziale con I_dn ≤ 30 mA che costituisce anche una protezione addizionale contro i contatti diretti (Figura 2).

• Per i quadri preesistenti all'entrata in vigore della norma CEI 17-13/4, ovvero fabbricati prima del 1.11.92, si possono ritenere adeguati e quindi riutilizzabili con riferimento alla norma CEI 17-13/1 purché presentano almeno i requisiti di seguito riportati:
• un grado di protezione non inferiore a IP 43 nelle condizioni di esercizio ed adeguato, in ogni caso, all'ambiente nel quale vengono installati;
• una protezione contro i contatti diretti (isolamento dei conduttori, inaccessibilità delle parti attive, ecc. );
• una protezione contro i contatti indiretti ed il primo interruttore differenziale, se posto su quadro metallico, con il tratto a monte protetto con isolamento equivalente alla classe II; assenza di danneggiamenti meccanici;
• componenti idonei, provvisti di marchio o di certificazione secondo quanto previsto dalla L. 791/77 e prese a spina conformi alle norme CEI 23-12.

Per tali quadri non è necessaria la documentazione relativa alle prove, ma l'installatore dovrà essere in grado di fornire la documentazione dei requisiti posseduti e la data di costruzione del quadro stesso.

I quadri elettrici installati in locali di servizio di un cantiere, quali uffici, spogliatoi, mense, ecc. e quindi non soggetti agli stress di cantiere, possono non essere di tipo ASC ma devono essere dotati dei dispositivi di protezione adeguati (interruttore differenziale con I_dn ≤ 30 mA per i circuiti di prese a spina alimentanti il cantiere con corrente nominale non superiore a 32A).

Cavi per posa fissa e mobile

Per la realizzazione degli impianti elettrici nei cantieri, in relazione al tipo di posa fissa o mobile deve essere scelto il tipo di cavo da utilizzare.
Per posa fissa si intendono i cavi destinati a non essere spostati durante la vita del cantiere quindi posati in esterno in tubi protettivi o canali o su passerelle e funi o interrati in tubi protettivi o con protezione meccanica.
Per posa mobile si intendono invece i cavi soggetti a spostamenti come ad esempio una prolunga che alimenta un attrezzo trasportabile o un cavo che alimenta un quadro di prese a spina.

• Per la posa fissa possono essere ad esempio utilizzati i seguenti cavi:
• FROR 450/750 V
• FG7R 0,6/1 kV
• FG7OR 0,6/1 kV
• N1VV-K 0,6/1 kV

Per evitare danni i cavi non devono passare attraverso luoghi di passaggio per veicoli o pedoni. Quando questo è invece necessario, deve essere assicurata una protezione contro i danni meccanici e contro il contatto con macchine di cantiere o in alternativa i cavi. Le linee principali inoltre possono essere interrate o posate su pali opportunamente conformati (posa aerea). In questi devono essere prese le opportune precauzioni in merito alla protezione contro i danneggiamenti meccanici e contro i possibili contatti con i mezzi di cantiere (Figura 3).

• Per posa mobile devono essere invece utilizzati i seguenti cavi:
• H07RN-F cavo unipolare o multipolare, isolato in gomma (G) sotto guaina esterna in policroroprene (commercialmente denominato "neoprene"), resistente all'acqua e all'abrasione, per posa mobile;
• H07BQ-F cavo multipolare, isolato in EPR e guaina in poliuretano, resistente all'acqua e all'abrasione, per posa mobile.

Vale la pena sottolineare che per cavi flessibili, propriamente detti, si intendono i cavi per posa mobile, ad esempio H07RN-F; tali cavi non vanno confusi con i cavi per posa fissa con conduttore flessibile, ad esempio H07V-K, i quali sono anche chiamati "flessibili" nel gergo comune, il che genera non poca confusione.
Anche il cavo per posa mobile deve essere posato in modo da evitare, per quanto possibile, i danneggiamenti meccanici dovuti ai mezzi di cantiere piuttosto che al deposito di materiali sul cavo stesso (Figura 4).

Protezioni delle prese a spina

I contatti diretti nei cantieri, avvengono prevalentemente sui cavi flessibili di alimentazione degli apparecchi, e dunque a valle in genere di una presa a spina. Tutte le prese a spina con corrente nominale non superiore a 32A, devono essere protette con interruttore differenziale con I_dn ≤ 30 mA che costituisce anche una protezione addizionale contro i contatti diretti (un interruttore differenziale può proteggere anche più di sei prese a spina) (Figura 5).
In alternativa, le prese a spina possono essere alimentate da un proprio trasformatore di isolamento o di sicurezza.
Le prese a spina di tipo mobile , cosiddette prese volanti, devono essere ad uso industriale, conformi alla norma CEI 23-12 con un grado di protezione almeno IP44. In caso di presenza di pozze d'acqua, le stesse devono avere un grado di protezione IP67.
Non sono ammessi in cantiere adattatori (ad esempio adattatore da spina domestica d industriale) o spine di tipo domestico o similare a meno che le stesse siano ad esempio protette dagli urti e dalle proiezioni di acqua dall'involucro del quadro stesso o con altri sistemi equivalenti (Figura 6).

Derivazioni multiple

In merito all'uso delle derivazioni multiple, ad oggi vi è una carenza normativa in quanto non vi è alcuna norma che autorizza o nega l'uso delle derivazioni multiple. Ai fini della sicurezza è sconsigliato l'uso di tali derivazioni in cantiere, ad eccezione del caso in cui un operatore deve utilizzare nello stesso locale ad esempio due attrezzature elettriche o un attrezzatura ed un apparecchio di illuminazione portatile per illuminare il locale stesso.
Negli altri casi è sempre preferibile collegare un quadro di prese a spina aggiuntivo per avere più prese a disposizione (Figura 7).

Avvolgicavo

• Gli avvolgicavo devono essere di tipo industriale, conformi alla norma CEI 61316 ed avere almeno le seguenti caratteristiche:
• protezione incorporata contro le sovracorrenti o di protezione termica per proteggere il cavo da surriscaldamenti dannosi, sia con cavo avvolto che con cavo svolto
• cavo di tipo H07RN-F e sezione in relazione alla corrente nominale (sezione minima 2,5 mm²)
• riportare su una targa indelebile il nome o marchio del costruttore, il tipo sezione e lunghezza del cavo, il grado di protezione, la tensione nominale e la potenza massima prelevabile a cavo avvolto e svolto

L'avvolgicavo essendo maggiormente utilizzato nei luoghi più disparati (luoghi soggetti ad acqua, scantinati, ecc, ), è consigliato che la presa a spina abbia un grado di protezione IP67.

Illuminazione

L'illuminazione nel cantiere può essere effettuata con impianti fissi, apparecchi trasportabili o portatili.
Gli impianti fissi devono avere le stesse caratteristiche degli impianti elettrici di cantiere con grado di protezione almeno IP 44 (grado di protezione da elevare in relazione all'ambiente di installazione).
Gli apparecchi di illuminazione trasportabili (proiettori su cavalletto) o portatili (lampade portatili), utilizzati per illuminare i locali in fase di finitura, possono essere soggetti a spruzzi, è opportuno quindi che abbiano anch'essi un grado di protezione almeno IP44.
Gli apparecchi di illuminazione trasportabili possono essere alimentati a 230V direttamente dalla rete, oppure a 24V tramite trasformatore di sicurezza (SELV); le lampade utilizzate nei luoghi conduttori ristretti devono essere alimentate a bassissima tensione di sicurezza.
I cavi di alimentazione degli apparecchi mobili devono essere di tipo H07RN-F o equivalente (cavo adatto alla posa mobile); è inoltre consigliato l'utilizzo di apparecchi di illuminazione con isolamento in Classe II.

Luoghi conduttori ristretti

Nei luoghi conduttori ristretti quali ad esempio cunicoli umidi, piccole cisterne, scavi ristretti nel terreno, ecc., gli apparecchi trasportabili (mobili e portatili) devono essere alimentati a bassissima tensione di sicurezza oppure devono essere protetti per separazione elettrica. Le lampade portatili utilizzate in tali luoghi, devono essere alimentate solo a bassissima tensione di sicurezza.
Anche nei luoghi bagnati o molto umidi, è consigliato utilizzare le stesse misure di sicurezza previste per i luoghi conduttori ristretti (Figura 8).

Impianto di messa a terra

• Ai fini della protezione dai contatti indiretti, l'impianto elettrico di cantiere deve essere dotato di impianto di messa a terra effettuato a regola d'arte, seguendo le indicazioni previste dal DPR 547/55 art. 324 ... 328, norme CEI e UNI.
  Nei cantieri è possibile utilizzare per l'impianto di terra due tipi di dispersore (complesso degli elementi disperdenti), che possono essere:
• Dispersori intenzionali (o artificiali)
• Dispersori di fatto (o naturali)

I dispersori intenzionali sono costituiti da tubi, profilati, tondini, ecc, (paletti dispersori, puntazze).
I dispersori di fatto sono costituiti dai ferri delle fondazioni in cemento-armato (plinti, travi continue, paratie di contenimento, ecc,).

Il valore della resistenza di terra deve essere coordinato con le protezioni installate. Nel caso di un sistema TT (impianto tradizionale di cantiere), la tensione di contatto limite convenzionale (tensione che può permanere sulle masse a seguito di un guasto di isolamento) è pari a 25 V. Per la protezione dai contatti indiretti con interruzione automatica dell'alimentazione, deve essere soddisfatta la seguente condizione:

dove R_E è la resistenza di terra mentre I_dn è la corrente differenziale (Ampere) nominale di intervento dell'interruttore generale posto a monte dell'impianto. Ipotizzando il caso di aver installato a monte dell'impianto un interruttore differenziale con I_dn 0,3 A, la resistenza di terra deve avere un valore R_E ≤ 83 Ω (il valore di 20 Ω fissato dal DPR 547/55 è quindi superato).
Per quanto concerne il collegamento equipotenziale di strutture metalliche quali ponteggio, baracche in lamiera, ecc, le stesse devono essere collegate all'impianto di terra solo quando rappresentano masse estranee, cioè quando la loro resistenza verso terra è minore di R_E < 200 Ω.
L'impianto di messa a terra deve essere periodicamente verificato ai sensi del DPR 462/01.

Impianto di protezione contro le scariche atmosferiche

Le masse metalliche presenti in cantiere come gru e ponteggio, possono essere colpiti da fulmini.
Per stabilire se una struttura metallica non è da considerarsi di notevoli dimensioni (struttura autoprotetta) o è da considerarsi di notevoli dimensioni e deve essere quindi previsto un apposito impianto di protezione contro le scariche atmosferiche, in relazione a quanto previsto dalla norma CEI 81-10, deve essere effettuata una apposita valutazione del rischio da fulmine redatta da parte di un tecnico qualificato.
L'eventuale impianto di protezione contro le scariche atmosferiche occorre che sia equipotenziale con l'impianto di messa a terra; i due impianti vanno fra loro collegati e verificati periodicamente ai sensi del DPR 462/01.

Dichiarazione di conformità

• L'impianto elettrico deve essere munito della dichiarazione di conformità, come previsto dalla Legge 5 marzo 1990, n. 46 art. 9.
  I materiali e i componenti utilizzati, devono essere conformi alle norme di sicurezza redatte dall'Ente italiano di unificazione (UNI), dal Comitato elettrotecnico italiano (CEI), installati e costruiti a regola d'arte.
  Al termine della realizzazione del nuovo impianto e delle verifiche richieste dalle norme e disposizioni di legge vigenti o in caso di modifiche sostanziali dell'impianto in corso d'opera, l'installatore deve rilasciare la dichiarazione di conformità unitamente ai seguenti allegati obbligatori:
• relazione con tipologie dei materiali utilizzati
• schema di impianto realizzato
• copia del certificato di riconoscimento dei requisiti tecnico-professionali

Gli impianti di cantiere sono esclusi dalla redazione del progetto tecnico, art 12 Legge 46/90.

Messa in esercizio dell'impianto e verifiche periodiche e straordinarie ai sensi del DPR 462/01

La messa in esercizio dell'impianto deve essere effettuata a seguito della verifica e del rilascio della dichiarazione di conformità dell'installatore che equivale all'omologazione dell'impianto ai sensi del DPR n° 462 del 22/10/2001.
Entro 30 gg dalla messa in esercizio dell'impianto, il datore di lavoro deve inviare la dichiarazione di conformità all'ISPESL ed all'ASL o allo sportello Unico per le attività produttive (nei Comuni dove attivo). Si riporta nell'Allegato 1 il modello di trasmissione della dichiarazione di conformità all'ISPESL; è opportuno richiedere all'ISPESL di competenza del cantiere o all' eventuale Sportello Unico, se hanno predisposto apposito modulo di trasmissione della dichiarazione di conformità.
Il datore di lavoro è tenuto ad effettuare regolare manutenzione dell'impianto ed a sottoporlo a verifica periodica biennale (cantieri edili, locali adibiti ad uso medico e locali con rischio di incendio) sia per quanto riguarda l'impianto di messa a terra che l'eventuale impianto di protezione contro le scariche atmosferiche.
Le verifiche periodiche, su richiesta dal datore di lavoro, possono essere effettuate esclusivamente dall'ARPA o dall'ASL o dagli Organismi abilitati dal Ministero delle Attività produttive, e le spese relative alla loro effettuazione sono a carico del datore di lavoro.
Verifiche straordinarie sono previste nel caso di:

• esito negativo della verifica periodica;
• modifica sostanziale dell'impianto;
• richiesta del datore di lavoro.

• Le conseguenze a cui può andare incontro il datore di lavoro in caso di mancata verifica sono:
• responsabilità civili e penali se avviene un infortunio sull'impianto, in seguito alla mancata verifica;
• sanzioni penali, in caso di controllo da parte delle autorità di pubblica vigilanza.

Dismissione dell'impianto

Al termine del cantiere e quindi rimozione dell'impianto, il datore di lavoro, deve comunicare la dismissione dell'impianto all'ISPESL ed all'ASL o allo sportello Unico per le attività produttive (nei Comuni dove attivo). Si riporta nell'Allegato 2 il modello di comunicazione di dismissione dell'impianto.

Manutenzione e verifiche periodiche dell'impianto

L'impianto elettrico di cantiere deve essere sottoposto a regolare manutenzione e verifica periodica da parte di personale competente.
Le verifiche periodiche e gli interventi di manutenzione devono essere opportunamente documentate; è consigliabile istituire un "Registro dell'impianto". Si riporta nell'Allegato 3 un esempio di registro delle verifiche periodiche.
Si consiglia inoltre di verificare periodicamente l'efficienza degli interruttori differenziali installati nel quadro elettrico generale e/o nei quadri secondari, anche mediante il tasto di prova presente sugli stessi. Nel caso tale prova da esito negativo, l'interruttore differenziale risulterà sicuramente non funzionante alla prova strumentale, per cui si rende necessaria la sostituzione.

Alcune imprese appaltanti, tendono a negare l'uso dei propri impianti elettrici di cantiere ai propri subappaltatori per non incorrere in responsabilità in caso di incidenti e/o infortuni. Ai fini della sicurezza è fortemente sconsigliata tale scelta, in quanto è preferibile che l'impianto elettrico sia unico, coordinato e controllato in modo unitario. Tutte le imprese subappaltatrici che intervengono in cantiere dovranno utilizzare cavi, quadri di prese a spina, attrezzature elettrica, ecc. conformi alle norme e Leggi vigenti ed in buono stato di conservazione e non dovranno modificare l'impianto esistente.

Allegati

Allegato 1 - Modello di trasmissione dichiarazione di conformità DPR 462/01
Allegato 2 - Comunicazione di dismissione impianto ai sensi del DPR 462/01
Allegato 3 - Registro dei controlli periodici dell'impianto elettrico