Protezione contro le correnti di microshock

condizioni di normale funzionamento e di 50 microampere in condizioni di primo guasto, anche se in quest’ultime condizioni la corrente di dispersione sulla parte applicata potrebbe pregiudicare la sicurezza del paziente.

Fig. 4.8 - Un apparecchio con parti applicate alimentato direttamente dalla rete elettrica munito di regolare collegamento a terra determina una corrente di dispersione sul paziente di valore inaccettabile.

4.8 Protezione contro le correnti di microshock

La protezione contro il pericolo di macroshock può essere effettuata mediante l’impiego di protezioni repressive (interruttore differenziale ad alta sensibilità); questo non è invece possibile per la protezione contro il pericolo di microshock, nei riguardi del quale, in dipendenza del valore estremamente contenuto della corrente capace di scatenare il fenomeno, è necessario cautelarsi con l’impiego di apparecchi elettromedicali di alta sicurezza, correttamente impiegati e attentamente verificati, di provvedimenti impiantistici di protezione preventiva e di esercizio.

Dall'esame delle caratteristiche dei circuiti sopra descritti si evidenziano chiaramente i rischi a cui è sottoposto il paziente quando è in presenza di

microcorrenti di dispersione anche se contenute entro i limiti previsti dalle Norme. Per rendere trascurabile il pericolo di microschock si rende quindi necessario adottare i seguenti provvedimenti:

49 elettromedicali (tab. 2.1);

- limitazione della resistenza del conduttore di protezione dell'impianto e del cavo di alimentazione degli apparecchi elettromedicali (fig. 2.8);

- controllo continuo di isolamento verso terra e isolamento del paziente dagli involucri isolanti e conduttori degli apparecchi elettromedicali;

- egualizzazione dei potenziali;

- installazione di un sistema di separazione elettrica dei circuiti.

4.8.1 Il nodo equipotenziale

Nei locali a grande rischio di microshock, per limitare le cadute di tensione pericolose che si possono stabilire a causa di un guasto, si rende necessario un sistema di egualizzazione dei potenziali. Tutte le masse e le masse estranee che possono venire in contatto col paziente, direttamente o indirettamente, devono essere collegate in un unico punto ad un nodo equipotenziale. Con riferimento alla fig. 4.9 un guasto su di un apparecchio non collegato al nodo equipotenziale non risulta pericoloso per le apparecchiature all'interno della zona in cui può risiedere il paziente, perché tutti gli apparecchi assumono lo stesso potenziale che resta vincolato al nodo equipotenziale.

Fig. 4.9 - Un guasto su di un apparecchio al di fuori del sistema equipotenziale non è pericoloso per il paziente perché su tutte le apparecchiature, collegate al nodo equipotenziale, si stabilisce lo stesso potenziale.

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La situazione si complica se il guasto avviene in uno degli apparecchi all'interno del sistema equipotenziale. La corrente di guasto che percorre il conduttore di protezione (in un sistema TN potrebbe essere anche piuttosto elevata) moltiplicata per la resistenza di tale conduttore determina una differenza di potenziale rispetto agli altri apparecchi con grave pericolo per il paziente (fig. 4.10).

Fig. 4.10 - Un guasto su un apparecchio all'interno del sistema equipotenziale può essere molto rischioso per il paziente perché la corrente di guasto che percorre il conduttore di protezione moltiplicata per la resistenza propria di tale conduttore produce una pericolosa differenza di potenziale rispetto agli altri apparecchi.

4.8.2 Alimentazione dei circuiti tramite separazione elettrica

L'egualizzazione dei potenziali associata all'impiego dell'alimentazione per separazione elettrica dei circuiti consente di raggiungere un buon livello di sicurezza anche in caso di guasto verso terra. Le correnti di primo guasto, essendo il sistema poco esteso e isolato da terra, sono prevalentemente di tipo capacitivo e quindi di valore modesto (ordine dei milliampere) tali da garantire, sia la continuità del servizio, sia la sicurezza del paziente. Il primo guasto deve però essere rimosso al più presto perché un secondo guasto a terra su di un altro apparecchio determinerebbe un corto circuito che, richiudendosi sul secondario del trasformatore (la potenza nominale può variare da 0,5 a 10 kVA), provocherebbe correnti piuttosto elevate e tensioni di contatto, dell'ordine di parecchie decine di volt, pericolose per il paziente. Per questo motivo le Norme prescrivono un controllo continuo della resistenza di isolamento verso terra del

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circuito secondario di alimentazione da attuarsi tramite un dispositivo in grado di avvisare del pericolo mediante un segnale ottico non disinseribile e un segnale acustico tacitabile. Per meglio chiarire quanto esposto, di seguito esamino una soluzione circuitale in relazione alla protezione dalle correnti di dispersione verso terra. Con riferimento alla figura 4.11 il paziente isolato da terra all'interno di un sistema senza egualizzazione del potenziale è a contatto con un apparecchio guasto alimentato da un trasformatore di isolamento* che protegge contro i contatti indiretti per mezzo di un sistema di separazione elettrica. L'eventuale assenza del collegamento al sistema di protezione dell'apparecchio soggetto a guasto, ad esempio a causa dell'interruzione del conduttore di protezione, determina il passaggio di una corrente sul paziente. Tale corrente, proveniente dal secondo apparecchio perfettamente efficiente e collegato al circuito di protezione, può raggiungere verso terra, come indicato dalle Norme, in condizioni di normale funzionamento, valori di 500 microampere pericolosi per il paziente.

Fig. 4.11 - Sistema di protezione contro i contatti indiretti mediante separazione elettrica dei circuiti con trasformatore di isolamento.

* [La sicurezza elettrica è data dal fatto che il trasformatore d’isolamento e tutto

l'impianto a valle è flottante rispetto a terra. In condizione di primo guasto (un filo spellato per esempio) il paziente viene attraversato da corrente minima perchè la corrente che si chiude attraverso la terra è minima (solo capacitiva). Negli strumenti elettromedicali di alta classe vi è un secondo trasformatore a sua volta flottante che alimenta i circuiti a contatto del paziente per minimizzare le correnti

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disperse eventuali. Inoltre il trasformatore di isolamento non ha il secondario collegato a terra, quindi se uno solo dei conduttori dell'impianto tocca un corpo, non c'è nessun circuito dell'impianto che si chiude con la terra].