Perché il collegamento a terra non ha un percorso di ritorno nell'elettricità

Nei sistemi elettrici, il collegamento a terra (grounding) serve principalmente a fornire un percorso sicuro per le correnti di guasto in modo che vengano indirizzate alla terra, proteggendo l'equipaggiamento e il personale. Tuttavia, il collegamento a terra non è il percorso normale di ritorno della corrente, poiché esistono differenze funzionali e progettuali distinte tra il collegamento a terra e il percorso normale di ritorno. Ecco alcuni motivi chiave:

1. Scopo di Sicurezza

1.1 Dissipazione della Corrente di Guasto

• Protezione da Guasti: Lo scopo principale del collegamento a terra è fornire un percorso ad impedenza bassa per le correnti di guasto in modo che possano fluire rapidamente verso la terra, attivando i dispositivi di protezione (come interruttori differenziali o fusibili) per isolare il circuito difettoso, prevenendo danni all'equipaggiamento e scosse elettriche.

• Collegamento a Terra per la Sicurezza: Collegando il contenitore dell'equipaggiamento e le parti metalliche a terra, si assicura che il contenitore rimanga a potenziale di terra anche in caso di guasto interno, proteggendo così il personale.

2. Percorso Normale di Funzionamento

2.1 Percorso Normale di Ritorno della Corrente

• Conduttore Neutro: Nei sistemi trifase o monofase normali, il percorso di ritorno della corrente è attraverso il conduttore neutro (neutro). Il conduttore neutro si connette al punto neutro della sorgente di alimentazione, formando un anello chiuso per assicurare che la corrente possa tornare alla sorgente di alimentazione.

• Scopo del Progetto: Il conduttore neutro è progettato per fornire un percorso ad impedenza bassa per assicurare che la corrente fluisca regolarmente nelle condizioni operative normali, evitando cadute di tensione significative o squilibri di corrente.

3. Riduzione dell'Interferenza Elettromagnetica

3.1 Minimizzazione dell'Interferenza Elettromagnetica

• Integrità dei Segnali: Negli apparecchi elettronici e nei sistemi di controllo, il collegamento a terra viene utilizzato principalmente per ridurre l'interferenza elettromagnetica (EMI) e l'interferenza radiofrequenza (RFI), proteggendo l'integrità e la stabilità dei segnali.

• Punto di Riferimento: Il collegamento a terra fornisce un potenziale di riferimento stabile per assicurare che i segnali rimangano inalterati da interferenze esterne durante la trasmissione.

4. Prevenzione dello Squilibrio di Corrente

4.1 Bilanciamento della Corrente

• Sistemi Trifase: Nei sistemi trifase, il conduttore neutro bilancia le correnti tra le tre fasi, assicurando una distribuzione uniforme della corrente e prevenendo correnti neutrali eccessive, che potrebbero causare cadute di tensione e surriscaldamento dell'equipaggiamento.

• Sistemi Monofase: Nei sistemi monofase, il conduttore neutro serve anche come percorso di ritorno, assicurando un anello chiuso tra il carico e la sorgente di alimentazione.

5. Regolamenti e Standard

5.1 Requisiti Regolamentari

• Codici Elettrici: I codici e gli standard elettrici nazionali e internazionali (come NEC, IEC) specificano chiaramente l'uso e i requisiti di progettazione per il collegamento a terra e i conduttori neutri per garantire la sicurezza e l'affidabilità dei sistemi elettrici.

• Conformità: L'adesione a questi codici e standard garantisce la conformità e la sicurezza dei sistemi elettrici, evitando rischi e incidenti potenziali.

Riepilogo

Il collegamento a terra nei sistemi elettrici è utilizzato principalmente per la protezione della sicurezza e la riduzione dell'interferenza elettromagnetica, non come percorso normale di ritorno della corrente. Il percorso normale di ritorno della corrente è fornito dal conduttore neutro, progettato per garantire un flusso di corrente stabile nelle condizioni operative normali, evitando squilibri di corrente e cadute di tensione. Il collegamento a terra e il conduttore neutro hanno funzioni e progetti distinti, lavorando insieme per garantire il funzionamento sicuro e stabile dei sistemi elettrici.