Sicurezza elettrica in acquario

Sicurezza elettrica dell’acquario?!?
Non perdo tempo a staccare le spine dell’acquario, tanto c’è il salvavita!
Ha senso mettere un fusibile lungo il cavo del riscaldatore? E la messa a terra dell’acquario?

Fin da piccoli ci hanno detto che corrente elettrica e acqua non vanno d’accordo: Non si devono toccare gli interruttori con le mani bagnate! o Non usare l’asciugacapelli in vasca da bagno!, ci dicevano.

Tuttavia, quasi nessuno ci dà questi consigli quando facciamo manutenzione all’acquario, dove sono presenti apparecchi elettrici immersi nell’acqua, che noi andiamo a toccare a mani nude.
I componenti elettrici dell’acquario sono diventati improvvisamente iper-sicuri o c’è poca consapevolezza del pericolo?

Lo scopo di questo articolo è quello di capire come eseguire le nostre attività nell’acquario, senza correre rischi per la nostra incolumità – e anche quella dei nostri amici pinnuti, che non guasta!
Cercheremo di capire innanzitutto quale sia il pericolo, quindi parleremo di quali siano i mezzi a nostra disposizione per affrontarlo e, infine, vedremo alcune linee guida che ci proteggeranno qualora le difese preparate dovessero cedere.

La corrente elettrica

Il pericolo che stiamo affrontando si chiama corrente elettrica.
È qualcosa di tanto utile e meraviglioso quanto pericoloso. Se la corrente riesce a passare attraverso il nostro corpo, può causare danni molto gravi: dolore, ustioni, fino alla fibrillazione ventricolare che, se non prontamente trattata, porta all’arresto cardio-circolatorio.

Come si comporta la corrente elettrica?

Vediamo ora, in maniera semplificata, come si comporta la corrente elettrica: è composta da cariche che si muovono a causa di una differenza di potenziale.
Una differenza di potenziale alta significa che le particelle hanno molta “spinta” e, poiché questa sposta le particelle dalla condizione di equilibrio, le particelle tendono a tornare al punto di partenza.
Ovviamente, lo fanno seguendo il percorso per loro più semplice (chi non lo farebbe?), ovvero quello lungo il quale incontrano meno resistenza.
Questo movimento di cariche è detto intensità di corrente.

Vediamo di spiegarlo con un disegnino:

La corrente, che si misura in ampere, cerca di passare lungo il cavo; la corrente viene “spinta” dalla tensione, misurata in volt. La spinta dipende dalla differenza di potenziale tra i due estremi del cavo – immaginiamola come l’inclinazione di un tubo: non importa quanto alto è il tubo da terra, ma solo di quanto è inclinato.
Al movimento delle cariche si oppone, infine, la resistenza, che si misura in ohm.

Nei nostri circuiti, la spinta (tensione) viene fornita da una batteria o da un generatore di tensione, solitamente collocato in una centrale elettrica (o sul tetto, se avete i pannelli solari).
I generatori di tensione “muovono” quindi le cariche elettriche, le quali si sposteranno lungo il circuito, tornando al punto di partenza, se questo è integro. Se hanno più percorsi a disposizione, sceglieranno prioritariamente quello a resistenza minore, ovvero dove il “tubo” è meno strozzato.

In caso di guasto, però, la corrente elettrica potrebbe trovare il nostro corpo come un percorso possibile per spostarsi! Per come sono costruite le linee elettriche, infatti, è possibilissimo che la corrente passi attraverso il nostro corpo e vada a “scaricarsi” a terra (che nelle linee elettriche è il punto a potenziale minore, per i più tecnici).

Il nostro obiettivo, quindi, è quello di evitare che il nostro corpo diventi un percorso per il passaggio di corrente.
Vediamo ora quali siano i mezzi a nostra disposizione per evitare di essere scelti come percorso per la corrente elettrica.

L’isolamento elettrico

L’idea più ragionevole, per evitare il passaggio di corrente… è non toccarla!
Ciò si può ottenere coprendo il conduttore elettrico con un materiale isolante, come la plastica, il vetro o la gomma.
Se prendiamo un qualsiasi oggetto elettrico, questo è progettato in maniera da impedirci di toccare le parti in tensione.
Osserviamo, per esempio, una normale spina: come possiamo vedere nella foto sotto, i poli sono in parte ricoperti di plastica isolante per evitare che, mentre si inserisce la spina, si tocchino per errore le parti in tensione. Infatti, per entrare in tensione, i poli devono essere spinti dentro la presa per una lunghezza sufficiente da diventare intoccabili.

La classificazione IP

Per semplificarci la vita, è stata realizzata una classificazione che ci dice quanto un apparecchio è isolato. È caratterizzata dalla sigla IP seguita da due cifre (dove IP sta per International Protection – Protezione Internazionale).

1. La prima cifra indica il grado di protezione contro la penetrazione di corpi solidi estranei; va da 0 (nessuna protezione) a 6 (totalmente protetto).
2. La seconda cifra, invece, indica il grado di protezione contro la penetrazione dei liquidi; va da 0 (nessuna protezione) a 9 (protezione contro gli effetti dell’acqua ad alte pressioni e temperature).

Se una delle due cifre è sostituita da una X, il grado non è rilevante.

Per fare un esempio, la maggior parte degli apparecchi per uso interno ha un grado di protezione pari ad IP20, il che significa che è protetto da corpi solidi di diametro maggiore di 12 mm (come un dito), ma non dall’umidità – e qui torna utile il consiglio di non toccare gli apparecchi elettrici con le mani bagnate!
In acquario, gli apparecchi immersi, come i riscaldatori o le pompe, hanno un grado di protezione pari ad IP68, ovvero sono totalmente protetti da polvere e dalle immersioni totali.
Le plafoniere, invece, possono avere un grado di protezione pari ad IP67, ovvero resistono all’acqua, ma non possono essere immerse permanentemente.

Possono, infine, essere presenti altre lettere dette:

• lettera addizionale, che può essere A, B, C o D, la quale descrive il fatto che è possibile accedere all’apparecchio ma senza entrare in contatto con tensioni pericolose;
• lettera supplementare, che può essere H, M, S o W, la quale descrive alcune condizioni particolari di prova e uso dell’apparecchio (H = alta tensione, M = apparecchiatura in moto, S = apparecchiatura stazionaria, W = condizioni atmosferiche).

Fin qui tutto bene, ma se si rompe l’isolamento, che facciamo?
Potremmo entrare in contatto con la corrente elettrica!
Nella prossima pagina vedremo le soluzioni trovate per limitare il pericolo.

Messa a terra

Cosa succede se si rompe un cavo, perdendo quindi l’isolamento? Ciò che lo tocca può venire a contatto con la corrente.
Supponiamo si rompa un cavo all’interno di un apparecchio: la corrente non può andare da nessuna parte, poiché l’apparecchio è isolato, ad esempio da piedini di gomma o vetro – come un acquario.
Le cariche elettriche sono quindi impossibilitate ad andare lungo il percorso originario e rimangono in una sorta di attesa di un percorso dove possano andare, possibilmente con poca fatica.

Serve quindi qualcosa che non ci renda, agli occhi della corrente, il percorso più facile per andare verso terra, che è un punto a potenziale minimo (nel sistema di distribuzione usuale delle abitazioni), dove le cariche elettriche possono andare. Questo qualcosa è il cosiddetto cavo di messa a terra.
Il cavo di messa a terra e l’omonimo impianto sono generalmente obbligatori in tutte le nostre abitazioni e costitutiscono un percorso a bassissima resistenza per la corrente elettrica, proteggendoci.
Tornando all’esempio precedente, se l’apparecchio isolato ha un guasto, la corrente si scaricherà verso la terra attraverso l’impianto di terra e non più attraverso un malcapitato che tocca l’apparecchio.

Interruttore differenziale – “Salvavita”

Sarebbe bello, inoltre, interrompere la corrente quando c’è un guasto. E qui i nostri Elettrotecnici hanno inventato un apparecchio, detto interruttore automatico differenziale (spesso detto solo differenziale, in inglese RCD, residual current device). È noto comunemente anche con il nome salvavita.

Questo interruttore controlla continuamente la corrente, ovvero il numero di cariche che entrano e che escono dalla nostra casa. Se non ci sono dispersioni verso terra, tante cariche entrano e altrettante ne escono.
Se, disgraziatamente, succede un guasto e il cavo di terra – o noi – scarichiamo della corrente, l’interruttore differenziale si “accorge” di questa… differenza, perché non “vede” tornare indietro le cariche che si sono scaricate per altra via.
Appena misura questa incongruenza, scatta immediatamente, interrompendo la fornitura di corrente.

Siamo a posto, potremmo pensare…
Ma è proprio in acquario che si crea una situazione pericolosa.

Salvavita e acquario

Situazione pericolosa, dicevamo…
L’acquario non è collegato a terra ed isolato rispetto ad essa (il vetro è isolante), mentre l’acqua è conduttrice – proprio quella conducibilità che misuriamo con il conduttivimetro!

Supponiamo si rompa il solito cavo all’interno dell’acquario. Cosa succede?
La corrente non può andare da nessuna parte, la messa a terra non c’è: l’interruttore differenziale non misura alcuna differenza, quindi mantiene attiva la fornitura di energia.
Qual è l’unico percorso che può fare la corrente?
Il nostro corpo, quando noi mettiamo le mani in acqua per fare le nostre attività: la corrente vede il nostro corpo come un percorso verso terra… e ci si fionda attraverso.

Allora, e solo allora, l’interruttore differenziale misura questa dispersione e scatta. Ma siamo noi, prendendo la scossa, a farlo scattare.
Non è un’esperienza piacevole.

Magnetotermico e fusibili

Cosa succede se due conduttori danneggiati vanno in corto-circuito, cioè si toccano?
Passa una grande quantità di corrente, poiché questa non trova alcun ostacolo (resistenza) durante il suo percorso.
Questa corrente intensa genera molto calore nel suo passaggio, tanto da poter surriscaldare i cavi o addirittura incendiare gli oggetti vicini.
Non c’è alcuna dispersione, perché tanta ne entra e tanta ne esce dall’impianto, dunque l’interruttore differenziale non interviene.
Cosa si può fare? Gli Elettrotecnici hanno inventato un altro apparecchio: l‘interruttore magnetotermico, che interrompe il passaggio di corrente quando rileva un corto-circuito.
Nel dettaglio, è la parte “magneto-” del magnetotermico a preoccuparsi di questo problema.

La parte “-termico” del magnetotermico, invece, si preoccupa di proteggere l’impianto elettrico e gli apparecchi dai sovraccarichi, ovvero consumi di corrente troppo elevati che alla lunga possono porre rischio di danneggiamento o incendi degli apparecchi e degli impianti.
Analoga funzione della parte -termico ce l’hanno i fusibili, che sono degli oggetti che, in caso di passaggio di corrente sopra ad una certa soglia, si fondono, aprendo il circuito e interrompendo la corrente.

Dunque il fusibile e l’interruttore termico assolvono la stessa funzione, si differenziano solo per il fatto che il fusibile, una volta fuso deve essere generalmente sostituito; il magnetotermico può essere riattivato.
Inoltre, solitamente il fusibile protegge un singolo apparecchio elettrico, mentre il magnetotermico protegge un’intera abitazione, o comunque una grossa parte dell’impianto.

Solo negli impianti più vecchi ed obsoleti possiamo trovare dei fusibili a protezione di tutto l’impianto: per questioni di sicurezza e per avere protezione anche dai corto-circuiti, i magnetotermici sono oggi obbligatori nelle abitazioni.

Magnetotermici, fusibili e acquario

Supponiamo succeda un guasto di questo genere in acquario, ad esempio che si tranci il cavo della pompa immersa (succede con le pompe vecchie, poiché i cavi in gomma si irrigidiscono stando immersi).
Il salvavita non scatta, poiché non c’è alcuna dispersione verso terra, tuttavia scatterà immediatamente il magnetotermico, in particolare la sua parte magneto-, che rileva i corto-circuiti.

Per quanto riguarda la protezione termica, invece, in acquario solitamente non si pongono problemi a tal riguardo. Infatti, in caso di guasti, interverrà la parte –termica dell’interruttore, a protezione dell’impianto.
È quindi evidente che non servono protezioni aggiuntive, quindi niente fusibili messi in serie all’alimentazione del riscaldatore o altro! Si rischia solo di aggiungere un elemento di rischio, anziché di protezione aggiuntiva.

Consigli per ridurre i rischi elettrici in acquario

Abbiamo visto che ci sono alcune limitazioni importanti nei dispositivi di sicurezza elettrica.
Nell’ambito dell’acquario, abbiamo osservato che l’interruttore differenziale non è detto scatti in tutti i casi di guasto. È sempre possibile, inoltre, che tali dispositivi di protezione, per vari motivi (scarsa manutenzione, vetustà, caso…) non funzionino correttamente.

È quindi necessario tutelarci, proprio conoscendo questi limiti, in modo da poter operare nell’acquario in piena serenità e sicurezza.
Ecco alcuni consigli utili!

• Verifichiamo che le nostre abitazioni siano dotate degli impianti di messa a terra e degli appropriati interruttori differenziali e magnetotermici. Anche se non sono infallibili, possono salvarci la vita.
• Testiamo periodicamente il funzionamento dell’interruttore differenziale premendo l’apposito pulsante. Come tutti gli apparecchi, anche il salvavita non è immune ai guasti. Premendo il pulsante di test, se l’interruttore non scatta immediatamente, significa che è guasto. È dunque opportuno farlo sostituire da persona competente.
  Evidenziamo nelle immagini viste in precedenza i pulsanti di test:

  

• Ispezioniamo regolarmente le apparecchiature presenti nell’acquario. Se notiamo qualche danno agli isolamenti, gli apparecchi vanno sostituiti, senza tante esitazioni: il costo di una pompa o di un riscaldatore vale la vita di qualcuno?
  In particolare, è necessario controllare:
  • l’integrità dei cavi, specialmente dove questi si piegano o entrano nell’apparecchio elettrico;
  • l’integrità degli apparecchi stessi: per esempio, incrinature sul vetro del riscaldatore o condensa al suo interno sono indice di guasto imminente;
  • il corretto fissaggio dei cavi e delle lampade, portalampade, LED, ventole… affinché non cadano in acqua.
• Non tiriamo gli apparecchi elettrici per il cavo per estrarli dall’acqua: così facendo, forziamo la giunzione che tiene sigillato il contenitore isolante, rischiando di romperla o comunque indebolirla.
• Pieghiamo tutti i cavi verso il basso prima di farli arrivare alla presa. Così facendo, l’eventuale condensa che scivola lungo il cavo cadrà sul pavimento e non entrerà nella presa.
• Evitiamo collegamenti elettrici precari, quali abuso di ciabatte, multiprese, adattatori. Se possibile, conviene usare un’unica ciabatta, di buona qualità, collegata direttamente alla presa elettrica.
• All’acquisto, scegliamo apparecchiature di qualità certificata. Il costo sarà leggermente
  superiore ma, anche se non potranno garantirci l’immunità, possono darci garanzie maggiori contro i guasti.
• Preferiamo, se possibile, apparecchi che funzionano a bassa tensione, intrinsecamente più sicuri. Ad esempio, invece delle lampadine con portalampada E27, collegate direttamente alla 230 V di casa, conviene usare barre o strisce LED a 12-24 V.
  • Attenzione! Il fatto di avere apparecchi a bassa tensione non ne garantisce l’assoluta sicurezza. Purtroppo possono verificarsi guasti ai trasformatori, per cui potremmo venire in contatto con la tensione di rete, venendo meno l’isolamento galvanico. Questo è specialmente vero per i prodotti iper-economici (ad esempio, quelli che usano alimentatori a caduta capacitiva). Possiamo avere una ragionevole sicurezza utilizzando alimentatori protetti (circuiti SELV – Safety Extra Low Voltage).

    

• In caso di fai-da-te, dobbiamo essere consapevoli di ciò che stiamo facendo.

  

  Piuttosto di fare un accròcco pericoloso, chiediamo a qualcuno esperto, come un elettricista, di fare il lavoro per noi. Non improvvisiamoci tecnici!

• Analogamente, modifiche agli apparecchi elettrici possono annullare eventuali certificazioni di sicurezza (marcatura CE, marchi di approvazione, grado IP…).

Infine, l’ultimo consiglio, l’unico e il solo che ci dà la più totale garanzia di sicurezza:
prima di mettere le mani o le pinze in acqua, stacchiamo tutte le spine degli apparecchi, anche di quelli fuori dall’acquario, come filtri esterni o plafoniere.
Sottolineiamo staccare le spine fisicamente, talvolta non è sufficiente premere il pulsante rosso sulla ciabatta, se presente.

Se non c’è corrente, non possiamo diventare un suo percorso.

Speriamo di aver trasmesso maggiore consapevolezza riguardo alle capacità, ma soprattutto ai limiti, dei mezzi di protezione elettrica comunemente disponibili.

Ricordiamo, infine, che il principale mezzo di protezione siamo noi stessi: stiamo attenti ai valori dell’acqua dell’acquario e al benessere di pesci e piante…
…quindi stiamo attenti anche a noi!

Messa a terra dell’acquario

In questa breve appendice discutiamo brevemente sull’opportunità di collegare a terra l’acquario, per mezzo di un elettrodo, collegato poi all’impianto di terra dell’abitazione.

Si potrebbe, infatti, pensare di mettere a terra l’acquario inserendo un cavo in acqua, collegandolo poi al contatto di terra di una presa.
Spesso, tali apparecchiature vengono costruite industrialmente, usando sonde di metalli preziosi (come il titanio) e vengono pubblicizzate come necessarie per eliminare le dispersioni di corrente.
In caso di guasto in acquario, la presenza di tali cavi o sonde fornirebbe un percorso a terra, facendo scattare l’interruttore differenziale.

Questa operazione presenta alcune problematiche:

• l’elettrodo, permanentemente in vasca, può rilasciare metalli pesanti, come rame, alluminio o zinco, tossici per gli animali acquatici (non applicabile in caso di sonde in titanio o altri materiali non tossici);
• in caso di dispersioni, ovvero quando si sente una piccola scossa mettendo le mani in acqua (come quelle che si prendono chiudendo le portiere delle automobili), c’è qualche apparecchio che non funziona bene e potrebbe stare per rompersi: mettere la messa a terra può addirittura mascherare un danno che si sta aggravando;
• in seguito ad un guasto vero e proprio, gli ospiti dell’acquario verrebbero attraversati dalla
  corrente elettrica, passante dal punto di guasto all’elettrodo di terra.
  Questo li ucciderebbe, cosa che non accade se non c’è la messa a terra.

Oltre a questi inconvenienti, tale soluzione di per sé non risolve niente: si limita a far scattare il salvavita, ma il guasto rimane.
In ogni caso, è comunque necessario procedere alla sostituzione degli apparecchi danneggiati.

Non mettendo a terra la vasca, in caso di guasto ce ne accorgeremmo durante le normali ispezioni e senza correre alcun rischio, poiché abbiamo staccato le spine, il tutto senza aver messo a repentaglio la vita dei nostri amici acquatici.

---

Crediti

Immagine folgorazione piede: By Stefan Reitzner Xy01 – Self-photographed, CC BY-SA 2.0 de, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12475113
Immagine puntazza di messa a terra: CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=651579
Immagine fusibili: CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=79668