Sistemi TT, TN e IT: cosa cambia davvero
Due lettere che decidono tutto: come si chiude un guasto a terra, quale protezione deve intervenire e con che tempi. Una volta capito il senso delle lettere, il resto viene da sé.
Le sigle TT, TN e IT descrivono come sono messi a terra due punti: il neutro del trasformatore di alimentazione e le masse dell'impianto utilizzatore. Da questa scelta discende tutto il resto: quale corrente circola in caso di guasto, quale protezione interviene, con che tempi.
Il significato delle lettere
| Posizione | Lettera | Significato |
|---|---|---|
| Prima (neutro della sorgente) | T | Terra: il neutro è collegato direttamente a terra |
| I | Isolato: il neutro è isolato o collegato a terra tramite impedenza | |
| Seconda (masse dell'impianto) | T | Le masse hanno un proprio collegamento a terra, indipendente |
| N | Le masse sono collegate al neutro della sorgente |
Sistema TT — il sistema italiano
Neutro a terra in cabina, masse a terra sull'impianto dell'utente, due dispersori distinti. È la configurazione delle forniture in bassa tensione di e-distribuzione: la stragrande maggioranza degli impianti civili e del terziario in Italia.
Il terreno fa parte del circuito. La resistenza totale è nell'ordine delle decine di ohm, quindi la corrente di guasto è di pochi ampere: troppo poca per far intervenire un magnetotermico, più che sufficiente per uccidere.
La verifica del TT
Con un differenziale da 30 mA, Ia = 0,03 A, quindi la condizione diventa Ra ≤ 50 / 0,03 = 1667 Ω: praticamente sempre verificata. Con un differenziale da 300 mA il limite scende a 167 Ω; con 1 A a 50 Ω. È il motivo per cui in Italia il differenziale non è un accessorio ma il cardine della sicurezza.
Sistema TN — quello del resto d'Europa e delle cabine proprie
Neutro a terra in cabina, e masse collegate allo stesso punto attraverso un conduttore metallico. Si divide in tre varianti:
| Variante | Descrizione | Note |
|---|---|---|
| TN-S | Neutro (N) e protezione (PE) separati per tutto l'impianto | La configurazione corretta e da preferire sempre |
| TN-C | Neutro e protezione combinati in un unico conduttore PEN | Ammesso solo per sezioni ≥ 10 mm² rame; vietato a valle di un differenziale |
| TN-C-S | PEN fino a un punto, poi separazione in N e PE | La separazione non è reversibile |
La verifica del TN
Qui il guasto è di fatto un cortocircuito fase-PE, con correnti di centinaia o migliaia di ampere: il magnetotermico interviene, e in linea di principio il differenziale non è necessario per la protezione contro i contatti indiretti (resta però necessario per la protezione addizionale contro i contatti diretti sulle prese fino a 32 A).
I tempi massimi di interruzione richiesti per i circuiti terminali fino a 32 A:
| Sistema | 230 V verso terra |
|---|---|
| TN | 0,4 s |
| TT | 0,2 s |
Il pericolo del TN-C. Nel conduttore PEN circola sia la corrente di ritorno del neutro sia la funzione di protezione. Se il PEN si interrompe, tutte le masse a valle vanno in tensione. Per questo il PEN è ammesso solo su sezioni robuste, non può essere sezionato né protetto, e non può attraversare un differenziale (renderebbe la misura priva di senso).
Sistema IT — continuità di servizio
Il neutro è isolato da terra oppure collegato tramite un'impedenza elevata. Un primo guasto a terra produce una corrente minuscola (solo capacitiva): l'impianto continua a funzionare e il guasto viene segnalato da un dispositivo di controllo permanente dell'isolamento. Il secondo guasto su un'altra fase diventa invece un cortocircuito e deve essere interrotto.
Si usa dove l'interruzione è più pericolosa del guasto: sale operatorie e locali di gruppo 2 (con trasformatore di isolamento medicale), impianti di processo in continuo, impianti di bordo. Richiede personale qualificato e un sistema di monitoraggio: non è una configurazione da scegliere per comodità.
Tabella riassuntiva
| TT | TN-S | IT | |
|---|---|---|---|
| Corrente di primo guasto a terra | Pochi ampere | Centinaia/migliaia di A | Milliampere |
| Protezione principale contatti indiretti | Differenziale | Magnetotermico (o differenziale) | Controllo isolamento + protezione al 2° guasto |
| Interruzione al primo guasto | Sì | Sì | No |
| Serve dispersore locale? | Sì, indispensabile | Non per la protezione, sì per equipotenzialità | Sì |
| Impiego tipico in Italia | Utenze BT da rete pubblica | Impianti con cabina propria | Sale operatorie, processi critici |
Il caso ibrido: impianto con cabina propria
Chi ha una propria cabina MT/BT può scegliere. La scelta tipica è il TN-S, che consente correnti di guasto elevate e tempi di intervento brevi, riduce la dipendenza dalla resistenza del dispersore e semplifica il coordinamento. Va però curata con attenzione la separazione N/PE, che deve avvenire in un unico punto (in genere il quadro generale BT), e va evitata qualsiasi ricombinazione a valle: due punti di separazione creano percorsi paralleli in cui circolano correnti vaganti, con problemi di compatibilità elettromagnetica difficili da diagnosticare.
Domande frequenti
Che sistema c'è in una casa italiana?
Quasi sempre TT: il neutro è messo a terra in cabina dal distributore, e l'utente ha un proprio impianto di terra indipendente. È il motivo per cui in Italia il differenziale è indispensabile: senza, la protezione contro i contatti indiretti non è realizzabile.
Perché nel TN si può usare il magnetotermico e nel TT no?
Nel TN il guasto a terra si richiude attraverso un conduttore metallico (il PE), quindi la corrente di guasto è alta, paragonabile a un cortocircuito, e il magnetotermico interviene. Nel TT il circuito di guasto passa attraverso il terreno, con resistenze di decine di ohm: la corrente resta di pochi ampere e il magnetotermico non parte.
Cos'è il TN-C-S?
È un sistema in cui il conduttore PEN (neutro e protezione combinati) arriva fino a un certo punto dell'impianto, dove viene separato in N e PE distinti. Da quel punto in poi il sistema è TN-S. La separazione non è mai reversibile: dopo aver separato, non si può ricombinare.
Dove si usa il sistema IT?
Dove la continuità di servizio è più importante dell'interruzione immediata: sale operatorie (locali di gruppo 2), industria di processo, impianti di bordo, alcune reti di trazione. Il primo guasto a terra non provoca interruzione ma viene segnalato da un dispositivo di controllo dell'isolamento.
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