Nota 10/10/1960 n. 41/27

Illuminazione artificiale negli ambienti di lavoro. Sorgenti luminose

Le sorgenti luminose di cui comunemente si fa uso negli impianti di illuminazione industriale sono le lampade ad incandescenza, a fluorescenza e a luminescenza, a vapori di sodio e di mercurio e quelle a luce corretta.

- Lampade ad incandescenza La luce delle lampade a filamento è da considerarsi soddisfacente negli impianti che richiedono una visione solo approssimata dei colori, pur essendo le radiazioni analoghe a quelle della luce solare: più ricche, però, nel campo del giallo, arancione, rosso. Per ottenere una luce prossima a quella naturale, occorre munire le lampade di apposito filtro azzurro. L'efficienza molto bassa - 3,5 Im/W ne limita l'impiego, sicché per ottenere una luce diurna artificiale, si è portati a preferire, in genere, altri tipi di lampade. Dal punto di vista della prevenzione, i vantaggi che presentano dette sorgenti sono dati: dall'accensione istantanea, dal funzionamento sicuro anche in condizioni variabili della atmosfera ambiente, dall'esiguo effetto stroboscopico per potenze superiori a 150 W. Di contro si osserva che esse presentano:

- luminanza elevata con pericolo di abbagliamento;

-variazioni del flusso luminoso col variare della tensione (per tensioni in più o meno del 10%, il flusso varia in corrispondenza del 40%; le variazioni seguono una Legge pressoché esponenziale);

-temperature elevate del filamento, da 2.000° a 3.000° e più, con notevole produzione di calore (la temperatura di bulbo varia dai 300° ai 400° ed oltre);

- pericoli a seguito di un contatto con le parti in tensione. A quest'ultimo proposito giova tener presente che è vietato l'uso di tensione superiore a 220 Volt per gli impianti di illuminazione a incandescenza, salvo per quelli all'esterno o nelle officine elettriche per i quali è consentito l'uso di tensioni sino a 380 Volt. Sono altresì ammesse tensioni sino a

6.000 Volt quando trattisi di impianti in serie; in questo caso i conduttori devono essere adeguatamente isolati e protetti, mentre il ricambio delle lampade deve essere effettuato a circuito disinserito oppure usando apparecchiatura isolata da terra. Dal punto di vista della sicurezza assume speciale importanza la razionale costruzione dei porta-lampade in modo che il montaggio e lo smontaggio delle lampade possa effettuarsi senza toccare le parti in tensione e, a lampade montate, non vi siano possibilità di contatti pericolosi. Le parti esterne dei portalampade stessi, peraltro, debbono es- sere di materiale isolante non igroscopico, quando le lampade sono instal- late in locali bagnati o molto umidi, o si trovino presso tubazioni o grandi masse metalliche.

- Lampade a fluorescenza o a luminescenza Il funzionamento di ambedue i tipi di lampade è legato ad una scarica elettroionica in gas rarefatto, però, mentre in quelli a luminescenza (tubi al neon, secondo la dizione comune) si ha produzione diretta di radiazioni luminose, nelle lampade a fluorescenza le caratteristiche della scarica elettronica sono regolate in modo da produrre, in massima parte, radiazioni ultraviolette oscure, le quali eccitano uno strato di polveri fluorescenti depositate sulla parete interna dei tubi. A seconda delle sostanze fluorescenti impiegate si ottiene una gamma di luci colorate e di luci bianche di varia tonalità. Gli aspetti positivi che si riscontrano in tutti i tipi di lampade fluorescenti anche dal punto di vista della prevenzione degli infortuni, sono, in linea di massima, i seguenti:

-bassa luminanza (0,4 ÷ 0,9 sb), seppure ancora superiore al limite di abbagliamento diretto;

- gradevole colore della luce e larga gamma di scelta (compresa quella diurna artificiale, con buona efficienza, in media 35 Im/W); - bassa temperatura dei tubi e dei filamenti, specie per i tipi a catodo freddo (per questi la temperatura dei filamenti si aggira su 150° 180°, mentre per i tubi catodo caldo su 800° ÷ 900°) ;

- minima produzione di calore. Le lampade fluorescenti e luminescenti offrono, di contro, svantaggi condizioni di pericoli, fra i quali conviene segnalare: - organi ausiliari per l'accensione piuttosto delicati (starter o avviatori per i tipi a catodo caldo)

- accensione non istantanea (nei tipi a catodo caldo non avviatori);

- tensione elevata dei circuiti. Le tensioni di innesco per i tubi a catodo freddo vanno da 400 a 1.400 Volt per elemento. Per l'alimentazione si usano trasformatori survoltori forte dispersione magnetica, i quali permettono l'avviamento senza "starter". Con l'installazione in serie si raggiungono tensioni molto elevate, però data la piccola potenza in gioco, per i detti trasformatori, sempre che stiano nei limiti di 15.000 Volt e di 1.500 Watt, non è richiesta la segrega- zione in locale apposito; è sufficiente che siano collocati fuori della portata di mano, chiusi entro armadi o custodie e protetti in modo adeguato. Anche gli impianti di illuminazione a luminescenza sono soggetti alla limitazione della tensione ad un massimo di 6.000 Volt. Un primo accorgimento di sicurezza che può essere preso per le installazioni del genere, al fine di non raggiungere tensioni molto elevate, è rappresentato dal collegamento in parallelo dei tubi; in un impianto in serie si può collegare a terra il centro del secondario del trasformatore ed il punto di mezzo della serie, così, mentre il valore della tensione applicata verrà dimezzato, si ha il vantaggio che una metà dell'impianto continuerà a funzionare se pure uno dei tubi va fuori servizio. I trasformatori per alta tensione oltre ad avere gli avvolgimenti separati ed il secondario messo a terra devono essere sistemati in buone condizioni di ventilazione; inoltre, la linea primaria che li alimenta deve essere provvista di interruttore onnipolare. Per quanto riguarda i conduttori, compresi i tratti di collegamento fra i vari tubi, essi devono avere un rivestimento isolante adeguato alla tensione del circuito o collocati fuori della portata di mano. I loro terminali metallici nudi sotto tensione, o che possono essere messi in tensione, vanno protetti mediante custodie di materiale isolante. Il fenomeno dello sfarfallamento è molto più sensibile in questi tipi di lampade che non in quelle ad incandescenza dove l'inerzia termica del filamento attenua molto le oscillazioni dovute al variare periodico delle intensità della corrente alternata di alimentazione. Per neutralizzare l'effetto stroboscopico conseguente si possono adottare vari sistemi:

a) eseguire l'accoppiamento di due lampade in "contro-fase" (fig. 1);

b) alimentare le lampade con corrente ad alta frequenza (400 p/s) ottenu ta da appositi gruppi convertitori;

c) usare lampade fluorescenti speciali a corrente raddrizzata (lampade R.F.) oppure eseguire una installazione mista con lampade ad incandescenza. La rottura dei tubi deve preoccupare soprattutto quando trattisi di vecchi tipi di lampade fluorescenti con polveri di berillio le quali hanno azione tossica; perciò nel caso di piccoli tagli lavare abbondantemente con acqua e sapone e poi disinfettare. L'emissione di radiazioni ultra-violette presenta pericoli per l'organismo e poiché essa può avvenire alle estremità dei tubi, in vicinanza dei catodi, occorrerà schermarle opportunamente o ricoprirle con vernice opaca resistente al calore.

- Lampade a vapori di sodio. La loro caratteristica è quella di emettere luce di colore giallo che ne limita l'uso a determinate applicazioni: illuminazione di piazzali, incroci, ecc., in genere per esterno, tanto più che i raggi luminosi gialli hanno la proprietà di non essere assorbiti dalla nebbia. Esse presentano le seguenti caratteristiche negative:

- un tempo di innesco dai 3 agli 8 ed anche 10 minuti primi; inoltre, ove per improvvisa mancanza di tensione si spengano, per la riaccensione è necessario che i vapori in esse contenuti si raffreddino. Il tempo per la riaccensione è, come ovvio anche dipendente dalla temperatura ambiente;

-come le lampade fluorescenti hanno bisogno di reattori per il funzionamento con tensioni elevate;

- la luminanza (10 sb) è superiore ai limiti dell'abbagliamento;

-danno luogo a temperature elevate per i bulbi ed a notevole produzione di calore.

- Lampade a vapori di mercurio. Danno luogo ad una luce caratteristica azzurro verdastra e si distinguono in due tipi: a media pressione (da 1 a 8 atm.) e ad alta pressione (oltre 50 atm.). Negli opifici industriali trovano più largo impiego quelle a media pressione con potenza da 250 a 1.000 W. Come le lampade a vapori di sodio non possono essere usate in applicazioni in cui sia richiesta una percezione esatta dei colori. Funzionano, con reattori, a tensione elevata. La luminanza va da 25 a 40 sb. Occorrono da 2 a 4 minuti primi per l'accensione e la riaccensione e danno luogo a temperature elevate per i bulbi ed a forte produzione di calore. Questi ultimi fattori negativi sono da tenersi in considerazione, in quanto dette lampade sono installate anche all'interno di opifici industriali, il più delle volte accoppiate con quelle ad incandescenza.

- Lampade a luce corretta. Per correggere i difetti della luce monocromatica delle lampade a vapori di mercurio, senza rinunciare alle elevate efficienze, si usa "miscellare" la luce di dette lampade accoppiandole, nella stessa armatura, ad altre ad incandescenza, oppure adottando lampade che racchiudono nello stesso bulbo due sorgenti luminose. Il rapporto 1 a 1 dei flussi luminosi dei due tipi di sorgenti è quello ritenuto più opportuno per avere una luce corretta di distribuzione spettrale prossima a quella naturale (cielo uniformemente coperto), con una efficienza media di 20-25 Im/W. Recentemente sono state messe in commercio altre lampade a vapori di mercurio a bulbo fluorescente, ossia con bulbo rivestito interamente di sostanze fluorescenti. Mentre le lampade a luce miscelata non hanno bisogno di apparecchiature speciali per l'alimentazione, in quanto il filamento della lampada ad incandescenza (contenuta nello stesso bulbo) serve da stabilizzatore della scarica, quelle del tipo a bulbo fluorescente richiedono, come le normali lampade a vapori di mercurio, apparecchiatura speciale ed hanno un tempo di accensione da 3 a 8 minuti primi (4 o 5 minuti primi per la riaccensione). Le lampade a vapori di mercurio a bulbo fluorescente hanno una luminanza ancora elevata (6 ÷ 19 sb) per cui, per evitare l'abbagliamento, vanno installate a notevole altezza e, preferibilmente, con riflettori profondi. Dato l'inconveniente dell'elevato tempo di accensione e riaccensione delle lampade a bulbo fluorescente, è consigliabile accompagnarle ugualmente con un impianto di lampade ad incandescenza, impianto che può essere utilizzato anche per servizio di emergenza. Con l'accoppiamento nella stessa armatura di lampade a vapori di mercurio e lampade ad incandescenza, oltre che ottenere una luce miscellata (per la cui uniformità sul piano di lavoro è necessario che il gruppo sia installato a notevole altezza sul piano stesso) e risolvere il fattore negativo dell'eccessivo tempo di accensione, si riduce di molto anche il fenomeno dello sfarfallamento della luce, caratteristico di tutte le lampade a scarica gassosa, e quindi il pericolo dell'effetto stroboscopico. Uguali vantaggi si raggiungono con le lampade a luce miscellata.