Il problema sollevato dal lettore è noto come “folgorazione”.
Il corpo umano attraversato da corrente si comporta come un conduttore, e a seconda della corrente che lo attraversa si possono avere diversi effetti. Al di sotto di 1 mA la corrente non è praticamente percepibile e non si hanno danni. Intorno ai 10 mA cominciano ad intervenire almeno 4 effetti importanti: fibrillazione cardiaca, arresto respiratorio, danni neurologici e contrazione muscolare.
La fibrillazione può portare ad un arresto cardiaco, e si ha esclusivamente se il passaggio di corrente interessa le cellule del miocardio adibite al sistema eccitatorio del cuore, con le immaginabili conseguenze; l’arresto respiratorio interviene se a essere coinvolte sono le zone nervose che controllano la respirazione, e possono provocare un arresto della medesima, i danni neurologici avvengono se il passaggio di corrente interessa la testa, e può avere diversi effetti tipo perdita dalle memoria o di qualche altra funzione del cervello. La contrazione muscolare involontaria può portare a stringere il conduttore elettrico più violentemente, peggiorando la situazione; per questo spesso si consiglia, se si deve toccare un conduttore che non si sa se sia sotto tensione o meno, di farlo dol dorso della mano, anzicché col palmo. La contrazione muscolare causa anche spasmi involontari che possono provocare danni, specie se si stanno maneggiando oggetti taglienti o se si è in piedi su una scala. Va detto che fino a circa 10-20 mA è possibile riprendere il controllo muscolare, dopo un iniziale movimento brusco involontario, mentre al di sopra di questa soglia si ha l’effetto cosiddetto di tetanizzazione, per cui i muscoli si irrigidiscono e se ne perde totalmente il controllo, rimanendo paralizzati finché permane il passaggio di corrente. Per fortuna spesso lo spasmo muscolare fa staccare l’infortunato dal cavo, proteggendolo da ulteriori conseguenze.
Infine, intorno ai 500 mA intervengono effetti termici, che possono portare alla necrosi dei tessuti del corpo, per cui si può perdere la totale funzionalità di un intera parte del corpo, in modo permanente.
Quanto ho qui elencato sommariamente è solo una schematizzazione brutale, in realtà la pericolosità della corrente dipende anche dalla durata dell’impulso a cui si è sottoposti, e nel caso dell’arresto cardiaco, dipende anche dalla fase del ciclo cardiaco nella quale si subisce lo shock. La legislazione italiana, per esempio, assume che i danni più pericolosi (arresto respiratorio, fibrillazione e necrosi) intervengano al di sopra di 30mA, e per questo i salvavita hanno questa soglia di scatto, ma si tratta ovviamente di una schematizzazione brutale. Per un approfondimento su queste problematiche si può vedere per esempio questa presentazione.
Dunque, per capire a quali fenomeni si va incontro toccando un conduttore sotto tensione è necessario capire quale è la tensione in gioco e quale è la resistenza equivalente del corpo umano, per stimare la corrente che l’attraversa.
Il corpo umano presenta una diversa resistenza in funzione della tensione applicata, della frequenza e c’è una certa variabilità (di un fattore 2-3) all’interno della popolazione; comunque, come numero di massima, si può assumere 1 kΩ come valore di riferimento, mentre per un approfondimento si può vedere la voce in inglese di wikipedia. Si tenga presente che questo valore trascura la resistenza della pelle, che ha una fortissima variabilità tra i diversi individui e a seconda delle condizioni ambientali, come discuteremo più avanti.
Ora, se tocchiamo il neutro dell’impianto di casa, con i piedi a terra, idealmente il neutro dovrebbe essere equipotenziale con la terra e non ci sono conseguenze. In realtà capita molto spesso in Italia che i due poli che arrivano dal contatore non siano un neutro e una fase, ma due fasi a circa 127 V dalla tensione della “terra” (e sfasate di 120°, sicché tra loro ci sono 220V), per cui entrambi i poli dell’impianto potrebbero essere ugualmente pericolosi. Se invece l’impianto è fatto come si legge sui manuali e tocchiamo la fase, la tensione efficace a cui siamo sottoposti è circa 220 V.
Con la resistenza assunta di 1 kΩ si vede che gli effetti che si rischiano sono quelli descritti per l’intervallo tra 10 e 200 mA, cioè praticamente tutti gli effetti descritti finora, ad eccezione della necrosi per surriscaldamento. Del tutto diverso se si tocca un impianto di alta tensione (1000 V e oltre), in cui si rischia di finire letteralmente carbonizzati.
Ora, è evidente che se lungo il circuito mettiamo, in serie al nostro corpo, un isolante migliore del corpo stesso, si riduce la corrente che lo attraversa e si riducono altrettanto i rischi di folgorazione. Va detto che già la pelle è solitamente un buon isolante, ma è bene non fare affidamento su di essa, perché se una pelle secca e callosa può presentare una resistenza di diverse decine o centinaia di kΩ, una pelle morbida e umida è invece un ottimo conduttore. Inoltre c’è sempre il rischio di bucarla con il filo di rame che si sta maneggiando, perdendo totalmente l’effetto isolante.
Altre soluzioni più efficaci sono indossare guanti di materiale isolante e scarpe di gomma. Toccando la fase con il corpo isolato da terra si può percepire una leggera scossa ma non si hanno effetti di folgorazione. La soluzione delle scarpe di gomma o del tappetino isolante, sebbene abbastanza efficaci, sono comunque da sconsigliare perché il corpo, oltre che come un resistore, si comporta anche come un condensatore, per cui in transitorio si può ricevere un picco di corrente non trascurabile, finché l’intero corpo non ha assunto il potenziale della fase.
In ogni caso, siccome non è semplice verificare il livello di isolamento degli indumenti che si indossano, che un difetto o usura delle parti isolanti sono sempre possibili e siccome si potrebbe toccare la terra (ovvero una parete o un qualunque elemento di arredamento con una bassa resistenza verso terra) o il secondo polo con una qualsiasi parte del corpo scoperta, la raccomandazione principe è sempre quella di togliere tensione dall’impianto prima di eseguire qualunque operazione su di esso!
Si ricordi a tale proposito che per operare su circuiti sotto tensione è necessaria una patente per operatori elettrici!