Insegnamenti

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Docente
GIUDITTA PISANO (Tit.)
Periodo
Secondo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
ITALIANO 



Informazioni aggiuntive

Corso Percorso CFU Durata(h)
[70/75]  INGEGNERIA BIOMEDICA [75/00 - Ord. 2017]  PERCORSO COMUNE 5 50

Obiettivi

Il corso si prefigge lo scopo di fornire i fondamenti di sicurezza elettrica con particolare riguardo agli impianti elettrici degli ospedali e delle strutture sanitarie. Il corso fa riferimento alla normativa nazionale ed internazionale nel settore della sicurezza delle persone negli ambienti ordinari e speciali e, in particolare, dei pazienti in ospedale, per la salvaguardia contro i pericoli derivanti dall’uso dell’elettricità. L'obiettivo formativo è fornire i criteri di progettazione e conduzione in sicurezza degli impianti elettrici ad uso generale ed quelli destinati ad alimentare gli ambienti ad uso medico. I contenuti del corso contribuiscono a formare le competenze richieste allo studente nell'ambito dell'ingegneria biomedica, con applicazione diretta nel mondo del lavoro e dell’avanzamento negli studi (ad esempio nell’ambito dell’ingegneria clinica). Gli ambiti in cui si troverà ad operare il futuro ingegnere biomedico saranno necessariamente caratterizzati da un forte apporto tecnologico. Con le competenze acquisite durante il corso lo studente saprà valutare il rischio correlato all’uso dell’elettricità, identificare le situazioni di pericolo, e gestire in sicurezza tutte le tecnologie con cui verrà in contatto.

Con riferimento ai descrittori di Dublino gli obiettivi formativi e i risultati attesi del corso sono:

A – Conoscenza e capacità di comprensione
Alla fine del corso ci si aspetta che lo studente possa raggiungere:
- La conoscenza e la comprensione del rischio elettrico correlato all’uso dell’elettricità negli ambienti ordinari e la valutazione dei rischi aggiuntivi presenti negli ambienti medici.
- La conoscenza approfondita degli aspetti teorici e applicativi fondamentali della sicurezza elettrica negli impianti elettrici in bassa tensione.

B – Capacità applicative
Alla fine del corso ci si aspetta che lo studente sia in grado di:
- Progettare e gestire gli impianti elettrici nei locali ordinari e medici garantendo la sicurezza sia per le persone addestrate sia per quelle ignare dei pericoli derivanti dall’uso dell’elettricità (e.g., i pazienti).

C – Autonomia di giudizio
Alla fine del corso ci si aspetta che lo studente sia in grado autonomamente di:
- Valutare la sicurezza di impianti elettrici esistenti, sulla base delle caratteristiche dei suoi componenti e di verifiche da effettuare sul campo.
- Verificare la conformità alla normativa vigente degli impianti elettrici negli ambienti medici e degli apparecchi elettromedicali da essi alimentati.

D – Abilità nella comunicazione
Alla fine del corso ci si aspetta che lo studente abbia acquisito un'adeguata proprietà di linguaggio sugli argomenti trattati durante il corso che gli permettano di comunicare informazioni tecniche, discutere problemi e soluzioni, in forma sia orale sia scritta, e di essere compreso sia da interlocutori specialisti (tecnici) sia da interlocutori non tecnicamente competenti.

E – Capacità di apprendere
Alla fine del corso ci si aspetta che lo studente abbia raggiunto un livello di conoscenza, comprensione e autonomia di giudizio che lo invoglino ad approfondire autonomamente la propria preparazione tutte le volte che sarà necessario nell’avanzamento degli studi e nell’attività lavorativa (ad esempio in occasione di aggiornamenti normativi, della diffusione di di nuove tecnologie ecc. ecc.).

Prerequisiti

Le propedeuticità obbligatorie del Regolamento didattico per il terzo anno del Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica.
Si ritiene altresì indispensabile una conoscenza di base sulla teoria dei circuiti e sull’elettrotecnica.

Contenuti

Introduzione al corso:
Cenni sui Sistemi Elettrici. Brevi richiami all’Elettrotecnica e agli Impianti Elettrici.
Generalità:
Le basi legislative della sicurezza. Gli enti normatori nazionali ed internazionali. La conformità alle norme. Norme CEI e regola d’arte. Norme CEI e norme di legge.
Principi generali di sicurezza:
Definizioni. Sicurezza e Rischio. Affidabilità e sicurezza. Il livello di rischio accettabile e sua individuazione. Il rischio indebito. L’errore umano.
Protezione dei circuiti elettrici
Generalità e classificazione dei sistemi elettrici. Condutture elettriche, cavi e modalità di posa. Corrente d’impiego e portata. Effetti termici nei conduttori: sovraccarico e cortocircuito. Protezione contro le sovracorrenti. Organi di manovra, sezionamento e protezione. Interruttori automatici per BT. Fusibili per BT.
Protezione e sicurezza delle persone
Corrente elettrica e corpo umano:
Effetti fisiopatologici della corrente elettrica. Limiti di pericolosità della corrente elettrica. Resistenza elettrica del corpo umano.
Impianti di terra:
La resistenza di terra, i potenziali del terreno, la tensione totale di terra, la tensione di passo e la tensione di contatto. Misure delle grandezze relative all’impianto di terra. Dimensionamento e verifica di un impianto di terra. Effetto dell’interramento e dell’ampliamento dell’impianto di terra.
Contatti diretti e indiretti:
Protezioni totali e parziali contro i contatti diretti.
Protezione contro i contatti indiretti con interruzione automatica del circuito: approfondimenti sulle protezioni contro i contatti indiretti nei sistemi di bassa tensione, sistemi TT, TN, IT. Interruttore differenziale. Cenni sulla protezione contro i contatti indiretti in media e alta tensione.
Protezione contro i contatti indiretti senza interruzione automatica del circuito: impiego di apparecchi di classe II. Protezione per separazione elettrica. Protezione per mezzo di locali non conduttori. Altri sistemi di protezione.
Sistemi a bassissima tensione per la protezione contro i contatti diretti e indiretti: Bassissima tensione di sicurezza (SELV). Bassissima tensione di protezione (PELV). Apparecchi di classe III. Bassissima tensione funzionale (FELV).
Applicazione delle misure di protezione contro i contatti diretti e indiretti: Considerazioni sul rischio relativo ai contatti diretti e indiretti. Limiti di sicurezza diversi, classificazione degli apparecchi. Confronto tra le misure di protezione contro i contatti indiretti. Interruttore differenziale come protezione addizionale contro i contatti diretti.
Le condizioni ambientali di maggior rischio elettrico. Cenni ai luoghi a maggior rischio elettrico esclusi i locali medici: luoghi-conduttori ristretti, locali contenenti bagni o docce, piscine, cantieri edili.
Sicurezza del paziente in ospedale:
Il rischio elettrico negli ambienti medici. Macroshock e Microshock. CEI EN 60601-1: Apparecchi elettromedicali. La parte applicata e classificazione degli apparecchi elettromedicali. Correnti di dispersione e condizioni di primo guasto.
Circuiti che presentano rischi di microshock. CEI 64-8/710: La sicurezza degli impianti elettrici nei locali medici. Protezione contro le correnti di microshock. Il progetto dell’impianto elettrico negli impianti ad uso medico. Inadeguatezza del sistema TT e sistema IT-M nei locali di gruppo 2 (sale operatorie, ecc.). Importanza del conduttore di protezione e specifici di posa. Elettrobisturi. Verifiche iniziali e periodiche delle apparecchiature elettromedicali (CEI EN 60601-1 e CEI EN 62353).
Alimentazione di emergenza:
Servizi di riserva e di sicurezza. Confronto tra le sorgenti per i servizi di riserva e di sicurezza. Sistemi di illuminazione di sicurezza. Alimentazione di Emergenza negli ambienti ad uso medico.

Metodi Didattici

Il corso si basa sulle lezioni frontali (40 ore circa), su esercitazioni di dimensionamento e di misura e su visite tecniche (fino a 10 ore).
La didattica verrà erogata in accordo con il Manifesto Generale degli Studi, che sarà definito in relazione alla evoluzione della normativa anti COVID. Probabilmente la didattica verrà erogata contemporaneamente sia in presenza sia a distanza, come forma mista di didattica che possa essere fruita principalmente nelle aule universitarie, ma, al contempo, anche a distanza da quegli studenti che non potranno presenziare in aula per ragioni giustificate. Le modalità e le regole di didattica verranno pubblicizzate subito prima dello svolgimento del corso, dato che la normativa e le regole imposte dall'ateneo sono in continua evoluzione.

In aggiunta alle lezioni frontali e alle esercitazioni, in base alle opportunità che si potranno creare di anno in anno saranno proposte iniziative specifiche che permettono allo studente di visitare installazioni elettriche o di assistere a misure su impianti elettrici. Ad esempio lo studente potrà assistere alla visita della cabina di trasformazione della facoltà di ingegneria di Cagliari, quale esempio di installazione elettrica all’interfaccia tra rete pubblica e impianto elettrico privato, simile a quella che si potrebbe avere in un’azienda ospedaliera di piccole o medie dimensioni. Oppure lo studente potrà assistere alla misura della resistenza di un impianto di terra o di altre misure su impianti di bassa tensione.

Durante le lezioni frontali il docente farà uso di slide che verranno fornite immediatamente dopo lo svolgimento della lezione. Durante le esercitazioni si proporrà allo studente casi pratici di dimensionamento dei circuiti e di scelta delle protezioni. Le esercitazioni si svolgeranno in aula durante le ore del corso con il supporto del docente e/o di un tutor. Allo studente sarà chiesto di eseguire calcoli, fare delle scelte tecniche e motivarle e saranno spiegati i metodi e le tecniche per risolvere gli esercizi.

Verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso un esame di profitto, che consiste in una prova finale di valutazione della preparazione dello studente sul programma ufficiale del corso.
La prova può avere la sola forma orale finale oppure consistere in una prova scritta intermedia durante il semestre ed una prova finale orale su programma ridotto.

EMERGENZA COVID-19
La eventualità di fare la prova intermedia verrà valutata in base l'evoluzione dell'emergenza COVID-19. In assenza di prova scritta intermedia, l'esame di profitto avrà la sola forma orale.

Prova scritta intermedia (eventuale):
La prova scritta intermedia, riservata a chi frequenta assiduamente le lezioni, avrà un numero variabile di domande (3 o 4). Alcune di tipo teorico, che prevedono una risposta discorsiva, altre potranno essere degli esercizi numerici, simili a quelli sviluppati durante il corso. I quesiti verranno valutati in base ad un punteggio massimo assegnato preventivamente. La valutazione della prova intermedia sarà in trentesimi. L’esito della prova intermedia sarà pubblicato nel sito della docente. Il compito e il giudizio ai singoli quesiti saranno discussi durante la prova orale.
Validità prova scritta: un anno (giugno dell’anno accademico successivo).

Prova orale (obbligatoria):
La prova orale mira a verificare la preparazione (conoscenza e comprensione) dei contenuti del corso, la capacità di applicarli a casi pratici, la capacità comunicativa e l’autonomia di giudizio raggiunte dallo studente.

Se si è svolta la prova intermedia, durante la prova finale orale si potranno recuperare eventuali debiti formativi derivanti da valutazioni insufficienti di uno o più quesiti della prova intermedia o anche migliorare le valutazioni per specifici quesiti/argomenti.
In alternativa, la prova orale verterà sull'intero programma del corso.

La prova orale potrà essere tenuta in modalità telematica (su Microsoft Team) oppure in presenza.

Modalità in presenza:
La prova orale avverrà in appelli comuni a più studenti e si svolgerà preferibilmente alla lavagna.

Modalità telematica (eventuale, se previsto dal Regolamento Didattico di Ateneo):
La classe pubblica dove si tengono le sessioni di esame è raggiungibile cercando il Team dal titolo "Esami Sicurezza Elettrica del Paziente in Ospedale". Ad ogni appello verrà creato un canale ad hoc che ospiterà la riunione. Gli iscritti riceveranno un invito all'evento calendarizzato. Chiunque interessato può presenziare all'esame accedendo all'aula pubblica.
I candidati dovranno dotarsi di tavoletta grafica, tablet o di carta e penna per rispondere alle domande che prevedono la descrizione di schemi, formule ecc. Ai candidati potrà essere chiesto di fare una panoramica della stanza in cui si trovano per verificare la presenza di altre persone o di materiale che non è consentito consultare durante la prova. Altresì potrà essere richiesto al candidato di condividere lo schermo per verificare che non siano aperti file utili a formulare la risposta.
Durante la prova a distanza potrà essere proposto un esercizio di dimensionamento da risolvere entro un tempo limite.

Il numero e le date degli appelli per gli studenti in corso e per i fuori corso è definito in accordo con il regolamento di Facoltà. Appelli extra o posticipati rispetto alle date ufficiali possono essere, per motivate ragioni, richiesti al docente. Ai posticipi possono partecipare solo gli studenti regolarmente iscritti all’appello ufficiale che si presentano il giorno dell’appello e che richiedono disponibilità al docente a fissare un’altra data.

La valutazione finale dell'esame di profitto è espressa con una votazione in trentesimi, tiene conto della valutazione della eventuale prova intermedia e per il superamento dell’esame, che consente l’acquisizione dei CFU, è necessaria una votazione non inferiore a 18/30.

Testi

V. Carrescia: Fondamenti di Sicurezza Elettrica (Nuova Edizione) – Ed. TNE
V. Cataliotti: Impianti Elettrici. Vol. II. e III Ed Flaccovio
Norma CEI 64-8/7
Norma CEI 64-18
Norma CEI EN 60601
Norma CEI EN 62353

Altre Informazioni

Il materiale didattico e le slide delle lezioni verranno fornite attraverso la pagina personale del docente alla voce "Materiale didattico". Il materiale didattico deve essere integrato con i testi di riferimento per la preparazione competa dell'esame di profitto.

Questionario e social

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