Alta tensione e bassa tensione: definizioni e quadro normativo
Partiamo innanzitutto dal chiarire che cosa siano alta tensione e bassa tensione, per poter poi passare alla normativa vigente che inquadra questi due diversi sistemi
Cosa si intende per alta tensione e bassa tensione?
Nel contesto dell'illuminazione a led e più in generale degli impianti elettrici, le definizioni di alta tensione e bassa tensione sono regolate da precise normative tecniche e legislative. La bassa tensione (BT) in Italia e in Europa, secondo la norma CEI 11-1, comprende tutti i sistemi con tensione nominale non superiore a 1000V in corrente alternata (AC) e 1500V in corrente continua (DC) tra conduttori. Tuttavia, per quanto riguarda specificamente la sicurezza delle persone, si considera "bassa tensione" in senso stretto (e più sicura) quella al di sotto dei 50V AC e 120V DC limite di tensione di contatto.
L'alta tensione (AT) nell'illuminazione a led si riferisce generalmente a sistemi che operano direttamente alla tensione di rete, cioè 230V AC (monofase) o 400V AC (trifase) in Europa. Per le strip led, si parla spesso di "alta tensione" quando si utilizzano prodotti che funzionano a 110V-240V AC, anche se tecnicamente rientrano ancora nella definizione normativa di bassa tensione. La vera distinzione pratica nel mondo LED è tra sistemi a tensione di rete (220V-240V AC) e sistemi a tensione extra-bassa (SELV - Safety Extra Low Voltage), tipicamente 12V DC o 24V DC.
Quadro normativo italiano ed europeo di riferimento
La progettazione e installazione di impianti LED deve rispettare un complesso quadro normativo. Le principali norme di riferimento includono:
| Norma | Descrizione | Campo di applicazione |
|---|---|---|
| CEI 64-8 | Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000V in c.a. e 1500V in c.c. | Progettazione impianti elettrici |
| CEI EN 60598-1 | Requisiti generali e prove per apparecchi di illuminazione | Sicurezza apparecchi led |
| CEI EN 61347-1 | Dispositivi di comando per sorgenti luminose | Alimentatori e driver led |
| CEI EN 62471 | Sicurezza fotobiologica di lampade e sistemi di lampade | Protezione da radiazioni |
Alta tensione: analisi tecnica dei sistemi 220V-240V AC
Per farvi comprendere meglio quanto sia importante stabilire al momento della progettazione quale sarà il sistema da applicare andremo ad analizzare i contesti in cui vengono scelti impianti ad alta tensione o a bassa tensione.
Cosa si intende per alto voltaggio nelle applicazioni LED?
Nell'illuminazione a led, per alto voltaggio si intende generalmente l'utilizzo diretto della tensione di rete alternata (AC) senza trasformazione intermedia. Le strip led ad alta tensione sono progettate con chip LED specifici e circuiti integrati che permettono di operare direttamente a 110V, 220V o 240V AC. Questi prodotti incorporano resistenze limitatrici e circuiti raddrizzatori direttamente sulla striscia, eliminando in alcuni casi la necessità di un alimentatore esterno, ma richiedendo comunque un driver led specifico per la regolazione e protezione.
Vantaggi dei sistemi led ad alta tensione
I sistemi ad alta tensione presentano diversi vantaggi operativi e economici, vediamo quali
Minore caduta di tensione: a parità di potenza trasportata e sezione dei cavi, sistemi a tensione più alta soffrono di minore caduta di tensione (ΔV = R*I). Questo permette di alimentare strip led molto lunghe (fino a 100 metri consecutivi con prodotti di qualità) senza significativa perdita di luminosità alle estremità. Per un'installazione da 100 metri a 24V DC con strip da 14.4W/m, la caduta di tensione potrebbe superare il 20% con cavi di 1.5mm², mentre a 230V AC sarebbe inferiore al 2%.
| Lunghezza installazione | Caduta tensione 24V DC | Caduta tensione 230V AC | Sezione cavo consigliata |
|---|---|---|---|
| 10 metri | 3.2% | 0.08% | 1.5 mm² |
| 30 metri | 9.8% | 0.25% | 2.5 mm² |
| 50 metri | 16.7% | 0.42% | 4.0 mm² |
Analisi tecnica dei sistemi a bassa tensione (12V/24V DC)
Se con strip led ad alta tensione vi è il vantaggio di poter realizzare impianti con lunghezze di installazione molto grandi, è anche vero che con strip led a bassa tensione vi è un altro motivo che può portarci alla loro scelta da non sottovalutare, vediamo quale.
Sicurezza elettrica nei sistemi a bassa tensione
Il principale vantaggio dei sistemi a bassa tensione, specialmente nella configurazione SELV (Safety Extra Low Voltage), è la sicurezza intrinseca per le persone. A tensioni inferiori a 50V AC e 120V DC, il rischio di fibrillazione cardiaca in caso di contatto diretto è estremamente ridotto. Questo rende i sistemi 12V e 24V DC ideali per applicazioni in ambienti umidi (bagni, cucine, esterni), in luoghi pubblici, in presenza di bambini, o in generale dove il contatto accidentale con parti in tensione è probabile.
Confronto tra alta tensione e casi d'uso specifici
Cerchiamo di riassumere ora le principali motivazioni o casistiche che ci possono portare a scegliere di installare strip led ad alta tensione piuttosto che a bassa tensione.
Quando scegliere strip led ad alta tensione?
Installazioni lunghe e lineari: illuminazione di cornicioni, sottotetti, contorni edifici, dove si necessita di lunghezze superiori a 20-30 metri senza punti di alimentazione intermedi.
Applicazioni industriali e commerciali: magazzini, capannoni, showroom, dove la semplicità di cablaggio e la riduzione dei costi di installazione sono prioritari.
Quando privilegiare sistemi a bassa tensione?
Applicazioni residenziali e di design: illuminazione di mobili, nicchie, scale, dove la vicinanza agli utenti e la sicurezza sono fondamentali.
Ambienti umidi e outdoor a contatto: piscine, giardini, bagni, cucine, saune, dove normativa e buon senso impongono l'uso di tensioni di sicurezza.
Dati statistici e tendenze di mercato
Passiamo ora in rassegna un pò di numeri, per farci un'idea di come anche il mercato si stia muovendo. Secondo una ricerca di TrendForce, del 2023 la distribuzione di mercato per tipo di tensione nei sistemi led professionali mostra: 58% bassa tensione (12V/24V DC), 35% alta tensione (110V-240V AC), 7% sistemi ibridi. Tuttavia, nel segmento delle grandi installazioni commerciali/industriali, l'alta tensione raggiunge il 52% della quota per i motivi di efficienza di cablaggio sopra citati.
Alta tensione e bassa tensione: dove la progettazione va braccetto con le norme di sicurezza
La scelta tra sistemi led ad alta o bassa tensione non è binaria ma dipende da un'attenta valutazione tecnica, normativa e applicativa. Mentre i sistemi a bassa tensione offrono sicurezza e flessibilità per applicazioni di precisione e residenziali, quelli ad alta tensione forniscono efficienza e economicità per grandi installazioni. La tendenza futura vede l'emergere di sistemi intelligenti che integrano entrambe le tecnologie, con controller in grado di gestire diverse tensioni in base alle esigenze specifiche di ogni segmento dell'impianto.