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Rischio di fulminazione

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1. Generalità


Le vecchie Norme CEI 81-1, 81-4, e di conseguenza anche la Guida CEI 81-1 sugli SPD, ormai uscite uscite di scena, sono state sostituite da nuove norme CEI elaborate sulla base delle seguenti norme europee:

  • CEI EN 62305-1 Protezione contro i fulmini Principi generali;
  • CEI EN 62305-2 Protezione contro i fulmini Analisi del rischio;
  • CEI EN 62305-3 Protezione contro i fulmini Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone;
  • CEI EN 62305-4 Protezione contro i fulmini Impianti elettrici ed elettronici nelle strutture.

Di seguito si intende sinteticamente riassumere i passi fondamentali da seguire per l'analisi del rischio da fulminazione ricavati dalla norma CEI 62305-2 (la norma consta di oltre cento pagine), rimandando per ulteriori e necessari approfondimenti alla norma stessa.

 

2. Origine e tipi di danno

  Il fulmine è un fenomeno di origine naturale, non prevedibile, dagli effetti spesso distruttivi e dal quale non sempre è possibile difendersi completamente. La protezione contro i fulmini deve perciò essere affrontata senza la pretesa di riuscire ad annullarne la forza distruttiva ma, più modestamente, con lo scopo di ridurre la probabilità di danno entro limiti accettabili. Un fulmine che investe una struttura può provocare danni, oltre che alla struttura stessa, ai suoi occupanti, ai beni che contiene, agli impianti, elettrici e/o di segnale, e alle apparecchiature. I danni, inoltre, possono estendersi anche all'ambiente circostante e alle strutture vicine in relazione alle caratteristiche del fulmine e alla struttura colpita. I tipi di danno ( D ) dovuti al fulmine si possono fondamentalmente suddividere in tre gruppi (tab.1):

 

  • D1 : lesione o morte di persone o animali;
  • D2 : danni alle strutture
  • D3 : fuori servizio di apparecchiature elettriche ed elettroniche.

 

Fulminazione

Tipo di danno

Strutture

Linee elettriche

Sorg.te del danno

Rappresentazione schematica

Sorg.te del danno

Rappresentazione schematica

Diretta

D1
S1

S3

D2

D3

Indiretta

D3

S2

S4

 

Le sorgenti del danno ( S ) individuate dalla norma sono quattro e si differenziano in base al punto di impatto del fulmine che può interessare, cadendo direttamente o nei pressi, un edificio o i servizi entranti nell'edificio (linea di energia o di segnale, tubazioni di acqua, gas o altri fluidi, ecc..).

Ogni sorgente può determinare uno o più fra i tipi di danno D1, D2 e D3 codificati dalla norma:

•  S1 : fulminazione diretta della struttura, il fulmine coglie direttamente la struttura:
- D1 morte di persone o animali ( a causa di tensioni di passo o di contatto introdotte per accoppiamento induttivo, dovuto al campo magnetico generato dalla corrente di fulmine, o resistivo, dovuto alla corrente di fulmine che attraversa l'impedenza del dispersore o delle stessa linea);
- D2 incendi, esplosioni, perforazioni di tubazioni o serbatoi, rotture meccaniche (per le alte temperature in gioco, per effetto chimico elettrolitico, per sforzi elettrodinamici)
- D3 fuori servizio e malfunzionamenti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (per tensioni indotte dalla corrente di fulmine)

•  S2 : fulminazione indiretta della struttura, il fulmine colpisce a terra nei pressi della struttura:
- D3 fuori servizio e malfunzionamenti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (per sovratensioni dovute ad accoppiamento induttivo)

•  S3 : fulminazione diretta della linea elettrica o di segnale, il fulmine picchia direttamente su una linea elettrica o di segnale che entra nella struttura:
- D1 morte di persone o animali a causa di tensioni di contatto ( a causa delle correnti di fulmine introdotte attraverso la linea);
- D2 incendi, esplosioni (dovuti a scariche originate da sovratensioni introdotte dalla linea);
- D3 fuori servizio e malfunzionamenti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (per sovratensioni che passano attraverso la linea).

•  S4 : fulminazione indiretta della linea elettrica o di segnale, il fulmine si scarica nei pressi di una linea elettrica o di segnale entrante nella struttura:
- D3 fuori servizio e malfunzionamenti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (per sovratensioni introdotte dalla linea)

Da notare che con la nuova norma si prendono per la prima volta in considerazione anche le linee entranti di segnale e, in caso di fulminazione diretta della linea, si introduce il danno D1 (morte di persone o animali per tensioni di contatto introdotte dalla linea) e il danno D3 (guasti alle apparecchiature elettriche ed elettroniche a causa delle sovratensioni che entrano attraverso la linea) mentre la vecchia CEI 81-4 valutava soltanto il danno derivante dall'incendio.

 

continua...

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