Protezione contro i fulmini

La protezione dai fulmini è un sistema di dispositivi e soluzioni tecniche il cui compito è proteggere l'edificio e i suoi inquilini dagli effetti diretti e indiretti dei fulmini. Si tratta quindi di uno degli impianti fondamentali destinati a garantire la sicurezza dell'impianto e delle persone che lo utilizzano. L'impianto di protezione contro i fulmini è anche chiamato impianto o sistema LPS (Lightning Protection System).

Grazie all'utilizzo della protezione contro i fulmini, le persone (e gli animali) presenti nell'edificio sono meno esposti alle scosse elettriche, il rischio di danni all'impianto elettrico e il verificarsi di incendi o esplosioni è trascurabile e la forza di un il fulmine non indebolirà la struttura del tetto o delle pareti. Inoltre, il rischio di danni permanenti alle apparecchiature collegate all'alimentazione è ridotto e l'energia di sovratensioni, cortocircuiti e correnti di dispersione viene scaricata in modo sicuro in un luogo dove non rappresentano una minaccia.

IMPORTANTE: I principi generali e le raccomandazioni di base riguardanti la protezione contro i fulmini degli edifici e delle loro apparecchiature tecniche, nonché la protezione delle persone che soggiornano in questi edifici sono specificati nella norma PN-EN 62305-1:2011.

Elementi di base della protezione contro i fulmini

L'installazione della protezione contro i fulmini è – in parole povere: una rete di cavi metallici montati sull'edificio, dal tetto a terra. Poiché questi elementi toccano il suolo, l'energia trasmessa dai fulmini viene trasferita ad esso in modo sicuro. A causa dell'enorme energia delle scariche dei fulmini, la mancanza di un'installazione efficiente ed efficace può provocare incendi o scosse elettriche.

Una tipica installazione di protezione contro i fulmini è composta dai seguenti elementi:

1. terminali aerei verticali e orizzontali — fa parte del sistema di protezione contro i fulmini montato sul tetto. Questi elementi sono spesso realizzati in filo di acciaio zincato, acciaio inossidabile, rame e lega di alluminio.

I terminali d'aria orizzontali sono installati lungo il colmo (linea del timpano) e anche sul bordo del tetto per creare una rete protettiva. I cavi sono posizionati anche sul camino e sul palo dell'antenna. Se il tetto è inclinato, i cavi vengono fissati tramite staffe. Le funzioni dei terminali d'aria possono essere svolte anche da alcune parti metalliche della casa, che dovrebbero essere collegate all'impianto di messa a terra dell'edificio (o dotate di messa a terra separata). Molto spesso si tratta di grondaie, corrimano, ma anche parti metalliche del tetto.

1. Cavi — questi sono gli elementi che collegano i terminali d'aria e gli elettrodi di terra. Sono realizzati con gli stessi materiali utilizzati per i terminali aerei (è possibile utilizzare anche nastro d'acciaio). Vengono installati sulla facciata dell'edificio (a 2 cm dal muro), lungo le grondaie e anche sotto la facciata in speciali tubi parafulmini.

Il filo di scarica deve essere collegato all'elettrodo di terra utilizzando una pinza di prova. Per motivi di sicurezza, i cavi di sicurezza non devono essere installati a meno di 2 m dall'ingresso dell'edificio.

1. messa a terra — sono elementi metallici installati nel terreno il cui compito è quello di dissipare la corrente di fulmine. Nella loro realizzazione si può ricorrere al rinforzo delle fondamenta dell'edificio (cosiddetta messa a terra naturale). È anche possibile realizzare un dispersore artificiale installando un sistema ad anello chiuso attorno all'edificio. A questo scopo viene utilizzato un nastro di acciaio zincato, che deve essere interrato ad una profondità adeguata, mantenendo una distanza di 1 m dall'edificio. Come messa a terra artificiale vengono utilizzati anche tondini di acciaio conficcati nel terreno.

Protezione contro i fulmini all'interno dell'edificio

La parte interna del sistema di protezione contro i fulmini è destinata principalmente a prevenire la formazione di scintille nell'impianto protetto causate dal funzionamento del sistema LPS esterno. Pertanto, l'elemento base della protezione antifulmine interna sono gli scaricatori di sovratensione sicuri e affidabili. Il sistema LPS interno può essere realizzato utilizzando collegamenti equalizzanti dell'impianto esterno con le parti strutturali metalliche dell'edificio e dei suoi impianti oppure utilizzando l'isolamento elettrico.

Negli impianti che raggiungono l'edificio dall'esterno, è opportuno utilizzare degli scaricatori per equalizzare i potenziali e proteggere dalla corrente di fulmine (questo è il cosiddetto primo grado di protezione). Il passo successivo è l'utilizzo di limitatori (il cosiddetto secondo livello di protezione) che proteggono da tutti i tipi di sovratensioni interne (es. protezione.

Come funziona un impianto di protezione contro i fulmini

Gli edifici unifamiliari dovrebbero avere una protezione contro i fulmini:

• area oltre 500 m² e superiore a 15 m,
• costruito con materiali facilmente infiammabili, indipendentemente dall'altezza,
• quelli per i quali l'indice di rischio fulminazione calcolato secondo le regole della norma supera un valore specificato.

L'installazione del parafulmine non è quindi sempre obbligatoria (il voto decisivo in materia dovrebbe spettare al progettista che effettua un'analisi dei rischi secondo le norme di riferimento), ma vale la pena installarlo per proteggere meglio l'edificio, residenti e dispositivi collegati alla rete energetica. Quando un fulmine colpisce un materiale non infiammabile (ad esempio cemento, mattoni), può provocarne la rottura, mentre un impatto sui cavi elettrici può danneggiarli e danneggiare i dispositivi collegati alla rete elettrica.

L'impianto di protezione contro i fulmini funziona in modo tale che il suo elemento più alto (ovvero i terminali d'aria) assorbe le correnti al momento del fulmine. Le proprietà dei terminali d'aria progettati e costruiti correttamente fanno sì che i fulmini li colpiscano e non altri elementi del tetto.

La corrente passa quindi dai fili di terra ai fili di scarica e, attraverso questi, agli elettrodi di terra, che dissipano l'energia del fulmine nel terreno. Questo processo equalizza la differenza potenziale tra le nuvole e il suolo e l'energia in eccesso non comporta rischi di shock o incendio.

Cosa dovresti ricordare per garantire che la protezione contro i fulmini sia efficace

L'installazione fornirà una protezione efficace se effettuata sulla base di un calcolo affidabile dell'indice di rischio di fulmini. I seguenti parametri di costruzione saranno importanti qui:

• dimensione e altezza,
• posizione,
• materiali da costruzione utilizzati,
• costruzione e tecnologia in cui è stato costruito.

Anche la qualità dei prodotti utilizzati per realizzare l'installazione sarà un elemento molto importante. Pertanto, si consiglia di utilizzare solo componenti collaudati e certificati per la sicurezza, fabbricati in conformità con gli standard applicabili.

Un altro fattore importante è la cura delle lavorazioni, in particolare i collegamenti dei dispersori, dei terminali orizzontali e dei terminali verticali, che dovranno essere saldati o avvitati tra loro con morsetti a vite. La qualità dell'installazione è influenzata anche dall'eliminazione dell'induzione e delle sovratensioni che accompagnano le forti scariche elettromagnetiche derivanti dai fulmini (questo si ottiene realizzando collegamenti equipotenziali e protezione da sovratensione).

Gli errori più comuni riguardanti la protezione dai fulmini

Un errore abbastanza comune e pericoloso è credere che realizzare un impianto di protezione contro i fulmini sia molto semplice. Nel frattempo, anche gli errori banali commessi in questo processo possono comportare la mancanza di una protezione adeguata.

Le negligenze più comuni riguardanti l'installazione di protezione includono:

• abbandono consapevole delle norme applicabili e utilizzo di soluzioni non coerenti con le normative,
• mancanza di distanze di sicurezza tra il sistema di protezione contro i fulmini e gli impianti elettrici all'interno dell'edificio (ciò potrebbe provocare scariche di scintille),
• mancata ispezione dello stato dei dispersori e dell'intero impianto entro i termini previsti dalle normative,
• mancata manutenzione del sistema di protezione contro i fulmini,
• mancanza di distanza di isolamento sicura tra il terminale dell'aria e dispositivi come ventilatori esterni,
• mancata conduzione di un'analisi dei rischi in conformità con le disposizioni della norma.