Le strutture dislocate all’esterno possono essere soggette alla scarica di un fulmine, con conseguenti danni a esseri viventi (morte o lesione di persone e animali), danni fisici (esplosioni, incendi, danni meccanici, rilascio di sostanze tossiche, ecc.) e danni ad apparecchiature elettriche ed elettroniche.

Fortunatamente, nella maggior parte dei casi le strutture risultano autoprotette; tuttavia per esserne certi è necessario eseguire una accurata valutazione (peraltro richiesta nelle attività lavorative dal testo unico sulla sicurezza D.Lgs. 81/08)

Ciascuno dei danni, singolarmente o in combinazione tra loro, può determinare perdite di diversa natura in funzione delle caratteristiche della struttura coinvolta. I tipi di perdita, e i relativi rischi, possono essere determinati attraverso l’analisi del rischio fulminazione che consente di stabilire inoltre la necessità di adottare misure di protezione, la convenienza economica della protezione da adottare e i criteri per la protezione di strutture e servizi.

Calcolato il rischio complessivo della struttura, l’obbligatorietà o meno di dotare una struttura di un impianto di protezione contro le scariche atmosferiche dipende dal risultato dell’applicazione delle vigenti Norme CEI a tutta la struttura ed ai servizi entranti: le norme stabiliscono infatti il valore di rischio tollerabile nel caso in cui il fulmine coinvolga la perdita di vite umane, la perdita di servizio pubblico o di patrimonio culturale insostituibile, cui va aggiunta l’analisi economica relativa all’adozione o meno di misure di protezione.

Per ridurre i rischi legati alle scariche atmosferiche, possono essere adottate diverse misure di protezione contro i fulmini, ciascuna caratterizzata da specifiche prestazioni e diversi oneri di installazione. I criteri per la scelta delle misure di protezione devono tuttavia rispettare specifici vincoli a seconda della componente di rischio che si intende ridurre, della fattibilità e naturalmente dei costi di realizzazione.

È possibile impiegare principalmente due tipologie di misure di protezione contro i fulmini (LPSLightning Protection System):

L’impianto di protezione esterno ha la funzione di intercettare la scarica atmosferica diretta (tramite i captatori), di veicolare la relativa corrente di fulmine a terra (tramite le calate) e di disperderla (tramite i dispersori), salvaguardando la struttura da danni termici e meccanici ed evitando la formazione di tensioni pericolose per gli esseri viventi ivi presenti. Captatori, calate e dispersori possono essere in taluni casi costituiti da componenti facenti parte della struttura ma, per essere considerati tali, devono soddisfare precisi requisiti.

(con adozione di un sistema di limitatori di sovratensione SPDSurge Protection Device).

L’impianto di protezione interno ha invece la funzione di scongiurare il verificarsi di scariche dannose all’interno della struttura durante il transito della corrente di fulmine sul LPS esterno o nel caso di fulminazione indiretta. La protezione si può realizzare:

  • effettuando collegamenti equipotenziali, che si ottengono connettendo al LPS esterno i corpi metallici interni e gli impianti interni ed esterni alla struttura da proteggere (utilizzando conduttori equipotenziali e limitatori di sovratensione SPD);
  • rispettando la distanza di sicurezza, ovvero una distanza dagli elementi captatori sufficiente ad impedire il verificarsi di scariche laterali quando un fulmine si scarica su un LPS.

È possibile infine adottare misure di protezione integrative che possono ridurre la probabilità che si verifichino dei danni (es. aumento resistività del suolo esterno ed interno della struttura, schermatura di linee e circuiti, ecc.) , che limitino le conseguenze di incendi (es. estintori, sistemi antincendio, ecc.) e che evitino il contatto con parti pericolose della struttura (isolamento, barriere, ecc.).

Le scariche atmosferiche possono colpire direttamente una struttura, oppure cadere in prossimità della stessa o dei servizi in essa entranti (ad es. linee elettriche, tubazioni, ecc.).

Quando una scarica atmosferica colpisce direttamente una struttura (fulminazione diretta), quest’ultima viene, in tutto o in parte, attraversata dalla corrente di fulmine e i danni possono essere ingenti:

  • morte o ferimento grave di persone e animali;
  • danni meccanici, incendi ed esplosioni;
  • guasti di apparecchiature elettriche ed elettroniche

Quando invece una scarica atmosferica cade a terra in prossimità della struttura (fulminazione indiretta), questa può generare campi elettromagnetici e tensioni indotte pericolose: l’intenso campo elettromagnetico originato dal fenomeno, concatenandosi con le linee entranti nella struttura, può dare origine a sovratensioni di notevole entità, in grado di causare l’avaria di apparecchiature elettriche ed elettroniche.

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