Nel 1752 il fisico e futuro Presidente degli Stati Uniti d’America Benjamin Franklin scoprì, durante un pericoloso esperimento, che il fulmine è una scarica elettrica ed è devastante quando colpisce un oggetto. Bisognava quindi pensare a qualcosa che attirasse il fulmine e ne disperdesse la forza per mezzo di un percorso obbligato. Scoprendo la particolarità delle punte metalliche di attirare le scariche elettriche, inventò il parafulmine.
Come ci si protegge da un fulmine?
La soluzione contro gli effetti delle fulminazioni, seppure con le opportune migliorie tecnologiche, è ancora oggi il parafulmine inventato da Franklin.
Oggi di fatto c’è la possibilità di posizionare sia una protezione esterna all’edificio o all’oggetto da proteggere mediante parafulmine (“Light Protection System” o LPS esterno), che una interna (LPS interno).
Scopo dell‘LPS interno è di evitare differenze di potenziale tra i vari punti dell‘impianto, mediante l‘equipotenzialità sistematica di tutti i corpi metallici e dei conduttori attivi tramite scaricatori.
In generale va ricordato che l’LPS deve ovviamente essere adeguatamente collegato ad un idoneo impianto di terra e che, nella maggior parte dei casi, elimina gli effetti dannosi delle scariche, in alcuni casi invece li riduce di molto.
Come funziona un LPS?
Per capire come lavora il sistema di protezione è necessario individuare i diversi punti di impatto, schematizzati in 4 fasce:
- S1, cioè con scarica diretta sulla struttura;
- S2, cioè con scarica nel terreno vicino alla struttura;
- S3, cioè con scarica diretta sulla linea entrante;
- S4, cioè con scarica nel terreno vicino alla linea entrante.
Il sistema LPS prevede che la scarica sia dissipata attraverso il percorso più corto possibile, verso l’impianto di terra generale.
La parte esterna dell’LPS è costituita da captatori, che attirano il fulmine per disperderlo a terra.
Il sistema LPS interno è costituito dalle connessioni metalliche o limitatori di sovratensione, che evitano che le scariche elettriche interessino la parte interna del volume dell’edificio o della struttura protetti, nel caso in cui il fulmine colpisca l’LPS esterno o la linea di alimentazione dell’edificio (o cada nelle immediate vicinanze).
Un altro componente correlato ai sistemi di protezione contro le scariche atmosferiche è l’SPD (acronimo di “Surge Protection Device”). L’SPD è un limitatore di sovratensione che devia le sovracorrenti verso l’impianto di terra e deve essere installato tra i conduttori attivi e appunto la terra.
Nel dettaglio, quando gli SPD ricevono la sovratensione fanno scendere l’impedenza attraverso l’assorbimento della carica prodotta. A questo punto avviene una manovra drenante che stabilirà in modo costante la tensione al fine di renderla compatibile con i livelli equipotenzializzanti e isolanti dell’apparecchiatura.
Questi dispositivi vanno debitamente dimensionati sulla base del punto di installazione dell’impianto, della corrente di scarica e della tensione di tenuta ad impulso delle apparecchiature da proteggere, nonché della distanza esistente tra le apparecchiature e l’SPD.
Obblighi di installazione di dispositivi di protezione delle sovratensioni.
Concludendo il nostro breve excursus sul tema, ricordiamo che, secondo la normativa vigente, è obbligatoria l’installazione di dispositivi atti alla protezione dalle sovratensioni nei casi in cui gli effetti di queste ultime possano essere pericolose per la vita delle persone, negli edifici pubblici e in strutture di rilevante patrimonio culturale, nei luoghi in cui viene svolta attività industriale e commerciale e, più in generale, nelle zone ad alta densità di presenza di persone.
Nei casi delle attività lavorative, poi, il datore di lavoro è obbligato anche ad effettuare la “Valutazione del rischio di fulminazione”, di cui tratteremo nel nostro prossimo articolo.
Escludendo i casi in cui vigono obblighi di Legge, va ricordato che gli scaricatori sono comunque da installare e sono vivamente consigliati in ogni ambiente, al fine di prevenire problemi o danni alle apparecchiature elettroniche e agli ambienti in genere.
Hai bisogno di un consiglio tecnico per la tua scelta e di valutare modifiche o integrazioni ai tuoi impianti?
