CEI EN CEI 81-10/3. Parte 3: Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone

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1 CEI EN CEI 81-10/3 Parte 3: Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone 2007 DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità

2 Linee guida per il progetto, la costruzione, la manutenzione e l'ispezione dell'impianto di protezione CEI EN (CEI 81-10/3) Allegato E E4 Progetto del sistema di di protezione E5 Costruzione dell'lps esterno E6 Costruzione dell'lps interno E7 Manutenzione ed ispezione dell'impianto di diprotezione / 877_g

3 LPS esterno Scelta delle "Classi di LPS" CEI EN (CEI 81-10/3) capitolo 4.1: Classe di un LPS Il livello di protezione (LPL, I fino a IV), necessario per il sistema di protezione, viene definito tramite l'analisi del rischio secondo la norma CEI EN (CEI 81-10/2), se non indicato diversamente da leggi o altre prescrizioni. La Norma definisce quattro classi di LPS (da I a IV), corrispondenti ai livelli di protezione (LPL), definiti nella CEI EN / S2657_c

4 Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone CEI EN (CEI 81-10/3) Nuova Norma: non ci sono grandi cambiamenti ci sono tantissime informazioni pratiche per l'installazione dell'impianto di protezione LPS ci sono maggiori informazioni per i luoghi con pericolo di esplosione / 2967

5 Raggio della sfera rotolante, lati di maglia e angoli di protezione riferiti alla classe di LPS raggio della sfera rotol. R classe angolo di protezione α lato di di maglia M α 80 LPS (m) I x 5 40 II x III I II III IV 15 x IV 60 h(m) 20 x 20 h : altezza del captatore sopra il piano da proteggere R : raggio della sfera rotolante α : angolo di protezione h α R zona protetta Bibl.: CEI EN , CEI 81-10/3, Tab / S1151_a

6 Protezione esterna volume protetto da un'asta di captazione verticale h 1 α 1 α 2 h 1 h 2 H h 1 : altezza fisica dell'asta di captazione Bibl.: CEI EN ; Allegato A, Fig. A.2 e Allegato E, cap. E Nota: L'angolo di protezione α 1 è relativo all'altezza h1 del captatore rispetto alla superficie del tetto da proteggere; l'angolo di protezione α 2 è relativo all'altezza h2 = h1 + H del captatore, essendo il piano di riferimento costituito dalla superficie del suolo; α 1 è relativo a h1 e α 2 é relativo a h DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / S2950

7 Applicazione asta di captazione indipendente asta di captazione altezza 8 m art.: Bibl.: Lösch Blitzschutzbau Offenburg 2007 DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / S3631

8 Utilizzo aste di captazione Bibl.: Blitzschutz Wettingfeld, Krefeld / S2293_a

9 Dispositivo di captazione Maglia con aste di captazione Fonte: Blitzschutzbau Wettingfeld, Krefeld 2007 DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / S4443_a

10 La sfera rotolante nella sua applicazione r r asta di captazione Bibl.: CEI EN , CEI 81-10/ / S1800_a

11 Dispositivo di captazione Aste di captazione installate in parallelo raggio della sfera rotolante Bibl.: Blitzschutzbau Wettingfeld, Krefeld 2007 DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / S4443_b

12 Captazioni contro scariche laterali di una struttura con altezza > 60 m (livello di protezione (LPL) I) LPL I 16 m (20% di h) captazione laterale sopra 0,8 x h magliatura 5 x 5 m h = 80 m Bibl.: CEI EN , CEI 81-10/3 tabella DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / S2938

13 Protezione di un tetto carrabile Protezione della struttura fungo di captazione art. : conduttori nel cemento opp. nelle fughe Bibl.: CEI EN , CEI 81-10/3 (p.to E ) calate tramite ferri d'armatura 2007 DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / S2960

14 Protezione di un tetto carrabile Protezione della struttura e delle persone fune aggiuntiva h = 2,5 m + s altezza aste di captazione è dimensionata in base alle esigenze di volume protetto (angolo di protezione) Bibl.: CEI EN , CEI 81-10/3 (p.to E ) 2007 DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / S2961

15 DEHNiso Sostegno angolare con fissaggio mediante collare adattatore per il sostegno angolare art cavallotto art DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / S3675

16 DEHNiso-Combi: captazione a fune isolata 2007 DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / S3503_a

17 LPS esterno Captatori, componenti naturali CEI EN (CEI 81-10/3) Tabella 3: Spessore minimo delle lastre e tubazioni metalliche usate come captatori Classe dell'lps I fino IV a b Materiale Spessore a t mm Spessore b t ' mm Piombo 2,0 Acciaio (inox, zincato) 4 0,5 Titanio 4 0,5 Rame 5 0,5 Alluminio 7 0,65 Zinco 0,7 t impedisce la perforazione, il punto caldo e l'accensione. t ' solo per lastre metalliche se non è importante prevenire la perforazione, il punto caldo ed i problemi l'accensione DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / S6023_d

18 Scarica diretta in una scossalina di rame 0,5 mm 2007 DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / S2687

19 Scarica diretta in una scossalina metallica Esempio di danno dettaglio A dett. A dettaglio B scanalatura elaborazione: BLIDS - SIEMENS Neumarkt i.d.opf , 17:34 Uhr I = A dett. B / S3312_d

20 Protezione esterna di una scossalina metallica, se la perforazione non è ammessa sfera rotolante punta di captazione scossalina metallica Bibl.: CEI 81-10/3 (CEI EN ) / S3459

21 Verifica della variazione di lunghezza L di fili metallici, causata dal cambiamento di temperatura Materiale Coefficiente di dilatazione termica 1 1 α 10 6 K Acciaio 11 Acciaio inox 16 Rame 17 Alluminio 24 Equazione: L = α L T presunto cambiamento di temperatura in copertura: T = 100 K Acciaio L = cm 100 = 0,11 cm = 1,1 mm/m Acciaio inox L = cm 100 = 0,16 cm = 1,6 mm/m Rame L = cm 100 = 0,17 cm = 1,7 mm/m Alluminio L = cm 100 = 0,24 cm 2,4 mm/m Bibl.: CEI 81-10/3 (CEI EN ), appendice E / S2283

22 Elementi di dilatazione nella protezione dai fulmini Raccomandazione per l'applicazione Materiale Sottofondo per il fissaggio del captatore o calata morbido, p.es. tetto piano con guaine catramate oppure in materiale plastico duro, p.es. tegole oppure muratura Distanza elementi di dilatazione in metri Acciaio X 15 X 20 Acciaio inox / X 10 rame X 15 Alluminio X X 10 Applicazione di elementi di dilatazione, se non è data alcun'altra compensazione di lunghezza / S2287

23 Dispositivo di captazione compensazione di lunghezza con treccia di ponticellamento 1 x art x art corda di ponticellamento 50 mm² 2 x art x art DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / S3615

24 Protezione esterna dimensioni: a 1 m b 0,15 (non obbligatorio) c 1 m d il più vicino al bordo e 0,2 m f 0,3 m g 1 m h 0,05 m i 0,3 m j 1,5 m k 0,5 m Bibl.: CEI EN , CEI 81-10/3, Fig. E / S1921

25 Distanze tipiche tra le calate e tra i conduttori ad anello Classe dell'lps Distanze tipiche in metri I 10 II 10 III 15 IV 20 Bibl.: CEI EN , CEI 81-10/3, Tab DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / S1167

26 Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone CEI EN (CEI 81-10/3) Dimensioni per materiali di captatore calata dispersore - il tondino e la corda di rame devono avere una sezione di 50 mm² e non più di 35 mm². Per aspetti termici e meccanici può essere aumentata a 78 mm². La minima sezione per evitare la fusione a 10 MJ/Ω (200 ka) è pari a 16 mm² - dispersore massiccio (tondo) in acciaio zincato Ø 16 mm; in acciaio ramato Ø 14 mm con 250 µm di rivestimento rame; dispersore profilato a croce può avere dimensioni 50 x 50 x 3 mm. Tondino in acciaio zincato Ø 10 mm; corda in rame 50 mm² con fili Ø 1,7 mm; bandella in acciaio zincato 90 mm² con spessore 3 mm / 2967

27 Distanza di sicurezza s Installazione problematica di corpi metallici s p.es. conduttura elettrica L Bibl.: CEI EN (CEI 81-10/3) 2007 DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / S2952

28 Isolamento dell'lps esterno k c s = k i l (m) k m k i k c k m l (m) = coefficiente che dipende dal livello di protezione scelto per l'lps (Tab. 10) = coefficiente che dipende dalla corrente da fulmine che circola sulla calata (Tab. 11 ed App. E) = coefficiente che dipende dal materiale isolante (Tab. 12) = è la distanza [m] lungo la calata fra il punto in cui si intende verificare la distanza di separazione e la più vicina connessione equipotenziale fra i punti interessati. Bibl.: CEI EN (CEI 81-10/3) / 1158

29 Isolamento di un LPS esterno Valori del coefficiente k i livello di protezione k i I 0,08 II 0,06 III - IV 0,04 Bibl.: CEI EN (CEI 81-10/3), Tab / S1159

30 Isolamento dall'lps esterno Valori del coefficiente k m materiale k m aria 1 muratura 0,5 Bibl.: CEI EN (CEI 81-10/3), Tab / S1160

31 Isolamento dall'lps esterno Valori del coefficiente k c numero di calate n e più valori specifici (vedere Tabella C.1) , /n Bibl.: CEI EN (CEI 81-10/3), Tab DEHN + SÖHNE / protected by ISO / S1159_b

32 LPS esterno Installazioni elettriche esterne al volume da proteggere CEI EN (CEI 81-10/3) Allegato E I sostegni delle antenne sul tetto dovrebbero essere protetti contro il fulmine posizionandoli all'interno di volumi già protetti o installando un LPS esterno isolato. Se questo non è possibile, il sostegno dell'antenna dovrebbe essere connesso con il sistema di captatori. In queste condizioni una frazione consistente della corrente di fulmine fluisce all'interno della struttura da proteggere. Il cavo d'antenna dovrebbe entrare nella struttura preferibilmente nel punto d'ingresso di tutti i servizi o in prossimità della barra equipotenziale principale. Lo schermo del cavo dovrebbe essere connesso al sistema di captatori a livello del tetto ed alla barra equipotenziale principale. Sistemi isolati / S2657_c

33 Protezioni contro le tensioni di contatto La calata isolata e certificata a 100 kv Nessun pericolo di vita, se... a) probabilità molto bassa di presenza di persone o durata di presenza b) calata è isolata ad un valore di almeno 100 kv (1,2/50µs) c) resistività superficiale > 5 kω m 3 m isolamento morsetto 3 m p.es. asfalto spessore 5 cm Bibl.: CEI EN , CEI 81-10/3, Cap. 8.1 Sistemi isolati 2007 DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / NOP

34 Protezione contro la corrosione Materiali e dimensioni CEI EN (CEI 81-10/3), Allegato E Dovrebbero essere evitate connessioni tra materiali diversi: in caso contrario è opportuno che le connessioni siano protette. È opportuno che elementi in rame non entrino in contatto con acciaio zincato o alluminio a meno che detti elementi non siano protetti contro la corrosione. Particelle estremamente piccole sono disperse dagli elementi di rame e possono causare severe corrosioni ad elementi zincati anche se essi non sono in diretto contatto tra loro. È opportuno che i conduttori di alluminio non siano fissati su facciate calcaree di edifici quali calcina e gesso, e non siano mai interrati / S6149

35 Corrosione di alluminio in ambiente calcareo sinistra: tondino Al 8 mm, nuovo destra: tondino Al 8 mm tempo in cui era installato: 4 mesi passaggio di una calata in una parete di una chiesa / S3471

36 Corrosione al punto d'entrata nel terreno di un conduttore di connessione all'impianto di terra conduttore corroso / S3489

37 Impianto di terra Materiali per LPS e condizioni d'impiego Materiale rame acciaio zincato acciaio inossidabile alluminio piombo Bibl.: CEI EN (CEI 81-10/3), Tab. 5 Uso in aria in terra in calcestruzzo armato massic. cordato massic. cordato massic. cordato massic. cordato massic. ricoperto massiccio cordato ricoperto massiccio massiccio cordato inadatto massiccio ricoperto massiccio cordato ricoperto massiccio cordato massiccio cordato inadatto inadatto Corrosione resistenza aumentata da distruzione con collegamento galvanico con buona in molti ambienti accettabile in aria, nel cemento e terreni benigni buona in molti ambienti buona in atmosfere con bassa concentrazione di solfuri e clorati buona in atmosfere ad alta concentrazione di solfuri composti solfuri materiali organici elevato contenuto di clorati elevato contenuto di clorati soluzioni alcaline terreno acido rame rame rame, acciaio inossidabile / S6029_a

38 Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone CEI EN (CEI 81-10/3) Continuità elettrica dei ferri d'armatura Nuove costruzioni: certificazione del progettista o installatore con controfirma dell'impresa edile. Costruzioni esistenti: misure di continuità: nuova Norma: R 0,2 Ω misurato con strumentazione atta allo scopo vecchia Norma: R 0,1 Ω misurata con 10 A / 2967

39 Riduzione del campo elettromagnetico con reti schermanti con la ripartizione si ottiene la riduzione del campo elettromagnetico in strutture attraversate da correnti da fulmine alta intensità di campo grandi campi magnetici / tensioni indotte in vicinanza alle calate correnti parziali piccole, campi magnetici ridotti / tensioni indotte nell'edificio / 2053

40 Schermatura di edifici facciata in cemento pilastro in cemento anello equipotenziale interno staffa per piatto pilastro in acciaio punto fisso di terra pavimentazione Bibl.: CEI EN (CEI 81-10/3) 2007 DEHN + SÖHNE / protected by ISO / S665_a

41 Schermatura di edifici Applicazione punto fisso di terra art DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / S3618_a

42 Esempio per la connessione di punti fissi di terra ed il dispersore di fondazione all'armatura cassero esterno morsetto di collegamento art punto fisso di terra art morsetto di collegamento, art morsetto a croce, art connettore a cuneo, art / 1785

43 Manutenzione ed ispezioni Situazione normativa La norma CEI EN (CEI 81-10/3), tabella E2, prevede prove ed ispezioni e l'intervallo massimo tra le prove di un LPS. livello di ispezioni ispezione ispezione completa protezione visive completa di impianti critici I e II 1 anno 2 anni 1 anno III e IV 2 anni 4 anni 1 anno Bibl.: CEI EN , CEI 81-10/3, Tabella E DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità / 2699_g

44 CEI EN CEI 81-10/4 Parte 4: Impianti elettrici ed elettronici nelle strutture 2007 DEHN + SÖHNE / protected by ISO Norme - Novità

45 Progetto ed installazione di misure di protezione contro il LEMP (LPMS) CEI EN (CEI 81-10/4) capitolo 4 Nuova Norma: LPZ (Lightning Protection Zone) introduce molto bene il principio della suddivisione in differenti LPZ LEMP (Lightning ElettroMagnetic Pulse) spiega bene la tecnica di schermatura contro: - campi elettromagnetici irradiati - impulsi condotti agli apparati tramite i collegamenti (accoppiamento conduttivo e induttivo) / 2967

46 Progetto ed installazione di misure di protezione contro il LEMP (LPMS) CEI EN (CEI 81-10/4) capitolo 4 Protezione dal LEMP: Schermatura degli apparati e/o dei locali con l'uso dei ferri d'armatura, reti elettrosaldate, messa a terra tramite le terre di fondazione, collegamento a terra dei ferri nelle singole solette, ecc. Protezione con sistemi di SPD contro gli impulsi trasmessi agli apparati tramite le linee di alimentazione e di telecomunicazione / 2967

47 Progetto ed installazione di misure di protezione contro il LEMP (LPMS) CEI EN (CEI 81-10/4) Allegato C Sistemi di protezione con SPD Gli SPD devono essere coordinati energeticamente. La verifica del coordinamento è da eseguire mediante: - verifica sperimentale, da dimostrare caso per caso in campo; - calcolo, mediante approssimazioni oppure simulazioni a computer; - applicazione a famiglie di SPD: il costruttore deve indicare i criteri per il coordinamento. Gli SPD devono essere installati in modo tale che gli apparati risultino essere collegati entro la distanza di protezione / 2967

48 Progetto ed installazione di misure di protezione contro il LEMP (LPMS) CEI EN (CEI 81-10/4) Sistemi di protezione con SPD Nelle strutture in cui è solamente stata definita la LPZ 1, gli SPD devono essere installati almeno all'ingresso della linea nella struttura. Ulteriori SPD devono essere installati se l'apparato da proteggere risulti essere ad una distanza di protezione superiore dell'spd Nell'Allegato D della Parte 4 si trovano le informazioni di base per la scelta ed installazione di un sistema di SPD / 2967

49 Impianti elettrici ed elettronici nelle strutture CEI EN (CEI 81-10/4) Allegato D Quali SPD installare e dove? - all'arrivo linea: SPD di Tipo 1 provati con impulso 10/350µs (sono ammessi SPD di Tipo 2 provati con impulso 8/20µs quando possono essere ignorate le sorgenti S1 e S3) - nei quadri di distribuzione intermedi: SPD di Tipo 2 provati con impulso 8/20µs - vicino agli apparati da proteggere: SPD di Tipo 3 provati con onda combinata / 2967