Novità nella norma per la protezione contro i fulmini, CEI EN (CEI 81-10): 2013 Parte 3: Danno materiale...

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1 Novità nella norma per la protezione contro i fulmini, CEI EN (CEI 81-10): 2013 Parte 3: Danno materiale / 8026_I_1

2 CEI EN Capitolo 4 Impianto di protezione (LPS) 4.3 Continuità dei ferri d armatura nelle strutture di calcestruzzo armato Per le strutture che utilizzano i ferri d armatura del calcestruzzo (comprese le strutture prefabbricate e quelle in cemento armato precompresso), la continuità elettrica dei ferri d armatura deve essere verificata mediante misure elettriche tra la sommità e la base della struttura. La resistenza elettrica totale, misurata con strumentazione atta allo scopo, deve essere inferiore a 0,2 Ω. NOTA 2: Quando si intende realizzare la continuità dei ferri del calcestruzzo mediante morsetti, questi dovrebbero essere specificatamente progettati e provati in accordo con la CEI EN / 8026_I_3

3 CEI EN Capitolo 5 Impianto di protezione esterno Scopo di un LPS esterno L LPS esterno ha lo scopo di intercettare i fulmini sulla struttura compresi quelli sulle facciate laterali, e di condurre la corrente di fulmine dal d impatto a terra. L LPS esterno ha anche la funzione di disperdere la corrente nel terreno, senza che si verifichino danni termici o meccanici e scariche pericolose in quanto in grado di innescare incendi o esplosioni. Tutti i componenti devono soddisfare i requisiti della serie di Norme CEI EN / 8026_I_4

4 CEI EN Capitolo 5 Impianto di protezione esterno Sistema di captatori - Generalità Per tutti i tipi di sistemi di captatori, al fine della determinazione del volume protetto, devono essere utilizzate solo le effettive dimensioni degli elementi metallici del sistema. I singoli captatori ad asta dovrebbero essere tra loro interconnessi al livello del tetto, al fine di assicurare la suddivisione della corrente. Non sono permessi elementi radioattivi / 8026_I_5

5 CEI EN Capitolo 5 Impianto di protezione esterno Sistema di captatori Strutture di altezza inferiore a 60 metri Ricerche indicano come la probabilità di fulminazioni caratterizzate da correnti di ampiezza modesta sulle pareti verticali di strutture di altezza inferiore a 60 metri sia sufficientemente ridotta da poter essere ignorata. Le coperture e le protrusioni orizzontali devono essere protette in accordo con la classe di LPS, determinata mediante la valutazione del rischio Sistema di captatori Componenti naturali... NOTA 1: Quando possono sorgere problemi di accensione o di punto caldo, si dovrebbe verificare che la sovratemperatura della superficie interna, in corrispondenza del punto di attacco del canale di fulmine, non raggiunga valori pericolosi. I problemi di accensione o di punto caldo possono essere ignorati quando lo schermo metallico è all interno di una LPZ 0B o più elevata. (1) (1) Maggiori informazioni sono riportate nell Allegato F, aggiunto dal CT italiano / 8026_I_6

6 CEI EN Capitolo 5 Impianto di protezione esterno Tabella 6: Materiali, configurazioni e sezioni minime dei conduttori e delle aste del sistema di captatori e di terra e dei conduttori delle calate Materiale Configurazione Sezione minima mm² Nastro massiccio 50 Rame Rame stagnato Tondo massiccio (b) 50 Cordato (b) 50 Tondo massiccio (c) 176 valore ridotto Valore vecchio: 200 mm² Nastro massiccio 70 Alluminio Tondo massiccio 50 Cordato 50 Nastro massiccio 50 Tondo massiccio 50 Lega di alluminio Cordato 50 Tondo massiccio (c) 176 Lega di alluminio ramata Tondo massiccio 50 Nastro massiccio 50 valore ridotto Valore vecchio: 200 mm² Acciaio zincato a caldo Tondo massiccio 50 Cordato 50 Tondo massiccio (c) 176 valore ridotto Valore vecchio: 200 mm² / 8026_I_7

7 CEI EN Capitolo 5 Impianto di protezione esterno Tabella 6: Materiali, configurazioni e sezioni minime dei conduttori e delle aste del sistema di captatori e di terra e dei conduttori delle calate Materiale Configurazione Sezione minima mm² Acciaio ramato Tondo massiccio 50 Nastro massiccio 50 Acciaio inossidabile Nastro massiccio (d) 70 Tondo massiccio (d) 50 Cordato 70 Tondo massiccio (c) 176 valore ridotto Valore vecchio: 200 mm² (b) : In alcune applicazioni, dove la resistenza meccanica non è un requisiti essenziale, i 50 mm² (8 mm di diametro) possono essere ridotti a 25 mm². In questo caso è consigliabile diminuire la distanza tra gli ancoraggi. (c) : Utilizzabile solo per aste di captatori e di terra. In presenza di sforzi meccanici (p.es. spinta del vento) non critici, possono essere utilizzate aste di 9,5 mm di diametro lunghe al massimo 1 m. (d) : Se gli aspetti termici e meccanici sono importanti, queste dimensioni possono essere aumentate a 78 mm² / 8026_I_8

8 CEI EN Capitolo 5 Impianto di protezione esterno Tabella 7: Materiali, configurazioni e dimensioni minime degli elementi del dispersore Dimensioni minime Materiale Configurazione Diametro picchetto mm Conduttore mm² Piastra mm Cordato 50 Tondo massiccio Rame Rame stagnato Nastro massiccio 50 Tubo 20 Piastra massiccia 500 x 500 Piastra a graticcio (c) 600 x 600 Tondo massiccio Tubo 25 valore ridotto Valore vecchio: 16 mm Acciaio zincato a caldo Nastro massiccio 90 Piastra massiccia 500 x 500 Piastra a graticcio (c) 600 x 600 Profilato (d) (d): Sono consentiti profilati aventi sezioni di 290 mm² ed uno spessore minimo di 3 mm, come p.es. profilati a croce / 8026_I_9

9 CEI EN Capitolo 5 Impianto di protezione esterno Tabella 7: Materiali, configurazioni e dimensioni minime degli elementi del dispersore Dimensioni minime Materiale Configurazione Diametro picchetto mm Conduttore mm² Piastra mm Cordato 70 Acciaio (b) Tondo massiccio 78 Nastro massiccio 75 Acciaio ramato Acciaio inossidabile Tondo massiccio 14 (f) 50 Nastro massiccio 90 Tondo massiccio 15 (f) 78 Nastro massiccio 100 (b) : Deve essere inglobato nel calcestruzzo per almeno 50 mm. (c) : Piastra a graticcio costruita con una lunghezza complessiva del conduttore di almeno 4,8 m. (f) : In alcuni paesi il diametro è ridotto a 12,7 mm / 8026_I_10

10 CEI EN Capitolo 6 Impianto di protezione interno Connessioni equipotenziali Generalità Quando si effettua l equipotenzializzazione degli impianti interni, una parte della corrente di fulmine può fluire in questi impianti e questo effetto deve essere tenuto in conto. I mezzi di connessione possono essere: - conduttori equipotenziali, quando la continuità elettrica non è assicurata da elementi naturali; - limitatori di sovratensione (SPD), quando non è possibile l impiego di conduttori equipotenziali - spinterometri d isolamento (ISG), quando non è possibile l impiego di conduttori equipotenziali / 8026_I_11

11 CEI EN Capitolo 6 Impianto di protezione interno Connessioni equipotenziali Generalità Le modalità con cui è effettuata l equipotenzializzazione sono importanti e devono essere concordate con i gestori della rete di telecomunicazione, della rete di energia, delle reti di distribuzione del gas e con altri gestori o autorità competenti in quanto possono esistere regolamenti in conflitto tra loro. NOTA 2: L equipotenzializzazione per il fulmine deve essere integrata e coordinata con le altre equipotenzializzazioni nella struttura. Sono da rispettare i criteri per un corretto coordinamento delle protezioni! / 8026_I_12

12 CEI EN Capitolo 6 Impianto di protezione interno Tabella 8: Dimensioni minime dei conduttori che connettono i collettori equipotenziali fra loro o al sistema di dispersori Classe dell LPS da I a IV Materiale Sezione mm² Rame 16 Alluminio 25 valori nuovi Valore vecchio: 14 mm² Valore vecchio: 22 mm² Acciaio 50 Tabella 9: Dimensioni minime dei conduttori che connettono i corpi metallici interni ai collettori equipotenziali Classe dell LPS da I a IV Materiale Sezione mm² Rame 6 Alluminio 10 valori nuovi Valore vecchio: 5 mm² Valore vecchio: 8 mm² Acciaio / 8026_I_13

13 CEI EN Capitolo 6.3 Isolamento elettrico dell LPS Generalità L isolamento elettrico tra i captatori, o le calate da una parte, ed i corpi metallici interni, gli impianti elettrici, di telecomunicazione e di segnale dall altra, può essere ottenuto mantenendo tra le parti una distanza superiore a quella di sicurezza s tra le parti. La relazione per il calcolo di s è la seguente: Approccio semplificato k i s = x k c x l k m L applicazione della relazione nella strutture tipiche deve considerare le seguenti condizioni: - kc dipende dalla (parziale) corrente di fulmine che fluisce nel sistema di calate; - l è la lunghezza verticale, in metri, lungo la calata fra il punto in cui si intende verificare la distanza di sicurezza e la più vicina connessione equipotenziale / 8026_I_14

14 CEI EN Capitolo 6.3 Isolamento elettrico dell LPS Tabella 12: Distanziamento di un LPS esterno Valori approssimativi del coefficiente k c Numero di calate n 1 (solo nel caso di LPS isolato) 1 2 0,66 3 e più 0,44 NOTA: I valori della Tabella 12 sono validi per tutti i dispersori di tipo B e per i dispersori di tipo A quando la resistenza di terra degli elementi che lo costituiscono non differiscono tra loro di un fattore maggiore di 2. Se la resistenza di terra di un singolo elemento differisce di un fattore maggiore di 2, deve essere assunto kc = 1. NOTA: L approccio semplificato generalmente da risultati cautelativi. Allegato C: Valutazione della distanza di sicurezza s NOTA 1: La necessaria distanza di sicurezza dipende dalla caduta di tensione lungo il percorso più breve tra il punto in cui si intende verificare la distanza di sicurezza e la connessione equipotenziale più vicina. k c / 8026_I_15

15 CEI EN Capitolo 7 Manutenzione e verifica di un LPS 7.1 Generalità L efficacia di ciascun LPS dipende dalla sua installazione, dalla manutenzione e dai metodi di verifica utilizzati. Le verifiche e le operazioni di manutenzione non devono essere effettuate durante manifestazioni temporalesche. In generale ci sono più informazioni pratiche sulle manutenzioni e le verifiche di un LPS, compreso il Capitolo E.7 (Allegato E) / 8026_I_16

16 CEI EN Capitolo 8 Misure di protezione contro i danni agli esseri viventi 8.1 Misure di protezione contro le tensioni di contatto Il pericolo è ridotto ad un livello tollerabile se viene rispettata una delle condizioni seguenti: - durante le normali condizioni di esercizio non vi sia la presenza di persone entro 3 metri dalle calate; - sia realizzato un sistema in accordo a 5.3.5, comprendente almeno 10 calate; - la resistenza di contatto dello strato superficiale del suolo entro 3 metri dalla calata non sia inferiore a 100 kω. Se nessuna delle condizioni sopraccitate è soddisfatta, devono essere adottate misure di protezione contro le tensioni di contatto, quali: - realizzare un isolamento delle calate esposte, caratterizzato da una tensione di tenuta ad impulso (1,2/50 µs) di 100 kv; - mettere in opera barriere e/o cartelli indicatori atti a minimizzare le probabilità di contatto con la calata / 8026_I_17

17 CEI EN Capitolo 8 Misure di protezione contro i danni agli esseri viventi a) probabilità molto bassa di presenza di persone b) calata isolata con un valore di almeno 100 kv (1,2/50µs) c) resistenza di contatto 100 kω 3 m isolamento morsetto 3 m p.es. asfalto spessore 5 cm / 8026_I_18

18 CEI EN Capitolo 8 Misure di protezione contro i danni agli esseri viventi 8.2 Misure di protezione contro le tensioni di passo Il pericolo è ridotto ad un livello tollerabile se viene rispettata una delle condizioni seguenti: - durante le normali condizioni di esercizio non vi sia la presenza di persone entro 3 metri dalle calate; - sia realizzato un sistema in accordo a 5.3.5, comprendente almeno 10 calate; - la resistenza di contatto dello strato superficiale del suolo entro 3 metri dalla calata non sia inferiore a 100 kω. Se nessuna delle condizioni sopraccitate è soddisfatta, devono essere adottate misure di protezione contro le tensioni di passo, quali: - realizzare l equipotenzializzazione mediante un sistema di dispersori a maglia; - mettere in opera barriere e/o cartelli indicatori atti a minimizzare le probabilità di accesso all area pericolosa entro 3 metri dalla calata / 8026_I_19

19 CEI EN Allegato D: Informazioni supplementari per LPS nelle strutture con rischio d esplosione D.6.1 Manutenzione e verifiche Generalità Tutti gli LPS installati al fine di proteggere strutture con rischio d esplosione, devono essere oggetto di appropriata manutenzione e verifica. Nelle strutture con rischio d esplosione sono necessari, oltre a quanto richiesto nell Art. 7, requisiti addizionali per la manutenzione e la verifica. Seguono sono tante informazioni pratiche inerenti la manutenzione e verifica degli LPS esterni, impianti di terra e sistemi di SPD / 8026_I_21

20 CEI EN Allegato E Linee guida per l impianto di protezione Tabella E.1: Distanze suggerite tra gli ancoraggi Tipo di installazione Distanza per nastri, conduttori cordati e massicci non in tiro mm Distanza per conduttori in tondo massiccio Conduttori orizzontali su superfici orizzontali Conduttori orizzontali su superfici verticali Conduttori verticali fino a 20 m dal suolo Conduttori verticali da 20 m ed oltre mm Valore vecchio: 500 mm Le grondaie ai bordi del tetto possono essere utilizzate come captatori naturali, se sono conformi alle prescrizioni dell art / 8026_I_22

21 CEI EN Allegato E Linee guida per l impianto di protezione Figura E.32a: Supporto di antenna TV protetti con captatori isolati, posizionati con il metodo della sfera rotolante Esempio: A B A art B art / 8026_I_23

22 CEI EN Allegato E Linee guida per l impianto di protezione Cap. E Calate non isolate Nelle strutture molto estese (strutture industriali, saloni espositivi, ecc.) con dimensioni maggiori di quattro volte la spaziatura tra le calate, è opportuno installare, se possibile, calate addizionali interne approssimative ogni 40 metri, per ridurre la distanza di sicurezza connessa con le correnti di fulmine che percorrono lunghi tratti su coperture piane.... Non è consigliata l installazione diretta delle calate in tubi di plastica, perché questi potrebbero danneggiarsi in seguito ad espansione termica. Inoltre, la plastica modifica la propria colorazione per effetto di reazioni chimiche. Sono molto probabili danni causati da sovratemperature e sforzi meccanici dovuti alla corrente di fulmine; conduttori ricoperti con PVC evitano scoloriture. Conduttore tondo con rivestimento PVC tondo DEHNalu 8 mm, art tondo in acciaio zincato 8 mm, art / 8026_I_24

23 CEI EN Allegato E Linee guida per l impianto di protezione Cap. E Dispersore di fondazione Fig. E.40c Conduttore dal dispersore di fondazione alla barra equipotenziale che attraversa lo strato impermeabilizzante di bitume La Fig. E.40c mostra un isolatore a tenuta d acqua (n 10) che attraversa l isolamento al fine di assicurare l integrità dell impermeabilizzazione. Passante per parete a tenuta stagna art art art esecuzioni per spessore parete mm con piastra di collegamento inox Ø 80 mm provato anche con correntea 50 Hz / 8026_I_25

24 CEI EN Allegato F Il fenomeno del punto caldo Nota: L allegato F è stato aggiunto dal Comitato Italiano Tabella F1: Temperatura massima Θ max sulla superficie interna di una parete metallica di spessore z per LPL I (Q = 200 C) Metallo Spessore z [mm] Rame Alluminio Acciaio Acciaio inox Tabella F2: Temperatura massima Θ max sulla superficie interna di una parete metallica di spessore z per LPL III-IV (Q = 100 C) Metallo Spessore z [mm] Rame Alluminio Acciaio Acciaio inox / 8026_I_26

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