Elettricità

Com’è strutturato un impianto parafulmine

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impianto parafulmine
 

Panoramica completa di come è composto un impianto parafulmine, che dev’essere progettato da un ingegnere e installato da un elettricista abilitato

Un fulmine è un evento molto pericoloso e potenzialmente distruttivo. Durante la scarica di un fulmine ogni oggetto colpito viene attraversato in un centomillesimo di secondo da una corrente che ha un’intensità tra 5.000 e 100.000 Ampère con una produzione di calore fino a 15.000 gradi. Per questo motivo è assolutamente indispensabile proteggere l’abitazione ed i suoi circuiti da un evento di questo genere. In pratica si tratta di disporre un insieme di conduttori che “guidino” la scarica di un fulmine lungo un percorso diretto verso terra, che non coinvolga la struttura dell’abitazione. Un impianto parafulmine è costituito da vari componenti:

  • uno o più elementi captatori;
  • uno o più conduttori che trasferiscono l’energia a terra;
  • conduttori interrati per disperdere l’energia nel terreno.

L’elemento di captazione è costituito da una struttura metallica che attira su di sé il fulmine. Può essere ad asta singola, a più aste collegate tra loro, a maglia metallica, a superfici metalliche continue. Il conduttore di discesa ha una sezione sufficiente a far passare tutta l’energia scaricata. Solitamente si utilizzano barre d’acciaio zincato o trecce di cavi del diametro di 20-30 mm. Il dispersore conficcato a terra è strutturato in base alla natura del terreno: la presenza o meno di acqua o sali minerali rappresenta un elemento in grado di agevolare o ostacolare la dispersione di energia.

Impianto parafulmine a maglia

impianto parafulmine a maglia

parafulmine 2

  1. sviluppo di un impianto parafulmine a maglia realizzato sul tetto di un piccolo edificio. I conduttori possono essere d’acciaio zincato, oppure di alluminio o di rame.
  2. il conduttore di captazione che corre lungo il tetto è tenuto ad una certa distanza da questo per mezzo di speciali morsetti.
  3. il collegamento per la messa a terra dell’organo di captazione viene eseguito con un conduttore (discesa) che compie una larga curva in modo da non causare scariche.
  4. le punte lunghe non sono vantaggiose per proteggere un singolo edificio; servono solo nel caso in cui si intenda realizzare una specie di “ombrello” protettivo per strutture adiacenti.
  5. le discese verso terra devono essere come minimo 2 per ogni edificio. In ogni caso non devono essere disposte in modo che un ostacolo improvviso possa chiudere il circuito verso terra.

A questo link una guida per approfondire come si progetta l’impianto di messa a terra

Il circuito e i collegamenti equipotenziali

circuito impianto parafulmine

Quando vengono colpite dal fulmine, le parti del circuito di protezione assumono una tensione elevatissima (riferita al suolo o a una qualsiasi massa metallica interna all’edificio). Così tra la rete di protezione e le altre strutture (quali l’impianto elettrico, telefonico o del gas) si localizza questa elevata differenza di tensione. Si può pensare che l’edificio sia sufficientemente difeso contro la possibile scarica di un fulmine quando è totalmente “ingabbiato” in una struttura conduttrice, collegata con dispersori in diretto contatto con il suolo.

collegamento equipotenziale

Le condutture idriche e del gas presenti nell’abitazione potrebbero essere soggette a scariche nel momento in cui un fulmine colpisce l’impianto, a causa della loro vicinanza all’impianto stesso. Pertanto conviene realizzare un collegamento equipotenziale, allacciando ciascun elemento all’impianto di terra.

 

Barra equipotenziale e morsetti

barre equipotenziali

  1. la barra equipotenziale è un elemento centrale del sistema equipotenziale e deve garantire il contatto sicuro di tutti i conduttori collegati. Deve sopportare il passaggio di corrente ed essere resistente alla corrosione.
  2. i morsetti per il collegamento equipotenziale devono assicurare un contatto sicuro e durevole.
  3. Per integrare le tubazioni nel sistema equipotenziale vengono utilizzati collari di messa a terra adeguati al diametro dei tubi.
  4. grandi vantaggi al montaggio vengono offerti dai collari di messa a terra di acciaio inox, che possono essere adattati al diametro dei tubi.
  5. esempio di collegamento equipotenziale di tubazioni per riscaldamento con connessione passante.
  6. esempio di collegamento equipotenziale per un sistema informatico e di telecomunicazione.

Lo scaricatore che protegge l’impianto

scaricatore, varistore

Una buona protezione contro le sovratensioni provocate da scariche atmosferiche si ottiene inserendo a monte dell’impianto elettrico (dopo il contatore) uno scaricatore-varistore. La sua parte attiva ha la funzione di limitare la tensione con tempo di risposta brevissimo, bassa soglia di protezione. Le versioni preassemblate in produzione sono già provviste del morsetto per l’allacciamento all’impianto di terra.

impianto parafulmine

Per approfondire l’argomento inerente l’impianto parafulmine consigliamo di leggere questo documento

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1 Commento

  1. Non capisco perché si dice che il parafulmine attira a se il fulmine per scaricarlo a terra. E’ una ca ….ta.
    Se così fosse bisognerebbe rifare l’impianto molto spesso perché con 100000 ampere (in reltà so che potrebbe arrivare a 200000) tutti i bei conduttori e le belle aste si brucerebbero come dei fusibili. Per non bruciarsi ci vorrebbero conduttori di rame pieno del diametro di 100 – 150 mm. Infatti per l’effetto punta del parafulmine, vengono sparate nell’aria cariche elettriche di segno opposto a quelle delle nuvole che altrimenti tenderebbero a caricarsi costantemente finché non si giungerebbe alla tensione di perforazione dell’aria. Il parafulmine “rema contro” l’innalzamento del potenziale elettrostatico tra nuvole e terreno sparando cariche opposte che attenuano il potenziale ed evitano che si superi la tensione di scarica. Se poi questa operazione non dovesse riuscire allora c’è la protezione della casa mediante lo scarico a terra del fulmine, ma quando è partito un fulmine è come se cadesse una bomba, non c’è la certezza assoluta di scamparla. Di sicuro l’impianto parafulmine sarà da rifare.

     

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