L’importanza della protezione da fulmini e sovratensioni

L'attività chiave della protezione da fulmini e sovratensioni è proteggere le persone, gli edifici pubblici e privati, gli impianti industriali e tutti i dispositivi al loro interno. In questo modo è possibile evitare costosi danni da fulmini e sovratensioni.

Lesioni personali

Lesioni personali

Una protezione affidabile contro i fulmini protegge le persone da lesioni o persino dalla morte causate da fulmini nelle loro case o negli edifici pubblici (ad esempio, scuole di calcio od ospedali).

Pericolo di incendio

Pericolo di incendio

Un fulmine diretto può causare incendi negli edifici. La protezione contro i fulmini diventa quindi sempre più importante, soprattutto nell’industria di processo e nelle zone ATEX (atmosfere potenzialmente esplosive).

Danni materiali

Danni materiali

Tutti i dispositivi elettrici ed elettronici possono essere danneggiati dalle sovratensioni. Ciò può comportare perdite finanziarie e la perdita di dati personali e di informazioni.

Perdita di produzione

Perdita di produzione

Il downtime di un impianto di produzione ha conseguenze economiche. Con una protezione da fulmini e sopratensioni, si possono evitare costose riparazioni e downtime.

Perdita di dati e di informazioni

Perdita di dati e di informazioni

La mancanza di disponibilità dei dati e delle informazioni può avere conseguenze considerevoli, ad esempio, nel settore dei trasporti. Buoni esempi sono le torri di controllo e i server in un aeroporto.

Danni da fulmini e sovratensioni nel 2023

Grafico di bilancio dei fulmini GDV 2023

Ogni anno, il GDV pubblica un grafico attuale dei fulmini che riporta il numero di richieste di risarcimento danni e le loro prestazioni assicurative. Nel 2023 i danni complessivi sono ammontati a 330 milioni di euro per 220.000 casi di danni da fulmini e sovratensioni. L'elevato danno medio può essere spiegato dal continuo miglioramento dei dispositivi tecnici negli edifici e nelle case.

*Fonte: Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V.; stato provvisorio luglio 2024

Che cosa sono le sovratensioni?

Luoghi in cui colpisce un fulmine

Le sovratensioni sono tensioni estremamente alte che si trovano al di fuori dell’intervallo di tolleranza. Hanno tempi di salita molto ripidi e possono interrompere o addirittura distruggere l'isolamento il funzionamento dei componenti elettrici ed elettronici.

Viene fatta una distinzione tra due tipi di sovratensioni:

  • Sovratensioni causate da operazioni di commutazione o da influenze atmosferiche

  • Sovratensioni dovute a fulmini

In caso di fulmini, viene fatta una distinzione tra fulmini diretti nella struttura (S1), fulmini vicino alla struttura (S2), fulmini nelle linee di alimentazione (S3) o fulmini vicino alle linee di alimentazione (S4).

Quali modalità di fulmini esistono?

Fulmine nube-terra

L'equalizzazione avviene tra la nuvola temporalesca elettricamente carica e la superficie terrestre. La scarica del fulmine inizia verso il basso, dalla nuvola alla terra. Si verifica spesso nei terreni pianeggianti e vicino agli edifici bassi. I rami sono diretti verso la terra.

Fulmine terra-nube

Le scariche elettriche partono dalla superficie terrestre e si innalzano nella nuvola temporalesca. Questi lampi sono attivati da oggetti alti (torri, antenne radio o cime di montagna). I rami si muovono dalla terra alla nuvola.

Fulmine nube-nube

Le scariche elettriche si verificano all'interno o tra diverse nuvole. Questo tipo di fulmini si verifica frequentemente ed è spesso visibile nel cielo come fulmine diffuso.

Diffusione di un fulmine

Gamma di fulmini

I fulmini diretti o vicini nel raggio di circa 2 km possono causare sovratensioni che entrano nell’edificio attraverso l’energia, il telefono, i dati e le linee I&C*. All'interno di questo circuito, le variabili di disturbo possono essere accoppiate nel sistema galvanicamente, induttivamente o capacitivamente.

Tuttavia, le sovratensioni causate dai carichi induttivi di commutazione, dalle operazioni di commutazione da parte dei fornitori di energia o da apparecchi elettrici obsoleti e difettosi si verificano molto più frequentemente dei fulmini.

*strumentazione e controllo

Concetto di protezione contro le sovratensioni

Concetto di protezione contro le sovratensioni

L'idea alla base del concetto di protezione contro le sovratensioni è quella di limitare gradualmente le sovratensioni a livelli sicuri. Nella norma DIN VDE 0110-1, la protezione contro le sovratensioni per l'alimentazione e la distribuzione dell'energia è divisa in tre aree:

  • Alimentazione
  • Sottoquadro e
  • Dispositivi terminali/prese

Il dispositivo terminale ha una resistenza di isolamento di 1,5 kV. Gli scaricatori di fulmini e sovratensioni sono utilizzati per evitare che vengano distrutti da impulsi di disturbo e sovratensioni.

Tipo I - Scaricatore di corrente da fulmini

Lo scaricatore di fulmini (tipo I) scarica gli impulsi di interferenza direttamente a terra sull'alimentazione o sul quadro di distribuzione principale e li limita a tensioni con valori inferiori a 6 kV.

La resistenza contro l'isolamento dal quadro di alimentazione al quadro di distribuzione principale è di 6 kV.

Tipo II - Scaricatore di sovratensioni

Lo scaricatore di sovratensioni (tipo II) è normalmente installato nel sottodistributore e quindi limita la tensione a valori inferiori a di 4 kV.

La resistenza contro l'isolamento dal quadro di distribuzione principale fino al e compreso il sottodistributore è di 4 kV.

Tipo III - Protezione contro le sovratensioni dei dispositivi terminali

La protezione contro le sovratensioni del dispositivo terminale (tipo III) si trova direttamente sul lato anteriore del dispositivo da proteggere e limita la tensione a valori inferiori a 2,5 kV.

La resistenza contro l'isolamento dal sottodistributore al dispositivo terminale è di 2,5 kV.

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