Che cos’è un parafulmine?
Un’asta di illuminazione è un terminale esterno installato in un edificio o struttura che mira ad attirare il fulmine per avere un punto di impatto controllato e impedire che colpisca un’area o persone indesiderate.
Esistono diversi tipi di aste ligtning con caratteristiche diverse. Ma sono composti da materiali metallici e la loro morfologia si basa su uno o più punti sporgenti in cui gli impatti di scarico.,
L’intera installazione è chiamata sistema di protezione contro i fulmini, è composta principalmente da:
- Sistemi di acquisizione (parafulmini)
- Giù conduttore.
- Sistemi di messa a terra.
- Scaricatori di sovratensione.
Prima di spiegare come funziona il parafulmine, vorremmo contestualizzarlo attraverso la storia e presentarvi i possibili effetti dei fulmini.
Storia del parafulmine
Il 15 giugno 1752 , durante una giornata di tempesta a Filadelfia, uno scienziato inventore di nome Mr., Benjamin Franklin fece saltare in aria un aquilone metallico legato con una corda di seta a cui aveva precedentemente inserito una chiave di metallo, mettendola vicino alla sua mano. Grazie a quell’esperimento fu in grado di osservare che attraverso il filo di seta l’elettricità raggiungeva la chiave e le scintille elettriche volavano.
Poteva confermare che la chiave metallica era carica elettrostatica, e dimostrava che le nuvole erano cariche elettricamente e che i fulmini erano grandi scariche elettrostatiche.,
Franklin scoprì che se il fulmine o il fuoco elettrico come lo chiamava, quando usciva dalle nuvole e trovava un condotto metallico sulla sua strada verso la terra per entrare, sarebbe rimasto lì e dissipato. Come risultato di quel folle esperimento, un anno dopo, nel 1753, scoprì il parafulmine chiamato Franklin type e quell’aquilone divenne il più famoso della storia.,
Fulmini effetti
Tra alcuni effetti diversi che possono produrre fulmini, possiamo citare alcuni come gli effetti termici, fisiologici, elettrodinamici, elettrochimici, ecc. Per la sua importanza sottolineeremo quelli termici e fisiologici.
Gli effetti termici si verificano a causa dell’alta temperatura raggiunta dal canale attraverso il quale scorre la corrente del fulmine, può raggiungere fino a 20.000 ° C, che provoca gravi danni quando la scossa elettrica raggiunge, ad esempio, un albero o impatti su una struttura.,
D’altra parte, gli effetti fisiologici, colpiscono principalmente gli esseri viventi e si verificano a causa del passo e delle tensioni di contatto che appaiono quando il fulmine viene scaricato sulla terra. Per combattere e mitigare tali effetti, i regolamenti per la protezione contro i fulmini stabiliscono misure di sicurezza per persone e animali, come quelle redatte nell’allegato D della norma UNE 21186: 2011.
Esistono anche normative internazionali che si occupano degli effetti della corrente del fulmine sul corpo umano e sul bestiame (IEC TR 60479-4: 2011)., E altri regolamenti, che stabiliscono procedure di sicurezza per la riduzione del rischio quando siamo all’esterno di una struttura o di un edificio (IEC / TR 62713).
Il fulmine ha anche due effetti associati molto caratteristici, il fulmine che è il suo effetto luminoso dovuto all’elevata circolazione di corrente (fino a 200 kA) e il tuono che è l’effetto sonoro dovuto all’onda espansiva dell’aria che viene riscaldata in pochi micro secondi a temperature molto elevate.
Operazione
Quando la gente ci chiede Come funziona un parafulmine?, Indichiamo che si tratta di un terminale aereo che fornisce protezione esterna a un edificio o una struttura da impatti diretti di fulmini. In questo modo, il parafulmine deve essere installato sempre sul punto più alto dell’edificio o della struttura che dobbiamo proteggere, sarà incaricato di catturare e condurre in sicurezza la scarica del fulmine a terra.
Per catturare questa scarica, il parafulmine ha una punta e un corpo metallico, che sono collegati da una rete di conduzione a un sistema di messa a terra a bassa impedenza (inferiore a 10 Ω) in cui la scarica del fulmine si dissipa.,
In condizioni di tempesta, si verifica un’alta tensione tra il sistema cloud – terra a causa dell’elevato numero di cariche elettriche presenti sia alla base della nube che sul terreno. Questa alta tensione è il grilletto per avviare il leader disceso dal fascio, che perforerà l’aria dielettrica tra la nuvola e il terreno., Il campo elettrico molto alto E (kV / m), che appare in quella zona, produce una circolazione di cariche elettriche ascendenti attraverso il corpo del parafulmine di segno opposto avviando un tracciante ascendente, che si incontrerà e si ricombinerà con il leader discendente, catturandolo e scaricandolo a terra.,
Esterno sistemi di protezione da fulmini
attualmente, ci sono 4 altri sistemi di protezione che sono approvati da regolamento:
- Franklin parafulmini
- gabbie di Faraday
- Primi Streamer di Emissione parafulmini
- Cavi aerei
a Causa dei suoi vantaggi rispetto ad altri sistemi di protezione, ESE parafulmine (Inizio Streamer di Emissione) è attualmente il più utilizzato, che fornisce una maggiore protezione del raggio rispetto ad altri sistemi (fino a 80m raggio di I livello di protezione)., ) e la sua installazione è molto semplice, perché in alcuni casi, richiede solo un conduttore verso il basso per guidare la corrente del fulmine e una connessione a terra per dissipare tutta la sua energia. Come conseguenza di tutti questi fattori, l’installazione di un sistema di parafulmine ESE è semplice, facile, veloce e ha un costo molto basso rispetto ad altri sistemi.,
Progettazione e installazione
Per una corretta progettazione di un sistema di protezione contro i fulmini in una struttura, dobbiamo prima effettuare un’analisi del rischio dello stesso, per determinare se la sua protezione è necessaria. Nel caso affermativo che la protezione contro i fulmini è necessaria, dobbiamo calcolare qual è il livello di protezione o fattore di sicurezza da applicare a questa struttura (I, II, III o IV). Sul sito web di INGESCO c’è un software online gratuito per ottenere questo calcolo e valutazione del rischio.,
Una volta calcolato il livello di protezione della struttura, sceglieremo il sistema di protezione contro i fulmini esterno che meglio si adatta alle tue esigenze in ogni progetto tra questi 4 sistemi di protezione.
Se il sistema di protezione contro i fulmini esterno selezionato è il parafulmine ESE, seguiremo tutte le linee guida stabilite dagli standard internazionali (UNE 21186:2011, NFC 17.,102:2011, NP 4426: 2013)
Nell’articolo installazione di parafulmini troverete ulteriori informazioni su come installare un parafulmine ESE in base alle normative menzionate.
Come sapere se è necessario installare un sistema di protezione contro i fulmini esterno
Sapere se installare un sistema di protezione esterna con scosse elettriche dipende dalle normative vigenti in ogni paese. L’acquisto di un parafulmine è la scelta dei proprietari dell’edificio o della casa.,
Dobbiamo tenere presente il rischio rappresentato dai fulmini per le persone o le infrastrutture e l’importanza di rispettare le normative, risparmiare sulla non messa in un adeguato sistema di protezione può essere un grande costo in un momento molto inaspettato. La qualità del sistema di captazione è fondamentale.
È possibile consultare direttamente l’ufficio tecnico INGESCO per effettuare uno studio gratuito, secondo le normative vigenti e dettagliare in una relazione tecnica se è necessaria l’installazione di un sistema esterno di protezione contro i fulmini o è possibile effettuare lo studio da soli con il software INGESCO.,
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