Protezione contro i fulmini

Il continuo sviluppo delle moderne turbine eoliche con torri di altezza che supera i 100 metri aumenta in modo notevole il rischio di fulminazione. Inoltre, il valore delle turbine eoliche è aumentato per effetto delle maggiori potenze prodotte. A causa dell’uso generalizzato delle turbine eoliche, questa tecnologia viene utilizzata sempre di più anche in aree dove l’incidenza dei fulmini è elevata. A queste altezze, gli incendi provocati dai fulmini difficilmente possono essere spenti con mezzi antincendio convenzionali.

Le norme internazionali seguono questa tendenza. La norma CEI EN 61400-24 (CEI 88-16) (Turbine eoliche: protezione contro i fulmini) prescrive la classe di protezione LPS I per gli impianti a energia eolica e pertanto le turbine eoliche vanno progettate per correnti di fulmine pari a 200.000 A.

Principio della protezione esterna contro i fulmini per impianti a energia eolica

La protezione esterna contro i fulmini è costituita da dispositivi di captazione e calate, più un impianto di messa a terra, e protegge dai danni meccanici e dall’incendio. Le fulminazioni su impianti a energia eolica si verificano maggiormente sulle pale dei rotori, quindi esse integrano dei ricettori per offrire dei punti definiti di impatto dei fulmini (Figura 5.1.10.1).

Figura 5.1.10.1 Impianto eolico con ricettori integrati nelle pale

Per scaricare a terra in modo controllato le correnti impresse dal fulmine, i ricettori nelle pale vengono collegati al mozzo con un conduttore metallico (conduttore piatto Fe/tZn 30 x 3,5 mm oppure corda in rame 50 mm2). Spazzole in fibra di carbonio oppure spinterometri collegano poi a loro volta i cuscinetti posti nella testa della navicella, per evitare saldature tra le parti strutturali rotanti. Per proteggere in caso di fulminazione le costruzioni sulla navicella, come ad esempio l’anemometro, vengono montate delle aste di captazione o “gabbie di captazione” (Figura 5.1.10.2).

Figura 5.1.10.2 Protezione contro i fulmini gli anemometri di una turbina eolica

Come calata viene utilizzata la torre metallica oppure, per esecuzioni in calcestruzzo armato precompresso, una calata annegata nel calcestruzzo in filo tondo (Fe/tZn Ø8….10 mm) oppure piatto (Fe/tZn 30 x 3,5 mm). La messa a terra dell’impianto a energia eolica viene realizzata con un dispersore di fondazione posto nel basamento della torre e con un collegamento dell’edificio operativo alla maglia di terra. In questo modo viene creata una superficie equipotenziale che previene le differenze di potenziale in caso di fulminazione.