Impianti di messa a terra secondo IEC 62305-3 (EN 62305-3)
L’impianto di messa a terra è la continuazione dell’impianto di captazione e di calata per la scarica della corrente di fulmine a terra. Altri compiti dell’impianto di messa a terra sono la realizzazione di un collegamento equipotenziale tra le calate e la ripartizione dei potenziali nelle vicinanze delle pareti della struttura. Deve essere osservato, che per i diversi sistemi elettrici (protezione contro i fulmini, impianti in bassa tensione e impianti di telecomunicazione), è preferibile un impianto di messa a terra comune. Questo impianto di messa a terra deve essere collegato con il sistema equipotenziale (MEBB – barra equipotenziale principale). Poiché la norma IEC 62305-3 (EN 62305-3) si basa su una equipotenzialità antifulmine sistematica, non viene richiesto un valore particolare per la resistenza di terra. Generalmente viene tuttavia consigliata una resistenza di terra bassa (≤10 Ω, misurata a bassa frequenza). La norma classifica i dispersori in tipo A e tipo B. Per tutte e due le disposizioni di tipo A e tipo B la lunghezza minima del dispersore I1 dipende della classe di protezione LPS (Figura 5.5.1.1) La resistività precisa del terreno può essere individuata solo tramite una misurazione sul posto con il “metodo WENNER” (misurazione a quattro conduttori).
I dispersori di tipo A sono dispersori a elementi radiali singoli (dispersore orizzontale), oppure dispersori verticali, che sono da collegare alla relativa calata. Il numero minimo di dispersori di tipo A è due. Basta un solo dispersore per aste di captazione o pali singoli. Per le protezioni in classe LPS III e IV è richiesta una lunghezza minima del dispersore di 5 m. Per le classi di protezione I e II, la lunghezza del dispersore viene determinata in base alla resistività del terreno. La lunghezza minima del dispersore I1 è indicata nella Figura 5.5.1.1. La lunghezza minima di ogni dispersore è di:
I1 x 0.5
per dispersori verticali o obliqui
I1
per dispersori radiali
Questi valori individuati valgono per ogni singolo dispersore. Per combinazioni di diversi dispersori (verticali e orizzontali) dovrebbe essere considerata la lunghezza complessiva equivalente. La lunghezza minima del dispersore può essere trascurata, se viene raggiunta una resistenza di terra inferiore ai 10 Ω. I dispersori verticali sono generalmente inseriti in posizione perpendicolare nel suolo naturale che generalmente si trova al di sotto delle fondazioni. Lunghezze dei dispersori di 9 m si sono rivelate vantaggiose. I dispersori verticali hanno il vantaggio di trovarsi in strati di terreno più profondi, la cui resistività generalmente è inferiore rispetto agli strati più superficiali. In condizioni di gelo, viene raccomandato di considerare come inefficace il primo mezzo metro di un dispersore verticale. I requisiti di equipotenzialità tra le calate e il controllo del potenziale non vengono soddisfatti dai dispersori di tipo A. Per ottenere una ripartizione uniforme della corrente, i singoli dispersori del tipo A devono essere connessi fra di loro. Questo è importante per il calcolo della distanza di sicurezza s. Il collegamento dei dispersori del tipo A può essere effettuato in aria o sotto terra. Nelle installazioni successive su impianti già esistenti, i collegamenti tra i singoli dispersori possono essere realizzati anche all’interno della struttura.
Dispersori di tipo B
I dispersori di tipo B sono dispersori ad anello posti attorno all’oggetto da proteggere oppure dispersori di fondazione. I requisiti richiesti a questi dispersori sono elencati nella norma DIN 18014. Se non è possibile realizzare un anello chiuso all’esterno dell’edificio, devono essere installati dei conduttori all’interno per chiudere l’anello. A questo scopo possono essere utilizzate anche delle tubazioni o altri elementi metallici, purché elettricamente continui. Almeno l’80% della lunghezza del dispersore deve essere a contatto con il terreno, per poter considerare il dispersore di tipo B come base per il calcolo della distanza di sicurezza. La lunghezza minima dei dispersori di tipo B dipende dalla classe di protezione LPS. Per le classi di protezione LPS I e II la lunghezza minima del dispersore viene stabilita in base alla resistività del terreno (Figura 5.5.1.1). Per dispersori di tipo B il raggio medio r dell’area racchiusa dal dispersore non deve essere inferiore alla lunghezza minima l1 indicata. Per individuare il raggio medio r, l’area da considerare viene trasformata in una superficie circolare equivalente e il raggio viene individuato come indicato nelle Figura 5.5.1.2 e Figura 5.5.1.3.
Figura 5.5.1.2
Dispersore di tipo B – Individuazione del raggio medio – Calcolo esemplificativo Figura 5.5.1.3
Dispersore di tipo B – Individuazione del raggio medio – Calcolo esemplificativo
Calcolo esemplificativo: Se il valore richiesto di I1 è maggiore del valore r corrispondente all’edificio, devono essere aggiunti ulteriori dispersori radiali o verticali (oppure dispersori obliqui), le cui lunghezze relative Ir (radiale/orizzontale) e Iv (verticale) risultano dalle equazioni seguenti:
Il numero di dispersori supplementari non deve essere inferiore al numero di calate, ma deve essere almeno uguale a due. Questi dispersori supplementari devono essere distribuiti in modo regolare sul perimetro e collegati con il dispersore ad anello.
Se devono essere collegati dei dispersori supplementari al dispersore di fondazione, è necessario prestare attenzione al materiale dei dispersori e all’allacciamento al dispersore di fondazione. Dovrebbe essere utilizzato preferibilmente acciaio inossidabile, per esempio AISI/ASTM 316 Ti (si veda il capitolo 5.5.2, Figura 5.5.2.1).
