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Come funziona un parafulmine?

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Come funziona un parafulmine?

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Il parafulmine è un dispositivo progettato per proteggere edifici e altre strutture dagli effetti distruttivi dei fulmini. Il suo funzionamento si basa sui principi fisici dell'elettricità e sul comportamento del campo elettrico intorno a strutture alte.

Tutti sanno cos'è un parafulmine e la sua funzione come dispositivo di protezione dai fulmini. È anche l'elemento principale dei sistemi di protezione dai fulmini che aiutano a proteggere le strutture dagli effetti distruttivi di questo fenomeno atmosferico. Tuttavia, pur riconoscendone l'importanza, sappiamo come funziona un parafulmine?

Come funziona un parafulmine?

Per svolgere la sua funzione, il parafulmine deve essere sempre installato sopra il punto più alto dell'edificio o della struttura da proteggere, catturando e incanalando in modo sicuro la scarica del fulmine verso terra.

Per poter catturare questa scarica, i parafulmini sono dotati di una punta e di un corpo metallico. Entrambi gli elementi sono collegati tramite una rete conduttiva a un sistema di messa a terra a bassa impedenza (meno di 10 Ω), dove l'energia del fulmine viene dissipata in modo sicuro.

Durante un temporale, si genera un'alta tensione tra la nuvola e il suolo a causa dell'abbondanza di cariche elettriche alla base della nuvola e sul terreno. Questa tensione è l'innesco della discesa del fulmine. Il campo elettrico E (kV/m) estremamente elevato in quest'area provoca una circolazione di cariche elettriche di segno opposto verso l'alto attraverso il corpo del parafulmine, creando un tracciante verso l'alto. Queste cariche si incontreranno e si ricombineranno con la scarica verso il basso, catturandola e scaricandola a terra.

Pertanto, l'attrazione del fulmine da parte del parafulmine si basa su:

Concentrazione del campo elettrico: La punta affilata del parafulmine concentra il campo elettrico sulla sua punta, creando un'area con un potenziale elettrico più elevato rispetto alle aree circostanti.

La ionizzazione dell'aria: La punta del parafulmine ionizza l'aria circostante, creando un canale conduttivo per la scarica del fulmine. L'aria ionizzata ha una resistenza elettrica più bassa e facilita il flusso di corrente elettrica.

Quali tipi di parafulmini esistono?

1. Aste di Franklin e conduttori a rete. I sistemi di captazione a picco e a griglia funzionano distribuendo e dissipando la corrente di scarica del fulmine attraverso una rete di conduttori. Le sezioni e i materiali utilizzati devono essere conformi alle specifiche stabilite dalle norme pertinenti (serie IEC/EN 62305 e serie IEC/EN 62561).

2. Terminali d'aria Early Streamer Emission (ESE). L'aerostazione Early Streamer Emission (ESE) è un tipo di parafulmine il cui funzionamento si basa sulle caratteristiche elettriche della formazione del fulmine. Il fulmine inizia con un tracciante verso il basso che può propagarsi in qualsiasi direzione. Quando questo tracciante si avvicina agli oggetti a terra, ognuno di essi può essere colpito. I parafulmini con dispositivo di accensione si distinguono per l'emissione di un tracciante continuo verso l'alto prima di qualsiasi altro oggetto nel loro raggio di protezione. Lo scaricatore deve essere il punto di impatto controllato della scarica, fornendo alla corrente di fulmine un percorso verso terra senza danneggiare la struttura. I principali standard che regolano questi sistemi di protezione contro i fulmini sono UNE 21186, NFC 17-102 e NP 4426.

Il raggio di protezione di un parafulmine ESE dipende dal suo tempo di avanzamento, dal livello di protezione della struttura che protegge e dalla sua altezza rispetto al punto da proteggere. Secondo gli standard, il tempo di anticipo più lungo che può essere applicato è di 60 microsecondi. I parafulmini con questo tempo possono proteggere più di 100 metri, anche se ciò dipende sempre dal livello di protezione e dall'altezza.

Come funziona un parafulmine? - Sistema di protezione completo

Nella spiegazione del funzionamento di un parafulmine, dobbiamo considerare che da solo il parafulmine non protegge una struttura. Per funzionare correttamente, oltre a un progetto realizzato da esperti, un sistema di protezione dai fulmini (LPS) deve includere i seguenti elementi:

Sistema parafulmine (parafulmine con dispositivo di adescamento (PDC) o a punto singolo).

Conduttori di calata

Sistema di messa a terra

Protezione dalle sovratensioni

Altre misure per minimizzare gli effetti distruttivi dei fulmini (collegamento equipotenziale, schermatura, ecc.).

Come sapere se è necessario installare un parafulmine

Dopo aver conosciuto il funzionamento di un parafulmine, se avete dubbi sull'opportunità di installarne uno, Aplicaciones Tecnológicas S.A. può effettuare uno studio basato sulle norme e sulle vostre esigenze specifiche. Potete contattare i nostri tecnici cliccando qui.

Se lo desiderate, potete anche partecipare a uno dei nostri corsi di formazione online gratuiti sulla protezione dai fulmini nella nostra pagina webinar.