Messa a terra e parafulmine

Autore testo e disegno: Manuela Ena

Secondo le norme Uni l'impianto di messa a terra è l'insieme degli elementi tecnici del sistema edilizio aventi funzione di collegare ad un conduttore posto a potenziale nullo determinati punti elettricamente definiti. Per il fatto che il corpo umano è un buon conduttore di corrente gli impianti elettrici hanno bisogno di un impianto di messa a terra. Questo impianto ha il compito di trasmettere (scaricare) al suolo l'energia elettrica eventualmente presente su parti metalliche di apparecchi elettrici.
Le norme CEI prevedono che l'impianto di messa a terra sia costituito da:
- dispersori di terra;
- conduttore di terra;
- collettore di terra
- conduttori di protezione principale;
- conduttori di protezione;
- conduttori equipotenziali.
Ogni impianto elettrico deve prevedere il circuito di messa a terra, opportunamente dimensionato in funzione dei carichi previsti e almeno un nodo collettore a cui vengono collegati i vari conduttori di protezione; questo deve essere dotato di un dispositivo di apertura che permetta l'accesso per le misure di resistenza di terra del dispersore.
La rete di terra è costituita da un circuito di terra che si collega ai dispersori immessi nel terreno. I dispersori sono sistemati distanziati fra loro in quanto la eccessiva vicinanza ne diminuisce l'efficienza. I dispersori verticali (pali o picchetti) devono essere posti alla distanza superiore o uguale alla somma delle loro lunghezze (d=2H). Essi devono essere conficcati in terreno vegetale, lontano da scarichi di prodotti industriali o chimici.
L'umidità aumenta la conducibilità del terreno, se il terreno è molto resistivo, cioè ha una resistività specifica molto elevata, si migliora con l'aggiunta di terreno vegetale, argilla, grafite, o usando speciali gel insolubili ed igroscopici.
I dispersori orizzontali (conduttori, piastre, graticci, ecc.) vengono interrati alla profondità di 0,50-0,80 m mentre quelli che sono immersi in corpi idrici (fiumi, mari, laghi) devono essere posati alla profondità di 5 m.
I dispersori orizzontali devono essere abbastanza estesi affinché l'area sia protetta in modo uniforme.
I conduttori nudi si chiudono ad anello intorno al fabbricato e spesso si collegano i lati maggiori dell'anello creando una disposizione a rete-magliata.
All'anello che collega tutti i dispersori devono essere collegate tutte le masse metalliche (dispersori naturali o di fatto) esistenti nel sottosuolo: tubazioni, armature metalliche di fondazione, ecc. Anche i dispersori esterni (rete idrica urbana interrata) possono essere utilizzati purché ci sia l'autorizzazione dell'Ente fornitore e siano superate le zone isolate (giunti) mediante ponticelli metallici.
I materiali usati per i dispersori sono:
- l'acciaio zincato a caldo (la zincatura ostacola la corrosione dell'acciaio);
- il rame, materiale che comportandosi da catodo rispetto agli altri metalli, non si corrode, anzi aggredisce i metalli di altri manufatti che si comportano da anodo e per evitare questa aggressione si usa spesso il rame rivestito di stagno.

Il circuito di terra è formato dal conduttore di protezione (PE) che si divide in:
- derivazioni (PE) da tutte le prese, le carcasse metalliche suscettibili di entrare in contatto con conduttori in tensione;
- montanti (PE) colleganti tutte le derivazioni e costituenti il collettore principale;
conduttori equipotenziali che collegano tutte le varie tubazioni metalliche dei bagni, cucine, servizi, ecc. al conduttore PE (derivazioni o montante PE) ed i conduttori equipotenziali al conduttore di terra che, a sua volta, si inserisce nell'anello di terra.
I conduttori di protezione PE hanno generalmente le seguenti sezioni:
se la sezione del conduttore di fase va da 0 a 16 mmq la sezione conduttore PE è = sezione conduttore di fase;
se la sezione del conduttore di fase è > di 16 mmq e se la sezione del conduttore di fase è > di 35 mmq la sezione del conduttore PE è = 1/2 sezione conduttore di fase.
Il conduttore di terra segue la massima dimensione di quello di PE con un minimo di 16mmq se è in rame o in acciaio protetto da bagno di zinco.
 
L'impianto di parafulmine è 'l'insieme degli elementi aventi funzione di proteggere gli utenti ed il sistema edilizio da scariche atmosferiche'.
L'impianto di parafulmine è un particolare impianto di messa a terra che è obbligatorio in certe industrie che trattano materiali pericolosi ed in edifici adibiti a particolari attività.
Un impianto di parafulmine è generalmente costituito da due parti:
- impianto base, composto da elementi di captazione, elementi di discesa, o calate, ed elementi di dispersione, destinato alla protezione contro le folgorazioni dirette;
- impianto integrativo, destinato alla protezione contro le folgorazioni indirette, costituito da connessioni metalliche, limitatori di tensione ecc. atti a contrastare gli effetti dovuti al passaggio della corrente di fulmine nell'impianto di protezione o nelle masse e nelle strutture a esso adiacenti.
A seconda del tipo di organo di captazione, questi impianti si possono classificare in:
- impianti ad aste verticali, se l'organo di captazione è costituito da una o più aste metalliche rigide;
- impianti a fune, se l'organo di captazione è costituito da una o più funi metalliche tese tra supporti;
- impianti a maglia, se l'organo di captazione è costituito da una rete di conduttori che formano maglie di opportune dimensioni (gabbia di Faraday).
La gabbia di Faraday è costituita da maglie di captazione poste sulla copertura dell'edificio e sulla facciata (realizzate in genere con nastro di acciaio zincato a caldo o di rame), sostenute da appositi supporti e da collegamenti verticali che vengono collegati ad un collettore interrato che realizza un anello di dispersione perimetrale dell'edificio.
I collegamenti verticali all'anello di dispersione di terra possono essere costituiti dai ferri di armatura dei pilastri (nel caso di struttura in c.a.), o dei pilastri stessi (se la struttura è in travi di acciaio) se opportunamente saldati tra loro al fine di garantire la continuità elettrica.
 
Bibliografia:
Bruno Zevi (a cura di), Il nuovo Manuale dell'architetto, Mancosu Editore, Roma, 1996.
C. Amerio, G. Sillitti, Elementi di impianti tecnici, Ed. Societ, Torino, 1995.
Vito Giorgio Colaianni, Impianti tecnici dell'edilizia, Ed. Francoangeli, Milano, 2000.
 
Fonte disegno
Bruno Zevi (a cura di), Il nuovo Manuale dell'architetto, Mancosu Editore, Roma, 1996.

IMPIANTO DI SICUREZZA MESSA A TERRA E PARAFULMINE

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