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A ll’inizio di quest’anno è terminato uncomplesso lavoro normativo, iniziato nel2001 in sede IEC, che ha portato alla rior-

ganizzazione ed al sostanziale allineamento(1), alivello internazionale, delle Norme riguardanti laprotezione contro i fulmini.Per quanto riguarda l’Italia, il processo di recepi-mento si è concluso nel mese di aprile, con la pub-blicazione della serie di Norme CEI EN 62305-1/4.Il nuovo corpo normativo sulla protezione con-tro i fulmini è articolato in 5 parti (figura 1):❚ la prima parte (IEC 62305-1) illustra i principi

generali che sono alla base della protezionecontro i fulmini;

❚ la seconda (IEC 62305-2) descrive la proce-dura di valutazione del rischio che permette dideterminare la necessità o meno di misure diprotezione;

❚ la terza parte (IEC 62305-3) fornisce le pre-scrizioni per la protezione delle strutture e del-le persone, illustrando le misure che devonoessere adottate per limitare i danni materialied alle persone;

È stata pubblicata in Italia la nuova Norma sulla protezionecontro i fulmini CEI EN 62305, che recepisce la corrispondenteNorma internazionale IEC (e CENELEC): articolata in 5 parti,andrà a sostituire le Norme CEI 81-1, 81-4 e la GuidaCEI 81-8. La Norma entrerà in vigore in giugno.Questo è il primo di una serie di articoli che presenterài punti salienti della nuova Norma e ne approfondirà le novità

PROTEZIONE CONTROI FULMINI: LE NUOVENORME DELLA SERIE 62305di Angelo Baggini, Franco Bua

H Figura 1: Schema del nuovo corpo normativo relativoalla protezione contro i fulmini

❚ la quarta (IEC 62305-4) fornisce, invece, le pre-scrizioni per la protezione degli impianti elet-trici ed elettronici all’interno delle strutture;

❚ la quinta parte (IEC 62305-5), infine, descrivele misure di protezione atte a ridurre i dannimateriali ed i guasti dei servizi entranti nellestrutture(2).

I motivi principali che hanno portato a questoriordino sono stati la necessità di superare alcu-ne zone d’ombra della precedente Norma IEC1024(3), la volontà di avere un approccio più or-ganico alla materia, di ampliare il campo d’ap-plicazione che comprendesse non più solo lestrutture, ma anche i servizi e, soprattutto, di sod-disfare la domanda di protezione derivante dal-la crescente diffusione dei componenti elettricied elettronici, sempre più critici nel contesto deiprocessi produttivi e sempre più sensibili.L’aspetto più importante è costituito dalla per-fetta aderenza della struttura normativa con loschema tipico della gestione del rischio descrit-to dalla Guida ISO/IEC 73 [2] (figura 2). Se, in-fatti, la Norma è divisa materialmente in 5 parti,da un punto di visto logico la struttura della Nor-ma CEI EN 62305 ricalca(4) la sequenza logicadelle due fasi fondamentali del processo di ge-stione del rischio (risk management): valutazio-ne(5) e trattamento.La valutazione del rischio comprende due fasi di-stinte. La prima è la fase di analisi, nella qualesi identificano tutti i rischi possibili e di ciascunose ne determina una stima in termini di proba-bilità dell’evento e di possibili conseguenze. Unavolta completata l’analisi dei rischi, è necessa-rio confrontare i rischi stimati ed i criteri di rischiofissati dall’organizzazione per definire la rilevanzadei rischi e per stabilire l’accettazione o meno diogni rischio specifico; questa è la seconda fasedel processo di valutazione del rischio, detta diponderazione.Il trattamento del rischio è il processo di sele-zione e di attuazione di misure che modificanoil rischio. Questo processo ha come elementoprincipale il controllo e la mitigazione del rischio,

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❚ tubazioni, linee elettriche di potenza e di te-lecomunicazione non connesse alla struttura.

■■ STRUTTURE E IMPIANTIDI PROTEZIONE ESISTENTI

Quando nuove Norme sostituiscono le vecchie,ci si pone sempre il problema se le misure di pro-tezione realizzate secondo le prescrizioni delleNorme precedenti possano essere ritenute anco-ra idonee o debbano essere adeguate alle nuove.A questo proposito, la premessa delle nuove Nor-me afferma testualmente che le misure di prote-zione secondo le precedenti Norme 81-1 e 81-4 e la Guida 81-8 sono in genere ritenute egual-mente idonee(7).La precisazione “in genere”, che rende la fraseapparentemente vaga e di difficile interpretazio-ne, è, in realtà, giustificata dal fatto che, poco piùavanti, si precisa che tale presunzione non valeper le strutture per le quali sono verificate con-temporaneamente le seguenti condizioni:❚ le strutture appartengono alle seguenti cate-

gorie: strutture con rischio di esplosione, ospe-dali, strutture per le quali un guasto degli im-pianti interni può provocare un pericolo im-mediato per la vita umana;

❚ in queste strutture non è installato un impian-to di protezione contro i fulmini (LPS).

In questi casi, le nuove Norme prescrivono, in-fatti, di verificare l’idoneità delle misure di pro-tezione secondo le nuove prescrizioni. Da un pun-to di vista operativo, questo significa fare la valu-tazione del rischio secondo la nuova proceduraed eventualmente progettare un LPS od un LPMS.In conclusione, le nuove Norme non sono re-troattive (gli impianti realizzati sono consideratiequivalenti ai fini della sicurezza) ad eccezionedi determinate categorie di strutture sprovviste diLPS (ospedali, strutture con rischio di esplosio-ne e strutture per le quali un guasto degli impiantiinterni può provocare un pericolo immediato perla vita umana).

■■ NORMA CEI EN 62305-1:PRINCIPI GENERALI

È la prima e la più generale delle 4 Norme pub-blicate, ma per certi versi è la più importante, in

H Figura 2:Schemadel processodi gestionedel rischio

ma, in linea di principio, si può estendere fino acomprenderne, per esempio, l’eliminazione, iltrasferimento ed il finanziamento.La nuova Norma CEI EN 62305 affronta la ge-stione del rischio fulminazione esattamente inquesto modo; la parte 2 fornisce la procedura perla valutazione del rischio, mentre le parti 3, 4 e5 danno le indicazioni per il trattamento (misu-re di protezione) contro i danni alle strutture, per-sone, impianti interni e servizi.

■■ TERMINI E CAMPO DI APPLICAZIONELe Norme CEI EN 62305-1/4 sono state pubbli-cate ad aprile, entreranno in vigore a partire dagiugno di quest’anno ed andranno a sostituire iseguenti documenti normativi:❚ Norma CEI 81-1: Protezione delle strutture

contro i fulmini. III Edizione;❚ Norma CEI 81-4: Protezione delle strutture

contro i fulmini. Valutazione del rischio do-vuto al fulmine. I Edizione;

❚ Guida CEI 81-8: Guida d’applicazione all’uti-lizzo di limitatori di sovratensione sugli impiantiutilizzatori di bassa tensione. I Edizione.

La sostituzione riguarda, chiaramente, anche tut-te le relative varianti.Le Norme si applicano:❚ alle nuove realizzazioni di misure di prote-

zione;❚ alla trasformazione radicale di misure di pro-

tezione esistenti.Partendo dal presupposto che eseguire la valu-tazione del rischio è sempre un obbligo, questosignifica che le nuove Norme trovano applica-zione per tutte le nuove strutture e nel caso di tra-sformazioni radicali di strutture esistenti. Il ter-mine radicale deve essere inteso nel senso che lemodifiche apportate inficiano le ipotesi alla ba-se della valutazione del rischio precedente.Per garantire il completamento degli impianti diprotezione in corso d’esecuzione è previsto unperiodo di validità contemporanea tra le nuove ele vecchie Norme, periodo che terminerà il 1°febbraio 2007.Dalla formulazione della premessa(6) si ritiene,però, che l’estensione della validità delle vecchieNorme valga solo per la Norma 81-1 e per la Gui-da 81-8 e non si applichi alla Norma CEI 81-4.In altri termini, se può essere lecito realizzare unimpianto di protezione (LPS) secondo le prescri-zioni della “vecchia” Norma CEI 81-1 fino a feb-braio 2007, è consigliabile effettuare la valuta-zione del rischio con la “nuova” Norma CEI EN62305-2 da subito, senza aspettare la scadenzadel periodo di validità contemporanea.Per quanto riguarda il campo d’applicazione, nonci sono grosse differenze tra vecchie e nuove Nor-me, in quanto lo scopo del TC81 non è cambia-to sostanzialmente negli ultimi anni. La serie CEIEN 62305 si applica a tutte le strutture ed ai ser-vizi entranti, ad eccezione dei casi seguenti:❚ sistemi ferroviari;❚ veicoli, navi, aerei ed installazioni offshore;❚ tubazioni sotterranee ad alta pressione;

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quanto illustra i principi generali che sono allabase della protezione contro il fulmine.La Norma CEI EN 62305-1 è abbastanza agile (23pagine) ed è completata da 4 allegati informati-vi che approfondiscono gli aspetti legati ai para-metri della corrente di fulmine (Allegato A), alleforme d’onda delle correnti di fulmine per scopidi ricerca (Allegato B), alla simulazione delle cor-renti di fulmine per le prove (Allegato C), ai pa-rametri di prova per la simulazione degli effettidel fulmine sui componenti dell’LPS (Allegato D)ed agli impulsi causati dal fulmine nei diversi pun-ti dell’installazione (Allegato E).Uno dei principali aspetti innovativi introdottidalla Norma CEI EN 62305-1 è costituto dalla de-finizione esplicita del meccanismo di azione delfulmine in termini di relazione causa/effetto trafulmine inteso come sorgente di danno e danniconseguenti e tra danno e perdite relative.La Norma definisce:❚ 4 sorgenti di danno (fulmine sulla struttura, ful-

mine vicino alla struttura, fulmine sui servizientranti nella struttura, fulmine in prossimitàdei servizi entranti nella struttura);

❚ 3 tipi di danno dovuti al fulmine (danni ad es-seri viventi dovuti a tensioni di passo e di con-tatto, danni materiali, guasti agli impianti do-vuti al LEMP);

❚ 4 tipi di perdite (perdita di vite umane, perdi-ta di servizio pubblico, perdita di patrimonioculturale insostituibile, perdita economica).

In sostanza, la Norma prefigura queste relazioni:un fulmine può agire in modo pericoloso in 4 mo-di diversi, ciascun modo può provocare 3 tipi didanno differenti ed a ciascun danno possono cor-rispondere perdite di natura diversa.Ovviamente il tutto è declinato in termini pro-babilistici; rischio continua, infatti, ad essere lacombinazione delle probabilità di un evento edelle sue conseguenze ed è definito come il va-lore della probabile perdita annua (persone e co-se) dovuta al fulmine.Altro aspetto innovativo e sostanziale è l’introdu-zione del concetto di protezione ideale alla qualetutte le misure di protezione tendono, la defini-zione dei livelli di protezione contro il fulmine (LPL)e delle zone di protezione contro il fulmine (LPZ).

■■ NORMA CEI EN 62305-2:VALUTAZIONE DEL RISCHIO

La Norma CEI EN 62305-2 fornisce la procedu-ra per la valutazione del rischio dovuto al fulmi-ne. Una volta stabilito il limite massimo per ilrischio tollerabile, la procedura fornisce gli ele-menti per la scelta delle misure di protezione piùappropriate da adottare, al fine di ridurre il rischioal limite tollerabile o a valori inferiori.Anche in questo caso, la Norma è composta diuna prima parte prescrittiva (34 pagine) e di unaserie di allegati che illustrano come calcolare ilnumero annuo di eventi pericolosi, le probabilitàdi danno e l’ammontare delle perdite sia nel ca-

H Figura 3:Diagrammadi flussodell’applicazionedelle nuoveNorme allestrutture esistenti

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so di una struttura, sia nel caso di un servizio (Al-legati A-G), e che forniscono esempi svolti di va-lutazione del rischio relativi a varie tipologie diedificio (Allegato H).Le novità contenute nella Norma CEI EN 62305-2sono varie; le principali sono sintetizzate di seguito.Scompare la procedura semplificata; tutte le valu-tazioni del rischio dovranno, quindi, essere con-dotte secondo la procedura illustrata dalla Norma.A differenza di quanto accadeva in precedenza,è però possibile suddividere la struttura in zoneai fini della valutazione del rischio; il rischio re-lativo alla struttura sarà la somma dei rischi par-ziali relativi alle singole zone. Questo dovrebbepermettere una maggiore flessibilità nella con-duzione della valutazione e, soprattutto, nellascelta delle misure di protezione.Per quanto riguarda le componenti di rischio, lanuova Norma ne aggiunge 3 che prima non era-no considerate, legate alle perdite di vite umane,relative a danni materiali e relative al guasto diun impianto per la fulminazione di un servizio.Altra novità importante è che i valori delle perdi-

te sono definiti dal progettista che può, ovviamente,rifarsi ai valori indicativi forniti dalla Norma, manel momento in cui li recepisce li fa propri in tut-to e per tutto sotto la propria responsabilità.Sempre in termini generali, la Norma CEI EN62305-2 fornisce un criterio per determinare la con-venienza o meno di adottare misure di protezionenel caso di perdite economiche, a differenza diquanto faceva la precedente Norma CEI 81-4.Infine, con riferimento alle misure di protezione,si segnala che la nuova Norma stabilisce, di fat-to, che le misure di protezione per gli impiantiinterni sono inefficaci se non si prevede un LPS.

■■ NORMA CEI EN 62305-3:DANNO MATERIALE ALLE STRUTTUREE PERICOLO PER LE PERSONE

La Norma CEI EN 62305-3 definisce i requisitiper la protezione di una struttura contro i dannimateriali per mezzo di un impianto di protezio-ne (LPS) e per la protezione contro i danni agliesseri viventi causati dalle tensioni di contatto edi passo in prossimità dell’LPS.

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Sintesi delle Norme relative alla protezione contro i fulmini

Legenda:V = in vigoreX = abrogata

Note:(1) = solo per misure di protezione in fase di realizzazione(2) = è consigliabile condurre le nuove valutazioni del rischio secondo la procedura della CEI

EN 62305-2(3) = obbligatoria per ospedali, strutture con rischio di esplosione e strutture per le quali un

guasto degli impianti interni può provocare un pericolo immediato per la vita umana,sprovvisti di LPS

CEI 81-1 - Protezione delle strutture contro i fulmini V V(1) X

CEI 81-3 - Valori medi del numero dei fulmini a terra per annoe per chilometro quadrato dei Comuni d'Italia, in ordine alfabetico V V V

CEI 81-4 - Protezione delle strutture contro i fulmini.Valutazione del rischio dovuto al fulmine V V(2) X

CEI 81-4;V1 - Protezione delle strutture contro i fulmini.Valutazione del rischio dovuto al fulmine V V(2) X

CEI EN 50164-1 - Class. CEI 81-5 - Componenti per la protezione controi fulmini (LPC) Parte 1: Prescrizioni per i componenti di connessione V V V

CEI EN 61663-1 - Class. CEI 81-6 - Protezione delle strutture contro i fulmini - Linee di telecomunicazione Parte 1: Installazioni in fibra ottica V V V

CEI R0BT-003 - Class. CEI 81-7 - Prescrizioni relative alla resistibilitàper le apparecchiature che hanno un terminale per telecomunicazioni V V V

CEI 81-8 - Guida d'applicazione all'utilizzo di limitatori di sovratensionisugli impianti elettrici utilizzatori di bassa tensione V V(1) X

CEI EN 61663-2 - Class. CEI 81-9 - Protezione delle strutture contro i fulmini - Linee di telecomunicazione. Parte 2: Linee in conduttori metallici V V V

CEI EN 62305-1 - Class. CEI 81-10/1 - Protezione contro i fulmini.Parte 1: Principi generali – V(3) V

CEI EN 62305-2 - Class. CEI 81-10/2 - Protezione contro i fulminiParte 2: Valutazione del rischio – V(3) V

CEI EN 62305-3 - Class. CEI 81-10/3 - Protezione contro i fulminiParte 3: Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone – V(3) V

CEI EN 62305-4 - Class. CEI 81-10/4 - Protezione contro i fulminiParte 4: Impianti elettrici ed elettronici nelle strutture – V(3) V

Norma It. CEI CLC/TR 50469 - Class. CEI 81-11 - Impianti di protezionecontro i fulmini. Segni grafici V V V

Fino

al 3

1/05

/200

6

Dal

01/

06/2

006

al 3

1/01

/200

7

Dal

01/

02/2

007

Questo articolo è stato preparato nell’ambito delprogetto LPQI (www.lpqi.org). Il Progetto è stato co-finanziato dalla Commissione Europea e dall’In-ternational Copper Association Ltd.Gli autori precisano però che il contenuto del pre-sente articolo non riflette necessariamente la posizionedella Commissione Europea e/o non implica alcunaresponsabilità da parte della Commissione Europea.

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La Norma fornisce gli elementi per scegliere e di-mensionare il sistema di captatori, di calate e didispersori che costituiscono l’LPS. La Norma for-nisce anche prescrizioni relativamente alla ma-nutenzione dell’impianto.Non ci sono sostanziali novità rispetto alla pre-cedente Norma CEI 81-1, fatta eccezione per al-cune prescrizioni specifiche relative alle distan-ze fra le calate, alle dimensioni ed alle caratteri-stiche dei dispersori.La Norma CEI EN 62305-3 è completata da 2 Al-legati normativi relativi al posizionamento deicaptatori (Allegato A) ed al calcolo della minimasezione dello schermo dei cavi entranti al fine dievitare scariche pericolose (Allegato B) e due Al-legati informativi che forniscono informazionidettagliate sulla modalità di calcolo della ripar-tizione della corrente di fulmine tra le calate esulla realizzazione di LPS in zone con pericolod’esplosione, nonché una serie di utili partico-lari costruttivi.

■■ NORMA CEI EN 62305-4:IMPIANTI ELETTRICIED ELETTRONICI NELLE STRUTTURE

La Norma CEI EN 62305-4 tratta le misure di pro-tezione atte a ridurre il rischio di guasti perma-nenti negli impianti elettrici ed elettronici all’in-terno di strutture. I guasti permanenti agli impiantielettici ed elettronici possono essere causati dal-l’impulso elettromagnetico connesso al fulmine(LEMP) tramite:❚ gli impulsi condotti ed irradiati trasmessi agli

apparati attraverso i conduttori;❚ gli effetti del campo elettromagnetico irradia-

to direttamente sull’apparato stesso.La Norma fornisce informazioni sul progetto, l’in-stallazione, l’ispezione, la manutenzione e la ve-rifica del sistema di misure di protezione controil LEMP (LPMS) per gli impianti elettrici ed elet-tronici nelle strutture, al fine di ridurre il rischiodi danni permanenti dovuti all’impulso elettro-magnetico associato al fulmine.La Norma non riguarda la protezione contro leinterferenze elettromagnetiche dovute al fulmi-ne, che possono causare malfunzionamenti de-gli impianti elettronici, anche se le informazionicontenute nell’Allegato A possono essere utiliz-zate per valutare queste interferenze. Per la pro-tezione contro le interferenze elettromagnetiche,la Norma rimanda alla Norma IEC 60364-4-44ed alle Norme della serie IEC 61000.Le principali novità sono costituite dal fatto chela Norma estende l’obbligo di protezione degliimpianti interni contro le sovratensioni anche agliimpianti TLC, introduce il concetto di sistema diSPD e ne fornisce i criteri di dimensionamentoe realizzazione e dà indicazioni in merito al di-mensionamento ed all’installazione di schermiper quelle apparecchiature che non sono confor-mi alle prescrizioni della normativa EMC.La Norma è completata da 3 Allegati informativi(Valutazione dell’ambiente elettromagnetico inuna LPZ, Installazione di un sistema di protezio-

ne contro il LEMP per impianti elettronici nellestrutture esistenti, Coordinamento degli SPD) eda 1 Allegato normativo (Scelta ed installazionedi un sistema di SPD).

■■ NOTE1) È interessante riportare il dato fornito dall’IEC secon-do il quale, nel mondo, esistono più di 100 tra Normetecniche e regolamenti nazionali che riguardano laprotezione contro i fulmini[1].

2) Quest’ultima parte è ancora in fase di preparazione.

3) IEC 1024-1. Protection of structures against light-ning. Part 1: General principles. (1990).

4) La perfetta sovrapponibilità riguarda in realtà le partidalla 2 alla 5; la prima parte è, infatti, di carattere intro-duttivo, generale.

5) Il termine valutazione deve essere inteso, infatti,come traduzione del termine assessment.

6) Cfr. [3], pagina V: [...] Questo periodo di contem-poranea validità ha lo scopo di consentire la realiz-zazione delle misure di protezione in corso di esecu-zione [...].

7) Questa precisazione è contenuta in tutte e quattrole parti pubblicate, nella premessa nazionale.

■■ BIBLIOGRAFIA[1] http://www.iec.ch

[2] Guida ISO/IEC 73:2001: Risk Management -Vocabulary - Guidelines for use in standards.

[3] Norma CEI-EN 62305-1: Protezione contro i ful-mini. Principi generali. I Edizione.

[4] Norma CEI-EN 62305-2: Protezione contro i ful-mini. Valutazione del rischio. I Edizione.

[5] Norma CEI-EN 62305-3: Protezione contro i ful-mini. Danno materiale alle strutture e pericolo per lepersone. I Edizione.

[6] Norma CEI-EN 62305-4: Protezione contro i ful-mini. Impianti elettrici ed elettronici nelle strutture. IEdizione.

■■ AUTORIdott. ing. Angelo BagginiFacoltà di Ingegneria - Università degli Studi di BergamoDalmine (Bergamo)

dott. ing. Franco BuaECDEngineering Consulting and DesignMilano - Pavia