CEI 81-10-2 en 62305-2 - Protezione Contro Fulmini - Valutazione Del Rischio - 2006

Copia concessa a CORVINO ALFREDO in data 09/05/2006 da CEI-Comitato Elettrotecnico Italiano

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CEI COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO

AEIT FEDERAZIONE ITALIANA DI ELETTROTECNICA, ELETTRONICA, AUTOMAZIONE, INFORMATICA E TELECOMUNICAZIONI

CNR CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE

N O R M A I T A L I A N A C E I

Norma Italiana

CEI EN 62305-2

La seguente Norma è identica a: EN 62305-2:2006-02

Data Pubblicazione Edizione

2006-04 Prima

Classificazione Fascicolo

81-10/2 8227

Titolo

Protezione contro i fulmini

Parte 2: Valutazione del rischio

Title

Protection against lightning Part 2: Risk management

IMPIANTI E SICUREZZA DI ESERCIZIO


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© CEI - Milano 2006. Riproduzione vietata T u t t i i d i r i t t i s o n o r i s e r va t i . Ne s s u n a p a r t e d e l p re se n t e Do c u m en t o p u ò e s s e re r i p ro d o t t a o d i f f u s a c on u n m e zzo qu a l s i a s i s e n z a i l c o n s e n s o s c r i t t o d e l C E I . L e N o rm e C E I s o n o re v i s i o n a t e , qu a n d o n e c e s s a r i o , c o n la p u bb l i c a z i o n e s i a d i n u o ve e d i z i o n i s i a d i va r i a n t i . È i m p o r t a n t e p e r t a n t o ch e g l i u t e n t i d e l l e s t e s s e s i a c c e r t i n o d i e s s e r e i n p o s s e s s o d e l l ’ u l t i m a e d i z i o n e o va r i a n t e .

SOMMARIO

La serie di Norme CEI EN 62305 è composta dalle seguenti quattro parti: CEI EN 62305-1 "Protezione contro i fulmini. Principi generali" CEI EN 62305-2 "Protezione contro i fulmini. Valutazione del rischio" CEI EN 62305-3 "Protezione contro i fulmini. Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone" CEI EN 62305-4 "Protezione contro i fulmini. Impianti elettrici ed elettronici nelle strutture" Questa parte 2 della Norma CEI EN 62305 è applicabile alla valutazione del rischio dovuto a fulmini a terra in una struttura o in un servizio. Lo scopo di questa parte della Norma IEC 62305 è di fornire la procedura per la determinazione di detto rischio. Una volta che sia stato stabilito un limite superiore per il rischio tollerabile, questa procedura permette la scelta di appropriate misure di protezione da adottare per ridurre il rischio al limite tollerabile o a valori inferiori.

DESCRITTORI / DESCRIPTORS

Fulmini - Ligthning; Valutazione del rischio - Risk assessment

COLLEGAMENTI/RELAZIONI TRA DOCUMENTI

Nazionali(SOC) 81-1:1998-12; 81-4:1996-12; 81-8:2002-12, che rimangono in vigore contemporaneamente alla serie CEI EN 62305, non oltre il 1° febbraio 2007.

Europei (IDT) EN 62305-2:2006-02 Internazionali (IDT) IEC 62305-2:2006-01

Legislativi

Legenda (SOC) - La Norma in oggetto sostituisce completamente le Norme indicate dopo il riferimento (SOC) (IDT) - La Norma in oggetto è identica alle Norme indicate dopo il riferimento (IDT)

INFORMAZIONI EDITORIALI

Norma Italiana CEI EN 62305-2 Pubblicazioni Norma Tecnica Carattere Doc.

Stato Edizione In vigore Data Validità 2006-6-1 Ambito Validità Internazionale

In data

In data

Varianti Nessuna

Ed. Prec. Fasc. Nessuna

Comitato Tecnico CT 81-Protezione contro i fulmini

Approvata da Presidente del CEI In data 2006-3-24

CENELEC 2006-2-1

Sottoposta a inchiesta pubblica come Documento originale Chiusura in data 2005-10-21

Gruppo Abb. 2 Sezioni Abb. A

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I Comitati Nazionali membri del CENELEC sono tenuti, in accordo col regolamento interno del CEN/CENELEC, ad adottare questa Norma Europea, senza alcuna modifica, come Norma Nazionale. Gli elenchi aggiornati e i relativi riferimenti di tali Norme Nazionali possono essere ottenuti rivolgendosi al Segretariato Centrale del CENELEC o agli uffici di qualsiasi Comitato Nazionale membro. La presente Norma Europea esiste in tre versioni ufficiali (inglese, francese, tedesco).Una traduzione effettuata da un altro Paese membro, sotto la sua responsabilità, nella sua lingua nazionale e notificata al CENELEC, ha la medesima validità. I membri del CENELEC sono i Comitati Elettrotecnici Nazionali dei seguenti Paesi: Austria, Belgio, Cipro, Danimarca, Estonia, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Irlanda, Islanda, Italia, Lettonia, Lituania, Lussemburgo, Malta, Norvegia, Olanda, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Slovacchia, Slovenia, Spagna, Svezia, Svizzera e Ungheria.

I diritti di riproduzione di questa Norma Europea sono riservati esclusivamente ai membri nazionali del CENELEC.

CENELEC members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European Standard the status of a National Standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references concerning such National Standards may be obtained on application to the Central Secretariat or to any CENELEC member. This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language and notified to the CENELEC Central Secretariat has the same status as the official versions. CENELEC members are the national electrotechnical committees of: Austria, Belgium, Cipre, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuanian, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom.

© CENELEC Copyright reserved to all CENELEC members.

C E N E L E CComitato Europeo di Normalizzazione Elettrotecnica Secrétariat Central Comité Européen deNormalisation Electrotechique

European Committee for Electrotechnical Standardization Rue de Strassart 35, B – 1050 Bruxelles EuropäiKomitee für Elektrotechnische Normung

EN 62305-2

Protezione contro i fulmini


Protection against lightning

Part 2: Risk management

Protection contre la foudre

Partie 2: Evaluation du risque

Blitzschutz

Teil 2: Risiko-Management


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FOREWORD

The text of document 81/263/FDIS, future edition 1 of IEC 62305-2, prepared by IEC TC 81, Lightning protection, was submitted to the IEC-CENELEC parallel vote and was approved by CENELEC as EN 62305-2 on 2006-02-01.

The following dates were fixed:

– latest date by which the EN has to be implemented at national level by publication of an identical national standard or by endorsement (dop) 2006-11-01

– latest date by which the national standards conflicting with the EN have to be withdrawn (dow) 2009-02-01

This European Standard makes reference to International Standards. Where the International Standard referred to has been endorsed as a European Standard or a home-grown European Standard exists, this European Standard shall be applied instead. Pertinent information can be found on the CENELEC web site.

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ENDORSEMENT NOTICE

The text of the International Standard IEC 62305-2:2006 was approved by CENELEC as a European Standard without any modification.


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PREFAZIONE

Il testo del documento 81/263/FDIS, futura prima edizione della IEC 62305-2, preparato dal TC 81 IEC, Lightning protection, è stato sottoposto al voto parallelo IEC-CENELEC ed è stato approvato dal CENELEC come Norma Europea EN 62305-2 in data 01-02-2006

Sono state fissate le date seguenti:

– data ultima entro la quale la EN deve essere recepita a livello nazionale mediante pubblicazione di una Norma nazionale identica o mediante adozione (dop) 01-11-2006

– data ultima entro la quale le Norme nazionali contrastanti con la EN devono essere ritirate (dow) 01-02-2009

Questa Norma Europea fa riferimento alle Norme Internazionali. Nel caso in cui la Norma Internazionale a cui si fa riferimento è stata adottata come Norma Europea o esiste una Norma di origine europea, questa Norma Europea deve essere applicata al suo posto. Informazioni in merito possono essere trovate sul sito web del CENELEC.

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AVVISO DI ADOZIONE

Il testo della Pubblicazione IEC 62305-2:2006 è stato approvato dal CENELEC come Norma Europea senza alcuna modifica.


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PREMESSA NAZIONALE

La serie di Norme CEI EN 62305/1-4 è composta dalle seguenti quattro parti:

– CEI EN 62305-1 “Protezione contro i fulmini. Principi generali”

– CEI EN 62305-2 “Protezione contro i fulmini. Valutazione del rischio”

– CEI EN 62305-3 “Protezione contro i fulmini. Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone”

– CEI EN 62305-4 “Protezione contro i fulmini. Impianti elettrici ed elettronici nelle strutture”

Questa serie di norme si applica all’esecuzione di nuove realizzazioni delle misure di protezione contro il fulmine per le strutture e i servizi ad esse connessi, nonché alle trasformazioni radicali di quelle esistenti.

La serie di Norme CEI EN 62305/1-4 sostituisce i seguenti documenti normativi:

– Norma CEI 81-1 “Protezioni delle strutture contro i fulmini”

– Norma CEI 81-4 “Protezioni delle strutture contro i fulmini. Valutazione del rischio dovuto al fulmine”

– Guida CEI 81-8 “Guida d’applicazione all’utilizzo di limitatori di sovratensione sugli impianti utilizzatori di bassa tensione”.

Le Norme CEI 81-1 e CEI 81-4, nonché la Guida CEI 81-8, rimangono in vigore contemporaneamente alla serie di Norme CEI EN 62305/1-4, ma non oltre il 1 febbraio 2007.

Questo periodo di contemporanea validità ha lo scopo di consentire la realizzazione delle misure di protezione in corso di esecuzione.

Le misure di protezione previste secondo le precedenti Norme CEI 81-1 e 81-4 e la Guida CEI 81-8 sono in genere ritenute egualmente idonee agli effetti della sicurezza.

Si precisa che, per:

le strutture con rischio di esplosione,

gli ospedali,

le altre strutture in cui guasti di impianti interni possono provocare immediato pericolo per la vita umana,

in cui non sia già stato installato un impianto di protezione contro i fulmini (LPS) realizzato in conformità alle precedenti Norme CEI 81-1, l’idoneità delle misure di protezione deve essere verificata in conformità alla presente Norma.

La presente serie di Norme CEI EN 62305/1-4 contiene in alcuni articoli specifici, delle note a fondo pagina di interpretazione da parte del Comitato italiano all’articolo della Norma Europea.


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CONTENTS

INTRODUCTION...................................................................................................................1

1 Scope ............................................................................................................................5

2 Normative references .....................................................................................................5

3 Terms, definitions, symbols and abbreviations.................................................................5

4 Explanation of terms .....................................................................................................21

4.1 Damage and loss.................................................................................................21

4.2 Risk and risk components ....................................................................................27

4.3 Composition of risk components related to a structure ..........................................29

4.4 Composition of risk components related to a service ............................................33

4.5 Factors influencing the risk components ...............................................................35

5 Risk management .........................................................................................................37

5.1 Basic procedure ..................................................................................................37

5.2 Structure to be considered for risk assessment ....................................................37

5.3 Service to be considered for risk assessment .......................................................39

5.4 Tolerable risk RT..................................................................................................39

5.5 Specific procedure to evaluate the need of protection ...........................................39

5.6 Procedure to evaluate the cost effectiveness of protection....................................41

5.7 Protection measures ............................................................................................45

5.8 Selection of protection measures .........................................................................45

6 Assessment of risk components for a structure..............................................................51

6.1 Basic equation.....................................................................................................51

6.2 Assessment of risk components due to flashes to the structure (S1) .....................51

6.3 Assessment of the risk component due to flashes near the structure (S2) .............51

6.4 Assessment of risk components due to flashes to a line connected to the structure (S3) ......................................................................................................53

6.5 Assessment of risk component due to flashes near a line connected to the structure (S4) ......................................................................................................53

6.6 Summary of risk components in a structure ..........................................................57

6.7 Partitioning of a structure in zones ZS ..................................................................57

6.8 Assessment of risk components in a structure with zones ZS ................................59

7 Assessment of risk components for a service ................................................................61

7.1 Basic equation.....................................................................................................61

7.2 Assessment of components due to flashes to the service (S3) ..............................61

7.3 Assessment of risk component due to flashes near the service (S4)......................63

7.4 Assessment of risk components due to flashes to structures to which the service is connected (S1).....................................................................................63

7.5 Summary of risk components for a service ...........................................................63

7.6 Partitioning of a service into sections SS ..............................................................65


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INDICE

INTRODUZIONE...................................................................................................................2

1 Scopo ............................................................................................................................6

2 Riferimenti normativi .......................................................................................................6

3 Termini, definizioni, simboli e abbreviazioni.....................................................................6

3.1 Termini e definizioni ..............................................................................................6

4 Spiegazione dei termini ................................................................................................22

4.1 Danno e perdita ...................................................................................................22

4.2 Rischio e componenti di rischio ............................................................................28

4.3 Composizione delle componenti di rischio relative ad una struttura .......................30

4.4 Composizione delle componenti di rischio relative ad un servizio ..........................34

4.5 Fattori che influenzano le componenti di rischio ...................................................36

5 Gestione del rischio ......................................................................................................38

5.1 Procedura di base ...............................................................................................38

5.2 Struttura da considerare per la valutazione del rischio ..........................................38

5.3 Servizi da considerare per la valutazione del rischio .............................................40

5.4 Rischio tollerabile RT............................................................................................40

5.5 Specifica procedura per valutare la necessità della protezione .............................40

5.6 Procedura per valutare la convenienza economica della protezione ......................42

5.7 Misure di protezione ............................................................................................46

5.8 Scelta delle misure di protezione .........................................................................46

6 Determinazione delle componenti di rischio per le strutture ...........................................52

6.1 Equazioni di base ................................................................................................52

6.2 Determinazione delle componenti di rischio dovute al fulmine sulla struttura (S1).....................................................................................................................52

6.3 Determinazione delle componenti di rischio dovute al fulmine in prossimità della struttura (S2)...............................................................................................52

6.4 Determinazione delle componenti di rischio dovute a fulmini sulle linee connesse alla struttura (S3) .................................................................................54

6.5 Determinazione delle componenti di rischio dovute a fulmini in prossimità delle linee connesse alla struttura (S4).................................................................54

6.6 Sintesi delle componenti di rischio per una struttura .............................................58

6.7 Suddivisione di una struttura in zone ZS ...............................................................58

6.8 Determinazione delle componenti di rischio in una struttura suddivisa in zone ZS........................................................................................................................60

7 Determinazione delle componenti di rischio per i servizi ................................................62

7.1 Equazioni di base ................................................................................................62

7.2 Determinazione delle componenti di rischio dovute al fulmine su un servizio (S3).....................................................................................................................62

7.3 Determinazione delle componenti di rischio dovute al fulmine in prossimità di un servizio (S4) ...................................................................................................64

7.4 Determinazione delle componenti di rischio dovute a fulmini sulle strutture a cui le linee sono connesse (S1) ...........................................................................64

7.5 Sintesi delle componenti di rischio per un servizio ................................................64

7.6 Suddivisione di un servizio in sezioni SS...............................................................66


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Annex A (informative) Assessment of annual number N of dangerous events ......................67

Annex B (informative) Assessment of probability PX of damage for a structure....................83

Annex C (informative) Assessment of amount of loss LX in a structure.................................95

Annex D (informative) Assessment of probability P X of damage to a service .....................105

Annex E (informative) Assessment of the amount of loss L X in a service ..........................113

Annex F (informative) Switching overvoltages...................................................................117

Annex G (informative) Evaluation of costs of loss .............................................................119

Annex H (informative) Case study for structures ...............................................................121

Annex I (informative) Case study for services – Telecommunication line ...........................173

Annex J (informative) Simplified software for risk assessment for structures.....................185

Bibliography .....................................................................................................................195


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Allegato A (informativo) Calcolo del numero annuo N di eventi pericolosi ............................68

Allegato B (informativo) Valutazione della probabilità Px di danno per una struttura .............84

Allegato C (informativo) Valutazione dell’ammontare della perdita Lx per una struttura ........96

Allegato D (informativo) Valutazione della probabilità P X di danno per un servizio.............106

Allegato E (informativo) Valutazione dell’ammontare della perdita L X per un servizio ........114

Allegato F (informativo) Sovratensioni di origine interna ...................................................118

Allegato G (informativo) Valutazione dell’ammontare delle perdite ....................................120

Allegato H (informativo) Esempi di valutazione del rischio per strutture .............................122

Allegato I (informativo) Esempio per i servizi - Linea di telecomunicazione.......................174

Allegato J (informativo) Software semplificato per la valutazione del rischio per le strutture .....................................................................................................................186

Bibliografia .......................................................................................................................196


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INTRODUCTION

Lightning flashes to earth may be hazardous to structures and to services.

The hazard to a structure can result in

– damage to the structure and to its contents,

– failure of associated electrical and electronic systems,

– injury to living beings in or close to the structure.

Consequential effects of the damage and failures may be extended to the surroundings of the structure or may involve its environment.

The hazard to services can result in

– damage to the service itself,

– failure of associated electrical and electronic equipment.

To reduce the loss due to lightning, protection measures may be required. Whether they are needed, and to what extent, should be determined by risk assessment.

The risk, defined in this standard as the probable average annual loss in a structure and in a service due to lightning flashes, depends on:

– the annual number of lightning flashes influencing the structure and the service;

– the probability of damage by one of the influencing lightning flashes;

– the mean amount of consequential loss.

Lightning flashes influencing the structure may be divided into

– flashes terminating on the structure,

– flashes terminating near the structure, direct to connected services (power, telecom-munication lines, other services) or near the services.

Lightning flashes influencing the service may be divided into

– flashes terminating on the service,

– flashes terminating near the service or direct to a structure connected to the service.

Flashes to the structure or a connected service may cause physical damage and life hazards. Flashes near the structure or service as well as flashes to the structure or service may cause failure of electrical and electronic systems due to overvoltages resulting from resistive and inductive coupling of these systems with the lightning current.

Moreover, failures caused by lightning overvoltages in users installations and in power supply lines may also generate switching type overvoltages in the installations.

NOTE 1 Malfunctioning of electrical and electronic systems is not covered by the IEC 62305 series. Reference should be made to IEC 61000-4-5 [1] (1).

NOTE 2 Information on assessment of the risk due to switching overvoltages is given in Annex F.

The number of lightning flashes influencing the structure and the services depends on the dimensions and the characteristics of the structure and of the services, on the environment characteristics of the structure and the services, as well as on lightning ground flash density in the region where the structure and the services are located.

___________

(1) Figures in square brackets refer to the bibliography.


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INTRODUZIONE

I fulmini a terra sono pericolosi per le strutture e per i servizi.

Il pericolo per la struttura può consistere in:

– danno alla struttura ed al suo contenuto,

– guasti dei relativi impianti elettrici ed elettronici,

– danno agli esseri viventi all’interno o in prossimità della struttura.

Gli effetti consequenziali dei danni e dei guasti possono estendersi ai dintorni della struttura o possono interessare l’ambiente.

Il pericolo ai servizi può consistere in:

– danni al servizio stesso,

– guasti dei relativi apparati elettrici ed elettronici.

Per ridurre la perdita dovuta al fulmine può essere necessario adottare misure di protezione. Se esse siano necessarie e quali caratteristiche debbano avere deve essere determinato attraverso la valutazione del rischio.

Il rischio, definito nella Norma CEI EN 62305 come la probabile perdita media annua dovuta al fulmine in una struttura e in un servizio, dipende da:

– il numero annuo di fulmini che interessano la struttura ed il servizio;

– la probabilità che un fulmine che interessi la struttura o il servizio provochi danno;

– l’ammontare medio della perdita conseguente.

I fulmini che interessano la struttura possono essere divisi in:

– fulmini diretti sulla struttura,

– fulmini che colpiscono in prossimità della struttura e/o in prossimità di un servizio ad essa relativo (linee di energia e di telecomunicazione, altri servizi).

I fulmini che interessano il servizio possono essere divisi in:

– fulmini diretti sul servizio,

– fulmini che colpiscono in prossimità del servizio o una struttura connessa al servizio stesso.

I fulmini che colpiscono la struttura o il relativo servizio possono causare danni materiali e pericolo per gli esseri viventi.

I fulmini che colpiscono in prossimità della struttura o del servizio ed i fulmini sulla struttura o sul servizio possono causare guasti agli impianti elettrici ed elettronici dovuti alle sovratensioni derivanti dall’accoppiamento resistivo e induttivo di questi impianti con la corrente di fulmine.

Inoltre i guasti prodotti dalle sovratensioni da fulmine nelle installazione degli utenti e nelle linee di energia possono anche generare sovratensioni di origine interna (sovratensioni di manovra) nelle installazioni.

NOTA 1 Il malfunzionamento dei impianti elettrici ed elettronici non è considerato dalla Norma CEI CEI EN 62305. Il riferimento deve essere fatto alla Norma CEI CEI EN 61000-4-5 [1](1).

NOTA 2 Informazioni relative al rischio connesso con le sovratensioni di origine interna sono riportate nell’Allegato F.

Il numero di fulmini che interessano la struttura ed il servizio dipende dalle dimensioni e dalle caratteristiche della struttura e del servizio, dalle caratteristiche ambientali della struttura ed del servizio, nonché dalla densità di fulmini al suolo della zona in cui la struttura ed il servizio sono ubicati.

———————

(1) I numeri tra parentesi quadra si riferiscono alla bibliografia.


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The probability of lightning damage depends on the structure, the services, and the lightning current characteristics; as well as on the type and efficiency of applied protection measures.

The annual mean amount of the consequential loss depends on the extent of damage and the consequential effects which may occur as result of a lightning flash.

The effect of protection measures results from the features of each protection measure and may reduce the damage probabilities or the amount of consequential loss.

The assessment of risk due to all possible effects of lightning flashes to structures and services is given in this standard, which is a revised version of IEC 61662:1995 and its Amendment 1:1996.

The decision to provide lightning protection may be taken regardless of the outcome of any risk assessment where there is a desire that there be no avoidable risk.


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La probabilità di danno da fulmine dipende dalla struttura, dal servizio, dalle caratteristiche della corrente di fulmine, nonché dal tipo e dall’efficienza delle misure di protezione adottate.

L’ammontare medio annuo delle perdite conseguenti dipende dall’entità dei danni e dai conseguenti effetti che possono derivare dalla fulminazione.

L’effetto delle misure di protezione dipende dalla qualità di ciascuna misura di protezione e può ridurre le probabilità di danno o l’ammontare delle perdite conseguenti.

La valutazione del rischio dovuto a tutti i possibili effetti del fulmine su una struttura e su un servizio è trattata in questa Norma che costituisce la revisione della IEC 61662:1995 e della sua Variante A1, nonché della Norma CEI 81-4.

Quando si desideri evitare comunque possibili rischi, la decisione di adottare misure di protezione contro il fulmine può essere presa indipendentemente dal risultato di qualsivoglia valutazione del rischio.


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PROTECTION AGAINST LIGHTNING

Part 2: Risk management

1 Scope

This part of IEC 62305 is applicable to risk assessment for a structure or for a service due to lightning flashes to earth.

Its purpose is to provide a procedure for the evaluation of such a risk. Once an upper tolerable limit for the risk has been selected, this procedure allows the selection of appropriate protection measures to be adopted to reduce the risk to or below the tolerable limit.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

Publication Year Title

IEC 60079-10 2002 Electrical apparatus for explosive gas atmosphere – Part 10: Classification of hazardous areas

IEC 61241-10 2004 Electrical apparatus for use in the presence of combustible dust – Part 10: Classification of areas where combustible dusts are or may be present

IEC 62305-1 – Protection against lightning – Part 1: General principles

IEC 62305-3 – Protection against lightning – Part 3: Physical damage to structures and life hazard

IEC 62305-4 – Protection against lightning – Part 4: Electrical and electronic systems within structures

IEC 62305-5 – Protection against lightning – Part 5: Services(1)

ITU-TRecommendation K.46

2000 Protection of telecommunication lines using metallic symmetric conductors against lightning induced surges


2000 Protection of telecommunication lines using metallic conductors against direct lightning discharges

(1) To be published

3 Terms, definitions, symbols and abbreviations

For the purposes of this document, the following terms, definitions, symbols and abbreviations, some of which have already been cited in Part 1 but are repeated here for ease of reading, as well as those given in other parts of IEC 62305, apply.

3.1 Terms and definitions

3.1.1 object to be protected structure or service to be protected against the effects of lightning


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PROTEZIONE CONTRO I FULMINI


1 Scopo

Questa parte della Norma CEI CEI EN 62305 è applicabile alla valutazione del rischio dovuto a fulmini a terra in una struttura o in un servizio.

Lo scopo di questa parte della Norma CEI EN 62305 è di fornire la procedura per la determinazione di detto rischio. Una volta che sia stato stabilito un limite superiore per il rischio tollerabile, questa procedura permette la scelta di appropriate misure di protezione da adottare per ridurre il rischio al limite tollerabile o a valori inferiori.

2 Riferimenti normativi

Per i documenti in cui vi é indicazione della data, si applica solo l’edizione specificata. Per i documenti privi di indicazione della data, si applica l’edizione più aggiornata del documento (compresa ogni variante).

Pubblicazione Anno Titolo Norma EN Norma CEI

IEC 60079-10 2002 Costruzioni elettriche per atmosfere esplosive per la presenza di gas – Parte 10: Classificazione dei luoghi pericolosi

— 31-30

IEC 61241-10 2004 Electrical apparatus for use in the presence of combustible dust – Part 10: Classification of areas where combustible dusts are or may be present

EN 61241-10 —(1)

IEC 62305-1 — Protezione contro i fulmini – Parte 1: Principi generali

EN 62305-1 81-10/1

IEC 62305-3 — Protezione contro i fulmini – Parte 3: Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone

EN 62305-3 81-10/3

IEC 62305-4 — Protezione contro i fulmini – Parte 4: Impianti elettrici ed elettronici interni alle strutture

EN 62305-4 81-10/4

IEC 62305-5(1)— Protection against lightning – Part 5: Services — —


2000 Protection of telecommunication lines using metallic symmetric conductors against lightning induced surges

— —

ITU-TRecommendation K.

2000 Protection of telecommunication lines using metallic conductors against direct lightning discharges

— —

(1) In preparazione.

3 Termini, definizioni, simboli e abbreviazioni

Ai fini di questo documento si applicano i seguenti termini, definizioni, simboli ed abbreviazioni, alcuni dei quali sono stati già citati nella Parte 1, ma sono qui ripetuti per ripetuti per facilitare la lettura, come quelli riportati in altre parti della Norma CEI EN 62305.

3.1 Termini e definizioni

3.1.1 oggetto da proteggere struttura o servizio da proteggere contro il fulmine


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3.1.2 structure to be protectedstructure for which protection is required against the effects of lightning in accordance with this standard

NOTE A structure to be protected may be a part of a larger structure.

3.1.3 structures with risk of explosion structures containing solid explosives materials or hazardous zones as determined in accordance with IEC 60079-10 and IEC 61241-10

NOTE For the purposes of this standard, only structures with hazardous zones type 0 or containing solid explosive materials are considered.

3.1.4 structures dangerous to the environment structures which may cause biological, chemical and radioactive emission as a consequence of lightning (such as chemical, petrochemical, nuclear plants, etc).

3.1.5 urban environment area with a high density of buildings or densely populated communities with tall buildings

NOTE ’Town centre’ is an example of an urban environment.

3.1.6 suburban environment area with a medium density of buildings

NOTE ’Town outskirts’ is an example of a suburban environment.

3.1.7 rural environment area with a low density of buildings.

NOTE ’Countryside’ is an example of a rural environment.

3.1.8 rated impulse withstand voltage level Uwimpulse withstand voltage assigned by the manufacturer to the equipment or to a part of it, characterizing the specified withstand capability of its insulation against overvoltages

NOTE For the purposes of this standard, only withstand voltage between live conductors and earth is considered.

3.1.9 electrical system system incorporating low voltage power supply components

3.1.10 electronic system system incorporating sensitive electronic components such as communication equipment, computer, control and instrumentation systems, radio systems, power electronic installations

3.1.11 internal systems electrical and electronic systems within a structure

3.1.12 service to be protected service connected to a structure for which protection is required against the effects of lightning in accordance with this standard


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3.1.2 struttura da proteggere struttura per cui è richiesta la protezione contro il fulmine in conformità alla Norma

NOTA La struttura da proteggere può essere una parte di una struttura più grande.

3.1.3 struttura con rischio di esplosione struttura che contiene materiali esplosivi solidi o zone pericolose come definite dalla Norma CEI EN 60079-10 and CEI EN 61241-10

NOTA Per gli scopi della Norma CEI CEI EN 62305 si considerano solo le strutture con zone di pericolo di tipo 0 o contenenti materiali esplosivi solidi.

3.1.4 strutture pericolose per l’ambiente strutture che, in conseguenza di una fulminazione, possono dar luogo ad emissioni biologiche, chimiche e radioattive (come ad esempio impianti chimici, petrolchimici, nucleari, ecc.).

3.1.5 ambiente urbano area con un alta densità di edifici o di abitanti e con edifici alti

NOTA Il ”Centro città” è un esempio di ambiente urbano.

3.1.6

ambiente suburbano

area con una densità media di edifici

NOTA La ”Periferia” è un esempio di ambiente suburbano.

3.1.7 ambiente rurale area con una bassa densità di edifici

NOTA La ”Campagna” è un esempio di ambiente rurale.

3.1.8 tensione nominale di tenuta ad impulso Uw

tensione di tenuta ad impulso assegnata dal costruttore ad un’apparecchiatura o ad una parte di essa, per caratterizzare la capacità di tenuta del suo isolamento contro le sovratensioni

NOTA Per gli scopi della Norma CEI EN 62305, si considera solo la tensione di tenuta fra conduttori attivi e terra.

3.1.9 impianto elettrico impianto comprendente componenti elettrici di energia a bassa tensione.

3.1.10 impianto elettronico Impianto comprendente componenti elettronici sensibili quali apparati per telecomunicazioni, calcolatori, impianti di controllo e misura, impianti radio, apparati elettronici di energia.

3.1.11 impianti interni impianti elettrici ed elettronici interni ad una struttura

3.1.12 servizio da proteggere servizio connesso ad una struttura per cui è richiesta la protezione contro il fulmine in conformità alla Norma CEI EN 62305


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3.1.13 telecommunication lines transmission medium intended for communication between equipment that may be located in separate structures, such as phone line and data line

3.1.14 power lines transmission lines feeding electrical energy into a structure to power electrical and electronic equipment located there, such as low voltage (LV) or high voltage (HV) electric mains

3.1.15 pipes piping intended to convey a fluid into or out of a structure, such as gas pipe, water pipe, oil pipe

3.1.16 dangerous event lightning flash to the object to be protected or near the object to be protected

3.1.17 lightning flash to an object lightning flash striking an object to be protected

3.1.18 lightning flash near an object lightning flash striking close enough to an object to be protected that it may cause dangerous overvoltages

3.1.19 number of dangerous events due to flashes to a structure NDexpected average annual number of dangerous events due to lightning flashes to a structure

3.1.20 number of dangerous events due to flashes to a service NLexpected average annual number of dangerous events due to lightning flashes to a service

3.1.21 number of dangerous events due to flashes near a structure NMexpected average annual number of dangerous events due to lightning flashes near a structure

3.1.22 number of dangerous events due to flashes near a service NIexpected average annual number of dangerous events due to lightning flashes near a service

3.1.23 lightning electromagnetic impulse LEMPelectromagnetic effects of lightning current

NOTE It includes conducted surges as well as radiated impulse electromagnetic field effects.


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3.1.13 linea di telecomunicazione mezzo di trasmissione usato per far comunicare fra loro apparecchiature che possono essere ubicate in strutture separate, come ad esempio una linea dati o una linea telefonica

3.1.14 linea di energia linea elettrica di alimentazione delle apparecchiature elettriche ed elettroniche di impianti interni, quale, ad esempio, una linea di distribuzione energia a bassa o alta tensione

3.1.15 tubazioni tubazioni atte a convogliare un fluido da o in una struttura,per esempio tubazioni per gas, olio, ecc.

3.1.16 evento pericoloso fulmine che colpisce un oggetto da proteggere o in prossimità di detto oggetto

3.1.17(1)

fulmine su un oggetto fulmine che colpisce un oggetto da proteggere

3.1.18(2)

fulmine in prossimità di un oggetto fulmine che colpisce tanto vicino ad un oggetto da proteggere da essere in grado di generare sovratensioni pericolose.

3.1.19 numero di eventi pericolosi dovuti alla fulminazione diretta della struttura ND

numero medio annuo atteso di eventi pericolosi dovuti alla fulminazione diretta della struttura

3.1.20 numero di eventi pericolosi dovuti alla fulminazione diretta del servizio NL

numero medio annuo atteso di eventi pericolosi dovuti alla fulminazione diretta del servizio

3.1.21 numero di eventi pericolosi dovuti alla fulminazione indiretta della struttura NM

numero medio annuo atteso di eventi pericolosi dovuti alla fulminazione indiretta della struttura

3.1.22 numero di eventi pericolosi dovuti alla fulminazione indiretta del servizio NI

numero medio annuo atteso di eventi pericolosi dovuti alla fulminazione indiretta del servizio

3.1.23 impulso elettromagnetico del fulmine LEMPeffetti elettromagnetici della corrente di fulmine

NOTA Esso include gli impulsi condotti e gli effetti del campo elettromagnetico irradiato.

———————

(1) Nota del CT italiano: Questo tipo di fulminazione è detta anche fulminazione diretta.

(2) Nota del CT italiano: Questo tipo di fulminazione è detta anche fulminazione indiretta.


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3.1.24 surge transient wave appearing as overvoltage and or overcurrents caused by LEMP

NOTE Surges caused by LEMP can arise from (partial) lightning currents, from induction effects into installation loops and as remaining threats downstream of SPD.

3.1.25 node point on a service line at a which surge propagation can be assumed to be neglected

NOTE Examples of nodes are a point on a power line branch distribution at a HV/LV transformer, a multiplexer on a telecommunication line or SPD installed along the line conforming to IEC 62305-5.

3.1.26 physical damage damage to a structure (or to its contents) or to a service due to mechanical, thermal, chemical or explosive effects of lightning.

3.1.27 injury to living beings injuries, including loss of life, to people or to animals due to touch and step voltages caused by lightning

3.1.28 failure of electrical and electronic systems permanent damage of electrical and electronic systems due to LEMP

3.1.29 failure current Iaminimum peak value of lightning current that will cause damage in a line

3.1.30 probability of damage PXprobability that a dangerous event will cause damage to or in the object to be protected

3.1.31 lossLXmean amount of loss (humans and goods) consequent to a specified type of damage due to a dangerous event, relative to the value (humans and goods) of the object to be protected

3.1.32 riskR

value of probable average annual loss (humans and goods) due to lightning, relative to the total value (humans and goods) of the object to be protected

3.1.33 risk component RXpartial risk depending on the source and the type of damage

3.1.34 tolerable risk RTmaximum value of the risk which can be tolerated for the object to be protected


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3.1.24 impulso onda transitoria di sovratensione e/o sovracorrente

NOTA Gli impulsi causati dal LEMP possono essere dovuti alla corrente (anche parziale) di fulmine, all’induzione nelle spire dei circuiti ed alle sollecitazioni residue a valle di SPD

3.1.25 nodo punto di una linea oltre il quale la propagazione di impulsi si assume trascurabile

NOTA Esempi di nodo sono la barra di distribuzione a valle di un trasformatore AT/BT su una linea di energia, un multiplexer su una linea di telecomunicazione, o gli SPD installati su una linea in conformità alla IEC 62305-5.

3.1.26 danno materiale danno ad una struttura (o a quanto in essa contenuto) o a un servizio causato dagli effetti meccanici, termici, chimici o esplosivi del fulmine

3.1.27 danni ad esseri viventi danni, inclusa la perdita della vita, causati ad uomini o animali dalle tensioni di contatto e di passo dovute al fulmine

3.1.28 guasto di un impianto elettrico o elettronico avaria permanente di un impianto elettrico o elettronico dovuta al LEMP

3.1.29 corrente di guasto Ia

valore di picco minimo della corrente di un fulmine in grado di provocare danno ad una linea

3.1.30 probabiltà di danno PX

probabilità che un evento pericoloso possa danneggiare un oggetto da proteggere

3.1.31 perdita LX

ammontare medio della perdita (uomini e beni) conseguente ad un determinato tipo di danno dovuto ad un evento pericoloso, riferito al valore complessivo (uomini e beni) dell’oggetto da proteggere

3.1.32 rischio R

valore della probabile perdita annua (uomini e beni) dovuta al fulmine, riferito al valore complessivo (uomini e beni) dell’oggetto da proteggere

3.1.33 componente di rischio RX

rischio parziale dipendente dalla sorgente e dal tipo di danno

3.1.34 rischio tollerabile RT

valore massimo del rischio che può essere tollerato in un oggetto da proteggere


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3.1.35 zone of a structure ZSpart of a structure with homogeneous characteristics where only one set of parameters is involved in assessment of a risk component

3.1.36 section of a service SSpart of a service with homogeneous characteristics where only one set of parameters is involved in the assessment of a risk component

3.1.37 lightning protection zone LPZzone where the lightning electromagnetic environment is defined

NOTE The zone boundaries of an LPZ are not necessarily physical boundaries (e.g. walls, floor and ceiling).

3.1.38 lightning protection level LPLnumber related to a set of lightning current parameter values relevant to the probability that the associated maximum and minimum design values will not be exceeded in naturally occurring lightning

NOTE Lightning protection level is used to design protection measures according to the relevant set of lightning current parameters.

3.1.39 protection measures measures to be adopted in the object to be protected, in order to reduce the risk

3.1.40 lightning protection system LPScomplete system used to reduce physical damage due to lightning flashes to a structure

NOTE It consists of both external and internal lightning protection systems.

3.1.41 LEMP protection measures system LPMS complete system of protection measures for internal systems against LEMP

3.1.42 shielding wire metallic wire used to reduce physical damage due to lightning flashes to a service

3.1.43 magnetic shield closed, metallic, grid-like or continuous screen enveloping the object to be protected, or part of it, used to reduce failures of electrical and electronic systems

3.1.44 lightning protective cable special cable with increased dielectric strength, whose metallic sheath is in continuous contact with the soil either directly or by the use of conducting plastic covering


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3.1.35 zona di una struttura ZS

parte di una struttura con caratteristiche omogenee, in cui può essere usato un gruppo unico di parametri per la valutazione di una componente di rischio

3.1.36 sezione di un servizio SS

parte di un servizio con caratteristiche omogenee, in cui può essere usato un gruppo unico di parametri per la valutazione di una componente di rischio

3.1.37 zona di protezione LPZzona in cui è definito l’ ambiente elettromagnetico creato dal fulmine

NOTA I confini di zona di una LPZ non sono necessariamente costituiti da elementi fisici (es. pareti, pavimento e soffitto).

3.1.38 livello di protezione LPLNumero, associato ad un gruppo di valori dei parametri della corrente di fulmine, relativo alla probabilità che i correlati valori massimo e minimo di progetto non siano superati in natura

NOTA Il livello di protezione è usato per dimensionare le misure di protezione sulla base del corrispondente gruppo di parametri della corrente di fulmine.

3.1.39 misure di protezione misure da adottare nell’oggetto da proteggere per ridurre il rischio

3.1.40 impianto di protezione LPSimpianto completo usato per ridurre il danno materiale dovuto alla fulminazione diretta della struttura

NOTA É costituito da un impianto di protezione esterno e da un impianto di protezione interno

3.1.41 misure di protezione contro il LEMP LPMSsistema completo di misure per la protezione degli impianti interni contro il LEMP

3.1.42 fune di guardia conduttore metallico utilizzato per ridurre i danni materiali dovuti al fulmine su un servizio

3.1.43 schermo magnetico schermo metallico chiuso, continuo o a maglia, che racchiude l’oggetto da proteggere, o una parte di esso, usato per ridurre i guasti degli impianti elettrici ed elettronici

3.1.44 cavo di protezione contro il fulmine cavo speciale con isolamento incrementato il cui schermo è in continuo contatto con il suolo sia direttamente che attraverso la guaina di plastica


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3.1.45 lightning protective cable duct cable duct of low resistivity in contact with the soil (for example, concrete with interconnected structural steel reinforcements or a metallic duct)

3.1.46 surge protective device SPDdevice intended to limit transient overvoltages and divert surge currents. It contains at least one non-linear component

3.1.47 coordinated SPD protection set of SPDs properly selected, coordinated and installed to reduce failures of electrical and electronic systems

3.2Symbols and abbreviations

a Amortization rate .............................................................................................. Annex G Ad Collection area for flashes to an isolated structure .................................................... A.2

Ad Collection area attributed to an elevated roof protrusion ........................................ A.2.1 Ai Collection area for flashes near a service ..................................................A.4; Table A.3 Al Collection area for flashes to a service ..................................................... A.4; Table A.3 Am Area of influence for flashes near a structure............................................................. A.3

B Building ................................................................................................................. A.2

c Mean value of possible loss of the structure, in currency ................................ C.4; C.5 CA Annual cost of the animals ................................................................................. Annex G CB Annual cost of the building ................................................................................. Annex G CC Annual cost of the contents ................................................................................ Annex G Cd Location factor .......................................................................................... A.2; Table A.2 Ce Environmental factor ..................................................................................A.5; Table A.5 CL Annual cost of total loss in absence of protection measures ..........................5.6; Annex G CRL Annual cost of residual loss..........................................................................5.6; Annex G CP Cost of protection measures ............................................................................... Annex G CPM Annual cost of selected protection measures ................................................5.6; Annex G CS Annual cost of systems in a structure ................................................................ Annex G Ct Correction factor for a HV/LV transformer on the service............................. A.4;Table A.4 ct Total value of the structure, in currency ....................................................... C.4; C.5; E.3

D i Lateral distance relevant to lightning flash near a service ......................................... A.5 D1 Injury to living beings .............................................................................................. 4.1.2 D2 Physical damage ................................................................................................... 4.1.2 D3 Failure of electrical and electronic systems ............................................................. 4.1.2

hz Factor increasing the loss when a special hazard is present ....................... C.2;Table C.5 H Height of the structure ............................................................................................ A.4 Ha Height of the structure connected at end “a” of a service .......................................... A.4 Hb Height of the structure connected at end “b” of a service ........................................... A.4 Hc Height of the service conductors above ground.......................................................... A.4

i Interest rate ...................................................................................................... Annex G Ia Failure current .............................................................................................. D.1.1;D.1.2


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3.1.45 condotto per la protezione dei cavi contro il fulmine condotto per cavi avente bassa resistività ed in contatto con il suolo (per esempio calcestruzzo armato o condotto metallico)

3.1.46 limitatore di sovratensione SPDdispositivo che limita le sovratensioni e scarica le correnti impulsive. Contiene almeno un componente non lineare

3.1.47 sistema di SPD gruppo di SPD adeguatamente scelto, coordinato ed installato per ridurre i guasti degli impianti elettrici ed elettronici

3.2Simboli e abbreviazioni

a Tasso di ammortamento............................................................................. Allegato G Ad Area di raccolta dei fulmini su una struttura isolata ................................................ A.2 Ad’ Area di raccolta attribuita alla parte elevata del tetto ......................................... A.2.1 Ai Area di raccolta dei fulmini in prossimità di un servizio ...................... A.4; Tabella A.3 Al Area di raccolta dei fulmini su un servizio ...........................................A.4; Tabella A.3 Am Area di raccolta dei fulmini in prossimità di una struttura........................................ A.3

B Struttura (Edificio) .................................................................................................. A.2

c Valor medio della possibile perdita in una struttura, in denaro ....................... C.4; C.5 CA Costo annuo degli animali .......................................................................... Allegato G CB Costo annuo dell’edificio ............................................................................ Allegato G CC Costo annuo del contenuto ........................................................................ Allegato G Cd Fattore di posizione .......................................................................... A.2; Tabella A.2 Ce Fattore ambientale.............................................................................A.5; Tabella A.5 CL Costo annuo della perdita totale senza misure di protezione ................ 5.6; Allegato G CRL Costo annuo della perdita residua ....................................................... 5.6; Allegato G CP Costo delle misure di protezione ................................................................ Allegato G CPM Costo annuo delle misure di protezione scelte ..................................... 5.6; Allegato G CS Costo annuo dei impianti interni alla struttura ............................................ Allegato G Ct Fattore di correzione per un trasformatore AT/BT sulla linea .............. A.2; Tabella A.3 ct Valore totale della struttura, in denaro................................................... C.4; C.5; E.3

D i Distanza laterale per la fulminazione in prossimità di un servizio .......................... A.5 D1 Danno ad esseri viventi...................................................................................... 4.1.2 D2 Danno materiale ............................................................................................... 4.1.2 D3 Guasto di impianti elettrici ed elettronici ............................................................. 4.1.2

hz Fattore che incrementa le perdite in presenza di pericoli particolari.... C.2; Tabella C.5 H Altezza della struttura connessa............................................................................ A.4Ha Altezza della struttura connessa all’estremità “a” della linea ................................. A.4 Hb Altezza della struttura connessa all’estremità “b” della linea .................................. A.4 Hc Altezza da terra dei conduttori di linea .................................................................. A.4

i Tasso di interesse ..................................................................................... Allegato G Ia Corrente di guasto ...................................................................................D.1.1; D.1.2


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Kd Factor relevant to the characteristics of a service ................................................... D.1.1 KMS Factor relevant to the performance of protection measures against LEMP .................. B.4 Kp Factor relevant to adopted protection measures in a service ................................... D.1.1 KS1 Factor relevant to the screening effectiveness of the structure ................................... B.4 KS2 Factor relevant to the screening effectiveness of shields internal to the structure ........... B.4 KS3 Factor relevant to the characteristics of internal wiring............................................... B.4 KS4 Factor relevant to the impulse withstand voltage of a system ..................................... B.4

L Length of structure.................................................................................................... A.2 La Length of the structure connected at end “a” of a service .......................................... A.4 LA Loss related to injury to living beings............................................................ 6.2; Table 8 LB Loss in a structure related to physical damage (flashes to structure) ............. 6.2; Table 8

L B Loss in a service related to physical damage (flashes to service) ................ 7.4; Table 10 Lc Length of service section .......................................................................................... A.4 LC Loss related to failure of internal systems (flashes to structure) .................... 6.2; Table 8

L C Loss related to failure of service equipment (flashes to structure) ............... 7.4; Table 10 Lf Loss in a structure due to physical damage ............................................................... C.1

L f Loss in a service due to physical damage.................................................................. E.1 LM Loss related to failure of internal systems (flashes near structure) ................ 6.3; Table 8 Lo Loss in a structure due to failure of internal systems.................................................. C.1

L o Loss in a service due to failure of internal systems .................................................... E.1 Lt Loss due to injury by touch and step voltages ........................................................... C.1 LU Loss related to injury of living beings (flashes to service) .............................. 6.4; Table 8 LV Loss in a structure due to physical damage (flashes to service) .................... 6.4; Table 8

L V Loss in a services due to physical damage (flashes to service) ................... 7.2; Table 10 LW Loss related to failure of internal systems (flashes to service) ....................... 6.4; Table 8

L W Loss related to failure of service equipment (flashes to service) .................. 7.2; Table 10 LX Consequent loss in a structure ...................................................................................6.1

L X Consequent loss in a service .....................................................................................7.1 LZ Loss related to failure of internal systems (flashes near a service) ................ 6.5; Table 8

L Z Loss related to failure of service equipment (flashes near a service) ........... 7.3; Table 10 L1 Loss of human life in a structure ............................................................................. 4.1.3 L2 Loss of service to the public in a structure ............................................................... 4.1.3

L 2 Loss of service to the public in a service ................................................................. 4.1.3 L3 Loss of cultural heritage in a structure ..................................................................... 4.1.3 L4 Loss of economic value in a structure...................................................................... 4.1.3

L 4 Loss of economic value in a service ........................................................................ 4.1.3

m Maintenance rate .............................................................................................. Annex G

n Number of services connected to the structure ....................................................... D.1.1 NX Number of dangerous events per annum ....................................................................6.1 ND Number of dangerous events due to flashes to a structure ...................................... A.2.3 NDa Number of dangerous events due to flashes to a structure at

“a” end of line .......................................................................................... A.2.4; Table 8 Ng Lightning ground flash density................................................................................... A.1 NI Number of dangerous events due to flashes near a service....................................... A.5 NL Number of dangerous events due to flashes to a service .......................................... A.4 NM Number of dangerous events due to flashes near a structure ..................................... A.3 np Number of possible endangered persons (victims or users not served).........C.2; C.3; E.2 ns Estimated or measured annual number of switching overvoltages ....................... Annex F Ns Annual number of switching overvoltages in excess of 2,5 kV ............................. Annex F nt Expected total number of persons (or users served)in the structure .............C.2; C.3; E.2


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Kd Fattore relativo alle caratteristiche di un servizio ..................................................... D.1.1

KMS Fattore relativo all’efficacia di una misura di protezione contro il LEMP.................. B.4 Kp Fattore relativo alle misure di protezione adottate in un servizio ......................... D.1.1KS1 Fattore relativo all’efficacia dell’effetto schermante della struttura.......................... B.4 KS2 Fattore relativo all’efficacia di uno schermo interno alla struttura .......................... B.4 KS3 Fattore relativo alle caratteristiche dei circuiti interni alla struttura ......................... B.4 KS4 Fattore relativo alla tensione di tenuta ad impulso di un impianto interno ............... B.4

L Lunghezza della struttura ...................................................................................... A.2 La Lunghezza della struttura connessa all’estremità “a” di un servizio ........................ A.4 LA Perdita per danno ad esseri viventi ....................................................... 6.2; Tabella 8 LB Perdita per danno materiale in una struttura (fulm. sulla struttura) ......... 6.2; Tabella 8

L B Perdita per danno materiale in un servizio (fulm. sul servizio) .............. 7.4; Tabella 10 Lc Lunghezza di una sezione del servizio .................................................................. A.4 LC Perdita per guasto di un impianto interno (fulm. sulla struttura) .............. 6.2; Tabella 8

L C Perdita per guasto di un apparato del servizio (fulm. sulla struttura)....... 7.4; Tabella 8 Lf Perdita per danni materiali in una struttura ............................................................C.1

L f Perdita per danni materiali in un servizio ............................................................... E.1 LM Perdita per guasto di un impianto interno (fulm. sulla struttura) .............. 6.3; Tabella 8 Lo Perdita per guasto di impianti interni in una struttura ............................................C.1

L o Perdita per guasto di impianti interni in un servizio ................................................ E.1 Lt Perdita per danni ad esseri viventi per tensioni di contatto e di passo ...................C.1 LU Perdita per danni ad esseri viventi (fulm. sul servizio)............................ 6.4; Tabella 8 LV Perdita per danno materiale in una struttura (fulm. sul servizio) ............. 6.4; Tabella 8

L V Perdita per danno materiale in un servizio (fulm. sul servizio) .............. 7.2; Tabella 10 LW Perdita per guasto di un impianto interno (fulm. sul servizio).................. 6.4; Tabella 8

L W Perdita per guasto di un apparato del servizio (fulm. sul servizio) ........... 7.2; Table 10LX Perdita conseguente in una struttura ..................................................................... 6.1

L X Perdita conseguente in un servizio ........................................................................ 7.1 LZ Perdita per guasto di un impianto interno (fulm. in prossimità del servizio)............6.5; Tabella 8

L Z Perdita per guasto di un apparato del servizio (fulm. in prossimità del servizio).... 7.3; Tabella 10 L1 Perdita di vite umane in una struttura ................................................................. 4.1.3 L2 Perdita di servizio pubblico in una struttura ........................................................ 4.1.3

L 2 Perdita di servizio pubblico in un servizio ........................................................... 4.1.3 L3 Perdita di eredità culturale in una struttura ......................................................... 4.1.3 L4 Perdita economica in una struttura ..................................................................... 4.1.3

L 4 Perdita economica in un servizio ........................................................................ 4.1.3

m Tasso di manutenzione ............................................................................... Allegato G

n Numero di servizi connessi alla struttura ............................................................ D.1.1 NX Numero di eventi pericolosi ................................................................................... 6.1 ND Numero di eventi pericolosi per fulminazione diretta della struttura ..................... A.2.3 NDa Numero di eventi pericolosi per fulminazione diretta della struttura

all’estremità “a” della linea ................................................................. A.2.4; Tabella 8 Ng Numero annuo di fulmini a terra per km2................................................................ A.1 NI Numero di eventi pericolosi per fulminazione in prossimità del servizio ................. A.5 NL Numero di eventi pericolosi per fulminazione sul servizio ...................................... A.4 NM Numero di eventi pericolosi per fulminazione in prossimità della struttura............... A.3 np Numero delle possibili persone danneggiate (vittime o utenti non serviti) C.2; C.3; E.2 ns Numero stimato o misurato di sovratensioni di manovra...............................Allegato F

Ns Numero di sovratensioni di manovra maggiori di 2 ,5 kV ..............................Allegato F nt Numero totale di persone nella (o utenti serviti dalla) struttura ................ C.2; C.3; E.2


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P Probability of damage ........................................................................................... 3.1.29 PA Probability of injury to living beings (flashes to a structure) ........................... 6.2; Table 8 PB Probability of physical damage to a structure (flashes to a structure) ............ 6.2; Table 8

P B Probability of physical damage to a service (flashes to a structure) ............. 7.4; Table 10 PC Probability of failure of internal systems (flashes to a structure) .................... 6.2; Table 8

P C Probability of failure of service equipment (flashes to a structure) ............... 7.4; Table 10 PLD Probability of failure of internal systems (flashes to a connected service)............B.5; B.6; B.7 PLI Probability of failure of internal systems (flashes near a connected service) ......................B.8 PM Probability of failure of internal systems (flashes near a structure) ................ 6.3; Table 8 PMS Probability of failure of internal systems (with protection measures) ........................... B.4 PSPD Probability of failure of internal systems or a service when SPDs

are installed........................................................................................................ B.3;B.4 PU Probability of injury to living beings (flashes to a connected service) ............... 6.4; Table 8 PV Probability of physical damage to a structure (flashes to a connected service) ..................................................................... 6.4; Table 8

P V Probability of physical damage to services (flashes to a service) .................. 7.2; Table 10 PW Probability of failure of internal systems (flashes to a connected service) ........ 6.4; Table 6

P W Probability of failure of service equipment (flashes to a service) ................... 7.2; Table 10 PX Probability of damage to a structure ...........................................................................6.1

P X Probability of damage to a service..............................................................................7.1 PZ Probability of failure of internal systems

(flashes near a connected service) ............................................................... 6.5; Table 8

P Z Probability of failure of service equipment (flashes near a service).............. 7.3; Table 10

ra Reduction factor associated with the type of surface of soil........................................ C.2 ru Reduction factor associated with the type of surface of floor ...................................... C.2 rp Factor reducing the loss due to provisions against fire ............................................... C.2 R Risk ..................................................................................................................... 3.1.32 RA Risk component (injury to living beings – flashes to a structure)............................... 4.2.2 RB Risk component (physical damage to a structure – flashes to a structure) ................ 4.2.2

R B Risk component (physical damage to a service – flashes to a structure)................... 4.2.8 RC Risk component (failure of internal systems -flashes to a structure) ......................... 4.2.2

R C Risk component (failure of service equipment – flashes to a structure) ..................... 4.2.8 RD Risk for a structure due to flashes to the structure ................................................... 4.3.1 rf Factor reducing loss depending on risk of fire............................................................ C.2 RF Risk due to physical damage to a structure.............................................................. 4.3.2

R F Risk due to physical damages to a service .............................................................. 4.4.2 RI Risk for a structure due to flashes not striking the structure ..................................... 4.3.1 RM Risk component (failure of internal systems – flashes near a structure) ................ 4.2.3

R M Risk RM when protection measures are adopted ................................................ Annex G RO Risk due to failure of internal systems .................................................................... 4.3.2

R O Risk due to failure of service equipment .................................................................. 4.4.2 Rs Shield resistance per unit length of a cable .................................................. B.5;B.8; D.1 RS Risk due to injury to living beings ........................................................................... 4.3.2 RT Tolerable risk........................................................................................................ 3.1.34 RU Risk component (injury to living being – flashes to a connected service) .................. 4.2.4 RV Risk component (physical damage to structure

– flashes to a connected service) ........................................................................... 4.2.4

R V Risk component ( physical damage to service – flashes to the service) .................... 4.2.6 RW Risk component (failure of internal systems – flashes to the connected service) ............ 4.2.4

R W Risk component (failure of service equipment – flashes to the service) .................... 4.2.6 RX Risk component for a structure.............................................................................. 3.1.33

R X Risk component for a service .....................................................................................7.1


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P Probabilità di danno ......................................................................................... 3.1.29 PA Probabilità di danno ad esseri viventi (fulm. sulla struttura).................... 6.2; Tabella 8 PB Probabilità di danno materiale in una struttura (flum. sulla struttura) ...... 6.2; Tabella 8 P´B Probabilità di danno materiale in un servizio (fulm. sulla struttura) ....... 6.2; Tabella 10 PC Probabilità di guasto di un impianto interno (fulm. sulla struttura)............. 6.2; Taella 8 P´C Probabilità di guasto di un apparato del servizio (fulm. sulla struttura) . 6.2; Tabella 10 PLD Probabilità di guasto di un impianto interno (fulm. sul servizio connesso) .B.5; B.6; B.7 PLI Probabilità di guasto di un impianto interno (fulm. in prossimità del servizio connesso) .......... B.8 PM Probabilità di guasto di un impianto interno

(fulm. in prossimità della struttura) ........................................................ 6.3; Tabella 8 PMS Probabilità di guasto di un impianto interno

(con misure di protezione)..................................................................................... B.4 PSPD Probabilità di guasto di un impianto interno o di un servizio quando

siano intallati SPD ..........................................................................................B.3;B.4 PU Probabilità di danno ad esseri viventi (fulm. sul servizio connesso) ........ 6.4; Tabella 8 PV Probabilità di danno materiale nella strutura (fulm. sul servizio connesso) ....6.4; Tabella 8 P´V Probabilità di danno materiale nel servizio (fulm. sul servizio) ................... 6.4; Tabella 8 PW Probabilità di guasto di un impianto interno (fulm. sul servizio connesso) .. 6.4; Tabella 6

P W Probabilità di un guasto di un apparato del servizio (fulm. sul servizio) 7.2; Tabella 10 PX Probabilità di danno nella struttura ........................................................................ 6.1

P X Probabilità di danno nel servizio............................................................................ 7.1 PZ Probabilità di guasto di un impianto interno

(fulm. in prossimità del servizio) ............................................................ 6.5; Tabella 8

P Z Probabilità di guasto di un apparato del servizio (fulm. in prossimità del servizio) .......................................................... 7.3; Tabella 10

ra Fattore di riduzione associato al tipo di superficie del suolo ...................................C.2 ru Fattore di riduzione associato al tipo di pavimentazione.........................................C.2 rp Fattore di riduzione delle perdite correlato alle misure antincendio.........................C.2 R Rischio ........................................................................................................... 3.1.32 RA Componente di rischio (danno ad esseri viventi – fulm. sulla struttura) ................ 4.2.2 RB Componente di rischio (danno materiale alla struttura – fulm. sulla struttura) R´B Componente di rischio (danno materiale nel servizio – fulm. sulla struttura) ........ 4.2.2 RC Componente di rischio (guasto di impianti interni – fulm. sulla struttura).............. 4.2.2

R C Componente di rischio (guasto di apparati del servizio – fulm. sulla struttura) ..... 4.2.8 RD Rischio della struttura per fulminazione sulla struttura ........................................ 4.3.1 rf Fattore di riduzione delle perdite correlato al carico di incendio .............................C.2 RF Rischio della struttura per danno materiale ........................................................ 4.3.2

R F Rischio del servizio per danno materiale .................................................... Allegato G RI Rischio della struttura per fulminazione che non interessa la struttura................. 4.3.1 RM Componente di rischio (guasto di impianti interni – fulm. in prossimità della struttura) .................................................................... 4.2.3 R´M Rischio RM in presenza di misura di protezione .......................................... Allegato G RO Rischio di guasto degli impianti interni della struttura......................................... 4.3.2

R O Rischio di guasto di apparato di un servizio ........................................................ 4.4.2 Rs Resistenza di schermo per unità di lunghezza del cavo ............................B.5; B.8, D1 RS Rischio della struttura per danno ad esseri viventi ............................................. 4.3.2 RT Rischio tollerabile ............................................................................................ 3.1.34 RU Componente di rischio (danno ad esseri viventi – fulm. sul servizio) ................... 4.2.4 RV Componente di rischio (danno materiale alla struttura – fulm. sul servizio connesso) 4.2.4 R´V Componente di rischio (danno materiale alla struttura – fulm. sul servizio) .......... 4.2.6 RW Componente di rischio (danno agli impianti – fulm. sul servizio connesso) .......... 4.2.4 R´W Componente di rischio (guasto apparati del servizio – fulm. sul servizio) ............. 4.2.6 RX Componente di rischio per una struttura ........................................................... 3.1.33 R´X Componente di rischio per un servizio ................................................................... 7.1


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RZ Risk component (failure of internal systems – flashes near a service) ...................... 4.2.5

R Z Risk component (failure of service equipment – flashes near the service) ............... 4.2.7 R1 Risk of loss of human life in a structure ............................................................ 4.2.1; 4.3 R2 Risk of loss of service to the public in a structure ............................................. 4.2.1; 4.3

R 2 Risk of loss of service to the public in a service ................................................ 4.2.1; 4.4 R3 Risk of loss of cultural heritage in a structure ................................................... 4.2.1; 4.3 R4 Risk of loss of economic value in a structure .................................................... 4.2.1; 4.3 R´4 Risk of loss of economic value in a service....................................................... 4.2.1; 4.4

S Structure .................................................................................................................. A.2S Annual saving of money .................................................................................... Annex G SS Section of a service .............................................................................................. 3.1.36 S1 Flashes to a structure ............................................................................................. 4.1.1 S2 Flashes near a structure ......................................................................................... 4.1.1 S3 Flashes to a service................................................................................................ 4.1.1 S4 Flashes near a service ............................................................................................ 4.1.1

t Annual period of loss of service, in hours ........................................................... C.3; E.2 tp Time in hours per year that persons are present in a dangerous place ....................... C.2 Td Thunderstorm days per year ..................................................................................... A.1 Tx Transition points ................................................................................................. Annex I

UW Rated impulse withstand voltage of a system............................................................. B.4

w Mesh width ............................................................................................................... B.4 W Width of structure ..................................................................................................... A.2 Wa Width of the structure connected at end “a” of a service ............................................ A.4 Wb Width of the structure connected at end “b” of a service ............................................ A.4

ZS Zones of a structure..............................................................................................3.1.35

4 Explanation of terms

4.1 Damage and loss

4.1.1 Source of damage

The lightning current is the primary source of damage. The following sources are distinguished by the strike attachment point (see Table 1):

S1: flashes to a structure;

S2: flashes near a structure;

S3: flashes to a service;

S4: flashes near a service.

4.1.2 Types of damage

A lightning flash may cause damage depending on the characteristics of the object to be protected. Some of the most important characteristics are: type of construction, contents and application, type of service and protection measures provided.


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RZ Componente di rischio (gusto di impianti interni – fulm. in prossimità di un servizio) ....................................................................... 4.2.5

R´Z Componente di rischio (guasto di apparati del servizio – fulm. in possibilità di un servizio)..................................................................... 4.2.7

R1 Rischio di perdita di vite umane nella struttura..............................................4.2.1; 4.3 R2 Rischio di perdita di un servizio pubblico in una struttura ..............................4.2.1; 4.4 R´2 Rischio di perdita di servizio pubblico in un servizio......................................4.2.1; 4.3 R3 Rischio di perdita di patrimonio culturale insostituibile in una struttura ..........4.2.1; 4.3 R4 Rischio di perdita economica in una struttura ...............................................4.2.1; 4.3R´4 Rischio di perdita economica in un servizio ..................................................4.2.1; 4.4

S Struttura ............................................................................................................... A.2 S Risparmio annuo........................................................................................ Allegato G SS Sezione di un servizio ......................................................................................... 3.36 S1 Fulminazione sulla struttura ............................................................................... 4.1.1 S2 Fulminazione in prossimità della struttura ........................................................... 4.1.1 S3 Fulminazione sul servizio ................................................................................... 4.1.1 S4 Fulminazione in prossimità del servizio .............................................................. 4.1.1

t Durata annua della perdita di servizio (ore) ....................................................C.3; E.2

tp Tempo di permanenza delle persone nel luogo pericoloso (ore/anno).....................C.2 Td Numero di giornate temporalesche per anno.......................................................... A.1 Tx Punto di transizione .....................................................................................Allegato I

UW Tensione nominale di tenuta ad impulso di un impianto ......................................... B.4

w Lato di maglia ....................................................................................................... B.4 W Larghezza della struttura ...................................................................................... A.2 Wa Larghezza della struttura connessa all’estremità “a” della linea .............................. A.4 Wb Larghezza della struttura connessa all’estremità “b” della linea ............................. A.4

ZS Zone della struttura.......................................................................................... 3.1.35

4 Spiegazione dei termini

4.1 Danno e perdita

4.1.1 Sorgenti di danno

La corrente di fulmine è la principale sorgente di danno. Le seguenti sorgenti sono distinte in base al punto d’impatto del fulmine (vedere Tabella 1):

S1: fulmine sulla struttura;

S2: fulmine in prossimità della struttura;

S3: fulmine su un servizio;

S4: fulmine in prossimità di un servizio

4.1.2 Tipo di danno

Un fulmine può causare danni in funzione delle caratteristiche dell’oggetto da proteggere; i più importanti sono: tipo di costruzione, tipo di servizio e misure di protezione adottate.


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For practical applications of this risk assessment, it is useful to distinguish between three basic types of damage which can appear as the consequence of lightning flashes. They are as follows (see Tables 1 and 2):

D1: injury to living beings;

D2: physical damage;

D3: failure of electrical and electronic systems.

The damage to a structure due to lightning may be limited to a part of the structure or may extend to the entire structure. It may also involve surrounding structures or the environment (e.g. chemical or radioactive emissions).

Lightning affecting a service can cause damage to the physical means itself – line or pipe – used to provide the service, as well as to related electrical and electronic systems. The damage may also extend to internal systems connected to the service.

4.1.3 Types of loss

Each type of damage, alone or in combination with others, may produce a different consequential loss in the object to be protected. The type of loss that may appear depends on the characteristics of the object itself and its content. The following types of loss shall be taken into account (see Table 1):

L1: loss of human life;

L2: loss of service to the public;

L3: loss of cultural heritage;

L4: loss of economic value (structure and its content, service and loss of activity).

Type of loss which may be associated with a structure are as follows:

L1: loss of human life;

L2: loss of service to the public;

L3: loss of cultural heritage;

L4: loss of economic value (structure and its content).

Type of loss which may be associated with a service are as follows:

L 2: loss of service to the public;

L 4: loss of economic value (service and loss of activity).

NOTE Loss of human life associated with a service is not considered in this standard.


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Nelle pratiche applicazioni della determinazione del rischio è utile distinguere tra i tre tipi principali di danno che possono manifestarsi come conseguenza di una fulminazione. Esse sono le seguenti (Tabelle 1 e 2):

D1: danno ad esseri viventi;

D2: danno materiale;

D3: guasto di impianti elettrici ed elettronici.

Il danno ad una struttura dovuto al fulmine può essere limitato ad una parte della struttura o estendersi all’intera struttura. Esso può anche interessare le strutture vicine o l’ambiente ( per esempio emissioni chimiche o radioattive).

I fulmini che interessano un servizio possono causare danno al mezzo fisico stesso – linea o tubazione – utilizzato per fornire il servizio e anche ai relativi impianti elettrici ed elettronici. Il danno può anche estendersi ai impianti interni connessi al servizio.

4.1.3 Tipi di perdita

Ciascun tipo di danno, solo o in combinazione con altri, può produrre diverse perdite conseguenti nell’oggetto da proteggere. Il tipo di perdita che può verificarsi dipende dalle caratteristiche dell’oggetto stesso ed al suo contenuto. I seguenti tipi di perdita devono essere presi in considerazione (Tab. 1):

L1: perdita di vite umane;

L2: perdita di servizio pubblico;

L3: perdita di patrimonio culturale insostituibile;

L4: perdita economica (struttura e suo contenuto, servizio e perdita di attività).

Le perdite che possono verificarsi in una struttura sono:

L1: perdita di vite umane;

L2: perdita di servizio pubblico;

L3: perdita di patrimonio culturale insostituibile;

L4: perdita economica (struttura e suo contenuto).

Le perdite che possono verificarsi in un servizio sono:

L´2: perdita di servizio pubblico;

L´4: perdita economica (servizio e perdita di attività).

NOTA La perdita di vite umane in un servizio non è considerata nella presente Norma.


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Table 1 – Sources of damage, types of damage and types of loss according to the point of strike

Structure Service

Point of strike Source of damage

Type of damage

Type of loss Type of damage

Type of loss

S1D1D2D3

L1, L4(2)

L1,L2, L3, L4 L11), L2, L4

D2D3

L`2, L`4 L`2, L`4

S2 D3 L1(1), L2 , L4

S3D1D2D3

L1, L4(2)

L1, L2, L3, L4 L1(1), L2, L4

D2D3

L`2, L`4 L`2, L`4

S4 D3 L1(1), L2, L4 D3 L`2, L`4

(1) Only for structures with risk of explosion, and for hospitals or other structures where failures of internal systems immediately endangers human life.

(2) Only for properties where animals may be lost.

Table 2 – Risk in a structure for each type of damage and of loss

Loss

Damage

L1Loss of human

life

L2Loss of service to

the public

L3Loss of cultural

heritage

L4Loss of economic

value

D1Injury to living beings

RS _ _ RS(1)

D2Physical damage

RF RF RF RF

D3Failure of electric

or electronic systems RO

(2 ) RO _ RO


(2) Only for structures with a risk of explosion, and for hospitals or other structures where failure of internal systems immediately endangers human life.


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Tabella 1 – Sorgenti di danno, tipi di danno e tipi di perdita in funzione del punto d’impatto

Struttura Servizio

Punto d’impatto Sorgente di danno

Tipo di danno Tipo di perdita Tipo di danno

Tipo di perdita

S1D1D2D3

L1, L4(2)

L1, L2, L3, L4 L1(1), L2, L4

D2D3

L’2, L’4 L’2, L’4

S2 D3 L1(1), L2 , L4

S3D1D2D3

L1, L4(2)

L1, L2, L3, L4 L1(1), L2, L4

D2D3

L`2, L`4 L`2, L`4

S4 D3 L1(1), L2, L4 D3 L’2, L’4

(1) Solo nel caso di strutture con rischio di esplosione, di ospedali o di altre strutture in cui guasti di impianti interni provocano immediato pericolo per la vita umana.

(2) Nel caso di strutture ad uso agricolo (perdita di animali).

Tabella 2 – Rischio in una struttura per ciascun tipo di danno e di perdita

Perdita

Danno

L1

Perdita di vita

umana

L2

Perdita di servizio pubblico

L3

Perdita di patrimonio culturale

insostituibile

L4

Perdita economica

D1Danno ad esseri

viventi RS — — RS

(1)

D2

Danni materiali RF RF RF RF

D3Guasto

di impianti elettrici ed elettronici

RO(2)

RO — RO

(1) Soltanto in strutture ad uso agricolo in cui si può verificare la perdita di animali.

(2) Solo nel caso di strutture con rischio di esplosione, di ospedali o di altre strutture in cui guasti di impianti interni provocano immediato pericolo per la vita umana.


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4.2 Risk and risk components

4.2.1 Risk

The risk R is the value of a probable average annual loss. For each type of loss which may appear in a structure or in a service, the relevant risk shall be evaluated.

The risks to be evaluated in a structure may be as follows:

R1: risk of loss of human life;

R2: risk of loss of service to the public;

R3: risk of loss of cultural heritage;

R4: risk of loss of economic value.

The risks to be evaluated in a service may be as follows:

R 2: risk of loss of service to the public;

R 4: risk of loss of economic value.

To evaluate risks, R, the relevant risk components (partial risks depending on the source and type of damage) shall be defined and calculated.

Each risk, R, is the sum of its risk components. When calculating a risk, the risk components may be grouped according to the source of damage and the type of damage.

4.2.2 Risk components for a structure due to flashes to the structure

RA: Component related to injury to living beings caused by touch and step voltages in the zones up to 3 m outside the structure. Loss of type L1 and, in the case of structures holding livestock, loss of type L4 with possible loss of animals may also arise;

NOTE 1 The risk component caused by touch and step voltages inside the structure due to flashes to the structure is not considered in this standard.

NOTE 2 In special structures, people may be endangered by direct strikes (e.g. top level of garage parking or stadiums). These cases may also be considered using the principles of this standard.

RB: Component related to physical damage caused by dangerous sparking inside the structure triggering fire or explosion, which may also endanger the environment. All types of loss (L1, L2, L3 and L4) may arise.

RC: Component related to failure of internal systems caused by LEMP. Loss of type L2 and L4 could occur in all cases along with type L1 in the case of structures with risk of explosion and hospitals or other structures where failure of internal systems immediately endangers human life.

4.2.3 Risk component for a structure due to flashes near the structure

RM: Component related to failure of internal systems caused by LEMP. Loss of type L2 and L4 could occur in all cases, along with type L1 in the case of structures with risk of explosion and hospitals or other structures where failure of internal systems immediately endangers human life.

4.2.4 Risk components for a structure due to flashes to a service connected to the structure

RU: Component related to injury to living beings caused by touch voltage inside the structure, due to lightning current injected in a line entering the structure. Loss of type L1 and, in the case of agricultural properties, losses of type L4 with possible loss of animals could also occur.


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4.2 Rischio e componenti di rischio

4.2.1 Rischio

Il rischio R è la misura della probabile perdita media annua. Per ciascun tipo di perdita che può verificarsi in una struttura o in servizio deve essere valutato il relativo rischio.

I rischi da valutare in una struttura possono essere:

– R1: rischio di perdita di vite umane;

– R2: rischio di perdita di servizio pubblico;

– R3: rischio di perdita di patrimonio culturale insostituibile;

– R4: rischio di perdita economica

I rischi da valutare in un servizio possono essere:

– R’2: rischio di perdita di servizio pubblico;

– R’4: rischio di perdita economica

Per valutare i rischi R, devono essere definiti e calcolati le relative componenti di rischio (rischi parziali dipendenti dalla sorgente e dal tipo di danno).

Ciascun rischio R è la somma delle sue componenti di rischio. Nell’effettuare la somma le componenti di rischio devono essere raggruppate secondo la sorgente di danno ed il tipo di danno.

4.2.2 Componenti di rischio per una struttura dovute alla fulminazione diretta della struttura

RA: componente relativa ai danni ad esseri viventi dovuti a tensioni di contato e di passo in zone fino a 3 m all’esterno della struttura. Possono verificarsi perdite di tipo L1 e, in strutture ad uso agricolo, anche di tipo L4 con possibile perdita di animali;

NOTA 1 La componente di rischio dovuta a tensioni di contato e di passo all’interno della struttura per fulmine sulla struttura stessa non é considerata in questa Norma. NOTA 2 In particolari strutture le persone possono essere danneggiate da fulminazioni dirette (per esempio al livello più elevato di un parcheggio o di uno stadio).

RB: componente relativa ai danni materiali causati da scariche pericolose all’interno della struttura che innescano l’incendio e l’esplosione e che possono anche essere pericolose per l’ambiente. Possono verificarsi tutti i tipi di perdita (L1, L2, L3 ed L4) ;

RC: componente relativa al guasto di impianti interni causata dal LEMP. In tutti i casi possono verificarsi perdite di tipo L2 ed L4, unitamente al tipo L1 nel caso di strutture con rischio d’esplosione e di ospedali o di altre strutture in cui il guasto degli impianti interni provoca immediato pericolo per la vita umana.

4.2.3 Componente di rischio per una struttura dovuta a fulminazione in prossimità della struttura

RM: Componente relativa al guasto di impianti interni causata dal LEMP. In tutti i casi possono verificarsi perdite di tipo L2 ed L4, unitamente al tipo L1 nel caso di strutture con rischio d’esplosione e di ospedali o di altre strutture in cui il guasto degli impianti interni provoca immediato pericolo per la vita umana.

4.2.4 Componente di rischio per una struttura dovuta a fulminazione diretta di un servizio connesso alla struttura

RU: Componente relativa ai danni ad esseri viventi dovuti a tensioni di contato all’interno della struttura dovute alla corrente di fulmine iniettata nella linea entrante nella struttura. Possono verificarsi perdite di tipo L1 e, in caso di strutture ad uso agricolo, anche perdite di tipo L4 con possibile perdita di animali.


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RV: Component related to physical damage (fire or explosion triggered by dangerous sparking between external installation and metallic parts generally at the entrance point of the line into the structure) due to lightning current transmitted through or along incoming services. All types of loss (L1, L2, L3, L4) may occur.

RW: Component related to failure of internal systems caused by overvoltages induced on incoming lines and transmitted to the structure. Loss of type L2 and L4 could occur in all cases; along with type L1 in the case of structures with risk of explosion and hospitals or other structures where failure of internal systems immediately endangers human life.

NOTE The services taken into account in this assessment are only the lines entering the structure. Lightning flashes to or near pipes are not considered as a source of damage based on the bonding of pipes to an equipotential bonding bar. If an equipotential bonding bar is not provided, such a threat must also be considered.

4.2.5 Risk component for a structure due to flashes near a service connected to the structure

RZ: Component related to failure of internal systems caused by overvoltages induced on incoming lines and transmitted to the structure. Loss of type L2 and L4 could occur in all cases; along with type L1 in the case of structures with risk of explosion and hospitals or other structures where failure of internal systems immediately endanger human life.

NOTE The services taken into account in this assessment are only the lines entering the structure. Lightning flashes to or near pipes are not considered as a source of damage based on the bonding of pipes to an equipotential bonding bar. If an equipotential bonding bar is not provided, such a threat must also be considered.

4.2.6 Risk components for a service due to flashes to the service

R’V: Component related to physical damage due to mechanical and thermal effects of lightning current. Loss of type L 2 and L 4 could occur;

R’W: Component related to failure of connected equipment due to overvoltages by resistive coupling. Loss of type L 2 and L 4 could occur.

4.2.7 Risk component for a service due to flashes near the service

R Z: Component related to failure of lines and connected equipment caused by overvoltages induced on lines. Loss of type L 2 and L 4 could occur.

4.2.8 Risk components for a service due to flashes to the structure to which the service is connected

R B: Component related to physical damage due to mechanical and thermal effects of lightning current flowing along the line. Loss of type L 2 and L 4 could occur.

R C: Component related to failure of connected equipment due to overvoltages by resistive coupling. Loss of type L 2 and L 4 could occur.

4.3 Composition of risk components related to a structure

Risk components to be considered for each type of loss in a structure are listed below:

R1:Risk of loss of human life:

R1 = RA + RB + RC1) + RM

1) + RU + RV + RW1) + RZ

1) (1)

1) Only for structures with risk of explosion and for hospitals with life-saving electrical equipment or other structures when failure of internal systems immediately endangers human life.

R2: Risk of loss of service to the public:

R2 = RB + RC + RM + RV + RW + RZ (2)


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RV: componente relativa ai danni materiali (incendio o esplosione innescati da scariche pericolose fra installazioni esterne e parti metalliche, generalmente nel punto d’ingresso della linea nella struttura) dovuti alla corrente di fulmine trasmessa attraverso il servizio entrante. Possono verificarsi tutti i tipi di perdita (L1, L2, L3 ed L4).

RW: componente relativa al guasto di impianti interni causata da sovratensioni indotte sulla linea e trasmesse alla struttura. In tutti i casi possono verificarsi perdite di tipo L2 ed L4, unitamente al tipo L1 nel caso di strutture con rischio d’esplosione e di ospedali o di altre strutture in cui il guasto degli impianti interni provoca immediato pericolo per la vita umana.

NOTA I servizi da considerare in questa valutazione sono le linee entranti nella struttura. Le fulminazioni su o in prossimità di tubazioni non producono danno alla struttura a condizione che esse siano connesse alla barra equipotenziale della struttura. Se detta barra equipotenziale non è presente deve essere considerato anche questo pericolo.

4.2.5 Componente di rischio per una struttura dovuta a fulminazione in prossimità di un servizio connesso alla struttura

RZ: componente relativa al guasto di impianti interni causata da sovratensioni indotte sulla linea e trasmesse alla struttura. In tutti i casi possono verificarsi perdite di tipo L2 ed L4, unitamente al tipo L1 nel caso di strutture con rischio d’esplosione e di ospedali o di altre strutture in cui il guasto di impianti interni provoca immediato pericolo per la vita umana.

NOTA I servizi da considerare in questa valutazione sono le linee entranti nella struttura. Le fulminazioni su o in prossimità di tubazioni non producono danno alla struttura a condizione che esse siano connesse alla barra equipotenziale della struttura. Se detta barra equipotenziale non è presente deve essere considerato anche questo pericolo.

4.2.6 Componente di rischio per un servizio dovuta a fulminazione diretta di un servizio

R’V: componente relativa ai danni materiali dovuti ad effetti meccanici e termici della corrente di fulmine. Possono verificarsi perdite di tipo L 2 ed L 4.

R’W: componente relativa al guasto degli apparati connessi dovuta a sovratensioni per accoppiamento resistivo. Possono verificarsi perdite di tipo L 2 ed L 4.

4.2.7 Componente di rischio per un servizio dovuta a fulminazione in prossimità di un servizio

R’Z: componente relativa al guasto di linee ed apparati connessi causata da sovratensioni indotte sulle linee. Possono verificarsi perdite di tipo L 2 ed L 4.

4.2.8 Componente di rischio per un servizio dovuta a fulminazione diretta di una struttura alla quale un servizio è connesso

R’B: componente relativa ai danni materiali causati da effetti meccanici e termici dalla corrente di fulmine che fluisce lungo la linea. Possono verificarsi perdite di tipo L 2 ed L 4.

R’C: componente relativa al guasto di apparati connessi causata da sovratensioni per accoppiamento resistivo. Possono verificarsi perdite di tipo L 2 ed L 4.

4.3 Composizione delle componenti di rischio relative ad una struttura

Le componenti di rischio da considerare per ciascun tipo di perdita sono:

R1: rischio di perdita di vita umane:

R1 = RA + RB + RC1) + RM

1) + RU + RV + RW1) + RZ

1) (1)

1) Solo nel caso di strutture con rischio di esplosione, di ospedali o di altre strutture, in cui guasti di impianti interni provocano immediato pericolo per la vita umana.

R2: rischio di perdita di servizio pubblico:

R2 = RB + RC + RM + RV + RW + RZ (2)


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R3: Risk of loss of cultural heritage:

R3 =RB + RV (3)

R4: Risk of loss of economic value:

R4 = RA2) + RB + RC + RM + RU

2) + RV + RW + RZ (4)

2) Only for properties where animals may be lost.

The risk components corresponding to each type of loss are also combined in Table 3.

Table 3 – Risk components to be considered for each type of loss in a structure

Source of damage Flash to a structure

S1

Flash near a structure

S2

Flash to a line connected to the structure

S3

Flash near a line connected to the

structureS4

Risk component RA RB RC RM RU RV RW RZ

Risk for each type of loss

R1

R2

R3

R4

*

*(2)

*

*

*

*

*(1)

*

*

*(1)

*

*

*

*(2)

*

*

*

*

*(1)

*

*

*(1)

*

*

(1) Only for structures with risk of explosion, and for hospitals or other structures where failure of internal systems immediately endangers human life.


4.3.1 Composition of risk components with reference to the source of damage

R = RD + RI (5)

where:

RD is the risk due to flashes striking the structure (source S1) which is defined as the sum:

RD = RA + RB + RC (6)

where:

RI is the risk due to flashes influencing it but not striking the structure (sources: S2, S3 and S4). It is defined as the sum:

RI = RM + RU + RV + Rw + RZ (7)

For risk components and their compositions as given above see also Table 9.

4.3.2 Composition of risk components with reference to the type of damage

R = RS + RF + RO (8)

where:

RS is the risk due to injury to living beings (D1) which is defined as the sum:

RS = RA + RU (9)


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R3: rischio di perdita di patrimonio culturale insostituibile:

R3 =RB + RV (3)

R4: rischio di perdita economica:

R4 = RA2) + RB + RC + RM + RU

2) + RV + RW + RZ (4)

2) Solo in strutture ad uso agricolo in cui si può verificare la perdita di animali

Le componenti di rischio corrispondenti a ciascun tipo di perdita sono correlati nella Tabella 3.

Tabella 3 – Componenti di rischio da considerare per ciascun tipo di perdita in una struttura

Sorgente di danno Fulminazione diretta

della struttura S1

Fulminazione in prossimità della

strutturaS2

Fulminazionediretta di una linea entrante

S3

Fulminazione in prossimità di una

linea entrante S4

Componente di rischio

RA RB RC RM RU RV RW RZ

Rischio per ciascun tipo di perdita

R1 * * *(1) *(1) * * *(1) *(1)

R2 * * * * * *

R3 * *

R4 *(2) * * * *(2) ** * *

(1) Solo nel caso di strutture con rischio di esplosione, di ospedali o di altre strutture, in cui guasti di impianti interni provocano immediato pericolo per la vita umana.

(2) Soltanto in strutture ad uso agricolo in cui si può verificare la perdita di animali.

4.3.1 Composizione delle componenti di rischio con riferimento alla sorgente di danno

R = RD + RI (5)

dove:

RD è il rischio dovuto alla fulminazione diretta della struttura (sorgente S1) dato dalla somma

RD = RA + RB + RC (6)

dove:

RI è il rischio dovuto alla fulminazione indiretta della struttura (sorgenti S2, S3 ed S4) dato dalla somma

RI = RM + RU + RV + RW + RZ (7)

Per le componenti di rischio e la loro composizione come sopra indicato vedere Tab. 9.

4.3.2 Composizione delle componenti di rischio con riferimento al tipo di danno

R = RS + RF + RO (8)

dove:

RS è il rischio di danno ad esseri viventi (D1) dato dalla somma:

RS = RA + RU (9)


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RF is the risk due to physical damage (D2) which is defined as the sum:

RF = RB + RV (10)

RO is the risk due to failure of internal systems (D3) which is defined as the sum:

RO = RM + RC + RW + RZ (11)

For risk components and their compositions as given above see also Table 9.

4.4 Composition of risk components related to a service

Risk components to be considered for each type of loss in a service are listed below.

R 2: risk of loss of service to the public:

R 2 = R V + R W + R Z + R B + R C (12)

R 4: risk of loss of economic value:

R 4 = R V + R W + R Z + R B + R C (13)

Risk components to be considered for each type of loss in a service are given in Table 4.

Table 4 – Risk components to be considered for each type of loss in a service

Source of damage Flash striking

the service S3

Flash striking near the service

S4

Flash striking the structure

S1

Risk component R V R W R Z R B R C

Risk for each type of loss

R 2

R 4

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

4.4.1 Composition of risk components with reference to the source of damage

R = R D + R I (14)

where

R D is the risk due to flashes striking the service (source S3); defined as the sum:

R D = R V + R W (15)

R I is the risk due to flashes influencing the service without striking it (sources S1 and S4); defined as the sum:

R I = R B + R C + R Z (16)

For the composition of risk components for a service as given above, see also Table 11.


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RF è il rischio di danno materiale (D2) dato dalla somma:

RF = RB + RV (10)

RO é il rischio dovuto ad guasti di impianti interni (D3) dato dalla somma:

RO = RM + RC + RW + RZ (11)

Per le componenti di rischio e la loro composizione vedere anche la Tabella 9.

4.4 Composizione delle componenti di rischio relative ad un servizio

Le componenti di rischio da considerare per ciascun tipo di perdita in un servizio sono:

R’2 : rischio di perdita di servizio pubblico

R 2 = R V + R W + R Z + R B + R C (12)

R’4 : rischio di perdita economica:

R 4 = R V + R W + R Z + R B + R C (13)

Le componenti di rischio da considerare per ciascun tipo di perdita in un servizio sono riportate in Tabella 4.

Tabella 4 – Componenti di rischio da considerare per ciascun tipo di perdita in un servizio

Sorgente di danno

Fulminazione diretta del servizio

S3

Fulminazione in prossimità del

servizio

S4

Fulminazione diretta della struttura

S1

Componente del rischio R`V R`W R`Z R`B R`C

Rischio per ciascun tipo di perdita

R`2 * * * * *

R`4 * * * * *

4.4.1 Composizione delle componenti di rischio con riferimento alla sorgente di danno

R = R D + R I (14)

dove:

R’D é il rischio dovuto alla fulminazione diretta del servizio (Sorgente di danno S3) dato dalla somma:

R D = R V + R W (15)

R I é il rischio dovuto alla fulminazione indiretta del servizio

(Sorgenti: S1 e S4) dato dalla somma:

R I = R B + R C + R Z (16)

Per la composizione delle componenti di rischio per un servizio come sopra esplicitato vedere anche la Tabella 11.


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4.4.2 Composition of risk components with reference to the type of damage

R = R F + R O (17)

where

R F s the risk due to physical damage (D2); defined as the sum:

R F = R V + R B (18)

R 0 is the risk due to failure of internal systems (D3); defined as the sum

R O = R W + R Z + R C (19)

For the composition of risk components for a service as given above see also Table 11.

4.5 Factors influencing the risk components

4.5.1 Factors influencing the risk components in a structure

Characteristics of the structure and of possible protection measures influencing risk components for a structure are given in Table 5.

Table 5 – Factors influencing the risk components in a structure

Characteristics of structure or of internal systems

Protection measures


Collection area X X X X X X X X

Surface soil resistivity X

Floor resistivity X

Physical restrictions, insulation, warning notice, soil equipotentialization

X X

LPS X(1) X X(2) X(2) X(3) X(3)

Coordinated SPD protection X X X X

Spatial shield X X

Shielding external lines X X X X

Shielding internal lines X X

Routing precautions X X

Bonding network X

Fire precautions X X

Fire sensitivity X X

Special hazard X X

Impulse withstand voltage X X X X X X

(1) In the case of a “natural” or standardized LPS with down-conductor spacing of less than 10 m, or where physical restriction are provided, the risk related to injury to living beings caused by touch and step voltages is negligible.

(2) Only for grid-like external LPS.

(3) Due to equipotential bonding.


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4.4.2 Composizione delle componenti di rischio con riferimento al tipo di danno

R = R F + R O (17)

dove:

R´F é il rischio dovuto a danni materiali (D2) dato dalla somma:

R F = R V + R B (18)

R 0 é il rischio dovuta a guasto degli impianti elettrici ed elettronici (D3) dato dalla somma:

R´O = R´W + R´Z + R´C (19)

Per la composizione delle componenti di rischio per un servizio come sopra esplicitato vedere anche la Tabella 11.

4.5 Fattori che influenzano le componenti di rischio

4.5.1 Fattori che influenzano le componenti di rischio in una struttura

Le caratteristiche della struttura e delle possibili misure di protezione che influenzano le componenti di rischio per una struttura sono riportate in Tabella 5.

Tabella 5 – Fattori che influenzano le componenti di rischio in una struttura

Caratteristiche della struttura e degli impianti interni

Misure di protezione


Area di raccolta X X X X X X X X

Resistività superficiale del suolo X

Resistività della pavimentazione X

Barriere, isolamento, cartelli ammonitori, equipotenzializzazione del suolo

X X

LPS X(1) X X(2) X(2) X(3) X(3)

Sistema di SPD X X X X

Schermatura locale X X

Schermatura delle linee esterne X X X X

Schermatura delle linee interne X X

Cablaggio degli impianti interni X X

Rete di equipotenzialità X

Misure antincendio X X

Rischio d’incendio X X

Pericoli particolari X X

Tensione di tenuta ad impulso X X X X X X

(1) Nel caso di LPS “naturale” o appositamente installati con calate spaziate meno di 10 m, o dove sono installate barriere, il rischio di danno agli esseri viventi dovuto a tensioni di contatto e di passo è trascurabile.

(2) Solo per LPS esterni a maglia.

(3) Dovuto alla presenza di connessioni equipotenziali.


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4.5.2 Factors influencing the risk components in a service

Characteristics of the service, of the connected structure and of possible protection measures influencing risk components are given in Table 6.

Table 6 – Factors influencing the risk components in a service

Characteristic of service

Protection measure R V R W R Z R B R C

Collection area X X X X X

Cable shielding X X X X X

Lightning protective cable X X X X X

Lightning protective cable duct X X X X X

Additional shielding conductors X X X X X

Impulse withstand voltage X X X X X

SPD X X X X X

5 Risk management

5.1 Basic procedure

The decision to protect a structure or a service against lightning, as well as the selection of protection measures, shall be performed according to IEC 62305-1. The following procedure shall be applied:

– identification of the object to be protected and its characteristics;

– identification of all the types of loss in the object and the relevant corresponding risk R (R1

to R4);

– evaluation of risk R for each type of loss (R1 to R4);

– evaluation of need of protection, by comparison of risk R1, R2 and R3 for a structure (R 2 for a service) with the tolerable risk RT;

– evaluation of cost effectiveness of protection by comparison of the costs of total loss with and without protection measures. In this case, the assessment of components of risk R4for a structure (R 4 for a service) shall be performed in order to evaluate such costs (see Annex G).

5.2 Structure to be considered for risk assessment

Structure to be considered includes:

– the structure itself;

– installations in the structure;

– contents of the structure;

– persons in the structure or standing in the zones up to 3 m from the outside of the structure;

– environment affected by a damage to the structure.

Protection does not include connected services outside of the structure.

NOTE The structure to be considered may be subdivided into several zones (see Clause 6).


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4.5.2 Fattori che influenzano le componenti di rischio in un servizio

Le caratteristiche del servizio, della struttura servita e delle eventuali misure di protezione che influenzano le componenti di rischio sono riportate nella Tabella 6.

Tabella 6 – Fattori che influenzano le componenti di rischio in un servizio

Caratteristiche del servizio

Misure di protezione R´V R´W R´Z R´B R´C

Area di raccolta X X X X X

Schermatura dei cavi X X X X X

Cavo protetto contro il fulmine X X X X X

Condotto metallico di protezione del cavo X X X X X

Conduttori di guardia X X X X X

Tensione di tenuta ad impulso X X X X X

SPD X X X X X

5 Gestione del rischio

5.1 Procedura di base

La decisione di proteggere una struttura o un servizio contro il fulmine e la scelta delle misure di protezione devono essere effettuate come prescritto dalla CEI EN 62305-1. Deve essere applicata la seguente procedura:

– identificazione dell’oggetto da proteggere e delle sue caratteristiche;

– identificazione di tutti i tipi di perdita nell’oggetto e dei corrispondenti rischi R (R1, R2, R3

ed R4);

– determinazione del rischio R per ciascun tipo di perdita (R1, R2, R3 ed R4);

– valutazione della necessità della protezione effettuando il confronto tra i rischi R1, R2 e R3

per una struttura (R 2 per un servizio) con il rischio tollerabile RT;

– valutazione della convenienza economica della protezione effettuando il confronto tra il costo totale della perdita con e senza le misure di protezione. In questo caso deve essere effettuata la valutazione della componente di rischio R4 per una struttura (R 4 per un servizio) al fine di determinare detti costi (vedere Allegato G).

5.2 Struttura da considerare per la valutazione del rischio

La struttura da considerare comprende:

– la struttura stessa;

– gli impianti nella struttura;

– il contenuto della struttura;

– le persone nella struttura e quelle nella fascia fino a 3 m all’esterno della struttura;

– l’ambiente circostante interessato da un danno alla struttura.

La protezione non comprende i servizi esterni connessi alla struttura

NOTA La struttura da considerare può essere suddivisa in più zone (Art. 6).


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5.3 Service to be considered for risk assessment

The service to be considered is the physical connection between:

– the switch telecommunication building and the user s building or two switch tele-communication buildings or two users buildings, for the telecommunication (TLC) lines;

– the switch telecommunication building or the user s building and a distribution node, or between two distribution nodes for the telecommunication (TLC) lines;

– the high voltage (HV) substation and the user s building, for the power lines;

– the main distribution station and the user s building, for pipes.

The service to be considered includes the line equipment and the line termination equipment, such as:

– multiplexer, power amplifier, optical network units, meters, line termination equipment, etc.;

– circuit-breakers, overcurrent systems, meters, etc.;

– control systems, safety systems, meters, etc.

Protection does not include the user s equipment or any structure connected at the ends of the service.

5.4 Tolerable risk RT

It is the responsibility of the authority having jurisdiction to identify the value of tolerable risk.

Representative values of tolerable risk RT, where lightning flashes involve loss of human life or loss of social or cultural values, are given in Table 7.

Table 7 – Typical values of tolerable risk RT

Types of loss RT (y–1)

Loss of human life or permanent injuries 10–5

Loss of service to the public 10–3

Loss of cultural heritage 10–3

5.5 Specific procedure to evaluate the need of protection

According to IEC 62305-1, the following risks shall be considered in the evaluation of the need of protection against lightning for an object:

– risks R1, R2 and R3 for a structure;

– risk R 1 and R 2 for a service.

For each risk to be considered the following steps shall be taken:

– identification of the components RX which make up the risk;

– calculation of the identified risk components RX;

– calculation of the total risk R (see 4.3);

– identification of the tolerable risk RT;

– comparison of the risk R with the tolerable value RT.

If R RT, lightning protection is not necessary.

If R > RT protection measures shall be adopted in order to reduce R RT for all risks to which the object is subjected.


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5.3 Servizi da considerare per la valutazione del rischio

Il servizio da considerare é la connessione fisica tra:

– la centrale di commutazione e l’edificio dell’utente o tra due centrali di commutazione o tra due edifici d’utente, per le linee di telecomunicazione (TLC);

– la centrale di commutazione o l’edificio dell’utente ed il nodo di distribuzione o tra due nodi, per le linee di telecomunicazione (TLC);

– la sottostazione ad alta tensione (MT) e l’edificio dell’utilizzatore, per le linee di energia;

– la stazione principale di distribuzione e l’edificio dell’utilizzatore, per le tubazioni.

Il servizio da considerare comprende gli apparati lungo la linea e quelli alle estremità, quali:

– multiplexer, amplificatori di energia, unità di rete ottiche, contatori, apparati terminali, ecc.;

– interruttori, sistemi di protezione contro le sovracorrenti, contatori, ecc.;

– sistemi di controllo, sistemi di sicurezza, contatori, ecc.

La protezione non comprende gli apparati dell’utente o qualsivoglia struttura connessa alle estremità del servizio.

5.4 Rischio tollerabile RT

La definizione dei valori di rischio tollerabili RT riguardanti le perdite di valore sociale é responsabilità dei competenti comitati nazionali.

Valori rappresentativi di rischio tollerabile RT, quando il fulmine coinvolge la perdita di vite umane o perdite sociali o culturali, sono riportati nella Tabella 7.

Tabella 7 – Tipici valori di rischio tollerabile RT

Tipo di perdita RT(anni-1

)

Perdita di vite umane o danni permanenti 10–5

Perdita di servizio pubblico 10–3

Perdita di patrimonio culturale insostituibile 10–3

5.5 Specifica procedura per valutare la necessità della protezione

In conformità con la CEI EN 62305-1, nella valutazione della necessità della protezione contro il fulmine di un oggetto devono essere considerati i seguenti rischi:

– rischi R1, R2 e R3 per una struttura;

– rischi R’1 and R’2 per un servizio .

Per ciascun rischio considerato devono essere effettuati i seguenti passi:

– identificazione delle componenti RX che contribuiscono al rischio;

– calcolo della componente di rischio identificata RX;

– calcolo del rischio totale R (Art. 4.3);

– identificazione del rischio tollerabile RT;

– confronto del rischio R con quello tollerabile RT.

Se R RT la protezione contro il fulmine non é necessaria.

Se R > RT devono essere adottate misure di protezione al fine di rendere R RT per tutti i rischi a cui é interessato l’oggetto.


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The procedure to evaluate the need for protection is given in Figure 1.

Figure 1 – Procedure for deciding the need of protection

5.6 Procedure to evaluate the cost effectiveness of protection

Besides the need of lightning protection for a structure or for a service, it may be useful to ascertain the economic benefits of installing protection measures in order to reduce the economic loss L4.

The assessment of components of risk R4 for a structure (R 4 for a service) allows the user to evaluate the cost of the economic loss with and without the adopted protection measures (see Annex G).

The procedure to ascertain the cost effectiveness of protection requires:

– identification of the components RX which make up the risk R4 for a structure (R 4 for a service);

– calculation of the identified risk components RX in absence of new/additional protection measures;

– calculation of the annual cost of loss due to each risk component RX;

– calculation of the annual cost CL of total loss in the absence of protection measures;

– adoption of selected protection measures;

Identify the structure to be protected

Identify the types of loss relevant to the structure or the service to be protected

For each type of loss:

identify the tolerable risk RT

identify and calculate all relevant risk components RX

CalculateR = RX

Structure or service protected for this

type of loss

Install adequate protection measures suitable to reduce R

R > RT

NO

YES


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La procedura per valutare la necessità della protezione è illustrata nella Figura 1.

Figura 1 – Procedura per la valutazione della necessità o meno della protezione

5.6 Procedura per valutare la convenienza economica della protezione

Oltre alla necessità della protezione contro il fulmine di una struttura o di un servizio, può essere utile valutare i benefici economici conseguenti alla messa in opera di misure di protezione atte a ridurre la perdita economica L4

La valutazione della componente di rischio R4 per una struttura (R’4 per un Servizio) permette all’utilizzatore di comparare i costi della perdita economica con e senza le misure di protezione (Allegato G).

La procedura per accertare la convenienza economica richiede:

– identificazione delle componenti RX che costituiscono il rischio R4 per una struttura (R’4 per un Servizio);

– il calcolo della componente di rischio identificata RX in assenza di misure di protezione nuove o addizionali;

– il calcolo del costo annuale della perdita dovuta a ciascuna componente di rischio RX;

– il calcolo del costo annuale CL della perdita totale in assenza delle misure di protezione;

– adozione delle misure di protezione scelte;

Identificare la struttura da proteggere

Identificare i tipi di perdita relativi alla struttura o al servizio da proteggere

Per ciascun tipo di perdita:

identificare il rischio tollerabile RT

identificare e calcolare tutte le relative componenti di rischio RX

Calcolo

R = RX

Struttura o servizio protetto per questo

tipo di perdita

Installare adeguate misure di protezione atte a ridurre R

R > RT

NO

Si


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– calculation of risk components RX with selected protection measures present;

– calculation of the annual cost of residual loss due to each risk component RX in the protected structure or service;

– calculation of the total annual cost CRL of residual loss with selected protection measures present;

– calculation of the annual cost CPM of selected protection measures;

– comparison of costs.

If CL < CRL + CPM, lightning protection may not be deemed to be cost effective.

If CL CRL + CPM, protection measures may prove to save money over the life of the structure or the service.

The procedure to evaluate the cost-effectiveness of protection is outlined in Figure 2.

Figure 2 – Procedure for evaluating the cost-effectiveness of protection measures

Identify the value of:

structure and of its activities

internal installations

Calculate all relevant risk components RX relevant to R4

Calculate the annual cost CL of total loss and the cost CRL

of residual loss in presence of protection measures

(see Annex G)

Calculate the annual cost CPM

of selected protection measures

It is not cost effective to adopt protection measures

It is cost effective to adopt protection measures

NO

YESCPM + CRL > CL


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– il calcolo della componente di rischio RX in presenza delle misure di protezione scelte;

– il calcolo del costo annuale della perdita residua dovuta a ciascuna componente di rischio RX nella struttura o sevizio protetto;

– il calcolo del totale costo annuale CRL della perdita residua in presenza delle misure di protezione scelte;

– il calcolo del costo annuale CPM delle misure di protezione scelte;

– confronto dei costi.

Se CL < CRL + CPM, la protezione contro il fulmine può essere ritenuta non conveniente.

Se CL CRL + CPM, la protezione contro il fulmine può consentire risparmi nell’arco di vita della struttura.

La procedura per valutare la convenienza economica della protezione é illustrata nella Figura 2.

Figura 2 – Procedura per valutare la convenienza economica delle misure di protezione

Identificare il valore di:

strutura e sue attività

installazioni interne

Calcolare tutte le componenti di rischio Rx relative ad R4

Calcolare il costo annuale CL della perdita totale ed il costo CRL

della perdita residua in presenza delle misure di protezione

(Allegato G)

Calcolare il costo annuale CPM

delle misure di protezione scelte

Non é conveniente adottare misure di

protezione

È conveniente adottare misure di protezione

NO

SiCPM + CRL > CL


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5.7 Protection measures

Protection measures are directed to reduce the risk according to the type of damage.

Protection measures shall be considered effective only if they conform to the requirements of the following relevant standards:

– IEC 62305-3 for protection against injury to living beings and physical damage in a structure;

– IEC 62305-4 for protection against failure of internal systems;

– IEC 62305-5 for protection of services

5.8 Selection of protection measures

The selection of the most suitable protection measures shall be made by the designer according to the share of each risk component in the total risk R and according to the technical and economic aspects of the different protection measures.

Critical parameters shall be identified to determine the more efficient measure to reduce the risk R.

For each type of loss, there is a number of protection measures which, individually or in combination, make the condition R RT. The solution to be adopted shall be selected with allowance for technical and economic aspects. A simplified procedure for selection of protective measures is given in the flow diagrams of Figure 3 for structures and Figure 4 for services. In any case the installer or planner should identify the most critical risk components and reduce them, also taking into account economic aspects.


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5.7 Misure di protezione

Le misure di protezione sono mirate a ridurre il rischio secondo il tipo di danno.

Le misure di protezione devono essere considerate efficaci solo se esse sono conformi alle prescrizioni delle relative norme:

– CEI EN 62305-3 per la protezione contro i danni agli esseri viventi ed i danni materiali nella struttura;

– CEI EN 62305-4 per la protezione contro i guasti negli impianti interni;

– CEI EN 62305-5 per la protezione dei servizi

5.8 Scelta delle misure di protezione

La scelta delle misure di protezione più adatte deve essere effettuata dal progettista in funzione del peso di ciascuna componente di rischio nel rischio totale R ed in funzione degli aspetti tecnici ed economici delle diverse misure di protezione.

Devono essere identificati i parametri critici al fine di determinare la misura di protezione più efficace per la riduzione del rischio R.

Per ciascun tipo di perdita vi é una varietà di misure di protezione che, singolarmente o in combinazione tra loro, possono realizzare la condizione R RT . La soluzione da adottare deve essere scelta tenendo conto degli aspetti tecnici ed economici. Una procedura semplificata per la scelta delle misure di protezione è illustrata nei diagrammi di flusso riportati nelle Figure 3 e 4 rispettivamente per le strutture e per i servizi. In ogni caso l’installatore o il progettista dovrebbe identificare le componenti di rischio più critiche e ridurle tenendo in considerazione anche gli aspetti economici.


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Figure 3 – Procedure for selecting protection measures in structures

YES

Is LPS installed?

For each type of loss identify and calculate the risk components RA, RB, RC, RM, RU, RV, RW, RZ

NO

NO

YES

Structure protected

NO

YES

Install adequate LPMS

Install other protectionmeasures

YES

R > RT

NO

Calculated new values of risk components

Install an adequate type

of LPS

RB > RT

Is LPMS installed?

Identify the structure to be protected

Identify the types of loss relevant to the structure


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Figura 3 – Procedura per la scelta delle misure di protezione in una struttura

Si

É installato l’ LPS ?

Per ciascun tipo di perdita identificare e calcolare le componenti di rischio RA, RB, RC, RM, RU, RV, RW, RZ

NO

NO

Si

Strutturaprotetta

NO

Si

Installare LPMS adeguato

Installare altre misure di protezione

Si

R > RT

NO

Calcolare nuovi valori delle componenti

di rischio

Installare un tipo adeguato di LPS

RB > RT

É installato l’ LPMS ?

Identificare la struttura da proteggere

Identificare i tipi di perdita relativi alla struttura


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Figure 4 – Procedure for selecting protection measures in services

Identify the service to be protected

Identify the types of loss relevant to the service

For each type of loss identify and calculate the risk components R B, R C, R V, R W, R Z

Install adequate SPD

Are SPD installed?

R Z > RT

YES

Service protected NO

Is line shielded?

Install adequate shield

Install other protection measures

R > RT

Calculated new values of risk components

YES YES

NO

NO NO

YES


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Figura 4 – Procedura per la scelta delle misure di protezione in un servizio

Identificare il servizio da proteggere

Identificare i tipi di perdita relativi al servizio

Per ciascun tipo di perdita identificare e calcolare le componenti di rischio R B, R C, R V, R W, R Z

Installare SPD adeguati

Sonoinstallati gli

SPD?

R Z > RT

Si

Servizio protetto NO

La linea è schermata?

Installare schermo adeguato

Installare ulteriori misure di protezione

R > RT

Calcolare nuovi valori delle componenti di rischio

Si Si

NO

NONO

Si


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6 Assessment of risk components for a structure

6.1 Basic equation

Each risk component RA, RB, RC, RM, RU, RV, RW and RZ, as described in Clause 4, may be expressed by the following general equation

xxxx LPNR (20)

where

NX is the number of dangerous events per annum (see also Annex A);

PX is the probability of damage to a structure (see also Annex B);

LX is the consequent loss (see also Annex C).

NOTE 1 The number NX of dangerous events is affected by lightning ground flash density (Ng) and by the physical characteristics of the object to be protected, its surroundings and the soil.

NOTE 2 The probability of damage PX is affected by characteristics of the object to be protected and the protection measures provided.

NOTE 3 The consequent loss LX is affected by the use to which the object is assigned, the attendance of persons, the type of service provided to public, the value of goods affected by the damage and the measures provided to limit the amount of loss.

6.2 Assessment of risk components due to flashes to the structure (S1)

For evaluation of risk components related to lightning flashes to the structure, the following relationship apply:

– component related to injury to living beings (D1)

RA = ND × PA·× LA (21)

– component related to physical damage (D2)

RB = ND × PB × LB (22)

– component related to failure of internal systems (D3)

RC = ND × PC × LC (23)

Parameters to assess these risk components are given in Table 8.

6.3 Assessment of the risk component due to flashes near the structure (S2)

For evaluation of the risk component related to lightning flashes near the structure, the following relationship applies:


MMMM LPNR (24)

Parameters to assess this risk component are given in Table 8.


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6 Determinazione delle componenti di rischio per le strutture

6.1 Equazioni di base

Ciascuna componente di rischio RA, RB, RC, RM, RU, RV, RW and RZ, come descritto nell’Art. 4, può essere calcolata mediante la seguente equazione generale:

xxxx LPNR (20)

dove

NX é il numero di eventi pericolosi (vedere anche Allegato A);

PX é la probabilità di danno alla struttura (vedere anche Allegato B);

LX é la perdita conseguente (vedere anche Allegato C).

NOTA 1 Il numero NX di eventi pericolosi dipende dalla densità d fulmini al suolo (Ng) e dalle caratteristiche geometriche dell’oggetto da proteggere, dai suoi dintorni e dal suolo.

NOTA 2 La probabilità di danno PX dipende e dalle caratteristiche dell’oggetto da proteggere e dalle misure di protezione adottate.

NOTA 3 La perdita conseguente LX dipende dall’uso a cui l’oggetto è destinato, la presenza di persone, il tipo di servizio pubblico, il valore dei beni danneggiati e dalle misure di protezione adottate per limitare l’ammontare della perdita.

6.2 Determinazione delle componenti di rischio dovute al fulmine sulla struttura (S1)

Per la valutazione delle componenti di rischio relative alla fulminazione diretta della struttura si applicano le relazioni seguenti:

– componente relativa al danno ad esseri viventi (D1)

RA = ND × PA × LA (21)

– componente relativa al danno materiale (D2)

RB = ND × PB × LB (22)

– componente relativa ai guasti degli impianti interni (D3)

RC = ND × PC × LC (23)

I parametri necessari alla determinazione delle componenti di rischio sono riportati nella Tabella 8.

6.3 Determinazione delle componenti di rischio dovute al fulmine in prossimità della struttura (S2)

Per la valutazione delle componenti di rischio relative alle fulminazioni in prossimità della struttura si applicano le seguenti relazioni:

– componente relativa ai guasti negli impianti interni (D3)

RM = NM·× PM· × LM (24)



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6.4 Assessment of risk components due to flashes to a line connected to the structure (S3)

For evaluation of the risk components related to lightning flashes to an incoming line, the following relationships apply:

– component related to injury to living beings (D1)

UUDaLU )( LPNNR (25)


vvDaLV )( LPNNR (26)


RW = (NL + NDa) ·PW· LW (27)


If the line has more than one section (see 7.6), the values of RU, RV and RW are the sum of the RU, RV and RW values relevant to each section of the line. The sections to be considered are those between the structure and the first distribution node.

In the case of a structure with more than one connected line with different routing, the calculations shall be performed for each line.

6.5 Assessment of risk component due to flashes near a line connected to the structure (S4)

For evaluation of the risk component related to lightning flashes near a line connected to the structure, the following relationships applies:


zzLIz )( LPNNR (28)


If the line has more than one section (see 7.6), the value of RZ is the sum of the RZ

components relevant to each section of the line. The sections to be considered are those between the structure and the first distribution node.

NOTE Detailed information for TLC lines are given in Recommendation ITU K.46.

In the case of a structure with more than one connected line with different routing, the calculations shall be performed for each line.

For the purpose of this assessment, if ( )LI NN < 0, then assume ( )LI NN = 0.


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6.4 Determinazione delle componenti di rischio dovute a fulmini sulle linee connesse alla struttura (S3)

Per la valutazione delle componenti di rischio relative a fulmini su una linea entrante si applicano le seguenti relazioni:

– componente relativa al danno ad esseri viventi (D1)

RU = (NL+ NDa) ·PU· LU (25)

– componente relativa al danno materiale (D2)

RV = (NL+NDa) ·PV· LV (26)


RW = (NL + NDa) ·PW· LW (27)


Se la linea è costituita da più di una sezione (Art. 7.6), i valori di RU, RV e RW sono dati dalla somma dei valori di RU, RV e RW relativi a ciascuna sezione di linea. Le sezioni da considerare sono quelle comprese tra la struttura ed il primo nodo di distribuzione.

Nel caso di una struttura con più linee connesse con percorsi diversi il calcolo deve essere effettuato per ciascuna linea.

6.5 Determinazione delle componenti di rischio dovute a fulmini in prossimità delle linee connesse alla struttura (S4)

Per la valutazione delle componenti di rischio relative a fulmini in prossimità di una linea connessa ad una si applicano le seguenti relazioni:


RZ = (NI – NL) PZ· LZ (28)

I parametri necessari alla determinazione di questa componente di rischio sono riportati nella Tabella 8.

– Se la linea è costituita da più di una sezione (Art. 7.6) il valore di RZ è dato dalla somma dei valori di RZ relativi a ciascuna sezione di linea. Le sezioni da considerare sono quelle comprese tra la struttura ed il primo nodo di distribuzione.

NOTA Informazioni dettagliate per le linee TLC sono date nella Recommendation ITU K.46.

Nel caso di una struttura con più linee connesse con percorsi diversi il calcolo deve essere effettuato per ciascuna linea.

Ai fini di questa valutazione, se (NI–NL)<0, si assume (NI–NL) = 0.


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Table 8 – Parameters relevant to the assessment of risk components for a structure

Symbol Denomination Value according to

Average annual number of dangerous events due to flashes

ND – to the structure Clause A.2

NM – near the structure Clause A.3

NL – to a line entering the structure Clause A.4

N I – near a line entering the structure Clause A.5

NDa – to the structure at “a” end of the line (see Figure 5)

Clause A.2

Probability that a flash to the structure will cause

PA – injury to living beings Clause B.1

PB – physical damage Clause B.2

PC – failure of internal systems Clause B.3

Probability that a flash near the structure will cause

PM – failure of internal systems Clause B.4

Probability that a flash to a line will cause

PU – injury to living beings Clause B.5

PV – physical damage Clause B.6

PW – failure of internal systems Clause B.7

Probability that a flash near a line will cause

PZ – failure of internal systems Clause B.8

Loss due to

LA = LU = ra × Lt – injury to living beings Clause C.2

LB = LV = rp × rf × hz × Lf – physical damage Clauses C.2, C.3, C.4, C.5

LC = LM = LW = LZ = Lo – failure of internal systems Clauses C.2, C.3, C.5

NOTE Values of loss L t, Lf, Lo; factors rp , ra , ru , rf reducing the loss and factor hz increasing the loss are given in Annex C and Tables C.2, C.3, C.4 and C.5.

Figure 5 – Structures at line ends: at “b” end the structure to be protected (structure b) and at “a” end an adjacent structure(structure a)

Section 1 (buried)

b

Structure b(structure to be protected)

Ha Ha

3Ha

Section 2 (overhead)

Structure a(adjacent structure)

3Hb


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Tabella 8 – Parametri relativi alla valutazione delle componenti di rischio per una struttura

Simbolo Denominazione Valore secondo

Numero annuale medio di eventi pericolosi dovuti al fulmine

ND – Sulla struttura Art. A.2

NM – In prossimità della struttura Art. A.3

NL – Sulla linea entrante nella struttura Art. A.4

N I – In prossimità della linea entrante nella struttura

Art. A.4

NDa– Sulla struttura all’estremo “a”

della linea (Figura 5) Art. A.2

Probabilità che un fulmine sulla struttura sia causa di

PA – Danno ad esseri viventi Art. B.1

PB – Danni materiali Art. B.2

PC – Guasti negli impianti interni Art. B.3

Probabilità che un fulmine in prossimità della struttura sia causa di

PM – Guasti negli impianti interni Art. B.4

Probabilità che un fulmine su una linea sia causa di

PU – Danno ad esseri viventi Art. B.5

PV – Danni materiali Art. B.6

PW – Guasti negli impianti interni Art. B.7

Probabilità che un fulmine in prossimità di una linea sia causa di

PZ – Guasti negli impianti interni Art. B.8

Perdita dovuta a

LA = Lu = ra × L t – Danno ad esseri viventi Art. C.2

LB = LV = rp ×·rf· × hz × Lf – Danni materiali Art. C.2, C.3, C.4, C.5

LC,= LM, = LW,= LZ = Lo – Guasti negli impianti interni Art. C.2, C.3, C.5

NOTA I valori di perdita L t, Lf, Lo; I fattori di riduzione della perdita rp, ra , ru , rf ed il fattore di incremento della perdita hz sono riportati nell’Allegato C e nelle Tabelle C.2, C.3, C.4 e C.5.

Figura 5 – Strutture alle estremità: all’estremità “b” la struttura da proteggere (struttura b) e all’estremità “a” una struttura adiacente (struttura a)

Sezione 1 (interrotta)

b

Struttura b

(Struttura da proteggere)

Hba Ha

3Ha

Sezione 2

(aerea)

Struttura a

(struttura adiacente)

3Hb


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6.6 Summary of risk components in a structure

Risk components for structures are summarized in Table 9, according to different types of damage and different sources of damage.

Table 9 – Risk components for a structure for different types of damage caused by different sources

Sourceof damage

Damage

S1Lightning flash to

a structure

S2Lightning

flash near a structure

S3Lightning flash to an incoming

service

S4Lightning flash near a service

Resulting risk according to

type of damage

D1

Injury to living beings

RA= ND×PA×ra×Lt

RU = (NL+NDa)×PU×ru×Lt

RS = RA+RU

D2

Physical damage RB = ND×PB× rp

×hz×rf×Lf

RV = (NL+NDa)×PV× rp

×hz×rf×Lf

RF = RB+RV

D3

Failure of electrical and electronic

systems

RC= ND×PC×Lo RM = NM×PM×LoRW = (NL + NDa)

×PW×Lo

RZ = (NI–NL)×PZ × Lo

RO = RC+RM+RW+RZ

Resulting risk according to the

source of damage RD= RA+RB+RC RI = RM+RU+RV+RW+RZ

If the structure is partitioned in zones ZS (see 6.7), each risk component shall be evaluated for each zone ZS.

The total risk R of the structure is the sum of risks components relevant to the zones ZS which constitute the structure.

6.7 Partitioning of a structure in zones ZS

To assess each risk component, a structure could be divided into zones ZS each having homogeneous characteristics. However, a structure may be, or may be assumed to be, a single zone.

Zones ZS are mainly defined by

– type of soil or of floor (risk components RA and RU),

– fire proof compartments (risk components RB and RV),

– spatial shields (risk components RCand RM).

Further zones may be defined according to

– layout of internal systems (risk components RC and RM),

– protection measures existing or to be provided (all risk components),

– losses LX values (all risk components).

Partitioning of the structure in zones ZS should take into account the feasibility of the implementation of the most suitable protection measures.


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6.6 Sintesi delle componenti di rischio per una struttura

Le componenti di rischio per le strutture sono sintetizzati nella Tabella 9 in funzione dei diversi tipi di danno e delle diverse sorgenti di danno.

Tabella 9 – Componenti di rischio per le strutture in funzione dei diversi tipi di danno e delle diverse sorgenti di danno

Sorgente di danno

Danno

S1

Fulmine sulla struttura

S2

Fulmine in prossimità della

struttura

S3

Fulmine su un servizio entrante

S4

Fulmine in prossimità di

un servizio

Rischiocomplessivo

in funzione del tipo di danno

D1

Danno ad esseri viventi

RA= ND×PA

×ra×Lt

RU = (NL+NDa)×PU×ru×Lt

RS = RA+RU

D2

Danno materiale RB = ND×PB× rp

×hz×rf×Lf

RV = (NL+NDa)×PV× r

p

×hz×rf×Lf

RF = RB+RV

D3

Guasti negli impianti elettrici ed elettronici

RC= ND×PC×Lo RM = NM×PM×LoRW = (NL + NDa)

×PW×Lo

RZ = (NI–NL)×PZ × Lo

RO = RC+RM

+RW+RZ

Rischio complessivo in funzione della

sorgente di danno RD= RA+RB+RC RI = RM+RU+RV+RW+RZ

Se la struttura è suddivisa in zone ZS (Art. 6.7), ciascuna componente di rischio deve essere valutata per ciascuna zona ZS.

Il rischio totale R della struttura é la somma delle componenti di rischio relative alle zone ZS

che costituiscono la struttura.

6.7 Suddivisione di una struttura in zone ZS

Per valutare ciascuna componente di rischio, una struttura può essere suddivisa in zone ZS

aventi caratteristiche omogenee. Tuttavia una struttura può essere, o può essere considerata, una singola zona.

Le zone ZS sono definite principalmente da:

– tipo di suolo o di pavimentazione (componenti di rischio RA e RU);

– compartimentazione antincendio (componenti di rischio RB e RV);

– schermi locali (componenti di rischio RC e RM).

Ulteriori zone possono essere definite in funzione di:

– disposizione degli impianti interni(componenti di rischio RC e RM);

– misure di protezione esistenti o previste(tutte le componenti di rischio);

– valori delle perdite LX (tutte le componenti di rischio);

Nella suddivisione di una struttura in zone ZS si deve tenere conto della possibilità realizzativa delle misure di protezione più adatte.


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6.8 Assessment of risk components in a structure with zones ZS

Rules to evaluate the risk components depends on the type of risk.

6.8.1 Risks R1, R2 and R3

6.8.1.1 Single zone structure

In this case only one zone ZS made up of the entire structure is defined. According to 6.7, the risk R is the sum of risk components RX in the structure. For the evaluation of risk components and the selection of the relevant parameters involved, the following rules apply:

– parameters relevant to the number N of dangerous events shall be evaluated according to Annex A;

– parameters relevant to the probability P of damage shall be evaluated according to Annex B.

Moreover:

– For components RA, RB, RU, RV, RW and RZ, only one value is to be fixed for each parameter involved. Where more than one value is applicable, the highest one shall be chosen.

– For components RC and RM, if more than one internal system is involved in the zone, values of PC and PM are given by:

PC = 1 – (1 – PC1) × (1 – PC2) × (1 – PC3) …× (1 – Pci) (29)

PM = 1 – (1 – PM1) × (1 – PM2) × (1 – PM3) …× (1 – Pmi) (30)

where PCi, and PMi are parameters relevant to internal system i.

– Parameters relevant to the amount L of loss shall be evaluated according to Annex C.

The typical mean values derived from Annex C may be assumed for the zone, according to the use of the structure.

With the exception made for PC and PM, if more than one value of any other parameter exists in a zone, the value of the parameter leading to the highest value of risk is to be assumed.

Defining the structure with a single zone may lead to expensive protection measures because each measure must extend to the entire structure.

6.8.1.2 Multi-zone structure

In this case, the structure is divided into multiple zones ZS. The risk for the structure is the sum of the risks relevant to all zones of the structure; in each zone, the risk is the sum of all relevant risk components in the zone.

For the evaluation of risk components and the selection of the relevant parameters involved, the rules of 6.8.1.1 apply.

Dividing a structure into zones allows the designer to take into account the peculiar characteristics of each part of the structure in the evaluation of risk components and to select the most suitable protection measures tailored zone by zone, reducing the overall cost of protection against lightning.


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6.8 Determinazione delle componenti di rischio in una struttura suddivisa in zone ZS

Le regole per valutare le componenti di rischio dipendono dal tipo di rischio.

6.8.1 Rischi R1, R2 ed R3

6.8.1.1 Struttura con zona singola

In questo caso è definita soltanto una zona ZS che costituisce l’intera struttura. In accordo con l’Art. 6.7, il rischio R é la somma delle componenti di rischio RX nella struttura. Per la valutazione delle componenti di rischio e per la scelta dei relativi parametri di interesse si applicano le seguenti regole:

– I parametri relativi al numero N di eventi pericolosi devono essere determinati in accordo con l’Allegato A;

– I parametri relativi alla probabilità P di danno devono essere determinati in accordo con l’Allegato B.

Inoltre:

– per le componenti RA, RB, RU, RV, RW, e RZ, deve essere fissato un solo valore per ciascun parametro implicato. Quando sia applicabile più di un valore deve essere scelto quello più elevato.

– per le componenti RC, e RM, se nella zona risulta interessato più di un impianto interno, I valori di PC e PM sono dati da:

PC = 1– (1– PC1) × (1 – PC2) × (1-PC3) …× (1 – Pci) (29)

PM = 1– (1 – PM1) × (1 – PM2) × (1 – PM3) …× (1 – Pmi) (30)

dove PCi, e PMi sono I parametri relativi all’ impianto interno iesimo.

– I parametri relativi all’ammontare L della perdita deve essere determinato in accordo con l’Allegato C.

– Per ciascuna zona possono essere assunti i valori tipici medi dell’Allegato C, secondo l’uso della struttura.

Con l’eccezione di PC e PM, se in una zona esiste più di un valore per tutti gli altri parametri, deve essere assunto il valore del parametro che dà luogo al valore di rischio più elevato.

Definire una struttura come una zona singola può portare a misure di protezione costose in quanto ciascuna misura deve essere estesa all’intera struttura.

6.8.1.2 Struttura multi-zona

In questo caso la struttura é suddivisa in più zone ZS. Il rischio per la struttura è la somma dei rischi relativi a tutte le zone della struttura stessa; in ogni zona il rischio é la somma di tutte le componenti di rischio nella zona considerata.

Per la valutazione delle componenti di rischio e la scelta dei relativi parametri di interesse, si applicano le regole dell’Art. 6.8.1.1.

La suddivisione della struttura in zone consente al progettista di prendere in considerazione le peculiari caratteristiche di ciascuna parte della struttura nella valutazione delle componenti di rischio e di scegliere le più adatte misure di protezione specificatamente zona per zona, riducendo il costo complessivo della protezione contro il fulmine.


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6.8.2 Risk R4

Whether or not there is need to determine protection to reduce risks R1, R2, and R3, it is useful to evaluate the economic convenience in adopting protection measures in order to reduce the risk R4 of economic loss.

The items for which the assessment of risk R4 is to be performed shall be defined from:

– the whole structure;

– a part of the structure;

– an internal installation;

– a part of an internal installation;

– a piece of equipment;

– the contents in the structure .

The cost of loss in a zone shall be evaluated according to Annex G. The overall cost of loss for the structure is the sum of the cost of loss of all zones.

7 Assessment of risk components for a service

7.1 Basic equation

Each risk component R V, R W, R Z, R B and R C, as described in Clause 4, may be expressed by the following general equation:

R X = NX × P X × L X (31)

where

NX is the number of dangerous events (see also Annex A);

P X is the probability of damage to a service (see also Annex D);

L X is the consequent loss (see also Annex E).

7.2 Assessment of components due to flashes to the service (S3)

For evaluation of the risk components related to lightning flashes to a service, the following relationships apply:


R V = NL × P V × L V (32)

– component related to failure of connected equipment (D3)

R W = NL × P W × L W (33)



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6.8.2 Rischio R4

Che sia stata o meno accertata la necessità di una protezione per ridurre R1, R2, and R3, é utile comunque valutare la convenienza economica di adottare misure di protezione al fine di ridurre il rischio di perdita economica R4.

L’oggetto per il quale effettuare la valutazione del rischio R4 deve essere definito tra:

– l’intera struttura;

– una parte della struttura;

– un impianto interno;

– una parte di un impianto interno;

– una apparato;

– il contenuto della struttura.

Il costo della perdita in una zona deve essere valutato in accordo con l’Allegato G. L’ammontare totale della perdita nella struttura è dato dalla somma delle perdite di tutte le zone.

7 Determinazione delle componenti di rischio per i servizi

7.1 Equazioni di base

Ciascuna componente di rischio R’V, R’W, R’Z, R’B and R’C, come descritto nell’Art. 4, può essere espressa mediante la seguente equazione generale:

R’X= NX × P’X × L’X (31)

dove

NX é il numero di eventi pericolosi (vedere anche Allegato A);

P’X é la probabilità di danno ad un servizio (vedere anche Allegato D);

L’X é la perdita conseguente (vedere anche Allegato E).

7.2 Determinazione delle componenti di rischio dovute al fulmine su un servizio (S3)

Per la valutazione delle componenti di rischio relative al fulmine su un servizio si applicano le seguenti relazioni:

– componente relativa ai danni materiali (D2)

R'V = NL × P’V × L’V (32)

– componente relativa ai guasti degli apparati connessi (D3)

R'W= NL × P’W × L’W (33)

I parametri per valutare questa componente di rischio sono riportati nella Tabella 10.


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7.3 Assessment of risk component due to flashes near the service (S4)

For evaluation of the risk component related to lightning flashes near a service, the following relationship applies:

– component related to failure of connected equipments (D3)

R Z = (NI – NL ) P Z L Z (34)


For the purpose of this assessment, if (NI – NL) < 0, then (NI – NL) = 0 it shall be assumed.

7.4 Assessment of risk components due to flashes to structures to which the service is connected (S1)

For evaluation of risk components related to lightning flashes to each structure to which a service is connected, the following relationship applies for the section of service connected to the structure:


R B = ND P B L B (35)

– component related to failures of equipment (D3)

R C = ND × P C × L C (36)


Table 10 – Parameters relevant to the assessment of risk components for a service

Symbol Denomination Value according to

Average annual number of flashes

ND – to the structure connected to the service Clause A.2

NL – to the service Clause A.4

N I – near the service Clause A.5

Probability that a flash to the adjacent structure will cause

P B – physical damage Subclause D.1.1

P C – failures of service equipment Subclause D.1.1

Probability that a flash to the service will cause

P V – physical damage Subclause D.1.2

P W – failures of service equipment Subclause D.1.2

Probability that a flash near a service will cause

P Z – failures of service equipment Subclause D.1.3

Loss due to

L B = L V = L f – physical damage Table E.1, Equation (E.2)

L C = L W = L Z = L’0 – failures of service equipment Table E.1, Equation (E.3)

7.5 Summary of risk components for a service

Risk components for a service are summarized in Table 11, according to different types and sources of damage.


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7.3 Determinazione delle componenti di rischio dovute al fulmine in prossimità di un servizio (S4)

Per la valutazione delle componenti di rischio relative al fulmine in prossimità di un servizio si applicano le seguenti relazioni:


R'Z = (NI – NL ) P’Z L’Z (34)


Ai fini di questa valutazione, se (NI – NL)<0, si assume (NI– NL) = 0.

7.4 Determinazione delle componenti di rischio dovute a fulmini sulle strutture a cui le linee sono connesse (S1)

Per la valutazione delle componenti di rischio relative al fulmine su ciascuna struttura a cui il servizio é connesso, alla sezione del servizio connessa alla struttura, si applicano le seguenti relazioni:

– componente relativa ai danni materiali (D2)

R’B = ND P’B L’B (35)


R’C=ND·× P’C·× L’C (36)


Tabella 10 – Parametri relativi alla valutazione delle componenti di rischio per un servizio

Simbolo Denominazione Valore secondo

Numero annuale medio di fulmini

ND – sulla struttura connessa al servizio Art. A.2

NL – sul servizio Art. A.4

N I – in prossimità del servizio Art. A.5

Probabilità che un fulmine su una struttura adiacente sia causa di

P´B – danni materiali Art. D.1.1

P'C – guasti degli apparati connessi Art. D.1.1

Probabilità che un fulmine su un servizio sia causa di

P'V – danni materiali Art. D.1.2

P'W – guasti degli apparati connessi Art. D.1.2

Probabilità che un fulmine in prossimità di un servizio sia causa di

P'Z – guasti degli apparati connessi Art. D.1.3

Perdita dovuta a

L´B = L´V =L´f – danni materiali Tab. E.1, equazione (E.2)

L´C = L´W = L´Z = L´0 – guasti degli apparati connessi Tab. E.1, equazione (E.3)

7.5 Sintesi delle componenti di rischio per un servizio

Le componenti di rischio per un servizio sono sintetizzate nella Tabella 11, in funzione dei diversi tipi di sorgente e didanno.


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Table 11 – Risk components for a service for different types of damage caused by different sources

Source of damage

Type of damage

S3Lightning flash

to a service

S4Lightning flash near a service

S1Lightning flash to

a structure

Resulting risk according to the type of damage

D2

Physical damage R V = NL × P V ×L V R B = ND × P B × L B RF = R V + R B

D3

Failure of electrical and electronic systems

R W = NL × P W × L WR Z = (NI – NL ) × P Z

×L ZR C = ND × P C × L C RO = R Z +R W + R C

Resulting risk according to the source of damage

RD = R V + R W RI = R Z + R B + R C

If the service is partitioned into sections SS (see 7.6), the risk components R V, R W and R Z ofthe service shall be evaluated as the sum of the relevant risk components of each section of the service.

The risk component R Z shall be evaluated in each transition point (see IEC 62305-5) of the service and the highest value shall be assumed as the value of R Z.

NOTE Detailed information for TLC lines are given in Recommendation ITU K.46.

The risk components R B and R C of the service shall be evaluated as the sum of the relevant risk components of each structure connected to the service.

The total risk R of the service is the sum of risk components R B, R C, R V, R W and R z.

7.6 Partitioning of a service into sections SS

To assess each risk component, the service could be divided into sections SS. However a service may be, or may be assumed to be, a single section.

For all risk components (R B, R C, R V, R W, R Z), sections SS are mainly defined by:

– type of service (aerial or buried);

– factors affecting the collection area (C, Ce, Ct);

– characteristics of service (type of cable insulation, shield resistance).

Further sections may be defined according to:

– type of connected apparatus;

– protection measures existing or to be provided.

Partitioning of a service into sections should take into account the feasibility of implementation of the most suitable protection measures.

If more than one value of a parameter exists in a section, the value leading to the highest value of risk is to be assumed.

The network operator or the owner of the service shall evaluate the relative amount of expected loss of service per year. If this evaluation cannot be carried out, representative values are suggested in Annex E.


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Tabella 11 – Componenti di rischio per un servizio per diversi tipi di danno causati da diverse sorgenti

Sorgente di danno

Tipo di danno

S3

Fulmine sul servizio

S4

Fulmine in prossimità del

servizio

S1

Fulmine sulla struttura

Rischicomplessivo in

funzione del tipo di danno

D2

Danno materiale R´V=NL·× P´Vi·× L´V

R´B = ND·× P´B

·×L´BRF = R´V + R´B

D3

Guasto di impianti elettrici ed elettronici

R´W = NL ×P´W ×·L´WR´Z = (NI – NL ) × P´Z ×

L´ZRĆ =ND·× PĆ ×·LĆ RO = R´Z + R´W + RĆ

Rischio complessivo in funzione della sorgente

di danno RD = R´V + R´W R I =´RZ + R´B+ RĆ

Se il servizio é suddiviso in sezioni SS (Art. 7.6), le componenti di rischio R´V, R´W e R´z del servizio devono essere calcolate come la somma delle componenti di rischio relative a ciascuna sezione del servizio stesso.

La componente di rischio R´Z deve essere valutata in ciascun punto di transizione ( CEI EN 62305-5) del servizio e come valore di R´Z deve essere assunto il valore più elevato.

NOTA Informazioni dettagliate per le linee TLC sono riportate in Recommendation ITU K 46.

Le componenti di rischio R´B e RĆ del servizio devono essere calcolate come somma delle componenti relative ad ogni struttura connessa al servizio.

Il rischio totale R del servizio é la somma delle componenti di rischio R´B, RĆ, R´V, R´W, e R´z.

7.6 Suddivisione di un servizio in sezioni SS

Per valutare ciascuna componente di rischio il servizio può essere suddiviso in sezioni SS.Tuttavia il servizio può, o può essere considerato, come una sezione singola.

Per tutte le componenti di rischio (R'B, R'C, R'V, R'W, R'Z), le sezioni SS sono essenzialmente

definite da:

– tipo di servizio (aereo o interrato);

– coefficienti che influenzano l’area di raccolta (Cd , Ce , Ct );

– caratteristiche del servizio (tipo di isolamento del cavo, resistenza dello schermo).

Ulteriori sezioni possono essere definite in base a:

– tipo di apparati connessi;

– misure di protezione esistenti o previste.

La suddivisione di un servizio in sezioni deve tenere conto della possibilità realizzativa delle più adatte misure di protezione.

Se in una sezione esistono più valori di un parametro, deve essere assunto il valore che dà luogo al rischio più elevato.

Il responsabile della rete o il proprietario del servizio devono valutare l’ammontare relativo alle perdite di servizio attese in un anno. Qualora detta valutazione non potesse essere effettuata, valori rappresentativi sono suggeriti nell’Allegato E.


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Annex A (informative)

Assessment of annual number N of dangerous events

A.1 General

The average annual number N of dangerous events due to lightning flashes influencing an object to be protected depends on the thunderstorm activity of the region where the object is located and on the object s physical characteristics. To calculate the number N, it is generally accepted to multiply the lightning ground flash density Ng by an equivalent collection area of the object and by taking into account correction factors for object s physical characteristics.

The lightning ground flash density Ng is the number of lightning flashes per km2 per year. This value is available from ground flash location networks in many areas of the world.

NOTE If a map of Ng is not available, in temperate regions it may be estimated by:

Ng 0,1 Td (A.1)

where

Td is the thunderstorm days per year (which can be obtained from isokeraunic maps).

Events that may be considered as dangerous for a structure to be protected are

– flashes to the structure,

– flashes near the structure,

– flashes to a service entering the structure,

– flashes near a service entering the structure,

– flashes to a structure to which a service is connected.

Events that may be considered as dangerous for a service to be protected are

– flashes to the service,

– flashes near the service,

– flashes to the structure to which the service is connected.

A.2 Assessment of the average annual number of dangerous events due to flashes to a structure ND and to a structure connected at “a” end of a line NDa

A.2.1 Determination of the collection area Ad

For isolated structures on flat ground, the collection area Ad is the area defined by the intersection between the ground surface and a straight line with 1/3 slope which passes from the upper parts of the structure (touching it there) and rotating around it. Determination of the value of Ad may be performed graphically or mathematically.

Rectangular structure

For an isolated rectangular structure with length L, width W, and height H on a flat ground, the collection area is then equal to

Ad = L × W + 6 × H ×(L + W) + 9 × × (H)2 (A.2)

with L, W and H expressed in metres (see Figure A.1).

NOTE A more precise evaluation could be obtained considering the relative height of the structure with respect to the surrounding objects or the soil within a distance of 3H from the structure.


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Allegato A (informativo)

Calcolo del numero annuo N di eventi pericolosi

A.1 Generalità

Il numero annuale medio N di eventi pericolosi dovuti al fulmine che interessano un oggetto da proteggere dipende dall’attività temporalesca nella regione in cui é ubicato l’oggetto da proteggere e dalle caratteristiche fisiche dell’oggetto stesso. Per calcolare il numero N, é generalmente accettato moltiplicare la densità di fulmini al suolo Ng per l’area equivalente di raccolta dell’oggetto, tenendo conto di coefficienti correttivi per le caratteristiche fisiche dell’oggetto.

La densità di fulmini al suolo Ng é il numero di fulmini per km2 per anno. Questo valore è ottenibile dalle reti di localizzazione di fulmini al suolo esistenti in molte aree del mondo.

NOTA Se la mappa di Ng non é disponibile,nelle regioni temperate esso può essere stimato con la relazione:

Ng 0,1 Td (A.1)

dove

Td é il numero di giornate temporalesche in un anno (che può essere ottenuto dalle mappe isocerauniche).

Sono considerati eventi pericolosi per la struttura da proteggere:

– i fulmini sulla struttura;

– i fulmini in prossimità della struttura;

– i fulmini su un servizio entrante nella struttura;

– i fulmini in prossimità di un servizio entrante nella struttura;

– i fulmini su una struttura a cui é connesso il servizio.

Sono considerati eventi pericolosi per il servizio da proteggere:

– i fulmini sul servizio;

– i fulmini in prossimità del servizio;

– i fulmini su una struttura a cui é connesso il servizio.

A.2 Calcolo del numero medio annuo ND di eventi pericolosi dovuti al fulmine su una struttura e NDa su una struttura connessa all’estremità “a” di una linea

A.2.1 Calcolo dell’area di raccolta Ad

Per una struttura isolata in un territorio pianeggiante l’area di raccolta Ad é l’area definita dall’intersezione tra la superficie del suolo e la retta con pendenza 1/3 che passa per le parti più elevate della struttura (toccandole) e ruota attorno ad essa. Il calcolo del valore di Ad può essere effettuato graficamente o matematicamente.

Struttura rettangolare

Per una struttura rettangolare isolata di lunghezza L, larghezza W, ed altezza H su un terreno pianeggiante, l’area di raccolta è uguale a:

Ad = L × W + 6·× H × (L + W)+9 (H)2 (A.2)

essendo L,W e H espressi in metri (Figura A.1).

NOTA Una valutazione più precisa può essere ottenuta considerando l’altezza relativa della struttura rispetto agli oggetti circostanti o il suolo entro una distanza pari a 3H dalla struttura.


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Figure A.1 – Collection area Ad of an isolated structure

A.2.1.1 Complex shaped structure

If the structure has a complex shape such as elevated roof protrusions (see Figure A.2), a graphic method should be used to evaluate Ad (see Figure A.3), because the differences may be too great if the maximum (Admax) or minimum (Admin) dimensions are used (see Table A.1)

An acceptable approximate value of the collection area is the maximum between Admin and the collection area attributed to the elevated roof protrusion Ad . Ad may be calculated by:

Ad = 9 × (Hp)2 (A.3)

where Hp is the height of protrusion.

The different values of collection area according to the above methods are given in Table A.1.

Table A. 1 – Values of collection area depending on the evaluation method

Graphic method Structure (maximum

dimensions)

Structure(minimum

dimensions)

Protrusion

Hp

Structuredimensions

m(L, W, H)

See Figure A.2 70 × 30 × 40 70 × 30 × 25 40

m2Ad = 47 700 Admax =71 316 Admin = 34 770

See Figure A.3

Ad = 45 240

See Figure A.3

L

W

3H

H1: 3


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Figura A.1 – Area di raccolta Ad di una struttura isolata

A.2.1.1 Struttura di forma complessa

Se la struttura ha una forma complessa come elevate protrusioni sul tetto (Figura A.2), per valutare Ad dovrebbe essere utilizzato un metodo grafico (Figura A.3), perché la differenza può risultare troppo elevata se sono utilizzate le dimensioni massime (Admax) o le minime (Admin) (Tabella A.1).

Un valore approssimato accettabile dell’area di raccolta é il massimo tra Admin e l’area di raccolta attribuibile alla più elevata protrusione sul tetto Ad´.

Ad´ che può essere calcolata con la relazione:

Ad’=9 ·× (Hp)2 (A.3)

dove Hp é l’altezza della protrusione.

I diversi valori dell’area di raccolta, calcolati in accordo al metodo sopraccitato, sono riportati nella Tabella A.1.

Tabella A. 1 – Valori dell’area di raccolta in funzione del metodo di calcolo

Metodo grafico

Struttura

(dimensionimassime)

Struttura

(dimensioni minime)

Protrusione

Hp

Dimensionidella struttura

m(L, W, H)

Vedere Fig. A.2 70 × 30 × 40 70 × 30 × 25 40

m2Ad = 47700 Admax = 71316 Admin = 34770

Vedere Fig. A.3

Ad´ = 45240

Vedere Fig. A.3

L

W

3H

H1: 3


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Figure A.2 – Complex shape structure

L = 70

W = 30

8

Hmin = 25

Hp = Hmax = 40

8


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Figura A.2 – Struttura di forma complessa

L = 70

W = 30 8

Hmin = 25 Hp = Hmax = 40

8


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Figure A.3 – Different methods to determine the collection area for the structure of Figure A.2

A.2.1.2 Structure as a part of a building

Where the structure S to be considered consists of only a part of a building B, the dimensions of structure S may be used in evaluation of Ad provided that the following conditions are fulfilled (see Figure A.4):

– the structure S is a separated vertical part of the building B;

– the building B does not have a risk of explosion;

– propagation of fire between the structure S and other parts of the building B is avoided by means of walls with resistance to fire of 120 min (REI 120) or by means of other equivalent protection measures;

– propagation of overvoltages along common lines, if any, is avoided by means of SPD installed at the entrance point of such lines in the structure or by means of other equivalent protection measure.

NOTE For definition and information on REI see Official Journal of European Union, 1994/28/02, n. C 62/63.

Where these conditions are not fulfilled, the dimensions of the whole building B should be used.

3Hp = 3Hmax

3Hmi

Rectangular structure with H = Hmin Formula (A.3) Admin

A d Protrusion with H = Hp = Hmax Formula (A.4)

Collection area determined using the graphic method.Ad


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Figura A.3 – Differenti metodi per determinare l’area di raccolta della struttura di cui in Fig. A.2

A.2.1.2 Struttura facente parte di un edificio

Se la struttura S da considerare è solo una parte di un edificio B, le dimensioni della struttura S possono essere utilizzate per il calcolo di Ad quando sono soddisfatte le seguenti condizioni (Fig. A.4):

– la struttura S é una parte separata verticalmente dell’edificio B;

– l’edificio B non presenta rischio di esplosione;

– la propagazione dell’incendio tra la struttura S e le altre parti dell’edificio B é impedita mediante pareti caratterizzate da una resistenza al fuoco di 120 minuti (REI 120) o mediante altre misure di protezione equivalenti;

– la propagazione delle sovratensioni lungo le linee comuni, se presenti, é impedita per mezzo di SPD installati nel punto d’ingresso di detta linea nella struttura o mediante altre misure di protezione equivalenti.

NOTA Per la definizione e per informazioni relative a REI vedere Official Journal of European Union, 1994/28/02, n. C 62/63.

Se queste condizioni non sono soddisfatte dovrebbero essere utilizzate le dimensioni dell’intero edificio B.

3Hp = 3Hmax

3Hmin

Struttura rettangolare dove H = Hmin Formula (A.3) Admin

A d Protrusione dove H = Hp =Hmax Formula (A.4)

Valori dell’area di raccolta in funzione del metodo di calcoloAd


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legend:

B building or part of it for which protection is required (evaluation of Ad is needed)

Part of building for which protection is not required (evaluation of Ad is not needed)

S structure to be considered for risk assessment (dimensions of S are to be used for evaluation of Ad)

Partitioning REI 120

Partitioning REI < 120

Apparatus

Internal system

SPD

Figure A.4 – Structure to be considered for evaluation of collection area Ad

A.2.2 Relative location of the structure

The relative location of the structure, compensating for surrounding objects or an exposed location, will be taken into account by a location factor Cd (see Table A.2).

Table A.2 – Location factor Cd

Relative location Cd

Object surrounded by higher objects or trees 0,25

Object surrounded by objects or trees of the same heights or smaller 0,5

Isolated object: no other objects in the vicinity 1

Isolated object on a hilltop or a knoll 2

B

1

B

2

S

1, 2, 3, 5, 6, 7

B

3

B

4

4, 8

S

B

5

B

6c.c.

A

c.c.

AB

7c.c.

A

8

B

c.c. A


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Legenda

B edificio o parte di esso per il quale é richiesta la protezione (la determinazione di Ad è necessaria)

Parte dell’edificio per la quale non è richiesta la protezione (la determinazione di Ad non è necessaria)

S struttura da considerare per la valutazione del rischio (per la valutazione di Ad devono essere utilizzate le dimensioni di S)

compartimentazione REI 120

compartimentazione REI < 120

compartimentazione REI < 120

Apparati

SPD

Figura A.4 – Struttura da considerare per la valutazione dell’area d raccolta Ad

A.2.2 Ubicazione relativa della struttura

L’ubicazione relativa di una struttura dipende dagli oggetti circostanti e dalla topografia della zona ed é tenuta in conto mediante il coefficiente di posizione Cd (Tab. A.2).

Tabella A.2 – Coefficiente di posizione Cd

Ubicazione relativa Cd

Oggetto circondato da oggetti di altezza più elevata o da alberi 0,25

Oggetto circondato da oggetti o alberi di altezza uguale o inferiore 0,5

Oggetto isolato: nessun altro oggetto nelle vicinanze 1

Oggetto isolato sulla cima di una collina o di una montagna 2

B

1

B

2

S1, 2, 3, 5, 6, 7

B

3

B

4

4, 8 S

B

5

B

6 c.c.A

c.c.

AB

7 c.c.A

8

B

c.c.A


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A.2.3 Number of dangerous events ND for a structure (“b” end of a service)

ND may be evaluated as the product:

ND = Ng ×Ad/b ×Cd/b ×10–6 (A.4)

where

Ng is the lightning ground flash density (1/km2 year);

Ad/b is the collection area of the isolated structure (m2) (see Figure A.1);

Cd/b is the location factor of the structure (see Table A.2).

A.2.4 Number of dangerous events NDa for an adjacent structure (“a” end of a service)

The average annual number of dangerous events due to flashes to a structure at “a” end of a line NDa (see 6.5 and Figure 5) may be evaluated as the product:

NDa = Ng × Ad/a × Cd/a × Ct × 10–6 (A.5)

where

Ng is the lightning ground flash density (1/km2 year);

Ad/a is the collection area of the isolated adjacent structure (m2) (see Figure A.1);

Cd/a is the location factor of the adjacent structure (see Table A.2);

Ct is the correction factor for the presence of a HV/LV transformer on the service to which the structure is connected, located between the point of strike and the structure (see Table A.4). This factor applies to line sections upstream from the transformer with respect to the structure.

A.3 Assessment of the average annual number of dangerous events due to flashes near a structure NM

NM may be evaluated as the product:

NM = Ng ×(Am – Ad/b Cd/b) ×10–6 (A.6)

where

Ng is the lightning ground flash density (flash/km2 year);

Am is the collection area of flashes striking near the structure (m2).

The collection area Am extends to a line located at a distance of 250 m from the perimeter of the structure (see Figure A.5).

If NM < 0, NM = 0 shall be used in the assessment.

A.4 Assessment of the average annual number of dangerous events due to flashes to a service NL

For a one-section service, NL may be evaluated by:

NL = Ng × Al × Cd × Ct × 10–6 (A.7)

where

Ng is the lightning ground flash density (flash/km2/year);

Al is the collection area of flashes striking the service (m2) (see Table A.3 and Figure A.5);

Cd is the location factor of service (see Table A.2);

Ct is the correction factor for the presence of a HV/LV transformer located between the point of strike and the structure( see Table A.4). This factor applies to line sections upstream from the transformer with respect to the structure.


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A.2.3 Numero di eventi pericolosi ND per una struttura (estremità “b” di un servizio)

ND può essere calcolato come il prodotto:

ND= Ng × Ad/b × Cd/b × 10–6 (A.4)

dove

Ng é la densità di fulmini al suolo (1/km2 anno);

Ad/b é l’area di raccolta della struttura isolata (m2) (Fig. A.1);

Cd/b é il coefficiente di posizione della struttura (Tab. A.2).

A.2.4 Numero di eventi pericolosi NDa per una struttura adiacente (estremità “a” di un servizio)

Il numero medio annuo NDa di eventi pericolosi dovuti a fulmini su una struttura all’estremità “a” di una linea (Art. 6.5 e Fig. 5) può essere valutato come il prodotto:

NDa = Ng × Ad/a × Cd/a × Ct × 10–6 (A.5)

dove

Ng é la densità di fulmini al suolo (1/km2 anno);

Ad/a é l’area di raccolta della struttura isolata (m2) (Fig. A.1);

Cd/a é il coefficiente di posizione della struttura (Tab. A.2).

Ct é il coefficiente di correzione per la presenza di un trasformatore AT/BT sulla linea cui la struttura é connessa, installato tra il punto d’impatto e la struttura (Tab. A.4). Questo fattore si applica alle sezioni di linea a monte del trasformatore rispetto alla struttura.

A.3 Calcolo del numero medio annuo NM di eventi pericolosi dovuti a fulmini in prossimità della struttura

NM può essere calcolato come il prodotto:

NM = Ng × (Am – Ad/b Cd/b) × 10–6 (A.6)

dove

Ng é la densità di fulmini al suolo (flash/km2 anno); Am é l’area di raccolta dei fulmini in prossimità della struttura (m2)

L’area di raccolta Am si estende fino ad una distanza di 250 m dal perimetro della struttura (Fig. A.5).

Se NM < 0, NM = 0 deve essere assunto nella valutazione.

A.4 Calcolo del numero medio annuo NL di eventi pericolosi dovuti a fulmini su un servizio

Per un servizio con una sola sezione, NL può essere calcolato con la seguente relazione:

NL = Ng × Al × Cd·× Ct·× 10–6 (A.7)

dove

Ng é la densità di fulmini al suolo (flash/km2/year);

Al é l’area di raccolta dei fulmini che colpiscono il servizio (m2) (Tab. A.3 e Fig. A.5);

Cd é il coefficiente di posizione del servizio (Tab. A.2);

Ct é il coefficiente di correzione per la presenza di un trasformatore AT/BT sul servizio a cui la struttura é connessa, installato tra il punto d’impatto e la struttura (Tab. A.4). Questo fattore si applica alla sezione di linea a monte del trasformatore rispetto alla struttura.


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Table A.3 – Collection areas Al and Ai depending on the service characteristics

Aerial Buried

A l (Lc – 3(Ha+ Hb)) 6 Hc (Lc – 3(Ha+ Hb))

A i 1 000 Lc 25 Lc

where

Al is the collection area of flashes striking the service (m2);

Ai is the collection area of flashes to ground near the service(m2);

Hc is the height of the service conductors above ground (m);

Lc is the length of the service section from the structure to the first node (m). A maximum value Lc = 1 000 m should be assumed;

Ha is the height of the structure connected at end “a” of service (m);

Hb is the height of the structure connected at end “b” of service (m);

is the resistivity of soil where the service is buried ( m). A maximum value = 500 mshould be assumed.

For the purposes of this calculation:

– where the value of Lc is unknown, Lc = 1 000 m is to be assumed;

– where the value of soil resistivity is unknown, = 500 m is to be assumed;

– for underground cables running entirely within a highly meshed earth termination, Ai = Al= 0 may be assumed for the equivalent collection area;

– the structure to be protected shall be assumed to be the one connected at “b” end of service.

NOTE More information on the collection areas A l and A i can be funded in ITU Recommendations K.46 and K.47.

Table A.4 – Transformer factor Ct

Transformer Ct

Service with two winding transformer 0,2

Service only 1

A.5 Assessment of average annual number of dangerous events due to flashes near a service NI

For a one-section (overhead, underground, screened, unscreened, etc.) service, the value ofNI may be evaluated by

NI = Ng × Ai × Ce × Ct × 10–6 (A.8)

where

Ng is the lightning ground flash density (flash/km2/year);

Ai is the collection area of flashes to ground near the service (m2) (see Table A.3 and Figure A.5);

Ce is the environmental factor (see Table A.5);

Ct is the correction factor for the presence of a HV/LV transformer located between the point of strike and the structure( see Table A.4). This factor applies to line sections upstream from the transformer with respect to the structure.


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Tabella A.3 – Aree di raccolta Al e Ai in funzione delle caratteristiche del servizio

Aereo Interrato

A l (Lc –3(Ha+ Hb)) 6 Hc (Lc –3(Ha+ Hb))

A(1) 1 000 Lc 25 Lc

dove

Al è l’area di raccolta dei fulmini che colpiscono il servizio (m2);

Ai è l’area di raccolta dei fulmini al sul suolo in prossimità del servizio(m2);

Hc é l’altezza sul suolo dei conduttori del servizio(m);

Lc é la lunghezza della sezione del servizio dalla struttura al primo nodo(m). Può essere assunto un valore massimo Lc=1000 m;

Ha é l’altezza della struttura connessa all’estremità “a” del servizio (m);

Hb é l’altezza della struttura connessa all’estremità “b del servizio (m);

é la resistività del suolo in cui é interrata la linea ( m). Può essere assunto un valore massimo = 500 m.

Al fine di queste valutazioni:

– quando il valore di Lc non é noto, si deve assumere Lc = 1000 m;

– quando il valore della resistività del suolo non è noto, si deve assumere = 500 m;

– per cavi interrati il cui percorso sia interamente all’interno di un dispersore fittamente magliato, si può assumere che l’area equivalente di raccolta sia nulla Ai = Al = 0;

– a struttura da proteggere è quella connessa all’estremità “b” del servizio.

NOTA Maggiori informazioni sulle aree di catura Al and Ai sono riportate in the ITU Recommendations K46 and K47.

Tabella A.4 – Coefficiente per il trasformatore Ct

Trasformatore Ct

Servizio con trasformatore a due avvolgimenti 0,2

Soltanto il servizio 1

A.5 Calcolo del numero medio annuo NI di eventi pericolosi dovuti a fulmini in prossimità di un servizio

Per un servizio con una sola sezione (aereo, interrato, schermato, non schermato, ecc.), il valore di NI può essere calcolato con la seguente relazione

NI = Ng Ai × Ce × Ct × 10–6 (A.8)

dove

Ng é la densità di fulmini al suolo (fulmini/km2 anno);

Ai é l’area di raccolta dei fulmini al suolo in prossimità del servizio(m2) (Tab. A.3 e Fig. A.5);

Ce é il coefficiente ambientale (Tab. A.5);

Ct é il coefficiente di correzione per la presenza di un trasformatore AT/BT installato tra il punto d’impatto e la struttura (Tab. A.4). Questo fattore si applica alle sezioni di linea a monte del trasformatore rispetto alla struttura.

———————

(1) Nota del CT italiano: L’area di raccolta A i indicata in Tabella A.3 è relativa a linee connesse ad apparati con tensione di tenuta ad impulso Uw 1,5 kV. Per linee connesse ad apparati con tensione di tenuta ad impulso Uw

< 1,5 kV, l’area di raccolta A i è più ampia: ad esempio per Uw = 1 kV i valori di A i sono il doppio di quelli relativi a Uw = 1,5 kV.


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Table A.5 – Environmental factor Ce

Environment Ce

Urban with tall buildings(1) 0

Urban(2) 0,1

Suburban(3) 0,5

Rural 1

(1) Height of buildings higher than 20 m.

(2) Height of buildings ranging between 10 m and 20 m.

(3) Height of buildings lower than 10 m.

NOTE The collection area A i of the service is defined by its length Lc and by the lateral distance D i (see Figure A.5) at which a flash near the service may cause induced overvoltages not lower than 1,5 kV.

Figure A.5 – Collection areas (Ad, Am, Ai, Al)

Aa

La

Wa

Ad

Lc

W

End“b”

A l

2Di

Ai

L

Am

250 m

H Ha

3H

End“a”

3Ha


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Tabella A.5 – Coefficiente ambientale Ce

Ambiente Ce

Urbano con edifici elevati(1) 0

Urbano(2) 0,1

Suburbano(3) 0,5

Rurale 1

(1) altezza degli edifici maggiore di 20m

(2) altezza degli edifici compresa tra 20m e 10m

(3) altezza degli edifici minore di 10m

NOTA L’area di raccolta A i del sevizio é definita dalla sua lunghezza Lc e dalla distanza laterale D i (Fig. A.5) a cui il fulmine che colpisce in prossimità del servizio può causare una sovratensione indotta non inferiore a 1,5 kV.

Figura A.5 – Aree di raccolta (Ad, Am, Ai, Al)

Aa

La

Wa

Ad

Lc

W

Esterno“b”

A

2Di

Ai

Am

250 m

HHa

3H

Esterno“a”

3Ha


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Annex B (informative)

Assessment of probability PX of damage for a structure

The probabilities given in this annex are valid if protection measures conform to:

IEC 62305-3 for protection measures to reduce injury to living beings and for protection measures to reduce physical damage;

IEC 62305-4 for protection measures to reduce failure of internal systems.

Other values may be chosen, if justified.

Values of probabilities PX less than 1 may only be selected if the measure or characteristic is valid for the entire structure or zone of structure (ZS) to be protected and for all relevant equipment.

B.1 Probability PA that a flash to a structure will cause injury to living beings

The values of probability PA of shock to living beings due to touch and step voltage by a lightning flash to the structure, as a function of typical protection measures, are given in Table B.1.

Table B.1 – Values of probability PA that a flash to a structure will cause shock to living beings due to dangerous touch and step voltages

Protection measure PA

No protection measures 1

Electrical insulation of exposed down-conductor (e.g. at least 3 mm cross-linked polyethylene)

10–2

Effective soil equipotentialization 10–2

Warning notices 10–1

If more than one provision has been taken, the value of PA is the product of the corresponding PA values.

NOTE 1 For more information see 8.1 and 8.2 of IEC 62305-3.

NOTE 2 Where the structure s reinforcing members or framework is used as a down-conductor system, or where physical restrictions are provided, the value of probability PA is negligible.


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Allegato B (informativo)

Valutazione della probabilità Px di danno per una struttura

Le probabilità fornite in questo allegato sono valide se le misure di protezione sono conformi a:

– CEI EN 62305-3 per le misure di protezione atte a ridurre i danni ad esseri viventi ed i danni materiali;

– CEI EN 62305-4 per le misure di protezione atte a ridurre i guasti degli impianti interni.

Possono essere adottati anche altri valori, se giustificati.

Valori di probabilità PX inferiori a 1 possono essere utilizzati soltanto se la misura o la caratteristica é valida per l’intera struttura o zona ZS della struttura da proteggere e per tutte le relative apparecchiature.

B.1 Probabilità PA che un fulmine causi danno ad esseri viventi

I valori di probabilità PA di danno ad esseri viventi a causa di tensioni di contatto e di passo per un fulmine sulla struttura sono riportati nella Tabella B.1 in funzione delle tipiche misure di protezione.

Tabella B.1 – Valori di probabilità PA che un fulmine causi danno ad esseri viventi per tensioni di contatto e di passo pericolose

Misure di protezione PA

Nessuna misura di protezione 1

Isolamento elettrico delle calate (es. almeno 3 mm di polietilene reticolato)

10–2

Equipotenzializzazione del suolo 10–2

Cartelli ammonitori 10–1

Se é stata adottata più di una misura di protezione, il valore di PA é il prodotto dei corrispondenti valori di PA.

NOTA 1 Per maggiori informazioni vedere 8.1 e 8.2 della CEI EN 62305-3.

NOTA 2 Quando I ferri di armatura del calcestruzzo con cui é realizzata la struttura sono utilizzati come organi di discesa, o quando sono installate barriere, il valore della probabilità PA é trascurabile.


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B.2 Probability PB that a flash to a structure will cause physical damage

The values of probability PB of physical damage by a flash to a structure, as a function of lightning protection level (LPL), is given in Table B.2.

Table B.2 – Values of PB depending on the protection measures to reduce physical damage

Characteristics of structure Class of LPS PB

Structure not protected by LPS _ 1

IV 0,2

III 0,1

II 0,05

Structure protected by LPS

I 0,02

Structure with an air-termination system conforming to LPS I and a continuous metal or reinforced concrete framework acting as a natural down-conductor system

0,01

Structure with a metal roof or an air-termination system, possibly including natural components, with complete protection of any roof installations against direct lightning strikes and a continuous metal or reinforced concrete framework acting as a natural down-conductor system

0,001

NOTE Values of PB other than those given in Table B.2 are possible if based on a detailed investigation taking into account the requirements of sizing and interception criteria defined in IEC 62305-1.

B.3 Probability PC that a flash to a structure will cause failure of internal systems

The probability PC that a flash to a structure will cause a failure of internal systems depends on the adopted coordinated SPD protection:

PC = PSPD (B.1)

Values of PSPD depend on lightning protection level (LPL) for which SPD are designed, as shown in Table B.3.

Table B.3 – Value of the probability PSPD as a function of LPL for which SPDs are designed

LPL PSPD

No coordinated SPD protection 1

III-IV 0,03

II 0,02

I 0,01

NOTE 3 0,005 – 0,001

NOTE 1 Only “coordinated SPD protection” is suitable as a protection measure to reduce PC. Coordinated SPD protection is effective to reduce PC only in structures protected by an LPS or structures with continuous metal or reinforced concrete framework acting as a natural LPS, where bonding and earthing requirements of IEC 62305-3 are satisfied.

NOTE 2 Shielded internal systems connected to external lines consisting of lightning protective cable or systems with wiring in lightning protective cable ducts, metallic conduit, or metallic tubes; may not require the use of coordinated SPD protection.

NOTE 3 Smaller values of PSPD are possible in the case of SPDs having better protection characteristics (higher current withstand capability, lower protective level, etc.) compared with the requirements defined for LPL I at the relevant installation locations.


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B.2 Probabilità PB che un fulmine su una struttura causi danno materiale

I valori di probabilità PB di un danno materiale causato da un fulmine su una struttura sono riportati in Tabella B.2 in funzione dal livello di protezione (LPL)(1).

Tabella B.2 – Valori di PB in funzione delle misure di protezione adottate per ridurre il danno materiale

Caratteristiche della struttura Classe dell’LPS PB

Struttura non protetta con LPS _ 1

IV 0,2

III 0,1

II 0,05

Struttura protetta con LPS

I 0,02

Struttura con organi di captazione conformi ad un LPS di Classe I e con uno schermo metallico continuo o con organi di discesa costituiti dai ferri d’armatura del calcestruzzo

0,01

Struttura con copertura metallica od organi di captazione, eventualmente comprendenti componenti naturali, atti a garantire una completa protezione contro la fulminazione diretta di ogni installazione sulla copertura e con organi di discesa costituiti dai ferri d’armatura del calcestruzzo

0,001

NOTA Valori di PB diversi da quelli riportati nella Tabella B.2 possono essere adottati se derivati da una accurata ricerca che tenga conto dei requisiti di dimensionamento e di intercettazione definiti nella CEI EN 62305-1.

B.3 Probabilità PC che un fulmine su una struttura causi guasti negli impianti interni

La probabilità PC che un fulmine su una struttura causi guasti negli impianti interni dipende dal sistema di SPD che è stato installato:

PC = PSPD (B.1)

I valori di PSPD dipendono dal livello di protezione (LPL) per cui gli SPD stessi sono progettati, come riportato in Tabella B.3.

Tabella B.3 – Valori della probabilità PSPD in funzione del LPL per cui sono progettati gli SPD

LPL(1)

PSPD

Sistema di SPD assente 1

III-IV 0,03

II 0,02

I 0,01

NOTA 3 0,005 – 0,001

NOTA 1 Come misura di protezione per ridurre Pc é adatta solo la protezione con un sistema di SPD. La protezione con un sistema di SPD é efficace nella riduzione di Pc solo in strutture protette con LPS o in strutture con schermo metallico continuo o con LPS realizzato con i ferri d’armatura del calcestruzzo in cui siano rispettati i requisiti della CEI EN 62305-3 relativi all’equipotenzializzazione ed alla messa a terra.

NOTA 2 L’uso di una protezione con un sistema di SPD può non essere richiesto nel caso di impianti interni schermati connessi a linee esterne realizzate con cavi protetti contro il fulmine, o poste in condotti o tubi metallici.

NOTA 3 Valori inferiori di PSPD sono possibili nel caso di SPD aventi caratteristiche migliori (attitudine a sopportare correnti più elevate, livello di protezione inferire, ecc.) rispetto ai requisiti richiesti per l’LPL I nei relativi punti d’installazione(2)

———————

(1) Nota del CT italiano: Per la corrispondenza tra LPS ed LPL si veda la Tabella 1 della Norma CEI EN 62305-1. (2) Nota del CT italiano: Il valore della corrente del fulmine scelto per il dimensionamento degli SPD è associato ad un LPL che può essere diverso dall’LPL scelto per il dimensionamento dell’LPS. Gli SPD devono essere dimensionati con una corrente valutata in accordo con l’Allegato E.1 della Parte 1.

Il dimensionamento di SPD aventi caratteristiche migliori rispetto ai requisiti richiesti per l’LPL I è effettuato utilizzandouna corrente di fulmine pari a 1,5 volte oppure 2 volte oppure 3 volte la corrente del fulmine relativa a LPL I; i valori di PSPD associati sono rispettivamente pari a 0,005 oppure 0,002 oppure 0,001.


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B.4 Probability PM that a flash near a structure will cause failure of internal systems

The probability PM that a lightning flash near a structure will cause failure of internal systems depends on the adopted lightning protection measures (LPM), according to a factor KMS.

When coordinated SPD protection meeting the requirements of IEC 62305-4 is not provided, the value of PM is equal to the value of PMS.

The values of PMS.as a function of KMS are given in Table B.4, where KMS is a factor related to the performances of the adopted protection measures.

When coordinated SPD protection according to IEC 62305-4 is provided, the value of PM isthe lower value between PSPD and PMS.

Table B.4 – Value of the probability PMS as a function of factor KMS

KMS PMS

0,4 1

0,15 0,9

0,07 0,5

0,035 0,1

0,021 0,01

0,016 0,005

0,015 0,003

0,014 0,001

0,013 0,000 1

For internal systems with equipment not conforming to the resistibility or withstand voltage level given in the relevant product standards PMS = 1 shall be assumed.

The values of factor KMS are obtained from the product:

KMS = KS1× KS2 × KS3 × KS4 (B.2)

where

KS1 takes into account the screening effectiveness of the structure, LPS or other shields at boundary LPZ 0/1;

KS2 takes into account the screening effectiveness of shields internal to the structure at boundary LPZ X/Y (X>0, Y>1);

KS3 takes into account the characteristics of internal wiring (see Table B.5);

KS4 takes into account the impulse withstand voltage of the system to be protected .

Inside an LPZ, at a safety distance from the boundary screen at least equal to the mesh width w, factors KS1 and KS2 for LPS or spatial grid-like shields may be evaluated as

KS1 = KS2 = 0,12 × w (B.3)

where

w(m) is the mesh width of grid-like spatial shield, or of mesh type LPS down-conductors or the spacing between the structure metal columns, or the spacing between a reinforced concrete framework acting as a natural LPS.


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B.4 Probabilità PM che un fulmine in prossimità di una struttura causi guasti negli impianti interni

La probabilità PM che un fulmine in prossimità una struttura causi guasti negli impianti interni dipende dalle misure di protezione installate(LPM), secondo un coefficiente KMS.

Se la protezione con un sistema di SPD non soddisfa i requisiti della CEI EN 62305-4, il valori di PM è uguale al valore di PMS.

I valori di PMS in funzione di KMS sono riportati in Tabella B.4, dove KMS è un coefficiente correlato alle misure di protezione adottate.

Se la protezione con un sistema di SPD soddisfa i requisiti della CEI EN 62305-4, il valore di PM é il valore minore tra PSPD e PMS.

Tabella B.4 – Valore della probabilità PMS in funzione del coefficiente KMS

KMS PMS

0,4 1

0,15 0,9

0,07 0,5

0,035 0,1

0,021 0,01

0,016 0,005

0,015 0,003

0,014 0,001

0,013 0,0001

Pe impianti interni con apparati non conformi ai livelli di resistibilità e di tensione di tenuta specificati dalle norme di prodotto, deve essere assunto PMS=1.

I valori del coefficiente KMS sono determinati con il prodotto:

KMS = KS1× KS2 × KS3 × KS4 (B.2)

dove

KS1 tiene conto dell’efficacia della schermatura offerta dalla struttura, LPS o altri schermi al confine di LPZ 0/1;

KS2 tiene conto dell’efficacia della schermatura degli schermi interni alla struttura al confine di LPZ X/Y (X>0, Y>1);

KS3 tiene conto delle caratteristiche del cablaggio interno (Tab. B.5);

KS4 tiene conto della tensione di tenuta ad impulso dell’impianto da proteggere .

All’interno di una LPZ, ad una distanza di sicurezza dallo schermo almeno pari al lato di magliatura w, i coefficienti KS1 e KS2 per LPS o per schermature a maglia possono essere calcolati con la relazione seguente

KS1 = KS2 = 0,12 × w (B.3)

dove

w [in m] é il lato di magliatura di uno schermo a maglia o delle calate interconnesse di un LPS a maglia, o, nel caso di LPS naturale, la spaziatura tra le colonne metalliche o tra le strutture in calcestruzzo armato.


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For continuous metal shields with thickness of 0,1 mm to 0,5 mm, KS1 = KS2 = 10–4 to 10–5.

NOTE 1 Where a meshed bonding network is provided according to IEC 62305-4, values of KS1 and KS2 may be reduced by a half.

Where the induction loop is running close to the LPZ boundary screen conductors at a distance from the shield shorter than the safety distance, the values of KS1 and KS2 will be higher. For instance, the values of KS1 and KS2 should be doubled where the distance to the shield ranges from 0,1 w to 0,2 w.

For a cascade of LPZ the resulting KS2 is the product of the relevant KS2 of each LPZ.

NOTE 2 The maximum value of KS1 is limited to 1.

Table B.5 – Value of factor KS3 depending on internal wiring

Type of internal wiring KS3

Unshielded cable – no routing precaution in order to avoid loops (1) 1

Unshielded cable – routing precaution in order to avoid large loops (2) 0,2

Unshielded cable – routing precaution in order to avoid loops (3) 0,02

Shielded cable with shield resistance (4) 5<RS 20 / km 0,001

Shielded cable with shield resistance (4) 1 < RS 5 / km 0,000 2

Shielded cable with shield resistance (4)RS 1 / km 0,000 1

(1) Loop conductors with different routing in large buildings (loop area in the order of 50 m2).

(2) Loop conductors routing in the same conduit or loop conductors with different routing in small buildings (loop area in the order of 10 m2).

(3) Loop conductors routing in the same cable (loop area in the order of 0,5 m2).

(4) Cable with shield of resistance RS ( /km) bonded to equipotential bonding bar at both ends and equipment connected to the same bonding bar.

For wiring running in continuous metal conduit bonded to equipotential bonding bars at both ends, KS3 values shall be multiplied by 0,1.

The factor KS4 is evaluated as:

KS4 = 1,5/Uw (B.4)

where

Uw is the rated impulse withstand voltage of system to be protected, in kV.

If there are apparatus with different impulse withstand levels in an internal system, the factor KS4 relevant to the lowest impulse withstand level shall be selected.

B.5 Probability PU that a flash to a service will cause injury to living beings

The values of probability PU of injury to living beings due to touch voltage by a flash to a service entering the structure depends on the characteristics of the service shield, the impulse withstand voltage of internal systems connected to the service, the typical protection measures (physical restrictions, warning notices, etc. (see Table B.1) and the SPD(s) provided at the entrance of the service.

When SPD(s) are not provided for equipotential bonding in accordance with IEC 62305-3, the value of PU is equal to the value of PLD, where PLD is the probability of failure of internal systems due to a flash to the connected service.

Values of PLD are given in Table B.6.


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Per schermi costituiti da guaine metalliche continue sarà KS1 = KS2 = 10–4 ÷ 10–5 in funzione dello spessore s della guaina compreso tra s = 0,1mm e s = 0,5 mm.

NOTA 1 Se é presente una rete di equipotenzializzazione magliata conforme ai requisiti della CEI EN 62305-4 i valori di KS1 e KS2 possono essere dimezzati.

Se la spira indotta giace in prossimità del confine dell’LPZ ed i conduttori sono ad una distanza dallo schermo inferiore alla distanza di sicurezza, i valori di KS1 e KS2 sono più elevati. Per esempio, i valori di KS1 e KS2 dovrebbero essere raddoppiati quando la distanza dallo schermo è compresa 0,1 w e 0,2 w.

Per più LPZ in cascata il valore risultante di KS2 è dato dal prodotto dei valori di KS2 relativi a ciascuna LPZ.

NOTA 2 Il massimo valore di KS1 è limitato a 1.

Tabella B.5 – Valori del coefficiente KS3 in funzione del cablaggio interno

Tipo di cablaggio interno KS3

Cavi non schermati – nessuna precauzione nella scelta del percorso al fine di evitare spire (1)

1

Cavi non schermati – precauzione nella scelta del percorso al fine di evitare larghe spire (2)

0,2

Cavi non schermati – precauzione nella scelta del percorso al fine di evitare spire (3) 0,02

Cavi schermati aventi resistenza dello schermo (4) 5<RS 20 / km 0,001

Cavi schermati aventi resistenza dello schermo (4) 1 < RS 5 / km 0,0002

Cavi schermati aventi resistenza dello schermo (4) RS 1 / km 0,0001

(1) Spire di conduttori con percorsi diversi in un edificio di grandi dimensioni (area della spira nell’ordine di 50 m

2).

(2) Spire di conduttori posati nello stesso condotto o spire di conduttori con percorsi diversi in un edificio di dimensioni ridotte (area della spira nell’ordine di 10 m2).

(3) Spira di conduttori posti nello stesso cavo (area della spira nell’ordine di 0,5 m2).

(4) Cavo con schermo di resistenza RS ( / km) connesso alla barra equipotenziale ad entrambe le

estremità e apparati connessi alla stessa barra equipotenziale.

Per conduttori posti in condotti metallici continui connessi alle barre equipotenziali ad entrambe le estremità, i valori di KS3 devono essere moltiplicati per 0,1.

Il coefficiente KS4 é valuto come:

KS4 =1,5/Uw (B.4)dove

Uw é la tensione di tenuta ad impulso dell’impianto da proteggere, in kV.

Se nell’impianto interno sono presenti apparati aventi differenti livelli di tenuta ad impulso, deve essere adottato il coefficiente KS4 relativo al livello di tenuta ad impulso più basso.

B.5 Probabilità PU che un fulmine su un servizio causi danno agli esseri viventi

I valori di probabilità PU di danno agli esseri viventi dovuto alle tensioni di contato e di passo per un fulmine su un servizio entrante nella struttura dipende dalle caratteristiche dello schermatura del servizio, dalla tensione di tenuta ad impulso degli impianti interni connessi al servizio, dalle tipiche misure di (interdizione fisica, cartelli ammonitori, ecc. (Tab. B.1) e dagli SPD installati all’ingresso del servizio.

Se non sono stati installati SPD per l’equipotenzializzazione secondo la CEI EN 62305-3, il valore di PU é uguale a quello di PLD, dove PLD è la probabilità di guasto degli impianti interni dovuta a fulmini sul servizio connesso.

I valori di PLD sono riportati nella Tabella B.6.


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When SPD(s) are provided for equipotential bonding in accordance with IEC 62305-3, the value of PU is the lower value between PSPD (Table B.3) and PLD.

NOTE Coordinated SPD protection according to IEC 62305-4 is not necessary to reduce PU in this case. SPD(s) according to IEC 62305-3 are sufficient.

Table B.6 – Values of the probability PLD depending on the resistance RS of the cable screen and the impulse withstand voltage Uw of the equipment

Uw

kV

5 < RS 20

/km

1 < RS 5

/km

RS 1

/km

1,5

2,5

4

6

1

0,95

0,9

0,8

0,8

0,6

0,3

0,1

0,4

0,2

0,04

0,02

RS ( /km): resistance of the cable shield.

For unshielded service PLD = 1 shall be taken.

When protection measures, such as physical restrictions, warning notices, etc. are provided, probability PU shall be further reduced by multiplying it by the values of probability PA given in Table B.1.

B.6 Probability PV that a flash to a service will cause physical damage

The values of probability PV of physical damage by a flash to a service entering the structure depend on the characteristics of service shield, the impulse withstand voltage of internal systems connected to the service and the SPDs provided.

When SPD(s) are not provided for equipotential bonding according to IEC 62305-3, the value of PV is equal to the value of PLD, where PLD is the probability of failure of internal systems due to a flash to the connected service.


When SPD(s) are provided for equipotential bonding in accordance with IEC 62305-3, the value of PV is the lower value between PSPD (see Table B.3) and PLD.

NOTE Coordinated SPD protection according to IEC 62305-4 is not necessary to reduce PV in this case. SPD(s) according to IEC 62305-3 are sufficient.

B.7 Probability PW that a flash to a service will cause failure of internal systems

The values of probability PW that a flash to a service entering the structure will cause a failure of internal systems depend on the characteristics of service shielding, the impulse withstand voltage of internal systems connected to the service and the SPDs installed .

When coordinated SPD protection conforming to IEC 62305-4 is not provided, the value of PWis equal to the value of PLD, where PLD is the probability of failure of internal systems due to a flash to the connected service.


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Se sono stati installati SPD per l`equipotenzializzazione secondo la CEI EN 62305-3, il valore di PU é il valore minore tra PSPD (Tab. B.3) e PLD.

NOTA In questo caso, per ridurre PU , non é necessaria la protezione con un sistema di SPD realizzato secondo la CEI EN 62305-4 è sufficiente installare SPD secondo la CEI EN 62305-3.

Tabella B.6 – Valori di probabilità PLD in funzione della resistenza RS dello schermo del cavo e della tensione di tenuta ad impulso Uw degli apparati

(1)

Uw

kV

5<RS 20

/km

1<RS 5

/km

RS 1

/km

1,5

2,5

4

6

1

0,95

0,9

0,8

0,8

0,6

0,3

0,1

0,4

0,2

0,04

0,02

RS ( /km): resistenza dello schermo del cavo.

Per servizi privi di schermo deve essere assunto PLD=1.

Quando sono messe in atto misure di protezione quali barriere , cartelli ammonitori, ecc., la probabilità PU deve essere ulteriormente ridotta moltiplicandola per il valore della probabilità PA riportato in Tabella B.1.

B.6 Probabilità PV che un fulmine su un servizio causi danno materiale

I valori di probabilità PV di danno materiale a causa di un fulmine su un servizio entrante nella struttura dipende dalle caratteristiche della schermatura del servizio, dalla tensione di tenuta ad impulso degli impianti interni connessi al servizio e dalle caratteristiche degli SPD installati.

Se non sono stati installati SPD per l`equipotenzializzazione secondo la CEI EN 62305-3, il valore di PV é uguale a quello di PLD, dove PLD è la probabilità di guasto degli impianti interni dovuta a fulmini sul servizio connesso


Se sono stati installati SPD per l’equipotenzializzazione secondo la CEI EN 62305-3, il valore di PV é il valore minore tra PSPD (Tab. B.3) e PLD.

NOTA In questo caso, per ridurre Pv , non é necessaria la protezione con un sistema di SPD realizzato secondo la CEI EN 62305-4. è sufficiente installare SPD secondo la CEI EN 62305-3.

B.7 Probabilità PW che un fulmine su un servizio causi guasti negli impianti interni

I valori di probabilità PW che un fulmine su un sevizio entrante nella struttura causi guasti negli impianti interni dipende dalle caratteristiche della schermatura del servizio, dalla tensione di tenuta ad impulso degli impianti interni connessi al servizio e dalle caratteristiche degli SPD installati.

Quando non è fornito un sistema di SPD conforme alla Morma cei en 62305-4, il valore di Pw èuguale a quello di PLD, dove PLD è la probabilità di guasto degli impianti interni dovuta a fulmini sul servizio connesso.

———————

(1) Nota del CT italiano: Inserire nella Tabella B.6 le seguenti righe:

Uw

kV

5< RS 20

( /km)

1< RS 5

( /km)

RS 1

( /km)

1 1 0,9 0,6


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When coordinated SPD protection conforming to IEC 62305-4 is provided, the value of PW is the lower value between PSPD (see Table B.3) and PLD.

B.8 Probability PZ that a lightning flash near an incoming service will cause failure of internal systems

The values of probability PZ that a lightning flash near a service entering the structure will cause a failure of internal systems depend on the characteristics of the service shield, the impulse withstand voltage of the system connected to the service and protection measures provided.

When coordinated SPD protection conforming to IEC 62305-4 is not provided, the value of PZ

is equal to the value of PLI, where PLI is the probability of failure of internal systems due to flash to the connected service.

Values of PLI are given in Table B.7.

When coordinated SPD protection conforming to IEC 62305-4 is provided, the value of PZ is the lower value between PSPD (see Table B.3) and PLI.

Table B.7 – Values of the probability PLI depending on the resistance RS of the cable screen and the impulse withstand voltage Uw of the equipment

Shield bonded to equipotential bonding bar and equipment connected to the same bonding bar

Uw

kV

No shield

Shield not bonded to equipotential bonding

bar to which equipment is connected 5 < RS 20

/km

1 < RS 5

/km

RS 1

/km

1,5

2,5

4

6

1

0,4

0,2

0,1

0,5

0,2

0,1

0,05

0,15

0,06

0,03

0,02

0,04

0,02

0,008

0,004

0,02

0,008

0,004

0,002

Rs: resistance of the cable shield ( /km).

NOTE More precise evaluation of KS for shielded and unshielded sections can be found in ITU Recommendation K.46.


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Quando è fornito un sistema di SPD conforme alla Norma CEI EN 62305-4, il valore di PW è il valore minore tra PSPD (Tab. B.3) e PLD.

B.8 Probabilità PZ che un fulmine in prossimità di un servizio entrante causi guasti negli impianti interni

I valori di probabilità PZ che un fulmine in prossimità di un servizio entrante causi guasti negli impianti interni dipende dalle caratteristiche della schermatura del servizio, dalla tensione di tenuta ad impulso degli impianti interni connessi al servizio e dalle misure di protezione adottate.

Se non sono stati installati SPD per l’equipotenzializzazione secondo la CEI EN 62305-3, il valore di PZ é uguale a quello di PLI, dove PLI è la probabilità di guasto degli impianti interni dovuta a fulmini sul servizio connesso.

I valori di PLI sono riportati nella Tabella B.7.

Se sono stati installati SPD per l’equipotenzializzazione secondo la CEI EN 62305-3, il valore di PZ é il valore minore tra PSPD (Tab. B.3) e PLI.

Tabella B.7 – Valori della probabilità PLI in funzione della resistenza RS dello schermo del cavo e della tensione di tenuta ad impulso Uw degli apparati

Schermo connesso alla barra equipotenziale ed apparati connessi alla stessa barra

equipotenziale Uw

(kV)

Nessunoschermo

Schermo non connesso alla barra equipotenziale a cui sono connessi gli

apparati 5< RS 20

( /km)

1< RS 5

( /km)

RS 1

( /km)

1,5

2,5

4

6

1

0,4

0,2

0,1

0,5

0,2

0,1

0,05

0,15

0,06

0,03

0,02

0,04

0,02

0,008

0,004

0,02

0,008

0,004

0,002

Rs: resistenza dello schermo del cavo ( /km)

NOTA Più precise valutazioni di KS per le sezioni schermate possono essere reperite nella Recommendation K.46 dell’ITU-T.

Nota del CT italiano: I valori di PLI a UW = 1,5 possono essere ritenuti validi anche per Uw = 1 kV.


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Annex C (informative)

Assessment of amount of loss LX in a structure

The values of amount of loss LX should be evaluated and fixed by the lightning protection designer (or the owner of the structure). The typical mean values given in this annex are merely values proposed by the IEC. Different values may be assigned by each national committee.

NOTE It is recommended that the equations given in this annex be used as the primary source of values for LX.

C.1 Average relative amount of loss per year

The loss LX refers to the mean relative amount of a particular type of damage which may be caused by a lightning flash, considering both its extent and effects.

Its value depends on:

– the number of persons and the time for which they remain in the hazardous place;

– the type and importance of the service provided to the public;

– the value of the goods affected by the damage.

The loss LX varies with the type of loss (L1, L2, L3 and L4) considered and, for each type of loss, with the type of damage (D1, D2 and D3) causing the loss. The following symbols are used:

Lt is the loss due to injury by touch and step voltages;

Lf is the loss due to physical damage;

Lo is the loss due to failure of internal systems.

C.2 Loss of human life

The value of Lt, Lf and Lo may be determined in terms of the relative number of victims from the following approximate relationship:

LX = (np / nt) (tp / 8 760) (C.1)

where

np is the number of possible endangered persons (victims);

nt is the expected total number of persons (in the structure);

tp is the time in hours per year for which the persons are present in a dangerous place, outside of the structure (Lt only) or inside the structure (Lt , Lf and Lo).

Typical mean values of Lt, Lf and Lo, for use when the determination of np, nt and tp is uncertain or difficult, are given in Table C.1.


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Allegato C (informativo)

Valutazione dell’ammontare della perdita Lx per una struttura

L’ammontare della perdita LX dovrebbe essere valutato e definito dal progettista della protezione contro il fulmine (o dal proprietario della struttura). I tipici valori medi riportati in questo allegato sono valori puramente indicativi proposti dalla EN. Differenti valori possono essere stabiliti dai Comitati Nazionali.

NOTA Si raccomanda di utilizzare le equazioni riportate in questo allegato quale fonte primaria per i valori di LX.

C.1 Ammontare della perdita media annua relativa

La perdita LX é riferita all’ammontare della perdita media relativa ad un particolare tipo di danno dovuto al fulmine tenendo conto sia della sua estensione che degli effetti conseguenti.

I suo valore dipende dal:

– numero delle persone ed tempo per cui esse rimangono nel luogo pericoloso;

– tipo e importanza del servizio pubblico;

– valore dei beni interessati dal danno.

La perdita LX varia con il tipo di perdita considerata (L1, L2, L3 e L4) e, per ciascun tipo di perdita, con il tipo di danno (D1, D2 and D3) che ha provocato la perdita. Sono adottati i seguenti simboli:

Lt é la perdita dovuta alle tensioni di contatto e di passo;

Lf é la perdita dovuta a danno materiale;

Lo é la perdita dovuta ai guasti degli impianti interni.

C.2 Perdita di vite umane

I valori di Lt, Lf a Lo possono essere valutati in termini di numero relativo di vittime mediante

la seguente relazione approssimata:

LX = (np / nt) (tp / 8 760) (C.1)

dove

np é il numero delle possibili persone danneggiate (vittime);

nt é il numero atteso di persone (nella struttura);

tp é il tempo in ore all’anno per cui le persone sono presenti nel luogo pericoloso, all’esterno della struttura (Lt soltanto) o all’interno della struttura (Lt , Lf e Lo).

I valori medi tipici di Lt, Lf e Lo, da utilizzare quando la determinazione di np, nt and tp è incerta o difficoltosa, sono riportati nella Tabella C.1.


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Table C.1 – Typical mean values of Lt, Lf and Lo

Type of structure Lt

All types – (persons inside the building) 10–4

All types – (persons outside the building) 10–2

Type of structure Lf

Hospitals, hotels, civil buildings 10–1

Industrial, commercial, school 5 10–2

Public entertainment, churches, museum 2 10–2

Others 10–2

Type of structure Lo

Structure with risk of explosion 10–1

Hospitals 10–3

Loss of human life is affected by the characteristics of a structure. These are taken into account by increasing (hz) and decreasing (rf, rp, ra, ru) factors as follows:

LA = ra × Lt (C.2)

LU = ru × Lt (C.3)

LB = LV = rp hz rf Lf (C.4)

LC = LM = LW = LZ = Lo (C.5)

where

ra is a factor reducing the loss of human life depending on the type of soil (see Table C.2);

ru is a factor reducing the loss of human life depending on the type of floor (see Table C.2);

rp is a factor reducing the loss due to physical damage depending on the provisions taken to reduce the consequences of fire (see Table C.3);

rf is a factor reducing the loss due to physical damage depending on the risk of fire of the structure (see Table C.4);

hz is a factor increasing the loss due to physical damage when a special hazard is present(see Table C.5).

Table C.2 – Values of reduction factors ra and ru as a function of the type of surface of soil or floor

Type of surface Contact resistance k (1)

ra and ru

Agricultural, concrete <1 10–2

Marble, ceramic 1 – 10 10–3

Gravel, moquette, carpets 10 – 100 10–4

Asphalt, linoleum, wood >100 10–5

(1) Values measured between a 400 cm2 electrode compressed with force of 500 N at a point of infinity.


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Tabella C.1 – Valori medi tipici di Lt , Lf and Lo

Tipo di struttura Lt

Tutti iI tipi – (persone all’interno dell’edificio) 10–4

Tutti iI tipi – (persone all’esterno dell’edificio) 10–2

Tipo di struttura Lf

Ospedali, alberghi, civile abitazione 10–1

Industriale, commerciale, scuole 5 10–2

Pubblico spettacolo, chiese, musei 2 10–2

Altri 10–2

Tipo di struttura Lo

Rischio di esplosione 10–1

Ospedali 10–3

La perdita di vite umane dipende dalle caratteristiche della struttura. Esse sono tenute in conto tramite i coefficienti dì incremento (hz) e di riduzione (rf, rp, ra, ru) come segue:

LA = ra × Lt (C.2)

LU = ru × Lt (C.3)

LB = LV = rp hz rf Lf (C.4)

LC = LM = LW = LZ = Lo (C.5)

dove

ra é il coefficiente di riduzione della perdita di vite umane dipendente dal tipo di suolo (Tab. C.2);

ru é il coefficiente di riduzione della perdita di vite umane dipendente dal tipo di pavimentazione (Tab. C.2);

rp é il coefficiente di riduzione della perdita dovuta al danno materiale dipendente dalle misure atte a ridurre le conseguenze di un incendio (Tab. C.3);

rf é il coefficiente di riduzione della perdita dovuta al danno materiale dipendente dal rischio d’incendio della struttura (Tab. C.4);

hz é il coefficiente di incremento della perdita dovuta a danno materiale in presenza di condizioni di pericolo particolari (Tab. C.5).

Tabella C.2 – Valori dei coefficienti di riduzione ra e ru in funzione del tipo di superficie del suolo o della pavimentazione

Tipo di superficie Resistenza di contatto

(k )(1)

ra e ru

Agricolo, cemento < 1 10–2

Marmo, ceramica 1 – 10 10–3

Pietrisco, moquette, tappeto 10 – 100 10–4

Asfalto, linoleum, legno >100 10–5

(1) Valori misurati tra un elettrodo di 400 cm2 premuto con una forza di 500 N ed un punto all’infinito.


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Table C.3 – Values of reduction factor rp as a function of provisions taken to reduce the consequences of fire

Provisions rp

No provisions 1

One of the following provisions: extinguishers; fixed manually operated extinguishing installations; manual alarm installations; hydrants; fire proof compartments; protected escape routes

0,5

One of the following provisions: fixed automatically operated extinguishing installations; automatic alarm installations(1) 0,2

(1) Only if protected against overvoltages and other damages and if firemen can arrive in less than 10 min.

If more than one provision has been taken, the value of rp shall be taken as the lowest of the relevant values.

In structures with risk of explosion, rp = 1 for all cases.

Table C.4 – Values of reduction factor rf as a function of risk of fire of structure

Risk of fire rf

Explosion 1

High 10–1

Ordinary 10–2

Low 10–3

None 0

NOTE 1 In the cases of a structure with risk of explosion and a structure containing explosive mixtures a more detailed evaluation of rf may be necessary.

NOTE 2 Structures with a high risk of fire may be assumed to be structures made of combustible materials, structures with roof made of combustible materials or structures with a specific fire load larger than 800 MJ/m2.

NOTE 3 Structures with an ordinary risk of fire may be assumed to be structures with a specific fire load between 800 MJ/m2 and 400 MJ/m2.

NOTE 4 Structures with a low risk of fire may be assumed to be structures with a specific fire load less than 400 MJ/m2, or structures containing combustible materials only occasionally.

NOTE 5 Specific fire load is the ratio of the energy of the total amount of the combustible material in a structure and the overall surface of the structure.

Table C.5 – Values of factor hz increasing the relative amount of loss in presence of a special hazard

Kind of special hazard hz

No special hazard 1

Low level of panic (e.g. a structure limited to two floors and the number of persons not greater than 100)

2

Average level of panic (e.g. structures designed for cultural or sport events with a number of participants between 100 and 1 000 persons)

5

Difficulty of evacuation (e.g. structures with immobilized persons, hospitals) 5

High level of panic (e.g. structures designed for cultural or sport events with a number of participants greater than 1 000 persons)

10

Hazard for surroundings or environment 20

Contamination of surroundings or environment 50


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Tabella C.3 – Valori del coefficiente di riduzione rp in funzione delle misure atte a ridurre le conseguenze dell’incendio

Misure adottate rp

Nessuna misura 1

Una delle seguenti misure: estintori; impianto fisso di estinzione operato manualmente; impianto di allarme manuale; idranti; compartimentazione antincendio; vie di fuga protette

0,5

Una delle seguenti misure: impianto fisso di estinzione operato automaticamente; impianto di allarme automatico(1)

0,2

(1) Solo se protetto contro le sovratensioni ed altri danneggiamenti e se la squadra antincendio può intervenire in meno di 10 minuti.

Se sono adottate più misure deve essere considerato, per il valore di rp,il valore minore tra quelli sopraccitati.

Nelle strutture con rischio di esplosione rp = 1 in tutti i casi.

Tabella C.4 – Valori del coefficiente di riduzione rf in funzione del rischio d’incendio della struttura

Rischio d’incendio rf

Esplosione 1

Elevato 10–1

Ordinario 10–2

Ridotto 10–3

Nessuno 0

NOTA 1 In caso di strutture con rischio d’esplosione e di strutture contenenti miscele esplosive può essere necessaria una più dettagliata valutazione di rf .

NOTA 2 Strutture con elevato rischio d’incendio, strutture realizzate con materiali combustibili, strutture con coperture realizzate con materiale combustibile o strutture con carico specifico d’incendio maggiore di 800 MJ/m2

sono considerate a rischio d’incendio elevato.

NOTA 3 Strutture con carico specifico d’incendio maggiore compreso tra 800 MJ/m2 e 400 MJ/m2 sono considerate a rischio d’incendio ordinario.

NOTA 4 Strutture con carico specifico d’incendio inferiore a 400 MJ/m2 o strutture che contengono solo occasionalmente materiali combustibili sono considerate a rischio d’incendio ridotto.

NOTE 5 Il carico specifico d’incendio è il rapporto tra l’energia del quantitativo totale di materiale combustibile nella struttura e la superficie complessiva della struttura stessa.

Tabella C.5 – Valori del coefficiente hz che incrementa l’ammontare relativo della perdita in presenza di pericoli particolari

Tipo di pericolo particolare hz

Nessuno 1

Livello ridotto di panico (p.e.: struttura limitata a due piani ed un numero di persone inferiore a 100) 2

Livello medio di panico (p.e.: strutture destinate ad eventi culturali o sportivi con un numero di partecipanti compreso tra 100 and 1000 persone)

5

Difficoltà di evacuazione (p.e.: strutture con presenza di persone impossibilitate a muoversi, ospedali)

5

Livello elevato di panico (p.e.: strutture destinate ad eventi culturali o sportivi con un numero di partecipanti maggiore di 1000 persone)

10

Pericolo per strutture circostanti o per l’ambiente 20

Contaminazione dell’ambiente circostante 50


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C.3 Unacceptable loss of service to the public

The values of Lf and Lo can be determined in term of the relative amount of possible loss from the following approximate relationship:

Lx = np / nt t / 8 760 (C.6)

where

np is the mean number of possible endangered persons (users not served);

nt is the total number of persons (users served);

t is the annual period of loss of service (in hours).

Typical mean values of Lf and Lo, for use when the determination of np, nt and t is uncertain or difficult, are given in Table C.6.

Table C.6 – Typical mean values of Lf and Lo

Type of service Lf Lo

Gas, water 10–1 10–2

TV, TLC, power supply 10–2 10–3

Loss of service to the public is affected by structure characteristics and by a reduction factor (rp) as follows:

LB = LV = rp rf Lf (C.7)

LC = LM = LW = LZ = Lo (C.8)

Values for factors rp and rf are given in Tables C.3 and C.4 respectively.

C.4 Loss of irreplaceable cultural heritage

The value of Lf can be determined in terms of the relative amount of possible loss from the following approximate relationship:

Lx = c / ct (C.9)

where

c is the mean value of possible loss of the structure (i.e. the insurable value of possible loss of goods) in currency;

ct is the total value of the structure (i.e. the total insured value of all goods present in the structure) in currency

A typical mean value of Lf, when the determination of c and ct is uncertain or difficult, is:

Lf = 10–1

Loss of irreplaceable cultural heritage is affected by the characteristics of the structure by reduction factor rp as follows:


Values for factors rp and rf are given in Tables C.3 and C.4, respectively.


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C.3 Perdita inaccettabile di servizio pubblico

I valori di Lf e Lo possono essere determinati in termini di ammontare relativo della possibile perdita mediante la seguente relazione approssimata:

Lx = np / nt t / 8 760 (C.6)

dove

np é il numero medio delle possibili persone danneggiate (utenti non serviti);

nt é il numero totale di persone (utenti serviti);

t é il periodo annuale di perdita del servizio (in ore).

I tipici valori medi di Lf e Lo ,da adottare quando la determinazione di np, nt e t è incerta o difficoltosa, sono riportati in Tabella C.6.

Tabella C.6 – Tipici valori medi di Lf e Lo

Tipo di servizio Lf Lo

Gas, acqua 10–1 10–2

TV, TLC, energia elettrica 10–2 10–3

La perdita di servizio pubblico dipende dalle caratteristiche della struttura e dal coefficiente di riduzione (rp) come segue:


LC = LM = LW = LZ = Lo (C.8)

I valori dei coefficienti rp e rf sono riportati nelle Tabelle C.3 e C.4 rispettivamente.

C.4 Perdita di patrimonio culturale insostituibile

Il valore di Lf può essere determinato in termini di ammontare relativo della possibile perdita

mediante la seguente relazione approssimata:

Lx = c / ct (C.9)

dove

c è il valore medio della possibile perdita della struttura (i.e. il valore assicurato della possibile perdita di beni) in moneta corrente;

ct é il valore totale della struttura (i.e. il valore totale assicurato di tutti i beni presenti nella struttura) in moneta corrente

Un tipico valore di Lf, da adottare quando la determinazione di c e ct per un museo o per una galleria è incerta o difficoltosa, é:

Lf = 10–1

La perdita di patrimonio culturale insostituibile dipende dalle caratteristiche della struttura e dal coefficiente di riduzione rp come segue:


I valori dei coefficienti rp e rf sono riportati nelle Tabelle C.3 and C.4, rispettivamente.


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C.5 Economic loss

The value of Lt, Lf and Lo can be determined in terms of the relative amount of possible loss from the following approximate relationship:

Lx = c / ct (C.11)

where

c is the mean value of possible loss of the structure (including its content and relevant activities and its consequences) in currency;

ct is the total value of the structure (including its content and relevant activities) in currency.

Typical mean values of Lt, Lf and Lo for all types of structures, for use when the determination of c and ct is uncertain or difficult, are given in Table C.7.

Table C.7 – Typical mean values of Lt, Lf and Lo

Type of structure Lt

All types – Inside buildings 10-4

All types – Outside buildings 10-2

Type of structure Lf

Hospital, industrial, museum, agriculture 0,5

Hotel, school, office, church, public entertainment, economic building

0,2

Others 0,1

Type of structure Lo

Risk of explosion 10-1

Hospital, industrial, office, hotel, economic building 10-2

Museum, agriculture, school, church, public entertainment 10-3

Others 10-4

Loss of economical value is affected by the characteristics of the structure. These are taken into account by increasing (hz) and decreasing (rp, ra, rf, ru) factors as follows:

LA = ra × Lt (C.12)

LU = ru × Lt (C.13)

LB = LV = rp × rf × hz × Lf (C.14)

LC = LM = LW = LZ = LO (C.15)

Values of the factors ra and ru are given in Table C.2; rp in Table C.3; rf in Table C.4; and hz in Table C.5.


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C.5 Perdita economica

I valori di Lt, Lf e Lo possono essere determinati in termini di ammontare relativo della possibile perdita mediante la seguente relazione approssimata:

Lx = c / ct (C.11)

dove

c è il valore medio della possibile perdita della struttura (incluso il suo contenuto e le relative attività e conseguenze) in moneta corrente;

ct é il valore totale della struttura (incluso il suo contenuto e le relative attività) in moneta corrente.

I tipici valori medi di Lt, Lf e Lo per tutti I tipi di struttura, da adottare quando la determinazione

di n, nt e t è incerta o difficoltosa, sono riportati in Tabella C.7.

Tabella C.7 – Tipici valori medi di Lt, Lf e Lo

Tipo di struttura Lt

Tutti i tipi – all’interno dell’edificio 10-4

Tutti i tipi – all’esterno dell’edificio 10-2

Tipo di struttura Lf

Ospedale, industriale, museo, agricola 0,5

Albergo, scuola, ufficio, chiesa, pubblico spettacolo, attività commerciale 0,2

Altri 0,1

Tipo di struttura Lo

Rischio di esplosione 10-1

Ospedale, industriale, ufficio, albergo, attività commerciale 10-2

Museo, agricolo, scuola, chiesa pubblico spettacolo 10-3

Altri 10-4

Il valore della perdita economica dipende dalle caratteristiche della struttura. Queste sono tenute in considerazione mediante coefficienti di incremento (hz) e di riduzione (rp, ra, rf, ru)

come segue:

LA = ra × Lt (C.12)

LU = ru × Lt (C.13)

LB = LV = rp × rf × hz × Lf (C.14)

LC = LM = LW = LZ = LO (C.15)

I valori dei coefficienti ra e ru sono riportati in Tabella C.2; rp in Tabella C.3; rf in Tabella C.4 e hz in Tabella C.5.


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Annex D (informative)

Assessment of probability P X of damage to a service

The probabilities given in this annex are values agreed by the IEC. Other values may be chosen if justified.

The probabilities given in this annex are valid if protection measures conform to IEC 62305-5.

D.1 Lines with metallic conductors

D.1.1 Probability P B and P C that a flash to the structure to which a line is connected will cause damages

The probability P B that a flash to the structure to which a line is connected will cause physical damages, and the probability P C that a flash to the structure to which the line is connected will cause failures of servcice equipment are related to the failure current Ia. Ia depends on the characteristics of the line, the number of incoming services to the structure and the adopted protection measures.

For unshielded lines Ia = 0 must be assumed.

For shielded lines, the failure current Ia (kA) shall be evaluated according to:

Ia = 25 n × Uw / (Rs × Kd × Kp) (D.1)

where

Kd is the factor depending on characteristics of line (see Table D.1);

Kp is the factor taking into account the effect of the adopted protection measures (see Table D.2);

Uw is the impulse withstand voltage, (kV) (see Table D.3 for cables and Table D.4 for apparatus);

Rs is the shield resistance of the cable, ( /km);

n is the number of services incoming to the structure.

NOTE 1 SPDs at entrance point into the structure increase the failure current Ia and may have a positive protection effect.

NOTE 2 Detailed information for TLC lines are given in Recommendation ITU K.47.

Table D.1 – Values of factor Kd as a function of the characteristics of the shielded line

Line Kd

With shield in contact with the soil 1

With shield not in contact with the soil 0,4


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Allegato D (informativo)

Valutazione della probabilità PX di danno per un servizio

Le probabilità riportate in questo Allegato sono valori concordati in IEC. Possono essere adottati anche altri valori, se giustificati.

Le probabilità riportate in questo allegato sono valide se le misure di protezione sono conformi alla IEC 62305-5.

D.1 Linee con conduttori metallici

D.1.1 Probabilità P B e P C che un fulmine su una struttura a cui è connessa una linea

causi danni

La probabilità P´B che un fulmine su una struttura a cui è connessa una linea causi danni materiali, e la probabilità P che un fulmine su una struttura a cui è connessa una linea causi guasti negli apparati connessi dipende dalla corrente di guasto Ia. Ia dipende dalle caratteristiche della linea, dal numero di servizi entranti nella struttura e dalle misure di protezione adottate.

Per linee non schermate deve essere assunto Ia = 0.

Per linee schermate la corrente di guasto Ia (kA) deve essere valutata mediante la relazione:

Ia = 25 n × Uw / (Rs × Kd × Kp) (D.1)

dove

Kd é il coefficiente che dipende dalle caratteristiche della linea (Tab. D.1);

Kp é il coefficiente che tiene conto degli effetti delle misure di protezione adottate (Tab. D.2);

Uw é la tensione di tenuta ad impulso, (kV) (Tab. D.3 per i cavi e Tab. D.4 per gli apparati);

Rs é la resistenza dello schermo dei cavi, ( /km);

n é il numero di servizi entranti nella struttura.

NOTA 1 SPD nel punto d’ingresso nella struttura aumentano la corrente di guasto Ia e possono avere un effetto protettivo

NOTA 2 Informazioni dettagliate per linee TLC sono riportate in Recommendation ITU K 47

Tabella D.1 – Valori del coefficiente Kd in funzione delle caratteristiche

della linea schermata

Linea Kd

Con schermo in contatto con il suolo 1

Con schermo non in contatto con il suolo 0,4


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Table D.2 – Values of the factor Kp as a function of the protection measures

Protection measure Kp

No protection measures 1

Additional shielding wires – One conductor1) 0,6

Additional shielding wires – Two conductors1) 0,4

Lightning protective cable duct 0,1

Lightning protective cable 0,02

Additional shielding wires – steel tube 0,01

(1) The shielding wire is installed about 30 cm above the cable; two shielding wires are located 30 cm above the cable symmetrically disposed in respect of the axis of the cable.

Table D.3 – Impulse withstand voltage Uw as a function of the type of cable

Type of cable Un

kV

Uw

kV

TLC- Paper insulated – 1,5

TLC- PVC, PE insulated – 5

Power 1 15

Power 3 45

Power 6 60

Power 10 75

Power 15 95

Power 20 125

Table D.4 – Impulse withstand voltage Uw as a function of the type of apparatus

Type of apparatus Uw

kV

Electronic 1,5

Electrical user apparatus (Un <1 kV) 2,5

Electrical network apparatus (Un <1 kV) 6

The values of P B and P C as function of values of the failure current Ia are given in Table D.5.

When SPDs, conforming to IEC 62305-5 are provided, values of P B and P C are to be assumed to be the value of PSPD (see Table B.3).


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Tabella D.2 – Valori del coefficiente Kp in funzione delle misure di protezione

Misure di protezione Kp

Nessuna misura di protezione 1

Un conduttore di guardia(1) 0,6

Due conduttori di guardia(1) 0,4

Condotto metallico di protezione contro il fulmine 0,1

Cavo protetto contro il fulmine 0,02

Posa in tubo d’acciaio 0,01

(1) Il conduttore di guardia é installato a circa 30 cm sopra il cavo; due conduttori di guardia sono posati a 30 cm sopra il cavo simmetricamente disposti rispetto all’asse del cavo.

Tabella D.3 – Tensione di tenuta ad impulso Uw in funzione del tipo di cavo

Tipo di cavo Un

kV

Uw

kV

TLC- isolamento in carta – 1,5

TLC- PVC, isolamento in PE – 5

Energia 1 15

Energia 3 45

Energia 6 60

Energia 10 75

Energia 15 95

Energia 20 125

Tabella D.4 – Tensione di tenuta ad impulso Uw in funzione del tipo di apparato

Tipo di apparato Uw

kV

Elettronico 1,5

Utilizzatore elettrico (Un < 1kV) 2,5

Sulla rete elettrica (Un < 1kV) 6

I valori di P B e P C in funzione della corrente di guasto Ia sono riportati in Tabella D.5.

Se gli SPD installati sono conformi alla IEC 62305-5, i valori di P B e P C sono gli stessi di PSPD

(Tab. B.3).


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Table D.5 – Values of probability P B, P C, P V and P Was a function of the failure current Ia

Ia

kA P B , P C, P V , P W

0 1

3 0,99

5 0,95

10 0,9

20 0,8

30 0,6

40 0,4

50 0,3

60 0,2

80 0,1

100 0,05

150 0,02

200 0,01

300 0,005

400 0,002

600 0,001

D.1.2 Probabilities P V and P W that a flash to a line will cause damages

The probability P V that a flash to a line will cause physical damages, and the probability P W

that a flash to a line will cause failure of service equipment is related to the failure current Ia

which, in turn, depends on the characteristics of the line and on the protection measures adopted.

For unshielded lines Ia = 0 must be assumed.

For shielded lines the failure current Ia shall be evaluated according to:

Ia = 25 Uw / (Rs × Kd × Kp) (D.7)

where

Kd is a factor depending on characteristics of the line (see Table D.1);

Kp is a factor taking into account the protection measures adopted (see Table D.2);

Uw is the impulse withstand voltage (in kV) (see Table D.3 for cables and Table D.4 for apparatus);

Rs is the shield resistance of the cable (in /km).

When evaluating P V for telecommunication lines, the maximum values of failure current Ia to be assumed are as follows:

Ia = 40 kA for cables with a lead shield;

Ia = 20 kA for cables with an aluminium shield.

NOTE 1 These values are a rough estimation of the test current (It) damaging typical telecommunication cables at the striking point. If any evidence exists that these values are not applicable for a given cable design, other values may be used. In this case the tests described in IEC 62305-5 should be used for the evaluation of the failure current.


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Tabella D.5 – Valori di probabilità P´B, P C, P V e P W

in funzione della corrente di guasto Ia

Ia

kA P B , P C, P V , P W

0 1

3 0,99

5 0,95

10 0,9

20 0,8

30 0,6

40 0,4

50 0,3

60 0,2

80 0,1

100 0,05

150 0,02

200 0,01

300 0,005

400 0,002

600 0,001

D.1.2 Probabilità P V e P W che un fulmine sulla linea causi un danno

La probabilità P V che un fulmine sulla linea produca un danni materiali, e la probabilità P W

che un fulmine sulla linea provochi un guasto degli apparati connessi dipende dalla corrente di guasto Ia; che a sua volta dipende dalle caratteristiche della linea e dalle misure di protezione adottate.

Per linee prive di schermatura deve essere assunto Ia = 0.

Per linee schermate la corrente di guasto Ia deve essere valutata mediante la relazione:

Ia = 25 Uw / (Rs × Kd × Kp) (D.7)

dove

Kd é il coefficiente che dipende dalle caratteristiche della linea (Tab. D.1);

Kp é il coefficiente che tiene conto delle misure di protezione adottate (Tab. D.2);

Uw é la tensione di tenuta ad impulso, (in kV) (Tab. D.3 per i cavi e Tab. D.4 per gli apparati);

Rs é la resistenza dello schermo del cavo, (in /km).

Nella valutazione di P'V per le linee di telecomunicazione i valori massimi della corrente di guasto Ia che devono essere assunti sono:

Ia = 40 kA per cavi con schermo in piombo;

Ia = 20 kA per cavi con schermo in alluminio.

NOTA 1 Questi valori sono una stima grossolana della corrente di prova (It) che danneggia i tipici cavi di

telecomunicazione nel punto d’impatto. Se vi è evidenza che questi valori non sono applicabili ad un dato tipo do cavo, possono essere adottati altri valori . In questo caso, per la valutazione della corrente di guasto, dovrebbero essere effettuate le prove descritte in IEC 62305-5.


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The values of P V and P W as a function of values of the failure current Ia are given in Table D.5.

NOTE 2 Detailed information for TLC lines is given in Recommendation ITU K.47.

D.1.3 Probability P Z that a flash near the line will cause damage

The probability P Z that a flash near the line will cause failure of connected apparatus depends on the characteristics of the line and on the protection measures adopted.

When SPDs conforming to IEC 62305-5 are not provided, the value of P Z is equal to the value of PLI.

Values of PLI are reported in Table B.7.

When SPDs conforming to IEC 62305-5 are provided, the value of P Z is the lower value between PSPD (see Table B.3) and PLI.

D.2 Fibre optic lines

Under consideration.

D.3 Pipes

Under consideration.


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I valori di P V e P W in funzione dei valori della corrente di guasto Ia sono riportati nella Tabella D.5.

NOTA 2 Informazioni dettagliate per linee TLC sono riportate in Recommendation ITU K 47.

D.1.3 Probabilità P Z che un fulmine in prossimità della linea causi danno

La probabilità P Z che un fulmine in prossimità della linea causi danno agli apparati connessi dipende dalle caratteristiche della linea e dalle misure di protezione adottate.

Se non sono stati installati SPD conformi alla IEC 62305-5, il valore di P Z é uguale al valore di PLI.

I valori di PLI sono riportati in Tabella B.7.

Se sono stati installati SPD conformi alla IEC 62305-5, il valore di P Z é uguale al minor valore tra PSPD (Tab. B.3) e PLI.

D.2 Linee a fibra ottica

Allo studio.

D.3 Tubazioni

Allo studio.


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Annex E (informative)

Assessment of the amount of loss L X in a service

E.1 Average relative amount of loss per year

The loss L X refers to the mean relative amount of a particular type of damage which may occur as the result of a lightning flash to a service, considering both the extent and consequential effects.

Its value depends on:

– the type and importance of the service provided to the public;

– the value of the goods affected by the damage.

The loss L X varies with the type of loss (L 1, L 2 and L 4) considered and, for each type of loss, with the type of damage (D2 and D3) causing the loss. The following symbols are used:

L f loss due to physical damage;

L o loss due to failure of internal systems.

E.2 Unacceptable loss of service to the public

The values of L f and L o can be determined in term of relative amount of possible loss from the approximate relationship:

L x = np / nt × t / 8 760 (E.1)

where

np is the mean number of users not served;

nt is the total number of users served;

t is the annual period of loss of service (in hours).

Typical mean values of L f and L o, for use when the determination of np, nt and t is uncertain or difficult, are given in Table E.1.

Table E.1 – Typical mean values of L f and L o

Type of service L f L o

Gas, water 10–1 10–2

TV, TLC, power supply 10–2 10–3

Loss of service to the public is affected by service characteristics as follows:

L B = L V = L f (E.2)

L C = L W = L Z = L o (E.3)


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Allegato E (informativo)

Valutazione dell’ammontare della perdita L X per un servizio

E.1 Ammontare medio relativo della perdita annua

La perdita L X é riferita all’ammontare medio relativo di un particolare tipo di danno che può verificarsi in seguito a un fulmine su un servizio, considerandone sia l’estensione che gli effetti conseguenti.

Il suo valore dipende dal:

– tipo e importanza del servizio pubblico;

– valore dei beni danneggiati.

La perdita L X varia con il tipo di perdita considerata (L 1, L 2 e L 4) e, per ciascun tipo di perdita, con il tipo di danno (D2 e D3) che causa la perdita. Sono utilizzati i seguenti simboli:

L f é la perdita causata da danno materiale;

L o é la perdita causata da un guasto degli apparati connessi.

E.2 Perdita inaccettabile di servizio pubblico

I valori di L f e L o possono essere valutati in termini di ammontare relativo della possibile perdita mediante la relazione approssimata:

L x = np / nt × t / 8 760 (E.1)

dove

np é il numero medio di utenti non serviti;

nt é il numero totale di utenti serviti;

t é il periodo annuale di perdita del servizio (in ore).

I valori tipici di L´f e L´o, che possono essere utilizzati quando la determinazione di np, nt e t è

incerta o difficoltosa, sono riportati nella Tabella E.1.

Tabella E.1 – Tipici valori medi di L f e L o(1)

Tipo di servizio L f L o

Gas, acqua 10–1 10–2

TV, TLC, energia elettrica 10–2 10–3

La perdita di servizio pubblico dipende dalle seguenti caratteristiche del servizio stesso:

L B = L V = L f (E.2)

L C = L W = L Z = L o (E.3)

———————

(1) Nota del CT italiano: Per la situazione italiana, per TLC, si consiglia di assumere il valore L’f 3 x 10–3

della Norma CEI 81-9.


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E.3 Economic loss

The value of L f and L o can be determined in term of the relative amount of possible loss from the approximate relationship:

L x = c / ct (E.4)

where

c is the mean value of possible loss of the structure, its content and relevant activities, in currency;

ct is the total value of the structure, its content and relevant activities, in currency.

Typical mean values of L f and L o, for use for all types of services when the determination of c and ct is uncertain or difficult, are as follows:

L f = 10–1

L o = 10–3

The loss of economic values is affected by service characteristics as follows:

L B = L V = L f (E.5)

L C = L W = L Z = L o (E.6)


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E.3 Perdita economica

I valori di L f e L o possono essere valutati in termini di ammontare relativo della possibile

perdita mediante la relazione approssimata:

L x = c / ct (E.4)

dove

c é il valore medio della possibile perdita del servizio, in moneta corrente;

ct é il valore totale del servizio, in moneta corrente.

Tipici valori medi di L f and L o, che possono essere utilizzati quando la determinazione di c e

ct è incerta o difficoltosa, sono:

L f = 10–1

L o = 10–3

La perdita di valori economici dipende dalle seguenti caratteristiche del servizio stesso:

L B = L V = L f (E.5)

L C = L W = L Z = L o (E.6)


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Annex F(informative)

Switching overvoltages

Internal overvoltages can occur for different reasons. One possible cause is a short-circuit due to lightning sparkover, which can often lead to temporary and switching overvoltages. For this reason, consideration of protection against internal overvoltages is justified.

In most cases, switching overvoltages are less damaging than lightning ones and the means of protection (namely SPDs) effective to protect against lightning surges also protect efficiently against switching surges. Therefore, the decision to protect equipment against lightning surges covers in general the question of the need of protection against switching surges.

When the study of switching surges is relevant, the procedure to assess this risk is very close to the one used in the case of surges induced by lightning on the lines as the effects on equipment are very similar. However, there is a difference regarding the number Ns of overvoltages per year.

Switching surges can be divided into two types:

– Repetitive surges (operation of circuit-breakers, switching of capacitors banks, etc.). These occur quite frequently due to a regular decision from a human being or more often due to automatic functioning of equipment. The frequency of occurrence ranges from one or two times per day to many times per day in the case of an arc soldering machine for example. The frequency of occurrence and the magnitude of these surges (and their effect on electrical devices) are, in general, well known. Risk analysis is not often useful in the decision to protect equipment in such cases.

– Random surges (i.e. operating of circuit-breakers or fuses to clear a fault). In this case, their frequency is, by definition, unknown and their amplitude and effect on electrical equipment may also be unknown. In this case, a risk assessment may help to decide if protection is needed against this source of damage.

The magnitude of switching overvoltages can only be assessed by detailed measurements of specific electrical installations and statistical processing of the data. In general, the frequency of occurrence of switching overvoltages decreases with magnitude; fulfilling a third power law (the probability is inversely proportional to the third power of its magnitude).

In low voltage systems, switching overvoltages are expected to be lower than 4 kV and only 2 per 1 000 have a magnitude exceeding 2,5 kV. Based on the total estimated or measured switching overvoltages which may happen per year (ns), we can derive the total number Ns

per year which is in excess of 2,5 kV (but lower than 4 kV) by the following equation:

Ns = 0,002 × ns (F.1)

The probability of damage P and the consequent loss L are the same as those for lightning induced surges (see Annexes B and C).


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Allegato F (informativo)

Sovratensioni di origine interna

Le sovratensioni interne (sovratensioni di manovra) possono verificarsi per diversi motivi. Una possibile causa é il corto circuito dovuto cedimento dell’isolamento dovuto ad una fulminazione, che spesso dà luogo a sovratensioni temporanee e di manovra. Per questo motivo è giustificata la protezione contro le sovratensioni di origine interna.

Nella maggior parte dei casi, le sovratensioni di origine interna sono meno dannose di quelle dovute ai fulmini ed i mezzi di protezione (SPD) utilizzati per la protezione contro le sovratensioni da fulmine sono efficaci anche contro le sovratensioni di origine interna. La decisione di effettuare la protezione contro i fulmini degli apparati riguarda quindi, in generale, la problematica relativa alla necessità della protezione contro le sovratensioni di manovra.

Quando lo studio delle sovratensioni di origine interna é opportuno, la procedura per valutare questo rischio é molto simile a quella utilizzata per le sovratensioni indotte dal fulmine nelle linee e dei loro effetti sugli apparati. Vi é tuttavia una differenza riguardante il numero annuo Ns di sovratensioni.

Le sovratensioni di origine interna possono essere divise in due tipi:

– sovratensioni ripetitive (interventi di interruttori, manovre su banchi di condensatori, ecc.). Dette manovre avvengono molto frequentemente in quanto normalmente decise dal l’uomo o,più spesso, in seguito al funzionamento automatico di un apparato. La frequenza di accadimento varia da uno o due a molti interventi giornalieri, per esempio nel caso di una saldatrice ad arco. La frequenza di accadimento e l’ampiezza di queste sovratensioni (e dei loro effetti sugli apparati elettrici) sono, in generale ben conosciuti. In questo caso, spesso, non é utile l’analisi dei rischi per valutare la decisione di proteggere gli apparati;

– sovratensioni occasionali (intervento di interruttori o di fusibili per l’eliminazione di un guasto). In questo caso la loro frequenza è, per definizione, sconosciuta come pure la loro ampiezza e gli effetti sugli apparati.

In questo caso la valutazione del rischio può essere di aiuto per decidere se effettuare o meno la protezione contro questa sorgente di danno.

L’ampiezza delle sovratensioni di manovra può essere definita solo mediante dettagliate misure in specifici impianti elettrici e successiva analisi statistica dei dati. In generale, la frequenza di accadimento delle sovratensioni di origine interna diminuisce con l’ampiezza con una legge cubica (la probabilità è inversamente proporzionale alla terza potenza della propria ampiezza).

Negli impianti a bassa tensione le sovratensioni di manovra attese sono inferiori a 4kV e solo il 2 per 1 000 presenta ampiezza superiore a 2,5 kV. In base al totale stimato o alle sovratensioni registrate che possono manifestarsi in un anno (ns) il numero totale annuo Ns

che eccede il valore di 2,5 kV (ma inferiore a 4kV) può essere dedotto mediante la seguente relazione:

Ns = 0,002 × ns (F.1)

La probabilità di danno P, e L sono uguali a quelli relativi alle sovratensioni indotte dal fulmine (Allegati B e C).


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Annex G(informative)

Evaluation of costs of loss

The cost of total loss CL may be calculated by the following equation:

CL = (RA + Ru) × CA + (RB + RV) × (CA + CB + CS + CC) + (RC + RM + RW + RZ) × CS (G.1)

where

RA and Ru are the risk components related to loss of animals, without protection measures;

RB and RV are the risk components related to physical damage, without protection measures;

RC, RM, RW, RZ are the risk components related to failure of electrical and electronic systems, without protection measures;

CA is the cost of the animals;

CS is the cost of systems in the structure;

CB is the cost of the building;

CC is the cost of the contents.

The total cost CRL of residual loss in spite of protection measures may be calculated by means of the formula:

CRL = (R A + R U) × CA + (R B + R V) × (CA + CB + CS + CC) + (R C + R M + R W + R Z) × CS (G.2)

where

R A and R U are the risk components related to loss of animals, with protection measures;

R B and R V are the risk components related to physical damages, with protection measures;

R C, R M, R W, R Z are the risk components related to the failure of electrical and electronic systems, with protection measures.

The annual cost CPM of protection measure may be calculated by means of the equation:

CPM = CP × (i + a + m) (G.3)

where

CP is the cost of protection measures;

i is the interest rate;

a is the amortization rate;

m is the maintenance rate.

The annual saving S of money is:

S = CL – (CPM + CRL) (G.4)

Protection is convenient if the annual savings S >0.


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Allegato G (informativo)

Valutazione dell’ammontare delle perdite

L’ammontare totale delle perdite CL può essere calcolato mediante la seguente equazione:

CL = (RA + Ru) × CA + (RB + RV) × (CA + CB + CS + CC) + (RC + RM + RW + RZ) × CS (G.1)

dove

RA e Ru sono le componenti di rischio relative alla perdita di animali, in assenza delle misure di protezione;

RB ed RV sono le componenti di rischio relative ai danni materiali, in assenza delle misure di protezione;

RC, RM, RW, RZ sono le componenti di rischio relative ai guasti degli impianti elettrici ed elettronici, in assenza delle misure di protezione;

CA é il costo degli animali;

CS é il costo degli impianti nella struttura;

CB é il costo dell’edificio;

CC é il costo del contenuto.

L’ammontare totale CRL della perdita residua malgrado la presenza delle misure di protezione può essere calcolato con la seguente relazione:

CRL = (R A + R U) × CA + (R B + R V) × (CA + CB + CS + CC) + (R C + R M + R W + R Z) × CS (G.2)

dove

R A e R U sono le componenti di rischio relative alla perdita di animali, in presenza

delle misure di protezione;

R B e R V sono le componenti di rischio relative ai danni materiali, in presenza delle misure di protezione;

R C, R M, R W, R Z sono le componenti di rischio relative ai guasti degli impianti elettrici ed

elettronici, in presenza delle misure di protezione.

L’ammontare totale CPM delle misure di protezione può essere calcolato con la seguente

relazione:

CPM = CP × (i + a + m) (G.3)

dove

CP é il costo delle misure di protezione;

i é il tasso di interesse

a é il tasso di ammortamento

m é il tasso dei costi di manutenzione.

Il risparmio annuale S é dato dalla:

S = CL – (CPM + CRL) (G.4)

La protezione é conveniente se il risparmio annuale è S >0.


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Annex H (informative)

Case study for structures

In this annex, case studies relevant to a country house, an office building, a hospital and an apartment house are developed with the aim of showing:

– how to calculate risk and determine the need for protection;

– the contribution of different risk components to the overall risk;

– the effect of different protection measures to mitigate against such risk;

– the method of selection from among different protection solutions, taking into account cost-effectiveness.

NOTE This annex presents hypothetical data for a country house, an office building, a hospital and an apartment house. This annex is intended to provide information about the evaluation of the risk to illustrate the principles contained in this standard. It is not intended to address the unique aspects of the conditions that exist in all facilities or systems.

H.1 Country house

As a first case study, let us consider a country house for which the need for protection has to be evaluated.

For this example, the risk R1 of loss of human life (components of R1 according to 4.3 and Table 3) shall be determined and compared with the tolerable value RT = 10–5 (according to 5.5 and Table 7). The protection measures to mitigate such risk will be selected.

H.1.1 Relevant data and characteristics

The following data and characteristics apply:

1) the house itself and its surroundings are given in Table H.1;

2) internal systems and incoming lines to which they are connected are given in Table H.2.

Table H.1 – Structure data and characteristics

Parameter Comment Symbol Value Reference

Dimensions (m) - (Lb, Wb, Hb) 15, 20, 6

Location factor Isolated(1)Cd 1 Table A.2

LPS None PB 1 Table B.2

Shield at structure boundary None KS1 1 Equation (B.3)

Shield internal to structure None KS2 1 Equation (B.3)

People present outside the house None(2)

Lightning flash density 1/km2/year Ng 4 –

(1) Flat territory, no neighboring structures.

(2) Risk of shock of people RA = 0.


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Allegato H (informativo)

Esempi di valutazione del rischio per strutture

In questo Allegato sono sviluppati esempi relativi ad un edificio adibito ad abitazione, ad un edificio per uffici, ad un ospedale e ad un edificio per appartamenti, al fine di evidenziare:

– come calcolare il rischio e determinare la necessità della protezione;

– il contributo delle diverse componenti di rischio al rischio complessivo;

– gli effetti delle diverse misure di protezione per ridurre detto rischio;

Il metodo di scelta fra le diverse soluzioni prendendo in considerazione l’aspetto economico.

NOTA Questo Allegato assume dati di ipotetici edifici adibiti ad abitazione, ad uffici, ad ospedale e ad appartamenti. Esso ha solo lo scopo di fornire informazioni relative alla valutazione del rischio ed di illustrare i principi contenuti in questa norma. Esso non intende in alcun modo riferirsi ad aspetti particolari delle specifiche condizioni che possono presentarsi nelle strutture o impianti.

H.1 Fabbricato rurale

In questo primo esempio la struttura da proteggere é un edificio rurale per il quale va valutata la necessità della protezione.

In questo esempio deve essere determinato il rischio R1 di perdita di vite umane (componenti

di R1 secondo l’Art. 4.3 e la Tab. 3) e confrontato con il valore del rischio tollerabile RT = 10–5

(secondo l’Art. 5.5 e Tab. 7). Vengono infine scelte le misure di protezione per ridurre il rischio stesso.

H.1.1 Dati e caratteristiche relative

I dati e le caratteristiche sono specificati:

1) per l’edificio e i suoi dintorni, nella Tab. H.1;

2) per gli impianti interni e le linee entranti a cui essi sono connessi, nella Tab. H.2.

Tabella H.1 – Dati e caratteristiche della struttura

Parametro Commento Simbolo Valore Riferimento

Dimensioni (m) - (Lb, Wb, Hb) 15, 20, 6

Coefficiente di posizione Isolata(1)Cd 1 Tabella A.2

LPS Nessuno PB 1 Tabella B.2

Schermatura della struttura Nessuna KS1 1 Equazione (B.3)

Schermi interni alla struttura Nessuno KS2 1 Equazione (B.3)

Presenza di persone all’esterno del fabbricato

No(2)

Densità di fulmini al suolo 1/km2/anno Ng 4 -

(1) Terreno pianeggiante, nessuna struttura nei dintorni.

(2) Rischio di danno a persone RA = 0.


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Table H.2 – Data and characteristics of lines and connected internal systems


Soil resistivity m 500

LV power line and its internal system

Length (m) Lc 1 000

Height (m) Buried Hc -

Transformer None Ct 1 Table A.4

Line location factor 1) Isolated Cd 1 Table A.2

Line environment factor Rural Ce 1 Table A.5

Line shielding None PLD 1 Table B.6

Internal wiring precaution None KS3 1 Table B. 5

Withstand of internal system Uw = 2,5 kV KS4 0,6 Equation (B.4)

Coordinated SPD protection None PSPD 1 Table B.3

Telecom line and its internal system

Length (m) Lc 1 000

Height (m) Hc 6

Line location factor 1) Isolated Cd 1 Table A.1

Line environment factor Rural Ce 1 Table A.4

Line shielding None PLD 1 Table B.6

Internal wiring precaution None KS3 1 Table B.5

Withstand of internal system Uw = 1,5 kV KS4 1 Equation (B.4)

Coordinated SPD protection None PSPD 1 Table B.3

(1) Flat territory, line isolated (no neighbouring structures, no adjacent structures connected to the far end (end “a”) of the line (NDa = 0).

Taking into account that

– the type of surface is different outside from the one inside the structure,

– the structure is a unique fire proof compartment,

– no spatial shields exist,

the following main zone may be defined:

Z1 (outside the building);

Z2 (inside the building).

No further zones need be defined assuming that:

– both internal systems (power and telecom) are in zone Z2;

– losses L are assumed to be constant in zone Z2.

If there are no people outside the building, risk R1 for zone Z1 may be disregarded and the risk assessment is to be performed only for zone Z2.

Characteristics of zone Z2 are reported in Table H.3.

Following the evaluation of the lightning protection designer, the typical mean values of relative amount of loss per year relevant to risk R1 were assumed (see Table C.1).


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Tabella H.2 – Dati e caratteristiche delle linee e degli impianti interni connessi


Resistività del suolo m 500

Linee di energia a bassa tensione (PW) e relativi impianti interni

Lunghezza (m) Lc 1 000

Altezza (m) Interrata Hc -

Trasformatore no Ct 1 Tabella A.4

Coefficiente di posizione della linea(1) Isolata Cd 1 Tabella A.2

Coefficiente ambientale della linea Rurale Ce 1 Tabella A.5

Schermatura della linea No PLD 1 Tabella B.6

Precauzioni nei cablaggi interni No KS3 1 Tabella B.5

Tenuta dell’ impianto interno Uw = 2,5 kV KS4 0,6 Equazione (B.4)

Protezione con sistema di SPD No PSPD 1 Tabella B.3

Linea di telecomunicazione (TLC) e relativo impianto interno

Lunghezza (m) Lc 1 000

Altezza (m) Hc 6

Coefficiente di posizione della linea(1) Isolata Cd 1 Tabella A.1

Coefficiente ambientale della linea Rurale Ce 1 Tabella A.4

Schermatura della linea No PLD 1 Tabella B.6

Precauzioni nei cablaggi interni No KS3 1 Tabella B.5

Tenuta dell’impianto interno Uw = 1,5 kV KS4 1 Equazione (B.4)

Protezione con sistema di SPD No PSPD 1 Tabella B.3

(1) Terreno pianeggiante, linea isolata (nessuna struttura nelle vicinanze, nessuna struttura adiacente connessa all’estremità lontana (estremità “a”) della linea (NDa = 0).

Considerato che:

– la superficie esterna é diversa da quella interna alla struttura;

– la struttura é un unico compartimento antincendio;

– non esiste alcuno schermo locale,

possono essere definite le seguenti zone principali:

– Z1 (all’esterno dell’edificio);

– Z2 (all’interno dell’edificio).

Non vi é necessità di definire ulteriori zone poiché:

– entrambi gli impianti interni (energia e telecomunicazione) sono in zona Z2.

– le perdite L sono assunte costanti nella zona Z2.

Non essendo prevista la presenza di persone all’esterno dell’edificio, il rischio R1 per la zona Z1 può essere ignorato e la valutazione del rischio va effettuata solo per la zona Z2.

Le caratteristiche della zona Z2 sono riportate nella Tabella H.3.

Per l’ammontare della perdita relativa annua connessa con il rischio R1, il progettista della protezione contro il fulmine ha assunto i tipici valori medi di (Tab. C.1).


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Table H.3 – Zone Z2 (inside the building) characteristics


Floor surface type Wood ru 10–5 Table C.2

Risk of fire Low rf 10–3 Table C.4

Special hazard None hz 1 Table C.5

Fire protection None rp 1 Table C.3

Spatial shield None KS2 1 Equation (B.3)

Internal power systems Yes

Connected to LV power line

–

Internal telephone systems Yes Connected to telecom line

–

Loss by touch and step voltages Yes Lt 10–4 Table C.1

Loss by physical damages Yes Lf 10–1 Table C.1

H.1.2 Calculation of relevant quantities

Calculations of collection areas are given in Table H.4. Calculations of expected number of dangerous events are given in Table H.5.

Table H.4 – Collection areas of structure and lines

Symbol of area

Equation/Table reference

Equation for collection area Data from

tableValue

m2

Ad (A.2)To the structure: Ad = [Lb × Wb + 6Hb × (Lb + Wb) + (3 Hb)2]

H.1 2,58 103

A l(P) Table A.3 To the power line:

A l(P) = [Lc 3Hb] H.1 H.2 2,2 104

A i(P) Table A.3 Near the power line:

A l(P) = 25 LcH.2 5,6 105

A l(T) Table A.3 To the telecom line: A l(T) = 6 Hc [Lc 3 Hb]

H.1 H.2 3,5 104

A i(T) Table A.3 Near the telecom line: A i(T) = 1 000 × Lc

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Tabella H.3 – Caratteristiche della zona Z2 (all’interno dell’edificio)


Tipo di pavimento Legno ru 10–5 Tabella C.2

Rischio di incendio Ridotto rf 10–3 Tabella C.4

Pericoli particolari No hz 1 Tabella C.5

Protezione antincendio No rp 1 Tabella C.3

Schermo di zona No KS2 1 Equazione (B.3)

Impianti di energia interni Si Connessi alla

linea di energia -

Impianti telefonici interni Si Connessi alla

linea di telecomunicazioni

-

Perdita per tensioni di contatto e di passo Si Lt 10–4 Tabella C.1

Perdita per danni materiali Si Lf 10–1 Tabella C.1

H.1.2 Calcolo delle relative quantità

Il calcolo delle aree di raccolta é riportato nella Tabella H.4. Il calcolo dei numeri attesi di eventi pericolosi é riportato nella Tabella H.5.

Tabella H.4 – Aree di raccolta della struttura e delle linee

Simbolodell’area

Formula/tabella di riferimento

Formula per il calcolo dell’area di raccolta per Dati dalla

tabellaValore

m2

Ad (A.2)Fulmine sulla struttura: Ad = [Lb × Wb + 6Hb × (Lb + Wb) + (3 Hb)2] H.1 2,58 × 103

A l(P) Tabella A.3 Fulmine sulla linea di energia:

A l(P) = [Lc 3Hb] H.1 e H.2 2,2 × 104

A i(P) Tabella A.3 Fulmine in prossimità della linea di energia:

A l(P) = 25 LcH.2 5,6 × 105

A l(T) Tabella A.3 Fulmine sulla lineari di telecomunicazione: A l(T) = 6 Hc [Lc 3 Hb] H.1 e H.2 3,5 × 104

A i(T) Tabella A.3 Fulmine in prossimità della linea di telecomunicazioni:A i(T) = 1 000 × Lc

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Table H.5 – Expected annual number of dangerous events

Symbol of number

Equationreference

Equation for number of flashes Data from

tableValue

(1/year)

ND (A.4)To the structure:

ND = Ng Ad Cd· 10–6

H.1

H.41,03 10–2

NL(P) (A.7)

To the power line:

NL(P) = Ng A l(P) Cd(P) Ct(P) 10–6

H.1

H.2

H.4

8,78 10–2

N i(P) (A.8)

Near the power line:

N i(P) = Ng A i(P) Ct(P) Ce(P) 10–6

H.1

H.2

H.4

2,24

NL(T) (A.7)

To the telecom line:

NL(T) = Ng A l(T) Cd(T) 10–6

H.1

H.2

H.4

1,41 10–1

N i(T) (A.8)

Near the telecom line:

N i(T) = Ng A i(T) Ce(T) 10–6

H.1

H.2

H.4

4

H.1.3 Risk calculation to make a decision on the need for protection

In the case under consideration, the risk R1 should be evaluated.

According to Equation (1), it should be expressed by the following sum of components:

R1 = RB + RU(Power line) + RV (Power line) + RU (Telecom line) + RV (Telecom line)

Involved components and total risk evaluation are given in Table H.6

Table H.6 – Risk components involved and their calculation (values x 10–5)

Symbol of component

Equation/Table reference

Equation for component with flashes to Data from

tableValue

(10–5)

RB Table 9 the structure resulting in physical damages:

RB = ND × PB × hz × rp × rf × Lf

H.1

H.3 H.5 0,103

RU(Power line) Table 9 the power line resulting in shock:

RU = (NL + NDa) PU ru Lt

0,000 009

RV(Power line) Table 9 the power line resulting in physical damages:

RV = (NL + NDa) × PV hz rp rf Lf

0,878

RU(Telecom line) Table 9 the phone line resulting in shock:


0,000 014

RV(Telecom line) Table 9 the phone line resulting in physical damages:

RV = (NL + NDa) PV hz rp rf Lf

H.2

H.3

H.5

1,41

Total R1 Table 9 RA + RB + RU(Power line) + RV(Power line) + RU(Telecom line) +RV(Telecom line)

H.6 2,39

H.1.4 Conclusion from R1 evaluation

Because R1 = 2,39 10–5 is higher than the tolerable value RT = 10–5, lightning protection for the structure is required.


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Tabella H.5 – Numero annuo atteso di eventi pericolosi

Simbolo del numero

Formula di riferimento

Formula per il calcolo del numero di fulmini su Dati dalla

tabellaValore

(1/anno)

ND (A.4)struttura: ND = Ng·× Ad·× Cd·× 10–6

H.1

H.41,03 × 10-2

NL(P) (A.7)

linea di energia: N l(P) = Ng·× A l(P) × Cd(P)·× Ct(P) × 10–6

H.1

H.2

H.4

8,78 × 10-2

N i(P) (A.8)

in prossimità della linea di energia: N i(P) = Ng·× A i(P)·× Ct(P)·× Ce(P) × 10–6

H.1

H.2

H.4

2,24

NL(T) (A.7)

linea di telecomunicazione: NL(T) = Ng·× A l(T) × Cd(T) × 10–6

H.1

H.2

H.4

1,41 × 10-1

N i(T) (A.8)

in prossimità della linea di telecomunicazione

N i(T) = Ng·× A i(T) ×·Ce(T) ×·10–6

H.1

H.2

H.4

4

H.1.3 Calcolo del rischio per decidere la necessità o meno della protezione

Nel caso in esame, il rischio da calcolare é il rischio R1.

Secondo l’equazione (1) esso é dato dalla seguente somma di componenti:

R1 = RB + RU(PW) + RV (PW) + RU (TLC) + RV (TLC)

Le componenti di interesse ed il calcolo del rischio totale sono riportate nella Tabella H.6

Tabella H.6 – Componenti di rischio di interesse e relativo calcolo (valori x 10–5

)

Simbolo del componente

Formula/tabella di riferimento

Formula per componente con fulmine su Dati dalla

tabellaValori

(10–5

)

RB Tabella 9 struttura, che provoca danno materiale:

RB = ND × PB × hz × rp × rf × Lf

H.1

H.3 H5 0,103

RU(Energia) Tabella 9 linea di energia, che provoca danno agli esseri viventi:


0,000 009

RV(Energia) Tabella 9 linea di energia, che provoca danni materiali:

RV = (NL + NDa) × PV hz rp rf Lf

0,878

RU(Telecomunicazione) Tabella 9

linea di telecomunicazione, che provoca danno agli esseri viventi:


0,000 014

RV(Telecomunicazione

)Tabella 9

linea di telecomunicazione, che provoca danno materiale:

RV = (NL + NDa) PV hz rp rf Lf

H.2

H.3

H.5

1,41

Totale R1 Tabella 9 RA + RB + RU(p-l) + RV(p-l) + RU(t- l) + RV(t- l) H.6 2,39

H.1.4 Conclusioni dal calcolo di R1

Poiché R1 = 2,39 10–5 é maggiore del valore tollerabile RT = 10–5, la protezione contro il fulmine della struttura é necessaria.


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H.1.5 Selection of protection measures

The composition of risk components (see 4.3.1 and 4.3.2) results as follows:

RD = RA + RB + RC = RB = 0,103 10–5

RI = RM + RU + RV + RW + RZ = RU + RV 2,287 10–5

RS = RA + RU = RU 0

RF = RB + RV 2,39 10–5

RO = RM + RC + RW = 0

where

RD is the risk due to flashes striking the structure (source S1);

RI is the risk due to flashes not striking the structure but influencing it (sources: S2, S3 and S4);

RS is the risk due to injury of living beings;

RF is the risk due to physical damage;

RO is the risk due to failure of internal systems.

This composition shows that the risk for the structure is mainly due to physical damage caused by lightning striking the connected lines.

According to Table H.6 the main contributions to the value of risk are given by:

– component RV (Telecom line) (lightning flash to telecom line) for 59 %;

– component RV (Power line) (lightning flash to power line) for 37 %;

– component RB (lightning flash to structure) for 4 %.

To reduce the risk R1 to a tolerable value, the protective measures influencing the components RV and the component RB (see Table H.6) should be considered. Suitable measures are as follows:

a) installing SPD of LPL IV at the service entrance to protect both power and telephone lines. According to Table B.3 this reduces the values of PU and PV (due to SPD on connected lines) from 1 to 0,03;

b) installing a LPS of class IV, which, according to Tables B.2 and B.3, reduces the value of PB from 1 to 0,2 and the values of PU and PV (due to SPD on connected lines) from 1 to 0,03.

Inserting these values into the equations of Table H.6, new values of risk components are obtained, as shown in Table H.7.

Table H.7 – Values of risk components relevant to risk R1(values 10–5) for suitable cases

Values 10–5

Risk components Case a) Case b)

RA 0 0

RB 0,103 0,020 6

RU (Power line) 0 0

RV (Power line) 0,026 3 0,026 3

RU (Telecom line) 0 0

RV (Telecom line) 0,042 3 0,042 3

TOTAL 0,171 6 0,089 2

The solution to be adopted is subject to the best technical/economic compromise.


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H.1.5 Scelta delle misure di protezione

La composizione delle componenti di rischio (Art. 4.3.1 e 4.3.2) risulta la seguente:

RD = RA + RB + RC = RB = 0,103 10–5

RI = RM + RU + RV + RW + RZ = RU + RV 2,287 10–5

RS = RA + RU = RU 0

RF = RB + RV 2,39 10–5

RO = RM + RC + RW = 0

dove

RD é il rischio relativo ai fulmini sulla struttura (sorgente S1).

RI é il rischio relativo ai fulmini che non colpiscono la struttura ma la influenzano (sorgenti: S2, S3 ed S4).

RS é il rischio relativo al danno ad esseri viventi

RF é il rischio relativo al danno materiale

RO é il rischio relativo ai guasti degli impianti interni

Risulta evidente che il rischio per la struttura é principalmente dovuto ai danni materiali causati da fulmini sulle linee entranti.

Secondo la Tabella H.6 i principali contributi al valore del rischio sono dati da:

– componente RV (Telecomunicazione) (fulmini sulla linea TLC) 59%;

– componente RV (Energia) (fulmini sulla linea PW) 37%;

– componente RB (fulmini sulla struttura) 4%.

Per ridurre il rischio R1 ad un valore tollerabile, dovrebbero essere adottate misure di

protezione che riducano le componenti RV ed RB (Tab. H.6). Le misure adatte sono:

a) installazione di SPD di LPL IV all’ingresso della linea di energia (PW) e della linea telephonica (TLC). Secondo la Tabella B.3 questo riduce i valori di PU e PV (per effetto degli SPD sulle linee entranti) da 1 a 0,03;

b) installazione di un LPS di classe IV, che – secondo le Tabelle B.2 e B.3 – riduce il valore di PB da 1 a 0,2 e i valori di PU e PV (per effetto degli SPD sulle linee entranti) da 1 a 0,03.

Inserendo questi valori nelle equazioni della Tabella H.6, si ottengono nuovi valori delle componenti di rischio, come riportato nella Tabella H.7.

Tabella H.7 – Valori delle componenti di rischio relative al rischio R1 (valori 10–5) per i

casi esaminati

Valori 10–5

Componenti di rischio Caso a) Caso b)

RA 0 0

RB 0,103 0,0206

RU (Energia) 0 0

RV (Energia) 0,0263 0,0263

RU (Telecomunicazione) 0 0

RV (Telecomunicazione) 0,0423 0,0423

TOTALE 0,1716 0,0892

La soluzione da adottare dipende dal migliore compromesso tecnico/economico.


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H.2 Office building

As a second case study let us consider an office building for which the need for protection has to be evaluated.

In this aim, the risk R1 of loss of human life (components of R1 according to 4.3 and Table 3) shall be determined and compared with the tolerable value RT = 10–5 (according to 5.5 and Table 7). The protection measures to mitigate such risk will be selected. Following the decision taken by the owner, the cost effectiveness of the adopted protection measures will not be evaluated.


The following data and characteristics apply:

1) the building itself and its surroundings, given in Table H.8;

2) internal electrical systems and relevant incoming power line, given in Table H.9;

3) internal electronic systems and relevant incoming telecom line, given in Table H.10.

Table H.8 – Structure characteristics

Parameter Comment Symbol Value

Dimensions (m) – Lb Wb Hb 40 × 20 25

Location factor Isolated Cd 1

LPS None PB 1

Shield at structure boundary None KS1 1

Shield internal to structure None KS2 1

Lightning flash density 1/km2/year Ng 4

People present in the structure Inside and outside the structure nt 200


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H.2 Fabbricato rurale

In questo secondo esempio la struttura da proteggere é un edificio adibito ad uso uffici per il quale debba essere valutata la necessità della protezione.

Per questo scopo deve essere determinato il rischio R1 di perdita di vite umane (componenti

di R1 secondo l’Art. 4.3 e la Tab. 3) e confrontato con il valore del rischio tollerabile RT = 10–5

(secondo l’Art. 5.5 e Tab. 7). Dovranno poi essere scelte le eventuali misure di protezione per ridurre detto rischio. In accordo con le decisioni del proprietario non sarà valutata la convenienza economica dell’adozione di eventuali misure di protezione.



1) per l’edificio ed i suoi dintorni, nella Tabella H.8;

2) per gli impianti interni e la relativa linea di energia entrante, nella Tabella H.9;

3) per gli impianti elettronici interni e la relativa linea di telecomunicazione, nella Tabella H.10.

Tabella H.8 – Caratteristiche della struttura

Parametro Commento Simbolo Valore

Dimensioni (m) - Lb Wb Hb 40 × 20 × 25

Coefficiente di posizione Isolata Cd 1

LPS No PB 1

Schermatura della struttura No KS1 1

Schermi interni alla struttura No KS2 1

Densità di fulmini al suolo 1/km2/anno Ng 4

Presenza di persone All’esterno ed all’interno della struttura nt 200


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Table H.9 – Internal power system and connected power line characteristics


Length (m) Lc 200

Height (m) Aerial Hc 6

HV/LV transformer No Ct 1

Line location factor Isolated Cd 1

Line environment factor Rural Ce 1

PLD 1Line shielding None

PLI 0,4

Internal wiring precaution None KS3 1

Equipment withstand voltage Uw Uw = 2,5 kV KS4 0,6

Coordinated SPD protection None PSPD 1

End “a” line structure dimensions (m) None La Wa Ha –

Table H.10 – Internal telecom system and connected TLC line characteristics



Length (m) – Lc 1 000

Height (m) Buried – –

Line location factor Isolated Cd 1


PLD 1Line shielding

None

PLI 1

Internal wiring precaution None KS3 1

Equipment withstand voltage Uw Uw = 1,5 kV KS4 1


End “a” line structure dimensions (m) None (La Wa Ha) –

H.2.2 Definition and characteristics of zones in the office building


– the type of soil surface is different in the entrance area, in the garden and inside the structure,

– the structure and the archive are fire proof compartments,

– no spatial shields exist,

– losses L in the computer centre are assumed lower than those in the offices,

the following main zones may be defined:

Z1 entrance area to building;

Z2 garden;

Z3 archive – it is separated in a fire-proof compartment;

Z4 offices;

Z5 computer centre.


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Tabella H.9 – Impianto interno di energia e caratteristiche della linea di energia entrante


Lunghezza (m) Lc 200

Altezza (m) Aerea Hc 6

Trasformatore AT/BT No Ct 1

Coefficiente di posizione della linea Isolata Cd 1

Coefficiente ambientale della linea Rurale Ce 1

PLD 1Schermatura della linea No

PLI 0,4

Precauzioni nel cablaggio interno No KS3 1

Tensione di tenuta degli apparati Uw Uw = 2,5 kV KS4 0,6

Protezione con sistema di SPD No PSPD 1

Dimensioni della struttura all’estremità “a” della linea (m) No La Wa Ha -

Tabella H.10 – Impianto di telecomunicazione interno e caratteristiche della linea di telecomunicazione entrante



Altezza (m) - Lc 1 000

Trasformatore AT/BT Interrato - -

Coefficiente di posizione della linea Isolata Cd 1


PLD 1Schermatura della linea No

PLI 1

Precauzioni nel cablaggio interno No KS3 1

Tensione di tenuta degli apparati Uw Uw = 1,5 kV KS4 1


Dimensioni della struttura all’estremità “a” della linea (m) No (La Wa Ha) -

H.2.2 Definizione e caratteristiche delle zone nell’edificio ad uso uffici

Considerato che:

– il tipo di superficie del suolo é diverso nell’area d’ingresso, nel giardino ed all’interno della struttura;

– la struttura e l’archivio sono compartimenti antincendio;

– non esiste alcun schermo locale;

– si assume che le perdite L nel centro di calcolo siano minori di quelle negli uffici,

possono essere definite le seguenti zone:

– Z1 area d’ingresso nell’edificio

– Z2 giardino

– Z3 archivio – é un compartimento antincendio

– Z4 uffici

– Z5 centro di calcolo.


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Characteristics of zones are given in Table H.11 for zone Z1, in Table H.12 for zone Z2, in Table H.13 for zone Z3, in Table H.14 for zone Z4 and in Table H.15 for zone Z5.

Following the evaluation of the lightning protection designer, the typical mean values of relative amount of loss per year relevant to risk R1 (see Table C.1)

Lt = 10–2 outside the structure,

Lt = 10–4 inside the structure,

Lf = 10–2,

were reduced, for each zone, taking into account the number of people potentially in danger in the zone of the structure versus the total number of people present in the structure.

Table H.11 – Zone Z1 (entrance area to the building) characteristics


Soil surface type Marble ra 10–3

Shock protection None PA 1

Loss by touch and step voltages Yes Lt 2 10–4

People potentially in danger in the zone 4

Table H.12 – Zone Z2 (garden) characteristics


Soil surface type Grass ra 10–2

Shock protection Fence PA 0

Loss by touch and step voltages Yes Lt 10–4


Table H.13 – Zone Z3 (archive) characteristics


Floor surface type Linoleum ru 10–5

Risk of fire High rf 10–1

Special hazard Low panic hz 2

Fire protection None rp 1

Spatial shield None KS2 1

Internal power systems Yes Connected to LV

power line –


–

Loss by touch and step voltages Yes Lt 10–5

Loss by physical damage Yes Lf 10–3



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Le caratteristiche delle zone sono riportate nella Tabella H.11 per la zona Z1, nella Tab. H.12 per la zona Z2, nella Tab H.13 per la zona Z3, nella Tab H.14. per la zona Z4 e nella Tab. H.15 per la zona Z5.

In base alle valutazioni effettuate dal progettista della protezione contro il fulmine, i tipici valori medi dell’ammontare relativo annuo della perdita connessa con il rischio R1 (Tab. C.1)

– Lt = 10–2 (all’esterno della struttura)

– Lt = 10–4 (all’interno della struttura)

– Lf = 10–2

sono ridotti, per ciascuna zona, tenendo conto del numero di persone potenzialmente in pericolo nella zona rispetto il numero totale di persone presenti nella struttura.

Tabella H.11 – Caratteristiche della zona Z1 (aera d’ingresso nell’edificio)


Tipo di suolo Marmo ra 10–3

Protezione contro le tensioni di contatto e di passo No PA 1

Perdita per tensioni di contatto e di passo Si Lt 2 10–4

Persone potenzialmente in pericolo nella zona 4

Tabella H.12 – Caratteristiche della zona Z2 (giardino)


Tipo di suolo Vegetale ra 10–2

Protezione contro le tensioni di contatto e di passo Recinzione PA 0

Perdita per tensioni di contatto e di passo Si Lt 10–4


Tabella H.13 – Caratteristiche della zona Z3 (archivio)


Tipo di pavimento Linoleum ru 10–5

Rischio d’incendio Elevato rf 10–1

Pericoli particolari Panico ridotto hz 2

Protezione antincendio No rp 1

Schermo di zona No KS2 1

Impianti di PW interni Si Connesso alla

linea di energia -

Impianti telefonici interni Si Connesso alla

linea di telecomunicazione

-

Perdita per tensioni di contatto e di passo Si Lt 10–5

Perdita per danni materiali Si Lf 10–3



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Table H.14 – Zone Z4 (offices) characteristics



Risk of fire Low rf 10–3




Internal power systems Yes

Connected to LV power line

–


–


Loss by physical damage Yes Lf 8 10–3


Table H.15 – Zone Z5 (computer centre) characteristics







Internal power systems Yes Connected to LV

power line –


–


Loss by physical damage Yes Lf 7 10–4


H.2.3 Calculation of relevant quantities

Calculations of collection areas are given in Table H.16, calculations of expected numbers of dangerous events are given in Table H.17 and assessment of expected annual losses are given in Table H.18.

Table H.16 – Collection areas of structure and lines

Symbol Value

m2

Ad 2,7 104

A l (Power) 4,5 103

A i (Power) 2 105

A l (Telecom) 1,45 104

A i (Telecom) 3,9 105


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Tabella H.14 – Caratteristiche della zona Z4 (uffici)



Rischio d’incendio Ridotto rf 10–3





linea di energia -



-


Perdita per danni materiali Si Lf 8 10–3


Tabella H.15 – Caratteristiche della zona Z5 (centro di calcolo)


Tipo di pavimento Linoleum ru 10-5

Rischio d’incendio Ridotto rf 10-3





linea di energia -



-


Perdita per danni materiali Si Lf 7 10–4


H.2.3 Calcolo delle relative quantità

I valori dell’area di raccolta sono riportati nella Tabella H.16. I valori del numero atteso di eventi pericolosi sono riportati nella Tabella H.17. Le componenti di interesse ed il calcolo del rischio totale sono riportati in Tabella H.18.

Tabella H.16 – Area di raccolta della struttura e delle linee

Simbolo Valore m2

Ad 2,7 × 104

A l (Energia) 4,5 × 103

A i (Energia) 2 × 105

A l (Telecomunicazione) 1,45 × 104

A i (Telecomunicazione) 3,9 × 105


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Symbol Value (1/year)

ND 1,1 10–1

NL (Power) 1,81 10–2

N i (Power) 8 10–1

NL (Telecom) 5,9 10–2

N i (Telecom) 1,581

H.2.4 Risk calculation for decision on need for protection

Involved risk components for each zone and total risk evaluation are given in Table H.18.

Table H.18 – Risk R1- Values of risk components according to zones (values 10–5

)

Z1 Z2 Z3 Z4 Z5

Symbol Entrance area

Garden Archive Offices Computer centre

Structure

RA 0,002 0 0,002

RB 2,21 0,177 0,016 2,403

RU (Power line) 0 0 0 0

RV (Power line) 0,362 0,029 0,002 0,393

RU (Telecom line) 0 0 0 0

RV (Telecom line) 1,18 0,094 0,008 1,282

TOTAL 0,002 0 3,752 0,3 0,026 4,08


Because R1 = 4,08 10–5 is higher than the tolerable value RT = 10–5, lightning protection for the structure is necessary.


The composition of risk components (see 4.3.1 and 4.3.2) is given in Table H.19.

Table H.19 – Composition of risk R1 components according to zones (values 10–5)

Z1 Z2 Z3 Z4 Z5

Symbol Entrance area

Garden Archive Offices Computer centre

Structure

RD 0,002 0 2,21 0,177 0,016 2,405

RI 0 0 1,542 0,123 0,01 1,673

TOTAL 0,002 0 3,752 0,3 0,026 4,08

RS 0,002 0 0 0 0 0,002

RF 0 0 3,752 0,3 0,026 4,312

RO 0 0 0 0 0 0

TOTAL 0,002 0 3,752 0,3 0,026 4,08


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Tabella H.17 – Numero atteso di eventi pericolosi

Simbolo Valori (1/anno)

ND 1,1 10–1

NL (Energia) 1,81 10–2

N i (Energia) 8 10–1

NL (Telecomunicazione) 5,9 10–2

N i (Telecomunicazione) 1,581

H.2.4 Calcolo del rischio per decidere la necessità o meno della protezione

Le componenti di rischio di interesse per ciascuna zona ed il rischio totale sono riportati nella Tabella H.18

Tabella H.18 – Valori delle componenti del rischio R1- per le diverse zone (valori x 10–5

)

Z1 Z2 Z3 Z4 Z5

Simbolo area d’ingresso giardino archivio uffici centro di calcolo

Struttura

RA 0,002 0 0,002

RB 2,21 0,177 0,016 2,403

RU (Energia) 0 0 0 0

RV (Energia) 0,362 0,029 0,002 0,393

RU (Telecomunicazione) 0 0 0 0

RV (Telecomuniocazione) 1,18 0,094 0,008 1,282

TOTALE 0,002 0 3,752 0,3 0,026 4,078


Poiché R1 = 4,08 10–5 é maggiore del valore tollerabile RT = 10–5, la protezione contro il

fulmine della struttura é necessaria.


La composizione delle componenti di rischio (Art. 4.3.1 e 4.3.2) è riportata nella Tabella H.19:

Tabella H.19 – Composizione delle componenti del rischio R1 per le diverse zone (valori x 10

–5)

Z1 Z2 Z3 Z4 Z5

Simbolo area d’ingresso

giardino archivio uffici centro di calcolo

Struttura

RD 0,002 0 2,21 0,177 0,016 2,405

RI 0 0 1,542 0,123 0,01 1,673

TOTALE 0,002 0 3,752 0,3 0,026 4.08

RS 0,002 0 0 0 0 0,002

RF 0 0 3,752 0,3 0,026 4,312

RO 0 0 0 0 0 0

TOTALE 0,002 0 3,752 0,3 0,026 4,08


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where

RD = RA + RB + RC

RI = RM + RU + RV + RW + RZ

RS = RA + RU

RF = RB + RV

RO = RM + RC + RW

and






This composition shows that the risk for the structure is mainly due to physical damage in the zone Z3 caused by lightning striking the structure or the connected lines; the risk of fire (physical damage) in the zone Z3 is 92 % of the total risk.

According to Table H.18, the primary contributing factors to the value of risk R1 in zone Z3 are due to:

– component RB (lightning flash to structure) for 54 %;

– component RV (Power line) (lightning flash to power line) for 9 %;

– component RV (Telecom line) (lightning flash to telecom line) for 29 %.

To reduce the risk to the tolerable value the following protective measures could be adopted:

a) protect the building with a Class IV LPS conforming to IEC 62305-3 to reduce component RB. This LPS does not have the characteristics of a grid-like spatial shield. Parameters in Table H.8, H.9, and H.10 will change as follows:

PB = 0,2;

PU = PV 0,03 (due to SPDs on incoming lines).

b) install in the archive (zone Z3) an automatic fire extinguishing (or detection) system, to reduce component RB and RV in this zone and SPDs of LPL IV at the entrance point in the building on both the power and telephone lines. Parameters in Table H.9, H.10 and H.13 will change as follows:

rp = 0,2 only for zone Z3;

PU = PV = 0,03 (due to SPDs on incoming lines).

Values of risk for each zone are given in Table H.20.

Table H.20 – Values of risk R1 according to solution chosen (values 10–5

)

Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 TOTAL

Solution a) 0,002 0 0,488 0,039 0,003 0,532

Solution b) 0,002 0 0,451 0,18 0,015 8 0,649

Both solutions reduce the risk below the tolerable value.

The solution to be adopted is subject to both the best technical criteria and the most cost-effective solution.


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dove:

RD = RA + RB + RC


RS = RA + RU

RF = RB + RV

RO = RM + RC + RW

essendo:

RD il rischio relativo alla fulminazione diretta della struttura (sorgente S1).

RI il rischio relativo alla fulminazione indiretta della struttura (sorgenti: S2, S3 e S4).

RS il rischio relativo al danno agli esseri viventi

RF il rischio relativo ai danni materiali

RO il rischio relativo ai guasti degli impianti interni

Risulta evidente che il rischio per la struttura é principalmente dovuto ai danni materiali nella zona Z3 causati dai fulmini sulla struttura o sulle linee connesse; il rischio d’incendio ( danno materiale) nella zona Z3 è il 92% del rischio totale.

In accordo con la Tabella H.18, i principali contributi al valore di rischio R1 nella zona Z3 sono dovuti a:

– componente RB (fulmini sulla struttura) per il 54%;

– componente RV(Energia) (fulmini sulla linea di (PW)) per circa lo 0 9%;

– componente RV(Telecomunicazione) (fulmini sulla linea di telecomunicazione) per circa lo 0 29%.

Per ridurre il rischio al valore tollerabile possono essere adottate le seguenti misure di protezione:

a) proteggere l’edificio con un LPS di Classe IV conforme alle prescrizioni della CEI EN 62305-3 per ridurre la componente RB. Non é necessario che il LPS abbia le caratteristiche di schermo a maglia. I valori delle Tabelle H.8, H.9, e H.10 cambiano come segue:

– PB = 0,2

– PU = PV = 0,03 (per gli SPD sulle linee entranti).

b) installare un impianto automatico antincendio (di spegnimento o di rilevazione) nella zona dell’archivio (zona Z3), per ridurre le componenti RB e RV in questa zona ed SPD di LPL IV nel punto d’ingresso nell’edificio sia sulla linea di energia che su quella telefonica. I valori nelle Tabelle H.9, H.10, H.13 cambiano come segue:

rp = 0,2 solo per la zona Z3

PU = PV = 0,03 (per gli SPD sulle linee entranti).

I valori di rischio in ciascuna zona sono riportati nella Tabella H.20.

Tabella H.20 – Valori del rischio R1 secondo la soluzione scelta (valori x 10–5

)

Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 TOTALE

Soluzione a) 0,002 0 0,488 0,039 0,003 0,532

Soluzione b) 0,002 0 0,451 0,18 0,0158 0,649

Entrambe le soluzioni riducono il rischio a valori inferiori al valore tollerabile

La soluzione da adottare dipende dal miglior compromesso tra gli aspetti tecnici e quelli economici.


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H.3 Hospital

This next case study includes a standard hospital facility with an operating block and an intensive care unit.

Loss of human life (L1) and loss of economical value (L4) are components applicable to this type of facility. It is necessary to evaluate the need for protection and the cost effectiveness of protection measures, so risks R1 and R4 are evaluated.


Data and characteristics of:

1) the building itself and its surroundings are given in Table H.21;

2) internal electrical systems and relevant incoming HV power line are given in Table H.22;

3) internal electronic systems and relevant incoming telecom line are given in Table H.23.



Dimensions (m) – Lb Wb Hb 50 150 10


LPS None PB 1

Shield at structure boundary None KS1 1

Shield internal to structure None KS2 1


People present in the structure Inside and outside the structure

nt 1 000

Table H.22 – Internal power system and relevant incoming power line characteristics



Length (m) – Lc 500


HV/LV transformer At building entrance Ct 0,2

Line location factor Surrounded by smaller objects Cd 0,5

Line environment factor Suburban Ce 0,5

PLD 0,2Line shield: bonded to equipotential bonding bar and equipment connected to the same bonding bar

RS 1 ( /km)

PLI 0,008

Internal wiring precaution Unshielded cable – Routing precaution in order to avoid

large loops

KS3 0,2





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H.3 Ospedale

Questo esempio è relativo ad un ospedale che comprende un blocco operatorio ed una unità di cure intensive.

La perdita di vite umane (L1) e la perdita economica (L4) sono componenti tipiche di questo tipo struttura. È necessario valutare la necessità o meno della protezione e la convenienza delle misure di protezione, quindi sono valutati i rischi R1 e R4.

H.3.1 Dati e caratteristiche di interesse


1) per l’edificio stesso ed i suoi dintorni, nella Tabella H.21;

2) per gli impianti elettrici interni e la relativa linea AT di energia, nella Tabella H.22;

3) per gli impianti elettronici interni e la relativa linea di telecomunicazione, nella Tabella H.23;



Dimensioni (m) - Lb Wb Hb 50 × 150 × 10


LPS No PB 1

Schermatura della struttura No KS1 1

Schermo interno alla struttura No KS2 1


Persone presenti nella struttura All’esterno ed all’interno della struttura

nt 1 000

Tabella H.22 – Impianto di energia interno e caratteristiche della linea PW entrante



Lunghezza – Lc 500

Altezza (m) Interrata – –

Trasformatore AT/BT All’ingresso dell’edificio Ct 0,2

Coefficiente di posizione della linea Circondata da strutture più basse

Cd 0,5

Coefficiente ambientale della linea Suburbano Ce 0,5

PLD 0,2Linea schermata connessa alla barra equipotenziale ed apparati connessi alla stessa barra equipotenziale

RS 1 ( /km)

PLI 0,008

Precauzioni nel cablaggio interno Cavo non schermato – Precauzioni di cablaggio per evitare larghe spire

KS3 0,2



Dimensioni della struttura all’estremità “a” della linea (m) No La Wa Ha –


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Table H.23 – Internal telecom system and relevant incoming line characteristics





Line location factor Surrounded by smaller objects Cd 0,5


PLD 0,8Line shield: bonded to equipotential bonding bar and equipment connected to the same bonding bar

1 <RS 5 ( /km)

PLI 0,04

Internal wiring precaution Unshielded cable – Routing precaution in order to avoid

loops

KS3 0,02



End “a” line structure dimensions (m) None La Wa Ha 20 30 5

Structure “a” location factor Isolated Cda 1

H.3.2 Definition and characteristics of zones in the hospital


– the type of surface is different outside the structure from that inside of the structure;

– the structure and operating block are fire proof compartments;

– no spatial shields exist;

– the intensive care unit contains extensive sensitive electronic systems and a spatial shield may be adopted as protection measure;

– in the intensive care unit losses L are assumed to be higher than those in the other parts of the structure,

the following zones are defined:

Z1 (outside building);

Z2 (rooms block);

Z3 (operating block);

Z4 (intensive care unity).

Characteristics of these zones are given in Table H.24 for zone Z1, in Table H.25 for zone Z2,in Table H.26 for zone Z3 and in Table H.27 for zone Z4.

Following the evaluation of the lightning protection designer, the typical mean values of relative amount of losses per year relevant to risk R1 (see Table C.1),

Lt = 10–2 (outside the structure),

Lt = 10–4 (inside the structure),

Lf = 10–1,

Lo = 10–3,

were reduced, for zones Z1, Z2 and Z3. For zone Z4 the default value, without reduction, was assumed, due to the particular characteristics of this zone: Lo = 10–3.


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Tabella H.23 – Impianto interno di telecomunicazione e caratteristiche della linea di telecomunicazione entrante



Lunghezza (m) – Lc 300

Altezza (m) Interrato – –


Cd 0,5


PLD 0,8Linea schermata connessa alla barra equipotenziale ed apparati connessi alla stessa barra equipotenziale

1 < RS 5 ( /km)

PLI 0,04

Precauzioni di cablaggio interno Cavo non schermato – Precauzioni di cablaggio per evitare larghe spire

KS3 0,02



Dimensioni della struttura all’estremità “a” della linea (m)

No La Wa Ha 20 x 30 x 5

Coefficiente di posizione della struttura “a” Isolata Cda 1

H.3.2 Definizione e caratteristiche delle zone nell’ospedale

Considerato che:

– il tipo di superficie è diverso all’esterno ed all’interno della struttura;

– la struttura ed il blocco operatorio sono compartimenti antincendio;

– non esistono schermi di zona;

– l’unità di cure intensive contiene una notevole quantità di apparati elettronici sensibili e può essere adottato uno schermo di zona come misura di protezione;

– le perdite nell’unità di cure intensive L sono assunte essere più elevate di quelle nelle altre parti della struttura.

Possono essere definite le seguenti zone:

Z1 (all’esterno dell’edificio)

Z2 (camere di degenza)

Z3 (blocco operatorio)

Z4 (unità di cure intensive)

Le caratteristiche di queste zone sono riportate nella Tabella H.24 per la zona Z1, nella Tabella H.25 per la zona Z2, nella Tabella H.26 per la zona Z3 e nella Tabella H.27 per la zona Z4.

In base alle valutazioni effettuate dal progettista della protezione contro il fulmine, i valori medi tipici dell’ammontare relativo annuo della perdita connessa con il rischio R1 (Tab. C.1)

Lt = 10–2 (all’esterno della struttura)

Lt = 10–4 (all’interno della struttura)

Lf = 10–1

Lo = 10–3

sono stati ridotti per le zone Z1, Z2 e Z3. Per la zona Z4, considerate le particolari caratteristiche, si assume invece il valore tipico senza riduzione: Lo =10–3.


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For risk R4 the typical mean values of relative amount of losses (see Table C.7) were assumed:

Lf = 5 10–1

Lo = 10–2

Table H.24 – Zone Z1 (outside building) characteristics


Soil surface type Concrete ra 1 10–2

Shock protection None PA 1

Loss by touch and step voltages Yes L t 1 10–4


Table H.25 – Zone Z2 (rooms block) characteristics


Floor surface type Linoleum ru 1 10–5

Risk of fire Ordinary rf 1 10–2

Special hazard (relevant to R1) Difficulty of evacuation hz 5

Special hazard (relevant to R4) None hz 1



Internal power systems Connected to power line – –

Internal telecom systems Connected to telecom line – –

Loss by touch and step voltages (relevant to R1) Yes Lt 9,5 10–5

Loss by physical damage (relevant to R1) Yes Lf 9,5 10–2

Loss by failure of internal systems (relevant to R1) None Lo –


Loss by physical damage (relevant to R4) Yes Lf 5 10–1

Loss by failure of internal systems (relevant to R4) Yes Lo 1 10–2


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Per il rischio R4 sono stati assunti i valori medi tipici dell’ammontare relativo delle perdite

(Tab. C.7):

– Lf = 5 10–1

– Lo = 10–2

Tabella H.24 – Caratteristiche della zona Z1 (all’esterno dell’edificio)


Tipo di superficie del suolo Calcestruzzo ra 1 10–2

Protezione contro le tensioni di contatto e di passo No PA 1

Perdita per tensioni di contatto e di passo Si L t 1 10–4


Tabella H.25 – Caratteristiche della zona Z2 (camere di degenza)


Tipo di pavimento Linoleum ru 1 10–5

Rischio d’incendio Ordinario rf 1 10–2

Pericoli particolari (relativo a R1) Difficoltà di evacuazione hz 5

Pericoli particolari (relativo a R4) No hz 1



Impianti di energia interni Connesso alla linea di

energia– –

Impianti telefonici interni Connesso alla linea di

telecomunicazione – –

Perdita per tensioni di contatto e di passo (relativa a R1) Si L t 9,5 10–5

Perdita per danni materiali (relativa a R1) Si L f 9,5 10–2

Perdita per guasti degli impianti interni (relativa a R1) No Lo –


Perdita per danni materiali (relativa a R4) Si L f 5 10–1

Perdita per guasti degli impianti interni (relativa a R4) Si Lo 1 x 10-2


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Table H.26 – Zone Z3 (operating block) characteristics


Floor surface type Linoleum ru 1 10–5

Risk of fire Low rf 1 10–3







Loss by touch and step voltages (relevant to R1) Yes Lt 3,5 10–6

Loss by physical damage (relevant to R1) Yes Lf 3,5 10–3

Loss by failure of internal systems (relevant to R1)

None Lo 1 10–3




Table H.27 – Zone Z4 ( intensive care unit) characteristics










Loss by touch and step voltages (relevant to R1) Yes Lt 5 10–7





Loss by failure of internal systems (relevant to R4)

Yes Lo 1 10–2


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Tabella H.26 – Caratteristiche della zona Z3 (blocco operatorio)


Tipo di pavimento Linoleum ru 1 x 10-5

Rischio d’incendio Ridotto rf 1 x 10–3

Pericolo particolare (relativo a R1) Difficoltà di evacuazione

hz 5

Pericolo particolare (relativo a R4) No hz 1


Schermo locale No KS2 1

Impianti di energia interni Connesso alla linea di

energia- -

Impianti telefonici interni Connesso alla linea di

telecomunicazione - –

Perdita per tensioni di contatto e di passo (relativa a R1) Si L t 3,5 x 10–6

Perdita per danni materiali (relativa a R1) Si L f 3,5 x 10–3

Perdita per guasti degli impianti interni (relativa a R1) Si Lo 1 x 10–3


Perdita per danni materiali (relativa a R4) Si L f 5 x 10–1


Tabella H.27 – Caratteristiche della zona Z4 (unità di cure intensive)



Rischio d’incendio Ridotto rf 10–3

Pericoli particolari (relativo a R1) Difficoltà di evacuazione hz 5

Pericoli particolari (relativo a R4) No hz 1



Impianto di energia interno Connesso alla linea di

energia– –

Impianto telefonico interno Connesso alla linea di


Perdita per tensioni di contatto e di passo (relativa a R1) Si L t 5 10–7

Perdita per danni materiali (relativa a R1) Si L f 5 10–4



Perdita per danni materiali (relativa a R4) Si L f 5 x 10–1



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H.3.3 Expected annual number of dangerous events

The expected annual number of dangerous events is evaluated according to Annex A. The resulting data is given in Table H.28.


Symbol Value (1/year)

ND 8,98 10–2

NM 1,13

NL (Power) 2,67 10–3

N i (Power) 7,1 10–2

NL (Telecom) 7,26 10–3

N i (Telecom) 2,13 10–1

NDa (Telecom) 1,13 10–2

H.3.4 Assessment of risk of loss of human life: R1

Parameters required for the evaluation of risk components are given in Tables H.21 to H.28.

Risk components to be evaluated are given in Table H.29.

Values of probability P are given in Table H.30.

Table H.29 – Risk R1 – Risk components to be considered according to zones

Symbol Z1 Z2 Z3 Z4

RA X

RB X X X

RC X X

RM X X

RU(Power line ) X X X

RV(Power line) X X X

RW(Power line) X X

RZ(Power line) X X

RU(Telecom line) X X X

RV(Telecom line) X X X

RW(Telecom line) X X

RZ(Telecom line) X X


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H.3.3 Numero annuo atteso di eventi pericolosi

Il numero annuo atteso di eventi pericolosi è valutato secondo l’Allegato A. I risultati ottenuti sono riportati nella Tabella H.28.

Tabella H.28 – Numero annuo atteso di eventi pericolosi

Simbolo Valore (1/anno)

ND 8,98 x 10–2

NM 1,13

NL (Energia) 2,67 x 10–3

N i (Energia) 7,1 x 10–2

NL (Telecomunicazione) 7,26 x 10–3

N i (Telecomunuicazione) 2,13 x 10–1

N Da (TLelecomunicazione) 1,13 x 10–2

H.3.4 Valutazione del rischio di perdita di vite umane: R1

I parametri necessari alla valutazione delle componenti di rischio sono riportati nelle Tabelle da H.21 a H.28.

Le componenti di rischio da valutare sono riportate nella Tabella H.29.

I valori di probabilità P sono riportati nella Tabella H.30.

Tabella H.29 – Rischio R1 – Componenti di rischio da considerare nelle diverse zone

Simbolo Z1 Z2 Z3 Z4

RA x

RB x x x

RC x x

RM x x

RU (Energia) x x x

RV (Energia) x x x

RW (Energia) x x

RZ (Energia) x x

RU (Telecomunicazione) x x x

RV (Telecomunicazione) x x x

RW (Telecomunicazione) x x

RZ (Telecomunicazione) x x


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Table H.30 – Risk R1 – Values of probability P for unprotected structure

Probability Z1 Z2 Z3 Z4

PA 1 –

PB – 1

PC(power system) – 1

PC(telecom system) – 1

PC – 1

PM(power system) – 0,75

PM(telecom system) – 0,009

PM – 0,752

PU(power line) – 0,2

PV(power line) – 0,2

PW(power line) – 0,2

PZ(power line) – 0,008

PU(telecom line) – 0,8

PV(telecom line) – 0,8

PW(telecom line) – 0,8

PZ(telecom line) – 0,04

Values of risk components for unprotected structure are reported in Table H.31.

Table H.31 – Risk R1 – Values of risk components for unprotected structure according to zones (values 10

–5)

Symbol Z1 Z2 Z3 Z4 Structure

RA 0,009 0,009

RB 42,7 0,157 0,022 44,01

RC 8,98 8,98 8,98

RM 85,2 85,2 85,2

RU(Power line) 0 0 0 0

RV(Power line) 0,25 0 0 0,26

RW(Power line) 0,053 0,053 0,053

RZ(Power line) 0,055 0,055 0,055

RU(Telecom line) 0 0 0 0

RV(Telecom line) 7,05 0,026 0,004 7,08

RW(Telecom line) 1,48 1,48 1,48

RZ(Telecom line) 0,825 0,825 0,825

TOTAL 0,009 50 96,8 96,62 243,4


Because R1 = 243,4 10–5 is higher than the tolerable value RT = 10–5, lightning protection for the structure is required.


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Tabella H.30 – Rischio R1– Valori di probabilità P per struttura non protetta

Probabilità Z1 Z2 Z3 Z4

PA 1 –

PB – 1

PC (Energia) – 1

PC (Telecomunicazione) – 1

PC – 1

PM (Energia) – 0,75

PM (Telecomunicazione) – 0,009

PM – 0,752

PU (Energia) – 0,2

PV (Energia) – 0,2

PW (Energia) – 0,2

PZ (Energia) – 0,008

PU (Telecomunicazione) – 0,8

PV (Telecomunicazione) – 0,8

PW (Telecomunicazione) – 0,8

PZ (Telecomunicazione) – 0,04

I valori delle componenti di rischio per la struttura non protetta sono riportati nella Tabella H.31.

Tabella H.31 – Rischio R1 – Valori delle componenti di rischio nelle diverse zone per la struttura non protetta (valori x 10

–5)

Simbolo Z1 Z2 Z3 Z4 Struttura

RA 0,009 0,009

RB 42,7 0,157 0,022 42,88

RC 8,98 8,98 17,96

RM 85,2 85,2 170,4

RU (Energia) 0 0 0 0

RV (Energia) 0,25 0 0 0,25

RW (Energia) 0,053 0,053 0,106

RZ (Energia) 0,055 0,055 0,11

RU (Telecomunicazione) 0 0 0 0

RV (Telecomunicazione) 7,05 0,026 0,004 7,08

RW (Telecomunicazione) 1,48 1,48 2,96

RZ (Telecomunicazione) 0,825 0,825 1,65

TOTALE 0,009 50 96,8 96,62 243,4


Poiché R1 = 243,4 × 10–5 é maggiore del valore tollerabile RT = 10–5, la protezione contro il fulmine della struttura é necessaria.


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The composition of risk components (see 4.3.1 and 4.3.2) is given in Table H.32.

Table H.32 – Composition of risk R1 components according to zones (values 10–5)

Symbol Z1 Z2 Z3 Z4 Structure

RD 0,009 42,7 9,14 9,02 60,87

RI 0 7,3 87,66 87,6 182,56

TOTAL 0,009 50 96,8 96,62 243,4

RS 0,009 0 0 0 0,009

RF 0 50 0,2 0,026 50,22

RO 0 0 96,6 96,6 193,2

TOTAL 0,009 50 96,8 96,62 243,4

with

RD = RA + RB + RC


RS = RA + RU

RF = RB + RV

RO = RM + RC + RW

where






This composition shows that the risk R1 for the structure is mainly due to failure of internal systems in zones Z3 and Z4 caused by lightning near the structure.

The risk R1 is influenced by

– failures of internal systems in zones Z3 and Z4 (components RM 57 % and RC 6 % of the total risk),

– physical damages in the zone Z2 (components RB 27 % and RV 4 % of the total risk).

Component RB may be reduced either by

– an LPS conforming to IEC 62305-3 for the whole building,

– providing zone Z2 with protection measures to reduce the consequences of fire (such as extinguishers, automatic fire detection system, etc.).

Components RC and RV may be reduced by providing the internal power and telecom systemswith a coordinated SPD protection conforming to IEC 62305-4.

Component RM in zones Z3 and Z4 may be reduced by:

– providing internal power and telecom systems with a coordinated SPD protection conforming to IEC 62305-4;

– providing zones Z3 and Z4 with an adequate spatial grid-like shield conforming to IEC 62305-4.


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La composizione delle componenti di rischio (Art. 4.3.1 e 4.3.2) è riportata nella Tabella H.32.

Tabella H.32 – Composizione delle componenti del rischio R1 nelle

diverse zone (valori x 10–5)

Simbolo Z1 Z2 Z3 Z4 Struttura

RD 0,009 42,7 9,14 9,02 60,87

RI 0 7,3 87,66 87,6 182,56

TOTALE 0,009 50 96,8 96,62 243,4

RS 0,009 0 0 0 0,009

RF 0 50 0,2 0,026 50,22

RO 0 0 96,6 96,6 193,2

TOTALE 0,009 50 96,8 96,62 243,4

con

RD = RA + RB + RC


RS = RA + RU

RF = RB + RV

RO = RM + RC + RW

dove:

RD è il rischio relativo alla fulminazione diretta della struttura (sorgente S1).

RI è il rischio relativo alla fulminazione indiretta della struttura (sorgenti: S2, S3 e S4).

RS è il rischio relativo al danno agli esseri viventi

RF è il rischio relativo ai danni materiali

RO è il rischio relativo ai guasti degli impianti interni

Risulta evidente che il rischio R1 per la struttura é principalmente dovuto ai guasti degli impianti interni nelle zone Z3 e Z4 causate da fulmini in prossimità della struttura.

Il rischio R1 dipende da :

– guasti degli impianti interni nelle zone Z3 e Z4 (componenti RM 57% e RC 6% del rischio totale);

– danni materiali nella zona Z2 (componenti RB 27 % e RV 4 % del rischio totale).

La componente RB può essere ridotta con:

– installazione di LPS conformi alla CEI EN 62305-3 per l’intero edificio;

– adottando misure di protezione nella zona Z2 atte a ridurre le conseguenze dell’incendio (quali estintori, impianti automatici di rivelazione d’incendio, ecc.).

Le componenti RC e RV possono essere ridotte proteggendo gli impianti interni di energia e di telecomunicazione con un sistema di SPD conforme alla CEI EN 62305-4.

La componente RM nelle zone Z3 e Z4 possono essere ridotte:

– installando sugl’impianti interni di energia e di telecomunicazione un sistema di SPD coordinati conforme alla CEI EN 62305-4;

– installando nelle zone Z3 e Z4 adeguati schermi locali a maglia conformi alla CEI EN 62305-4.


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For protective measures the following solutions could be adopted:

a) First solution

– Protect the building with a Class I LPS.

– Install enhanced (1,5x) coordinated SPD protection with PSPD = 0,005 on internal power and telecom systems.

– Provide zone Z2 with an automatic fire detection system.

– Provide zones Z3 and Z4 with a meshed shield with w = 0,5 m.

Using this solution, the parameters in Table H.25 will change, leading to the probabilities reported in Table H.33. The factor reducing the loss due to provisions against fire will change to rp = 0,2 for zone Z2.

Table H.33 – Risk R1– Values of probability P for the protected structure according to solution a)


PA 1 –

PB – 0,02

PC(Power system ) – 0,005

PC(Telecom system ) – 0,005

PC – 0,001 99

PM(Power system ) – 0,000 1

PM(Telecom system ) – 0,000 1

PM – 0,0 00 2

PU (power line ) – 0,005

PV (power line) – 0,005

PW (power line) – 0,005

PZ (power line) – 0,005

PU (telecom line) – 0,005

PV (telecom line) – 0,005

PW (telecom line) – 0,005

PZ (telecom line) – 0,005

b) Second solution


– Install enhanced (3x) coordinated SPD protection with PSPD = 0,001 on internal power and telecom systems.




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Per le misure di protezione possono essere adottate le seguenti soluzioni:

a) Prima soluzione

proteggere l’edificio mediante un LPS di classe I;

Installare, sugl’impianti interni di energia e di telecomunicazione, una sistema di SPD con protezione rinforzata (1,5x) avente PSPD = 0,005;

Installare nella zona Z2 un impianto automatico di rivelazione d’incendio;

Installare nelle zone Z3 e Z4 uno schermo a rete magliata con larghezza delle maglie w=0,5 m.

Adottando questa soluzione, i valori nella Tabella H.25 si modificano come riportato nella Tabella H.33. Il coefficiente di riduzione della perdita connesso con la protezione contro l’incendio diventa rp = 0,2 per la zona Z2.

Tabella H.33 – Rischio R1– Valori di probabilità P per la struttura protetta con la soluzione a)


PA 1 –

PB – 0,02

PC (Energia) – 0,005

PC (Telecomunicazione) – 0,005

PC – 0,001 99

PM (Energia) – 0,000 1

PM (Telecomunicazione) – 0,000 1

PM – 0,000 2









b) Seconda soluzione

Proteggere l’edificio mediante un LPS di classe I.

Installare, sugl’impianti interni di energia e di telecomunicazione, una sistema di SPD con protezione rinforzata (3x) di SPD coordinati con PSPD = 0,001.

Installare nella zona Z2 un impianto automatico di rivelazione d’incendio.

Adottando questa soluzione i valori della Tabella H.25. si modificano come riportato nella Tabella H.34. Il coefficiente di riduzione della perdita connesso con la protezione contro l’incendio diventa rp = 0,2 per la zona Z2.


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Table H.34 – Risk R1 – Values of probability P for protected structure according to solution b)


PA 1 –

PB – 0,02

PC (power system ) – 0,001

PC (telecom system ) – 0,001

PC – 0,002

PM (power system) – 0,001

PM (telecom system) – 0,001

PM – 0,002

PU (power line ) – 0,001

PV (power line) – 0,001

PW (power line) – 0,001

PZ (power line) – 0,001

PU (telecom line) – 0,001

PV (telecom line) – 0,001

PW (telecom line) – 0,001

PZ (telecom line) – 0,001

c) Third solution


– Install enhanced (2x) coordinated SPD protection with PSPD = 0,002 on internal power and telecom systems.


– Provide zones Z3 and Z4 with a meshed shield having w = 0,1 m.



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Tabella H.34 – Rischio R1– Valori di probabilità P per la struttura protetta con la soluzione b)


PA 1 –

PB – 0,02



PC – 0,002



PM – 0,002

PU ((Energia) – 0,001


PW ((Energia) – 0,001






c) Terza soluzione

Proteggere l’edificio mediante un LPS di classe I.

Installare, sugl’impianti interni di energia e di telecomunicazione, una sistema di SPD con protezione rinforzata (2x) di SPD coordinati con PSPD = 0,002.

Installare nella zona Z2 un impianto automatico di rivelazione d’incendio.

Installare nelle zone Z3 e Z4 uno schermo a rete magliata con larghezza delle maglie w = 0,1 m.

Adottando questa soluzione i valori della Tabella H.25 si modificano come riportato nella Tabella H.35. Il coefficiente di riduzione della perdita connesso con la protezione contro l’incendio diventa rp=0,2 per la zona Z2.


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Table H.35 – Risk R1 – Values of probability P for the protected structure according to solution c)


PA 1 -

PB– 0,02

PC(Power system) – 0,002

PC(Telecom system)– 0,002

PC– 0,004

PM(Power system)– 0,000 1

PM(Telecom system)– 0,000 1

PM– 0,000 2

PU(Power line)– 0,002

PV(Power line)– 0,002

PW(Power line)– 0,002

PZ(Power line)– 0,002

PU(Telecom line)– 0,002

PV(Telecom line)– 0,002

PW(Telecom line)– 0,002

PZ(Telecom line)– 0,002

Values of risk for each zone according to the solution selected are given in Table H.36.

Table H.36 – Risk R1 – Values of risk according to solution chosen (values 10–5)

Z1 Z2 Z3 Z4 TOTAL

Solution a) 0,009 0,181 0,263 0,261 0,714

Solution b) 0,009 0,173 0,277 0,274 0,733

Solution c) 0,009 0,175 0,121 0,118 0,423

All solutions reduce the risk below the tolerable level.

The solution to be adopted is subject to both the best technical criteria and the most cost-effective solution.


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Tabella H.35 – Rischio R1– Valori di probabilità P per la struttura protetta con la soluzione c)


PA 1 -

PB – 0,02



PC – 0,004



PM – 0,0002









I valori di rischio per ciascuna zona in funzione della soluzione adottata sono riportati nella Tabella H.36.

Tabella H.36 – Rischio R1 – Valori di rischio per ciascuna zona in funzione della soluzione adottata (valori x 10

–5)

Z1 Z2 Z3 Z4 TOTALE

Soluzione a) 0,009 0,181 0,263 0,261 0,714

Soluzione b) 0,009 0,173 0,277 0,274 0,733

Soluzione c) 0,009 0,175 0,121 0,118 0,423

Tutte le soluzioni riducono il rischio a valori inferiori al valore tollerabile

La soluzione da adottare dipende dal miglior compromesso tra gli aspetti tecnici e quelli economici.


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H.3.7 Data for cost benefits analysis

The cost of total loss CL may be calculated by Equation (G.1) of Annex G.

Economical values, including loss of activity, are given in Table H.37 for each zone.

Table H.37 – Values of costs of loss relevant to zones (values in $ 106)

Symbol Building

BContents

IPower system

ATelecom system

ATotal

Z1 – – – –

Z2 70 6 3 0,5 79,5

Z3 2 0,9 5 0,5 8,4

Z4 1 0,1 0,015 1 2,1

Total 73 7 8 2 90

The values assumed for interest, amortization and maintenance rates relevant to the protection measures are given in Table H.38.

Table H.38 – Values relevant to rates

Rate Symbol Value

Interest i 0,04

Amortization a 0,05

Maintenance m 0,01

H.3.8 Assessment of risk of economic loss: R4

Parameters required for evaluating risk components are given in Tables H.31 through H.39.

Values of risk components for the unprotected structure are given in Table H.39.

Table H.39 – Risk R4 – Values of risk components for unprotected structure according to zones (values 10–5)

Symbol Z2 Z3 Z4

RB 44,9 4,49 4,49

RC(Power line) 89,8 89,8 89,8

RC(Telecom line) 89,8 89,8 89,8

RM(Power line) 849 849 849

RM(Telecom line) 10,2 10,2 10,2

RV(Power line) 0,27 0,027 0,027

RW(Power line) 0,53 0,53 0,53

RZ(Power line) 0,55 0,55 0,55

RV(Telecom line) 7,42 0,74 0,74

RW(Telecom line) 14,8 14,8 14,8

RZ(Telecom line) 8,25 8,25 8,25


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H.3.7 Dati per l’analisi costi-benefici

L’ammontare della perdita complessiva CL può essere calcolato con la relazione (G.1) dell’Allegato G.

I valori economici, compresa la perdita dell’attività relativi a ciascuna zona, sono riportati nella Tabella H.37.

Tabella H.37 – Valore dell’ammontare della perdita in ciascuna zona (valori in $ x 106)

SimboloEdificio

B

Contenuto

I

Impianto di energia

A

Impianto di telecomunicazione

A

Totale

Z1 - - - -

Z2 70 6 3 0,5 79,5

Z3 2 0,9 5 0,5 8,4

Z4 1 0,1 0,015 1 2,1

Totale 73 7 8 2 90

I valori assunti per i tassi di interesse, d’ammortamento e di manutenzione sono riportati nella Tabella H.38.

Tabella H.38 – Valori dei tassi

Tasso Simbolo Valore

Interesse i 0,04

Ammortamento a 0,05

Manutenzione m 0,01

H.3.8 Valutazione del rischio di perdita economica: R4

I parametri necessari alla valutazione delle componenti di rischio sono riportati nelle Tabelle da H.31 a H.39.

I valori delle componenti di rischio relativi alla struttura non protetta sono riportati nella Tabella H.39.

Tabella H.39 – Rischio R4– Valori delle componenti di rischio relativi alla struttura non protetta nelle diverse zone (valori x 10

–5)

Simbolo Z2 Z3 Z4

RB 44,9 4,49 4,49

RC (Energia) 89,8 89,8 89,8

RC (Telecomunicazione) 89,8 89,8 89,8

RM (Energia) 849 849 849

RM (Telecomunicazione) 10,2 10,2 10,2

RV (Energia) 0,27 0,027 0,027

RW (Energia) 0,53 0,53 0,53

RZ(Energia) 0,55 0,55 0,55

RV (Telecomunicazione) 7,42 0,74 0,74

RW (Telecomunicazione) 14,8 14,8 14,8

RZ (Telecomunicazione) 8,25 8,25 8,25


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H.3.9 Cost benefits analysis

The cost of residual loss CRL may be calculated using Equation (G.2) of Annex G once the new values of risk components have been evaluated according to selected protection measures (see H.3.4 – solutions a), b) and c)).

Values of the costs of loss CL for the unprotected structure and of residual loss CRL for structure protected in accordance with solutions a), b), and c) are given in Table H.40.

Table H.40 – Amount of losses CL and CRL (values in $)

Symbol CL (unprotected) CRL (protected)

Solution a) CRL (protected)

Solution b) CRL (protected)

Solution c)

Z2 68 801 3 503 3 325 4 066

Z3 47 779 2 293 5 011 202

Z4 1 430 27 927 64

Total 118 010 5 824 9 262 4 332

The cost CP and the annual cost CPM of protection measures are given in Table H.41 (see Equation (G.4) of Annex G).


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H.3.9 Analisi costi-benefici

L’ammontare della perdita residua CRL può essere calcolato con la relazione (G.2) dell’Allegato G dopo che sono stati calcolati i nuovi valori relativi alle misure di protezione adottate (H.3.4 – soluzioni a), b) e c).

I valori dell’ammontare della perdita CL relativa alla struttura non protetta e della perdita residua CRL relativa alla struttura protetta con le soluzioni a), b), e c) sono riportati nella Tabella H.40.

Tabella H.40 – Ammontare delle perdite CL e CRL (valori in $)

Simbolo CL (non protetta ) CRL (protetta)

Soluzione a)

CRL (protetta)

Soluzione b)

CRL (protetta)

Soluzione c)

Z2 68 801 3 203 3 503 4066

Z3 47 779 2 293 5 011 202

Z4 1 430 27 927 64

Totale 118 010 5 824 9 262 4 332

Il costo CP ed il costo annuale CPM delle misure di protezione sono riportati nella Tabella H.41 (equazione G.4 dell’Allegato G).


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Table H.41 – Costs CP and CPM of protection measures (values in $)

Protection measures CP CPM

LPS class I 100 000 10 000

Fire detection system 50 000 5 000

Zones Z3 and Z4 shielding (w = 0,5) 100 000 10 000

Zones Z3 and Z4 shielding (w = 0,1) 110 000 11 000

SPD (1,5x) on power system 20 000 2 000

SPD (2x) on power system 24 000 2 400

SPD (3x) on power system 30 000 3 000

SPD (1,5x) on TLC system 10 000 1 000

SPD (2x) on TLC system 12 000 1 200

SPD (3x) on TLC system 15 000 1 500

Annual saving of money

S = CL (CRL + CPM)

is given in Table H.42.

Table H.42 – Annual saving of money (values in $)

Solution a) 84 186

Solution b) 89 248

Solution c) 84 078

H.4 Apartment house

As for the previous study case, the risk R1 for an apartment house located in a region with a lightning flash density Ng = 4 flashes per km2 per year will be evaluated.

According to Table 3 risk components RB, RU and RV shall be evaluated.

The building is isolated: there are no other neighbouring structures.

Incoming services are as follows:

– LV power line;

– telephone line;

Structure characteristics are given in Table H.43.



Dimensions (m) – Lb Wb Hb 30 20 20


LPS None PB 1


The following zones can be defined:

Z1 (outside the building);

Z2 (inside the building).


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Tabella H.41 – Costi CP e CPM delle misure di protezione (valori in $)

Misure di protezione CP CPM

LPS di classe I 100 000 10 000

Impianto di rilevazione incendio 50 000 5 000

Schermatura zone Z3 e Z4 (w = 0,5) 100 000 10 000

Schermatura zone Z3 e Z4 (w = 0,1) 110 000 11 000

Sistema di SPD (1,5x) per impianto PW 20 000 2 000

Sistema di SPD (2x) per impianto PW 24 000 2 400

Sistema di SPD (3x) per impianto PW 30 000 3 000

SPD (1,5x) per impianto TLC 10 000 1 000

Sistema di SPD (2x) per impianto TLC 12 000 1 200

Sistema di SPD (3x) per impianto TLC 15 000 1 500

Il risparmio annuale:

S = CL (CRL + CPM)

È riportato nella Tabella H.42.

Tabella H.42 – Risparmio annuale (valori in $)

Soluzione a) 84 186

Soluzione b) 89 248

Soluzione c) 84 078

H.4 Appartamento

Come negli esempi precedenti, è valutato il rischio R1 relativo ad un edificio per appartamenti ubicato in una regione caratterizzata da una densità di fulmini al suolo Ng = 4 fulmini per km2

per anno.

Le componenti di rischio RB, RU e RV devono essere valutate secondo la Tabella 3.

L’edificio è isolato: non sono presenti altre strutture nei dintorni.

I servizi entranti sono:

– linea BT di energia (PW);

– linea telefonica (TLC);

Le caratteristiche della struttura sono riportate nella Tabella H.4.3.



Dimensioni (m) – Lb Wb Hb 30 × 20 × 20


LPS No PB 1


Possono essere definite le seguenti zone:

– Z1 (all’esterno dell’edificio)

– Z2 (all’interno dell’edificio)


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There are no people located outside the building; risk R1 for zone Z1 may be therefore disregarded.

Economic evaluation is not required.

Parameters of zone Z2 are given in Table H.44.

Table H.44 – Zone Z2 parameters


Floor surface type Wood ru 10–5

Risk of fire Variable rf –

Special hazard None hz 1


Shock protection None – –

Internal power systems Connected to LV

power line – –

Internal telephone systems Connected to telecom line

– –

Loss by touch and step voltages (relevant to R1) Yes Lt 10–4

Loss by physical damages (relevant to R1) Yes Lf 10–1

Characteristics of internal systems and of relevant incoming lines are given in Table H.45 for a power system and in Table H.46 for a telecommunication system.

Table H.45 – Internal power system and relevant incoming line parameters





HV/LV transformer None C t 1

Line location factor Surrounded by smaller objects

Cd 0,5


PLD 1Line shield

Unshielded

PLI 0,4





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Non è prevista la presenza di persone all’esterno dell’edificio; il rischio R1 per la zona Z1 può quindi essere ignorato.

Non è richiesta la valutazione economica.

I parametri della zona Z2 sono riportati nella Tabella H.44.

Tabella H.44 – Parametri della zona Z2


Tipo di pavimento Legno ru 10–5

Rischio d’incendio Variabile rf –

Pericoli particolari No hz 1

Protezione contro l’incendio No rp 1

Protezione contro le tensioni di contatto e di passo No – –

Impianto di energia interno Connesso alla linea di

energia– –

Impianto telefonico interno Connesso alla linea di


Perdita per tensioni di contatto e di passo (relativa a R1) Si L t 10–4

Perdita per danni materiali (relativa a R1) Si L f 10–1

Le caratteristiche degli impianti interni e delle relative linee entranti sono riportate nella Tabella H.45 per l’impianto di energia ed in Tabella H.46 per l’ impianto di telecomunicazione.

Tabella H.45 – Parametri dell’impianto di energia e della relativa linea entrante



Lunghezza - Lc 200

Altezza (m) Interrata - -

Trasformatore AT/BT No C t 1


Cd 0,5


PLD 1 Schermatura della linea

Non schermata

PLI 0,4



Dimensioni della struttura all’estremità “a” della linea (m) No La Wa Ha -


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Table H.46 – Internal telecom system and relevant incoming line parameters


Soil resistivity ( m) 250


Height (m) Buried - -

Line location factor Surrounded by smaller objects

Cd 0,5


PLD 1Line shielding None

PLI 1


Coordinated SPD Protection None PSPD 1

End “a” line structure dimensions (m) None (La × Wa × Ha) -

Risk R1 values and protection measures to be adopted to reduce the risk to the tolerable level RT = 10–5 are given in Table H.47 according to the height of the building and its risk of fire.

Table H.47 – Protection measures to be adopted according to the height of the building and its risk of fire

Risk of fire Height

mLPS type

Anti-fire protection

R1 ( 10–5)Structure protected

Low – – 0,77 x

– – 7,7 No

III – 0,74 x Ordinary

IV (2) 0,73 x

– – 77 No

II (3) 0,74 x

I – 1,49 No High

20

I (1) 0,74 x

– – 2,33 No

– (3) 0,46 x Low

IV – 0,46 x

– – 23,3 No

IV (3) 0,93 x Ordinary

I – 0,46 x

– – 233 No High

40

I (3) 0,93 x

(1) Extinguishers.

(2) Hydrants.

(3) Automatic alarm.


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Tabella H.46 – Parametri dell’ impianto telefonico interno e della relativa line entrante


Resistività del suolo ( m) 250

Lunghezza – Lc 100



Cd 0,5


PLD 1Schermatura della linea

No

PLI 1



Dimensioni della struttura all’estremità “a” della linea (m)

No (La × Wa × Ha) –

I valori di rischio R1 e le misure di protezione da adottare per ridurre il rischio al livello tollerabile RT = 10–5 sono riportati nella Tabella H.47 in funzione dell’altezza dell’edificio e del suo rischio d’incendio.

Tabella H.47 – Misure di protezione da adottare in funzione dell’altezza dell’edificio e del suo rischio d’incendio

Rischiod’incendio

Altezza m

Classe dell’LPS Protezione contro

l’incendio

R1 ( x 10–5

) Struttura protetta

Ridotto – – 0,77 x

– – 7,7 No

III - 0,74 x Ordinario

IV (2) 0,73 x

– – 77 No

II (3) 0,74 x

I – 1,49 No Elevato

20

I (1) 0,74 x

– – 2,33 No

– (3) 0,46 x Ridotto

IV – 0,46 x

– – 23,3 No

IV (3) 0,93 x Ordinario

I – 0,46 x

– – 233 No Elevato

40

I (3) 0,93 x

(1) Estintori.

(2) Idranti.

(3) Allarme automatico.


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Annex I(informative)

Case study for services – Telecommunication line

I.1 General

The service to be considered is a telecommunication line using metallic conductors. Loss of public service (L2) and loss of economical value (L4) may affect this type of service so that the corresponding risks R 2 and R 4 should be evaluated, but following the request of the network operator, only risk R 2 will be considered.

I.2 Basic data

The line, located in a region with Ng = 4 flashes per km2 per year, is shown in Figure I.1 (no equipment is installed along the line).

Figure I.1 – Telecommunication line to be protected

I.3 Line characteristics

The line consists of 2 sections:

section S1: buried shielded line connected to switching building: no protection measures are installed in this section;

section S2: aerial unshielded line connected to customer s building: no protection measures are installed in this section;

and 3 transition points:

Tb: at the entrance of section S1 into building “b” (i.e. the switching building): no protection measures are installed in this point;

T1/2: between section S1 and section S2: no protection measures are installed in this point;

Ta: at the entrance of section S2 into building “a” (i.e. the customer s building): no protection measures are installed in this point.

Section 1

b

Structure b(switching)

Hba H

3H

Section 2

Structure a(user)

3H


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Allegato I (informativo)

Esempio per i servizi - Linea di telecomunicazione

I.1 Generalità

Il servizio considerato è una linea di telecomunicazione con conduttori metallici. La perdita di pubblico servizio (L2) e la perdita economica (L4) possono essere di interesse per questo tipo di servizio e quindi dovrebbero essere valutati i corrispondenti rischi R 2 e R 4 ma, in accordo con la richiesta dell’esercente della rete, è considerato solo il rischio R'2.

I.2 Dati principali

La linea ubicata in una regione con Ng = 4 fulmini per km2 per anno, è mostrata in Figura I.1 (nessun apparato è installato lungo la linea).

Figura I.1 – Linea di telecomunicazione da proteggere

I.3 Caratteristiche della linea

La linea consiste di 2 sezioni:

– Sezione S1: linea interrata schermata connessa alla centrale di commutazione: nessuna misura di protezione è installata in questa sezione;

– Sezione S2: Linea aerea non schermata connessa all’edificio dell’utente; nessuna misura di protezione è installata in questa sezione.

e di 3 punti di transizione:

– Tb: all’ingresso della sezione S1 nell’edificio “b” (i.e. centrale di commutazione): nessuna misura di protezione è installata in questo punto;

– T1/2: tra la sezione S1 e la sezione S2: nessuna misura di protezione è installata in questo punto;

– Ta: all’ingresso della sezione S2 nell’edificio “a” (i.e. all’edificio dell’utente): nessuna misura di protezione è installata in questo punto.

Sezione 1

b

Struttura b(centrale di commutazione)

Hba

H

3Ha

Sezione 2

Struttura a(utilizzatore)

3Hb


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The shield of section S1 is connected to earth at both ends (i.e. at the bonding bar in the switching building (Tb) and at the transition point T1/2) with an earth resistance value of some tens of ohms.

Characteristics of the line are given in Table I.1 for section S1 and in Table I.2 for section S2.

Table I.1 – Section S1 of line characteristics





Line location factor Surrounded Cd 0,5


Line shielding resistance ( km) – Rs 0,5

Type of line shield Lead – –

Shield characteristics No contact with soil Kd 0,4

Type of line insulation Paper Uw (kV) 1,5

Type of equipment in transition point Tb Electronic Uw (kV) 1,5 (1)

Type of equipment in transition point T1/2 None – –

Protection measures None Kp 1

(1) Enhanced level of ITU-T Recommendation K.20 [4].

Table I.2 – Section S2 of line characteristics




Height (m) Aerial Hc 6

Line location factor Surrounded Cd 0,5


Line shielding resistance ( km) Unshielded – –

Type of line insulation Plastic Uw (kV) 5

Type of equipment in transition point Ta Electronic Uw (kV) 1,5 (1)

Type of equipment in transition point T1/2 None - -

Protection measures None Kp 1

(1) Enhanced level of ITU-T Recommendation K.20.

I.4 End of line structure characteristics

Characteristics of end of line structures are given in Table I.3.

Table I.3 – End of line structure characteristics

StructureDimensions

mL W H

Location factor

Cd

Number n of services to structure

“a” 25 20 15 2 3

“b” 20 30 10 0,5 10


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Lo schermo della sezione S1 è connesso a terra ad entrambe le estremità, per es. alla barra equipotenziale della centrale di commutazione (Tb) e al punto di transizione T1/2 , con un valore della resistenza di terra di qualche decina di ohms.

Le caratteristiche della linea sono riportate nella Tabella I.1 per la sezione S1 e nella Tabella I.2 per la sezione S2.

Tabella I.1 – Caratteristiche della sezione S1


Resistività del suolo – 500

Lunghezza (m) – Lc 600


Coefficiente di posizione della linea Circondata Cd 0,5


Resistenza dello schermo della linea ( km) – Rs 0,5

Tipo di schermo della linea Piombo – –

Caratteristiche dello schermo Isolato dal terreno Kd 0,4

Tipo di isolamento della linea Carta Uw (kV) 1,5

Tipo di apparati nel punto di transizione Tb Elettronici Uw (kV) 1,5 (1)

Tipo di apparati nel punto di transizione T1/2 No – –

Misure di protezione No Kp 1

(1) Livello incrementato della ITU-T Recommendation K.20 [4].

Tabella I.2 – Caratteristiche della sezione S2


Resistività del suolo - ( m) 500

Lunghezza (m) - Lc 800

Altezza (m) Aerea Hc 6

Coefficiente di posizione della linea Circondata Cd 0,5


Resistenza dello schermo della linea ( km) Non schermata - -

Tipo di isolamento della linea Plastica Uw (kV) 5

Tipo di apparati nel punto di transizione Ta Elettronici Uw (kV) 1,5 (1)

Tipo di apparati nel punto di transizione T1/2 No

Misure di protezione No Kp 1

(1) Livello base della ITU-T Recommendation K.21

I.4 Caratteristiche della struttura all’estremità della linea

Le caratteristiche della struttura all’estremità della linea sono riportate nella Tabella I.3.

Tabella I.3 – Caratteristiche della struttura all’estremità della linea

Struttura Dimensioni m

L W H

Coefficiente ambientale

Cd

Numero n di servizi alla struttura

“a” 25 × 20 × 15 2 3

“b” 20 × 30 × 10 0,5 10


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I.5 Expected annual number of dangerous events

Expected annual number of dangerous events is evaluated according to Annex A.

Data are reported in Table I.4.

Table I.4 – Expected annual number of dangerous events

Parameter Value (1/year)

NDa 0,087 3

NDb 0,012 9

NL (S1) 0,023 5

N l (S1) 0,617

NL (S2) 0,052 2

N l (S2) 1,6

I.6 Risk components

Risk components involved in each section are given in Table I.5.

Table I.5 – Risk R 2 – Risk components relevant to sections S of the line

Parameter S1 S2

R B(a) – x

R B(b) x –

R C(a) – x

R C(b) x –

R V x x

R W x x

R Z x x


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I.5 Numero atteso annuale di eventi pericolosi

Il numero atteso annuale di eventi pericolosi è valutato secondo quanto riportato nell’Allegato A.

I dati sono riportati nella Tabella I.4.

Tabella I.4 - Numero atteso annuale di eventi pericolosi

Parametro Valore (1/anno)

NDa 0,0873

NDb 0,0129

NL (S1) 0,0255

Nl (S1) 1,3416

NL (S2) 0,0544

Nl (S2) 3,2

I.6 Componenti di rischio

Le componenti di rischio di interesse in ciascuna sezione sono riportate nella Tabella I.5.

Tabella I.5 - Rischio R 2 - Componenti di rischio relative alle sezioni S della linea

Parametro S1 S2

R´B(a) – x

R´B(b) x –

R´C(a) – x

R´C(b) x –

R´V x x

R'W x x

R'Z x x


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Failure currents and probabilities needed for evaluation of risk components are given in Table I.6.

Table I.6 – Risk R 2 – Values of failure currents and probabilities Pfor unprotected line

Parameter S1 S2

Ia(B,C) (kA) >600(1) 0(2)

Ia(V) (kA) 40(3) 0(2)

Ia(W) (kA) 125(4) 0(2)

P B(a)(Ia(B)) - 1(5)

P B(b)(Ia(B)) 0,001(5) –

P C(a)( Ia(C))– 1(5)

P C(b)( Ia(C)) 0,001(5) –

P V(Ia(V)) 0,4 1

P W(Ia(W)) 0,035 1

P Z(Ta) (for equipment in transition point Ta, Uw = 1,5 kV) (6) 0,5(8) 1(8)

P Z(Tb) (for equipment in transition point Tb, Uw = 1,5 kV) (6) 0,02(7) 1(8)

P Z(T1/2) (for breakdown insulation of buried cable, Uw = 1,5 kV) (6) 0,5(9) 1(8)

(1) Ia = 25 n Uw / (Rs × Kd × Kp) with Kp = 1 and Kd = 0,4 (see Annex D.1 and Table D.1).

(2) Ia = 0 for unshielded line (see Annex D.1).

(3) Limited to 40 kA because lead shield (see D.1.2).

(4) Ia = 25 Uw / (Rs × Kd × Kp) ) with Kp = 1 and Kd = 0,4 (see Annex D.1.2 and Table D.1).

(5) See Table D.5.

(6) Values of P Z are reported in Table B.7. The rule to use Table B.7 for shielded section is the following:

When the considered transition point is between two shielded sections or the shielded section is entering the structure and is connected to the bonding bar where the equipment is connected, the values of Table B.7 given in the columns “Shield bonded to …” apply to shielded sections.

In all the other cases, the values of Table B.7 given in the columns “Shield not bonded to …” apply to shielded sections, if the shield is connected to earth at least at both ends with earth resistance value of some tens of ohms. Otherwise the shielded section shall be considered as unshielded ones.

(7) Values of Table B.7 under the columns “Shield bonded to …”.

(8) Values of Table B.7 under the column “No shield”.

(9) Values of Table B.7 under the column “Shield not bonded …”.

I.7 Assessment of risk R 2

Following the evaluation of the lightning protection designer based on network operator sexperience, the following mean values of relative amount of loss per year relevant to risk R2were assumed:

Lf = 3 10–3

Lo = 10–3 (default value – see Table E.1).

Values of risk components for the unprotected line are given in Table I.7.


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Le correnti di guasto le probabilità necessarie alla determinazione delle componenti di rischio sono riportate nella Tabella I.6.

Tabella I.6 - Rishio R 2 – Valori delle correnti di guasto e delle probabilità P per struttura non protetta

Parametro S1 S2

Ia (B,C) (kA) > 600(1)

0(2)

Ia (V) (kA) 40(3)

0(2)

Ia (W) (kA) 187,5(4)

0(2)

P´B (a)(Ia(B)) - 1(5)

P´B(b)(Ia(B)) 0,001(5)

-

P´C(a)( Ia(C)) - 1(5)

P´C(b)( Ia(C)) 0,001(5)

-

P'V(Ia(V)) 0,4(5)

1

P´W(Ia(W)) 0,015 1

P´Z(Ta) (per gli apparati nel punto di Ta, Uw = 1,5 kV) (6)

0,5(9)

1(8)

P´Z(Tb) (per gli apparati nel punto di Tb, Uw = 1,5 kV) (6)

0,02(7) 1(8)

P'Z(T1/2) (per cedimento dell’isolamento del cavo interrato Uw = 1,5 kV) (6)

0,5(9) 1(8)

(1) Ia = 25 n Uw / (Rs Kd Kp) con Kp = 1 e Kd = 0,4 (Allegato D.1 e Tabella D.1)

(2) Ia = 0 per linea non schermata (Allegato D.1)

(3) Limitata a 40 kA per la presenza di uno schermo di piombo(D.1.2)

(4) Ia = 25 Uw / (Rs Kd Kp) ) con Kp = 1 e Kd = 0,4 (Allegato D.1.2 e Tabella D.1)

(5) Vedere Tabella D.5

(6) P’Z è uguale a PLI se nessun SPD è installato. I valori di PLI sono riportati nella Tabella B.7. La regola con cui

utilizzare la Tabella B.7 per la sezione schermata è la seguente:

I valori nella colonna “Schermi connessi a….” della Tabella B.7 si applicano quando il punto di transizione considerato è tra due sezioni schermate o la sezione schermata entra nella struttura ed è lo schermo è connesso alla stessa barra equipotenziale a cui sono connessi gli apparati.

In tutti gli altri casi, i valori nella colonna “Schermi non connessi a….” della Tabella B.7 si applicano alle sezioni schermate se lo schermo è connesso a terra almeno ad entrambe le estremità con valori di resistenza di terra di qualche decina di ohm, altrimenti la sezione schermata deve essere considerata come priva di schermo.

(7) Valori di Tabella B.7 nelle colonne “Schermi connessi a….”

(8) Valori di Tabella B.7 nella colonna “Nessuno schermo”

(9) Valori di Tabella B.7 nella colonna “Schermi non connessi a….”

I.7 Valutazione del rischio R´2

In accordo con le decisioni del progettista dell’impianto di protezione contro il fulmine basata sull’esperienza del Gestore della rete, sono stati assunti i seguenti valori medi dell’ammontare relativo della perdita annua relativa al rischio R2:

Lf = 3·10–3

Lo = 10–3

(Tabella E.1)

I valori delle componenti di rischio per la linea non protetta sono riportati nella Tabella I.7.


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Table I.7 – Risk R2

– Values of risk components for unprotected line according to sections S of the line (values ×10–3)

Parameter S1 S2 Line

R B(a) (1) – 0,261 0,261

R B(b) (1) 0 – 0

R C(a) (2) – 0,087 3 0,0873

R C(b) (2) 0 – 0

R V 0,028 2 0,156 6 0,184 8

R W 0,000 8 0,052 2 0,053

R = R B(a) + R B(b) + R C(a) + R C(b) + R V + R W 0,586 1

R Z(Ta)(5) 0,296 7 1,547 8 1,845

R Z(Tb) (6) 0,011 9 1,547 8 1,59

R Z(T1/2) (7) 0,296 7 1,547 8 1,845

R2(Ta) = R + R Z(Ta) 2,431 1

R2(Tb) = R + R Z(Tb) 2,176 1

R2(T1/2) = R + R Z(T1/2)

(1) R B = ND P B L f

(2) R C = ND P C L 0

(3) R V = NL P V L f

(4) R W = NL P W L 0

(5) R Z(Ta) = (N l – NL) P Z(Ta) L 0

(6) R Z(Tb) = (N l – NL) P Z(Tb) L 0

(7) R Z(T1/2) = (N l – NL) P Z(T1/2) L 0

The value of the risk R 2 = 3,508 10–3 is greater than the tolerable value RT = 10–3, therefore the line needs to be protected against lightning.

Table I.7 shows that, due to the risk component R Z in section S2, the risk R 2 overcame the tolerable value in transition points Ta, Tb and T1/2. Therefore this risk component must be reduced. Because the line is already installed (therefore it is not possible to use, for example, a shielded section instead of the unshielded one), SPDs conforming to IEC 62305-5 shall be used as protective measure.

In order to reduce the risk R 2 below the tolerable value, it is enough to select SPDs in accordance with LPL III, per es. PSDP = 0,03 (see Table B.3).

The SPD installation at transition points Ta and T1/2:

– reduces the probabilities P Z(Ta) and P Z(T1/2) to the value PSPD;

– does not affect the probabilities P V and P W (see D.1.2 );

– does not affect the probabilities P B and P C relevant to section S2 because it is aerial (see D.1.1);

– does not affect the probabilities P B and P C relevant to section S1 because they are lower than PSPD (see D.1.1).

Moreover, according to definition 3.25 and Clause A.4, with the SPDs installed in the transition point T1/2, T1/2 becomes a “node” for the transition point Tb and section S2 of the line not longer contributes longer to the value of risk component R Z(Tb) (see Annex A of IEC 62305-5).


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Tabella I.7 - Rischio R´2 – valori delle componenti di rischio per la linea non protetta delle diverse sezioni S della linea (valori x 10

–3)

Parametro S1 S2 Linea

R´B(a)(1) - 0,261 0,261

R´B(b)(1)

0 - 0

RĆ(a)(2) - 0,0873 0,0873

RĆ(b)(2)

0 - 0

R´V 0,03060 0,1632 0,1938

R´W 0,000383 0,0544 0,0548

R´=R´B(a) + R´B(b) + RĆ(a) + RĆ(b) + R'´V + R´W 0,5969

R´Z(Ta)(5) 0,6581 3,1456 3,8037

R´Z(Tb)(6) 0,0263 3,1456 3,1719

R´Z(T1/2)(7) 0,6581 3,1456 3,8037

R2(Ta) = R´ + R´Z(Ta) 4,4006

R2(Tb) = R´ + R´Z(Tb) 3,7688

R2(T1/2) = R´+R´Z(T1/2) 4,4006

(1) R´B = ND·× P’B·× L’f

(2) RĆ = ND·× P’C·× L’0

(3) R´V = NL·× P’V·× L’f

(4) R´W = NL·× P’W·× L’0

(5) R´Z(Ta) = (N l - NL)·× P´Z (Ta) × L´0

(6) R´Z(Tb) = (N l - NL)· × P´Z (Tb) × L’0

(7) R´Z(T1/2) = (N l - NL) × P´Z (T1/2) × L´0

Poiché il valore del rischio R´2 = 4,4·10–3 è maggiore del valore tollerabile RT = 10–3, la linea necessita della protezione contro il fulmine.

La Tabella I.7 mostra come, a causa della componente di rischio R´Z nella sezione S2, il rischio R´2

supera il valore tollerabile nei punti di transizione Ta, Tb e T1/2. Questa componente di rischio deve quindi essere ridotta. Poiché la linea è già installata (non risulta quindi possibile utilizzare, per esempio, una sezione schermata al posto di quella priva di schermo), devono essere installati, come misura di protezione, SPD conformi alla CEI EN 62305-5.

Al fine di ridurre il rischio R´2 ad un valore inferiore a quello tollerabile, risulta sufficiente scegliere gli SPD conformi all’LPL III, i.e. PSDP = 0,03 (Tabella B.3).

L’installazione degli SPD nei punti di transizione Ta e T1/2 :

– riduce le probabilità P'Z(Ta) e P'Z(T1/2) al valore PSPD;

– non altera le probabilità P'V and P'W (Art. D.1.2 );

– non altera le probabilità P'B e P'C relative alla sezione S2 in quanto è aerea (Art. D.1.1);

– non altera le probabilità P'B e P'C relative alla sezione S1 in quanto esse sono inferiori a PSPD

(Art. D.1.1 );

Inoltre, in accordo con gli Articoli 3.25 e A.4, con l’installazione degli SPD nel punto di transizione T1/2,T1/2 diventa un “nodo” per il punto di transizione Tb e la sezione S2 della linea non contribuisce più ad incrementare il valore della componente di rischio R'Z(Tb) (Allegato A della IEC 62305-5).


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Values of probabilities P for the protected line are given in Table I.8.

Table I.8 – Risk R 2 – Values of probabilities P for the protected line

Parameter S1 S2

P B(a)(Ia(B))– 1

P B(b)(Ia(B)) 0,001 –

P C(a)( Ia(C))– 1

P C(b)( Ia(C)) 0,001 –

P V(Ia(V)) 0,4 1

P W(Ia(W)) 0,035 1

P Z(Ta) (for equipment in transition point Ta, Uw = 1,5 kV) 0,03 0,03

P Z(Tb) (for equipment in transition point Tb, Uw = 1,5 kV) 0,02 –

P Z(T1/2) (for breakdown insulation of buried cable, Uw = 1,5 kV) 0,03 0,03

Values of risk components for the protected line are reported in Table I.9 which shows that the risk R 2 is lower that the tolerable value; therefore the protection of the line against lightning is achieved.

Table I.9 – Risk R 2 – Values of risk components for the line protected with SPDs installed in the transition point T1/2 and Ta with PSPD = 0,03 (values 10–3)

Parameter S1 S2 Line

R B(a)– 0,261 0,261

R B(b) 0 – 0

R C(a)– 0,087 3 0,087 3

R C(b) 0 – 0

R V 0,028 2 0,156 6 0,184 8

R W 0,000 8 0,052 2 0,053

R = R B(a) + R B(b) + R C(a) + R C(b) + R V+ R W 0,586 1

R Z(Ta) 0,017 8 0,055 3 0,073 1

R Z(Tb) 0,011 9 – 0,011 9

R Z(T1/2) 0,017 8 0,055 3 0,073 1

R2(Ta) = R + R Z(Tb) 0,659 2

R2(Tb) = R + R Z(Ta) 0,598

R2(T1/2) = R +R Z(T1/2) 0,659 2


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I valori di probabilità P per la linea protetta sono riportati nella Tabella I.8.

Tabella I.8 - Rischio R'2 – Valori di probabilità P' per la linea protetta

Parametro S1 S2

P´B (a)(Ia(B)) – 1

P´B(b)(Ia(B)) 0,001 –

P´C(a)( Ia(C)) – 1

P´C(b)( Ia(C)) 0,001 –

P´V(Ia(V)) 0,4 1

P´W(Ia(W)) 0,035 1

P´Z(Ta) (per gli apparati nel punto di transizione Ta, Uw = 1,5 kV) 0,03 0,03

P´Z(Tb) (per gli apparati nel punto di transizione Tb, Uw = 1,5 kV) 0,02 –

P´Z(T1/2) (per il cedimento dell’isolamento del cavo interrato, Uw = 1,5 kV) 0,03 0,03

I valori delle componenti di rischio relativi alla linea protetta sono riportati nella Tabella I.9 che evidenzia come il rischio R´2 sia inferiore al valore tollerabile; la protezione della linea contro il fulmine è quindi raggiunta.

Tabella I.9 - Rischio R 2 - Valori delle componenti di rischio per la linea protetta con

SPDs installati nel punto di transizione T1/2 e Ta con PSPD = 0.03 (valori x 10-3

)

Parametro S1 S2 Linea

R B(a)– 0,261 0,261

R B(b) 0 – 0

R C(a)– 0,087 3 0,087 3

R C(b) 0 – 0

R V 0,028 2 0,156 6 0,184 8

R W 0,000 8 0,052 2 0,053

R = R B(a) + R B(b) + R C(a) + R C(b) + R V+ R W 0,586 1

R Z(Ta) 0,017 8 0,055 3 0,073 1

R Z(Tb) 0,011 9 – 0,011 9

R Z(T1/2) 0,017 8 0,055 3 0,073 1

R2(Ta) = R + R Z(Tb) 0,659 2

R2(Tb) = R + R Z(Ta) 0,598

R2(T1/2) = R +R Z(T1/2) 0,659 2


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Annex J (informative)

Simplified software for risk assessment for structures

J.1 Fundamentals

The Simplified IEC Risk Assessment Calculator (SIRAC) is a software tool based on calculations and methods given in IEC 62305-2 and assists in the calculation of the risk components of simple structures. It is intended to support the application of IEC 62305-2 as the risk management method for lightning protection purposes. It is important to note that this tool is a simplified implementation of the more rigorous treatment of risk management described elsewhere in this standard. The calculator is designed to be relatively intuitive for users wishing to obtain an initial assessment of risk sensitivity.

The purpose and limitations of SIRAC are as follows:

– To enable more general users of the standard IEC 62305-2 to conduct calculations on typical structures without requiring them to possess in-depth knowledge of details and methodologies covered in the body of the standard.

– To promote the application of IEC 62305-2 and adoption of its risk assessment method by a wider readership and range of users. It is believed that such a user-friendly tool will also serve to increase the acceptance of the standard in the wider lightning protection community.

– To provide a tool specifically tailored to the calculation of risk in typical, non-complicated, structures and more general situations. To achieve this aim, certain parameters are defaulted to fixed values and the user required only to make selections from a more limited subset.

– The software does not implement the full functionality of this standard; such an implementation would have added unintended complexity to the tool. Users are encouraged to use the written standard for a more detailed treatment of risk when assessing complicated structures or special circumstances.

– it is applicable only for the calculation of single-zone structures.

– SIRAC should be viewed as a companion tool to IEC 62305-2 and will be supported through an on-line update function to an IEC FTP server where downloads will be available as the tool is updated.

J.2 Description of parameters

Parameters important to the calculation of the risk components in the software tool are divided into three categories:

– parameters, which the user is required to select in accordance with definitions and possibilities provided in the standard (see Table J.1);

– parameters, where the user s choice is limited to a subset of those provided in the standard (see Table J.2);

– parameters, which are fixed in code and which the user cannot alter (see Table J.3).


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Allegato J (informativo)

Software semplificato per la valutazione del rischio per le strutture

J.1 Introduzione

Il Programma di calcolo semplificato “Simplified IEC Risk Assessment Calculator” (RAC) è un algoritmo basato su calcoli e metodi descritti nella IEC 62305-2 ed assiste nel calcolo delle componenti di rischio di strutture semplici. Esso contribuisce all’ applicazione della IEC 62305-2 per valutare il rischio nella protezione contro il fulmine. È importante sottolineare che il RAC è uno strumento semplificato rispetto alla trattazione più rigorosa della valutazione del rischio presentata nella presente Norma. Il programma è scritto in modo da risultare relativamente intuitivo per l’utilizzatore che desideri ottenere una valutazione iniziale del rischio.

Lo scopo ed i limiti del “Simplified IEC Risk Assessment Calculator” sono i seguenti:

– permettere anche agli utilizzatori non specializzati l’uso della IEC 62305-2 per effettuare calcoli su strutture tipiche senza che ad essi sia richiesta una profonda conoscenza dei dettagli e delle metodologie esposte nella IEC 62305-2;

– promuovere l’applicazione della IEC 62305-2 e del relativo metodo di valutazione del rischio da parte di un maggior numero di lettori e varietà di utilizzatori. Si suppone che l’impiego di uno strumento serva anche ad estendere l’accettazione della IEC 62305-2 in un più vasta comunità di professionisti della protezione contro il fulmine;

– fornire uno strumento specificatamente pensato per il calcolo del rischio in strutture tipiche semplici e nelle situazioni più generali. Per raggiungere questo scopo alcuni parametri sono definiti con valori medi fissi e all’utilizzatore è richiesto soltanto di effettuare la scelta in un insieme limitato;

– SIRAC non consente la completa applicazione della IEC 62305-2 in quanto ciò comporterebbe una notevole complessità allo strumento. Gli utilizzatori sono obbligati ad impiegare la CEI EN 62305-2 per la valutazione completa del rischio nel caso di strutture complicate o in circostanze particolari;

– esso è applicabile solo per il calcolo di strutture costituite da una singola zona.

– Perciò SIRAC deve essere considerato solo come uno strumento ausiliario alla IEC 62305-2; esso sarà completato da una funzione di aggiornamento on-line sul server CEI EN FTP per consentire “downloads” degli aggiornamenti.

J.2 Descrizione dei parametri

I parametri necessari al “software” per il calcolo delle componenti di rischio sono divisi in tre categorie:

– Parametri la cui scelta è effettuata dall’utilizzatore secondo le definizioni e le possibilità offerte dalla IEC 62305-2 (Tab. J.1);

– Parametri la cui scelta è effettuata dall’utilizzatore in un limitato insieme tra quelli presentati dalla IEC 62305-2 (Tab. J.2);

– Parametri fissati dal programma di calcolo e che non possono essere modificati dall’utilizzatore (Tab. J.3)


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Table J.1 – Parameters for the user to change freely

Parameter Abbreviation/ Symbol

Length, width and height of structure to be protected L, W, H

Lightning ground flash density Ng

Location factor Cd

Environmental factor Ce

Type of service (power line, other overhead services, other underground services)

Remark: A transformer is only possible for the power line

Lightning protection system according to IEC 62305-3 PB

Surge (overvoltage) protection for the services

- only at the entrance (equipotential bonding SPD)

- or a coordinated SPD protection according to IEC 62305-4 for the whole internal system connected to the services

Remark: The user may only select one value for the surge protection. This value is valid for all services and for the entire structure to be protected

PSPD

Risk of fire or physical damage to the structure rf

Fire protection rp

Special hazards hz

Choice of the relevant losses (loss types)

Table J.2 – Limited subset of parameters to be changed by the user

Parameter Abbreviation/ Symbol

Structure screening effectiveness KS1

Internal wiring type KS3

Screening of external services (type of external cabling) PLD, PLI

Loss factors due to fire: the user is asked for the type of structure to be protected

Remark: A calculation of Lf for all four loss types, as defined in Annex C, is not possible. The user has to select the type of structure to be protected out of the given list

Lf

Loss factors due to overvoltages

Remark: A calculation of Lo for all four loss types, as defined in Annex C, is not possible. The user has to select the type of structure to be protected out of the given list

Lo

For losses of type L4, economic loss, there is no implementation of the investigation of the cost-effectiveness of protection measures in this simplified software solution. If this is required, the user has to select a tolerable risk of economic loss


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Tabella J.1 – Parametri che possono essere liberamente modificati dall’utilizzatore

Parametro Simbolo

Lunghezza, larghezza ed altezza della struttura da proteggere L, W, H

Densità di fulmini al suolo Ng

Coefficiente di posizione Cd

Coefficiente ambientale Ce

Tipo di servizio (linea di energia, altri servizi aerei, altri servizi interrati)

Nota bene: È possibile un solo trasformatore sulla linea di energia

Impianto di protezione contro il fulmine secondo la CEI EN 62305-3 PB

Protezione dei servizi contro sovratensioni

- solo all’ingresso (SPD di equipotenzializzazione)

- oppure una protezione con un sistema di SPD secondo la CEI EN 62305-4 per l’intero impianto interno connesso al servizio

Nota bene: L’utilizzatore può solo scegliere un valore per la protezione contro le sovratensioni. Questo valore è valido per tutti i servizi e per l’intera struttura da proteggere.

PSPD

Rischio d’incendio o di danni materiali alla struttura rf

Protezione contro l’incendio rp

Pericoli particolari hz

Scelta delle perdite relative (tipo di perdita)

Tabella J.2 – Insieme limitato di parametri modificabili dall’utilizzatore

Parametro Simbolo

Efficienza della schermatura della struttura KS1

Tipo di cablaggio interno KS3

Schermatura dei servizi esterni (tipo di cablaggio esterno) PLD, PLI

Coefficiente di perdita dovuto all’incendio: l’utilizzatore deve specificare il tipo di struttura da proteggere

Nota bene: Un calcolo di Lf per tutti e quattro i tipi di perdita, analogamente a quanto specificato nell’Allegato C della Norma, non è possibile. L’utilizzatore deve scegliere il tipo di struttura da proteggere in un elenco prefissato.

Lf

Coefficiente di perdita dovuta alle sovratensioni

Nota bene: Un calcolo di L0 per tutti e quattro i tipi di perdita, analogamente a quanto specificato nell’Allegato C della Norma, non è possibile. L’utilizzatore deve scegliere il tipo di struttura da proteggere in un elenco prefissato.

Lo

Per le perdite di tipo L4 (perdite economiche) non possibile effettuare, in questa versione semplificata, l’analisi dei costi-benefici delle misure di protezione. Se essa è richiesta, l’utilizzatore può solo fissare un rischio tollerabile di perdita economica.


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Table J.3 – Fixed parameters (not to be altered by the user)

Parameter Symbol Fixed value

Length of the services Lc 1 000 m

In case of overhead services: height Hc 6 m

No adjacent building is taken into account NDa 0

No screening effectiveness of zones internal to the structure is taken into account

KS2 1

Impulse withstand voltage of the internal equipment connected to this service (1,5 kV)

KS4 1

Probability for shock to living beings PA 1

Type of soil or floor ra 10-2

For loss of type L1, loss of human life, loss factor for step and touch voltages inside and up to 3 m outside the structure to be protected

Lt 0,01

NOTE Further information concerning parameter values can be found directly in SIRAC (contact the arrow of the click-down menu with the mouse).

J.3 Example of screen shot

Screen shots for the example described in Clause H.1 (country house) are given in Figure J.1 (no protection measures provided) and in Figure J.2 (protection measures provided as described in Clause H.1, namely LPS Class IV and SPDs at the service entrances).


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Tabella J.3 – Parametri prefissati (non modificabili dall’utilizzatore)

Parametro Simbolo Valore prefissato

Lunghezza del servizio Lc 1000 m

Nel caso di servizi aerei: altezza Hc 6 m

Nessun edificio adiacente è considerato NDa 0

È assunta una efficienza nulla delle schermature delle zone interne alla struttura

KS2 1

Tensione di tenuta ad impulso degli apparati connessi al servizio (1.5 kV) KS4 1

Probabilità di danno agli esseri viventi per tensioni di contatto e di passo PA 1

Tipo di suolo e di pavimentazione ra 10-2

Per le perdite di tipo L1 (perdita di vite umane), il coefficiente di perdita per tensioni di contatto e di passo fino a 3 m all’esterno della struttura da proteggere

L t 0.01

NOTA Ulteriori informazioni sui valori dei parametri possono essere reperite direttamente nel programma “Simplified IEC Risk Assessment Calculator” (cliccare sulla freccia per visualizzare il menu a tendina).

J.3 Esempi di finestre

Le finestre relative all’esempio descritto nell’Art. H.1 (fabbricato agricolo) sono riportate nella Figura J.1 (nessuna misura di protezione) ed in Figura J.2 (misure di protezione descritte nell’Art. H.1, precisamente un LPS di Classe IV ed SPD all’ingresso del servizio).


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Bibliography

[1] IEC 61000-4-5:1995, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-5: Testing and measuring techniques – Surge immunity test

[2] IEC 60664-1:1992, Insulation coordination for equipment within low-voltage systems – Part 1: Principles, requirements and tests

[3] IEC 61643-1:2005, Low-voltage surge protective devices – Part 1: Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems – Requirements and tests

[4] ITU-T Recommendation K.20:2003, Resistibility of telecommunication equipment installed in a telecommunications centre to overvoltages and overcurrents

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Bibliografia

[1] CEI EN 61000-4-5:1995, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-5: Testing and measuring techniques – Surge immunity test

[2] CEI EN 60664-1:1992, Insulation coordination for equipment within low-voltage systems – Part 1: Principles, requirements and tests

[3] CEI EN 61643-1:2005, Low-voltage surge protective devices – Part 1: Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems – Requirements and tests

[4] ITU-T Recommendation K.20:2003, Resistibility of telecommunication equipment installed in a telecommunications centre to overvoltages and overcurrents

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La presente Norma è stata compilata dal Comitato Elettrotecnico Italiano e beneficia del riconoscimento di cui alla legge 1° Marzo 1968, n. 186.

Editore CEI, Comitato Elettrotecnico Italiano, Milano – Stampa in proprio

Autorizzazione del Tribunale di Milano N. 4093 del 24 Luglio 1956

Responsabile: Ing. A. Alberici

Comitato Tecnico Elaboratore CT 81-Protezione contro i fulmini

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