Fulmine a ciel sereno, con quiz

Estratto di una risposta data sulla Mailing List Air-Radiorama : http://it.groups.yahoo.com/group/Air-Radiorama/

Parliamo prima di impianti elettrici .

Per LEGGE le masse metalliche libere e cioe' soggette al contatto umano devono essere messe a terra e quindi allo stesso potenziale elettrico (equipotenziali) .
Perche ?
Mettiamo che per un guasto si abbia una dispersione di corrente se non una connessione diretta tra la fase dell' impianto elettrico e l'antenna .
Se l'antenna e' isolata , nessuno se ne accorge fintanto che qualcuno non la tocca ....
Se l'antenna e' isolata puo' caricarsi elettrostaticamente e quando l'operatore tocca il cavo , la carica elettrostatica puo' scaricarsi su di lui come un condensatore .
Non e' piacevole in nessuno dei due casi , se non addirittura pericoloso ed in certi casi letale .

Per quanto riguarda le "fulminazioni" , bisogna distinguere tra quelle che
arrivano :

A) Tramite alimentazione elettrica
B) Per "induzione"
C) Direttamente

TRAMITE ALIMENTAZIONE ELETTRICA :

Si smorzano tramite :

- Scaricatori
- Trasformatori separatori

Tutti dispositivi che alla fine funzionano bene se collegati ad una presa di terra dove dovranno scaricare una certa energia : quella da loro stessi non dissipata .

PER INDUZIONE :

Un fulmine cade nelle vicinanze ( non solo alcuni metri, anche svariate centinaia di metri ed oltre ) .

Il campo elettrico e magnetico indotto si accoppia con le strutture circostanti generando tensioni e correnti appunto "indotte" , come tra le armature di un condensatore o le spire di un trasformatore .

Documentati molti casi in cui , persone non colpite direttamente dal fulmine , pero' caduto a metri di distanza in campo aperto , comportandosi da antenne , hanno subito uno trauma con svenimento e/o riportato danni neurocerebrali

DIRETTAMENTE:

La corrente del fulmine scorre direttamente nella struttura colpita con
correnti TOTALI dell' ordine di kA ( migliaia di Ampere ) che possono provocare danni a cose e persone .

Il caso di rischio "ceraunico" e cioe' che la zona sia colpita da un fulmine ( che puo' essere
calcolato in base alla conformazione del terreno e strutture e che se fosse superiore ad un certo limite richiederebbe per LEGGE l'uso di un parafulmine ) potrebbe anche essere elevato .

Se si ha questo dubbio sarebbe bene consultare uno specialista facendo redigere una valutazione e calcolo del "rischio ceraunico" .

In caso contrario si puo' perlomeno usare il buonsenso tecnico .

Mi sembra che alcuni ragionamenti sbagliati nascano dal fatto di considerare:

A) Che in caso di fulmine la persona non sia presente
B) Che preventivamente tale persona abbia staccato cio' che voleva preservare dalla antenna e magari anche dalla corrente elettrica
C) Che in tal caso si tenda piu' a preservare le cose ( anzi , alcune cose , la radio ... ) che le persone .
D) Che le leggi siano fatte solo da burocrati incompetenti e che quindi sia meglio il "fai da te"

Visto che queste affermazioni sono o illusorie o comunque dettate da comportamenti umani e da allerte che potrebbero non essere possibili , e non volendo commentare il pensieri di chi dice non faccio nulla perche' c'e' l'assicurazione , credo che convenga ragionare diversamente .

Il fulmine ed i suoi effetti sono "democratici" : vanno dove fa loro piu' comodo in base alle leggi fisiche che possiamo usare a nostro vantaggio .

1) Se vogliamo proteggere le persone e' meglio aumentare le correnti nella parti inanimate piuttosto che tentare isolamenti che con tensioni di MV ( milioni di volt ) che sono abbastanza illusori , a meno di non costruire attorno alle strutture una gabbia ( cosiddetta di Faraday ) . Tutto cio' va nella direzione di mettere il piu' possibile a massa o perlomeno collegate tra di loro tutte le masse metalliche .
Si chiama equipotenzialita' .
Un esempio :
Tutto , me compreso, potrebbe essere a milioni di volt di potenziale rispetto a terra , ma se cio' che mi circonda o tocco e cioe' le masse metalliche sono allo stesso potenziale ( tensione ) , non c'e' pericolo .
2) Cercare di evitare gli effetti corona delle punte , che ionizzando l'aria creano un percorso gradito alle scariche

Conclusioni :

- Fare valutare il rischio ceraunico per vedere se non sia necessario l'uso di un parafulmine

Se non si vuole procedere come sopra si puo' costruire un parafulmine mettendo al di sopra delle antenne una croce orizzontale metallica isolata e collegata ad una corda di rame STACCATA DI UNA DECINA DI CENTIMETRI DAL RESTO E COLLEGATA DIRETTAMENTE ALL' ANELLO DI TERRA .

Se non si vuole procedere come sopra , studiare il possibile percorso delle correnti e cercare di scaricarle a terra o distribuire il piu' possibile .

Scoprirete alla fine che la cosa piu' semplice e' sensata e' collegare tra loro stabilmente tutte le masse metalliche ( equipotenzialita') e collegare quelle dove scorrera' la corrente piu' forte ( tipicamente i pali ed i cavi di antenna delle antenne ) a massa .
Niente di diverso di quello che richiede ( A QUESTO PUNTO AGGIUNGO , FORTE DI VERITA', A BUON SENSO ) la legge .

La stazioni ben progettate hanno una piastra metallica dove arrivano tutti i connettori dei cavi di antenna che risultano quindi tra loro allo stesso potenziale ( equipotenziali ).

La piastra va collegata ad una buona terra .

In caso contrario ... buona fortuna ....

Alcuni quiz :

1) Come mai le antenne "Ground Plane" di buona memoria non vengono piu' vendute nella loro realizzazione piu' semplice con lo stilo centrale isolato?
2) Come mai tutte le antenne "serie" se le misurate con il tester sono in corto tra centrale del cavo e massa ?
3) Cosa si intende nelle antenne quando viene citata la frase : galvanicamente a massa ?
4) Perche' tale specifica e' segno di qualita' ?
5) Il detto "fulmine a ciel sereno" e' privo di fondamento o meno ?

Claudio Re