dove:
N
G
: è la densità media di fulmini al suolo, in
km
–2
anno
–1
T obs
: è il periodo di osservazione, in numero
di anni
A cell
: è l’area della singola cella, in km
2
La conferma di questa disequazione implica
un’incertezza inferiore al 20% sul valore di
N
G
.
Le dimensioni della cella utilizzata devono es-
sere compatibili con la precisione di calcolo
del sistema LLS; pertanto la dimensione mini-
ma di cella deve essere superiore alla media-
na della precisione di localizzazione del LLS,
ovvero del semiasse maggiore dell’ellisse di
errore (per maggiori dettagli vedere la defini-
zione 3.15 della Guida CEI 81-30).
L’ellisse di errore della localizzazione del pun-
to di impatto al suolo si ottiene sezionando, al
voluto livello di confidenza, la gaussiana tridi-
mensionale con sezione parallela al suolo: ove
non diversamente specificato, si fornisce soli-
tamente l’ellisse di errore al 50% del livello di
confidenza. Tale ellisse risulta rappresentata
dal suo semiasse maggiore, semiasse minore,
eccentricità e inclinazione dell’asse maggiore
rispetto al nord.
Nel nostro caso l’area d’indagine rappresenta
tutta l’Italia: Latitudine Nord da 35 a 47 e Lon-
gitudine Ovest da 6 a 20.
La scelta delle dimensioni della cella deve an-
che tenere conto del coefficiente di localizza-
zione
C d
.
Questo deriva dal fatto che l’uso dei dati di ful-
mine rilevati da reti LLS con celle di calcolo
piuttosto piccole garantisce una rappresenta-
zione precisa del comportamento temporale-
sco, ma, per contro, soprattutto in corrispon-
denza di picchi orografici, dà luogo a valori di
N
G
particolarmente alti.
La CEI EN 62305-2:2013 già considera l’effet-
to orografico, tramite il coefficiente di localiz-
zazione C
d
= 2, e quindi è necessario sceglie-
re coerentemente la dimensione della singola
cella di calcolo di N
G
, valutando l’effetto con-
comitante di C d . Considerando i valori di
N
G
calcolati sul territorio italiano, e controllando i
a
ttualità
e
lettrotecnica - settembre
2014
- numero
7
26
L
a progettazione di un impianto di prote-
zione contro i fulmini deve essere realiz-
zata secondo la serie di norme CEI EN
62305 (CEI 81-10) che si basano sull’analisi
del rischio descritta nella parte 2 della norma.
L’analisi del rischio si basa su ipotesi di dati
caratteristici il più importante dei quali è il va-
lore di N
G
, ovvero la densità media di fulmini a
terra per km
2
per anno.
Fino ad oggi il documento di riferimento in Ita-
lia è stata la Guida CEI 81-3 che contiene il va-
lore di N
G
riferito a tutti i Comuni d’Italia.
Oggi questo non è stato considerato più suffi-
ciente: i dati raccolti nella CEI 81-3 risalgono
al 1999, l’attività temporalesca e di fulmini as-
sociati è aumentata in questi ultimi anni e “last
but not least” il territorio di molti comuni è trop-
po vasto ed eterogeneo per poter considerare
un solo valore di N
G
.
Per questi motivi il documento CEI 81-3 è sta-
to ritirato dal CEI, a fine giugno in quanto, ai fi-
ni della corretta progettazione, non può più
essere considerato come regola d’arte.
In anni più recenti si è cominciata a stimare la
densità di fulmini a terra N
G
sulla base di rilie-
vi strumentali, effettuati con reti di rilevamento
e di localizzazione; a questi fini e per localiz-
zare con precisione il punto d’impatto di un
fulmine a terra si utilizza generalmente una re-
te di sensori di rilevamento e localizzazione,
definita come “Lightning Location System
(LLS)”.
Lo scopo della nuova Guida CEI 81-30 è quel-
lo di individuare le caratteristiche delle reti
LLS, affinché i dati ottenuti, indipendentemen-
te dalla tecnologia utilizzata, possano essere
a cura di ANIE/ Associazione Componenti e Sistemi per Impianti
Sottogruppo SPD Limitatori di Sovratensione
utilizzati ai fini dell’analisi del rischio prevista
nella citata CEI EN 62305-2.
Per localizzare un fulmine, esistono diversi si-
stemi basati su varie tecniche e differenti tipi
di sensori, così differenziati:
•
VLF
very low frequency
•
LF
low frequency
•
VHF
very high frequency
Ciascuno di loro rileva il campo elettromagne-
tico solo all’interno della propria banda di fre-
quenza.
Ai fini del calcolo di
N
G
si considerano suffi-
cientemente precisi solo i sensori che utilizza-
no almeno i campi di frequenza
LF
, essendo
questi gli unici in grado di soddisfare le richie-
ste di qualità del dato di seguito descritte.
La sensibilità dei sensori in un LLS dovrebbe
essere tale che siano rilevati correttamente gli
eventi di fulmine con valori di picco di corren-
te compresi tra 5 kA e 300 kA. La sensibilità di
un sensore è determinata da vari fattori, come
la soglia di trigger, il guadagno della catena
elettronica, la larghezza di banda di frequenza
del campo rilevabile ed il rumore elettroma-
gnetico di fondo.
Secondo la guida CEI 81-30, il valore medio
annuo dell’efficienza di rilevamento di un LLS,
definita come il “rapporto tra il numero di
eventi rilevati dalla rete LLS e il numero degli
eventi realmente accaduti in una data regio-
ne”, dovrebbe essere pari ad almeno l’80%
nell’area sita all’interno del sistema di localiz-
zazione, definita come la regione all’interno
del confine identificato dai sensori tra loro
adiacenti più esterni della rete.
Al fine dell’analisi del rischio il parametro da
elaborare è il numero medio di fulmini a terra
al km
2
all’anno. Sono da considerare i soli da-
ti relativi ai fulmini del tipo nube suolo, positivi
e negativi, ascendenti e discendenti.
Il campione dei dati da elaborare dipende,
per un dato valore di
N
G
, dal periodo di osser-
vazione e dalle dimensione della cella consi-
derata secondo la seguente relazione:
NuovaGuida
CEI 81-30:
Lineeguidaper l’impiego
di sistemi LLSper l’individuazionedei valoriN
G
La stima della
densità dei fulmini
è effettuata con
reti di rilevamento
e localizzazione
