In sintesi

1) La fulminazione diretta ed i fenomeni indotti a questa collegati, comportando rischi elevati per la vita delle persone e per l'integrità dei beni, sono trattati da apposite Normative di Legge (CEI 81.1 - .4).
NB: le Normative rispondono a criteri di sicurezza.

2) Le sovratensioni generate dalle aperture/chiusure di interruttori (es. manovre dell'Ente Erogatore di Energia Elettrica), dai guasti di rete e dai campi magnetici prodotti dai fulmini (quelli abituali, durante i temporali) sono causa prioritaria di disservizi e piccoli guasti che, senza comportare i grossi rischi di cui sopra, vanno tuttavia ad influenzare negativamente la produttività di stabilimenti.

3) Sovratensioni = Stress agli isolamenti. Punti delicati: i trasformatori e l'elettronica.

4) Come limitare al massimo gli effetti delle sovratensioni di cui al punto 2)? Mediante l'installazione opportuna di (pochi) scaricatori di sovratensione, adatti per ambiente industriale.

5) Lo scaricatore funziona come uno "sfioratore" di tensione, cioè taglia i picchi elevati di sovratensione ad un livello ben sopportabile dagli isolamenti dei dispositivi montati a valle (ad es. per una linea avente una tensione nominale di rete di 15 kV, le sovratensioni vengono "tagliate" sui 50-60 kV). Dopo ciascuna scarica, il dispositivo si ripristina automaticamente. Lo scaricatore si guasta quando l'energia di scarica supera i valori massimi termicamente ammessi per il dispositivo.

6) Dove installare gli scaricatori?
Ipotesi : uno stabilimento può essere considerato, nella stragrande maggioranza dei casi, come una o più "gabbie di Faraday", cioè la struttura in ferro, le tubazioni e quant'altro di metallico collegato a terra creano delle gabbie le quali fanno sì che un campo magnetico generato all'esterno da un fulmine non riesca a penetrare all'interno di dette gabbie (cioè dello stabilimento) ad un livello di intensità così elevato da generare nei cavi elettrici interni picchi di sovratensione a valori così alti da guastare le apposite protezioni comunemente già messe a protezione di tutte le apparecchiature elettroniche.

7) Nell'ipotesi di cui sopra al punto 6), le sovratensioni nocive hanno un paio di fondamentali possibili ingressi in stabilimento: tramite i cavi elettrici che hanno percorsi esterni significativi e/o da ritorni da terra.

8) In Italia, essendo isolato il sistema di trasmissione dell'energia in Media Tensione ed essendo le linee in bassa tensione del tipo trifase + neutro, gli ingressi delle sovratensioni nocive tramite cavi elettrici con percorso esterno hanno, salvo casi particolari, netta prevalenza sui ritorni da terra.

9) Negli stabilimenti industriali, i trasformatori costituiscono la porta d'ingresso alla rete in bassa tensione, quindi all'area tipica dell'elettronica. Essi stessi sono più (se in resina) o meno sensibili alle sovratensioni. Tramite i trasformatori inoltre entrano nella rete in bassa tensione dello stabilimento le sovratensioni di manovra dell'Ente Erogatore di Energia Elettrica.

10) Regola n° 1:
installare una terna di scaricatori unipolari in media tensione direttamente sui primari di ciascun trasformatore ed uno scaricatore tripolare sui secondari. Ciò metterà in sicurezza entrambi i circuiti, primario e secondario, del trasformatore nonchè realizzerà una doppia barriera di taglio in ingresso alla bassa tensione per le sovratensioni che provenissero dalle linee in media tensione.

11) Regola n° 2:
installare uno scaricatore in corrispondenza del primo morsetto utile in ingresso di ogni cavo in bassa tensione (non schermato), aereo o interrato, che abbia percorso esterno "abbastanza" lungo in relazione al sito; indicativamente dai 100 metri in su (ma anche meno in zone collinari o montagnose, più esposte a fulmini). Ad esempio, tipiche utenze sono le seguenti: impianti di illuminazione esterna su pali (scaricatore in corrispondenza dell'interruttore "luce esterna piazzali"), pompe impianti di depurazione, pompe sommerse per prelievo acque, collegamenti con fabbricati lontani, passi carrai distanti, circuiti antincendio od anti- intrusione esterni, ecc. Ad eccezione di casi particolari, i cavi da proteggere risultano essere in pratica poche unità.

12) Regola n° 3:
installare uno scaricatore in corrispondenza degli interruttori che alimentano gli UPS (Gruppi di Continuità). In casi particolari, considerare anche le alimentazioni di utenze interne particolarmente sofisticate, delicate o critiche per il ciclo di produzione.