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Rischio incendio: le scariche atmosferiche e gli impianti fotovoltaici

Rischio incendio: le scariche atmosferiche e gli impianti fotovoltaici
Redazione
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 Prevenzione incendi
07/09/2015: Un documento relativo agli impianti elettrici come cause di incendi e di esplosioni si sofferma anche sulle scariche atmosferiche, sui sistemi di protezione dei fulmini e sui principali rischi degli impianti fotovoltaici.
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Pisa, 7 Sett – Raramente il tema degli incendi e delle esplosioni in ambito lavorativo è affrontato in relazione alla protezione dei fulmini e agli impianti fotovoltaici.
Per colmare questa lacuna ci soffermiamo oggi su un documento correlato al corso “Scienza e tecnica della prevenzione incendi” del  Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale dell' Università di Pisa, un documento che affronta vari temi relativi agli impianti elettrici – riferimenti normativi, caratteristiche degli impianti, elettrocuzione, normativa Atex e atmosfere esplosive – ma che riporta diverse informazioni anche sulle problematiche correlate alle  scariche atmosferiche e agli impianti elettrici con moduli fotovoltaici.
 
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Il documento, dal titolo “Gli impianti elettrici come cause di incendi e di esplosioni” e a cura di dell’Ing. Mauro Marchini,  ricorda che l’Art. 84 (Protezione dai fulmini) del D.Lgs 81/2008 recita: ‘il datore di lavoro provvede affinché gli edifici, gli impianti, le strutture, le attrezzature, siano protetti dagli effetti dei fulmini secondo le norme tecniche’ (norme CEI, ad esempio CEI EN 62305-1,  CEI EN 62305-2, CEI EN 62305-3 e CEI EN 62305-4). E pertanto “nella valutazione dei rischi di cui agli articoli 28-29 deve essere compreso anche il rischio Scariche Atmosferiche per tutte la strutture di cui all’art. 84 del D.Lgs. 81/2008.
 
Dopo aver riportato termini, definizioni e acronimi riguardo alla protezione contro i fulmini e agli impianti di protezione, il documento si sofferma ad esempio:
- sul progetto di un LPS  (Lightning Protection System – impianto completo usato per ridurre il danno materiale dovuto alla fulminazione diretta della struttura; è costituito da un impianto di protezione esterno e da un impianto di protezione interno). L’LPS esterno ha la funzione di “intercettare i fulmini sulla struttura compresi quelli sulle facciate laterali, e di condurre la corrente di fulmine dal punto di impatto a terra. Ha inoltre la funzione di disperdere la corrente nel terreno senza che si verifichino danni termici o meccanici e scariche pericolose in quanto queste sono in grado di innescare incendi ed esplosioni”;
- sul progetto di un LMPS (Lightning Protection Measures System - sistema completo di misure per la protezione degli impianti interni contro il LEMP), dove il LEMP è il Lightning Electro Magnetic Pulse, l’impulso legato al campo magnetico generato dal fulmine.
 
Rimandando ad una lettura completa del documento, veniamo agli impianti fotovoltaici.
 
Rispetto ad un normale impianto elettrico l’impianto fotovoltaico (FV) presenta le seguenti differenze:
- “rientra nel campo del D.M. 37/08 se: di potenza inferiore a 20 kW; fa parte di un impianto utilizzatore; è posto su un edificio oppure sul terreno di pertinenza di un edificio; è un impianto di autoproduzione, cioè l’utente consuma in parte o in toto l’energia prodotta;
 - è in corrente continua e spesso la sua tensione nominale è di 600 V o maggiore;
- di giorno il generatore è sempre in tensione”.
 
I principali rischi di questi impianti sono:
- “l’elettrocuzione;
- la fulminazione diretta;
- gli incendi che sempre più spesso coinvolgono i tetti e spesso anche gli edifici sui quali sono installati”.
 
Riguardo all’elettrocuzione:
- la messa a terra del sistema fotovoltaico influisce sul funzionamento del generatore e sulla sicurezza delle persone;
- in caso di un guasto a terra nel campo fotovoltaico: se il sistema elettrico è messo a terra in un punto, la parte del generatore compresa tra i due punti a terra viene cortocircuitata; se il sistema elettrico è isolato da terra, un primo guasto a terra non determina una corrente apprezzabile, ma se il guasto permane e sopravviene un secondo guasto a terra si ricade nel caso precedente;
- il sistema elettrico isolato da terra è comunque riferito a terra tramite la resistenza di isolamento verso terra. Una persona in contatto con un polo del sistema elettrico isolato da terra, direttamente o tramite una massa, è attraversata da una corrente continua;
- tale corrente aumenta: con la tensione nominale (verso terra) del sistema elettrico; con l’estensione del sistema elettrico poiché diminuisce la resistenza di isolamento verso terra”.
 
Riguardo alla protezione contro i fulmini si osserva che:
- “la presenza di parti metalliche sul tetto non aumenta la probabilità di fulminazione della struttura, a meno che tali parti non aumentino in modo significativo l’altezza dell’edificio;
- un impianto elettrico all’interno di un edificio in muratura è esposto agli effetti del fulmine (LEMP) come un impianto situato all’esterno;
- i danni che un fulmine può provocare sono essenzialmente dovuti a tre cause: tensioni di contatto e di passo pericolose: morte di persone e/o di animali; scariche pericolose: danni fisici (incendi, esplosioni,…); sovratensioni: danni ad apparecchiature elettriche ed elettroniche”.
Il documento riporta esempi e dettagli sulla eventuale fulminazione diretta di un impianto FV su di un edificio o sulla fulminazione indiretta.
 
Veniamo alla protezione contro gli incendi.
 
Il documento indica che ai fini della prevenzione incendi l’impianto fotovoltaico:
- “non deve costituire causa primaria di incendio o di esplosione;
- non deve fornire alimento o via privilegiata di propagazione degli incendi;
- deve essere previsto un dispositivo di sezionamento sotto carico azionabile da comando remoto;
- in presenza di atmosfere esplosive la parte di impianto in c.c., compreso l’inverter, deve essere ubicato all’esterno delle zone classificate;
- i componenti degli impianti FV non devono essere installati in ‘luoghi sicuri’ né essere di intralcio alle vie di esodo;
- deve essere prevista cartellonistica indicante ‘attenzione impianto FV in tensione durante le ore diurne’;
- l’ubicazione dei moduli FV deve consentire il corretto funzionamento di eventuali EFC (distanza > 1 m);
- non deve propagare un incendio dal generatore fotovoltaico (pannelli) all’edificio nel quale è incorporato;
- gli elementi di copertura o di facciata sui quali i pannelli FV sono installati devono essere incombustibili: Classe 0 secondo DM 26.06.1984; Classe A1 secondo DM 10.03.2005;
- è possibile l’interposizione tra i pannelli FV e la superficie di appoggio di un strato di materiale avente le caratteristiche del punto precedente;
- in alternativa potrà essere effettuata una specifica valutazione del rischio di propagazione dell’incendio, tenendo conto della classe di resistenza agli incendi esterni dei tetti e delle coperture dei tetti (secondo UNI EN 13501 – 5:2009 Classificazione al fuoco dei prodotti e degli elementi di costruzione – Parte 5: classificazione in base ai risultati delle prove di esposizione dei tetti a un fuoco esterno secondo UNI ENV 1187:2007) e della classe di reazione al fuoco del modulo fotovoltaico attestata secondo le procedure di cui all’art.2 del DM 10 marzo 2005 relativo a Classi di reazione al Fuoco per i prodotti da costruzione da impiegarsi nelle opere nelle quali è prescritto il requisito della sicurezza in caso d’incendio”.
 
Segnaliamo che riguardo alla sicurezza antincendio e agli impianti fotovoltaici è stata pubblicata il 28 ottobre 2014 la Nota n. 12678 del Ministero dell’Interno - Dipartimento dei Vigili del Fuoco.
 
Concludiamo ricordando che il documento si sofferma anche su altri aspetti degli impianti fotovoltaici e riporta indicazioni anche su impianti speciali (alimentazione di emergenza,  alimentazione di sicurezza, alimentazione di riserva, ...).
 
 
Gli impianti elettrici come cause di incendi e di esplosioni”, a cura di dell’Ing. Mauro Marchini, documento correlato al corso “Scienza e tecnica della prevenzione incendi” del Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale dell'Università di Pisa (formato PDF, 5.74 MB).
 
 
 
 
 
RTM
 
 
 
 
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