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Protezione dell’impianto d’antenna

Le norme tecniche per l’installazione di impianti centralizzati d’antenna sono essenzialmente due: la norma CEI 12-43
“Impianti di distribuzione via cavo per segnali televisivi e sonori;
Parte 1: Prescrizioni di sicurezza”
(agosto ’94 – fasc. 2347E), versione italiana della norma CENELEC EN 50083-1, e la norma CEI 100-6, del febbraio ’97, che riguarda le prestazioni dell’impianto.
Naturalmente è necessario fare riferimento anche alla norma CEI 64-8, per le prescrizioni generali di sicurezza, e alla CEI 81-1, per l’eventuale protezione contro i fulmini.
Recentemente il CEI ha pubblicato anche una guida (CEI 100-7, agosto ’97, fasc. 3697) “per l’applicazione delle norme riguardanti gli impianti d’antenna per ricezione radiofonica e televisiva”. In realtà la guida, dopo l’introduzione in cui vengono descritte le strutture degli impianti per canali televisivi terrestri e da satellite, si occupa soprattutto della funzionalità dell’impianto e delle antenne in particolare. Viene però riservato un capitolo sulla sicurezza elettrica dell’impianto, che può senz’altro interessare i nostri lettori.

CEI 100-7: i capitoli
1 – INTRODUZIONE
La normativa. Caratteristiche di trasmissione dei canali televisivi. La struttura degli impianti
2 – FUNZIONALITÀ DELL’IMPIANTO
3 – LE ANTENNE
4 – SICUREZZA ELETTRICA DELL’IMPIANTO
Protezione contro i contatti diretti ed indiretti. Messa a terra e collegamenti equipotenziali. Protezione contro le fulminazioni dirette ed indirette.
5 – CONCLUSIONI

Al capitolo 4 “Sicurezza elettrica dell’impianto”, la nuova guida CEI 100-7 ricorda che i rischi elettrici connessi agli impianti d’antenna, possono essere dovuti a contatti diretti ed indiretti sulle apparecchiature elettriche ed elettroniche dell’impianto e sui relativi circuiti di alimentazione, a fulminazioni dirette ed indirette della struttura, che ospita l’impianto d’antenna, e alla formazione di cariche elettrostatiche sulle strutture esterne dell’antenna.

Per quanto riguarda l’ultimo rischio, la guida fa notare che sull’antenna possono originarsi delle cariche elettrostatiche causate, ad esempio, dal flusso del vento. Tale fenomeno non è, in generale, pericoloso per le persone, ma potrebbe risultare dannoso per i circuiti elettronici dell’impianto d’antenna. Per la protezione contro l’accumulo delle scariche elettrostatiche, il collegamento a terra dello schermo del cavo d’antenna, eseguito ai fini della protezione contro i contatti indiretti, è più che sufficiente per condurre a terra le piccole correnti in gioco. Ci si deve però assicurare che fra l’antenna e lo schermo del cavo coassiale ci sia un collegamento diretto, anche se viene interposto un trasformatore “balun” (balance-unbalance trasformer).

Il sostegno dell’antenna, invece, non è una sorgente significativa di scariche elettrostatiche e quindi non è necessario il suo collegamento a terra, nei casi in cui non lo sia ai fini della protezione contro i fulmini. Per verificare se il sostegno metallico di un’antenna non deve essere collegato a terra rimandiamo a PanEL n. 4 / ’97).

Protezioni … dirette e indirette
La protezione contro i contatti diretti ed indiretti degli apparecchi elettrici ed elettronici, presenti nell’impianto di antenna, e dei rispettivi circuiti di alimentazione rientra nel caso generale della protezione degli impianti e degli apparecchi utilizzatori, quindi la guida riporta semplicemente la considerazione che i circuiti di alimentazione degli apparecchi elettrici ed elettronici d’antenna devono rispondere alla norma CEI 64-8, relativa agli impianti elettrici utilizzatori, mente gli apparecchi elettronici devono essere realizzati in conformità alla norma CEI 92-1 (EN 60065). Stesso discorso sulla protezione dalle scariche atmosferiche, per le quali si rimanda alla 81-1.
Più interessante il discorso sulle prese d’utente, per le quali la guida fa osservare che la norma CEI 12-43, all’ art. 9, prevede l’uso di quattro diversi tipi di prese d’utente: totalmente isolate; semi-isolate; non isolate con elemento di protezione e non isolate senza elemento di protezione.
Per le prese totalmente isolate, l’elemento isolante è costituito da un dispositivo quale un trasforma tore a radiofrequenza o da un condensatore in serie a ciascuno dei conduttori, esterno ed interno della presa.
Per le prese semi-isolate, l’elemento isolante è costituito da un condensatore in serie al solo conduttore interno della presa.
Per le prese non isolate, con elemento di protezione, deve essere disposta una impedenza (ad esempio una bobina a radiofrequenza) tra il conduttore interno e quello esterno, connesso allo schermo del cavo coassiale.
Le prese non isolate, senza alcun elemento di protezione, sono da usare principalmente quando occorra iniettare una tensione continua per alimentare apparecchiature (amplificatori, convertitori) o azionare commutatori (di polarizzazione, di cavo di distribuzione, ecc.). Negli altri casi è preferibile usare prese isolate, semi-isolate o non isolate con elemento di protezione.

La norma CEI 12-43 prescrive che con ogni tipo di presa d’utente (eccetto quelle di tipo totalmente isolate) il terminale esterno della presa, connesso allo schermo del cavo coassiale, deve essere collegato a terra in modo tale che la resistenza misurata (in corrente continua) tra il terminale esterno della presa ed il più vicino collettore equipotenziale sia inferiore a 5 W.
L’elemento isolante svolge le funzioni di impedenza di protezione, mirando a limitare, a valori non fisiologicamente pericolosi, la corrente (alla frequenza di rete di 50 Hz) iniettata nell’impianto d’antenna, in caso di guasto dell’apparecchio connesso alla presa d’utente
Per il dimensionamento dell’impedenza di protezione, si può fare riferimento alla norma CEI 64-8, art. 411.2, dove sono indicati i seguenti limiti di sicurezza per la corrente che attraversa la persona in caso di contatto con parti attive:

1 mA in c.a. oppure 3 mA in c.c. per le parti che devono essere toccate nel servizio ordinario;
3,5 mA in c.a. oppure 10 mA in c.c. per le altre parti.

In caso di guasto, il limite di corrente non deve superare i 2,8 mA (di picco), norma CEI 92-1, art. 11.1.
L’elemento protettivo applicato sulle prese non isolale, con elemento di protezione, intende trasformare il guasto di isolamento verso lo schermo del cavo d’antenna in un guasto a massa, con conseguente intervento delle protezioni contro i contatti indiretti. Tale elemento dovrebbe essere dimensionato in modo tale da sopportare la corrente di guasto per il tempo di intervento delle protezioni.

MESSA A TERRA E COLLEGAMENTI EQUIPOTENZIALI
Secondo la Guida CEI 100-7
Il conduttore esterno del cavo coassiale della rete di distribuzione dei segnali deve essere collegato a terra, a meno che nell’impianto si utilizzino soltanto prese d’utente totalmente isolate e componenti elettrici di classe II. Il collegamento a terra può essere effettuato in corrispondenza del punto di ingresso del cavo nell’edificio, nel caso di impianto di distribuzione via cavo (CATV), o in corrispondenza del terminale di testa, negli impianti centralizzati d’antenna. Devono comunque essere collegati all’impianto di terra le masse, cioè gli involucri metallici che contengono componenti elettrici di classe I alimentati dalla rete (norma CEI 12-43, art. 5.2.1.). Occorre inoltre verificare che, a livello delle prese d’utente, la resistenza misurata in corrente continua, tra il conduttore esterno della presa ed il più vicino collettore equipotenziale, sia inferiore a 5. Devono essere collegati equipotenzialmente i seguenti elementi: i conduttori esterni dei cavi coassiali (v. Norma CEI 12-43, art. 5.2.4), a meno che non si utilizzino presed’utente totalmente isolate, punti di trasferimento o isolatore galvanico; gli involucri metallici che contengono apparecchiature alimentate dalla rete (norma CEI 12-43, art. 5.2.1). I collegamenti equipotenziali ed il collegamento di terra devono essere effettuati con conduttori aventi una sezione di almeno 4 mm2 se di rame (norma CEI 64-8, art. 543.1.3).

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