Un fulmine può colpire il vostro cavo in fibra ottica?

Un temporale forte attraversa la zona di notte. La mattina dopo il segnale su una tratta interrata è caduto, e nel pozzetto l’armatura del cavo, in un punto solo, è visibilmente annerita. È stato un fulmine? E la protezione prevista in progetto ha funzionato, o non c’era?

La risposta istintiva — è fibra ottica, il vetro non conduce, i fulmini non la riguardano — è vera solo per una parte dei cavi che si posano davvero. La Raccomandazione ITU-T K.47, edizione 3.0 del 29 maggio 2012, tuttora in vigore, dà una procedura per proteggere le linee che impiegano componenti metallici dai fulmini diretti: «a procedure to protect telecommunication lines using metallic components against direct lightning flashes to the line itself or to the structures that the line enters». Fra le famiglie coperte include il cavo in fibra: «Optical fibre cable: Cable with optical fibres, which may also have metallic components such as an inner strength member and/or an outer metallic sheath.» Il punto non è se il cavo sia in fibra, ma se porta anche del metallo.

Fattore zero, ma non per tutti

Per un cavo interamente dielettrico la K.47 è netta, § 9.2: «A dielectric optical fibre cable is not directly struck by lightning, as there is no metallic elements to conduct the lightning current. Therefore, the use of such cable is an effective method of avoiding a lightning strike and provides a zero protection factor», Kp = 0. Nessun percorso conduttivo da raccogliere.

Ma un cavo armato — guaina metallica esterna per protezione meccanica, barriera all’umidità, o localizzazione — non è più in questo caso. La Tabella 2 della K.47 assegna, per i cavi in fibra armati, una corrente di tenuta (Iw) e un fattore di protezione secondo tre classi: Classe I, 105 kA, Kp = 0,04; Classe II, 80 kA, Kp = 0,10; Classe III, 55 kA, Kp = 0,24. È lo stesso principio già visto nella trincea condivisa con un cavo di potenza: armatura o tirante in acciaio, ai fini elettrici, si comportano da conduttore, non da fibra. Il cavo antiroditore letto ieri — armatura corrugata contro il morso — è esattamente questo caso: una scelta meccanica che cambia, come effetto collaterale, l’esposizione elettrica della tratta.

Il numero che nessuna scheda tecnica scrive da sola

Il rischio si calcola: il numero atteso di danni annui è Nd = Ng · Ad · Kp, dove Ad è l’area di raccolta della linea e Ng la densità di fulminazione al suolo, § 3.2.3: «Average number of lightning flashes to earth per square kilometre per year». Ng non lo inventa il capitolato: viene da una mappa o un servizio di localizzazione fulmini esterno al progetto, o dal proxy ammesso al § 6.1: «If the value of the ground flash density is not available, it can be assessed from the number of days with thunderstorms per year (Td), as Ng = 0.1 Td», statistica meteorologica, non valore di cavo.

Il rischio calcolato si confronta con un rischio tollerabile, secondo la ITU-T K.72. Quando la stima è incerta, la K.47 suggerisce un valore di riferimento — «this Recommendation suggests adopting RTd = 2 × 10⁻⁴ as a reference value» — che porta a un limite di un danno da fulmine diretto «at each ten and fifteen year intervals for aerial and buried lines, respectively»: ogni dieci anni per l’aereo, ogni quindici per l’interrato. Soglia proposta, non imposta: il committente può, anzi la norma dice che deve, rivederla sul proprio caso.

Le misure che abbassano la classe di rischio

Tre leve, tutte con un numero dietro. Interrare un tratto aereo riduce l’esposizione: la Tabella 5 dà il fattore di protezione per resistività diverse, da 0,19 a 50 Ω·m fino a 0,70 a 2000 Ω·m — più il terreno è resistivo, meno l’interramento protegge. Il filo di guardia sopra un cavo interrato va a profondità intermedia fra cavo e piano campagna: la K.47 fa un esempio, § 10.2.1, «if the cable to be protected is installed at 0.7 m below the earth surface, the guard-wire shall be installed at about 0.35 m depth». E la continuità elettrica, § 9.1: «the metallic elements of the telecommunication cable shall be continuous along the length of the line, which means that they shall be connected across all splices, regenerators, etc.», bonded «to the equipotential bonding bar at the ends of the cable». Eccezione ammessa: «In some specific cases it may be allowed to provide insulating joints in optical fibre cables with metallic components, provided that the insulation is properly dimensioned» — giunto isolante al posto della continuità, solo se dimensionato, non per omissione.

Dove sta scritta la risposta — e dove non sta in un solo posto

Nessuno di questi dati vive da solo:

La scheda tecnica del cavo: elementi metallici sì o no, classe di prova, corrente di tenuta.
La densità di fulminazione della zona (Ng, o i giorni di temporale Td): un database meteorologico esterno, non un fascicolo di cantiere.
La resistività del terreno lungo la tratta: l’indagine geotecnica di progetto — la stessa che serve per il potenziale di terra vicino a linee elettriche.
La profondità del filo di guardia, dove previsto: se sta scritta da qualche parte, sta nell’as-built di posa, non nel progetto esecutivo che precede lo scavo.
La continuità elettrica attraverso ogni giunto: verbali di giunzione e schede delle muffole, verificata giunto per giunto, non dichiarata una volta per tutta la tratta.
La resistenza di terra alla barra equipotenziale: il certificato di collaudo del punto di ingresso in centrale o in armadio — un valore con data e strumento, non messo a terra scritto e basta sul capitolato.

Sei posti. Il giorno in cui un tratto armato viene colpito, era protetto? si risponde solo mettendoli insieme.

Quello che non sappiamo

La conformità alla K.47 è volontaria: lo dice il testo stesso, «Compliance with this Recommendation is voluntary». L’Appendice I, che dà la formula della perdita attesa L = np·t / (nt·8760) e i valori tipici usati sopra, dichiara: «This appendix does not form an integral part of this Recommendation» — stessa dicitura per l’Appendice II, sul filo di guardia. Diverso lo status degli Annessi A e B, sulla corrente di cedimento della guaina e sulla prova in cassa di sabbia: «This annex forms an integral part of this Recommendation». Non abbiamo letto per esteso la ITU-T K.72, richiamata per il rischio tollerabile, né la K.46, per la resistenza di terra: non sappiamo se contengano soglie ulteriori, e non lo affermiamo né lo escludiamo. La IEC 62305-2, citata per il rischio generale, è un testo a pagamento che non abbiamo letto. Non affermiamo né escludiamo un obbligo italiano specifico sulla protezione da fulmini per reti in fibra: non verificato su fonte primaria nazionale.

I due assi, applicati a un fulmine

Primo asse: classe del cavo con la sua corrente di tenuta, Ng o Td della zona, profondità del filo di guardia dove previsto, continuità verificata a ogni giunto, resistenza di terra alla barra equipotenziale — righe scritte nel capitolato che verifichiamo e punti di collaudo con verbale e valore misurato, non cavo protetto contro i fulmini come dichiarazione.

Secondo asse: quel numero, ripetuto negli anni agli stessi punti di messa a terra, non resta un certificato isolato in un cassetto. Con CSIDIA, l’altra società del gruppo, le misure di terra, i verbali di giunzione e l’as-built del filo di guardia confluiscono in una mappa unica della rete, perché la diagnosi utile è il confronto fra misure successive riferite alla stessa barra, allo stesso giunto, alla stessa tratta: un valore che sale da un collaudo al successivo dice più di un singolo dato entro soglia. Su quella mappa un’AI segnala la deriva e la squadra chiude l’intervento — on-premise, senza integrazione profonda nella rete del cliente, oppure cloud dedicato con data center in Italia, sempre con gestione condivisa. Vale per operatori e reti industriali quanto per un data center con una sola adduzione aerea in ingresso.

Dal sopralluogo, senza costi, portiamo l’elenco pertinente alla vostra tratta: classe del cavo dichiarata o no, Ng della zona reperito o no, filo di guardia in as-built o assente, certificato di terra con data o mai eseguito — comprese le caselle vuote. Parlatene con un tecnico: il pozzetto con l’armatura annerita capita, e la domanda su cosa fosse scritto prima non dovrebbe restare senza risposta.