Definizione, principio di funzionamento e modalità di utilizzo del limitatore di sovratensione 40KA
24/11/2025
Questo articolo è stato scritto dal produttore del dispositivo di protezione da sovratensione, cos'è il dispositivo di protezione da sovratensione 40KA, perché ne hai bisogno, come funziona, i suoi vantaggi e come utilizzarlo correttamente nel campo della sicurezza elettrica.
1. Cos'è il limitatore di sovratensione 40KA?
Un dispositivo di protezione da sovratensione da 40KA è un dispositivo di protezione da sovratensione che limita la tensione, in genere riferito a una capacità massima di sovratensione di corrente di scarica di 40 kiloampere per conduttore a terra (o da linea a linea). Questa designazione “40KA” (solitamente scritta come Imax) rappresenta il valore massimo della corrente di fulmine o della corrente di picco che il protettore può scaricare in sicurezza senza causare danni a se stesso.
2. Perché hai bisogno di un limitatore di sovratensione da 40KA?
Una sovratensione (o sovratensione elettrica) è un fenomeno di sovratensione o sovracorrente momentaneo in un circuito. Le sue fonti principali includono:
Fulmini diretti o sovratensioni indotte: quando un fulmine cade vicino a una linea di alimentazione, induce tensione e corrente estremamente elevate.
Operazioni sulla rete elettrica interna: anche operazioni come l'avvio e l'arresto di apparecchiature di grandi dimensioni o la commutazione di banchi di condensatori possono generare sovratensioni operative nella rete elettrica.
Sebbene queste sovratensioni abbiano una durata estremamente breve, la loro energia è enorme, sufficiente a rompere l'isolamento, bruciare circuiti, causare perdita di dati e persino innescare un incendio.
I limitatori di sovratensione 40KA sono progettati per far fronte a queste sovratensioni ad energia estremamente elevata e altamente distruttive e sono particolarmente adatti per aree con rischio di fulmini medio-alto e per importanti armadi di distribuzione dell'alimentazione in entrata.
3. Principio di funzionamento del protettore di sovratensione 40KA
Il principio di funzionamento del limitatore di sovratensione 40KA è il “blocco della tensione” e la “scarica di energia”.”
Stato di monitoraggio: quando la tensione di rete è normale, il dispositivo di protezione da sovratensione presenta uno stato ad alta impedenza, equivalente a un circuito aperto, e non influisce sul normale funzionamento del circuito.
Risposta alle sovratensioni: se si verifica un'improvvisa sovratensione transitoria a causa di un fulmine o di un funzionamento e la tensione supera la soglia di attivazione del dispositivo di protezione, le sue parti interne (come varistori o tubi a scarica di gas) si attivano quasi istantaneamente.
Bloccaggio e scarica: il protettore si trasforma rapidamente in uno stato a bassa impedenza. Ciò fornisce un percorso affinché la grande corrente di picco possa fluire rapidamente verso terra. Allo stesso tempo, mantiene la tensione tra le linee a un livello di sicurezza, impedendo che tensioni pericolose raggiungano le apparecchiature a valle.
Recupero: una volta passata la sovratensione, la protezione ritorna automaticamente allo stato di alta impedenza e il circuito riprende il normale funzionamento.
L'intero processo viene completato in breve tempo, risolvendo il pericolo prima che raggiunga l'apparecchiatura.
4. Perché scegliere il dispositivo di protezione da sovratensione 40KA?
Scegliere un SPD 40KA significa aver optato per un livello di protezione più elevato, con i seguenti vantaggi specifici:
4.1 Potente capacità di scarico
La capacità di scarica di 40KA è sufficiente per far fronte alle sovratensioni più gravi causate da fulmini diretti o indiretti, fornendo una solida prima linea di difesa per l'intero sistema elettrico.
4.2 Maggiore durata e maggiore durata
Una maggiore capacità di scarica significa che quando un dispositivo di protezione è sottoposto a sovratensioni della stessa intensità, i suoi componenti interni subiscono meno stress, con conseguente invecchiamento più lento e una maggiore durata.
4.3 Ampia applicabilità
L'SPD 40KA è adatto a varie occasioni come edifici residenziali, edifici commerciali, fabbriche e stazioni base di comunicazione ed è particolarmente adatto come protezione di primo livello per le scatole di distribuzione principali.
4.4 Fornisce un ampio margine di protezione
Anche di fronte a picchi estremi imprevisti, il protettore 40KA può fornire un certo buffer, riducendo il rischio di guasto completo dovuto alla rottura del protettore.
4.5 Riduce la frequenza di sostituzione e i costi di manutenzione
Poiché è più durevole, non necessita di essere sostituito con la stessa frequenza dei protettori di livello inferiore nelle stesse condizioni di temporale, riducendo così i costi di manutenzione a lungo termine.
4.6 Eccellente controllo della tensione residua
Un SPD da 40KA di alta qualità può scaricare una corrente elevata mantenendo la tensione residua a un livello basso, il che significa che la tensione fornita al dispositivo è inferiore e l'effetto di protezione è migliore.
4.7 Soddisfa elevati standard di progettazione
Molti importanti progetti industriali e infrastrutturali richiedono l'uso di SPD di alta qualità nelle loro specifiche di progettazione e 40KA è una delle scelte più comuni.
4.8 Migliora l'affidabilità dell'intero sistema di protezione
In un sistema di protezione multilivello, un potente SPD di primo livello (40KA) può condividere efficacemente la maggior parte dell'energia di sovratensione, ridurre la pressione sui livelli di protezione successivi e quindi migliorare l'affidabilità dell'intero sistema di protezione dai fulmini.
5. Come utilizzare correttamente un SPD da 40KA?
L'installazione e l'uso corretti sono cruciali; in caso contrario si perderà l'effetto protettivo previsto.
Selezione e classificazione corrette: un SPD da 40 kA è generalmente installato come unità di protezione primaria di Classe B nell'armadio di distribuzione principale dell'edificio. Deve essere utilizzato insieme alle unità di Classe C (tipicamente circa 20 kA) e Classe D (protezione fine) per formare un sistema di protezione a più livelli.
Scegliere una posizione di installazione adatta: deve essere installata a valle dell'interruttore principale, all'ingresso della linea di ingresso.
Garantire una buona connessione: i cavi di collegamento devono essere corti, diritti e spessi per ridurre la tensione indotta sui cavi. In genere la lunghezza dei cavi di collegamento non deve essere superiore a 0,5 metri.
Messa a terra affidabile: il filo di terra dell'SPD deve essere collegato a una barra collettrice di terra a bassa impedenza e la resistenza di terra deve soddisfare le specifiche (tipicamente ≤4Ω o inferiore). La messa a terra è il percorso finale per la scarica dell'energia di picco; una messa a terra inadeguata equivale a un guasto della protezione.
Protezione di backup: un interruttore automatico di backup adeguato (come un fusibile o un interruttore automatico in aria) deve essere collegato in serie prima dell'SPD per evitare cortocircuiti in caso di guasto dell'SPD e per facilitare la manutenzione e la sostituzione dell'SPD.
Ispezione e sostituzione regolari: la maggior parte degli SPD dispone di una finestra di indicazione dello stato. Il loro stato dovrebbe essere controllato regolarmente. Se la finestra dell'indicatore mostra un guasto (solitamente verde per normale, rosso/nero per guasto) o se l'SPD ha subito un grave fulmine noto, si consiglia di controllarlo anche se l'indicatore appare normale e, se necessario, sostituirlo immediatamente.
6. Domande frequenti
Il limitatore di sovratensione 40KA può ridurre il consumo energetico?
No. I limitatori di sovratensione hanno un'impedenza estremamente elevata in condizioni normali e la corrente che li attraversa è nell'ordine dei microampere, quindi il loro consumo energetico è trascurabile. Il loro scopo progettuale è proteggere le apparecchiature da sovratensioni istantanee ad alta tensione, non risparmiare energia.
Tipi di dispositivi di protezione dalle sovratensioni e loro impatto sul consumo energetico
I tipi principali sono quelli a commutazione di tensione (come i tubi a scarica di gas) e a limitazione di tensione (come i varistori). Entrambi hanno un consumo energetico estremamente basso in modalità standby normale e non influiscono sul consumo energetico del circuito. La selezione del tipo si basa sul livello di protezione e sulla posizione (ad esempio, tipo con interruttore per le scatole di distribuzione principale, tipo con limitazione di tensione per le scatole di distribuzione secondaria).
Cosa rappresenta “40KA” nelle specifiche del limitatore di sovratensione?
Solitamente rappresenta la corrente di scarica massima Imax del dispositivo di protezione, ovvero la corrente di picco massima che il dispositivo di protezione può sopportare senza danni in un test standard della forma d'onda della corrente di fulmine da 8/20 μs. Questo è un parametro chiave per misurare la sua capacità di scarica e la sua durata.
Come viene determinato il punteggio KA?
Il rating KA è determinato mediante calcolo o consultando tabelle in base a fattori quali il livello di rischio temporale del luogo di installazione, la tipologia del sistema elettrico (TT/TN/IT), la categoria dell'edificio e il livello di protezione. Ad esempio, sono richiesti valori KA più elevati in aree con frequenti attività di fulmini o sulla linea principale di ingresso di grattacieli.
Un limitatore di sovratensione da 40Ka può prevenire le scariche elettrostatiche?
Non è possibile prevenirlo direttamente. Le scariche elettrostatiche (ESD) comportano una tensione estremamente elevata ma una corrente estremamente bassa; il suo spettro energetico e la sua durata sono completamente diversi dalle sovratensioni della corrente di fulmine. La protezione dall'elettricità statica richiede dispositivi di protezione ESD specializzati, il cui design e principio di funzionamento differiscono dai limitatori di sovratensione utilizzati sulle linee elettriche.
7. Conclusione: perché il limitatore di sovratensione 40KA è un investimento saggio
Il dispositivo di protezione dalle sovratensioni 40KA fornisce una solida difesa per la tua proprietà, i tuoi dati e le tue vite grazie alle sue potenti capacità di drenaggio, durata eccezionale e affidabilità.