Installazione e messa in servizio del dispositivo di protezione da sovratensione CA

La funzione primaria di un Dispositivo di protezione da sovratensione CA (SPD) serve a limitare le sovratensioni transitorie e le sovracorrenti di scarica, proteggendo così le apparecchiature elettriche ed elettroniche collegate dai danni causati da sovratensioni transitorie come fulmini, impulsi elettromagnetici e sovratensioni operative.

Questo articolo introduce sistematicamente i preparativi pre-installazione, le fasi di installazione, i controlli operativi giornalieri, i test di manutenzione professionale e le risposte alle domande frequenti per i dispositivi di protezione da sovratensione CA (SPD), fornendo una guida completa per l'uso sicuro e corretto di questi dispositivi.

La sicurezza è fondamentale. Prima di iniziare qualsiasi lavoro di installazione è necessario eseguire i seguenti passaggi:

Disattivazione completa dell'alimentazione: individuare l'interruttore che fornisce alimentazione alla linea e scollegarlo completamente in posizione “OFF”. Utilizzare un tester di tensione o un multimetro standard di sicurezza per verificare nuovamente nel punto di installazione che non ci sia effettivamente alimentazione sulla linea.

Lockout and Tagging (LOTO): in ambienti industriali o commerciali, la procedura di “lockout and tagging” deve essere rigorosamente seguita. Bloccare l'interruttore automatico in posizione OFF ed esporre un segnale di avvertimento “Non chiudere, persone al lavoro” per evitare operazioni accidentali.

Dispositivi di protezione individuale (DPI): indossare dispositivi di protezione individuale adeguati, inclusi guanti isolanti, occhiali di sicurezza e braccialetti antistatici, per prevenire potenziali rischi di scosse elettriche e archi elettrici.

Avere tutti gli strumenti e i materiali necessari a portata di mano può migliorare l’efficienza e la sicurezza dell’installazione:

Strumenti: cacciaviti (a testa piatta e Phillips), spelafili, pinze a crimpare, pinze per montaggio su guida DIN (opzionale), multimetro, cacciavite dinamometrico (consigliato).

Materiali: dispositivo di protezione da sovratensione CA, filo di rame adatto (generalmente si consiglia filo di rame morbido multifilare), capicorda (terminali), guida DIN (standard 35 mm), interruttore automatico e fusibile corrispondenti (secondo i requisiti SPD).

Verifica del prodotto: verificare che il modello dell'SPD, la tensione operativa continua massima (Uc), il livello di protezione della tensione (Up), la corrente di scarica nominale (In) e la corrente di scarica massima (Imax) soddisfino i requisiti di progettazione e l'ambiente di installazione.

Ispezione visiva: ispezionare l'alloggiamento dell'SPD per individuare eventuali crepe, danni o segni di bruciatura. Confermare che la finestra dell'indicatore di stato (solitamente verde) funzioni correttamente.

Verifica ambientale: assicurarsi che il luogo di installazione disponga di spazio sufficiente, di una buona ventilazione e che sia privo di gas corrosivi, polvere eccessiva o forti vibrazioni.

3.1 Collegamento alla guida Din

La maggior parte degli SPD modulari sono progettati per l'uso con guide DIN standard da 35 mm.

Allineare le clip sulla parte posteriore superiore dell'SPD con il bordo superiore della guida.

Premere verso il basso l'SPD fino a quando i fermagli a molla sottostanti si incastrano nella guida. Un clic indica un'installazione sicura.

Assicurarsi che l'SPD sia installato correttamente e in modo sicuro.

3.2 Preparazione e manipolazione dei cavi

Selezione dei conduttori: scegliere un'area della sezione trasversale del conduttore appropriata in base alle specifiche SPD e ai codici elettrici locali. Generalmente, il conduttore del circuito principale deve essere di almeno 6 mm² e il conduttore di terra di almeno 10 mm².

Spelatura: utilizzare spelafili per rimuovere una lunghezza adeguata di isolamento, evitando danni al conduttore. La lunghezza del filo di rame esposto dovrebbe essere abbastanza lunga da poter essere completamente inserita nel capocorda e crimpata saldamente.

Terminali a crimpare: per conduttori multifilari, si consiglia vivamente di utilizzare capicorda in rame che corrispondano alle specifiche del conduttore e crimparli in modo sicuro con crimpatrici. Ciò garantisce un buon contatto e previene il surriscaldamento dovuto all'allentamento.

3.3 Cablaggio e fissaggio

Questo è il passaggio più cruciale e deve essere eseguito rigorosamente secondo le istruzioni del prodotto.

Seguire le marcature: Collegare i fili secondo le marcature sull'SPD:

L/L1, N: collegare rispettivamente il filo di fase (sotto tensione) e il filo neutro.

Simbolo PE/terra: collegare il filo di terra.

“Connessione a ”V“: i fili che collegano l'SPD devono essere quanto più corti, diritti e spessi possibile, formando una cosiddetta connessione a ”V" per ridurre l'impatto dell'induttanza del cavo sull'effetto di protezione.

Utilizzare un cacciavite dinamometrico: utilizzare un cacciavite dinamometrico per serrare le viti dei terminali alla coppia specificata nelle istruzioni. Una coppia insufficiente comporterà un'eccessiva resistenza di contatto e surriscaldamento; una coppia eccessiva potrebbe danneggiare i terminali.

Sequenza suggerita: collegare prima il filo di terra, poi i fili del neutro e della fase. La sequenza di smontaggio è inversa.

Gli utenti o il personale in loco devono effettuare ispezioni visive regolari, con una frequenza consigliata di una volta al mese.

4.1 Ispezione visiva

Controllare l'alloggiamento dell'SPD per eventuali segni di danni fisici, deformazioni, crepe o surriscaldamento e fusione.

4.2 Ispezione degli odori e del suono

Verificare la presenza di odore di bruciato all'interno della scatola di distribuzione. Ascoltare l'SPD in un ambiente silenzioso per rilevare eventuali sibili o suoni di scarico anomali.

4.3 Ispezione ambientale

Assicurarsi che non vi sia disordine attorno all'area di installazione dell'SPD e che vi sia una buona ventilazione e dissipazione del calore.

Si consiglia di eseguire annualmente una manutenzione e un test completi da parte di un elettricista qualificato o di un tecnico professionista.

5.1 Test dei parametri elettrici

Utilizzare un tester SPD dedicato o un tester della resistenza di isolamento per misurare la resistenza di isolamento e la corrente di dispersione, assicurandosi che siano entro limiti di sicurezza. Verificare che il dispositivo di protezione termica integrato funzioni correttamente.

5.2 Ispezione della connessione

Con l'alimentazione completamente spenta, controllare la tenuta di tutti i collegamenti elettrici e eventuali segni di allentamento o corrosione. È possibile utilizzare una termocamera a infrarossi per misurare la temperatura e individuare eventuali punti caldi anomali.

5.3 Pulizia

Pulire l'alloggiamento dell'SPD e la finestra dell'indicatore di stato con un panno asciutto e morbido. Non utilizzare mai solventi chimici o un panno bagnato.

L'installazione è fortemente consigliata. Secondo le normative elettriche di molti paesi (come la GB 50057 e la IEC 62305 della Cina), gli edifici commerciali sono aree ad alto rischio di fulmini e sovratensioni operative. L'installazione di SPD (come protezione primaria) nella scatola di distribuzione principale è fondamentale per proteggere l'intero sistema elettrico dell'edificio e può dissipare la maggior parte dell'energia da sovratensione.

Sì, deve essere sostituito. Gli SPD sono materiali di consumo. La loro durata dipende dal numero e dall’intensità delle sovratensioni che subiscono. Anche se l'indicatore di stato mostra un funzionamento normale, si consiglia di sostituirlo ogni 5-10 anni o al termine della durata consigliata dal produttore. Quando l'indicatore di stato diventa rosso/nero, indica un guasto e deve essere sostituito immediatamente.

La messa a terra è fondamentale per il funzionamento di un dispositivo di protezione da sovratensione (SPD). Quando un SPD rileva una sovratensione, guida immediatamente la sovratensione verso terra, limitando così la tensione attraverso il dispositivo a un livello di sicurezza. Se la messa a terra è scarsa o la resistenza di terra è troppo elevata, la sovracorrente non può essere scaricata in modo efficace, l'SPD perderà la sua funzione protettiva e potrebbe persino diventare un pericolo per la sicurezza.

Seguire la procedura “lock-in and tag” è il gold standard. Dopo aver scollegato l'interruttore, è necessario utilizzare un tester di tensione calibrato e funzionante per verificare nei punti in cui verrà applicata l'alimentazione (L-N, L-PE, N-PE) per confermare che non ci sia alimentazione prima di procedere.

Niente panico: Un SPD guasto solitamente mantiene la continuità del circuito e il dispositivo può ancora funzionare, ma non avrà funzioni di protezione.

Non ignorarlo: Non continuare a utilizzare un SPD guasto. Alcune modalità di guasto possono portare al surriscaldamento o addirittura ad un incendio.

Pianificare immediatamente una sostituzione: Ordina un nuovo SPD in base al numero di modello e chiedi a un professionista di sostituirlo il prima possibile.

I componenti principali di un dispositivo di protezione da sovratensione (SPD) sono generalmente un varistore (MOV) o un tubo a scarica di gas (GDT). In condizioni di tensione normali, presentano un'elevata resistenza e non hanno quasi alcun effetto sul circuito.

Quando la sovratensione supera una determinata soglia, la loro resistenza diventa istantaneamente estremamente bassa, fornendo un percorso a terra a bassa impedenza per la corrente di sovratensione, limitando così la sovratensione a un livello sicuro.

Il metodo più efficace è adottare una strategia di protezione graduale (multilivello).

La durata della vita è divisa in due aspetti:

Durata meccanica: Fisicamente, può durare 10-15 anni o anche di più senza subire picchi.

Durata elettrica: Dipende dagli eventi di picco. Ogni aumento riduce leggermente le sue prestazioni. I produttori in genere forniscono dati sulla durata prevista in base alla corrente di scarica nominale (In). Gli indicatori di condizione sono il modo più diretto per determinare se ha raggiunto la fine della sua vita utile.

La corretta installazione, l'ispezione regolare e la manutenzione dei dispositivi di protezione da sovratensione CA sono fondamentali per garantire il loro funzionamento efficace durante i momenti critici.

Seguendo i passaggi e i consigli contenuti in questa guida è possibile ridurre significativamente il rischio di danni alle apparecchiature e perdita di dati dovuti a sbalzi di tensione, proteggere la sicurezza di persone e proprietà e garantire la continuità e la stabilità dell'alimentazione elettrica.