Differenze tra IEC 61643-01:2024 e IEC 61643-11:2025

Rispetto alla norma IEC 61643-01:2024, la versione IEC 61643-11:2025 incorpora le seguenti significative modifiche tecniche:

1. Chiarita l'applicabilità dei test, che possono essere applicati a SPD completi, modalità di protezione dell'alimentazione o “componenti SPD” completi.
2. Introdotte misure aggiuntive per il livello di protezione di tensione delle “modalità di protezione combinata” tra conduttore di fase e terra di protezione (PE) (vedere nuovo Allegato F).
3. Aggiunto un ulteriore test di funzionamento operativo per gli SPD di Tipo 1 e Tipo 2 per verificare l'aumento della corrente di follow-up con ampiezze di corrente impulsiva bassa (vedere Clausola 9.3.5.5).
4. Modificati e integrati i requisiti del test della corrente di cortocircuito per coprire meglio le più recenti tecnologie di disconnessione interna dell'SPD (vedere punto 9.3.6.3).
5. Migliorati i requisiti di prova della tensione di tenuta per il circuito principale dell'SPD e aggiunti nuovi requisiti di prova della tensione di tenuta per “circuiti elettricamente isolati” (vedere Clausole 9.3.7 e 9.3.8).
6. Aggiunti ulteriori requisiti di spazio libero per i “circuiti elettricamente isolati” (vedere clausola 9.4.4).
7. Fornite informazioni aggiuntive e requisiti dettagliati per gli SPD destinati alle installazioni DC.

Introduzione alla norma IEC 61643-11:2025

La norma IEC 61643-11:2025 si basa sulla norma IEC 61643-01:2024 e aggiunge elementi di test specifici applicabili ai sistemi CA. Questi test sono impostati per gli SPD che saranno collegati a circuiti di alimentazione CA alimentati da sorgenti aventi una caratteristica tensione-corrente lineare. È necessaria una considerazione speciale se l'SPD deve essere collegato ad altre forme di fonti di alimentazione o fonti con frequenze diverse.

Allegato G: Procedure di prova per SPD che combinano protezione da cortocircuito e funzionalità di protezione da sovratensione (non separabili)

L'SPD descritto nell'Allegato G è costituito da due parti collegate in serie: una è un'unità composita che integra sia la funzione di protezione da sovratensione che la funzione di protezione da cortocircuito (questa unità composita è integrale e non può essere fisicamente separata durante il test o la preparazione del campione), e l'altra è un componente di protezione da sovratensione (SPC), in genere comprende componenti di limitazione o commutazione della tensione. Gli SPD con funzioni di protezione combinata richiedono prove specifiche di cortocircuito e sovraccaricotest, entrambi i quali richiedono la preparazione di campioni di prova speciali.

1. Prova di cortocircuito

* È necessario preparare tre campioni di “Tipo A” e tre di “Tipo B”. Ogni campione viene testato individualmente. È possibile utilizzare l'alimentazione CA o CC, a seconda di quale facilita il flusso stabile della corrente di prova attraverso il campione. L'ampiezza della corrente è compresa tra 1A e 20A, come dichiarato dal produttore. La tensione della sorgente in condizioni di circuito aperto non deve essere inferiore a 1200 V e deve essere sufficientemente elevata da mantenere una corrente stabile attraverso il campione.

* Sui campioni di “Tipo A” viene eseguito un test di sovraccarico. La tensione di prova viene applicata al campione e la resistenza nel circuito di prova viene regolata per ottenere la corrente richiesta finché il campione non si guasta (in cortocircuito o in circuito aperto). La durata del test viene registrata. Questa procedura viene ripetuta per gli altri due campioni di “Tipo A” e la durata più lunga tra le tre viene utilizzata come punto di riferimento per determinare la durata del test per i campioni di “Tipo B”. I campioni di “Tipo B” lo sonoquindi testato seguendo la stessa procedura, ma la durata del test è impostata sulla durata più lunga tra i campioni di “Tipo A” più 0,5 secondi.

* Dopo il test, i campioni di Tipo B dovranno comunque fornire la funzione di protezione da cortocircuito, verificata come segue:

1. * UN. Quando Uc ≤ 440 V, la tensione impulsiva è 2,5 kV o 120% di Up (a seconda di quale sia il più alto).
2. * B. Quando 440 V < Uc ≤ 800 V, la tensione impulsiva è 4,0 kV o 120% di Up (a seconda di quale sia il più alto).
3. * C. Quando Uc > 800 V, la tensione impulsiva è 6,0 kV o 120% di Up (a seconda di quale sia il più alto).

* L'ampiezza della tensione impulsiva deve essere corretta per l'altitudine. Durante l'applicazione dell'onda a impulso da 1,2/50 μs non devono verificarsi scariche o guasti.

2. Prova di sovraccarico

* Per verificare le prestazioni complessive dell'SPD, considerando che le correnti impulsive condotte nel corso della sua vita utile potrebbero influire negativamente sulla sua capacità di protezione da cortocircuito, è necessario un test di precondizionamento aggiuntivo (test di funzionamento operativo) prima del test di cortocircuito per tutti i campioni preparati.

* Vengono preparati sei campioni di “Tipo A” e sei di “Tipo B”. Per i campioni di “Tipo A”, la parte che combina la protezione da sovratensione e cortocircuito è sostituita da un apposito blocco di rame, mentre le connessioni interne, le sezioni trasversali, i materiali circostanti (ad esempio resina) e l'imballaggio rimangono invariati. Per i campioni di “Tipo B”, il componente di protezione contro le sovratensioni (SPC) collegato in serie con la funzione di protezione combinata è sostituito da un opportuno blocco di rame, mantenendo gli altri aspetti fisici.

* I campioni preparati di “Tipo A” e “Tipo B” sono collegati in serie per il test di precondizionamento (test di funzionamento).

* Utilizzare i campioni precondizionati di Tipo B per la prova di cortocircuito: tre campioni vengono sottoposti alla prova della corrente di cortocircuito nominale dichiarata (Isccr); gli altri tre vengono sottoposti ad una prova a bassa corrente di cortocircuito, dove la corrente di prova viene calcolata come: I_min/IO_min + 0,05×(I_SCCR − Io_min )/IO_min +0,1×(I_SCCR − Io_min ). Ciascun campione viene testato con un valore corrente.

* Poiché i campioni di Tipo B hanno una protezione combinata, la corrente di cortocircuito potrebbe non necessariamente fluire attraverso di essi quando viene applicato l'Utest; pertanto, innescare la corrente di cortocircuito utilizzando una corrente impulsiva o un'onda combinata a seconda della classificazione: per i campioni di classe T1 e T2 viene applicata una corrente da 3 kA, 8/20 μs con ampiezza pari a Iimp o In (a seconda di quale sia inferiore); per i campioni di classe T3, viene applicata un'onda combinata da 6 kV o Uoc (a seconda di quale sia inferiore). Se la corrente di cortocircuito non può essereattivato con questi livelli, l'ampiezza può essere aumentata fino a Iimp, In o Uoc.

* Dopo la prova, oltre a soddisfare i criteri di cortocircuito, si applica il seguente requisito aggiuntivo: dopo l'intervento del sezionatore, applicare un impulso da 1,2/50ps e verificare:

1. La resistenza di isolamento misurata a Uc non supera 2 MΩ oppure la riduzione rispetto al valore pre-prova non supera 20%.
2. Se questo requisito di resistenza di isolamento non viene soddisfatto, eseguire il test della corrente di cortocircuito nominale dichiarata (I_SCCR) e soddisfare i pertinenti criteri post-cortocircuito.

3. Test di sovraccarico dedicato

* Questo test non richiede una preparazione speciale del campione ma deve essere eseguito su ciascuna modalità di protezione del campione. In base al valore Uc delle diverse modalità di protezione, a tale modalità viene applicata una tensione di precondizionamento così graduata:

*Quando Uc ≤ 180 V:

1. * UN. Per le modalità di commutazione di tensione e di protezione combinata, la tensione di precondizionamento è di 600 V, alla quale il componente di commutazione di tensione deve essere in grado di condurre.
2. * B. Per le altre modalità di protezione, la tensione di precondizionamento è 1200 V.

*Quando 180 V < Uc ≤ 440 V, la tensione di precondizionamento è 1200 V.

*Quando Uc > 440 V, la tensione di precondizionamento è 3 volte Uc.

* La tensione di precondizionamento viene applicata per 5 secondi, durante i quali la corrente di cortocircuito presunta attraverso il campione è compresa tra 1 A e 20 A, come dichiarato dal produttore. Dopo la tensione di precondizionamento, viene applicata la tensione Utest per 5 minuti oppure, se un sezionatore interno o esterno nel campione entra in funzione durante il precondizionamento, viene applicata la tensione Utest per almeno 0,5 secondi dopo l'intervento del sezionatore. Durante l'applicazione di Utest, la corrente di cortocircuito presuntaattraverso il campione è impostato su 100 A, 500 A, 1000 A o ISCCR, selezionato in base alle condizioni effettive (non tutti i valori vengono necessariamente testati per ogni campione).

* Se tutte le misurazioni del primo set di campioni (configurazione del test per 100 A) soddisfano i seguenti criteri, potrebbero non essere necessari ulteriori test a correnti più elevate:

1. La disconnessione avviene entro 5 secondi dall'applicazione della tensione di precondizionamento.
2. La corrente che scorre attraverso il campione durante l'applicazione Utest dopo il precondizionamento non supera 1 mA.
3. L'aumento della corrente che scorre attraverso il campione durante l'applicazione Utest dopo il precondizionamento non supera 20% del valore iniziale determinato in Utest prima del test.

* I criteri di superamento/fallimento dopo il test differiscono a seconda che il campione abbia subito o meno una disconnessione.

4. Procedura di test semplificata per le modalità di protezione con collegamento in serie

Questa procedura semplificata può essere applicata a campioni come 3P+NPE o 1P+NPE, che possono avere più modalità di protezione (ad esempio, L-N, N-PE, L-PE, L-L). Poiché la modalità di protezione L-PE è essenzialmente una combinazione in serie delle modalità di protezione L-N e N-PE, testare tutte e tre le modalità separatamente secondo i requisiti standard potrebbe portare a test ridondanti per la modalità L-PE. Pertanto, la norma specifica una procedura di prova semplificata per le modalità di protezione collegate in serie (ad esempio L-PE).

Una modalità di protezione collegata in serie (ad esempio L-PE) può essere testata utilizzando la procedura semplificata solo se soddisfa tutte le seguenti condizioni:

1. L'SPD è installato solo nei sistemi TN o TT.
2. Si dichiara che questo modo di protezione (ad esempio L-PE) è formato dal collegamento in serie di altri modi di protezione (ad esempio L-N e N-PE).
3. Il valore Uc della modalità di protezione collegata in serie (ad esempio L-PE) non supera il valore Uc più elevato delle singole modalità di protezione che la compongono (ad esempio L-N: Uc=275V, N-PE: Uc=255V, quindi L-PE: Uc ≤ 275V).
4. I valori dei parametri di impulso (Iimp, In o UOC) della modalità di protezione collegata in serie (ad esempio L-PE) non superano i valori corrispondenti delle singole modalità di protezione che la compongono.