Nei moderni sistemi elettrici, le sovratensioni (transitori di tensione) sono killer invisibili delle apparecchiature elettroniche. Questo articolo fornirà una spiegazione dettagliata dei metodi di connessione per i limitatori di sovratensione monofase e offrirà una guida alla selezione completa come riferimento.
Un dispositivo di protezione da sovratensione monofase è un dispositivo elettronico installato in un sistema di distribuzione dell'alimentazione CA monofase (tipicamente filo sotto tensione L, filo neutro N e filo di terra PE). Il suo principio fondamentale è che quando la tensione di linea è normale, è in uno stato ad alta impedenza; una volta rilevata una sovratensione pericolosa, passa immediatamente a bassa impedenza in pochi nanosecondi, scaricando la sovracorrente a terra, limitando così la tensione ai capi del dispositivo a un valore sicuro. Si comporta come un leale“guardiano della tensione”, che assorbe e trasferisce energia pericolosa.
Questo lavoro deve essere eseguito da un elettricista certificato! I lavori che coinvolgono la scatola di distribuzione principale comportano un rischio mortale di scossa elettrica.
Scollegare sempre completamente l'alimentazione prima di iniziare il lavoro! Spegnere l'interruttore principale e verificare che non vi sia alimentazione utilizzando un tester di tensione.
Seguire il manuale del prodotto e le normative elettriche locali.
Preparare i seguenti strumenti: cacciavite, pinze da elettricista, cablaggio, ecc.
In base alle dimensioni dell'SPD, pianificare la posizione di installazione sulla guida DIN della scatola di distribuzione, tipicamente dopo l'interruttore principale.
Attenersi rigorosamente alle procedure di spegnimento e test della tensione.
Installare la scheda SPD monofase sulla guida DIN nella scatola di distribuzione.
Garantire un'installazione sicura del dispositivo di protezione da sovratensione monofase e lasciare spazio sufficiente attorno ad esso per la ventilazione.
Collegamenti di ingresso: collegare il cavo sotto tensione (L) e il cavo neutro (N) dalla parte inferiore dell'interruttore principale (o interruttore automatico) ai terminali di ingresso “L” e “N” contrassegnati rispettivamente sull'SPD.
Connessioni di uscita: collegare i terminali di uscita “L” e “N” dell'SPD ai successivi interruttori del circuito derivato.
Collegamenti di terra: collegare il terminale “PE” o di terra dell'SPD direttamente alla barra collettrice di terra principale della scatola di distribuzione utilizzando il filo spesso più corto possibile. Questo è fondamentale per scaricare la corrente di picco; una messa a terra inadeguata disabiliterà completamente l'SPD.
Utilizzare un cacciavite dinamometrico per garantire che tutti i collegamenti siano sicuri ed evitare collegamenti allentati.
Controllare attentamente che tutto il cablaggio sia corretto e sicuro, senza fili di rame esposti.
Chiudere l'interruttore principale e osservare la finestra dell'indicatore di stato dell'SPD (normalmente verde per il funzionamento normale, rossa per il guasto). Ripristinare l'energia.
Protezione frontale: un interruttore o un fusibile dedicato (solitamente specificato dal produttore) deve essere collegato in serie con l'SPD per la protezione da cortocircuito in caso di guasto dell'SPD.
Ridurre al minimo la lunghezza dei cavi: i cavi che si collegano all'SPD, in particolare il cavo di terra, devono essere quanto più corti, diritti e spessi possibile per ridurre l'impedenza nel percorso di scarica e garantire una protezione efficace.
Coordinamento a livelli: per i sistemi critici, gli SPD con parametri coordinati dovrebbero essere installati nella scatola di distribuzione principale (primo livello), nelle scatole di distribuzione al piano (secondo livello) e nei front-end delle apparecchiature (terzo livello) per ottenere una scarica di energia graduale.
Si riferisce alla tensione CA massima che l'SPD può sopportare per un periodo prolungato senza avviarsi. Deve essere maggiore della tensione più alta possibile della rete elettrica locale (ad esempio, in un'area a 220 V, considerando le fluttuazioni di tensione, di solito viene selezionato Uc ≥ 275 V o 320 V).
Dopo l'intervento dell'SPD, la tensione di picco rimanente su entrambe le estremità è la tensione finale sperimentata dall'apparecchiatura. Il valore UP deve essere inferiore alla tensione nominale di tenuta dell'apparecchiatura protetta. Per gli elettrodomestici è generalmente richiesto Up < 1,5 kV.
In: La capacità dell'SPD di resistere a più di 10 forme d'onda standard della corrente di fulmine ne rappresenta la durata.
Imax: la corrente di picco massima sopportata dall'SPD in un singolo colpo rappresenta la sua capacità di scarica.
Per la linea di ingresso principale di un'abitazione si consiglia In ≥ 20kA (8/20μs) e Imax ≥ 40kA. Specifiche più elevate dovrebbero essere selezionate per fulmini ad alto rischio o luoghi critici.
Quanto più breve è il tempo che intercorre tra il rilevamento delle sovratensioni e l'avvio dell'azione da parte di un dispositivo di protezione da sovratensioni (SPD), tanto meglio è. Un SPD di alta qualità ha un tempo di risposta inferiore a 25 nanosecondi.
Classe 1 (Classe B): installato nella scatola di distribuzione principale per gestire l'enorme energia dei fulmini diretti o indotti; Imax è tipicamente 40kA-100kA o superiore.
Classe 2 (Classe C): Installato nella scatola di distribuzione per limitare ulteriormente la tensione; In genere è 20 kA-40 kA.
Classe 3 (Classe D): installato all'estremità a monte delle apparecchiature (come le prese) per fornire una protezione eccellente; In genere è 5kA-10kA.
Utenti domestici
L'installazione di un SPD monofase (tipo composito Classe C o B+C) con Uc=320V, In=20-40kA, Up<1,5kV nel quadro elettrico principale è la configurazione base. È possibile aggiungere un SPD a presa per apparecchi di valore (come televisori e computer).
Piccole imprese/negozi
Oltre all'SPD della linea di ingresso principale, è necessario installare un SPD di secondo livello o del tipo a presa prima delle apparecchiature di precisione (come registratori di cassa e host di monitoraggio).
Centri dati/industriali
La protezione graduale deve essere implementata. A partire dal lato a bassa tensione del trasformatore, ogni livello dell'armadio di distribuzione dovrebbe essere dotato di un SPD con parametri adeguati, fino alla PDU del rack del server. Anche le linee di comunicazione richiedono SPD di segnale dedicati.
Linee di comunicazione/segnale
È necessario installare dispositivi di protezione da sovratensione del segnale corrispondenti nei punti di ingresso delle linee telefoniche, dei cavi di rete, dei cavi coassiali televisivi, ecc.
Marchio e certificazione di qualità
Dai la priorità ai marchi elettrici più noti. Confermare che il prodotto disponga di certificazioni di organizzazioni autorevoli (come TUV, UL, CE e certificazioni obbligatorie nazionali).
Autoispezione delle condizioni di installazione
Prima dell'acquisto, verifica se la tua scatola di distribuzione dispone di spazio libero e guide DIN e se il sistema di messa a terra è in buone condizioni. Senza un'adeguata messa a terra, l'SPD è inutile.
Manutenzione e durata
Gli SPD sono materiali di consumo. I moduli sono tipicamente dotati di indicatori di stato (cambio colore della finestra o contatti di segnalazione remota). Quando l'indicatore mostra “fallito”, il modulo deve essere sostituito immediatamente. Anche se non è guasto, si consiglia di controllarlo e sostituirlo ogni 5-8 anni o dopo un forte fulmine.
Innanzitutto, controlla la messa a terra: assicurati che la resistenza di terra dell'edificio rientri nei limiti accettabili (≤4Ω).
Presta molta attenzione ai parametri: concentrati su Uc, In/Imax e Up e seleziona l'impostazione appropriata in base alle tue esigenze.
Scegli la posizione giusta: per uso residenziale, installalo presso la presa di alimentazione principale.
Installazione professionale: assumere sempre un elettricista professionista per l'installazione standardizzata.
Ispezione regolare: monitorare gli indicatori di stato e sostituire tempestivamente eventuali componenti difettosi.
Parametri di prestazione del prezzo del dispositivo di protezione da sovratensione monofase: un valore Imax/In più alto e un valore Up più basso determinano un prezzo più alto.
Modalità di protezione: le modalità di protezione completa (L-N, N-PE, L-PE) sono più costose delle modalità singole.
Funzioni aggiuntive: caratteristiche quali allarmi di segnalazione remota, intervento termico e indicazione della durata di vita aumentano i costi.
Marchi e certificazioni: i principali marchi internazionali impongono prezzi più elevati rispetto ai marchi nazionali, ma la loro qualità è generalmente più stabile.
Metodi di installazione: le installazioni modulari e sostituibili sono più costose delle installazioni fisse e integrate.
I limitatori di sovratensione monofase possono prevenire i danni da fulmini?
Può prevenire notevolmente i danni causati da fulmini indotti e sovratensioni condotte dalla rete elettrica. Tuttavia, in caso di fulminazione diretta è necessario un sistema di protezione contro i fulmini completo (parafulmine, calata, griglia di terra, ecc.) e l'SPD è un componente chiave di questo sistema.
Qual è il prezzo di un limitatore di sovratensione monofase?
La fascia di prezzo è ampia. I modelli base per uso domestico vanno da uno a duecento RMB; i prodotti ad alte prestazioni o di marca sono centinaia; i prodotti di livello industriale possono raggiungere migliaia di RMB. Non scegliere un prodotto esclusivamente in base al suo prezzo basso.
Verrà visualizzato un avviso in caso di guasto o danneggiamento del protettore?
La maggior parte degli SPD di alta qualità sono dotati di un indicatore meccanico a finestra colorata (il verde diventa rosso) o forniscono contatti di segnalazione remota per il collegamento di dispositivi di allarme, indicando chiaramente uno stato di guasto.
Quali dispositivi sono adatti per la protezione dei limitatori di sovratensione?
Quasi tutti i dispositivi elettronici alimentati da corrente alternata, inclusi ma non limitati a: computer, televisori, frigoriferi, condizionatori d'aria, lavatrici, sistemi domestici intelligenti, PLC industriali, apparecchiature di comunicazione, strumenti medici, ecc.
Dispositivo di protezione contro le sovratensioni SPD monofase o trifase
La differenza principale sta nel sistema di applicazione. Gli SPD monofase vengono utilizzati negli impianti monofase con L+N+PE (come abitazioni e piccoli negozi); Gli SPD trifase vengono utilizzati nei sistemi trifase con L1+L2+L3+N+PE (come fabbriche e grandi edifici). I loro principi di funzionamento e i principi di selezione dei parametri fondamentali sono simili.
Investire in un dispositivo di protezione da sovratensione monofase adeguato e installarlo correttamente è la mossa più conveniente e saggia per proteggere le vostre apparecchiature elettriche.
Agisci ora! Prenditi qualche minuto per controllare la cassetta di distribuzione di casa o dell'ufficio. Se non hai già installato un SPD, consulta immediatamente un elettricista professionista per selezionare un prodotto adatto in base a questa guida.
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