Panoramica del dispositivo di protezione contro le sovratensioni

Rischi di sovratensioni elettriche

Le scariche dei fulmini potrebbero contenere correnti di 200.000 A che, se colpite su o in prossimità delle linee di trasmissione di energia, genererebbero un transitorio di tensione significativo. Questo transitorio di tensione potrebbe causare danni significativi alle apparecchiature elettroniche domestiche e commerciali.

Questi transitori possono causare danni che vanno dall'invecchiamento precoce delle apparecchiature, guasti logici e tempi di inattività, fino alla completa distruzione delle apparecchiature all'interno dell'intero impianto elettrico. Prodotti come schermi LCD, server dati e apparecchiature industriali come i PLC sono fondamentali per l'attività aziendale. Proteggere queste apparecchiature potrebbe ora essere una necessità.

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) contribuiscono alla protezione di preziose apparecchiature elettriche ed elettroniche dai transitori, originati dai fulmini e anche da fonti di commutazione.

La gamma di soluzioni BRITEC SPD può offrire protezione per prevenire danni a queste apparecchiature sensibili deviando le dannose sovratensioni transitorie. Nella maggior parte dei casi ciò eliminerà i guasti alle apparecchiature e ridurrà i tempi di fermo.

Terminologia e criteri di selezione

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni sono classificati in base alla loro norma in diversi tipi:

• Tipo 1 – SPD in grado di scaricare la corrente parziale di fulmine con forma d'onda tipica 10/350 μs. Solitamente utilizza la tecnologia spinterometro.

• Tipo 2 – SPD che può impedire la diffusione della sovratensione negli impianti elettrici e proteggere le apparecchiature ad esso collegate. Solitamente impiega la tecnologia del varistore a ossido di metallo (MOV) ed è caratterizzato da un'onda di corrente di 8/20 μs.

• Tipo 3 – Questi SPD hanno una bassa capacità di scarica. Devono quindi essere installati solo come integrazione agli SPD di Tipo 2 e in prossimità di carichi sensibili. Gli SPD di tipo 3 sono caratterizzati da una combinazione di onde di tensione (1,2/50 μs) e onde di corrente (8/20 μs).

Iimp – Corrente impulsiva con forma d'onda da 10/350 μs associata all'SPD di tipo 1.

In – Corrente di picco con forma d'onda da 8/20 μs associata all'SPD di tipo 2.

Up – La tensione residua misurata attraverso il terminale dell'SPD quando viene applicato In.

Uc – La tensione massima che può essere applicata continuamente all'SPD senza che esso conduca.

Selezione dei dispositivi adatti

Gli SPD di tipo 1 vengono spesso definiti SPD di collegamento equipotenziale e sono montati all'origine. Un sistema di protezione contro i fulmini che impiega solo questi dispositivi non offre una protezione efficace contro i guasti dei sistemi elettrici ed elettronici sensibili. Per raggiungere questo obiettivo dovranno essere impiegati ulteriori dispositivi coordinati.

Un SPD di Tipo 1 viene utilizzato all'origine dell'installazione, un SPD di Tipo 2 viene utilizzato nei quadri di distribuzione e un SPD di Tipo 3 viene utilizzato vicino alle apparecchiature terminali.

La protezione contro le sovratensioni deve essere selezionata in modo tale che il loro livello di protezione di tensione (Up) sia inferiore alla capacità di resistenza agli impulsi dell'apparecchiatura da proteggere. Questo per un'installazione a 230/400V suggerisce che il valore non dovrebbe superare i 2,5kV.

Connessione

Per ottenere la massima protezione dall'SPD, i conduttori di collegamento devono essere mantenuti il ​​più corti possibile. Questo per ridurre al minimo eventuali cadute di tensione aggiuntive sui cavi di collegamento.

I conduttori di collegamento dell'SPD devono avere un'area della sezione trasversale non inferiore a 4 mm2 di rame e la lunghezza totale del cavo di collegamento (a+b) non deve preferibilmente superare 0,5 m ma non deve in nessun caso superare 1 m.

Se la distanza tra l'SPD e l'apparecchiatura sensibile da proteggere è superiore a 10 m, le oscillazioni potrebbero portare alla comparsa di valori di tensione più elevati sull'apparecchiatura. Dovrebbero essere presi in considerazione ulteriori dispositivi di protezione contro le sovratensioni coordinati più vicini all'apparecchiatura.

La protezione contro i cortocircuiti SPD è spesso fornita da un dispositivo di protezione da sovracorrente come un fusibile o un interruttore automatico. Questo dispositivo deve ovviamente consentire il flusso di sovracorrente attraverso il dispositivo senza funzionare.

Ispezione e test

Durante la verifica iniziale o come parte di un'ispezione e di un test periodici, l'SPD deve essere ispezionato per assicurarsi che sia operativo.

Di solito sull'SPD è presente una sorta di indicazione visiva che il dispositivo è ancora operativo. Ciò può essere indicato da una finestra indicatore visivo VERDE. Se questa finestra indica ROSSO, significa che il dispositivo ha raggiunto la ‘fine vita’ e deve essere sostituito. Su alcuni prodotti ciò comporterà la sostituzione del dispositivo, ma su molti prodotti della gamma ciò può essere effettuato semplicemente sostituendo la cartuccia estraibile.

Guida rapida alla selezione SPD

Quella che segue è una guida di selezione rapida che può aiutare a scegliere se sono necessari gli SPD e il tipo corretto di dispositivo

• L'installazione contiene un sistema di protezione contro i fulmini?

• L'installazione è adiacente a strutture alte, alberi ad alto fusto o vicino alla cima di una collina in un'area soggetta a fulmini?

• L'installazione contiene apparecchiature per le quali è richiesta una maggiore affidabilità dalle sovratensioni.

Se la risposta alle prime due domande è SI, si consiglia di installare un dispositivo di Tipo 1+2. Ciò fornirà protezione contro le sovratensioni causate da fulmini diretti e fornirà protezione contro sovratensioni transitorie causate da fulmini indiretti o da eventi di commutazione.

Se la risposta è SI alla terza domanda allora è consigliabile installare dispositivi di Tipo 2 per fornire protezione contro le sovratensioni transitorie causate da fulmini indiretti o da eventi di commutazione.

Vantaggi dell’utilizzo degli SPD BRITEC

Configurazione del prodotto:

• Disconnessione termica e dinamica

• Aumenta la durata delle apparecchiature (fornendo energia pulita)

• Dispositivi montati su DIN

• Linguette rimovibili sulle cartucce sostituibili per dare all'appaltatore la possibilità di consentire al consumatore di sostituire la cartuccia

• IP20

• Non disconnette l'installazione dall'alimentazione in caso di sovratensione transitoria

• Conforme a EN61643-11, EN61643-31, EN61643-21