La differenza tra protezione contro i fulmini e protezione contro le sovratensioni

La protezione contro i fulmini e le sovratensioni sono due elementi di un efficace sistema di protezione elettrica.

È noto che i fulmini sono la fonte più significativa di sovratensioni: è stato registrato che i fulmini hanno da un milione a un miliardo di volt e tra 10.000 e 200.000 ampere. Tuttavia, i fulmini costituiscono solo una parte di tutti gli eventi transitori che si verificano in una struttura.

Poiché i transitori possono provenire sia da fonti esterne (come i fulmini) che da fonti interne, le strutture dovrebbero avere sia un sistema di protezione contro i fulmini che una protezione contro le sovratensioni installati.

Sistema di protezione contro i fulmini

Un sistema di protezione contro i fulmini protegge una struttura da un fulmine diretto.

Per fare ciò, un air terminal (o un sistema di air terminal) viene posizionato nella posizione più probabile per catturare l’impatto diretto, in base al design architettonico della struttura e all’attrezzatura del tetto. Il resto del sistema è progettato per trasmettere in sicurezza l'energia elettrica dal fulmine a terra nel modo più efficiente e sicuro possibile.

Per intercettare il colpo e condurre l'energia ad alta corrente di un fulmine nella terra, i componenti del sistema includono:

Terminal aereo, utilizzato per intercettare i fulmini.

Calate, che forniscono il percorso più diretto possibile per spostare l'energia elettrica verso terra.

Sistema di messa a terra, che fornisce un percorso affinché la corrente possa dissiparsi nel terreno e fuori pericolo.

Collegamento in rete, inteso a ridurre la possibilità di differenze di tensione che rappresentano un rischio per la sicurezza.

Gli standard di protezione contro i fulmini garantiscono come posizionare correttamente i terminali d'aria, far passare il cavo, la messa a terra e il collegamento al fine di garantire la massima sicurezza nel trasferimento e nella dissipazione di energia.

Dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD)

Un dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) è progettato per proteggere i sistemi e le apparecchiature elettriche da sovratensioni ed eventi transitori limitando le tensioni transitorie e deviando le correnti di sovratensione.

Cosa causa transitori e picchi?

Il fulmine è la forma più spettacolare di sovratensione generata esternamente, tuttavia, si stima che il 65% di tutti i transitori sia generato internamente all'interno della struttura mediante la commutazione di carichi elettrici come:

Lampi

Sistemi di riscaldamento

Motori

Altri carichi induttivi

Come funziona un SPD?

Esiste almeno una componente non lineare dell'SPD che, in condizioni diverse, transita tra uno stato di alta e bassa impedenza. A tensioni operative normali, gli SPD si trovano in uno stato di alta impedenza e non influiscono sul sistema. Quando si verifica una tensione transitoria sul circuito, l'SPD si sposta in uno stato di conduzione (o bassa impedenza) e devia l'energia transitoria e la corrente alla sorgente o alla terra. Ciò limita o blocca l'ampiezza della tensione a un livello più sicuro. Dopo iltransitorio viene deviato, l'SPD si ripristina automaticamente al suo stato di alta impedenza.

Cosa distingue i due sistemi?

A livello base, il sistema di protezione contro i fulmini protegge l'impianto e la struttura dai colpi diretti, mentre gli SPD proteggono le apparecchiature e i sistemi elettrici da sovratensioni o transitori.

Anche il modo in cui operano i due e i componenti coinvolti variano. I componenti del sistema di protezione contro i fulmini sono sempre a posto e pronti a funzionare, mentre gli SPD monitorano le tensioni interne del sistema e entrano in azione se si verifica una tensione transitoria sul circuito.