Nel mondo interconnesso di oggi, dove anche pochi secondi di inattività possono interrompere le operazioni critiche, una protezione affidabile dell’alimentazione è diventata essenziale. Due soluzioni comuni dominano questo campo: il gruppo di continuità (UPS) e l'UPS con protezione da sovratensione. Anche se molti danno per scontato che un UPS da solo fornisca una protezione completa, la realtà è più complessa.
Un UPS garantisce principalmente la continuità dell'alimentazione durante le interruzioni, mentre i dispositivi di protezione da sovratensione (SPD) proteggono dalle sovratensioni transitorie causate da fulmini, commutazione della rete o disturbi delle apparecchiature. La scelta tra un UPS standard e un UPS con protezione da sovratensione integrata richiede la comprensione dei loro ruoli, punti di forza e limitazioni. Questo articolo mette a confronto entrambe le opzioni, evidenzia gli aspetti tecnici della protezione dalle sovratensioni e dimostra come combinare UPS con SPD ad alte prestazioni,come quelli prodotti dalla nostra azienda, crea la soluzione più affidabile.
A gruppo di continuità standard è progettato per mantenere operative le apparecchiature durante blackout, cali di tensione o abbassamenti di tensione. Immagazzinando l'energia nelle batterie e convertendola istantaneamente in energia CA utilizzabile, un UPS garantisce un funzionamento senza interruzioni quando la fonte di alimentazione principale viene a mancare.
Esistono tre tipi di UPS ampiamente utilizzati:
UPS in standby (offline).: Offre il livello di backup più elementare, passando all'alimentazione a batteria durante le interruzioni. È adatto per apparecchiature domestiche o di piccoli uffici.
UPS interattivi in linea: Aggiunge la regolazione della tensione, proteggendo da sottotensione e sovratensione senza passare all'alimentazione a batteria, prolungando la durata della batteria.
UPS online doppia conversione: Fornisce una conversione continua da CA a CC e di nuovo a CA, garantendo un'alimentazione stabile, pulita e isolata. Viene utilizzato in ambienti mission-critical come data center, ospedali e automazione industriale.
Nonostante questi vantaggi, un UPS standard non garantisce una protezione completa contro le sovratensioni ad alta energia. Sebbene la maggior parte delle unità UPS includa un filtraggio minimo delle sovratensioni, spesso tramite piccoli MOV, questi componenti non sono in grado di sopportare l'entità delle sovratensioni causate da fulmini o eventi di commutazione nei sistemi di alimentazione.
Un UPS con protezione da sovratensione integra funzionalità limitate di soppressione delle sovratensioni direttamente nel sistema UPS. Questi modelli combinano l'alimentazione di backup con scaricatori di sovratensione integrati basati su MOV, consentendo loro di sopprimere piccole sovratensioni e picchi di tensione oltre a fornire alimentazione continua durante le interruzioni.
Questa doppia funzionalità li rende convenienti per ambienti come uffici domestici, reti IT di piccole imprese o elettronica di consumo in cui lo spazio e l'efficienza dei costi sono priorità.
Tuttavia, è importante riconoscere i limiti di questa integrazione. La protezione da sovratensione all'interno di tali unità UPS è generalmente classificata per piccoli transitori, spesso nell'ordine di poche centinaia di joule. Non possono sostituire un dispositivo di protezione da sovratensione dedicato di Tipo 1 o Tipo 2 conforme a CEI EN 61643-11. Per le aree esposte a frequenti fulmini o applicazioni industriali sensibili, fare affidamento esclusivamente su questa funzione integrata rende le apparecchiature vulnerabili.
| Caratteristica | Gruppo di continuità standard | UPS con protezione contro le sovratensioni |
|---|---|---|
| Alimentazione di riserva | Fornisce alimentazione continua durante le interruzioni | Fornisce alimentazione continua durante le interruzioni |
| Soppressione delle sovratensioni | Filtraggio minimo, non sufficiente per picchi elevati | I MOV integrati proteggono da piccole sovratensioni e picchi |
| Protezione contro i fulmini | Richiede un SPD esterno | Richiede ancora un SPD esterno |
| Livello di protezione (su) | Tipicamente >2,0 kV | Tipicamente 1,5–2,0 kV |
| Costo | Inferiore | Leggermente più alto |
| Applicazioni | Continuità dei dati e protezione dalle interruzioni | Piccoli sistemi IT con esigenze di protezione da sovratensione di base |
Un UPS con protezione da sovratensione è più conveniente per gli ambienti con utilizzo leggero, ma non può fornire il livello di difesa richiesto per eventi di sovratensione ad alta energia. Per le installazioni critiche, un SPD esterno rimane essenziale.
Le sovratensioni elettriche possono raggiungere magnitudo superiori a 20 kV e 5 kA, livelli che superano di gran lunga la tolleranza del filtro da sovratensione interno di qualsiasi UPS. Affidarsi esclusivamente a un UPS per la soppressione delle sovratensioni espone sia l'UPS stesso che le apparecchiature collegate a gravi rischi.
Secondo la norma IEC 61643-11 le prestazioni degli SPD sono definite da diversi parametri:
Uc (tensione operativa continua massima): La tensione RMS più alta che un SPD può sopportare senza funzionare.
Su (livello di protezione tensione): La tensione residua passata all'apparecchiatura durante un evento di sovratensione.
In (corrente di scarica nominale): La capacità dell'SPD di gestire picchi ripetuti (forma d'onda 8/20 μs).
Imax (corrente di scarica massima): La massima sovracorrente che l'SPD può sopportare una volta senza guasti.
Ad esempio, i nostri SPD di tipo 2 montati su guida DIN sono classificati con correnti di scarica nominali fino a 20–40 kA e tensioni residue inferiori a 1,5 kV, fornendo una protezione molto più robusta rispetto a qualsiasi filtro da sovratensione UPS integrato.
L’approccio più affidabile non è scegliere tra UPS e SPD, ma combinarli. Una strategia a più livelli garantisce che siano affrontate sia la continuità dell’alimentazione che la protezione dalle sovratensioni.
SPD di tipo 1 – Installato all'ingresso di servizio o al quadro di distribuzione principale.
Protegge dalle sovratensioni ad alta energia dovute ai fulmini.
Il nostro SPD FLP25-275/3S+1 è specificamente progettato per sistemi trifase TN-S e TT, con capacità Iimp di 25 kA per polo, che lo rende ideale per la protezione in ingresso.
SPD di tipo 2 – Installato all'ingresso dell'UPS.
Protegge il raddrizzatore e l'inverter dell'UPS da sovratensioni di commutazione e transitori di rete.
Il nostro SPD SLP40-275/3S+1 fornisce corrente di scarica nominale fino a 20 kA e corrente di scarica massima fino a 40 kA, garantendo un coordinamento affidabile con i sistemi UPS.
SPD di tipo 3 – Installato vicino a carichi sensibili.
Protegge PC, server, router e apparecchiature mediche da sovratensioni residue dopo la protezione a monte.
I nostri SPD plug-in compatti di tipo 3 offrono basse tensioni di bloccaggio e tempi di risposta rapidi, garantendo la sicurezza del dispositivo a livello di utente finale.
Combinando UPS e SPD in questo modo a cascata, gli utenti beneficiano di un funzionamento ininterrotto durante le interruzioni di corrente, garantendo allo stesso tempo una protezione completa contro sovratensioni di ogni entità.
Casa e piccoli uffici: Un UPS con protezione da sovratensione integrata può fornire una protezione conveniente, ma l'aggiunta di un SPD di tipo 2 montato su pannello prolunga la durata dell'apparecchiatura e riduce il rischio di disturbi della rete.
Centri dati: I sistemi UPS online a doppia conversione combinati con SPD di Tipo 1 e Tipo 2 sono essenziali per garantire sia la continuità che una solida protezione contro i fulmini e le sovratensioni di commutazione.
Strutture sanitarie: Le apparecchiature critiche come i sistemi di imaging e le macchine di supporto vitale richiedono un tempo di attività garantito dall'UPS, mentre gli SPD assicurano la protezione da pericolose sovratensioni.
Automazione industriale: PLC, azionamenti di motori e sensori sono altamente vulnerabili alle sovratensioni causate da commutazioni e fulmini nelle vicinanze. La combinazione di UPS con SPD di livello industriale garantisce l'affidabilità e la sicurezza del sistema.
Un UPS protegge dagli sbalzi di tensione?
Solo in misura limitata. Le unità UPS includono un filtraggio di base ma non sono in grado di gestire picchi di energia elevati senza SPD aggiuntivi.
Un UPS con protezione contro le sovratensioni è sufficiente contro i fulmini?
No. Lightning richiede un SPD di tipo 1 all'ingresso del servizio per proteggere sia l'UPS che il carico collegato.
Posso utilizzare un dispositivo di protezione da sovratensione con un UPS?
Sì, ma la pratica migliore è installare gli SPD a livello di distribuzione e di carico anziché fare affidamento su semplici dispositivi plug-in.
Quale tipo di SPD è il migliore per i sistemi UPS?
Tipo 1 per la protezione contro i fulmini dell'ingresso di servizio.
Tipo 2 per la soppressione dei picchi di ingresso e di distribuzione dell'UPS.
Tipo 3 per dispositivi terminali sensibili.
Quando si confrontano UPS e UPS con protezione da sovratensione, la distinzione fondamentale risiede nei loro ruoli. Un UPS standard garantisce l'alimentazione di backup durante le interruzioni, mentre un UPS con protezione da sovratensione integrata aggiunge una difesa limitata contro i transitori minori. Tuttavia, nessuno dei due può sostituire la solida protezione di un SPD dedicato.
Per gli ambienti mission-critical e le regioni con frequenti fulmini o disturbi della rete, la pratica migliore è adottare una strategia di protezione a cascata:
Utilizzare l'UPS per l'alimentazione continua.
Implementa SPD di Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3 per una soppressione completa delle sovratensioni.
La nostra azienda è specializzata nella protezione elettrica avanzata a bassa tensione e offre un portafoglio completo di SPD progettati per integrarsi perfettamente con i sistemi UPS. Con prodotti come l'SPD di tipo 1 FLP25-275/3S+1 e l'SPD di tipo 2 SLP40-275/3S+1, garantiamo che la vostra infrastruttura di alimentazione non solo sia ininterrotta ma anche completamente protetta da sovratensioni dannose.
Combinando i punti di forza di UPS e SPD, è possibile ottenere la massima affidabilità, una maggiore durata delle apparecchiature e la conformità agli standard di sicurezza internazionali.
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