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Panoramica dei dispositivi di protezione dalle sovratensioni

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Panoramica dei dispositivi di protezione dalle sovratensioni

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Rischi di sovratensioni elettriche

Le scariche di fulmini possono contenere correnti di 200.000 A che, se colpite in corrispondenza o in prossimità di linee di trasmissione di energia, generano un significativo transitorio di tensione. Questo transitorio di tensione potrebbe causare danni significativi alle apparecchiature elettroniche sia domestiche che commerciali.

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

I dispositivi di protezione dalle sovratensioni (SPD) aiutano a proteggere le apparecchiature elettriche ed elettroniche di valore dai transitori provenienti da fulmini e da fonti di commutazione.

La gamma di soluzioni SPD di BRITEC può offrire una protezione per evitare danni a queste apparecchiature sensibili, deviando le sovratensioni transitorie dannose. Nella maggior parte dei casi questo elimina i guasti alle apparecchiature e riduce i tempi di fermo.

Terminologia e criteri di selezione

I dispositivi di protezione dalle sovratensioni sono classificati in base ai loro standard in diversi tipi:

- Tipo 1 - SPD in grado di scaricare la corrente parziale di un fulmine con una forma d'onda tipica di 10/350 μs. Di solito impiega la tecnologia spark gap.

- Tipo 2 - SPD in grado di prevenire la diffusione di sovratensioni negli impianti elettrici e di proteggere le apparecchiature ad essi collegate. Di solito impiega la tecnologia dei varistori a ossido metallico (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 complemento 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 di corrente (8/20 μs).

Iimp - Corrente di impulso di forma d'onda di 10/350 μs associata all'SPD di tipo 1.

In - Corrente di sovratensione della forma d'onda 8/20 μs associata all'SPD di tipo 2.

Up - La tensione residua misurata sul terminale dell'SPD quando viene applicato In.

Uc - La tensione massima che può essere applicata in modo continuo all'SPD senza che questo conduca.

Selezione dei dispositivi adatti

Gli SPD di tipo 1 sono spesso indicati come SPD equipotenziali e sono installati all'origine. Un sistema di protezione contro i fulmini che utilizza solo questi dispositivi non offre una protezione efficace contro i guasti dei sistemi elettrici ed elettronici sensibili. Per ottenere questo risultato, è necessario impiegare altri dispositivi coordinati.

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

Le protezioni contro le sovratensioni devono essere scelte in modo che il loro livello di protezione dalla tensione (Up) sia inferiore alla capacità di resistenza agli impulsi dell'apparecchiatura da proteggere. Per un'installazione a 230/400 V, il valore non dovrebbe superare i 2,5 kV

Connessione

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

I conduttori di collegamento dell'SPD devono avere una sezione trasversale non inferiore a 4 mm2 di rame e la lunghezza totale dei cavi di collegamento (a+b) non deve superare preferibilmente 0,5 m, ma in nessun caso deve essere superiore a 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. Si dovrebbe prendere in considerazione la possibilità di aggiungere dispositivi di protezione da sovratensioni coordinati più vicini all'apparecchiatura.

La protezione contro i cortocircuiti degli 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 corrente di sovracorrente attraverso il dispositivo senza che questo si attivi.

Ispezione e test

Durante la verifica iniziale o nell'ambito di un'ispezione e di un test periodici, l'SPD deve essere ispezionato per verificarne il funzionamento.

Di solito sull'SPD è presente una sorta di indicazione visiva che indica che il dispositivo è ancora operativo. Ciò può essere indicato da una finestrella visiva VERDE. Se questa finestra è di colore ROSSO, significa che il dispositivo ha raggiunto il suo "fine vita" e deve essere sostituito. Per alcuni prodotti è necessario sostituire il dispositivo, ma per molti prodotti della gamma è sufficiente sostituire la cartuccia rimovibile.

Guida alla selezione rapida degli SPD

Di seguito è riportata una guida rapida alla selezione che può aiutare a scegliere se gli SPD sono necessari e il tipo di dispositivo corretto

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

- L'installazione è adiacente a strutture alte, alberi alti o vicino a una collina in un'area soggetta a fulmini?

- L'installazione contiene apparecchiature per le quali è richiesta una maggiore affidabilità dalla sovratensione?

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

Se la risposta alla terza domanda è SI, si consiglia di installare dispositivi di tipo 2 per garantire la 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 all'utente di sostituire la cartuccia

- IP20

- Non scollega l'impianto dall'alimentazione quando si verifica una sovratensione transitoria

- Conforme alla norma EN61643-11，EN61643-31，EN61643-21