Tipo 1 vs Tipo 2 vs Tipo 3 SPD: Qual è la differenza?

Guida alla classificazione degli SPD

Confronta i dispositivi di protezione da sovratensioni di Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3 per posizione di installazione, forma d'onda del test, capacità di corrente e ruolo di protezione.

Risposta diretta: I SPD di Tipo 1 dissipano correnti di impulso di fulmine ad alta energia all'origine di un'installazione. I SPD di Tipo 2 limitano le sovratensioni indotte da fulmini e da interruttori nei quadri di distribuzione. I SPD di Tipo 3 forniscono una protezione finale vicino a apparecchiature sensibili.

Confronto rapido Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3 SPD

Il modo più semplice per comprendere i tre tipi di SPD è collegare ogni tipo con la sua posizione normale nell'installazione elettrica.

Tipo di SPD Posizione tipica Ruolo principale di protezione Obbligo di test principale Valutazione chiave comune
Tipo 1 Pannello principale o di ingresso principale Scarica corrente parziale di fulmini ad alta energia Corrente d'impulso 10/350 μs Iimp
Tipo 2 Pannello principale o sub-distribuzione Limita i fulmini indotti e le sovratensioni da commutazione Corrente di scarica 8/20 μs In e Imax
Tipo 3 Vicino a apparecchi terminali sensibili Limita la sovratensione residua rimanente Test a onda combinata Uoc e Up
Percorso di protezione semplice: fornitura in arrivo → distribuzione principale → attrezzature sensibili normalmente corrisponde a Tipo 1 → Tipo 2 → Tipo 3.

Che cos'è un dispositivo di protezione da sovratensioni di Tipo 1?

Uno SPD di Tipo 1 è progettato per l'installazione in cui una corrente di fulmine parziale può entrare nel sistema elettrico a bassa tensione.

È comunemente considerato all'origine di un'installazione, in particolare dove l'edificio ha un sistema di protezione contro i fulmini esterno o dove l'arrangiamento della fornitura in arrivo crea un'esposizione significativa alla corrente di fulmine.

Cosa fa uno SPD di Tipo 1?

Uno SPD di Tipo 1 deviate la corrente di impulso ad alta energia verso il sistema di messa a terra e di collegamento equipotenziale. Il suo ruolo principale è prevenire che la corrente di fulmine passi in modo incontrollato attraverso l'installazione elettrica interna.

Forma d'onda di prova di Tipo 1

Gli SPD di Tipo 1 vengono testati utilizzando una impulso di corrente 10/350 μs..La valutazione principale associata a questo test è Iimp, o corrente di scarica dell'impulso.

Iimp non dovrebbe essere confrontato direttamente con il valore Imax di uno SPD di Tipo 2 perché le due valutazioni utilizzano forme d'onda diverse e rappresentano diversi doveri di prova.

Dove viene installato uno SPD di Tipo 1?

  • Entrata del servizio;
  • Quadro elettrico principale a bassa tensione;
  • Origine dell'installazione elettrica;
  • Transizione della zona di protezione contro i fulmini dove ci si aspetta una corrente di fulmine parziale.

Quando dovrebbe essere considerato il Tipo 1?

  • L'edificio ha un sistema di protezione contro i fulmini esterno;
  • L'approvvigionamento in arrivo è esposto all'ingresso della corrente atmosferica;
  • Una valutazione del rischio di progetto identifica la corrente atmosferica parziale;
  • Le norme nazionali di installazione specificano la protezione di tipo 1;
  • L'installazione è un'infrastruttura critica con un concetto di protezione contro i fulmini definito.
Limitazione importante: Il tipo 1 gestisce principalmente la corrente ad alta energia. Non garantisce automaticamente una tensione residua sufficientemente bassa su ogni carico distante o sensibile.

Che cos'è un dispositivo di protezione da sovratensioni di Tipo 2?

Un SPD di tipo 2 è il dispositivo di protezione da sovratensioni più comune a livello di distribuzione nelle installazioni elettriche a bassa tensione.

Limita le sovratensioni transitorie causate da effetti indiretti dei fulmini, operazioni di commutazione e energia residua da una fase di protezione a monte.

Quali sorgenti di sovratensioni affronta il tipo 2?

  • Effetti indiretti dei fulmini;
  • Operazioni di commutazione;
  • Motori e trasformatori;
  • Disturbi della rete elettrica;
  • Energia residua delle sovratensioni dopo un SPD a monte.

Forma d'onda di prova di tipo 2

Gli SPD di tipo 2 vengono testati utilizzando il 8/20 μs forma d'onda di corrente..Le valutazioni importanti includono In, Imax, Su e Uc.

Dove viene installato un SPD di tipo 2?

  • Quadri di distribuzione principali;
  • Quadri di sottodistrozione;
  • Armadi di controllo macchina;
  • Pannelli industriali;
  • Pannelli elettrici commerciali;
  • Pannelli di distribuzione AC per inverter solari.

Quando il Tipo 2 può essere sufficiente?

Un SPD di Tipo 2 può essere sufficiente all'origine di alcune installazioni dove il sistema non è previsto per sopportare corrente di fulmine parziale.

Questo può includere alcune installazioni con:

  • Fornitura in arrivo sotterranea;
  • Nessun sistema di protezione dai fulmini esterno;
  • Minore esposizione valutata al corrente di fulmine;
  • Nessun requisito di dovere di Tipo 1 a monte.
Questa non è una regola universale. La selezione finale deve seguire i requisiti di installazione applicabili e la valutazione del rischio del progetto.

Che cos'è un dispositivo di protezione da sovratensioni di Tipo 3?

Un SPD di Tipo 3 fornisce protezione al punto d'uso per attrezzature terminali sensibili. Limita la tensione di sovratensione residua che rimane dopo la protezione a monte o si sviluppa lungo i conduttori a valle.

Dove viene installato il Tipo 3?

Il Tipo 3 è installato vicino all'attrezzatura protetta, inclusi:

  • PLC;
  • Server;
  • Sistemi di controllo;
  • Attrezzature di comunicazione;
  • Attrezzature mediche;
  • Alimentatori sensibili;
  • Attrezzature elettroniche domestiche.

La protezione di Tipo 3 può essere integrata in prese, ciabatte, moduli di protezione degli apparecchi, dispositivi dei pannelli di controllo o unità di protezione terminale.

Metodo di prova di Tipo 3

I dispositivi di Tipo 3 vengono comunemente valutati con un generatore di onde a combinazione che produce un'onda di tensione a circuito aperto di 1.2/50 μs e un'onda di corrente di cortocircuito di 8/20 μs. Le valutazioni pertinenti possono includere Uoc e Su.

Il Tipo 3 può essere utilizzato da solo?

Il Tipo 3 non dovrebbe normalmente essere previsto per scaricare l'alta energia di sovratensione presente all'ingresso del servizio o al livello di distribuzione principale.

Il Tipo 3 è normalmente utilizzato come protezione terminale all'interno di un sistema coordinato, non come sostituto di una protezione a monte correttamente selezionata.

Confronto tecnico: Tipo 1 vs Tipo 2 vs Tipo 3

Elemento di confronto DOCUP di tipo 1 DOCUP di tipo 2 DOCUP di tipo 3
Ruolo principale Scarica di corrente da fulmine Limitazione delle sovratensioni a livello di distribuzione Protezione dell'apparecchiatura finale
Posizione tipica Pannello principale o di ingresso principale Pannello principale o sub-distribuzione Vicino all'apparecchiatura terminale
Classe di prova Classe I Classe II Classe III
Forma d'onda principale 10/350 μs 8/20 μs Onda combinata
Valutazione importante Iimp In e Imax Uoc
Valuta anche Uc, Up e comportamento in caso di guasto Uc, Up e rating di cortocircuito Up e compatibilità di carico
Ambiente tipico di sovratensione Corrente parziale da fulmine Fulmini indotti e transitori di commutazione Tensione di sovratensione residua
Può proteggere da solo l'intera installazione? Non necessariamente Non necessariamente No
Tecnologia comune Gap di scintilla, MOV o tecnologia combinata Tecnologia basata su MOV o tecnologia combinata Protezione compatta basata su MOV, GDT o filtro

10/350 μs vs 8/20 μs: perché la forma d'onda del test è importante

Un valore di corrente indicato in kiloampere ha un significato solo quando l'onda associata e la definizione della classificazione sono anch'esse note.

Confronto delle forme d'onda 10/350 μs vs 8/20 μs per la selezione dei SPD
L'onda da 10/350 μs è associata al dovere di corrente da fulmine di Tipo 1, mentre l'onda da 8/20 μs è associata al test di corrente di scarica di Tipo 2. Il valore in kA dovrebbe sempre essere letto insieme all'onda e alla classificazione SPD.
Confronta sempre l'onda, la definizione di valutazione, la corrente per modo di protezione, il livello di protezione della tensione e la classificazione completa degli SPD.

Iimp vs In vs Imax vs Uoc

Questi valori descrivono diversi test e non dovrebbero essere trattati come versioni intercambiabili della stessa valutazione di corrente.

Iimp Corrente di scarica d'impulso associata al test Type 1 10/350 μs.
In Corrente di scarica nominale associata al test Type 2 8/20 μs.
Imax Corrente di scarica massima associata a un test Type 2 8/20 μs.
Uoc Tensione a circuito aperto del generatore d'onda combinato utilizzato per il test Type 3.

Altri valori importanti includono Uc, Up, valutazione della corrente di cortocircuito e requisiti di protezione di backup.

Come funzionano insieme i SPD di Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3

Una protezione contro i sovratensioni efficace si basa su stadi di protezione coordinati, non semplicemente sull'installare l'SPD con la maggiore valutazione di corrente.

Un concetto tipico può utilizzare:

  1. Tipo 1 all'origine per scaricare la corrente parziale del fulmine;
  2. Tipo 2 in un quadro di distribuzione a valle per limitare la sovratensione residua;
  3. Tipo 3 vicino a attrezzature sensibili per ridurre la tensione di sovratensione residua finale.

Questo non significa che ogni edificio debba utilizzare tre SPD separati. Le possibili alternative includono SPD combinati di Tipo 1+2, SPD combinati di Tipo 2+3, o protezione di Tipo 2 all'origine dove il dovere di Tipo 1 non è richiesto.

È sempre richiesta una distanza di 10 metri?
Nessuna regola di distanza del cavo dovrebbe essere applicata a ogni combinazione di SPD. La coordinazione richiesta dipende dalla tecnologia SPD, dalla coordinazione testata dal produttore, dalla disposizione dei conduttori, dai livelli di protezione e dall'attrezzatura protetta.

Che cos'è un SPD combinato di Tipo 1+2?

Un SPD di Tipo 1+2 è testato per entrambi i doveri di Tipo 1/Classe I e Tipo 2/Classe II. Combina la scarica della corrente d'impulso del fulmine e la limitazione della tensione di sovratensione a livello di distribuzione.

Un SPD di Tipo 1+2 può essere utile dove:

  • Entrambi i doveri di protezione sono richiesti in un punto d'installazione;
  • Lo spazio sul quadro principale è limitato;
  • La coordinazione separata degli SPD sarebbe difficile;
  • Si preferisce una soluzione compatta e coordinata internamente.
Il tipo 1+2 non significa automaticamente che non sia necessaria alcuna protezione a valle. I pannelli remoti e le attrezzature sensibili potrebbero comunque necessitare di una protezione coordinata di tipo 2 o tipo 3 aggiuntiva.

Per una guida completa alla selezione del tipo 1+2, vedere il dedicato Guida SPD tipo 1+2.

Di quale tipo di SPD hai bisogno?

La tabella seguente fornisce una direzione iniziale. La selezione finale deve comunque seguire il progetto del sistema effettivo e i requisiti applicabili.

Situazione del progetto Direzione di selezione iniziale
L'edificio ha un sistema di protezione contro le scariche atmosferiche esterno Considerare il tipo 1 o tipo 1+2
La corrente di fulmine parziale può entrare nell'installazione È richiesta la funzione tipo 1
Protezione generale del pannello principale senza funzione tipo 1 Tipo 2
Sotto-distribuzione o pannello di controllo della macchina Tipo 2
Attrezzature terminali sensibili Tipo 3 vicino all'attrezzatura
Le funzioni tipo 1 e tipo 2 sono richieste in un'unica scheda principale Tipo 1+2
L'attrezzatura è lontana dallo SPD principale Considerare un tipo 2 aggiuntivo o un tipo 3
È necessaria la protezione contro sovratensioni su un circuito DC PV solare Utilizzare uno SPD DC specifico per PV

Come selezionare il tipo di SPD corretto

  1. Identificare la posizione di installazione. Lo SPD è installato all'origine, nel quadro di distribuzione, nel pannello della macchina o nell'apparecchiatura terminale?
  2. Valutare l'esposizione ai fulmini. Verificare il sistema di protezione contro i fulmini esterno, l'alimentazione in ingresso e le zone di protezione contro i fulmini.
  3. Confermare l'applicazione AC o DC. Non utilizzare uno SPD AC normale sul lato DC di un sistema fotovoltaico.
  4. Confermare il sistema di messa a terra. Identificare TN-S, TN-C, TT, IT o la disposizione di messa a terra DC pertinente.
  5. Controllare l'intero set di valutazione. Rivedere Uc, Up, Iimp, In, Imax, Uoc, la valutazione del cortocircuito e la protezione di backup.
  6. Verifica il coordinamento. Controlla la relazione tra la protezione a monte, gli SPD a valle e l'attrezzatura protetta.

Errori comuni nella selezione degli SPD

  • Scegliere solo in base al valore kA più grande. Un numero di corrente più grande non corregge la forma d'onda errata, la tensione nominale o la configurazione del circuito.
  • Confrontare direttamente Iimp con Imax. Questi valori rappresentano diversi doveri di prova e diverse forme d'onda.
  • Utilizzare il Tipo 3 come SPD principale per l'edificio. Il Tipo 3 è destinato alla protezione dell'attrezzatura finale, non alla corrente di sovratensione in ingresso ad alta energia.
  • Assumere che il Tipo 1 protegga ogni carico. La tensione residua e gli effetti del conduttore a valle potrebbero comunque richiedere ulteriore protezione.
  • Utilizzare una regola fissa di 10 metri. Il coordinamento deve seguire le tecnologie SPD selezionate e la documentazione del produttore.
  • Ignorare Uc e Up. La capacità di corrente da sola non determina la compatibilità della tensione o la protezione dell'attrezzatura.
  • Utilizzare un SPD AC su PV DC. I circuiti DC fotovoltaici richiedono caratteristiche di tensione e disconnessione specifiche per l'applicazione.
  • Ignorare il coordinamento del cortocircuito. L'SPD, il fusibile di backup e la corrente di cortocircuito prospettica devono essere compatibili.

I tipi di SPD IEC e UL non sono definizioni identiche

I sistemi IEC e UL utilizzano entrambi la terminologia Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3, ma le classificazioni non devono essere trattate come completamente intercambiabili.

Nel quadro IEC, i tipi sono strettamente associati a classi di prova, forme d'onda e doveri di protezione. Secondo l'UL 1449, i tipi di SPD sono fortemente legati alla posizione di connessione consentita e all'installazione in relazione all'attrezzatura di servizio e alla protezione da sovracorrente.

Per i progetti nordamericani, confermare:

  • elenco UL;
  • tipo SPD;
  • corrente di scarica nominale;
  • classe di protezione dalla tensione;
  • classe di corrente di cortocircuito;
  • Posizione di connessione consentita.
Non convertire le classificazioni IEC e UL esclusivamente abbinando il numero di tipo.

Domande frequenti sugli SPD di Tipo 1 vs Tipo 2 vs Tipo 3

Qual è la principale differenza tra SPD di Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3?

Il Tipo 1 gestisce il dovere di corrente di fulmine all'origine, il Tipo 2 fornisce protezione contro le sovratensioni a livello di distribuzione e il Tipo 3 limita la tensione residua di sovratensione vicino a apparecchiature sensibili.

È il Tipo 1 migliore del Tipo 2?

No. Svolgono ruoli diversi. Il Tipo 1 gestisce il compito di corrente di fulmine, mentre il Tipo 2 limita le sovratensioni transitorie nel sistema di distribuzione elettrica.

Può essere installato il Tipo 2 nel quadro di distribuzione principale?

Sì. Il Tipo 2 è comunemente installato nelle quadri di distribuzione principali e secondari dove non è richiesta la prestazione di corrente da fulmine Tipo 1 o dove esiste già una fase Tipo 1 a monte.

È necessaria una SPD di tipo 1 per ogni installazione?

No. La necessità del Tipo 1 dipende dall'esposizione alla corrente atmosferica, dalla protezione esterna contro i fulmini, dalla disposizione dell'alimentazione in ingresso e dai requisiti di progetto applicabili.

La SPD di Tipo 3 può essere utilizzata senza il Tipo 1 o il Tipo 2?

Il Tipo 3 non dovrebbe normalmente essere considerato come l'unica protezione in presenza di possibili picchi energetici elevati che possono entrare nell'installazione. È principalmente destinato come protezione terminale coordinata.

È il Tipo 1+2 lo stesso del Tipo 1 e del Tipo 2?

Un SPD di Tipo 1+2 è testato per sia i doveri di Tipo 1 che di Tipo 2 all'interno di un unico prodotto. Dispositivi separati di Tipo 1 e Tipo 2 possono fornire le stesse fasi, ma la loro coordinazione deve essere verificata.

Qual è la differenza tra Iimp e Imax?

Iimp è associato al test di corrente d'impatto di tipo 1 di 10/350 μs. Imax è associato al test di correnti di scarica massime di tipo 2 di 8/20 μs.

Può LEEYEE aiutare a selezionare il tipo di SPD corretto?

Sì. Fornire la tensione del sistema, applicazione AC o DC, disposizione di messa a terra, posizione di installazione, poli, potenze richieste e quantità di progetto.

Guide correlate alla protezione contro le sovratensioni

Hai bisogno di aiuto per selezionare il tipo di SPD corretto?

Invia l'applicazione AC o DC, la tensione del sistema, l'organizzazione di messa a terra, la posizione di installazione, i poli richiesti, le classificazioni di corrente e la quantità del progetto. LEEYEE aiuterà a identificare una configurazione di protezione contro le sovratensioni adeguata.

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Devin Ling - Ingegnere Elettrico presso LEEYEE Electrics

Devin Ling

Ingegnere elettrico presso LEEYEE Electrics

Oltre 10 anni nei dispositivi di protezione dalle sovratensioni
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