Le cause più comuni del fallimento degli SPD sono lo stress da picco ripetuto, la sovratensione temporanea, la selezione errata di Uc o Ucpv, errori di cablaggio, protezione di backup non idonea, temperatura eccessiva, umidità e l'uso del dispositivo di protezione da sovratensioni sbagliato per il sistema.
Il fulmine è solo una delle possibili cause. Un dispositivo di protezione da sovratensioni può anche fallire prematuramente perché la reale tensione di esercizio è superiore a quella prevista, un guasto a terra crea una tensione anomala, un array PV supera il Ucpv selezionato, o l'SPD è installato in condizioni elettriche o ambientali inadeguate.
Per i team di manutenzione, la domanda importante non è solo “L'SPD ha fallito?” È anche “Perché ha fallito e il SPD di ricambio fallirà di nuovo?”
Ambito di questa guida: Questa pagina spiega perché gli SPD falliscono e perché i moduli di ricambio a volte falliscono di nuovo. Per procedure di ispezione passo passo, vedere Come controllare il fallimento dell'SPD. . Per la sostituzione delle cartucce a plug-in, utilizzare la guida al ricambio correlata.
Indice dei contenuti
Cosa causa il fallimento di un SPD?
Un SPD può fallire dopo esposizione a sovratensioni accumulate, un evento superiore alla sua capacità di scarica , un sovratensione temporanea o un'altra condizione di tensione anomala sostenuta, Uc o Ucpv selezionati al di sotto della tensione reale del sistema, cablaggio errato, protezione da corrente di guasto inadeguata, temperatura elevata dell'involucro, umidità o un'applicazione AC o DC PV errata.
Se un nuovo SPD di ricambio fallisce di nuovo, non continuare a cambiare le cartucce senza indagare sul sistema. Misurare la tensione reale, verificare l'etichetta e l'applicazione dell'SPD, controllare il neutro e il cablaggio, ispezionare il fusibile di backup o il MCB, e esaminare le condizioni della base, dei terminali e dell'involucro.
| Possibile causa | Cosa potrebbe accadere | Cosa devono verificare i team di manutenzione |
|---|---|---|
| Esposizione ripetuta a sovratensioni | I componenti MOV invecchiano gradualmente dopo stress elettrici e termici accumulati. | Esposizione alla luce, eventi di commutazione, storia di sovratensioni e registrazioni dei ricambi. |
| Sovratensione superiore alla capacità dell'SPD | Un evento grave può causare degrado immediato o attivare il disconnettore interno. | Tipo di SPD, In, Imax o Iimp, posizione di installazione e concetto di protezione da fulmini. |
| Sovratensione temporanea o anormale | La SPD può operare per troppo tempo, generare calore e disconnettersi. | L-N, L-PE, N-PE o tensione CC, condizione neutra, trasformatore, generatori e anomalie della rete. |
| Uc o Ucpv troppo bassi | La tensione operativa normale o la variazione prevista possono accelerare l'invecchiamento del varistore. | Tensione massima continua, disposizione di messa a terra, PV Voc e correzione a bassa temperatura. . |
| Cablaggio o applicazione errati | Una modalità di protezione potrebbe trasportare una tensione anomala o il percorso di protezione previsto potrebbe non funzionare correttamente. | Assegnazione dei terminali, polarità, configurazione dei poli, disposizione N-PE e applicazione AC rispetto a PV DC. |
| Protezione di backup errata | Un guasto a frequenza di rete potrebbe non essere eliminato correttamente, oppure il dispositivo a monte potrebbe attivarsi inutilmente. | Valutazione del fusibile o MCB, capacità di interruzione, corrente di cortocircuito e requisiti del produttore. |
| Cavi lunghi o cattivo collegamento. | Le prestazioni di protezione possono essere ridotte e l'apparecchiatura può subire una tensione residua efficace più elevata. | Continuità PE, collegamento equipotenziale, lunghezza del conduttore, percorso e tenuta dei terminali. |
| Alta temperatura o umidità. | L'invecchiamento termico, la corrosione, il deterioramento dell'isolamento e il riscaldamento dei terminali possono essere accelerati. | Temperatura dell'involucro, ventilazione, luce solare, condensazione, protezione IP e terminali allentati. |
| Problema di prodotto o lotto. | I componenti, le connessioni o i meccanismi di disconnessione potrebbero non funzionare come dichiarato. | Se si verificano guasti simili in un lotto di produzione o in condizioni normali verificate in diverse installazioni. |
Cause, meccanismi di fallimento e risultati visibili non sono la stessa cosa
Un utile studio delle cause radice degli SPD separa quattro livelli diversi. L'indicatore rosso visibile è solitamente il risultato finale, non la causa originale.
| Causa radice | Meccanismo di guasto | Risposta protettiva | Risultato visibile |
|---|---|---|---|
| Neutro disconnesso o instabile | La tensione applicata supera l'intervallo operativo normale e il MOV conduce per troppo tempo. | La temperatura interna aumenta e il disconnettore termico si apre. | La finestra di stato cambia, il contatto remoto cambia stato o l'SPD diventa disconnesso. |
| Esposizione ripetuta a sovratensioni | Le caratteristiche dell'MOV cambiano gradualmente dopo stress elettrici e termici accumulati. | Le perdite e il riscaldamento aumentano fino a quando l'elemento di protezione viene isolato. | L'indicazione di fine vita appare dopo un evento successivo o durante il funzionamento. |
| Un evento al di sopra della capacità dell'SPD. | Il componente di protezione vive un'energia d'impulso eccessiva. | Il disconnettore funziona o la protezione da guasti a monte disconnette il circuito. | Può verificarsi un'indicazione immediata, una protezione scattata o un danno visibile. |
Un indicatore rosso identifica la condizione dell'SPD, non la causa radice.
Il personale di manutenzione deve ancora determinare se la causa originale fosse un invecchiamento da sovratensione accumulata normale, una tensione di sistema anomala, una selezione errata, condizioni di installazione o un possibile problema di prodotto.
1. I picchi ripetuti invecchiano gradualmente l'SPD
Molti SPD a limitazione di tensione utilizzano varistori in ossido di metallo. Durante una sovratensione, il varistore cambia da uno stato ad alta impedenza a uno stato conduttivo e limita la tensione transitoria nel circuito protetto.
Ogni operazione significativa crea stress elettrici e termici. Un piccolo evento può avere poco effetto misurabile, mentre eventi ripetuti o ad alta energia possono gradualmente cambiare le caratteristiche dell'MOV, aumentare la corrente di perdita e ridurre il margine operativo rimanente.
Alla fine, il disconnettore termico interno può isolare il componente di protezione e l'indicatore visivo o il contatto remoto possono cambiare stato.
Non esiste un numero universale di fulmini per un SPD.
La vita utile di un SPD non può essere predetta contando solo gli eventi fulminei. Un transitorio di commutazione a bassa energia e una corrente di fulmine ad alta energia non esercitano lo stesso stress sul dispositivo. Forma d'onda, ampiezza, durata, distribuzione della corrente, valutazione dell'SPD, posizione di installazione e degrado precedente influenzano tutti il risultato.
Un SPD relativamente nuovo può guastarsi durante un evento grave. Un SPD più vecchio può rimanere operativo dopo molti eventi più piccoli. Pertanto, un contatore di sovratensioni non può fornire una percentuale esatta della vita rimanente dell'SPD.
2. Un picco può superare la capacità di scarica dell'SPD
Un SPD non è un assorbitore di energia illimitato. I suoi valori nominali di corrente dichiarati descrivono le prestazioni sotto forme d'onda e condizioni di test specificate.
Gli SPD di tipo 2 dichiarano comunemente la corrente di scarica nominale In e la corrente di scarica massima. Imax.Gli SPD di tipo 1 dichiarano la corrente d'impulso. Iimp.
Se un evento reale è più severo di quanto il dispositivo, la posizione di installazione o il concetto di protezione possano gestire, l'SPD potrebbe disconnettersi immediatamente, subire una degradazione interna o perdere protezione senza danni esterni drammatici.
Un SPD di Tipo 2 che fallisce vicino all'entrata del servizio non è automaticamente difettoso. Il progetto potrebbe aver richiesto un SPD di Tipo 1 o Tipo 1+2, una valutazione di corrente diversa, conduttori più corti o una migliore coordinazione con altre fasi di protezione.
Non diagnosticare la capacità di sovratensione solo da Imax.
Il corretto tipo e la valutazione dell'SPD dipendono dalla posizione di installazione, dall'esposizione ai fulmini, dalla presenza di un sistema di protezione dai fulmini esterno, dal tipo di servizio in entrata e dalla coordinazione con gli SPD a valle. Vedi il Guida alla selezione dell'Imax SPD .
3. Un sovratensione temporanea non è la stessa cosa di un picco di fulmine
Molte anomalie precoci o ripetute degli SPD sono attribuite ai fulmini quando la causa reale è una sovratensione temporanea o un'altra condizione di tensione anomala che rimane presente per molto più tempo di una sovratensione transitoria.
Una sovratensione transitoria può avere un picco molto alto ma durare solo microsecondi. Una sovratensione temporanea di solito ha un picco inferiore a quello di un impulso di fulmine, ma rimane presente per un tempo molto più lungo.
Un dispositivo di protezione contro le sovratensioni è progettato per limitare le sovratensioni transitorie brevi. Non è destinato a operare continuamente come un regolatore di tensione.
Se la tensione applicata rimane al di sopra dell'intervallo operativo continuo dell'SPD, il componente di limitazione della tensione potrebbe condurre per troppo tempo, generare calore e attivare il suo disconnettore termico.
Un SPD conforme dovrebbe avere una risposta definita a condizioni specifiche di sovratensione temporanea. In base al progetto dichiarato, può sopportare la condizione oppure raggiungere uno stato di fine vita controllato. Ciò non significa che possa limitare in sicurezza e indefinitamente ogni tensione anomala sostenuta.
Possibili fonti di tensione anomala
- Conduttore neutro allentato, danneggiato o scollegato.
- Impostazione errata della presa del trasformatore.
- Problema di regolazione della tensione del generatore.
- Squilibrio di fase o altro guasto della rete.
- Collegamento errato della linea, del neutro o del conduttore di protezione.
- Guasto a terra dell'impianto FV, guasto d'isolamento o tensione imprevista tra conduttore e terra.
- Tensione di sistema costantemente superiore a quella assunta durante la selezione dell'SPD.
La sostituzione della cartuccia non elimina la tensione anomala
Se il guasto originale è stato causato da un problema neutro, da TOV o da un’altra condizione di sovratensione sostenuta e anomala, anche una cartuccia di ricambio con la stessa portata potrebbe surriscaldarsi e scollegarsi. Misurare e correggere la condizione dell’impianto prima di installare ripetutamente nuove cartucce.
4. Uc o Ucpv sono stati selezionati al di sotto della reale tensione di esercizio
Uc è la massima tensione di esercizio continua dichiarata per uno SPD CA. Per gli SPD fotovoltaici, il corrispondente parametro CC è comunemente indicato come Ucpv.
Quando Uc o Ucpv è troppo bassa, le normali variazioni di tensione o una condizione di esercizio prevista possono avvicinare ripetutamente il componente di protezione alla conduzione.
Il risultato può essere una corrente di dispersione più elevata, ulteriore riscaldamento, un invecchiamento accelerato degli MOV e l’intervento prematuro del disconnettore termico interno.
La scelta del valore Uc più basso disponibile non garantisce automaticamente la protezione migliore. La tensione nominale continua deve innanzitutto essere sufficientemente alta per la tensione effettiva del sistema, la variazione prevista e la configurazione di messa a terra.
Sistemi di distribuzione CA
Non scegliere Uc solo in base alla tensione nominale tra le fasi. Verificare tra quali conduttori è collegata ciascuna modalità di protezione. I sistemi TN, TT e IT possono creare condizioni di tensione diverse attraverso le modalità di protezione dello SPD.
Per il processo completo di selezione CA, vedere il Guida alla selezione SPD Uc .
Sistemi CC fotovoltaici solari
La tensione a circuito aperto di un modulo FV aumenta a bassa temperatura. La lunghezza della stringa, i dati del modulo e la temperatura minima prevista del sito devono quindi essere considerati quando si calcola la tensione massima dell’array.
Lo SPD deve inoltre essere compatibile con la topologia FV e con la tensione massima di ciascun conduttore attivo verso terra. Per il processo di calcolo FV separato, vedere il Guida alla selezione dello SPD CC Ucpv .
5. Un cablaggio errato cambia il percorso di protezione previsto
Un SPD può mostrare un indicatore verde pur essendo installato in modo errato. L'indicatore normalmente segnala lo stato di un componente interno di protezione monitorato. Non verifica tutti i conduttori esterni, i terminali e le modalità di protezione.
I problemi tipici di cablaggio e applicazione includono:
- Fase, neutro o PE collegati al terminale sbagliato.
- Configurazione 1P+N, 2P, 3P+N o 4P errata per la rete.
- Disposizione di protezione N-PE errata in un sistema TT.
- Terminali allentati che generano riscaldamento per resistenza.
- Conduttori di collegamento instradati in un ampio anello.
- Conduttori di linea e PE molto lunghi.
- Percorsi di protezione DC positivo, negativo e PE collegati in modo errato.
- Un SPD AC installato sul lato DC del FV.
- Una cartuccia installata in una base incompatibile.
Un cablaggio errato non distrugge sempre immediatamente lo SPD. In alcune installazioni, il risultato più diretto è una protezione insufficiente dell'apparecchiatura. In altri casi, una modalità di protezione può essere esposta a una condizione di tensione o di guasto al di fuori della sua applicazione prevista.
Serve un riferimento per il cablaggio?
Usa il Guida al diagramma di cablaggio SPD trifase oppure il Guida allo schema di cablaggio degli SPD monofase . L'installazione e la misurazione della tensione devono essere eseguite da personale elettrico qualificato.
6. Il fusibile di backup o l'MCB sono assenti o coordinati in modo errato
Il fusibile o l'interruttore automatico a monte normalmente non limita una sovratensione di durata microsecondi. Il suo ruolo principale nel ramo dell'SPD è interrompere la corrente di guasto a frequenza di rete se l'SPD o il suo collegamento sviluppa un guasto.
Un corretto coordinamento dovrebbe considerare la protezione di backup massima dichiarata dal produttore dell'SPD, il conduttore, il dispositivo a monte, la corrente di cortocircuito presunta e la capacità di interruzione richiesta.
Se il dispositivo di protezione è inadatto:
- Un guasto interno dello SPD potrebbe non essere scollegato in modo sicuro o sufficientemente rapido.
- Un fusibile sottodimensionato o un MCB non idoneo potrebbero intervenire durante gli eventi di sovratensione previsti.
- Il ramo dello SPD potrebbe rimanere scollegato senza essere notato.
- Il potere di interruzione potrebbe essere insufficiente per il livello di guasto del quadro.
- Sostituire soltanto lo SPD può lasciare invariato il problema di coordinamento originale.
Non copiare il valore nominale di un fusibile di backup da un altro SPD
Due SPD con valori simili di Uc, In o Imax possono avere requisiti diversi di protezione di backup. Verificare la documentazione per il modello esatto e le effettive condizioni di cortocircuito del quadro.
7. Cavi lunghi e cattivo collegamento riducono principalmente le prestazioni di protezione
Durante una sovratensione rapida, l'induttanza del conduttore è importante. Un conduttore di collegamento lungo può sviluppare una tensione aggiuntiva mentre la corrente di sovratensione è in corso.
Questa tensione si somma alla tensione di protezione propria dello SPD e può aumentare la tensione a cui è esposta l'apparecchiatura a valle.
Collegamenti PE allentati, un cattivo collegamento equipotenziale, corrosione e conduttori inutilmente lunghi possono quindi ridurre l'efficacia dell'intero sistema di protezione.
Conduttori lunghi non significano automaticamente che l'SPD stesso fallirà
L'effetto più diretto di una lunghezza di connessione eccessiva o di un cattivo collegamento è solitamente una riduzione delle prestazioni di protezione e una tensione efficace più elevata sull'apparecchiatura. Queste condizioni possono contribuire a una distribuzione anomala della corrente o a stress aggiuntivi, ma non dovrebbero essere descritte come causa diretta e automatica di guasto dell'SPD.
Controllare l'intero percorso di connessione
- Connessione di linea o neutro dalla barra collettrice all'SPD.
- Connessione dall'SPD al PE, PEN o alla barra di equipotenzialità.
- Lunghezza totale del conduttore, non solo un lato della connessione.
- Loop e separazione tra conduttori in ingresso e protetti.
- Coppia di serraggio dei morsetti, corrosione e sezione del conduttore.
- Coordinamento con SPD a monte e a valle.
8. L'alta temperatura dell'involucro accelera l'invecchiamento dell'SPD
I componenti dell'SPD subiscono già uno stress termico durante le operazioni di sovratensione e in condizioni di tensione anomale. L'elevata temperatura ambiente riduce il margine termico disponibile e può accelerare l'invecchiamento di varistori, isolamento, morsetti e componenti di scollegamento.
Situazioni comuni ad alta temperatura
- Quadri di parallelo solari esterni esposti alla luce solare diretta.
- Armadi sigillati con ventilazione limitata.
- SPD installati vicino a contattori, alimentatori o altre fonti di calore.
- Morsetti allentati che producono riscaldamento per resistenza locale.
- Conduttori ad alta corrente che riscaldano lo stesso involucro.
- Temperatura ambiente al di fuori dell'intervallo operativo dichiarato del prodotto.
L'umidità e la condensa possono causare corrosione, contaminazione e deterioramento dell'isolamento. Per installazioni fotovoltaiche, telecom e industriali all'aperto, ispezionare i pressacavi, la tenuta dell'involucro, il drenaggio e il controllo della condensa, non solo il modulo plug-in.
9. I fallimenti di SPD solari e DC necessitano di una revisione separata
Un sistema fotovoltaico in corrente continua non è semplicemente un quadro di distribuzione CA con un'etichetta di tensione diversa. Cavi di stringa lunghi, aumento di tensione a bassa temperatura, tensione conduttore-terra, monitoraggio dell'isolamento e interruzione dei guasti CC influiscono sulla selezione dell'SPD.
| Problema specifico della corrente continua (DC) | Perché è importante | Cosa confermare |
|---|---|---|
| Ucpv inferiore alla tensione massima dell'array | L'SPD può rimanere esposto a una tensione CC eccessiva invece di vedere solo brevi eventi transitori. | Tensione a circuito aperto (Voc) massima corretta della stringa alla temperatura prevista più bassa del sito. |
| SPD CA utilizzato sul lato CC | Il dispositivo potrebbe non avere la tensione CC, il disconnettimento o il design di gestione dell'arco richiesti. | Dichiarazione PV DC, applicazione del prodotto e requisiti pertinenti IEC 61643-31. |
| Presupposto errato sulla topologia fotovoltaica | La tensione del conduttore positivo o negativo verso terra può differire dal valore presunto durante la selezione. | Sistema fotovoltaico flottante, con messa a terra o altra configurazione. |
| Modalità di protezione errata | Una modalità di protezione interna può subire stress da tensione o sovratensione al di fuori del suo design previsto. | Configurazione positivo-PE, negativo-PE e positivo-negativo. |
| Stress termico all'aperto | L'elevata temperatura del quadro di parallelo riduce il margine termico e accelera l'invecchiamento. | Luce solare diretta, temperatura interna, ventilazione e spaziatura di installazione. |
| Percorsi lunghi dei cavi CC | Le sovratensioni possono entrare da punti diversi e richiedono una protezione coordinata vicino ad array, quadri di parallelo e ingressi inverter. | Percorso dei cavi, posizioni dell'SPD e coordinamento tra gli stadi di protezione. |
Non applicare una regola di polarità a ogni SPD CC
I circuiti di protezione interna degli SPD CC differiscono. Alcuni prodotti utilizzano configurazioni di protezione simmetriche, mentre altri hanno requisiti definiti di morsetto o polarità. Seguire lo schema per il modello esatto invece di applicare una regola generale valida per un altro prodotto.
10. Anche la qualità del prodotto o difetti di fabbricazione sono possibili
La tensione di sistema, la selezione e l'installazione dovrebbero essere studiate attentamente, soprattutto quando gli SPD sostitutivi falliscono ripetutamente nella stessa posizione. Tuttavia, i problemi di qualità del prodotto non possono essere esclusi automaticamente.
Le possibili cause legate al prodotto includono caratteristiche MOV incoerenti, disconnessione termica non idonea, connessioni interne deboli, scarso contatto dei morsetti, materiali errati, sigillatura inadeguata, etichette errate o consistenza del lotto insufficiente.
Un problema relativo a un prodotto o a un lotto diventa più probabile quando:
- Guasti simili si concentrano nello stesso lotto di produzione.
- Le unità si guastano in condizioni di tensione e temperatura verificate come normali.
- Lo stesso insolito schema di danno appare in installazioni non correlate.
- Il cablaggio, il coordinamento delle protezioni e la tensione di sistema sono stati verificati in modo indipendente.
- Il guasto si verifica molto prima rispetto ad unità comparabili in condizioni simili.
- L'etichetta o la cartuccia di ricambio fornita non corrisponde alle specifiche approvate.
Un'indagine equilibrata sulle cause profonde protegge sia l'acquirente che il fornitore.
Non tutti gli SPD guasti sono difettosi, ma non tutti i guasti dovrebbero essere attribuiti all'installazione. Registrare le etichette dei prodotti, le informazioni sul lotto, le condizioni operative, il cablaggio e gli schemi di danno rende la conclusione più affidabile.
11. Perché il SPD di sostituzione fallisce di nuovo?
Il guasto ripetuto poco dopo la sostituzione è un forte segnale che la causa originale potrebbe essere ancora presente. L'installazione di un'altra cartuccia ripristina la protezione solo quando la base, il cablaggio e le condizioni del sistema rimangono idonee.
Cause frequenti di guasto ripetuto dell'SPD
- Il ricambio ha lo stesso Uc o Ucpv non idoneo dell'originale.
- Un guasto al neutro o una tensione di sistema anomala non sono stati corretti.
- La cartuccia è stata sostituita, ma la base o il morsetto hanno subito danni termici.
- Il fusibile di backup o l'interruttore automatico (MCB) rimangono selezionati in modo errato.
- Il cablaggio allentato continua a produrre riscaldamento locale.
- L'involucro rimane troppo caldo o contiene condensa.
- Un SPD di Tipo 2 è esposto a un carico che richiede una protezione di Tipo 1.
- La tensione dell'impianto fotovoltaico supera l'assunto di progettazione originale.
- Solo un polo è stato sostituito sebbene tutti i moduli abbiano subito lo stesso evento.
- Una cartuccia di ricambio incompatibile è stata installata nella base esistente.
Non continuare a sostituire le cartucce senza aver misurato il sistema.
Un secondo guasto dovrebbe far scattare una revisione delle cause profonde. Continuare a installare lo stesso modello di SPD senza verificare la tensione operativa, il neutro, la Voc del fotovoltaico, il cablaggio, la base e l'involucro può riprodurre lo stesso guasto.
12. Quando è necessario controllare o sostituire diversi moduli SPD?
Una cartuccia guasta non significa automaticamente che ogni SPD nell'impianto debba essere sostituito. La decisione dovrebbe basarsi sull'evento, sullo storico dell'installazione, sull'esposizione comune, sulla criticità del sistema e sulla possibilità di verificare la condizione di protezione rimanente.
Correggere la causa comune prima di sostituire un intero lotto
La sostituzione in blocco senza correggere tensioni anomale, Uc o Ucpv non idonei, cablaggi errati, calore o umidità può riprodurre lo stesso guasto nei nuovi moduli.
Elenco di controllo delle cause principali prima di ordinare SPD di sostituzione
Le seguenti informazioni aiutano i team di manutenzione e i fornitori a distinguere la normale sostituzione a fine vita da un problema di sistema, di selezione, di installazione o un possibile problema di lotto.
Informazioni sul prodotto
- Modello completo dell'SPD e foto chiara dell'etichetta.
- Tipo 1, Tipo 2 o Tipo 1+2.
- Uc o Ucpv.
- In, Imax o Iimp.
- Up e configurazione dei poli.
- Modello della cartuccia plug-in e della base.
- Lotto di produzione e data di installazione.
Informazioni sul sistema
- Tensione operativa nominale e misurata.
- Sistema di messa a terra CA o topologia fotovoltaica.
- Voc massima corretta della stringa fotovoltaica.
- Modello e valore nominale del fusibile di backup o dell'interruttore automatico (MCB).
- Corrente presunta di cortocircuito, se disponibile.
- Posizione di installazione nel sistema di protezione.
- Disposizione dell'SPD a monte e a valle.
Evidenza del guasto
- Stato dell'indicatore e del contatto remoto.
- Crepe, scolorimento o bruciature.
- Danni da calore alla base o ai terminali.
- Numero di unità guaste.
- Data del guasto e condizioni operative.
- Recenti fulmini, interruzioni di corrente o eventi di rete.
- Se anche l'unità sostitutiva si è guastata.
Ambiente di installazione
- Foto del quadro e del cablaggio.
- Lunghezza approssimativa dei conduttori dell'SPD.
- Configurazione del PE e del collegamento equipotenziale.
- Temperatura ambiente e interna dell'involucro.
- Luce solare diretta, umidità o condensa.
- Apparecchiature che generano calore nelle vicinanze.
- Tipo di involucro e grado di protezione IP.
Non sei sicuro del motivo per cui diversi SPD sono falliti?
Inviaci l'etichetta dell'SPD, la tensione di sistema misurata, una foto del cablaggio del quadro, la protezione di backup, la quantità di guasti e le condizioni della base. LEEYEE può aiutare a confrontare il modello guasto con l'applicazione reale e consigliare una specifica di sostituzione idonea per manutenzione, realizzazione di quadri o ordini OEM.
Domande frequenti
Qual è la causa più comune di fallimento della SPD?
Non esiste una causa unica per ogni installazione. Sollecitazioni ripetute da sovratensioni e tensioni di sistema anomale sono cause elettriche comuni. Un valore Uc o Ucpv errato, errori di cablaggio, protezione di backup inadeguata, temperatura elevata e applicazioni non corrette spiegano spesso un guasto prematuro o ripetuto dell'SPD.
Il guasto SPD è sempre causato da un fulmine?
No. I fulmini sono solo una delle possibili cause. Anche un neutro scollegato, una sovratensione temporanea, una tensione nominale errata, un errore di cablaggio, il surriscaldamento, l'umidità, una configurazione di sistema inadeguata o un possibile difetto del prodotto possono causare lo scollegamento o il guasto prematuro di un SPD.
Perché un SPD continua a guastarsi dopo la sostituzione?
Un guasto ripetuto solitamente indica che la causa originaria persiste. Le possibili cause includono tensione di sistema anomala, Uc o Ucpv selezionato troppo basso, cablaggio errato, protezione di backup inadeguata, base plug-in danneggiata, temperatura elevata o una cartuccia di ricambio incompatibile.
Le sovratensioni da fulmine ripetute possono usurare un SPD?
Sì. La corrente di sovratensione ripetuta crea sollecitazioni elettriche e termiche nei componenti di protezione. Il tasso di degrado dipende dall'energia dell'evento, dalla forma d'onda, dal valore nominale dell'SPD, dalle condizioni di installazione e dall'invecchiamento precedente. Non esiste un numero fisso di fulmini applicabile a ogni SPD.
Può un'alta tensione di rete danneggiare un SPD?
Sì. Se la tensione rimane al di sopra dell'intervallo di funzionamento continuo dell'SPD, il componente limitatore di tensione potrebbe condurre troppo a lungo, generare calore e attivare il suo disconnettore termico.
Cosa succede se SPD Uc è troppo basso?
La tensione di esercizio normale o la variazione di tensione prevista possono sollecitare ripetutamente l'SPD. Ciò può aumentare la corrente di dispersione, il riscaldamento e l'invecchiamento del MOV, portando a una disconnessione prematura.
Può una cattiva messa a terra causare il guasto dello SPD?
Un collegamento scadente, connessioni PE allentate e conduttori lunghi riducono principalmente le prestazioni complessive di protezione e aumentano la tensione effettiva sull'apparecchiatura. Possono contribuire a sollecitazioni anomale, ma non dovrebbero essere considerati una causa diretta automatica di guasto dell'SPD.
È necessario un fusibile di riserva o un interruttore automatico (MCB) per un SPD?
Il requisito dipende dall'SPD, dal dispositivo di protezione a monte e dall'installazione. Quando richiesto, la protezione di backup elimina la corrente di guasto a frequenza industriale nel ramo dell'SPD. Il suo valore nominale e il potere di interruzione devono essere conformi alla documentazione specifica del prodotto e al livello di guasto del quadro.
Perché un SPD DC solare fallisce ripetutamente?
Le cause comuni includono Ucpv inferiore alla Voc massima corretta della stringa, l'uso di un SPD AC sul lato DC, topologia fotovoltaica errata, modalità di protezione non idonee, temperatura elevata della scatola di giunzione, umidità o difetti di isolamento e di terra non risolti.
Dovrebbero essere sostituiti tutti i moduli SPD quando un modulo fallisce?
Non automaticamente. Ispezionare i poli rimanenti, la base, i terminali, la cronologia degli eventi e le condizioni del sistema. Una sostituzione più ampia potrebbe essere appropriata dopo un evento grave comune, guasti ripetuti o quando la condizione dell'unità rimanente non può essere verificata.
Posso sostituire solo la cartuccia SPD plug-in?
Sì, quando la cartuccia di ricambio è perfettamente compatibile e la base, i contatti, i terminali e il cablaggio non sono danneggiati. Sostituire o ispezionare ulteriormente l'intera unità in presenza di fusione, scolorimento, crepe, contatti allentati o guasti ripetuti.
Un indicatore verde dimostra che l'SPD è installato correttamente?
No. Un indicatore verde segnala normalmente la condizione di un componente interno monitorato. Non conferma il cablaggio corretto, un Uc o Ucpv idoneo, una protezione di backup corretta, conduttori corti o un collegamento efficace.
Base tecnica e note applicative
L'analisi del guasto dell'SPD dovrebbe basarsi sulla documentazione specifica del prodotto, sulle misurazioni del sistema e sui requisiti di installazione applicabili. I seguenti standard sono particolarmente rilevanti per gli argomenti trattati in questa guida:
- IEC 61643-11: requisiti e metodi di prova per SPD collegati a sistemi di alimentazione AC a bassa tensione.
- IEC 61643-31: requisiti e metodi di prova per SPD utilizzati in impianti fotovoltaici.
- IEC 60364-5-53: requisiti di selezione ed installazione per dispositivi di isolamento, commutazione, controllo e protezione contro le sovratensioni in impianti a bassa tensione.
- Il valore Uc o Ucpv dichiarato dal produttore, il comportamento TOV, la protezione di backup, le informazioni sulla tenuta al cortocircuito e le istruzioni di installazione per l'esatto modello di SPD.
Gli standard e le norme di installazione locali possono essere soggetti a revisione. I progettisti dovrebbero confermare l'edizione e i requisiti regionali applicabili alla specifica installazione.
Nota di sicurezza: l'ispezione dell'SPD, la misurazione della tensione in tempo reale e la sostituzione devono essere eseguite da personale elettrico qualificato utilizzando procedure appropriate di isolamento, verifica e protezione individuale. I valori nominali del prodotto e le decisioni di sostituzione devono essere confermati rispetto alla documentazione dell'esatto modello di SPD e alle norme di installazione applicabili.
