Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3 non sono tre livelli di qualità. Descrivono diversi compiti di prova degli SPD e diversi ruoli di installazione. Un sistema di protezione contro le sovratensioni coordinato deve stabilire dove appartiene ciascuno stadio, come gli stadi si ripartiscono l’energia della sovratensione e se la tensione che raggiunge l’apparecchiatura finale è sufficientemente bassa.
Uno SPD può essere sufficiente per un’installazione compatta e poco esposta, ma non si deve presumere che un solo dispositivo protegga l’intero edificio o progetto.
Laddove una corrente di fulmine parziale possa entrare nell’impianto elettrico, uno SPD di Tipo 1 o di Tipo 1+2 viene normalmente valutato all’origine. Gli SPD di Tipo 2 sono utilizzati nei punti di distribuzione principali o a valle per limitare le sovratensioni residue indotte dai fulmini e quelle di manovra. La protezione di Tipo 3 o di Tipo 2+3 viene considerata in prossimità delle apparecchiature sensibili quando lo stadio a monte non può mantenere un livello di protezione sufficientemente basso al carico. [1] [3] [4] [5]
La configurazione corretta può quindi essere solo Tipo 2, uno SPD combinato di Tipo 1+2, stadi separati di Tipo 1 e Tipo 2 oppure una catena completa di protezione Tipo 1–Tipo 2–Tipo 3. La scelta finale dipende dall’architettura del progetto, dal livello di tenuta delle apparecchiature, dai percorsi dei conduttori e dai dati di coordinamento del produttore.
Indice dei contenuti
In Questa Guida
- Che cosa significa il coordinamento degli SPD
- Tre verifiche da non confondere
- Quando un solo SPD può essere sufficiente
- Dove si collocano Type 1, Type 2 e Type 3
- Come progettare gli stadi di protezione
- Quando Type 1 e Type 2 funzionano insieme
- Quando le apparecchiature necessitano di Type 3
- Coordinamento di distanza ed energia
- SPD combinati rispetto a SPD separati
- Esempio ingegneristico svolto
- Applicazioni per data centre, industria, FV, veicoli elettrici e BESS
- Approvazione del coordinamento a livello di modello
- Checklist per approvvigionamento e OEM
- Errori comuni di coordinamento
- FAQ
Cosa significa realmente il coordinamento degli SPD?
Il coordinamento degli SPD significa che due o più stadi di protezione operano come un unico sistema pianificato. Lo SPD a monte gestisce il carico di sovratensione previsto nella sua posizione. Lo SPD a valle limita ulteriormente la tensione residua senza ricevere più energia di sovratensione di quanta ne sia progettato per sopportare. [1] [6]
Questa configurazione è indicata anche come protezione contro le sovratensioni coordinata, protezione contro le sovratensioni a cascata o protezione contro le sovratensioni multistadio. Lo scopo non è installare il numero massimo possibile di SPD. Lo scopo è assegnare a ogni pertinente confine elettrico il livello di protezione richiesto.
La IEC 61643-12 tratta la selezione, il funzionamento, il posizionamento e il coordinamento degli SPD collegati ai sistemi di alimentazione in c.a. a bassa tensione. La IEC 60364-5-53 fornisce i requisiti di installazione. La IEC 62305-4 affronta le misure di protezione contro le sovratensioni coordinate all’interno del concetto di zona di protezione contro i fulmini. [1] [3] [4]
Per le definizioni di base e le differenze tra le forme d’onda di prova, vedere il separato Guida al confronto tra Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3 SPD. Questa pagina si concentra su come i livelli di protezione lavorano insieme.
Il coordinamento degli SPD comprende tre verifiche distinte
La parola “coordinamento” viene spesso usata in modo troppo ampio. Una revisione di progetto dovrebbe separare le tre domande seguenti.
La colonna delle evidenze è la più importante durante l’approvazione tecnica perché ciascun controllo richiede documenti diversi.
| Verifica di coordinamento | Domanda a cui rispondere | Prove richieste. |
|---|---|---|
| Coordinamento energetico tra SPD | Gli SPD a monte e a valle possono condividere l’energia di sovratensione prevista senza sovraccaricare nessuna delle due fasi? | Tabella di coordinamento del produttore, combinazione di prodotti testata o condizione di disaccoppiamento documentata |
| Coordinamento della protezione con le apparecchiature | La tensione effettiva che raggiunge l’apparecchiatura è inferiore al livello di tenuta all’impulso applicabile dell’apparecchiatura? | SPD a monte, disposizione del collegamento, percorso dei conduttori, Uw dell’apparecchiatura e margine di protezione del progetto |
| Protezione contro i guasti e di riserva | L’SPD è compatibile con la corrente di cortocircuito presunta e con il fusibile o l’interruttore automatico a monte? | Potere di interruzione in cortocircuito, protezione di riserva massima e schema di coordinamento dei dispositivi del produttore |
Un datasheet che mostri solo Type, Iimp, In o Imax non è sufficiente per approvare un piano completo di coordinamento degli SPD.
Un solo SPD è sufficiente per l’intera installazione?
Un solo SPD può essere sufficiente quando il sistema elettrico è compatto, non è stato identificato alcun servizio di corrente di fulmine di Tipo 1, i circuiti a valle sono brevi e il livello di protezione effettivo è adeguato per tutti i carichi importanti.
Un solo SPD ha meno probabilità di essere sufficiente quando l’impianto presenta diversi livelli di distribuzione, lunghe linee esterne, edifici separati, elettronica critica o più servizi conduttivi che entrano nella stessa apparecchiatura. [1] [4]
Un solo SPD può essere sufficiente quando
- Non è identificato alcun servizio parziale di corrente di fulmine.
- È presente un solo quadro di distribuzione compatto.
- I conduttori a valle sono brevi e non fortemente esposti.
- Il livello di protezione effettivo è adeguato per tutti i carichi importanti.
- Nessuna linea di segnale non protetta bypassa l’SPD di potenza.
- Il progettista e il produttore dell'SPD confermano la configurazione.
È opportuno valutare più stadi quando
- È installato un sistema esterno di protezione contro i fulmini.
- Una corrente di fulmine parziale può entrare attraverso un servizio.
- I quadri principali e secondari sono ampiamente separati.
- I quadri esterni remoti utilizzano percorsi di alimentazione lunghi.
- PLC, server o elettronica di controllo sono critici.
- Le apparecchiature di commutazione generano transitori locali.
Regola rapida di screening: se il progetto contiene più di una zona di protezione contro i fulmini, un'alimentazione remota o apparecchiature con una tenuta agli impulsi inferiore al livello protettivo efficace a monte, valutare un ulteriore stadio a valle.
Dove si collocano gli SPD di Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3?
I tipi di SPD IEC corrispondono a diversi servizi di prova e a ruoli tipici di installazione. Il progetto dovrebbe assegnare ciascun dispositivo in base alle condizioni di sovratensione nel punto in cui si trova, invece di ordinare lo stesso SPD per ogni quadro. [2] [5] [6]
| Stadio SPD | Posizione tipica | Ruolo principale | Dati d'ordine critici |
|---|---|---|---|
| Tipo 1 | Origine dell'installazione o quadro generale di ingresso dove è prevista la corrente di fulmine | Scaricare la corrente parziale di fulmine secondo il servizio di prova di Tipo 1 | Iimp, corrente totale se pertinente, Uc, Up, poli, modalità di protezione e sistema di messa a terra |
| Tipo 1+2 | Quadro generale di ingresso | Soddisfare i servizi di prova di Tipo 1 e Tipo 2 in un unico prodotto | Entrambe le classificazioni, Iimp, In, Up, protezione di backup e ambito del certificato |
| Tipo 2 | Quadro principale, quadro di sotto-distribuzione, armadio macchina o pannello apparecchiatura | Limitare fulmini indotti, sovratensioni residue a monte e sovratensioni di manovra | Uc, In, Imax, Up, condizioni di cortocircuito, poli e modalità di protezione |
| Tipo 3 | Vicino a apparecchi terminali sensibili | Fornire il limitatore di tensione finale dopo un'adeguata protezione a monte | Uoc o servizio dichiarato di Tipo 3, Up, tensione di carico, punto di installazione e coordinamento a monte |
I Tipi 1, Tipo 2 e Tipo 3 sono ruoli ingegneristici diversi. Non corrispondono a livelli di qualità del prodotto bassi, medi e alti.
Come progettare una protezione contro le sovratensioni coordinata
- Identificare dove può entrare l'energia da sovratensione. Esaminare il sistema di protezione esterna contro i fulmini, il percorso dell'alimentazione in ingresso, le linee aeree o interrate, i cavi tra edifici e la valutazione del rischio di fulminazione.
- Contrassegnare ogni livello importante di distribuzione. Mostrare il quadro principale a bassa tensione, i quadri di sottodistribuzione, i pannelli UPS, gli armadi macchina, i quadri inverter, i pannelli per caricabatterie EV e altri involucri pertinenti sullo schema unifilare.
- Identificare le apparecchiature critiche e la loro resistenza agli impulsi. Registrare PLC, server, alimentatori di controllo, computer industriali, inverter, caricabatterie e altri carichi che potrebbero richiedere un livello di protezione inferiore.
- Selezionare la corretta funzione dell'SPD in ogni posizione. Valutare il Tipo 1 dove esiste il rischio di correnti da fulmine. Utilizzare il Tipo 2 per sovratensioni residue, indotte e di commutazione a livello di distribuzione. Valutare il Tipo 3 vicino a carichi sensibili dove è richiesta una protezione di stadio finale.
- Verificare il livello di protezione efficace. Non confrontare la resistenza dell'apparecchiatura solo con il valore Up della scheda tecnica dell'SPD. Includere la tensione contribuita dalla disposizione dei collegamenti e dai conduttori. [3] [7] [12]
- Verificare il coordinamento energetico tra gli stadi. Confermare se i dispositivi selezionati sono testati come combinazione coordinata, se richiedono impedenza del conduttore o un componente di disaccoppiamento esterno. [1] [6]
- Verificare le condizioni di cortocircuito e protezione di backup. Controllare la corrente di cortocircuito presunta, il fusibile o interruttore di protezione di backup massimo consentito e le istruzioni di installazione specifiche del modello.
- Revisionare ogni servizio conduttivo. Un SPD per alimentazione AC non protegge circuiti Ethernet, RS485, 4–20 mA, coassiali, telefonici o altri circuiti di segnale che entrano nella stessa apparecchiatura. [4]
Quando gli SPD di Tipo 1 e di Tipo 2 lavorano insieme?
Il coordinamento di Tipo 1 e Tipo 2 viene valutato laddove l'installazione debba gestire sia il carico di corrente da fulmine sia una tensione residua inferiore per la distribuzione a valle o le apparecchiature.
Lo stadio di Tipo 1 affronta il carico di sovratensione previsto all'origine. Uno stadio di Tipo 2 a valle limita ulteriormente la tensione rimanente e gestisce le sovratensioni di commutazione o indotte che si verificano dopo l'origine. [5] [6]
| Condizione del progetto | Direzione di configurazione iniziale | Cosa richiede ancora conferma |
|---|---|---|
| Carichi di Tipo 1 e Tipo 2 richiesti sullo stesso quadro principale | Valutare un SPD combinato Tipo 1+2 | Iimp, In, Up, sistema di messa a terra, condizioni di cortocircuito e ambito del certificato |
| Tipo 1 installato all'origine ed esistenza di un quadro separato a valle | Tipo 1 all'origine più Tipo 2 a valle | Coordinamento energetico, percorso del cavo, impedenza del conduttore e requisiti del produttore |
| Nessun carico di corrente da fulmine di Tipo 1 identificato | Il Tipo 2 sul quadro di distribuzione principale potrebbe essere appropriato | Normative nazionali, valutazione del rischio, resistenza dell'apparecchiatura e layout del circuito a valle |
| Macchina remota, quadro esterno o edificio separato | Protezione a monte più un Tipo 2 aggiuntivo nel punto di distribuzione remoto | Esposizione della linea di alimentazione, collegamento equipotenziale, messa a terra, percorso del conduttore e ingressi della linea di segnale |
I tipi 1 e 2 sono stadi complementari. Un dispositivo di tipo 1 non garantisce automaticamente il livello di protezione finale richiesto da ogni carico a valle.
Le apparecchiature sensibili necessitano di uno SPD di Tipo 3?
Non tutti i dispositivi elettronici richiedono un SPD di tipo 3 separato. Il tipo 3 dovrebbe essere valutato qualora non sia dimostrabile che la protezione a monte mantenga una tensione accettabile ai terminali dell'apparecchiatura.
Il tipo 3 viene normalmente utilizzato come stadio finale in prossimità del carico protetto e deve essere coordinato con un'adeguata protezione di tipo 2 o 1+2 a monte. Non sostituisce la protezione all'ingresso dell'impianto o nel quadro di distribuzione. [5] [6]
Valutare il tipo 3 quando
- L'apparecchiatura ha un basso livello di tenuta all'impulso.
- Il carico è critico, costoso o difficile da sostituire.
- L'apparecchiatura è lontana dall'SPD di distribuzione più vicino.
- Il cavo a valle potrebbe ricevere sovratensioni indotte aggiuntive.
- Si verificano transitori di commutazione locali in prossimità dell'apparecchiatura.
- Il produttore dell'apparecchiatura specifica una protezione nel punto di utilizzo.
Un tipo 3 separato potrebbe non essere necessario quando
- È già installato un dispositivo di tipo 2+3 adeguato vicino al carico.
- L'SPD a monte e la disposizione dei conduttori forniscono un livello di protezione verificato.
- L'apparecchiatura dispone di protezione integrata contro le sovratensioni documentata.
- Il livello di tenuta dell'apparecchiatura è adeguato alla tensione residua verificata.
Significato dell'acquirente: richiedere le condizioni di coordinamento per il tipo 3, non solo la scheda tecnica. Il fornitore deve identificare l'SPD a monte compatibile ed eventuali requisiti di distanza o disaccoppiamento.
Distanza degli SPD e coordinamento energetico
La distanza influisce su due diverse parti della progettazione della protezione. Queste non dovrebbero essere combinate in una "regola dei 10 m" semplificata.
Distanza dall'SPD all'apparecchiatura protetta
Un conduttore lungo tra un SPD e l'apparecchiatura protetta può ricevere sovratensioni indotte aggiuntive. I conduttori contribuiscono inoltre alla tensione durante una corrente di sovratensione rapida. La guida basata sui principi di installazione IEC utilizza comunemente circa 10 m come punto in cui prendere in considerazione una protezione aggiuntiva vicino al carico. [3] [7]
Ciò non significa che ogni circuito più lungo di 10 m richieda automaticamente un SPD di tipo 3. La tenuta dell'apparecchiatura, il percorso dei conduttori, l'ambiente elettromagnetico e il livello di protezione efficace a monte richiedono comunque una revisione.
Distanza tra gli SPD a monte e a valle
L'impedenza del cavo tra gli stadi SPD può influenzare la modalità di ripartizione dell'energia di sovratensione. Tuttavia, non esiste una distanza di separazione universale che garantisca il coordinamento per ogni combinazione di prodotti di Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3.
Alcune famiglie di prodotti sono testate per l'installazione ravvicinata. Alcuni dispositivi combinati coordinano internamente molteplici funzioni di test. Altre combinazioni potrebbero richiedere l'impedenza del conduttore o un componente di disaccoppiamento esterno. I dati di coordinamento del produttore applicabili devono determinare la disposizione. [1] [6] [11]
Non specificare "10 m tra ogni SPD" come condizione di acquisto universale. Chiedere se i dispositivi proposti siano testati come combinazione coordinata, se sia richiesto un disaccoppiamento esterno e se sia necessaria una protezione aggiuntiva vicino alle apparecchiature remote.
I cavi di collegamento dell'SPD sono un problema a parte
I conduttori che collegano ciascun SPD ai conduttori sotto tensione e alla terra di protezione devono essere corti, diretti e installati in conformità con la norma applicabile e le istruzioni del produttore. Una lunghezza eccessiva del collegamento può aumentare la tensione effettiva che raggiunge l'apparecchiatura protetta. [3] [7]
Vedere la sezione separata Lunghezza di collegamento dell'SPD e guida all'installazione di 0,5 m per considerazioni dettagliate sulla lunghezza dei cavi.
SPD combinato o stadi di protezione separati?
Un SPD combinato è testato per più di una funzione all'interno di un unico prodotto. Esempi comuni includono dispositivi di tipo 1+2 e di tipo 2+3.
| Configurazione | Vantaggio principale | Limite che deve essere controllato |
|---|---|---|
| SPD combinato di tipo 1+2 | Fornisce entrambe le funzioni di test in un unico punto di installazione ed evita il coordinamento tra due prodotti separati in quella posizione | Non protegge automaticamente i quadri di distribuzione remoti o le apparecchiature sensibili |
| SPD di tipo 1 e tipo 2 separati | Consente di installare gli stadi a diversi livelli di distribuzione | Il coordinamento energetico ed eventuali requisiti di separazione o disaccoppiamento devono essere documentati |
| SPD combinato di tipo 2+3 | Può fornire funzioni di distribuzione e di stadio finale vicino alle apparecchiature sensibili | Potrebbe essere ancora necessario uno stadio di tipo 1 o di tipo 2 a monte in base all'esposizione del progetto |
Una classificazione combinata descrive le funzioni testate di un prodotto. Non dimostra che l'intero edificio sia protetto da un unico punto di installazione.
Esempio pratico: quadro principale, quadro macchina e armadio PLC
Quanto segue è un esempio ingegneristico illustrativo. Non si tratta di un progetto reale del cliente e non specifica rating di prodotto obbligatori.
Layout del sistema illustrativo
- Quadro principale BT: È necessario valutare l'impiego di SPD di Tipo 1 o Tipo 1+2, poiché all'origine dell'impianto è stata identificata la presenza di correnti parziali di fulmine.
- Quadro macchina: È necessario valutare l'aggiunta di un SPD di Tipo 2, poiché il quadro è distante dall'origine dell'impianto e potrebbe essere esposto a sovratensioni residue o indotte lungo la linea di alimentazione.
- Armadio PLC: È necessario valutare una protezione di Tipo 3 o Tipo 2+3 qualora il livello di protezione efficace offerto dall'SPD del quadro macchina non sia sufficientemente basso per l'alimentatore del PLC e per l'elettronica collegata.
- Circuiti di segnale: I conduttori Ethernet, RS485 e dei sensori che entrano nell'armadio PLC richiedono un'analisi specifica dell'interfaccia. Gli SPD di potenza non proteggono questi circuiti.
- Condizione di approvazione: Prima di rilasciare la configurazione, è necessario confermare i modelli esatti di SPD, i valori Up, la protezione di riserva e il coordinamento energetico sulla base della documentazione del produttore.
Conclusione ingegneristica: Le distanze non dimostrano automaticamente che tre tipi di SPD siano obbligatori. Esse evidenziano perché il progettista debba verificare la portata all'origine, l'esposizione alle sovratensioni a valle, la resistenza dell'apparecchiatura e il coordinamento a livello di modello, invece di ordinare un singolo SPD ad alta corrente per l'intero sistema.
Come valutare il coordinamento degli SPD in progetti diversi
Gli esempi seguenti costituiscono indicazioni ingegneristiche iniziali. Non rappresentano distinte base universali. Le configurazioni finali devono seguire lo schema unifilare di progetto, le norme adottate e le istruzioni delle apparecchiature.
| Applicazione | Approccio di protezione tipico | Verifiche di coordinamento aggiuntive |
|---|---|---|
| Data center | Protezione all'origine dove si applica il Tipo 1, seguita da Tipo 2 presso punti critici come UPS, bypass o quadri di distribuzione, e protezione finale dove richiesto dalle apparecchiature sensibili | Alimentazioni ridondate, modalità operative UPS, percorsi PDU, distanza tra i rack, linee di rete e circuiti di monitoraggio |
| Sistema di controllo industriale | Protezione del quadro principale seguita da Tipo 2 nei quadri macchina o di controllo; protezione finale potrebbe essere necessaria vicino a PLC o alimentatori sensibili | Commutazione VFD, circuiti motori, alimentatori 24 V DC, sensori, RS485, Ethernet ed equipotenzialità |
| Impianto fotovoltaico | Coordinare separatamente la protezione AC e PV DC. Utilizzare SPD specifici per fotovoltaico sul lato DC e assegnare il Tipo 1 o Tipo 2 in base al concetto di protezione contro i fulmini | Tensione PV massima, Ucpv, ubicazione dell'inverter, percorso dei cavi DC, relazione con l'LPS e standard specifici per il fotovoltaico |
| Progetto di ricarica EV | Esaminare l'ingresso dell'impianto, il quadro di distribuzione dei caricatori e le singole stazioni di ricarica come punti di protezione distinti | Esposizione della linea esterna, istruzioni EVSE, normative nazionali, circuiti di comunicazione e IEC 60364-7-722 |
| BESS e PCS | Esaminare in modo indipendente il lato AC di rete, il PCS, l'AC ausiliario, il lato DC della batteria e i circuiti di monitoraggio | Tensione DC massima, concetto di messa a terra, protezione interna del PCS, condizioni di corrente di guasto e interfacce di comunicazione |
Un sistema di SPD di potenza coordinato protegge solo i conduttori di potenza su cui è installato. Le interfacce dati, di controllo e di comunicazione richiedono una propria analisi.
La selezione e il coordinamento degli SPD per fotovoltaico sono trattati specificamente dalle norme IEC 61643-31 e IEC 61643-32. [9] Le installazioni di ricarica EV devono inoltre essere verificate rispetto alla norma IEC 60364-7-722 e alle istruzioni del produttore dell'EVSE. [10]
Come approvare la combinazione effettiva dei modelli di SPD
Un articolo di carattere generale può spiegare la logica del coordinamento, ma non può dimostrare che due specifici modelli di SPD siano coordinati energeticamente. L'approvazione a livello di modello richiede prove specifiche per il prodotto.
Questa distinzione è importante perché tecnologie e famiglie di prodotti differenti possono richiedere diverse distanze di separazione, componenti di disaccoppiamento o combinazioni di monte e valle. Una condizione di coordinamento pubblicata per i modelli di un produttore non deve essere trasferita ai prodotti di un altro produttore. [11]
| Configurazione proposta | Stato di approvazione | Prove minime prima del rilascio |
|---|---|---|
| Un SPD combinato Tipo 1+2 all'origine | Verifica documentale | Classificazione Tipo 1 e Tipo 2 specifica per modello, Iimp, In, Up, Uc, condizioni di cortocircuito e protezione di riserva |
| SPD Tipo 1 e Tipo 2 separati della stessa famiglia di prodotti | Conferma di coordinamento | Tabella di coordinamento del produttore o dichiarazione scritta che copra esattamente i modelli a monte e a valle |
| Tipo 2 seguito da Tipo 3 o Tipo 2+3 | Conferma di protezione | Compatibilità a monte, livello di protezione efficace, condizione di distanza e resistenza dell'apparecchiatura protetta |
| SPD di produttori differenti | Valutazione di progetto | Guida alla compatibilità scritta, calcolo ingegneristico o validazione di laboratorio o sul campo idonea |
| SPD alternativo in sostituzione di un modello di progetto approvato | Rivalutazione completa | Tipo, Uc, Up, correnti di scarica, condizioni di guasto, dimensioni, cablaggio, ambito della certificazione e dati di coordinamento |
Regola di approvvigionamento: non dedurre mai il coordinamento da etichette di Tipo simili, valori nominali di kA simili o dimensioni esterne simili.
Confine professionale: Le raccomandazioni sui modelli LEEYEE devono essere rilasciate solo dopo aver esaminato le informazioni esatte sul sistema e i documenti di coordinamento applicabili. Distanze di coordinamento non verificate o dichiarazioni di compatibilità non devono essere aggiunte a una scheda tecnica OEM o a una presentazione di progetto.
Cosa i compratori dovrebbero confermare prima di ordinare
Non richiedere solo “uno SPD di Tipo 1” o “uno SPD di Tipo 2”. Inviare informazioni sufficienti affinché il fornitore possa esaminare l'intera catena di protezione.
Informazioni di progetto da fornire
- Schema elettrico unifilare;
- Tensione nominale e massima di esercizio;
- Applicazione AC, PV DC, batteria DC o segnale;
- Sistema di messa a terra TN-S, TN-C-S, TT, IT o altro;
- Dettagli del sistema di protezione contro i fulmini esterno;
- Alimentazione in ingresso ed esposizione ai fulmini;
- Posizioni dei quadri principali e secondari;
- Lunghezze approssimative dei conduttori tra quadri e carichi;
- Tipo di SPD richiesto o classificazione combinata;
- Requisiti Uc, Up, Iimp, In, Imax o Uoc;
- Corrente di cortocircuito presunta;
- Dettagli del fusibile o interruttore a monte;
- Numero di poli e modalità di protezione;
- Resistenza all'impulso dell'apparecchiatura, se disponibile;
- Standard richiesti e mercati di certificazione;
- Requisiti di segnalazione remota;
- Requisiti per etichetta OEM e imballaggio;
- Quantità e processo di approvazione dei campioni.
Documenti da richiedere al fornitore dello SPD
- Scheda tecnica per ogni stadio di SPD proposto;
- Istruzioni di installazione e schema di cablaggio;
- Tabella di coordinamento del produttore o dichiarazione scritta di coordinamento;
- Distanza richiesta o condizioni di disaccoppiamento;
- Dati del fusibile o interruttore di riserva massimo;
- Certificato specifico per il modello o ambito del rapporto di prova;
- Dimensioni, capacità dei terminali e informazioni sui contatti remoti;
- Piano di convalida del campione per l'approvazione OEM o di progetto.
Mescolare i marchi richiede una verifica aggiuntiva. Le sole etichette di Tipo non provano il coordinamento energetico. Laddove gli SPD a monte e a valle provengano da produttori diversi, ottenere una guida scritta sulla compatibilità o completare una valutazione tecnica specifica del progetto.
Confermare la configurazione completa degli SPD
Invia lo schema unifilare, la tensione di sistema, il sistema di messa a terra, le posizioni dei quadri, le lunghezze dei conduttori e gli standard richiesti per la revisione tecnica.
LEEYEE fornisce supporto per la selezione della protezione dalle sovratensioni e la configurazione OEM tramite CNSPD, la piattaforma di LEEYEE focalizzata sulla protezione dalle sovratensioni per acquirenti tecnici globali.
Errori comuni nel coordinamento degli SPD
Scegliere solo in base al valore kA più grande
Iimp, In e Imax rappresentano diversi compiti di prova. Un numero più alto non corregge un tipo di SPD, Uc, Up, modalità di protezione o posizione di installazione errati.
Supporre che uno SPD di Tipo 1 protegga ogni carico a valle
Il Tipo 1 gestisce il compito di corrente di fulmine nel suo punto di installazione. Ulteriori stadi di Tipo 2 o Tipo 3 potrebbero essere ancora necessari per raggiungere il livello di protezione a valle richiesto.
Installare il Tipo 3 senza una protezione adeguata a monte
Il Tipo 3 è la protezione finale dell'apparecchiatura. Non dovrebbe essere selezionato come dispositivo di protezione principale per l'ingresso di servizio o il quadro di distribuzione principale.
Applicare la regola dei 10 m a ogni situazione
La distanza da uno SPD all'apparecchiatura e la distanza tra due stadi SPD sono problemi diversi. I dati di coordinamento specifici del prodotto rimangono necessari.
Confrontare la resistenza dell'apparecchiatura solo con l'Up della scheda tecnica
La disposizione dell'installazione e i conduttori di collegamento influenzano la tensione effettiva che può raggiungere l'apparecchiatura.
Copiare la tabella di coordinamento di un altro produttore
Una tabella di distanza o compatibilità specifica del modello si applica solo ai prodotti e alle condizioni dichiarate. Non può essere trasferita a un'altra famiglia di SPD senza verifica.
Ignorare la protezione da cortocircuito e di riserva
Il coordinamento dell'energia di sovratensione non sostituisce la verifica della corrente di cortocircuito presunta, della protezione di riserva e dei requisiti del sezionatore.
Proteggere solo la linea di alimentazione AC
I circuiti Ethernet, RS485, per sensori, coassiali e altri circuiti conduttori possono bypassare l'SPD di potenza e trasportare un transitorio nella stessa apparecchiatura.
Domande frequenti sul coordinamento degli SPD
Tutte le installazioni richiedono SPD di Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3?
No. Gli stadi richiesti dipendono dall'esposizione alla corrente di fulmine, dalla configurazione della distribuzione, dai percorsi dei conduttori, dalla sensibilità delle apparecchiature e dalle norme adottate per il progetto. Alcune installazioni compatte possono utilizzare solo il Tipo 2. Altri progetti potrebbero necessitare di protezione Tipo 1+2 all'origine e di ulteriore protezione di Tipo 2 o Tipo 3 a valle.
Un SPD di Tipo 1+2 può sostituire dispositivi separati di Tipo 1 e Tipo 2?
Può fornire entrambi i tipi di prova in un unico punto di installazione. Non sostituisce automaticamente la protezione a valle per quadri remoti, linee di alimentazione lunghe o apparecchiature sensibili.
Gli SPD di Tipo 1 e Tipo 2 devono essere sempre separati da 10 metri?
No. Non esiste una regola universale di separazione di 10 m per ogni combinazione di SPD. La disposizione richiesta dipende dalla tecnologia dell'SPD, dalle prove del produttore, dall'impedenza dei conduttori e dalla necessità o meno di un disaccoppiamento esterno.
Le apparecchiature poste a più di 10 metri da un SPD necessitano di un altro SPD?
Una protezione aggiuntiva dovrebbe essere valutata perché i conduttori lunghi possono ricevere sovratensioni indotte e aumentare la tensione efficace al carico. La decisione finale dipende dal livello di tenuta dell'apparecchiatura, dal percorso del conduttore, dal livello di protezione e dalle norme di installazione applicabili.
Il Tipo 3 può essere installato da solo?
Il Tipo 3 è inteso come protezione finale vicino alle apparecchiature sensibili. Dovrebbe essere coordinato con un'adeguata protezione a monte di Tipo 2 o Tipo 1+2, piuttosto che essere utilizzato come SPD principale dell'impianto.
Gli SPD di produttori diversi possono essere coordinati?
Possono essere utilizzabili nello stesso progetto, ma non si deve dare per scontata la compatibilità basandosi solo sulle etichette di Tipo. Ottenere informazioni scritte sul coordinamento o completare una valutazione tecnica specifica per il progetto.
Un SPD integrato in un inverter, UPS o caricabatterie EV elimina la necessità di un SPD esterno?
Non automaticamente. Verificare con il produttore dell'apparecchiatura la classificazione dell'SPD interno, le specifiche, i modi di protezione, la sostituibilità e i limiti di coordinamento. Potrebbe essere comunque richiesta una protezione all'origine dell'installazione o nel quadro di distribuzione.
Un singolo SPD ad alta corrente può sostituire un sistema di protezione coordinato?
Non necessariamente. Un valore nominale di corrente di scarica elevato descrive solo una parte delle prestazioni del dispositivo. Non dimostra che il livello di protezione sia sufficientemente basso presso le apparecchiature remote o che i circuiti a valle esposti siano coperti.
Qual è il parametro di coordinamento SPD più importante?
Non esiste un singolo parametro. Un coordinamento corretto dipende dal tipo di prova dell'SPD, Uc, Up, condizioni di ripartizione dell'energia, disposizione dei conduttori, tenuta delle apparecchiature, sistema di messa a terra, condizioni di cortocircuito e protezione di riserva.
Riferimenti
- Commissione Elettrotecnica Internazionale, IEC 61643-12:2020, Dispositivi di protezione contro le sovratensioni a bassa tensione — Parte 12: Dispositivi di protezione contro le sovratensioni collegati ai sistemi di alimentazione a bassa tensione — Principi di selezione e applicazione. Pagina ufficiale della pubblicazione IEC.
- Commissione Elettrotecnica Internazionale, IEC 61643-01:2024 e IEC 61643-11:2025, Requisiti generali e metodi di prova per dispositivi di protezione contro le sovratensioni collegati a sistemi di alimentazione in corrente alternata a bassa tensione. IEC 61643-01; IEC 61643-11.
- Commissione Elettrotecnica Internazionale, IEC 60364-5-53:2019+AMD1:2020+AMD2:2024, Impianti elettrici a bassa tensione — Parte 5-53: Scelta ed installazione dei componenti elettrici. Pagina ufficiale della pubblicazione consolidata IEC.
- Commissione Elettrotecnica Internazionale, IEC 62305-4:2024, Protezione contro i fulmini — Parte 4: Sistemi elettrici ed elettronici nelle strutture. Pagina ufficiale della pubblicazione IEC.
- Institution of Engineering and Technology, Dispositivi di protezione dalle sovratensioni (SPD). Guida tecnica riguardante i tipi di SPD, le posizioni tipiche e la protezione coordinata. Articolo tecnico IET.
- Phoenix Contact, Fondamenti per la protezione dalle sovratensioni. Guida sulle zone di protezione contro i fulmini, posizioni di applicazione dei tipi 1, 2 e 3 e concetti di protezione coordinata. Guida tecnica ufficiale.
- DEHN, Protezione dalle sovratensioni in quadri elettrici a bassa tensione. Guida sul livello di protezione efficace, lunghezza dei conduttori e protezione coordinata a valle. Documento tecnico ufficiale.
- BEAMA, Guida ai dispositivi di protezione contro le sovratensioni: selezione, applicazione e teoria. Pagina delle risorse BEAMA.
- Commissione Elettrotecnica Internazionale, IEC 61643-31:2018 e IEC 61643-32:2017, Dispositivi di protezione contro le sovratensioni per impianti fotovoltaici — Requisiti, selezione e principi di applicazione. IEC 61643-31; IEC 61643-32.
- Commissione Elettrotecnica Internazionale, IEC 60364-7-722:2018, Impianti elettrici a bassa tensione — Requisiti per l'alimentazione di veicoli elettrici. Pagina ufficiale della pubblicazione IEC.
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- Commissione Elettrotecnica Internazionale, IEC 60664-1:2020+AMD1:2025, Coordinamento dell'isolamento per apparecchiature all'interno di sistemi di alimentazione a bassa tensione — Parte 1: Principi, requisiti e prove. Pagina ufficiale della pubblicazione consolidata IEC.
Questo articolo fornisce una guida tecnica e di approvvigionamento generale. La disposizione finale dell'SPD deve essere confermata in base alle norme e alle regole nazionali adottate per il progetto, alla valutazione del rischio di fulminazione e sovratensione, allo schema unifilare elettrico, alle istruzioni del produttore dell'apparecchiatura e alla documentazione di coordinamento specifica del modello di SPD. Non deve essere presunta alcuna distanza di coordinamento, compatibilità tra modelli o validità dei certificati senza verifica.
