La protezione contro le sovratensioni dei quadri di controllo HVAC non si limita all'installazione di un dispositivo di protezione contro le sovratensioni AC all'ingresso del quadro. Un armadio HVAC commerciale o industriale può collegare alimentazione trifase, controlli 24V DC, VFD, pompe, ventilatori, sensori, attuatori, reti RS485 e sistemi di gestione dell'edificio basati su Ethernet.
Ogni collegamento crea un diverso possibile percorso per le sovratensioni. Il concetto di protezione corretto inizia con l'identificazione di ogni cavo conduttivo che entra o esce dall'armadio, per poi abbinare l'SPD alle caratteristiche elettriche, alla posizione di installazione e all'esposizione di quel circuito.
Ambito della pagina: Questa guida si concentra su apparecchiature specifiche per HVAC come unità di trattamento aria (AHU), refrigeratori, torri di raffreddamento, unità da tetto, interfacce BMS, ventilatori e pompe. Per PLC generici, macchine e armadi di automazione, utilizzare la guida alla protezione contro le sovratensioni dei quadri di controllo industriali.
Indice dei contenuti
Risposta Veloce
Un quadro di controllo HVAC dovrebbe essere valutato come un insieme di interfacce separate di alimentazione, controllo e comunicazione. Proteggere innanzitutto l'alimentazione AC in ingresso. Valutare poi individualmente i cavi esposti a 24V DC, sensori, attuatori, RS485, Modbus, BACnet ed Ethernet.
- Alimentazione AC in ingresso: coordinare l'SPD del quadro con la protezione a monte dell'edificio.
- Controlli 24V DC: confermare la tensione operativa massima, la corrente, la polarità e il riferimento di messa a terra.
- I/O analogici e digitali: controllare l'intervallo del segnale, la dispersione, la resistenza in serie e la disposizione dei conduttori.
- Comunicazione BMS: identificare l'interfaccia fisica prima di selezionare il protettore.
- Apparecchiature sul tetto o remote: valutare i punti di ingresso dei cavi, entrambe le estremità del cavo e il collegamento equipotenziale.
Un quadro di controllo HVAC necessita di un SPD?
Il termine "HVAC" da solo non determina se sia necessario un particolare SPD. La decisione dipende dalla progettazione elettrica dell'edificio, dall'esposizione ai transitori, dal percorso dei cavi, dalla protezione a monte, dalla sensibilità dell'apparecchiatura e dalle conseguenze di un arresto dell'impianto HVAC.
I moderni quadri HVAC contengono controller elettronici, alimentatori a commutazione, interfacce di comunicazione e azionamenti a frequenza variabile. Un transitorio che entra attraverso un cavo di alimentazione o un cavo di segnale di campo può danneggiare le apparecchiature o interrompere la ventilazione, il raffreddamento, il pompaggio o la comunicazione BMS.
La norma IEC 60364-4-44 riguarda la protezione degli impianti a bassa tensione contro i disturbi elettromagnetici e di tensione. Le norme IEC 60364-5-53 e IEC 61643-12 forniscono i principi per la selezione, la collocazione e il coordinamento degli SPD nei sistemi di alimentazione a bassa tensione.[1][2][3]
Non iniziare con "Quale modello di SPD HVAC dovrei acquistare?". Inizia con "Quali cavi di alimentazione, controllo e comunicazione collegano questo quadro HVAC all'edificio e alle apparecchiature di campo esposte?"
Quali percorsi di ingresso delle sovratensioni dovrebbero essere controllati?
Un quadro di comando può avere più percorsi di ingresso delle sovratensioni rispetto al suo ingresso trifase. Lasciare non valutata un'interfaccia di controllo o di comunicazione esposta può consentire a un transitorio di raggiungere lo stesso controller che l'SPD CA ha lo scopo di proteggere.
Il tipo di circuito è più importante della descrizione generica "cavo HVAC".
| Possibile percorso di ingresso | Connessione HVAC tipica | Cosa deve essere confermato | Direzione di protezione |
|---|---|---|---|
| Alimentazione CA in ingresso | Alimentazione del quadro monofase o trifase | Tensione di sistema, sistema di messa a terra, SPD a monte, posizione del quadro e condizioni di cortocircuito | SPD di potenza coordinato di Tipo 1, Tipo 1+2 o Tipo 2 |
| Alimentazione a 24 V c.c. | Alimentazione PLC, relè, attuatore o I/O remoto | Tensione CC massima, corrente, polarità, riferimento comune e caduta di tensione consentita | SPD per alimentazione in CC o per alimentazione e segnale combinati |
| Segnale analogico | Trasmettitore 0–10V, 4–20mA, di pressione o temperatura | Intervallo del segnale, tensione di loop, resistenza, dispersione e precisione di misurazione | SPD di segnale a bassa dispersione abbinato al loop |
| I/O Digitale | Controllo avvio, arresto, allarme, stato, valvola o serranda | Contatto pulito, ingresso alimentato, uscita relè, uscita transistor e comune condiviso | SPD per linea di controllo specifico per circuito |
| Comunicazione seriale | RS485, Modbus RTU o BACnet MS/TP | Numero di fili, riferimento del segnale, baud rate, capacità, schermatura e terminazione | SPD di segnalazione compatibile RS485 |
| Comunicazione Ethernet | Gateway Modbus TCP, BACnet/IP o di supervisione | Velocità di rete, categoria del cavo, connettore, schermatura e PoE | SPD Ethernet o PoE ove l'esposizione lo giustifichi |
| Cavo per apparecchiature remote | Unità di trattamento aria (AHU) sul tetto, condensatore, torre di raffreddamento, pompa o sensore esterno | Percorso del cavo, confine della zona di protezione, collegamento, riferimento di terra e apparecchiature su entrambe le estremità | Protezione al punto di ingresso pertinente ed eventualmente su entrambe le estremità |
Conclusione dell'acquisto: un quadro HVAC può richiedere un SPD CA e diversi SPD CC o di segnale. Questi dispositivi non possono essere selezionati basandosi su un unico valore comune di tensione, numero di poli o corrente di scarica.
Come dovrebbe essere protetto il circuito di alimentazione principale HVAC?
L'alimentazione in ingresso è normalmente il primo circuito da esaminare. La classificazione appropriata dell'SPD dipende dalla posizione del quadro all'interno del sistema di distribuzione dell'edificio e dallo stress da sovratensione previsto in quella posizione.
Un SPD di Tipo 2 viene comunemente valutato per un quadro di comando HVAC interno installato a valle della protezione coordinata a livello di edificio. La protezione di Tipo 1 o Tipo 1+2 potrebbe dover essere presa in considerazione più vicino all'ingresso del servizio o laddove il progetto preveda correnti parziali di fulmine.
Questa è una direzione di selezione che dipende dal progetto, non una regola universale basata solo sul fatto che il quadro sia installato in ambienti interni o esterni. La disposizione dell'alimentazione, il sistema esterno di protezione contro i fulmini, la valutazione del rischio, l'SPD a monte e i requisiti locali applicabili devono essere esaminati congiuntamente.[2][3][4]
| Posizione del quadro HVAC | Direzione iniziale tipica | Cosa deve ancora essere verificato |
|---|---|---|
| Quadro interno alimentato da un sottoquadro protetto | Valutare un SPD coordinato di Tipo 2 all'ingresso del quadro | Distanza del cavo, SPD a monte, Up, tenuta dell'apparecchiatura e condizioni di cortocircuito |
| Quadro principale dei servizi meccanici | Verificare se è applicabile il Tipo 1, il Tipo 1+2 o il Tipo 2 | Posizione di servizio, LPS esterno, esposizione alle correnti di fulmine e configurazione dell'alimentazione |
| Locale tecnico remoto o struttura separata | Valutare una protezione aggiuntiva all'ingresso della distribuzione remota | Percorso del feeder, equipotenzialità, sistema di messa a terra e protezione presso entrambe le strutture |
| Tetto o armadio HVAC esterno | Valutare una protezione CA locale coordinata in prossimità dell'apparecchiatura | Ingresso cavi, equipotenzialità sul tetto, protezione a monte e disposizione del quadro |
Parametri SPD di alimentazione CA da confermare
- Tensione nominale del sistema: ad esempio 230/400V o 240/415V.
- Massima tensione operativa continua, Uc: adeguata alla reale alimentazione e alla modalità di protezione.
- Sistema di messa a terra: TN-S, TN-C-S, TT o altro sistema.
- Numero di conduttori e poli: incluso l'eventuale conduttore di neutro.
- Classificazione SPD: Tipo 1, Tipo 1+2 o Tipo 2.
- Parametri di scarica: Iimp, In e Imax come applicabile.
- Livello di protezione di tensione, Up: coordinato con la tensione di tenuta all'impulso delle apparecchiature a valle.
- Corrente di cortocircuito presunta: verificata rispetto alla capacità dell'SPD e al sistema di protezione di backup.
- Fusibile di backup massimo o MCB: tratto dalla documentazione del produttore specifica per il modello.
- Indicazione remota: richiesto quando il BMS deve segnalare la perdita di protezione.
Un elevato valore di corrente di scarica non corregge un Uc, una modalità di protezione, un Up, una capacità di cortocircuito, un dispositivo di protezione di backup o una posizione di installazione errati.
Una pagina specifica per il modello dovrebbe indicare la disposizione dei poli, Uc, Up, In o Iimp, le condizioni di cortocircuito, la protezione di backup massima, la sezione dei conduttori, le dimensioni e l'opzione di contatto remoto.
Ad esempio, il SPD tripolare Tipo 2 LEEYEE LY1-C40/3(S) documenta i parametri rilevanti per le applicazioni su quadri di controllo trifase. È un esempio del processo di verifica richiesto, non una raccomandazione automatica per ogni armadio HVAC.
Come dovrebbero essere protetti i 24V DC, i sensori e gli I/O di controllo?
L'SPD CA protegge il lato di ingresso dell'alimentazione del quadro. Non protegge automaticamente ogni cavo da 24V CC collegato all'uscita dell'alimentatore.
Una protezione CC o di segnale aggiuntiva diventa più rilevante quando un circuito esce dall'armadio, alimenta apparecchiature sul tetto, collega un attuatore remoto o trasporta misurazioni da sensori esterni.
La descrizione nominale “24V CC” non è sufficiente per la selezione del modello. Il fornitore richiede anche la tensione normale massima, la corrente continua, la funzione del conduttore, il riferimento del circuito e la caduta di tensione ammissibile.
| Interfaccia | Uso tipico HVAC | Parametri importanti | Rischio di selezione errata |
|---|---|---|---|
| Alimentazione a 24 V c.c. | Alimentazione PLC, relè, attuatore o I/O remoto | Tensione massima, corrente continua, polarità, riferimento e caduta di tensione | SPD sovraccaricato, caduta di tensione eccessiva o protezione incompleta dei conduttori |
| 0–10V | Serranda, valvola o riferimento velocità VFD | Intervallo di segnale, riferimento comune, dispersione e resistenza di serie | Valore di comando errato o controllo instabile |
| 4–20mA | Trasmettitore di pressione, portata o temperatura | Tensione di loop, resistenza disponibile, metodo di cablaggio e messa a terra | Carico di loop eccessivo o errore di misurazione |
| I/O Digitale | Stato di marcia, allarme, comando valvola, serranda o contattore | Contatto pulito o segnale alimentato, uscita relè o transistor e comune condiviso | Indicazione errata, funzionamento fastidioso o danni all'uscita |
| RTD o termistore | Misura della temperatura | Tipo di sensore, numero di fili, corrente di misurazione e resistenza aggiuntiva consentita | Offset di temperatura o errore del controller |
Conclusione ingegneristica: Un SPD di segnale deve consentire il passaggio della misurazione o del comando normale senza perdite, resistenza, capacità o distorsione inaccettabili, limitando al contempo la tensione transitoria.
Per una selezione dettagliata dell'interfaccia di campo, consultare la guida alla protezione contro le sovratensioni dei segnali I/O PLC.
Come dovrebbero essere protette le linee BMS, RS485, Modbus e BACnet?
Il nome del protocollo non identifica sempre l'SPD richiesto. È necessario confermare anche l'interfaccia elettrica fisica.
Modbus è un protocollo a livello applicativo che può operare su diverse reti. Modbus RTU viene solitamente trasmesso su una rete seriale EIA/TIA-485, mentre Modbus TCP utilizza TCP/IP, comunemente su Ethernet.[8][9]
BACnet MS/TP utilizza un livello fisico EIA-485. BACnet/IP è un trasporto basato su IP e non dovrebbe essere considerato automaticamente come la stessa interfaccia elettrica di MS/TP.[10]
| Descrizione BMS | Interfaccia fisica tipica | Controlli per la selezione dell'SPD | Errore di acquisto comune |
|---|---|---|---|
| Modbus RTU | Solitamente RS485 a due o quattro fili | Conduttori A/B o D0/D1, comune, velocità di trasmissione (baud rate), capacità e schermatura | Ordinare basandosi solo sulla parola “Modbus” senza confermare il cablaggio seriale |
| Modbus TCP | TCP/IP, comunemente Ethernet | Velocità di rete, categoria del cavo, connettore, schermatura e PoE | Installazione di un protettore RS485 su una porta Ethernet |
| BACnet MS/TP | Rete seriale a doppino intrecciato EIA-485 | Topologia, riferimento del conduttore, terminazione, schermatura e velocità dati | Aggiunta di capacità eccessiva o disturbo dell'impedenza del bus |
| BACnet/IP | Rete basata su IP, spesso Ethernet | Mezzo fisico effettivo, tipo di porta, velocità, schermatura e PoE | Protezione solo dell'alimentatore del controller |
| Bus del controller proprietario | Specifico del produttore | Pinout, tensione del segnale, velocità dati, cavo e approvazione del produttore | Presumere che sia elettricamente identico a RS485 |
La norma IEC 61643-21 si applica agli SPD collegati a reti di telecomunicazione e segnalazione, incluse le linee che possono trasportare energia come PoE. La norma IEC 61643-22 tratta i principi di selezione, posizionamento e coordinamento per gli SPD delle reti di segnalazione.[6][7]
La protezione da sovratensioni non corregge una topologia inadeguata, una terminazione errata, stub eccessivi, polarizzazione errata o un trattamento inappropriato della schermatura. La progettazione della comunicazione e la protezione da sovratensioni devono essere entrambe riviste.
Perché le apparecchiature sul tetto e i lunghi cavi HVAC presentano un rischio maggiore?
Le unità di trattamento aria (AHU) sul tetto, le torri di raffreddamento, i condensatori esterni, i sensori meteorologici e le pompe remote possono essere collegati al pannello di controllo tramite lunghi cavi di alimentazione, controllo e comunicazione.
Questi conduttori possono essere esposti a tensioni transitorie indotte. Possono anche collegare apparecchiature situate a diversi potenziali di terra locali, specialmente quando il cavo passa tra edifici o zone di protezione.
La valutazione del progetto dovrebbe considerare:
- se il cavo lascia l'edificio o collega strutture separate;
- se il percorso è vicino a conduttori di discesa per fulmini o strutture metalliche esposte;
- se entrambe le estremità contengono apparecchiature elettroniche sensibili;
- se l'apparecchiatura di campo e il pannello di controllo condividono un sistema di collegamento equipotenziale;
- come vengono terminati le schermature o le armature dei cavi;
- se il percorso attraversa il confine di una zona di protezione contro i fulmini;
- se i cavi di alimentazione e di comunicazione raggiungono la stessa apparecchiatura remota.
La protezione può essere necessaria all'ingresso del pannello, presso l'apparecchiatura remota o su entrambe le estremità. La disposizione finale dovrebbe seguire il percorso del cavo, i confini delle zone di protezione e il sistema di messa a terra piuttosto che una regola non supportata sulla lunghezza del cavo.[5][7]
Un involucro con grado di protezione IP può fornire un livello definito di protezione contro le infiltrazioni ambientali. Non impedisce a una tensione transitoria di entrare attraverso un cavo di alimentazione o di segnale collegato.
Cosa cambia quando il quadro contiene VFD, ventilatori o pompe?
I pannelli di controllo HVAC spesso azionano ventole di mandata, ventole di estrazione, pompe per acqua refrigerata, pompe per condensatori e compressori tramite contattori, soft starter o azionamenti a frequenza variabile (VFD).
Proteggere il lato linea del VFD come parte del sistema CA
Il lato di ingresso del VFD dovrebbe essere valutato come parte del concetto di protezione da sovratensioni CA del pannello. L'SPD deve corrispondere alla tensione di alimentazione, alla disposizione della messa a terra, all'ambiente transitorio previsto e alle istruzioni del produttore dell'azionamento.
Non dare per scontato che un SPD di rete sia adatto per l'uscita del VFD
L'uscita di un VFD è una forma d'onda a modulazione di larghezza di impulso (PWM) piuttosto che una normale alimentazione sinusoidale di rete. Schneider Electric sconsiglia l'installazione di un soppressore di sovratensioni sul lato carico dei suddetti azionamenti a velocità variabile, poiché l'uscita PWM può danneggiare i componenti del soppressore.[11]
La tensione di picco ai terminali del motore, gli effetti delle onde riflesse e l'elevato dV/dt vengono solitamente gestiti tramite il cavo, il reattore di uscita, il filtro dV/dt o il filtro sinusoidale raccomandati dal produttore dell'azionamento e del motore. Il metodo approvato deve essere confermato per lo specifico azionamento e motore.
Valutare separatamente le interfacce di controllo del VFD
Un VFD può anche connettersi a I/O digitali a 24V, 0–10V, 4–20mA, RS485, BACnet o Ethernet. Queste interfacce necessitano di una valutazione separata quando i relativi cavi escono dall'armadio o si collegano ad apparecchiature esposte.
Guarda il Guida alla protezione dalle sovratensioni per VFD per un confronto mirato dei rischi sul lato ingresso, uscita e comunicazione dell'azionamento.
Come dovrebbe essere coordinata la protezione all'interno del quadro HVAC?
Una protezione coordinata contro le sovratensioni HVAC implica l'esame dell'ingresso dell'edificio, del quadro di distribuzione, del pannello HVAC e delle interfacce di campo esposte come stadi collegati, piuttosto che come prodotti isolati.
- Confermare la protezione a livello di edificio Identificare gli SPD installati nel quadro elettrico principale e nel quadro di distribuzione dei servizi meccanici.
- Confermare la posizione del pannello HVAC Stabilire se si tratta di un quadro meccanico principale, di un armadio a valle, di un'unità sul tetto o di un pannello remoto.
- Selezionare l'SPD AC in ingresso Far corrispondere la tensione di alimentazione, il sistema di messa a terra, il modo di protezione, le condizioni di cortocircuito e il coordinamento a monte.
- Elencare tutti i cavi di controllo esterni Includere alimentazione a 24V, I/O analogici, I/O digitali, RS485, Ethernet, sensori, attuatori e allarmi remoti.
- Selezionare la protezione specifica per l'interfaccia Utilizzare dispositivi AC, DC o di segnalazione separati in base all'interfaccia elettrica effettiva.
- Verificare l'installazione e la manutenzione Controllare l'instradamento dei conduttori di controllo e fornire accesso agli indicatori, ai moduli sostituibili e ai contatti remoti.
La norma IEC 61643-12 tratta i principi di selezione, funzionamento, posizionamento e coordinamento per gli SPD collegati a sistemi di alimentazione a bassa tensione. I circuiti di segnalazione richiedono una considerazione separata ai sensi della norma IEC 61643-22.[3][7]
Perché la messa a terra e il collegamento equipotenziale sono importanti?
Un SPD devia la corrente di sovratensione attraverso un percorso di connessione definito. La tensione che raggiunge il controller HVAC dipende non solo dal valore Up dichiarato dell'SPD, ma anche dalla tensione induttiva creata dai suoi conduttori di collegamento.
Conduttori lunghi, ad anello o scarsamente collegati possono aumentare la tensione efficace vista dall'apparecchiatura protetta. Un SPD tecnicamente idoneo potrebbe pertanto fornire prestazioni di campo scarse quando il percorso di connessione non è adeguato.
- Mantenere i conduttori di collegamento dell'SPD corti e diretti.
- Utilizzare la sezione trasversale del conduttore richiesta dalle norme applicabili e dalle istruzioni del produttore.
- Fornire un punto di PE o di collegamento equipotenziale chiaramente definito.
- Collegare l'involucro dell'armadio, la porta e le relative strutture metalliche vicine.
- Seguire i requisiti di trattamento della schermatura del produttore del sistema di controllo.
- Separare i cablaggi protetti e non protetti.
- Evitare anelli di conduttori non necessari.
La norma IEC 60364-5-54 copre i sistemi di messa a terra, i conduttori di protezione e i conduttori di collegamento di protezione. La norma IEC 62305-4 tratta le misure di protezione contro le sovratensioni per i sistemi elettrici ed elettronici all'interno delle strutture.[5][12]
“Mantenere la connessione corta” non significa utilizzare un conduttore sottodimensionato o meccanicamente non sicuro. La sezione trasversale, l'isolamento, l'instradamento e la protezione dai guasti devono essere conformi ai requisiti del progetto e alle istruzioni del dispositivo.
Esempi di applicazione della protezione contro le sovratensioni HVAC
Questi esempi forniscono indicazioni iniziali per la revisione tecnica. Non si tratta di distinte base fisse.
| Applicazione HVAC | Importanti percorsi di sovratensione | Revisione della protezione | L'acquirente deve fornire |
|---|---|---|---|
| Pannello di controllo AHU interno | Ingresso AC, alimentazione del controller e sensori esterni | Coordinare l'SPD AC del pannello e valutare gli I/O di campo in uscita dall'armadio | Tensione di alimentazione, SPD a monte, tensione del controller ed elenco I/O |
| Armadio HVAC sul tetto | Alimentatore esposto, messa a terra sul tetto, cavo BMS e sensori meteo | Valutare i punti di ingresso di alimentazione e segnale al confine della zona di protezione sul tetto | Percorso del cavo, LPS esterno, messa a terra e posizione del pannello |
| Impianto chiller con VFD | Ingresso trifase, ingressi VFD, I/O PLC e comunicazione BMS | Proteggere l'alimentazione lato linea e valutare le interfacce di controllo esposte | Modelli VFD, tensione di linea, interfacce di controllo e dati del cavo motore |
| Torre di raffreddamento o pompa remota | Alimentatore esterno, segnali di pressione o livello e RS485 | Valutare entrambe le estremità dell'apparecchiatura e le possibili differenze di potenziale di terra | Distanza, tipo di cavo, loop del sensore e disposizione del collegamento a terra |
| Unità HVAC preassemblata OEM | Alimentazione del mercato di destinazione, alimentazione del controller e porte BMS opzionali | Definire le opzioni configurabili di protezione CA, CC e di segnale | Mercato, tensione, schema, interfacce, documenti richiesti e quantità |
Significato dell'acquirente: la stessa unità HVAC preassemblata potrebbe richiedere una configurazione SPD diversa per un edificio commerciale interno, un progetto su tetto esposto o un sito industriale con lunghi cablaggi esterni sul campo.
Errori comuni nella protezione contro le sovratensioni dei quadri di controllo HVAC
Protezione esclusiva dell'alimentazione trifase in ingresso
L'SPD CA può essere selezionato correttamente mentre un cavo RS485, 24V o analogico per esterni rimane collegato direttamente al controller.
Utilizzo di una specifica SPD per ogni circuito
L'alimentazione CA, 24V CC, 0-10V, 4-20mA, I/O digitali, RS485 ed Ethernet hanno requisiti elettrici e di trasmissione differenti.
Ignorare la protezione a monte
L'SPD del pannello HVAC deve essere coordinato con la protezione di distribuzione principale e secondaria anziché essere selezionato come prodotto isolato.
Ordinare un "SPD Modbus" senza confermare l'interfaccia
Modbus RTU e Modbus TCP richiedono normalmente dispositivi di protezione fisica diversi.
Installazione di conduttori SPD lunghi o in loop
L'induttanza aggiuntiva del conduttore può aumentare la tensione che raggiunge il controller protetto.
Assumere che un normale SPD di rete sia adatto all'uscita del VFD
La forma d'onda di uscita PWM potrebbe non essere adatta a un normale SPD di rete. Confermare la protezione o il filtraggio lato uscita con il produttore dell'azionamento.
Cosa dovrebbero confermare gli acquirenti prima di ordinare?
- tensione e frequenza di ingresso del pannello;
- alimentazione monofase o trifase;
- disposizione della messa a terra;
- posizione del pannello all'interno del sistema di distribuzione dell'edificio;
- SPD di tipo 1, tipo 1+2 o tipo 2 esistente a monte;
- corrente di cortocircuito presunta;
- modalità di protezione CA e configurazione dei poli richieste;
- tensione massima e corrente di carico 24V CC;
- segnali analogici come 0-10V, 4-20mA, RTD o termistore;
- tipo di I/O digitale e conduttori comuni condivisi;
- Modbus RTU, Modbus TCP, BACnet MS/TP, BACnet/IP o altra interfaccia;
- numero di fili RS485, conduttore di riferimento, schermatura e baud rate;
- categoria Ethernet, velocità di rete, schermatura e requisito PoE;
- posizioni delle apparecchiature esterne e sul tetto;
- percorsi dei cavi di alimentazione, controllo e comunicazione esterni;
- marca, modello e interfacce di controllo collegate del VFD;
- requisiti di indicatore visivo e allarme remoto;
- larghezza della guida DIN disponibile e restrizioni di spazio nel pannello;
- documentazione IEC, EN, UL o per il mercato locale richiesta;
- etichetta OEM, colore del modulo, imballaggio e requisiti della scheda tecnica;
- quantità dell'ordine e procedura di approvazione dei campioni.
Uno schema unifilare del pannello, uno schema di controllo e un elenco I/O sono più utili di una semplice fotografia dell'armadio. Questi documenti mostrano quali circuiti richiedono una protezione separata e consentono al fornitore di verificare i limiti dei parametri.
- scheda tecnica specifica del modello e disegno dimensionale;
- schema di cablaggio o della modalità di protezione;
- informazioni sulla protezione di backup e sul coordinamento del cortocircuito;
- ambito del certificato o del rapporto di prova per il modello esatto;
- valore nominale del contatto remoto e logica di allarme;
- campione di etichetta OEM, imballaggio e tracciabilità ove richiesto.
Hai bisogno di una revisione dell'SPD per quadri di controllo HVAC?
Invia a LEEYEE la tensione del pannello, il sistema di messa a terra, lo schema unifilare, i dati del circuito 24V, le interfacce BMS e le informazioni sui cavi esterni. Il team tecnico può esaminare le indicazioni adeguate per la protezione CA, CC e di segnale per la conferma del modello o dell'OEM.
LEEYEE è un fornitore specializzato in protezione dalle sovratensioni e bassa tensione. CNSPD è la piattaforma di LEEYEE dedicata alla protezione dalle sovratensioni per gli acquirenti tecnici globali.
Domande frequenti sulla protezione contro le sovratensioni per quadri di controllo HVAC
Ogni pannello di controllo HVAC richiede un SPD?
Non solo perché si tratta di un pannello HVAC. La necessità e la configurazione dipendono dall'installazione elettrica, dall'esposizione ai transitori, dai percorsi dei cavi, dalla protezione a monte, dalla sensibilità dell'apparecchiatura e dai requisiti del progetto applicabile.
È sufficiente un SPD di Tipo 2 per un quadro di controllo HVAC?
Un SPD di Tipo 2 può costituire lo stadio di protezione CA in ingresso, ma non protegge automaticamente i circuiti esterni a 24V, i sensori, le linee RS485 o i circuiti Ethernet. Ogni percorso conduttivo deve essere valutato separatamente.
L'SPD principale dell'edificio può proteggere le apparecchiature HVAC sul tetto?
Fornisce uno stadio di protezione a monte. Potrebbe essere comunque necessaria una protezione locale aggiuntiva a causa dell'esposizione dei cavi, dei confini delle zone di protezione, del collegamento equipotenziale locale e della sensibilità delle apparecchiature.
Quale SPD dovrebbe essere utilizzato per un controllore HVAC a 24V?
Selezionare un SPD per alimentazione CC o segnale in base alla tensione normale massima, alla corrente continua, alla polarità, al riferimento del circuito, alla caduta di tensione ammissibile e alla resistenza dell'apparecchiatura. La sola descrizione nominale di 24V è insufficiente.
La protezione da sovratensione Modbus è uguale a quella RS485?
Non sempre. Modbus RTU utilizza comunemente una rete seriale RS485, mentre Modbus TCP utilizza TCP/IP, solitamente su Ethernet. Verificare l'interfaccia fisica prima di scegliere l'SPD.
BACnet MS/TP è protetto allo stesso modo di BACnet/IP?
No. BACnet MS/TP utilizza un livello fisico seriale EIA-485. BACnet/IP è un trasporto basato su IP e può utilizzare Ethernet o un altro supporto supportato. È necessario confermare la porta e il cavo effettivi.
Un SPD RS485 deve essere installato su entrambe le estremità del cavo?
La protezione su entrambe le estremità può essere appropriata quando un cavo attraversa zone di protezione, collega strutture separate o collega apparecchiature con diversi riferimenti di terra locali. La configurazione finale dipende dalla rete, dal percorso del cavo e dal design del collegamento equipotenziale.
L'SPD del quadro HVAC dovrebbe includere la segnalazione remota?
Un contatto pulito remoto è utile quando il BMS o il sistema di manutenzione devono segnalare la perdita di protezione. Confermare la portata del contatto, lo stato normale e la logica di allarme prima di ordinare.
Riferimenti
- Commissione Elettrotecnica Internazionale, IEC 60364-4-44:2024, Impianti elettrici a bassa tensione – Parte 4-44: Protezione per la sicurezza – Protezione contro le perturbazioni di tensione e le perturbazioni elettromagnetiche. Pagina ufficiale della pubblicazione IEC.
- Commissione Elettrotecnica Internazionale, IEC 60364-5-53:2019+A1:2020+A2:2024, Impianti elettrici a bassa tensione – Parte 5-53: Scelta e installazione dei componenti elettrici – Dispositivi per la protezione per la sicurezza, il sezionamento, la manovra, il controllo e il monitoraggio. Pagina ufficiale della versione consolidata IEC.
- Commissione Elettrotecnica Internazionale, IEC 61643-12:2020, Dispositivi di protezione da sovratensioni a bassa tensione - Parte 12: Dispositivi di protezione da sovratensioni collegati a sistemi di alimentazione in bassa tensione - Principi di selezione e applicazione. Pagina ufficiale della pubblicazione IEC.
- Commissione Elettrotecnica Internazionale, IEC 61643-11:2025, Dispositivi di protezione da sovratensioni a bassa tensione - Parte 11: Dispositivi di protezione da sovratensioni collegati a sistemi di alimentazione in bassa tensione AC - Requisiti e metodi di prova. Pagina ufficiale della pubblicazione IEC.
- Commissione Elettrotecnica Internazionale, IEC 62305-4:2024, Protezione contro i fulmini - Parte 4: Sistemi elettrici ed elettronici all'interno delle strutture. Pagina ufficiale della pubblicazione IEC.
- Commissione Elettrotecnica Internazionale, IEC 61643-21:2025, Dispositivi di protezione da sovratensioni a bassa tensione - Parte 21: Dispositivi di protezione da sovratensioni collegati a reti di telecomunicazione e segnalazione - Requisiti e metodi di prova. Pagina ufficiale della pubblicazione IEC.
- Commissione Elettrotecnica Internazionale, IEC 61643-22:2015, Dispositivi di protezione da sovratensioni a bassa tensione – Parte 22: Dispositivi di protezione da sovratensioni collegati a reti di telecomunicazione e di segnalazione – Principi di selezione e applicazione. Pagina ufficiale della pubblicazione IEC.
- Organizzazione Modbus, Specifica del protocollo applicativo MODBUS V1.1b3. Specifica ufficiale Modbus.
- Organizzazione Modbus, Specifica e guida all'implementazione di MODBUS su linea seriale V1.02. Guida ufficiale alla linea seriale Modbus.
- Comitato BACnet, Il puzzle BACnet, che descrive le distinzioni della rete fisica BACnet MS/TP, EIA-485 e BACnet/IP. Pubblicazione tecnica del comitato BACnet.
- Schneider Electric, FAQ FA339928, È possibile installare un limitatore di sovratensione sull'uscita di un azionamento a velocità variabile? Guida ufficiale del produttore.
- Commissione Elettrotecnica Internazionale, IEC 60364-5-54:2011+A1:2021, Impianti elettrici a bassa tensione – Parte 5-54: Scelta ed installazione dei componenti elettrici – Impianti di messa a terra e conduttori di protezione. Pagina ufficiale della versione consolidata IEC.
Questo articolo fornisce una guida generale all'ingegneria e all'approvvigionamento. La necessità finale, il tipo, il modello, il cablaggio, la protezione di backup, la messa a terra, il coordinamento e l'installazione dell'SPD devono essere verificati in base alle normative locali applicabili, alla valutazione dei rischi del progetto, ai disegni dei quadri, alle istruzioni delle apparecchiature protette e alla documentazione specifica dell'SPD del modello.
