I moderni sistemi ascensore si basano su quadri di controllo elettronici, azionamenti a frequenza variabile (VFD), interfacce di comunicazione e lunghi percorsi di cavi tra locali macchine, vani e dispositivi di campo. Questi componenti possono essere sensibili alle sovratensioni transitorie causate da fulmini, operazioni di commutazione e disturbi provenienti dagli impianti elettrici dell'edificio.
Questa guida illustra la protezione contro le sovratensioni per ascensori da una prospettiva ingegneristica e OEM, concentrandosi su quadri di controllo, sistemi VFD, interfacce di comunicazione, considerazioni di installazione e informazioni richieste prima della selezione dello SPD.
La protezione contro le sovratensioni degli ascensori non deve essere considerata come un solo SPD sull'alimentazione in ingresso. Una valutazione completa normalmente prende in considerazione più punti di protezione, tra cui il collegamento elettrico dell'edificio, il quadro di controllo dell'ascensore, l'ingresso VFD, i circuiti di alimentazione di controllo e le interfacce di comunicazione.
| Punto di protezione | Scopo principale |
|---|---|
| Alimentazione di distribuzione dell'edificio | Ridurre l'energia transitoria in ingresso nel sistema dell'ascensore. |
| Quadro di controllo dell'ascensore | Proteggere l'elettronica sensibile del controller e i circuiti interni. |
| Ingresso VFD / drive | Ridurre lo stress transitorio sui componenti elettronici di potenza. |
| Interfacce di segnalazione e comunicazione | Ridurre l'esposizione alle sovratensioni sui circuiti dati collegati. |
La configurazione finale dell'SPD deve essere confermata in base alla tensione di sistema, alla configurazione di messa a terra, ai requisiti del costruttore dell'ascensore e alle condizioni del progetto.
Architettura di protezione contro le sovratensioni dell'ascensore che mostra la relazione tra i circuiti di alimentazione, i sistemi di controllo, gli azionamenti e le interfacce di comunicazione.
Indice dei contenuti
1. Dove possono entrare le sovratensioni in un sistema ascensore?
Un impianto ascensore presenta diversi possibili percorsi di sovratensione. Oltre all'alimentazione AC in ingresso, anche i cavi lunghi, i circuiti di controllo e il cablaggio di comunicazione possono diventare percorsi per disturbi transitori.
| Area del sistema | Rischio potenziale | Considerazione ingegneristica |
|---|---|---|
| Alimentazione principale | Sovratensione transitoria esterna | Valutare i requisiti del SPD in AC in base all'installazione elettrica. |
| Quadro di comando dell'ascensore | Danni al controller e al PCB | Selezionare il SPD in base al design del quadro e al sistema di alimentazione. |
| Sistema di azionamento | Stress dell'elettronica di potenza | Coordinare la selezione del SPD con i requisiti del VFD. |
| Circuiti di segnale | Interruzione della comunicazione | Confermare il tipo di interfaccia e le condizioni del cavo. |
2. Protezione dalle sovratensioni del quadro di controllo dell'ascensore
Il pannello di controllo dell'ascensore è il punto di connessione centrale tra l'ingresso di alimentazione, l'elettronica di controllo, i circuiti di azionamento e le interfacce di comunicazione.
Per i pannelli di controllo OEM, la selezione dell'SPD dovrebbe considerare più della sola tensione nominale. Le informazioni importanti possono includere:
- Tensione del sistema e configurazione delle fasi
- Configurazione di messa a terra
- Tipo di SPD e modalità di protezione
- Requisiti di protezione di backup
- Posizione di installazione e lunghezza del cavo
Una tensione nominale dell'SPD più elevata non garantisce automaticamente una protezione migliore. Se i parametri dell'SPD non corrispondono al sistema elettrico effettivo, le prestazioni di protezione potrebbero non soddisfare i requisiti del progetto.
3. Considerazioni sulla protezione dalle sovratensioni per il VFD dell'ascensore
Molti ascensori moderni utilizzano azionamenti a frequenza variabile per controllare il funzionamento del motore. I sistemi VFD contengono dispositivi a semiconduttore sensibili e circuiti di controllo elettronici che richiedono un attento coordinamento della protezione.
| Area correlata all'VFD | Considerazione sulla protezione |
|---|---|
| Potenza di ingresso dell'VFD | Valutare la selezione dello SPD in AC e la posizione di installazione. |
| Elettronica dell'azionamento | Considerare l'esposizione ai transitori e le raccomandazioni del produttore. |
| Interfaccia di controllo | Confermare i requisiti di comunicazione e dei circuiti di controllo. |
La selezione dello SPD deve supportare la strategia di protezione dell'VFD. Non sostituisce i requisiti di installazione del produttore dell'azionamento né altre misure di protezione richieste.
4. Selezione del punto di protezione SPD per l'ascensore
Confronto dei punti di protezione degli ascensori per aiutare OEM e ingegneri a identificare aree idonee per la valutazione degli SPD.
| Posizione | Focus tipico della protezione | Conferma dell'acquirente |
|---|---|---|
| MDB dell'edificio | Riduzione dell'energia delle sovratensioni in ingresso | Requisiti di tensione di sistema, messa a terra e installazione. |
| Quadro di controllo dell'ascensore | Protezione dell'alimentazione del controllore | Condizioni di progettazione del quadro e del cablaggio interno. |
| Ingresso VFD | Coordinamento della protezione dell'azionamento | Specifiche dell'azionamento e indicazioni del produttore. |
| Circuiti di controllo 24V | Protezione dei circuiti elettronici | Requisiti della tensione di controllo e dell'interfaccia. |
| Linee di comunicazione | Protezione del segnale | Dettagli su RS485, CAN, Ethernet o altri protocolli. |
5. Un sistema ascensore necessita di più di un SPD?
Non esiste un numero universale di SPD richiesti per ogni installazione di ascensori. La quantità corretta dipende dal progetto elettrico dell'edificio, dal percorso dei cavi, dalla sensibilità delle apparecchiature e dai requisiti del progetto.
Una soluzione completa può richiedere la valutazione di diverse zone di protezione anziché selezionare un solo SPD senza considerare l'architettura del sistema.
6. Rischi di sovratensione per il vano ascensore e i cavi lunghi
I vani ascensore contengono spesso lunghi percorsi di cavi che collegano locali macchine, controllori, sensori e apparecchiature di piano. Percorsi di cavi più lunghi possono aumentare l'esposizione a disturbi transitori indotti.
Per installazioni con linee di comunicazione lunghe o dispositivi di campo esposti, il progetto di protezione deve essere riesaminato in base al reale ambiente di installazione.
7. Ciò che un SPD non può sostituire
Lo SPD è solo una parte di una strategia di protezione elettrica. Non sostituisce:
- Una corretta progettazione di messa a terra ed equipotenzialità.
- Le corrette pratiche di installazione elettrica.
- I requisiti del costruttore dell'ascensore.
- La progettazione del circuito di sicurezza e la verifica di conformità.
8. Procedura di selezione dell'SPD per ascensori
Flusso di conferma ingegneristica dalla raccolta delle informazioni di sistema all'approvazione del modello di SPD.
- Tensione di alimentazione e configurazione di fase dell'ascensore
- Sistema di messa a terra
- Informazioni del quadro di controllo
- Requisiti per VFD o azionamento
- Interfacce di comunicazione
- Posizione di installazione
- Standard o certificazioni richiesti
- Requisito di quantità
- Requisiti per etichetta e documentazione OEM
9. Errori comuni nella selezione dell'SPD per ascensori
- Scegliere solo in base alla tensione: La selezione dello SPD richiede le condizioni del sistema, non solo la tensione nominale.
- Installare lo SPD lontano dall'apparecchiatura: La configurazione di connessione influisce sull'efficacia della protezione.
- Trascurare la protezione delle comunicazioni: I sistemi elettronici possono avere più percorsi di ingresso per le sovratensioni.
- Supponendo che lo SPD sostituisca la messa a terra: La protezione contro le sovratensioni dipende dall'intero progetto dell'installazione.
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Dove dovrebbe essere installato lo SPD in un sistema ascensore?
I punti di installazione dello SPD dipendono dall'architettura elettrica dell'ascensore. I punti di valutazione comuni includono i circuiti di alimentazione in ingresso, i quadri di controllo, gli ingressi dell'azionamento e le interfacce di segnale.
Lo SPD può proteggere i sistemi VFD degli ascensori?
Lo SPD può contribuire a ridurre l'esposizione alle sovratensioni transitorie, ma la configurazione finale della protezione deve essere coordinata con i requisiti del VFD e le condizioni del progetto.
Le linee di comunicazione degli ascensori devono utilizzare la protezione contro le sovratensioni?
La protezione delle comunicazioni può essere richiesta in base al tipo di interfaccia, alla lunghezza del cavo, all'ambiente di installazione e alla progettazione del sistema.
Quali informazioni devono fornire gli acquirenti OEM degli ascensori?
Gli acquirenti OEM devono fornire i parametri elettrici, le condizioni di installazione, i requisiti di interfaccia e i requisiti di documentazione prima della conferma finale del modello.
Riferimenti
- [1] Serie IEC 61643, Dispositivi di protezione contro le sovratensioni per bassa tensione.
- [2] IEC 60364-5-534, Impianti elettrici a bassa tensione - Protezione contro le sovratensioni.
- [3] IEEE Std C62.41 Series, Pratica raccomandata per la caratterizzazione delle sovratensioni nei circuiti di alimentazione AC a bassa tensione.
- [4] IEC 60204-1, Sicurezza del macchinario - Equipaggiamento elettrico delle macchine.
- [5] Istruzioni ufficiali di installazione del produttore dello SPD e schede tecniche per la verifica dell'applicazione.
