Indice dei contenuti
I. Informazioni sui dispositivi di protezione dalle sovratensioni (SPD)
1.1 Definizione e principio di funzionamento
I dispositivi di protezione dalle sovratensioni (SPD) proteggono le apparecchiature elettroniche dalle sovratensioni. Queste sovratensioni sono causate da fulmini, commutazioni di sistema o guasti. Anche se brevi, sono caratterizzate da un'elevata energia. Gli SPD forniscono un percorso a bassa impedenza che dirige in modo sicuro la corrente di sovratensione verso terra. Gli standard IEC garantiscono che gli SPD limitino le sovracorrenti a livelli sicuri, in genere inferiori a 2,5 kV. Gli SPD di alta qualità reagiscono in pochi nanosecondi. Scegliete gli SPD in base alle esigenze del sistema e alle specifiche tecniche. Questo abbinamento garantisce la protezione quando è più importante.
1.2 Principali tipi e applicazioni di SPD
Gli SPD sono di tre tipi:
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SPD a commutazione di tensione si adattano alle linee di trasmissione ad alta tensione. Agiscono rapidamente per arrestare le forti sovratensioni.
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SPD a limitazione di tensione sono adatti ai sistemi a bassa tensione. Limitano i picchi di tensione nelle case e negli uffici.
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DOCUP combinati combinano entrambe le caratteristiche. Vengono utilizzati in luoghi come ospedali e centri dati. Garantiscono rapidità di reazione e protezione.
Secondo le norme IEC, è necessario valutare la sensibilità del sistema e scegliere l'SPD giusto. Un caso di studio ospedaliero ha dimostrato che gli SPD a limitazione di tensione hanno ridotto i guasti dovuti alle sovratensioni di oltre 70%.
II. Determinazione delle esigenze di protezione
2.1 Valutazione della sensibilità del sistema
La sensibilità del sistema dipende dalla tolleranza dei dispositivi ai picchi di tensione. Ad esempio, i server e i controlli sono molto sensibili. I motori e l'illuminazione tollerano di più. Gli standard IEEE classificano questa sensibilità. Un centro dati prima di installare gli SPD ha subito perdite milionarie. È necessario valutare la sensibilità per scegliere l'SPD giusto.
2.2 Definizione dei livelli e degli standard di protezione
I livelli di protezione vengono selezionati in base alla norma IEC 61643. Gli edifici residenziali necessitano di livelli più bassi. I sistemi critici necessitano di una protezione più elevata. Un impianto chimico che ha seguito la norma IEC 61643-11 ha registrato un calo di guasti alle apparecchiature pari a 70%. Inoltre, verificare le certificazioni UL 1449 e EN 61643. Queste confermano la conformità alle normative locali.
III. Scegliere il giusto SPD
3.1 Abbinare l'SPD alle esigenze del sistema
Iniziate con l'esaminare il vostro impianto elettrico. Per le apparecchiature sensibili, come quelle di imaging ospedaliero o i server dei centri dati, utilizzare SPD con livelli di protezione a bassa tensione (VPL). La norma IEC 61643-11 raccomanda che il VPL rimanga al di sotto della finestra di tolleranza del sistema.
Per gli ambienti ad alta energia, come gli impianti chimici, selezionare SPD con correnti nominali (In) e massime di scarica (Imax) adeguate. Assicurarsi che Imax corrisponda alla corrente di sovratensione massima prevista.
Gli SPD per esterni devono avere un design robusto, resistente alle intemperie, alla corrosione e al calore. Questo vale anche per le piattaforme offshore o per i climi rigidi.
3.2 Confronto tra i tipi di SPD
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Tipo 1 (commutazione di tensione): Gestisce i fulmini diretti. Installato all'ingresso del servizio. In intervalli da 10 kA a 120 kA secondo la norma IEC 61643-11.
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Tipo 2 (a limitazione di tensione): Progettato per la protezione interna dalle sovratensioni. Il valore di ingresso è in genere di 5-40 kA.
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Ibrido/combinato: Offre una protezione a tutto campo. Anche se più costoso, consente di risparmiare sui tempi di inattività e sulla manutenzione.
Bilanciare costi e prestazioni per garantire la sicurezza a lungo termine.
IV. Parametri tecnici chiave
4.1 Tensione operativa continua (Uc)
Uc indica la tensione massima che l'SPD può sostenere senza attivarsi. Per i sistemi a 230 VAC, scegliere Uc almeno 10-20% sopra la tensione nominale. I dati del settore mostrano che gli SPD sottovalutati intervengono più spesso, aumentando la manutenzione. Scegliere con saggezza per bilanciare costi e affidabilità.
4.2 Valori In e Imax
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Corrente di scarica nominale (In): Corrente sostenuta che l'SPD gestisce ripetutamente.
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Corrente di scarica massima (Imax): La corrente di sovracorrente più alta che l'SPD può tollerare in un unico evento.
Ad esempio:
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In = 20 kA gestisce le sovratensioni tipiche.
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Imax = 40 kA può resistere a casi estremi.
La scelta dei valori giusti previene i guasti alle apparecchiature ed evita inutili sostituzioni. L'adagio di Franklin è valido: "Un grammo di prevenzione vale un chilo di cura".
Sintesi finale (I-IV)
Questa sezione della guida riguarda:
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Nozioni di base sugli SPD: scopo e funzionamento.
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Tipi di SPD e dove utilizzarli.
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Valutare la sensibilità del sistema e i livelli di protezione richiesti.
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Specifiche principali: Uc, In, Imax e selezione dell'applicazione.
La sezione successiva tratterà l'installazione, la manutenzione, le normative, l'economia e i casi di studio.
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