Che cosa sono i dispositivi di protezione contro le sovratensioni e perché sono importanti?
Concetto SPD: dispositivo protettivo da sovratensioni (SPD) è un apparecchio elettrico progettato per proteggere i circuiti e le strutture associate dai danni causati da sovratensioni e picchi transitori.Possono fornire una protezione precisa per ridurre al minimo i tempi di inattività dell'apparecchiatura e garantire un funzionamento regolare.
I dispositivi di protezione contro le sovratensioni, spesso chiamati arrester o soppressori di sovratensioni, sono progettati per proteggere gli impianti e le apparecchiature elettriche da sovratensioni transitorie.Questi improvvisi picchi di tensione possono provenire da:
- Colpi di fulmine (diretti o indiretti)
- Operazioni di ricambio di rete
- Apparecchiature di grandi dimensioni che si accendono o si spengono
- Interruzioni di corrente e ripristino successivo
- Incidenti elettrici
Senza un'adeguata protezione contro le sovratensioni, questi eventi transitori di tensione possono danneggiare elettronica sensibile, ridurre la durata dell'apparecchiatura, causare perdita di dati e persino creare rischi di incendio.Secondo gli studi industriali, le sovratensioni causano danni all'apparecchiatura per miliardi di dollari all'anno, rendendo la protezione da sovratensioni un investimento essenziale sia per le applicazioni residenziali che commerciali.
Quando si tratta di proteggere le attrezzature e i sistemi elettrici da sovratensioni, è fondamentale comprendere le differenze tra i dispositivi di protezione da sovratensioni di tipo 1 e di tipo 2.Ogni tipo ha uno scopo specifico nella gerarchia della protezione elettrica, e scegliere quello giusto può significare la differenza tra la salvaguardia della tua preziosa attrezzatura o il rischio di danni costosi.
Che cos'e' un protettore da sovratensione di tipo 1?
I dispositivi di protezione da sovratensioni di tipo 1 proteggono gli edifici residenziali e commerciali da picchi di tensione esterni ad alta energia, causati principalmente da fulmini.
tipicamente installato tra l'ingresso del servizio di servizi pubblici e il pannello principale di distribuzione,Forniscono una prima linea di difesa intercettando le ondate di corrente prima che entrino nel sistema elettrico dell'edificio.Questo tipo di protezione è in grado di gestire efficacemente le grandi sovratensioni, prevenendo potenziali danni alle infrastrutture elettriche e alle apparecchiature collegate.
Che cos'e' un protettore contro le sovratensioni di tipo 2?
I protettori contro le sovratensioni di tipo 2 proteggono gli elettrodomestici e le apparecchiature elettroniche sensibili da picchi di tensione interna e sovratensioni comunemente presenti nel sistema elettrico di un edificio.
Installato in centrali elettriche, questo tipo di protettore contro le sovratensioni gestisce le sovratensioni che si verificano quando si commutano carichi elettrici o si aggirano le difese esterne.Fornisce una seconda linea di difesa vitale attenuando gli effetti di queste ondate, aumentando così la sicurezza complessiva e la durata di vita delle apparecchiature elettriche all'interno dei locali.
Differenze tra protettori anti-raffi di tipo 1, di tipo 2
1Forma d' onda:
Diversi SPD sono classificati e classificati in base a specifiche forme d'onda che simulano la natura dei comuni disturbi elettrici.Una forma d'onda si riferisce alla forma specifica e alle caratteristiche della tensione transitorio o della corrente che il SPD è progettato per sopportareDiversi tipi di SPD vengono testati e valutati in base a diversi standard di forma d'onda, che rappresentano diversi tipi di ondate potenziali.
- 10/350 μs forma d'onda (SPD di tipo 1): ha un tempo di risalita di 10 microsecondi e una durata più lunga di 350 microsecondi.apparecchi specializzati per la protezione contro i colpi diretti di fulmineIl tempo di aumento prolungato riflette l'accumulo più lento di tensione tipico di tali eventi di fulmine.
- 8/20 μs Waveform (SPD di tipo 2): questa forma d'onda presenta un tempo di aumento rapido di 8 microsecondi e una durata relativamente lunga di 20 microsecondi.Si tratta di uno standard per la definizione dei poteri dei DSP di tipo 2I dispositivi sono progettati per proteggere contro le ondate di corrente elevate che possono derivare da attività come le operazioni di commutazione o i colpi di fulmine vicini.La forma d'onda riproduce efficacemente il rapido aumento della tensione associato a questi eventi, che guida la progettazione e le aspettative di prestazione dei DOCUP di tipo 2.
2Capacità di gestione dell'energia:
Due tipi di DSP diversi per la loro capacità di gestione dell'energia in quanto progettati per funzionare in vari scenari di fine uso, classificati in base alla loro posizione e al livello di protezione:
- dispositivo di protezione contro le sovratensioni di tipo 1 (SPD), classificato come classe B, gestisce in modo efficiente le correnti di sovratensione più elevate derivanti da fulmini diretti o eventi intensi ad alta energia,con una capacità di gestione dell'energia di Iimp (10/350 μs) da 25kA a 100kA.
- Dispositivo di protezione contro le sovratensioni di tipo 2 (SPD), classificato come classe C, che affronta le sovratensioni di medie dimensioni, più comuni di quelle di tipo 1, ma comunque abbastanza potenti da danneggiare l'elettronica.Con una capacità di gestione dell'energia che va da In & Imax (8/20 μs) 20kA a 110kA.
3- Prestazioni:
- I dispositivi di tipo 1 sono progettati per proteggere da ondate esterne, compresi i fulmini diretti, che sono rari ma possono essere molto distruttivi.
- I dispositivi di tipo 2 proteggono dalle sollecitazioni all'interno di un edificio da grandi apparecchi che si accendono/spengono, o dalle sollecitazioni esterne che passano attraverso un dispositivo di tipo 1.
E' migliore il DSP di tipo 1 del tipo 2?
Un SPD di tipo 1 è generalmente progettato per gestire le ondate di alta energia associate a colpi diretti di fulmine.Dal punto di vista della capacità di gestione dell'energia, essi superano quelli dei DSP di tipo 2, mentre i DSP di tipo 1 affrontano correnti di sovratensione maggiori.rimane corrente residua che richiede la funzionalità di arrester di sovratensione di tipo 2.
Consider a large concert venue where the main entrance is equipped with sufficient security checks (functions as a type 1 SPD) to prevent any major threats or unauthorized items from entering the venueAllo stesso tempo, all'interno della sala concerti, ci sono personale di sicurezza aggiuntivo e controlli (simili a un SPD di tipo 2) per gestire questioni minori per garantire che il concerto si svolga senza intoppi.
La scelta tra i DSP di tipo 1 e di tipo 2 dipende da fattori quali la posizione dell'installazione e le correnti energetiche previste che devono gestire.Va notato che né i DSP di tipo 1 né quelli di tipo 2 sono intrinsecamente superioriLa loro efficacia dipende dalle esigenze specifiche dell'applicazione.
I DSP di tipo 1 e di tipo 2 sono progettati per proteggere
Gli SPD di tipo 1 sono progettati in modo strategico per essere installati sul pannello elettrico principale e la loro funzione primaria è quella di gestire le sorgenti di alta energia che provengono dall'esterno.
Esso sarà installato nella scheda di distribuzione primaria all'origine dell'impianto elettrico.Il dispositivo di protezione da sovratensioni di tipo 1 è particolarmente utile in un'area ad alta densità di fulmini dove il rischio di una forte corrente di sovratensione o addirittura di un colpo diretto è elevato (ad es.. edifici dotati di parafulmini).
Il dispositivo di protezione da sovratensioni di tipo 1 (SPD) si trova ampiamente in varie applicazioni, in particolare nel pannello elettrico principale.
D'altra parte, gli SPD di tipo 2 sono posizionati a livello del sottopiano o del circuito di ramificazione all'interno del sistema elettrico e sul lato del carico del dispositivo di sovraccarico dell'apparecchiatura di servizio,compresi i DSP situati sul pannello di ripartizioneEssi sono progettati per fornire protezione contro le sovratensioni localizzate e i transitori da moderati ad elevati che possono comunque rappresentare una minaccia per le apparecchiature sensibili.
Essendo più vicini al punto di utilizzo, gli SPD di tipo 2 offrono uno strato secondario di difesa, impedendo efficacemente alle ondate di viaggiare ulteriormente nella rete elettrica.
Come scegliere il giusto dispositivo di protezione?
La selezione della protezione da sovratensioni appropriata richiede la considerazione di diversi fattori:
1. Valutazione del rischio
- Esposizione ai fulmini: le proprietà nelle zone soggette a fulmini dovrebbero dare la priorità alla protezione di tipo 1
- Valore dell'apparecchiatura: l'apparecchiatura di maggior valore giustifica una protezione più completa
- Operazioni critiche: i sistemi mission-critical richiedono una protezione a più livelli
- Costi di inattività: considerare il costo di potenziali inattività dovute a danni da sovratensioni
2Considerazioni tecniche
- Tensione del sistema: abbinare l' SPD alla tensione del sistema elettrico
- Corrente di cortocircuito: assicurarsi che l'SPD possa gestire la corrente di guasto disponibile
- Capacità di corrente di sovratensione: le quote più elevate garantiscono una migliore protezione e una durata più lunga
- Valore di protezione della tensione (VPR): inferiore è meglio per le apparecchiature sensibili
- Modi di protezione: L-N, L-G, N-G, L-L (una protezione più completa comprende tutte le modalità)
3. Strategia di attuazione
- SPD di tipo 1 all'ingresso di servizio per gestire le maggiori sollecitazioni
- SPD di tipo 2 sui pannelli di distribuzione per proteggere i circuiti di ramificazione
Dovrei avere sia il tipo 1 che il tipo 2 di SPD?
La decisione di utilizzare sia i DSP di tipo 1 che quelli di tipo 2 dipende da vari fattori, tra cui il rischio di fulmini nell'area, la sensibilità dell'apparecchiatura elettronica utilizzata,piani di bilancio, e l'osservanza dei codici e delle normative elettriche locali.
In situazioni in cui il rischio di fulmine è elevato o in cui sono in uso apparecchiature critiche e sensibili, è spesso raccomandato l'installazione di entrambi i tipi di DSP.
Gli arrester di sovratensione di tipo 1 devono essere installati direttamente sotto l'interruttore in entrata, specialmente quando sul tetto dell'edificio c'è un parafulmine.
Per i siti industriali e commerciali è indispensabile disporre di entrambe le apparecchiature di arresto delle sovratensioni in quanto la protezione da fulmini in queste aree densamente popolari diventa più urgente.la mancanza di protezione potrebbe non solo causare danni alle attrezzature e alle strutture, ma potenzialmente estendere a mettere a rischio la sicurezza delle persone.
Consulting with a qualified electrician or electrical engineer is necessary to assessing the specific needs of the electrical system and determining the most effective combination of SPDs for sustained protection.
Migliori pratiche di installazione
L'installazione corretta è fondamentale per una protezione efficace dalle sovratensioni:
1. Notizie importanti prima dell'installazione
- Assicurarsi che l'alimentazione degli interruttori o degli interruttori di disconnessione sia disconnessa.
- Le procedure di installazione e cablaggio devono rispettare le norme elettriche nazionali e locali.
- I tecnici o gli elettricisti qualificati dovrebbero essere responsabili dell'installazione e della manutenzione del sistema.
- Le lunghezze dei conduttori devono essere il più brevi e rette possibili per ottenere le migliori prestazioni.
- Evitate di avvolgere i fili in eccesso.
- Evitare curva di 90 gradi e curvare i fili come arrotondati per le migliori prestazioni.
- Taglia tutti i cavi alla lunghezza corretta.
- I conduttori per l'impianto SPD non superano preferibilmente 0,5 metri e, in nessun caso, superano 1 metro.
2Installazione di DSP di tipo 1
- Installare il più vicino possibile all' ingresso di servizio
- Utilizzare conduttori corti e dritti (meno di 12 pollici se possibile)
- Utilizzare il filo di taglia appropriata (in genere 6 AWG o più grande)
- Assicurare un corretto collegamento a terra
- Seguire le specifiche di coppia del costruttore
3- Installazione di DSP di tipo 2
- Installare sul lato del carico del interruttore principale
- Posizione in prossimità dell'apparecchiatura o del pannello protetto
- Minimizzare la lunghezza del piombo per ridurre l'impedenza
- Utilizzare un interruttore dedicato secondo le specifiche del produttore
- Installare in un luogo accessibile per ispezioni periodiche
Considerazioni relative alla manutenzione e alla sostituzione
I dispositivi di protezione contro le sovratensioni non durano per sempre e richiedono un'attenzione periodica:
- Ispezione regolare: controllo delle luci di indicazione (se disponibili) mensili
- Durata di vita: la maggior parte dei SPD ha una durata di vita finita e si degrada con ogni evento di aumento
- Sostituzione degli attivatori: sostituire dopo gravi eventi di sovraccarico, quando gli indicatori indicano la fine della vita, o secondo il programma raccomandato dal produttore
- Documentazione: tenere un registro delle date di installazione e di eventuali eventi di sovratensione
- prove: si dovrebbe considerare la possibilità di effettuare prove periodiche da parte di elettricisti qualificati per gli impianti critici
Norme di regolamentazione e conformità
Quando si selezionano dispositivi di protezione contro le sovratensioni, cercare prodotti conformi alle norme pertinenti:
- UL 1449 4a edizione: Lo standard primario per i dispositivi di protezione da sovratensioni in Nord America
- IEEE C62.41: definisce gli ambienti di sovratensione e le procedure di prova
- NFPA 70 (National Electrical Code): contiene i requisiti per l'installazione di SPD
- CEI 61643: Norma internazionale per dispositivi di protezione contro le sovratensioni a bassa tensione
Il rispetto di tali norme garantisce che i dispositivi siano stati testati e verificati per fornire la protezione che essi richiedono.
Comuni idee sbagliate sulla protezione contro le sovratensioni
Per aiutarvi a prendere decisioni informate, vediamo quali sono alcuni dei malintesi più comuni:
- Idea errata: un singolo protettore è sufficiente per proteggere l'intero edificio.
Realtà: un approccio coordinato con più tipi fornisce la protezione più completa.
- Mito: tutti i protettori anti-surge offrono la stessa protezione.
Realtà: I livelli di protezione variano notevolmente tra i tipi 1, 2 e 3 e anche tra i modelli di ciascun tipo.
- Mito: i protettori durano per sempre.
Realtà: si degradano con ogni ondata e devono essere sostituiti periodicamente.
- Mito: i protettori anti-surge proteggono da tutti i problemi di energia.
Realtà: Si proteggono da surge temporanee, ma non da sovra- o sotto-voltaggi o interruzioni di corrente.
Conclusioni
In sintesi, le principali differenze tra protettori da sovratensione di tipo 1 e di tipo 2 sono la loro posizione e la natura delle sovratensioni che sono progettati per combattere.La comprensione di queste differenze può aiutarci a scegliere la giusta strategia di protezione contro le sovratensioni per garantire la durata e l'affidabilità degli impianti elettrici e delle apparecchiature sensibili.
Mentre gli arrester di tipo 1 servono come difesa principale contro potenti ondate esterne come i fulmini,Le spd di tipo 2 forniscono una protezione essenziale contro le sovratensioni interne transitorie più frequenti generate all'interno dell'impianto elettricoSpesso, la protezione più robusta e affidabile si ottiene attraverso un approccio coordinato che utilizza entrambi i tipi di spd in una configurazione a strati.Questo fornisce una protezione completa contro le sovratensioni dal trasformatore di servizio fino al punto di utilizzo.
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