Qual è il significato di spd in elettrotecnica?

Quando si verifica un'ondata elettrica, una tensione che supera notevolmente i livelli di tensione di picco accettati può passare attraverso i circuiti degli edifici alle apparecchiature elettriche.l'apparecchiatura è suscettibile di danni o guasti a causa di un'impennata di tensione. Il tipo di protezione richiesto
per negare questi picchi può essere fornito da un dispositivo di protezione da sovratensioni (SPD).

Per specificare il DSP corretto è necessario identificare e comprendere le valutazioni associate alla sua applicazione.come tensione massima di funzionamento continua (MCOV), voltage protection rating (VPR), nominal discharge current (In) e short circuit current rating (SCCR).in genere quantificato in kilo-Ampere (kA).

Qual è il tipo di dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD)?

Il tipo di dispositivi di protezione da sovratensioni (SPD) è un metodo di classificazione utilizzato per classificare i dispositivi che proteggono i sistemi elettrici da sovratensioni, in base alle loro funzioni di protezione,luoghi di installazioneGli SPD sono classificati secondo due principali norme: IEC (International Electrotechnical Commission) e UL (Underwriters Laboratories).Ciascuna norma ha la propria classificazione e requisiti per garantire che i dispositivi proteggano i sistemi elettrici da incidenti legati alle sovratensioni.

Tipo di dispositivi di protezione contro le sovratensioni secondo la norma CEI

La norma IEC 61643-11 specifica i requisiti di prestazione e i metodi di prova per i DSP utilizzati nei sistemi di alimentazione a corrente alternata.I DOCUP sono classificati in tre tipi principali con le seguenti caratteristiche::

DSP di tipo 1 (classe I):

- Funzione: Protegge il sistema elettrico dagli urti diretti del fulmine.
- Luogo di installazione: installato all'ingresso del sistema, vicino al pannello principale di distribuzione.
Questa forma d'onda simula i colpi diretti di fulmine, con un tempo di aumento fino al picco in 10 μs e un declino al 50% in 350 μs.
- Resistenza alla corrente di sovratensione (Iimp): elevata, in genere da 10 kA in su.
- Corrente nominale di scarica (In): da 10 kA in su, secondo la Classe I della IEC 61643-11.
- Livello di protezione della tensione (su): da 1,5 kV a 2 kV. Su è la tensione massima che il DSP permette di passare durante la scarica.
- Applicazioni: adatto a grattacieli, impianti industriali e aree ad alto rischio di fulmini.

DSP di tipo 2 (classe II):

- Funzione: Protegge il sistema elettrico dalle sovratensioni causate da fulmini indiretti o operazioni di commutazione.
- Luogo di installazione: installato presso i pannelli di suddivisione o dopo un DSP di tipo 1.
- Forma d'onda di sovratensione: 8/20 μs. Questa forma d'onda simula le tensioni di sovratensione propagate all'interno del sistema elettrico, con un tempo di aumento fino al picco in 8 μs e un declino al 50% in 20 μs.
- Corrente nominale di scarica (In): media, in genere da 5 kA a 20 kA. Questa è la corrente che l'SPD può sopportare più volte senza danni.
- Livello di protezione della tensione (su): da 1,5 kV a 2 kV. Su è la tensione massima che il DSP permette di passare durante la scarica.
- Applicazioni: adatto alle zone commerciali, residenziali e alle regioni con rischio moderato di fulmini.

DSP di tipo 3 (classe III):

- Funzione: Protegge le apparecchiature elettroniche sensibili dalle tensioni residue di sovratensione dopo averle attenuate con SPD di tipo 1 e di tipo 2.
- Luogo di installazione: installato vicino a apparecchiature elettroniche sensibili come prese, piccole schede di distribuzione o dispositivi terminali.
- Forme d'onda: 8/20 μs e 1,2/50 μs. Queste forme d'onda simulano le onde residue, con tempi di aumento più rapidi (1,2 μs) e tempi di decadimento più lenti (50 μs).
- Corrente nominale di scarica (In): bassa, in genere inferiore a 5 kA.
- Livello di protezione della tensione (su): da 1 kV a 1,5 kV. Su è la tensione massima che il DSP permette di passare durante la scarica.
- Applicazioni: adatto a dispositivi elettronici sensibili quali computer, apparecchi di telecomunicazione e attrezzature mediche.

Tipo di dispositivi di protezione da sovratensioni secondo la norma UL

La norma UL 1449 specifica i requisiti per gli SPD utilizzati nei sistemi elettrici in Nord America.

DSP di tipo 1:

- Funzione: Protegge dalle sovratensioni causate da fulmini diretti o vicini dall'esterno della rete elettrica.
- Luogo di installazione: installato prima del contatore elettrico, prima o dopo l'interruttore principale.
- Resistenza alle correnti di sovratensione: progettato per resistere a correnti di sovratensione elevate.
- Applicazioni: adatto a grandi edifici industriali e commerciali.

DSP di tipo 2:

- Funzione: Protegge dalle tensioni di sovratensione propagate all'interno del sistema o dalla rete elettrica.
- Luogo d'installazione: installato dopo l'interruttore principale o presso i pannelli di suddivisione.
- resistenza alle correnti di sovratensione: progettato per resistere alle correnti di sovratensione della rete elettrica o ai guasti interni del sistema.
- Applicazioni: adatto alle aree residenziali e commerciali.

DSP di tipo 3:

- Funzione: Protegge i dispositivi elettronici sensibili dalle tensioni residue.
- Luogo d'installazione: installato presso prese elettriche o vicino a dispositivi sensibili.
- Resistenza alle correnti di sovratensione: progettata per resistere alle correnti di sovratensione residue dopo aver attraversato SPD di tipo 1 e di tipo 2.
- Applicazioni: adatto ai dispositivi elettronici per la casa e per l'ufficio.

DSP di tipo 4:

- Funzione: DSP modulari o integrati in apparecchiature elettriche.
- Luogo di installazione: in genere integrato all'interno di dispositivi o schede di distribuzione.
- Resistenza alla corrente di sovratensione: progettata per soddisfare le esigenze delle apparecchiature elettriche integrate.
- Applicazioni: adatto a dispositivi elettrici con SPD integrati.

SPD: Principio di lavoro

Il funzionamento di un SPD è semplice ma efficace: quando si verifica un'ondata di potenza, i MOV riducono rapidamente la loro resistenza, aumentando la loro conduttività.Questo permette loro di deviare la maggior parte della corrente di sovratensione in modo sicuro a terra prima che possa raggiungere e danneggiare i dispositivi collegatiIn tal modo, la sovratensione viene neutralizzata, proteggendo le apparecchiature a valle da picchi di alta tensione o di corrente.

Che cosa sono le sovratensioni transitorie?

Le sovratensioni transitorie sono brevi ondate di tensione di alta intensità che si verificano in un breve periodo.Possono essere classificati come naturali, come colpi di fulmine, o artificiali, come le operazioni di commutazione nei sistemi elettrici.

Come si verificano le sovratensioni transitorie?

Le sovratensioni transitorie causate dall'attività umana sono spesso il risultato del funzionamento di motori, trasformatori e di alcuni sistemi di illuminazione.Tuttavia, l'aumento delle tecnologie moderne come i caricabatterie per veicoli elettrici, le pompe di calore ad aria e a terra,Le macchine per il lavaggio a velocità variabile hanno aumentato significativamente la probabilità di transienti nei sistemi elettrici domestici..

Le sovratensioni transitorie naturali sono in genere innescate da fulmini indiretti.un fulmine diretto sulle linee elettriche o telefoniche vicine può mandare un' ondata lungo le lineeCiò può causare gravi danni agli impianti elettrici e alle attrezzature collegate.

Come dimensionare correttamente i DSP

Esistono pochissimi dati pubblicati o anche raccomandazioni su quale livello di corrente di sovratensione (kA) dovrebbe essere utilizzato nei diversi luoghi.L'Istituto degli ingegneri elettrici ed elettronici (IEEE) ha fornito alcuni input su cosa sono le valutazioni delle sovratensioni e su come interpretarle, ma non pubblica raccomandazioni. Purtroppo, non esiste una equazione o un calcolatore comprovato disponibile per l'input dei requisiti del sistema e ricevere una soluzione.è solo una loro raccomandazione.

C'è una tendenza a presumere che più grande è il pannello, maggiore è la potenza di kA necessaria per la protezione.Come vedrete in questo whitepaper, questo non è sempre il caso. Grazie ai suoi molti anni di conoscenza, esperienza ed esperienza nel settore elettrico,Emerson ha generato alcune linee guida su come applicare le valutazioni di corrente di sovratensione. (vedere figura 1, pagina successiva)

Selecting the correct type of surge protective device and understanding their classifications according to IEC and UL standards is crucial to ensuring that your electrical systems and electronic devices are adequately protected from voltage surgesOgni norma fornisce un approccio diverso alla protezione dei sistemi elettrici, a seconda dei requisiti specifici dell'applicazione e della posizione.

The primary purpose of a surge protective device is to shunt and suppress the transient voltages that are being introduced into an electrical distribution system from either an external or internal sourceLa selezione di SPD con corrente di sovratensione (kA) adeguata in tutto il sistema di distribuzione elettrica garantisce la migliore durata di funzionamento per le apparecchiature.Quando si selezionano i DSP appropriati per l'impianto, tenete a mente i seguenti punti chiave:

1Per fornire una corretta soppressione delle sovratensioni a un impianto e alle attrezzature interne è necessario più di un singolo SPD situato all'entrata di servizio.Raccomandiamo SPD in cascata con un adeguato rating corrente di sovratensione per ogni posizioneUn singolo SPD, non importa quanto grande o costoso, non fornirà lo stesso livello di protezione del sistema.

2La dimensione eccessiva di un DSP per la sua applicazione non può danneggiare un sistema, ma la dimensione insufficiente del DSP può comportare un fallimento prematuro del DSP, lasciando i sistemi esposti a transienti e ai loro effetti.

3Per i colpi diretti di fulmine, gli SPD da soli non sostituiscono un sistema completo di protezione contro il fulmine (si rimanda alla certificazione UL96A Master Lightning).

Precauzioni per l'installazione di SPD

Per garantire il funzionamento efficace dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni è essenziale un'installazione attenta.

- installare SPD in parallelo, posizionati direttamente davanti a circuiti o dispositivi, per reindirizzare le correnti di sovratensione lontano dalle apparecchiature sensibili.
- mantenere i fili di connessione all'interno della centralina il più breve possibile, con una lunghezza massima di 0,5 metri.
- L'uso di un solo protettore da sovratensione di tipo 1 potrebbe non essere sufficiente per gestire le sovratensioni ad alta energia e ridurre le sovratensioni.
- Tutti gli impianti devono essere eseguiti da elettricisti qualificati secondo le normative elettriche locali per garantire una corretta messa a terra e un sicuro montaggio del dispositivo.

Conclusioni

In conclusione, i dispositivi di protezione contro le sovratensioni sono essenziali per proteggere l'elettronica in ambienti sia industriali che commerciali.L'installazione di un DSP correttamente classificato e certificato fornisce una protezione affidabile contro i picchi di potenza che superano le capacità degli interruttori standard.