notizie sull'azienda Qual è il significato di spd in elettrotecnica?

Quando si verifica un'onda elettrica, la tensione che supera di gran lunga i livelli di picco di tensione accettati può attraversare i circuiti degli edifici fino alle apparecchiature elettriche. Senza un'adeguata protezione, questa apparecchiatura è suscettibile a danni o guasti dovuti a un'onda di tensione. Il tipo di protezione richiesta
per annullare questi picchi può essere fornito da un dispositivo di protezione da sovratensione (SPD).

Specificare l'SPD corretto richiede l'identificazione e la comprensione delle valutazioni associate alla sua applicazione. Esistono molti valori e valutazioni delle prestazioni associati a un SPD, come la tensione operativa continua massima (MCOV), la valutazione della protezione dalla tensione (VPR), la corrente di scarica nominale (In) e la valutazione della corrente di cortocircuito (SCCR). La valutazione più fraintesa è la valutazione della corrente di sovratensione, tipicamente quantificata in kilo-Ampere (kA).

Cos'è il tipo di dispositivi di protezione da sovratensione (SPD)?

Il tipo di dispositivi di protezione da sovratensione (SPD) è un metodo di classificazione utilizzato per categorizzare i dispositivi che proteggono i sistemi elettrici dalle sovratensioni, in base alle loro funzioni di protezione, ai luoghi di installazione e alla capacità di resistere a varie correnti di sovratensione. Gli SPD sono classificati secondo due standard principali: IEC (Commissione Elettrotecnica Internazionale) e UL (Underwriters Laboratories). Ogni standard ha la propria classificazione e i propri requisiti per garantire che i dispositivi proteggano i sistemi elettrici dagli incidenti legati alle sovratensioni.

Tipo di dispositivi di protezione da sovratensione secondo lo standard IEC

Lo standard IEC 61643-11 specifica i requisiti di prestazione e i metodi di prova per gli SPD utilizzati nei sistemi di alimentazione CA. Secondo questo standard, gli SPD sono classificati in tre tipi principali con le seguenti caratteristiche:

SPD di tipo 1 (Classe I):

- Funzione: protegge il sistema elettrico dalle scariche dirette dei fulmini.
- Posizione di installazione: installato all'ingresso del sistema, vicino al quadro di distribuzione principale.
- Forma d'onda di sovratensione: 10/350 µs. Questa forma d'onda simula le scariche dirette dei fulmini, con un tempo di salita al picco di 10 µs e un decadimento al 50% in 350 µs.
- Resistenza alla corrente di sovratensione (Iimp): elevata, tipicamente da 10 kA in su.
- Corrente di scarica nominale (In): da 10 kA in su, secondo IEC 61643-11, Classe I. Questa è la corrente a cui l'SPD può resistere più volte senza danni.
- Livello di protezione dalla tensione (Up): da 1,5 kV a 2 kV. Up è la tensione massima che l'SPD consente di passare durante la scarica.
- Applicazioni: adatto per edifici alti, impianti industriali e aree ad alto rischio di fulmini.

SPD di tipo 2 (Classe II):

- Funzione: protegge il sistema elettrico dalle sovratensioni causate da scariche indirette dei fulmini o operazioni di commutazione.
- Posizione di installazione: installato nei quadri di sottodistribuzione o dopo un SPD di tipo 1.
- Forma d'onda di sovratensione: 8/20 µs. Questa forma d'onda simula le sovratensioni propagate all'interno del sistema elettrico, con un tempo di salita al picco di 8 µs e un decadimento al 50% in 20 µs.
- Corrente di scarica nominale (In): media, tipicamente da 5 kA a 20 kA. Questa è la corrente a cui l'SPD può resistere più volte senza danni.
- Livello di protezione dalla tensione (Up): da 1,5 kV a 2 kV. Up è la tensione massima che l'SPD consente di passare durante la scarica.
- Applicazioni: adatto per aree commerciali, residenziali e regioni con rischio moderato di fulmini.

SPD di tipo 3 (Classe III):

- Funzione: protegge le apparecchiature elettroniche sensibili dalle tensioni di sovratensione residue dopo che sono state attenuate dagli SPD di tipo 1 e di tipo 2.
- Posizione di installazione: installato vicino ad apparecchiature elettroniche sensibili come prese, piccoli quadri di distribuzione o dispositivi terminali.
- Forma d'onda di sovratensione: 8/20 µs e 1,2/50 µs. Queste forme d'onda simulano le sovratensioni residue, con tempi di salita più rapidi (1,2 µs) e tempi di decadimento più lenti (50 µs).
- Corrente di scarica nominale (In): bassa, tipicamente inferiore a 5 kA.
- Livello di protezione dalla tensione (Up): da 1 kV a 1,5 kV. Up è la tensione massima che l'SPD consente di passare durante la scarica.
- Applicazioni: adatto per dispositivi elettronici sensibili come computer, dispositivi di telecomunicazione e apparecchiature mediche.

Tipo di dispositivi di protezione da sovratensione secondo lo standard UL

Lo standard UL 1449 specifica i requisiti per gli SPD utilizzati nei sistemi elettrici in Nord America. Secondo questo standard, gli SPD sono classificati in quattro tipi:

SPD di tipo 1:

- Funzione: protegge dalle sovratensioni causate da scariche dirette o vicine di fulmini dall'esterno della rete elettrica.
- Posizione di installazione: installato prima del contatore elettrico, prima o dopo l'interruttore principale.
- Resistenza alla corrente di sovratensione: progettato per resistere a correnti di sovratensione elevate.
- Applicazioni: adatto per grandi edifici industriali e commerciali.

SPD di tipo 2:

- Funzione: protegge dalle sovratensioni propagate all'interno del sistema o dalla rete elettrica.
- Posizione di installazione: installato dopo l'interruttore principale o nei quadri di sottodistribuzione.
- Resistenza alla corrente di sovratensione: progettato per resistere alle correnti di sovratensione provenienti dalla rete elettrica o da guasti interni al sistema.
- Applicazioni: adatto per aree residenziali e commerciali.

SPD di tipo 3:

- Funzione: protegge i dispositivi elettronici sensibili dalle tensioni di sovratensione residue.
- Posizione di installazione: installato presso prese elettriche o vicino a dispositivi sensibili.
- Resistenza alla corrente di sovratensione: progettato per resistere alle correnti di sovratensione residue dopo il passaggio attraverso gli SPD di tipo 1 e di tipo 2.
- Applicazioni: adatto per dispositivi elettronici domestici e da ufficio.

SPD di tipo 4:

- Funzione: SPD modulari o assemblati integrati nelle apparecchiature elettriche.
- Posizione di installazione: tipicamente integrato all'interno di dispositivi o quadri di distribuzione.
- Resistenza alla corrente di sovratensione: progettato per soddisfare i requisiti delle apparecchiature elettriche integrate.
- Applicazioni: adatto per dispositivi elettrici con SPD integrati.

SPD: Principio di funzionamento

Il funzionamento di un SPD è semplice ma efficace. Quando si verifica un'onda di potenza, i MOV riducono rapidamente la loro resistenza, aumentando la loro conduttività. Ciò consente loro di deviare la maggior parte della corrente di sovratensione in modo sicuro a terra prima che possa raggiungere e danneggiare i dispositivi collegati. In questo modo, la sovratensione viene neutralizzata, proteggendo le apparecchiature a valle da picchi di alta tensione o corrente.

Cosa sono le sovratensioni transitorie?

Le sovratensioni transitorie sono brevi picchi di tensione di elevata entità che si verificano per un breve periodo. Queste sovratensioni derivano dal rilascio improvviso di energia immagazzinata o sono indotte da fattori esterni. Possono essere classificate come naturali, come le scariche dei fulmini, o artificiali, come le operazioni di commutazione nei sistemi elettrici.

Come si verificano le sovratensioni transitorie?

Le sovratensioni transitorie causate dall'attività umana derivano spesso dal funzionamento di motori, trasformatori e alcuni sistemi di illuminazione. In passato, questi eventi erano rari in ambito residenziale. Tuttavia, l'ascesa delle tecnologie moderne come i caricabatterie per veicoli elettrici, le pompe di calore aria e terra e le lavatrici a velocità variabile ha aumentato significativamente la probabilità di transitori nei sistemi elettrici domestici.

Le sovratensioni transitorie naturali sono tipicamente innescate da scariche indirette dei fulmini. Ad esempio, una scarica diretta di un fulmine su linee elettriche o telefoniche aeree vicine può inviare un'onda lungo le linee. Ciò può causare gravi danni alle installazioni elettriche e alle apparecchiature collegate.

Come dimensionare correttamente gli SPD

Ci sono pochissimi dati pubblicati o anche raccomandazioni sul livello di corrente di sovratensione (kA) che dovrebbe essere utilizzato nelle diverse posizioni. L'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) ha fornito alcuni input su quali sono le valutazioni di sovratensione e su come interpretarle, ma non pubblica raccomandazioni. Sfortunatamente, non esiste un'equazione o un calcolatore comprovato disponibile per inserire i requisiti di sistema e ricevere una soluzione. Qualsiasi informazione fornita da un produttore, tramite calcolatori o altri mezzi, è semplicemente la sua raccomandazione.

C'è la tendenza a presumere che più grande è il pannello, maggiore è la valutazione del dispositivo kA necessaria per la protezione. Un altro errore di concetto è che se 200 kA sono buoni, allora 400 kA devono essere due volte migliori. Come vedrai in questo whitepaper, questo non è sempre il caso. Come risultato dei suoi molti anni di conoscenza, esperienza e competenza nel settore elettrico, Emerson ha generato alcune indicazioni su come applicare le valutazioni della corrente di sovratensione. (Vedi figura 1, pagina successiva)

La selezione del tipo corretto di dispositivo di protezione da sovratensione e la comprensione delle loro classificazioni secondo gli standard IEC e UL è fondamentale per garantire che i sistemi elettrici e i dispositivi elettronici siano adeguatamente protetti dalle sovratensioni. Ogni standard fornisce un approccio diverso per salvaguardare i sistemi elettrici, a seconda dei requisiti specifici dell'applicazione e della posizione.

Lo scopo principale di un dispositivo di protezione da sovratensione è quello di deviare e sopprimere le tensioni transitorie che vengono introdotte in un sistema di distribuzione elettrica da una fonte esterna o interna. La selezione degli SPD con la corretta corrente di sovratensione (kA) in tutto il sistema di distribuzione elettrica offre la migliore durata di vita delle apparecchiature. Quando si selezionano gli SPD appropriati per la propria struttura, tenere a mente questi punti chiave:

1. Fornire un'adeguata soppressione delle sovratensioni a una struttura e alle apparecchiature al suo interno richiede più di un singolo SPD situato all'ingresso del servizio. Si consigliano SPD a cascata con una corretta valutazione della corrente di sovratensione per ogni posizione. Ciò fornirà una soppressione superiore per un pannello di servizio o un carico critico. Un singolo SPD, non importa quanto grande o costoso, non fornirà lo stesso livello di protezione del sistema.

2. Il sovradimensionamento di un SPD per la sua applicazione non può danneggiare un sistema, ma il sottodimensionamento dell'SPD può causare un guasto prematuro dell'SPD, lasciando i sistemi esposti ai transitori e ai loro effetti.

3. Per le scariche dirette dei fulmini, gli SPD da soli non sostituiscono un sistema completo di protezione dai fulmini (fare riferimento alla certificazione Master Lightning UL96A).

Precauzioni durante l'installazione dell'SPD

Per garantire che i dispositivi di protezione da sovratensione (SPD) funzionino in modo efficace, è essenziale un'attenta installazione. Le precauzioni chiave includono:

- Installare gli SPD in parallelo, posizionati direttamente prima dei circuiti o dei dispositivi, per reindirizzare le correnti di sovratensione lontano dalle apparecchiature sensibili.
- Mantenere i fili di collegamento all'interno del quadro elettrico il più corti possibile, con una lunghezza massima di 0,5 metri.
- L'utilizzo di un solo protettore di sovratensione di tipo 1 potrebbe non essere sufficiente per la gestione delle sovratensioni ad alta energia e la riduzione delle sovratensioni. Si consiglia di integrarlo con un protettore di sovratensione di tipo 2 o di tipo 3.
- Tutte le installazioni devono essere eseguite da elettricisti qualificati che seguono le normative elettriche locali per garantire una corretta messa a terra e un montaggio sicuro del dispositivo.

Conclusione

In conclusione, i dispositivi di protezione da sovratensione sono essenziali per la salvaguardia dell'elettronica sia in ambito industriale che commerciale. L'installazione di un SPD correttamente valutato e certificato fornisce una protezione affidabile contro le sovratensioni che superano le capacità degli interruttori automatici standard.

http://mao.ecer.com/test/surge-protectiondevice.com/videos-26647266-br-50gr-4p-ac-lighting-protection-type-1-surge-protective-device-spd-surge-filter-spd-t1-t2.html