Un dispositivo di protezione da sovratensione, noto anche come protezione di sovratensione o SPD, è progettato per salvaguardare i componenti elettrici da once di tensione che potrebbero verificarsi nel circuito elettrico.

Ogni volta che viene prodotto un improvviso aumento della corrente o della tensione nel circuito elettrico o nel circuito di comunicazione a seguito dell'interferenza esterna, il dispositivo di protezione da aumento può condurre e shunt in un periodo di tempo molto breve, impedendo all'ondata di danneggiare altri dispositivi nel circuito .

I dispositivi di protezione Surge (SPD) sono un metodo economico per prevenire interruzioni e migliorare l'affidabilità del sistema.

Sono in genere installati nei pannelli di distribuzione e svolgono un ruolo importante nel garantire il funzionamento regolare e ininterrotto dei dispositivi elettronici in una vasta gamma di applicazioni limitando la sovratensione transitoria.

Un SPD lavora deviando la tensione in eccesso da ondate transitorie dall'apparecchiatura protetta. In genere è costituito da varisti di ossido di metallo (mov) o tubi di scarico del gas che assorbono la tensione in eccesso e reindirizzarla a terra, proteggendo così i dispositivi collegati.

Possono verificarsi once di energia a causa di una serie di ragioni, tra cui fulmini, commutazione della rete elettrica, cablaggio difettoso e funzionamento di apparecchiature elettriche ad alta potenza. Possono anche essere causati da eventi che si trovano all'interno di un edificio, come l'avvio di motori o l'accensione di grandi elettrodomestici.

L'installazione di un SPD può offrire diversi vantaggi, tra cui:

Protezione delle apparecchiature elettroniche sensibili da once di tensione dannose.

Prevenzione della perdita di dati o della corruzione nei sistemi informatici.

Estensione della durata della vita degli elettrodomestici e delle apparecchiature proteggendoli dai disturbi elettrici.

Riduzione del rischio di incendi elettrici causati da once di potenza.

Pace di mente sapendo che la tua preziosa attrezzatura è salvaguardata.

La durata della vita di un SPD può variare a seconda di fattori come la sua qualità, la gravità delle ondate che incontra e le pratiche di manutenzione. Generalmente, gli SPD hanno una durata di vita compresa tra 5 e 10 anni. Tuttavia, si consiglia di ispezionare e testare regolarmente gli SPD e sostituirli secondo necessità per garantire una protezione ottimale.

La necessità di SPD può variare a seconda di fattori come la posizione geografica, le normative locali e la sensibilità delle apparecchiature elettroniche collegate. È consigliabile consultare un elettricista qualificato o un ingegnere elettrico per valutare le tue esigenze specifiche e determinare se è necessario un SPD per il sistema elettrico.

Alcuni componenti comuni di protezione da sorgenti utilizzati nella produzione di SPD sono i varisti di ossido di metallo (MUSS), i diodi di rottura delle valanghe (ABDS-precedentemente noti come diodi o SAD di valanga di silicio) e tubi di scarico del gas (GDT). I MOV sono la tecnologia più comunemente utilizzata per la protezione dei circuiti di alimentazione CA. La valutazione della corrente di aumento di un MOV è correlata all'area trasversale e alla sua composizione. In generale, maggiore è l'area della sezione trasversale, maggiore è la valutazione della corrente di aumento del dispositivo. I mov sono generalmente di geometria rotonda o rettangolare, ma sono disponibili in una pletora di dimensioni standard che vanno da 7 mm (0,28 pollici) a 80 mm (3,15 pollici). Le valutazioni di corrente di aumento di questi componenti protettive di aumento variano ampiamente e dipendono dal produttore. Come discusso in precedenza in questa clausola, collegando i MOV in un array parallelo, un valore di corrente di aumento potrebbe essere calcolato semplicemente aggiungendo le valutazioni della corrente di aumento dei singoli Mov insieme per ottenere la valutazione della corrente di aumento dell'array. Nel fare ciò, dovrebbe essere presa in considerazione il coordinamento del funzionamento.

Ci sono molte ipotesi su quale componente, quale topologia e l'implementazione della tecnologia specifica produce il miglior SPD per deviare la corrente di aumento. Invece di presentare tutte le opzioni, è meglio che la discussione sulla valutazione corrente di sovratensione, la valutazione della corrente di scarica nominale o le capacità di corrente di aumento ruotino attorno ai dati di test delle prestazioni. Indipendentemente dai componenti utilizzati nella progettazione o dalla specifica struttura meccanica distribuita, ciò che conta è che l'SPD ha una valutazione della corrente di aumento o una valutazione della corrente di scarico nominale adatto all'applicazione.

L'attuale edizione delle normative sui cablaggi IET, BS 7671: 2018, afferma che, a meno che non venga effettuata una valutazione del rischio, è prevista la protezione dalla sovratensione transitoria laddove la conseguenza causata dalla sovratensione potrebbe:

Provocare gravi lesioni o perdita della vita umana; O

Provocare l'interruzione di servizi pubblici e/o danni al patrimonio culturale; O

Provocare l'interruzione dell'attività commerciale o industriale; O

Colpisce un gran numero di individui co-localizzati.

Questa regolamentazione si applica a tutti i tipi di locali che includono domestici, commerciali e industriali.

Mentre le normative sui cablaggi IET non sono retrospettive, in cui il lavoro viene svolto su un circuito esistente all'interno di un'installazione che è stata progettata e installata in una precedente edizione delle norme di cablaggio IET, è necessario garantire che il circuito modificato sia conforme agli ultimi Edizione, questo sarà utile solo se gli SPD sono installati per proteggere l'intera installazione.

La decisione se acquistare SPDS è nelle mani del cliente, ma dovrebbero essere fornite informazioni sufficienti per prendere una decisione informata se desiderano omettere gli SPD. Una decisione dovrebbe essere presa in base a fattori di rischio di sicurezza e a seguito di una valutazione dei costi degli SPD, che può costare fino a poche centinaia di sterline, rispetto al costo dell'installazione elettrica e delle apparecchiature collegate ad esso come computer, TV e apparecchiature necessarie, Ad esempio, rilevamento del fumo e controlli della caldaia.

La protezione da sovratensione potrebbe essere installata in un'unità di consumo esistente se fosse disponibile uno spazio fisico appropriato o, se non fosse disponibile uno spazio sufficiente, potrebbe essere installato in un involucro esterno adiacente all'unità di consumo esistente.

Vale anche la pena controllare con la tua compagnia assicurativa poiché alcune polizze possono affermare che le attrezzature devono essere coperte con un SPD o non pagheranno in caso di reclamo.

La classificazione del protettore del sovratensione (comunemente noto come protezione da fulmine) viene valutata secondo IEC 61643-31 e EN 50539-11 Teoria della protezione dei fulmini di suddivisione, che è installata alla giunzione della partizione. I requisiti tecnici e le funzioni differiscono. Il dispositivo di protezione da fulmini di primo stadio è installato tra la zona 0-1, alto per il requisito di flusso, il requisito minimo di IEC 61643-31 e EN 50539-11 è ITotal (10/350) 12,5 ka e il secondo e il terzo I livelli sono installati tra le zone 1-2 e 2-3, principalmente per sopprimere la sovratensione.

I dispositivi di protezione delle sovratensioni (SPD) sono essenziali per proteggere le apparecchiature elettroniche dagli effetti dannosi della sovratensione transitoria che possono causare danni, tempi di inattività del sistema e perdita di dati.

In molti casi, il costo della sostituzione o della riparazione delle attrezzature può essere significativo, in particolare nelle applicazioni mission-critical come ospedali, data center e impianti industriali.

Gli interruttori e i fusibili non sono progettati per gestire questi eventi ad alta energia, rendendo necessaria una protezione aggiuntiva di aumento.

Mentre gli SPD sono specificamente progettati per deviare la sovratensione transitoria dall'apparecchiatura, proteggendolo dai danni e prolungando la sua durata della vita.

In conclusione, gli SPD sono essenziali nel moderno ambiente tecnologico.

Principio di lavoro SPD

Il principio di base alla base degli SPD è che forniscono un percorso a bassa impedenza a terra per la tensione in eccesso. Quando si verificano picchi di tensione o aumenti, gli SPD funzionano deviando la tensione e la corrente in eccesso a terra.

In questo modo, l'entità della tensione in arrivo viene ridotta a un livello di sicurezza che non danneggia il dispositivo collegato.

Per funzionare, un dispositivo di protezione da sovratensione deve contenere almeno un componente non lineare (un varistore o un gap di scintilla), che in condizioni diverse transizioni tra uno stato di impedenza elevato e basso.

La loro funzione è di deviare lo scarico o l'impulso della corrente e limitare la sovratensione sull'apparecchiatura a valle.

I dispositivi di protezione delle sovratensioni funzionano nelle tre situazioni elencate di seguito.

A. Condizione normale (assenza di sovratensione)

In caso di non condizioni di aumento, l'SPD non ha alcun impatto sul sistema e funge da circuito aperto, rimane in uno stato ad alta impedenza.

B. Durante le once di tensione

In caso di picchi di tensione e aumenti, SPD si sposta nello stato di conduzione e la sua impedenza è diminuita. In questo modo, proteggerà il sistema deviando la corrente d'impulso a terra.

C. Torna al normale funzionamento

Dopo che la sovratensione è stata scaricata, SPD è tornato al suo normale stato ad alta impedenza.

I dispositivi di protezione Surge (SPD) sono componenti essenziali delle reti elettriche. Tuttavia, scegliere un SPD adatto per il tuo sistema potrebbe essere un problema difficile.

Tensione operativa continua massima (UC)

La tensione nominale di SPD dovrebbe essere compatibile con la tensione del sistema elettrico per offrire una protezione adeguata al sistema. Una valutazione di tensione inferiore danneggerà il dispositivo e una valutazione più elevata non devia correttamente il transitorio.

Tempo di risposta

È descritto come il tempo di SPD reagisce ai transitori. L'SPD più veloce risponde, migliore è la protezione da parte dell'SPD. Di solito, gli SPD a base di diodi Zener hanno la risposta più veloce. I tipi riempiti di gas hanno un tempo di risposta relativamente lento e i fusibili e i tipi MOV hanno i tempi di risposta più lenti.

Corrente di scarico nominale (in)

L'SPD deve essere testato a una forma d'onda di 8/20μs e il valore tipico per SPD di dimensioni residenziali è 20KA.

Corrente di scarico dell'impulso massimo (IIMP)

Il dispositivo deve essere in grado di gestire la corrente di aumento massima che è prevista sulla rete di distribuzione per assicurarsi che non fallisca durante un evento transitorio e il dispositivo deve essere testato con forma d'onda 10/350 μs.

Tensione di serraggio

Questa è la tensione di soglia e sopra questo livello di tensione, SPD inizia a bloccare qualsiasi transitorio di tensione che rileva nella linea di alimentazione.

Produttore e certificazioni

È fondamentale selezionare un SPD da un noto produttore che ha certificazione da una struttura di test imparziali, come UL o IEC. La certificazione garantisce che il prodotto sia stato esaminato e approva tutti i requisiti di prestazione e sicurezza.

Comprendere queste linee guida per il dimensionamento ti consentirà di selezionare il miglior dispositivo di protezione da sovratensione per le tue esigenze e garantire un'efficace protezione delle sovratensioni.

I dispositivi di protezione Surge (SPD) sono progettati per fornire una protezione affidabile da sovratensioni transitorie, ma alcuni fattori possono portare al loro fallimento. Di seguito sono riportati alcuni dei motivi sottostanti alla base del fallimento degli SPD:

1.Gower eccessivi

Una delle cause principali di guasto SPD è la sovratensione, può verificarsi una sovratensione a causa di fulmini, ondate di potenza o altri disturbi elettrici. Assicurati di installare il giusto tipo di SPD dopo adeguati calcoli di progettazione in base alla posizione.

2.AGGIOREGGIO

A causa delle condizioni ambientali tra cui temperatura e umidità, gli SPD hanno una durata limitata e potrebbero deteriorarsi nel tempo. Inoltre, gli SPD possono essere danneggiati da picchi di tensione frequenti.

3. Problemi di configurazione

Configurati sbagliati, come quando un SPD configurato con Wye è collegato a un carico collegato tramite un delta. Ciò può esporre l'SPD a maggiori tensioni, il che potrebbe provocare un fallimento SPD.

4. Fallimento del componente

Gli SPD contengono diversi componenti, come i varisti di ossido di metallo (MOVS), che possono fallire a causa di difetti di produzione o fattori ambientali.

5.Proper Grounding

Affinché un SPD funzioni correttamente, è necessaria la messa a terra. Un SPD può malfunzionamento o eventualmente diventare un problema di sicurezza se è improprio messo a terra.