Dispositivo di protezione da sovratensione (SPD) per una casa privata

La tensione di picco è un forte aumento a breve termine della tensione nella rete elettrica. Nonostante il fatto che questo salto non duri a lungo (frazioni di secondo), è estremamente pericoloso sia per la linea che per i consumatori di energia ad essa collegati. Per evitare danni al cavo e ai dispositivi elettrici, vengono utilizzati dispositivi di protezione da sovratensioni. In questo articolo, parleremo di cosa sono questi dispositivi, di quali tipi sono e considereremo anche come gli SPD sono collegati per una casa privata.

Cause di sovratensione impulsiva

L'IP può verificarsi sia per motivi tecnologici che naturali. Nel primo caso, si verifica un forte calo della differenza potenziale quando si verifica un sovraccarico di commutazione nella sottostazione del trasformatore, da cui viene alimentata una determinata linea. La sovratensione impulsiva causata da cause naturali si verifica quando, durante un temporale, una scarica potente colpisce la protezione contro i fulmini di una struttura o di una linea di trasmissione elettrica. Indipendentemente da ciò che ha causato l'aumento di tensione, può essere molto pericoloso per la rete elettrica domestica, pertanto è necessario collegare un SPD per proteggerlo efficacemente.

Perché è necessario collegare un SPD?

Al fine di proteggere la rete elettrica e i dispositivi ad essa collegati da potenti impulsi di corrente e improvvise cadute di tensione, viene installato un dispositivo per proteggere la linea e l'apparecchiatura dalle tensioni di impulso (designazione abbreviata - SPD). Include uno o più elementi non lineari. La connessione dei componenti interni del dispositivo di protezione può essere effettuata sia in una determinata combinazione che in diversi modi (fase-fase, fase-terra, fase-zero, zero-terra). In conformità con i requisiti del PUE, l'installazione di un SPD per proteggere la rete di una casa privata o di un altro edificio separato viene eseguita solo dopo una macchina introduttiva.

Visivamente sull'SPD nel video:

Tipi SPD

Questi dispositivi possono avere uno o due ingressi. Il collegamento di dispositivi sia a ingresso singolo che a doppio ingresso viene sempre eseguito in parallelo con il circuito, la protezione di cui forniscono. In base al tipo di elemento non lineare, gli SPD sono suddivisi in:

• Pendolarismo.
• Limitazione (limitatore di tensione di rete).
• Combinato.

Commutazione dei dispositivi di protezione

I dispositivi di commutazione in modalità operativa normale sono caratterizzati da un'elevata resistenza. Quando si verifica un forte aumento della tensione nella rete elettrica, la resistenza del dispositivo scende istantaneamente al valore minimo. Gli arresti sono la base dei dispositivi di commutazione di protezione della rete.

Limitatori di sovratensione (scaricatori)

Lo scaricatore di sovratensioni è inoltre caratterizzato da un'elevata resistenza, che diminuisce gradualmente all'aumentare della tensione e della corrente elettrica. Una graduale riduzione della resistenza è un segno distintivo di SPD limitanti. Il limitatore di sovratensione di rete (SPD) ha un varistore nel suo design (questo è il nome di un resistore, il cui valore di resistenza è in una dipendenza non lineare dalla tensione che agisce su di esso). Quando il parametro di tensione supera il valore di soglia, si verifica un forte aumento della corrente che fluisce attraverso il varistore.Dopo aver attenuato l'impulso elettrico causato da un sovraccarico di commutazione o da un fulmine, l'arresto di tensione di rete (scaricatore) ritorna al suo stato normale.

SPD combinati

I dispositivi di tipo combinato combinano le capacità dei dispositivi di commutazione e limitazione. Entrambi possono commutare la differenza potenziale e limitarne l'aumento. Gli strumenti combinati possono eseguire entrambi i compiti contemporaneamente se necessario.

Classi di dispositivi di protezione IP

Esistono 3 classi di dispositivi di protezione da sovratensione di linea:

I dispositivi di classe I sono installati in un quadro elettrico o in un armadio di piombo e forniscono protezione di rete contro sovratensioni impulsive, quando una scarica elettrica durante un temporale entra in una linea di alimentazione o protezione da fulmini.

I dispositivi di classe II offrono una protezione aggiuntiva della linea elettrica contro i danni causati da fulmini. Sono inoltre installati nel caso in cui sia necessario proteggere la rete dagli sbalzi di tensione impulsivi causati dalla commutazione. Sono installati dopo i dispositivi di classe I.

Una storia sugli SPD degli specialisti ABB nel video:

I dispositivi di classe I + II offrono protezione per i singoli edifici residenziali. Questi dispositivi sono installati vicino ad apparecchiature elettriche. Giocano il ruolo dell'ultima barriera, levigando la sovratensione residua, che, di regola, è insignificante. I dispositivi di questa classe sono disponibili sotto forma di prese o spine specializzate.

L'installazione simultanea di dispositivi di classe I, II e III garantisce una protezione a tre stadi della linea elettrica da sovratensioni impulsive.

Come collegare un SPD in una casa privata?

I dispositivi di protezione possono essere collegati alle reti elettriche domestiche (con una fase e una tensione di esercizio di 220 V) e alle linee che trasportano corrente di impianti industriali (tre fasi, 380 V). Sulla base di ciò, lo schema di collegamento SPD completo fornisce l'effetto dell'indicatore di tensione corrispondente.

Se il ruolo della messa a terra e del conduttore neutro è svolto da un cavo comune, il SPD a blocco singolo più semplice viene installato in tale schema. È collegato come segue: un conduttore di fase collegato all'ingresso di un dispositivo di protezione - un cavo di uscita collegato a un conduttore di protezione comune - apparecchi e apparecchiature elettriche protette.

In conformità con i requisiti della moderna documentazione elettrica, i conduttori neutro e di terra non devono essere combinati. Sulla base di questo, nelle nuove case, viene utilizzato un dispositivo a due moduli per proteggere il circuito da sovratensioni, che ha tre terminali separati: fase, neutro e terra.

In questo caso, il dispositivo è incluso nel circuito secondo un principio diverso: la fase e il cavo zero vanno ai corrispondenti terminali dell'SPD, quindi da un loop all'apparecchiatura collegata alla linea. Il conduttore di terra è inoltre collegato al suo terminale sul dispositivo di protezione.

In ciascuno dei casi descritti, la corrente eccessiva generata dalla sovratensione viene scaricata a terra attraverso il cavo di terra o il conduttore di protezione comune, senza influire sulla linea e sulle apparecchiature ad esso collegate.

Risposte alle domande sugli SPD in video:

Conclusione

In questo articolo, abbiamo parlato di cos'è un SPD, di quali tipi sono questi dispositivi e di come sono classificati, e abbiamo anche scoperto come sono collegati al circuito protetto. Infine, va detto che l'uso di questo dispositivo, a differenza di un interruttore differenziale, non è obbligatorio nella linea elettrica di una casa privata. La connessione alla rete in ogni singolo caso richiede che si tenga conto del singolo schema di messa a terra, nonché del posizionamento di GZSH e della macchina di input. Pertanto, prima di acquistare e installare un SPD, si consiglia vivamente di consultare un elettricista esperto.