I dispositivi di protezione dai sovraccarichi (Surge Protective Devices, SPD) installati nei pannelli di distribuzione sono principalmente utilizzati per proteggere le apparecchiature elettriche dalle tensioni transitorie (sovraccarichi o picchi) causate da fulmini, fluttuazioni della rete elettrica o altri fattori. A seconda dell'applicazione e dei requisiti di protezione, i tipi di dispositivi di protezione dai sovraccarichi comunemente utilizzati nei pannelli di distribuzione includono i seguenti:
1. Dispositivo di protezione dai sovraccarichi di Tipo 1 (Protezione primaria all'ingresso della corrente)
Applicazione: Installato nel quadro di distribuzione principale o al punto di ingresso della corrente in un edificio per proteggere l'intero sistema elettrico dai sovraccarichi esterni, come quelli causati dal fulmine che si propaga attraverso le linee elettriche.
Caratteristiche:
Adatto per la protezione contro sovraccarichi ad alta tensione, in grado di sopportare impatti di corrente significativi (ad esempio, 40kA o più per una forma d'onda 8/20 microsecondi).
Solitamente connesso al sistema di messa a terra dell'edificio, fornendo una robusta deviazione dei sovraccarichi.
Utilizzato principalmente per la protezione di primo livello per prevenire l'ingresso di sovraccarichi esterni nell'edificio.
2. Dispositivo di protezione dai sovraccarichi di Tipo 2 (Protezione a livello di quadro di distribuzione)
Applicazione: Installato all'interno dei quadri di distribuzione all'interno di un edificio per proteggere le apparecchiature elettriche e i circuiti a valle. Questo è il tipo più comune di dispositivo di protezione dai sovraccarichi trovato nei pannelli di distribuzione.
Caratteristiche:
Adatto per la protezione contro sovraccarichi di intensità media, solitamente in grado di sopportare 10-40kA di impatto di corrente (forma d'onda 8/20 microsecondi).
Fornisce la protezione di secondo livello, rivolta principalmente ai sovraccarichi interni generati all'interno dell'edificio, come quelli causati da operazioni di commutazione o avviamenti di motori.
Solitamente installato accanto agli interruttori differenziali o integrato all'interno del quadro di distribuzione, rendendo manutenzione e sostituzione conveniente.
3. Dispositivo di protezione dai sovraccarichi di Tipo 3 (Protezione a livello di dispositivo finale)
Applicazione: Installato vicino ai dispositivi terminali (come computer, server, elettrodomestici) per fornire l'ultima linea di difesa contro i sovraccarichi, proteggendo le apparecchiature elettroniche sensibili.
Caratteristiche:
Adatto per la protezione contro sovraccarichi di bassa intensità, solitamente in grado di sopportare 5-10kA di impatto di corrente (forma d'onda 8/20 microsecondi).
Fornisce la protezione di terzo livello, specificamente progettata per salvaguardare dispositivi altamente sensibili alle fluttuazioni di tensione, come apparecchiature di comunicazione, dispositivi medici e strumenti di precisione.
Forme comuni includono fasce di presa protette dai sovraccarichi e dispositivi di protezione dai sovraccarichi a presa.
4. Dispositivo di protezione dai sovraccarichi a combinazione
Applicazione: Combina le funzioni dei dispositivi di protezione dai sovraccarichi di Tipo 1 e Tipo 2, adatto per ambienti che richiedono sia la protezione esterna che interna.
Caratteristiche:
Offre forti capacità di deviazione dei sovraccarichi e una vasta gamma di protezione, proteggendo sia dai sovraccarichi esterni che interni.
Comunemente utilizzato in strutture critiche o applicazioni con elevati requisiti di protezione dai sovraccarichi, come centri di elaborazione dati, ospedali e impianti industriali.
5. Dispositivo di protezione dai sovraccarichi modulare
Applicazione: Ampiamente utilizzato in vari quadri di distribuzione, specialmente in contesti commerciali e industriali, per facilitare l'installazione e la manutenzione.
Caratteristiche:
Il design modulare permette a ciascun modulo di funzionare indipendentemente; se un modulo si guasta, solo quel modulo deve essere sostituito senza influire sugli altri.
Spesso dotato di luci indicatrici o funzioni di allarme per monitorare lo stato del dispositivo di protezione dai sovraccarichi in tempo reale e avvisare gli utenti quando un modulo necessita di sostituzione.
6. Dispositivi di protezione dai sovraccarichi monofase e trifase
• Dispositivo di protezione dai sovraccarichi monofase: Adatto per sistemi elettrici monofase (ad esempio, case residenziali, piccole uffici), utilizzato per proteggere apparecchiature elettriche a 220V/230V.
• Dispositivo di protezione dai sovraccarichi trifase: Adatto per sistemi elettrici trifase (ad esempio, fabbriche, edifici commerciali, grandi complessi ufficiali), utilizzato per proteggere apparecchiature elettriche a 380V/400V.
Considerazioni per la scelta di un dispositivo di protezione dai sovraccarichi
Quando si sceglie un dispositivo di protezione dai sovraccarichi per un pannello di distribuzione, considerare i seguenti fattori:
• Posizione di installazione: Se sarà installato nel quadro di distribuzione principale, in un quadro di distribuzione secondario o vicino ai dispositivi terminali.
• Livello di protezione: Scegliere il livello di protezione appropriato in base alla sorgente e all'intensità dei sovraccarichi (Tipo 1, Tipo 2, Tipo 3, ecc.).
• Corrente di scarica nominale (In): La massima impatto di corrente che il dispositivo di protezione dai sovraccarichi può gestire, misurata in kA. Selezionare una corrente di scarica nominale adeguata in base all'ambiente di applicazione effettivo.
• Tensione di lavoro continua massima (Uc): La tensione massima che il dispositivo di protezione dai sovraccarichi può sopportare nel tempo, che dovrebbe essere superiore alla tensione nominale del sistema.
• Tempo di risposta: La velocità con cui il dispositivo di protezione dai sovraccarichi reagisce a un sovraccarico; tempi di risposta più rapidi sono migliori per garantire una protezione tempestiva delle apparecchiature.
• Funzione di allarme di guasto: Alcuni dispositivi di protezione dai sovraccarichi sono dotati di luci indicatrici o allarmi per segnalare quando il dispositivo ha fallito, facilitando la sostituzione tempestiva.
Riepilogo
Per i pannelli di distribuzione, il tipo più comune di dispositivo di protezione dai sovraccarichi è il dispositivo di Tipo 2, che protegge efficacemente le apparecchiature elettriche a valle dai sovraccarichi interni. Se l'edificio si trova in un'area con alta attività di fulmini, è consigliabile installare un dispositivo di protezione dai sovraccarichi di Tipo 1 nel quadro di distribuzione principale e aggiungere dispositivi di Tipo 3 vicino ai dispositivi critici per creare un sistema di protezione multi-strato. Inoltre, i dispositivi di protezione dai sovraccarichi modulari sono spesso preferiti in ambienti commerciali e industriali a causa della loro facilità di manutenzione e sostituzione.