Differenza tra Parafulmine e Limitatore di Sovratensione
Cos'è un Parafulmine?
Un parafulmine è un dispositivo fondamentale per limitare la tensione, solitamente installato all'interno del pannello di distribuzione di un impianto elettrico. La sua funzione principale è proteggere l'isolamento, le apparecchiature e le macchine da vari rischi elettrici. Non solo protegge dagli effetti dannosi dei fulmini, ma anche dalle sovratensioni transitorie generate da eventi come operazioni di commutazione, arcing, scarico di carico e guasti elettrici come cortocircuiti a terra.
I parafulmini svolgono un ruolo vitale nei sistemi elettrici limitando efficacemente i picchi di corrente e tensione. Questa protezione si estende sia agli elettrodomestici a bassa tensione che a quelli ad alta tensione, nonché alle linee di comunicazione, garantendo il funzionamento affidabile e ininterrotto di questi componenti. Tra i vari tipi disponibili, il parafulmine più comunemente utilizzato presenta resistenze metalliche ossidiche non lineari racchiuse in un involucro di porcellana o silicone. Questi parafulmini sono collegati in parallelo al circuito che devono proteggere, consentendo loro di deviare in sicurezza l'eccesso di energia elettrica alla griglia di terra durante un evento di picco. Questa connessione in parallelo assicura che il funzionamento normale del circuito rimanga inalterato, fornendo una protezione immediata quando si verifica un picco di tensione.
Evoluzione della Terminologia e delle Definizioni dei Parafulmini
In passato, nel campo dei sistemi di potenza, era comune utilizzare il termine "parafulmine". Tuttavia, ora è stato sostituito dal termine più comprensivo "parafulmine di surga". Nei primi giorni del progettazione dei sistemi di potenza, che erano relativamente meno complessi, i fulmini erano la causa principale della maggior parte delle sovratensioni. Ma nei moderni e avanzati progetti di sistemi di potenza, una varietà di fattori può portare a sovratensioni. Questi includono lo scarico di carico, cambiamenti improvvisi in carichi ad alta potenza e la commutazione di disgiuntori in sottostazioni ad extra-alta tensione (EHV). Di conseguenza, i parafulmini di surga sono ora impiegati nelle sottostazioni invece dei tradizionali parafulmini. I parafulmini di surga sono progettati per proteggere il sistema da tutte queste diverse fonti di picchi di tensione, non solo dai fulmini. Nelle linee di trasmissione e distribuzione a bassa (LV) e media tensione (MV), viene anche utilizzato il termine "parafulmine di linea" per riferirsi ai dispositivi che proteggono sia dai fulmini che da altri tipi di picchi.
Cos'è un Parafulmine?
Un parafulmine è un dispositivo di protezione cruciale specificamente progettato per proteggere i circuiti elettrici dagli effetti dannosi dei colpi di fulmine. Questi colpi generano picchi di tensione transitori estremamente elevati, nonché correnti di surga dovute a fulmini, scintille e archi di isolamento.
La funzione principale di un parafulmine è proteggere il sistema di potenza deviando in sicurezza i picchi di alta tensione a terra. Sebbene i cavi di terra offrano una certa protezione alle linee aeree e al sistema di potenza contro i colpi di fulmine diretti, possono non essere sufficienti per proteggere contro le onde viaggianti. Queste onde possono raggiungere i dispositivi e le apparecchiature connessi ai terminali, causando potenzialmente danni significativi. È qui che i diverter di surga, o parafulmini, svolgono un ruolo vitale. Sono progettati per proteggere il sistema di potenza dai picchi causati da guasti o colpi di fulmine.
I parafulmini vengono strategicamente installati sui punti più alti delle strutture, come pali di trasmissione, torri e edifici. In questo modo, forniscono un percorso sicuro per il deflusso della corrente e della tensione generate dai colpi di fulmine direttamente a terra. Questo protegge efficacemente l'intero sistema elettrico da problemi indotti da fulmini, garantendo l'integrità e il funzionamento affidabile delle apparecchiature e dell'infrastruttura connesse.
Principali Differenze tra Parafulmini di Surga e Parafulmini
Posizione di Installazione：I parafulmini di surga sono solitamente installati all'interno del quadro di distribuzione, mentre i parafulmini sono posizionati all'esterno. Questa differenza nella posizione di installazione deriva dalle loro funzioni protettive distinte.
Ambito di Protezione：I parafulmini di surga proteggono l'impianto elettrico dall'interno, difendendo i componenti interni da varie perturbazioni elettriche. In contrasto, i parafulmini offrono protezione esterna, riparando le apparecchiature da minacce elettriche esterne.
Protezione Contro：I parafulmini di surga sono progettati per proteggere il sistema da una vasta gamma di fenomeni elettrici, inclusi fulmini, operazioni di commutazione, guasti elettrici e altri picchi di tensione e corrente transitori. I parafulmini, d'altra parte, sono principalmente destinati a gestire i colpi di fulmine e i picchi associati.
Meccanismo di Dissipazione dell'Energia：I parafulmini di surga intercettano i picchi elettrici e canalizzano l'eccesso di energia indesiderata al filo di terra. Nel frattempo, i parafulmini deviano il flusso di energia direttamente a terra attraverso il parafulmine stesso, creando un percorso di resistenza minima per le cariche elettriche indotte dai fulmini.
Interoperabilità：I parafulmini di surga possono talvolta essere utilizzati al posto dei parafulmini a causa delle loro capacità di protezione più ampie. Tuttavia, i parafulmini non possono essere utilizzati come sostituti dei parafulmini di surga perché mancano della capacità di gestire i picchi elettrici non legati ai fulmini.
Cos'è un Parafulmine?
Un parafulmine, noto anche come conduttore di fulmine, è un tubo metallico realizzato con materiali come rame, alluminio o altre sostanze elettricamente conduttive. Viene installato sulla sommità delle strutture, incluse torri di trasmissione e distribuzione, edifici e altre alte costruzioni. La sua funzione principale è proteggere queste strutture dai colpi di fulmine diretti.
Il fulmine è una scarica elettrostatica che si verifica tra le nubi e la terra. Quando un fulmine colpisce direttamente le linee elettriche, può causare un pericoloso picco di tensione nel sistema, che rappresenta una minaccia significativa per gli impianti elettrici e le apparecchiature. È qui che il parafulmine svolge un ruolo cruciale. Fornendo un percorso preferenziale per la corrente di fulmine, protegge gli impianti elettrici, le apparecchiature e i dispositivi dagli effetti distruttivi dei colpi di fulmine diretti.
Uno dei vantaggi del parafulmine è il suo costo relativamente basso rispetto ai parafulmini di surga. Montato sulla superficie superiore di un edificio o di una torre di linea elettrica, offre un percorso sicuro per le cariche elettrostatiche e le correnti di fulmine per raggiungere il terreno. Tuttavia, per funzionare efficacemente, deve essere adeguatamente collegato al sistema di messa a terra, assicurando che le cariche elettriche vengano dissipate in sicurezza nel terreno.
Cos'è un Suppressor di Surga?
Un suppressor di surga, comunemente noto anche come protettore di surga o suppressor transitorio, è un dispositivo essenziale. È solitamente installato nel quadro di distribuzione domestico con la funzione principale di proteggere le installazioni elettriche domestiche dai picchi di tensione e dalle surga di commutazione.
Questi picchi possono costituire una minaccia significativa per gli elettrodomestici e l'integrità complessiva del sistema elettrico domestico. Ad esempio, quando un carico induttivo, come un frigorifero, una lavatrice o un motore elettrico, viene spento, genera picchi di tensione nel sistema elettrico. Questo fenomeno si verifica in conformità con le leggi dell'autoinduzione e della forza elettromotrice inversa (back EMF). Mentre la corrente attraverso il carico induttivo diminuisce rapidamente, l'induttore resiste a questo cambiamento, creando un picco di tensione molto elevato che può raggiungere livelli ben superiori alla tensione di funzionamento normale del sistema elettrico. Tali picchi, se lasciati incontrollati, possono danneggiare i componenti elettronici sensibili all'interno degli elettrodomestici, interrompere il funzionamento normale dei dispositivi elettrici e potenzialmente portare a costose riparazioni o sostituzioni. Il suppressor di surga interviene per intercettare e deviare in sicurezza questi picchi eccessivi, assicurando che i livelli di tensione all'interno del sistema elettrico domestico rimangano entro limiti sicuri e proteggendo le apparecchiature elettriche connesse da danni.
Ruolo e Funzionamento dei Suppressor di Surga
Questi picchi di tensione repentini possono danneggiare gravemente i dispositivi elettrici sensibili ai livelli di tensione. Nei circuiti con carichi induttivi, l'atto di commutare un contattore può generare surga di commutazione. Queste surga non solo minacciano il contattore stesso, ma possono anche danneggiare altri dispositivi connessi all'interno del sistema elettrico. Per affrontare questo problema, i suppressor di surga sono comunemente installati in contattori a bassa tensione (LV). La loro funzione a doppio scopo è proteggere il contattore dalle surga di tensione esterne e proteggere l'intero sistema dagli effetti potenzialmente dannosi dell'azione di commutazione del contattore.
Un tipico suppressor di surga è progettato come una presa di servizio con un interruttore di alimentazione integrato. Dispone di un cavo a tre fili, permettendogli di essere facilmente inserito in una presa da parete standard. Questa configurazione facilita la connessione di vari dispositivi elettrici, fornendo loro una protezione immediata contro le fluttuazioni di tensione.
Le tensioni di alimentazione standard nelle case, come 120V CA negli Stati Uniti e 230V CA nel Regno Unito e nell'Unione Europea, sono specificate come valori radice quadrata della media (RMS), noti anche come valori effettivi. Questi valori RMS rappresentano la tensione continua equivalente che fornirebbe la stessa quantità di potenza a un carico resistivo. Per un'offerta di 120V RMS (alla frequenza di 60Hz), la tensione picco è approssimativamente 170Vp, mentre per un'offerta di 230V RMS (alla frequenza di 50Hz), la tensione picco raggiunge circa 325Vp.
Tuttavia, in presenza di transitori elettrici causati da fattori come colpi di fulmine o operazioni di commutazione, la tensione picco può aumentare a diversi centinaia di volt o persino a migliaia di volt sotto forma di impulsi irregolari. Questi eventi transitori sono estremamente brevi, durando solitamente solo pochi microsecondi (10⁻⁶ secondi). Nonostante la loro breve durata, possono infliggere danni significativi ai dispositivi elettronici sensibili, spesso progettati per funzionare all'interno di un intervallo di tensione ristretto.
È qui che i suppressor di surga svolgono un ruolo cruciale. Sono progettati per monitorare la tensione in ingresso e prevenire qualsiasi tensione picco che superi una soglia predefinita. Ad esempio, un suppressor di surga con una valutazione di 250V funzionerà normalmente quando la tensione in ingresso rimane a o sotto 230V. Ma non appena i picchi di tensione transitori superano il limite di 250V, il suppressor di surga redirige immediatamente l'eccesso di potenza della linea a terra. Questa risposta rapida protegge efficacemente i dispositivi connessi, assicurando che la tensione che ricevono non superi mai il loro limite di funzionamento sicuro, quindi proteggendo la loro funzionalità e prolungando la loro vita utile.
Differenze tra Parafulmini di Surga e Suppressor di Surga
Le principali differenze tra i suppressor di surga e i parafulmini di surga si trovano nelle loro valutazioni di tensione e nelle capacità di dissipazione dell'energia. Un suppressor di surga ha solitamente una valutazione di tensione relativamente bassa, solo leggermente superiore alla tensione di funzionamento normale del sistema elettrico che serve. La sua capacità di dissipazione dell'energia è anche limitata. In contrasto, un parafulmine di surga presenta una valutazione di tensione significativamente più alta rispetto alla tensione nominale del circuito. Più importante ancora, ha una capacità molto maggiore di dissipare l'energia elettrica, assicurando che l'isolamento del sistema elettrico rimanga intatto e inalterato.
Punto Chiave: È essenziale notare che i suppressor di surga non sono adatti per proteggere i circuiti contro i transitori e le surga causati dai colpi di fulmine. Il loro design e le loro capacità li rendono inadeguati per gestire gli eventi di energia e tensione estremamente elevati associati ai fulmini, che richiedono la protezione più robusta offerta dai parafulmini di surga.
