Pensa alla protezione contro le sovratensioni come un buttafuori in una discoteca. Può far entrare solo alcune persone e lancia rapidamente i piantagrane. Diventando più interessante? Bene, un buon dispositivo di protezione contro le sovratensioni per tutta la casa fa essenzialmente la stessa cosa. Permette solo l'elettricità di cui la tua casa ha bisogno e non le sovratensioni indisciplinate dall'utilità, quindi protegge i tuoi dispositivi da qualsiasi problema che può verificarsi a causa di sovratensioni all'interno della casa. I dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) dell'intera casa sono generalmente collegati alla scatola dei servizi elettrici e situati nelle vicinanze per proteggere tutti gli apparecchi e i sistemi elettrici di una casa.

L'80% delle sovratensioni in una casa generiamo noi stessi.

Come molte delle strisce di soppressione delle sovratensioni, a cui siamo abituati, i dispositivi di protezione da sovratensione per tutta la casa utilizzano varistori di ossido di metallo (MOV) per shuntare i picchi di corrente. I MOV subiscono un brutto colpo perché nelle strisce di sovratensione un picco può effettivamente porre fine all'utilità di un MOV. Ma a differenza di quelli utilizzati nella maggior parte delle strisce di sovratensione, quelle nei sistemi dell'intera casa sono costruite per shuntare grandi picchi e possono durare per anni. Secondo gli esperti, oggi più costruttori di case offrono protezione contro le sovratensioni per tutta la casa come sommatori standard per differenziarsi e proteggere gli investimenti dei proprietari di case in sistemi elettronici, specialmente quando alcuni di questi sistemi sensibili possono essere venduti dal costruttore di case.

Ecco 5 cose che dovresti sapere sulla protezione contro le sovratensioni di tutta la casa:

1. Le case hanno più bisogno che mai di protezione contro le sovratensioni per tutta la casa.

"Molte cose sono cambiate in casa negli ultimi anni", afferma il nostro esperto. “Ci sono molti più componenti elettronici e anche nell'illuminazione con LED, se si smonta un LED c'è un piccolo circuito stampato lì. Anche lavatrici, asciugatrici e elettrodomestici oggi sono dotati di circuiti stampati, quindi oggi c'è molto di più da proteggere in casa dagli sbalzi di corrente, persino dall'illuminazione domestica. "C'è molta tecnologia che stiamo inserendo nelle nostre case."

2. I fulmini non sono il pericolo maggiore per l'elettronica e altri sistemi domestici.

"La maggior parte delle persone pensa alle sovratensioni come a un fulmine, ma l'80% delle sovratensioni sono transitorie [raffiche brevi e intense] e le generiamo noi stessi", afferma l'esperto. "Sono interni alla casa." Generatori e motori come quelli dei condizionatori d'aria e degli elettrodomestici introducono piccoli picchi nelle linee elettriche di un'abitazione. "È raro che una grande ondata elimini gli apparecchi e tutto in una volta", spiega Pluemer, ma questi mini picchi nel corso degli anni si sommeranno, degraderanno le prestazioni dell'elettronica e ridurranno la loro durata utile.

3. La protezione contro le sovratensioni dell'intera casa protegge altri dispositivi elettronici.

Potresti chiedere: "Se la maggior parte delle sovratensioni dannose in una casa proviene da macchine come unità e apparecchi CA, perché preoccuparsi della protezione contro le sovratensioni dell'intera casa sul pannello dell'interruttore?" La risposta è che un apparecchio o un sistema su un circuito dedicato, come un condizionatore d'aria, rimanderà la sovratensione attraverso il pannello dell'interruttore, dove può essere deviato per proteggere tutto il resto della casa, dice l'esperto.

4. La protezione contro le sovratensioni dell'intera casa dovrebbe essere stratificata.

Se un elettrodomestico o un dispositivo invia un picco attraverso un circuito condiviso tra altri dispositivi e non dedicato, allora quelle altre prese potrebbero essere suscettibili a un picco, motivo per cui non lo vuoi solo al quadro elettrico. La protezione contro le sovratensioni dovrebbe essere disposta a strati in casa per essere sia al servizio elettrico per proteggere l'intera casa che al punto di utilizzo per proteggere l'elettronica sensibile. I condizionatori di alimentazione con capacità di soppressione dei picchi, insieme alla capacità di fornire alimentazione filtrata alle apparecchiature audio / video, sono consigliati per molti sistemi home theater e home entertainment.

5. Cosa cercare nei dispositivi di protezione contro le sovratensioni di tutta la casa.

La maggior parte delle case con servizio a 120 volt può essere adeguatamente protetta con un dispositivo di protezione contro le sovratensioni da 80 kA. È probabile che una casa non vedrà grandi picchi da 50kA a 100kA. Anche i fulmini nelle vicinanze che attraversano le linee elettriche saranno dissipati nel momento in cui l'impennata raggiunge una casa. Una casa probabilmente non vedrà mai un'impennata superiore a 10kA. Tuttavia, un dispositivo da 10 kA che riceve un picco di 10 kA, ad esempio, potrebbe utilizzare la sua capacità di smistamento dei picchi MOV con quel picco, quindi qualcosa nell'ordine di 80 kA garantirà che duri più a lungo. Le case con sottopannelli dovrebbero avere una protezione aggiuntiva di circa la metà del valore kA dell'unità principale. Se ci sono molti fulmini in un'area o se c'è un edificio che utilizza macchinari pesanti nelle vicinanze, cerca una valutazione di 80kA.

Un sistema di gestione del carico consente alla direzione industriale e agli ingegneri delle strutture di controllare quando un carico viene aggiunto o eliminato da un sistema di alimentazione, rendendo i sistemi in parallelo più robusti e migliorando la qualità dell'alimentazione ai carichi critici su molti sistemi di generazione di energia. Nella forma più semplice, la gestione del carico, chiamata anche aggiunta / distacco del carico o controllo del carico, consente la rimozione di carichi non critici quando la capacità dell'alimentatore è ridotta o non è in grado di supportare l'intero carico.

Consente di determinare quando un carico deve essere rilasciato o aggiunto di nuovo

Se i carichi non critici vengono rimossi, i carichi critici possono mantenere l'alimentazione in circostanze in cui potrebbero altrimenti subire una scarsa qualità dell'alimentazione a causa di una condizione di sovraccarico o perdere potenza a causa di uno spegnimento protettivo della fonte di alimentazione. Consente la rimozione di carichi non critici dal sistema di generazione di energia in base a determinate condizioni come uno scenario di sovraccarico del generatore.

La gestione del carico consente di assegnare la priorità ai carichi e di rimuoverli o aggiungerli, in base a determinate condizioni come il carico del generatore, la tensione di uscita o la frequenza CA. In un sistema a più generatori, se un generatore si spegne o non è disponibile, la gestione del carico consente di scollegare i carichi con priorità inferiore dal bus.

Migliora la qualità dell'alimentazione e garantisce che tutti i carichi siano operativi

Ciò garantisce che i carichi critici siano ancora operativi anche con un sistema che ha una capacità complessiva inferiore a quella originariamente pianificata. Inoltre, controllando quanti e quali carichi non critici vengono distribuiti, la gestione dei carichi può consentire di alimentare un numero massimo di carichi non critici in base alla capacità effettiva del sistema. In molti sistemi, la gestione del carico può anche migliorare la qualità dell'alimentazione.

Ad esempio, in sistemi con motori di grandi dimensioni, l'avvio dei motori può essere sfalsato per consentire un sistema stabile all'avvio di ciascun motore. La gestione del carico può inoltre essere utilizzata per controllare un banco di carico in modo che quando i carichi sono al di sotto del limite desiderato, il banco di carico può essere attivato, garantendo il corretto funzionamento del generatore.

La gestione del carico può anche fornire lo scarico del carico in modo che un singolo generatore possa connettersi al bus senza essere sovraccaricato immediatamente. I carichi possono essere aggiunti gradualmente, con un ritardo tra l'aggiunta di ciascuna priorità di carico, consentendo al generatore di ripristinare la tensione e la frequenza tra i passaggi.

Ci sono molti casi in cui la gestione del carico può migliorare l'affidabilità di un sistema di generazione di energia. Alcune applicazioni in cui l'uso della gestione del carico possono essere implementati sono evidenziati di seguito.

• Sistemi di parallelismo standard
• Sistema di parallelismo in campo morto
• Sistemi a generatore singolo
• Sistemi con requisiti di emissioni speciali

Sistemi di parallelismo standard

La maggior parte dei sistemi di parallelismo standard è stata utilizzata per alcuni tipi di gestione del carico perché il carico deve essere alimentato da un singolo generatore prima che gli altri possano sincronizzarsi con esso e aggiungere capacità di generazione di energia. Inoltre, quel singolo generatore potrebbe non essere in grado di fornire i requisiti di potenza dell'intero carico.

I sistemi di parallelismo standard avvieranno tutti i generatori contemporaneamente, ma non saranno in grado di sincronizzarsi tra loro senza che uno di essi ecciti il ​​bus di parallelo. Viene scelto un generatore per eccitare il bus in modo che gli altri possano sincronizzarsi con esso. Sebbene la maggior parte dei generatori siano tipicamente sincronizzati e collegati al bus di parallelo entro pochi secondi dalla chiusura del primo generatore, non è raro che il processo di sincronizzazione richieda fino a un minuto, abbastanza a lungo perché un sovraccarico provochi l'arresto del generatore. proteggersi.

Altri generatori possono chiudersi al bus morto dopo che il generatore si spegne, ma avranno lo stesso carico che ha causato il sovraccarico dell'altro generatore, quindi è probabile che si comportino in modo simile (a meno che i generatori non siano di dimensioni diverse). Inoltre, può essere difficile per i generatori sincronizzarsi su un bus sovraccarico a causa di livelli di tensione e frequenza anomali o fluttuazioni di frequenza e tensione, quindi l'incorporazione della gestione del carico può aiutare a portare in linea più rapidamente generatori aggiuntivi.

Fornisce una buona qualità dell'alimentazione ai carichi critici

Un sistema di gestione del carico configurato correttamente fornirà in genere una buona qualità dell'alimentazione ai carichi critici durante il processo di sincronizzazione assicurando che i generatori in linea non siano sovraccarichi, anche se il processo di sincronizzazione richiede più tempo del previsto. La gestione del carico può essere implementata in molti modi. I sistemi di collegamento in parallelo standard sono spesso controllati da quadri di collegamento in parallelo, questi quadri di collegamento in parallelo contengono tipicamente un controllo logico programmabile (PLC) o un altro dispositivo logico che controlla la sequenza di funzionamento del sistema. Il dispositivo logico nel quadro di parallelo può anche eseguire la gestione del carico.

La gestione del carico può essere eseguita da un sistema di gestione del carico separato, che può fornire la misurazione o può utilizzare le informazioni dai controlli del quadro in parallelo per determinare il carico e la frequenza del generatore. Un sistema di gestione degli edifici può anche eseguire la gestione dei carichi, controllando i carichi tramite il controllo di supervisione ed eliminando la necessità di interruttori per interrompere l'alimentazione agli stessi.

Sistemi di parallelismo in campo morto

Il parallelo in campo morto differisce dal parallelo standard in quanto tutti i generatori possono essere messi in parallelo prima che i loro regolatori di tensione siano attivati ​​e i campi dell'alternatore siano eccitati.

Se tutti i generatori in un sistema di parallelo in campo morto si avviano normalmente, il sistema di alimentazione raggiunge la tensione e la frequenza nominali con la piena capacità di generazione di potenza disponibile per alimentare il carico. Poiché la normale sequenza di parallelo in campo morto non richiede un singolo generatore per eccitare il bus in parallelo, la gestione del carico non dovrebbe dover scaricare il carico durante un normale avvio del sistema.

Tuttavia, come con i sistemi di parallelismo standard, l'avvio e l'arresto di singoli generatori sono possibili con il parallelismo in campo morto. Se un generatore è fuori servizio o si ferma per un altro motivo, gli altri generatori potrebbero essere ancora sovraccarichi. Pertanto, la gestione del carico può ancora essere utile in queste applicazioni, in modo simile ai sistemi di parallelismo standard.

Il collegamento in parallelo in campo morto viene solitamente eseguito da controllori di generatori compatibili con il parallelo, ma può anche essere eseguito da un'installazione di quadri in parallelo. I controller dei generatori con funzionalità parallela spesso forniscono la gestione del carico incorporata, consentendo alle priorità di carico di essere gestite direttamente dai controller ed eliminando la necessità di controller dei quadri in parallelo.

Sistemi a generatore singolo

I sistemi a generatore singolo sono in genere meno complicati delle loro controparti parallele. Tali sistemi possono utilizzare la gestione del carico nel controller del generatore per controllare i carichi quando soggetti a carichi intermittenti o variazioni di carico.

Un carico intermittente, come refrigeratori, forni a induzione e ascensori, non assorbe corrente continua, ma può variare i requisiti di alimentazione in modo improvviso e significativo. La gestione del carico può essere utile in situazioni in cui il generatore è in grado di gestire un carico normale, ma in determinate circostanze carichi intermittenti possono aumentare il carico totale del sistema oltre la capacità di potenza massima del generatore, danneggiando potenzialmente la qualità della potenza dell'uscita del generatore o inducendo un arresto protettivo. La gestione del carico può essere utilizzata anche per scaglionare l'applicazione dei carichi al generatore, riducendo al minimo la variazione di tensione e frequenza causata dallo spunto a grandi carichi del motore.

La gestione del carico può essere utile anche se i codici locali richiedono un modulo di controllo del carico per sistemi in cui la corrente nominale di uscita del generatore è inferiore alla corrente nominale di ingresso del servizio.

Sistemi con requisiti di emissioni speciali

In alcune aree geografiche, ci sono requisiti di carico minimo per un generatore ogni volta che è in funzione. In questo caso, la gestione del carico potrebbe essere utilizzata per mantenere i carichi sul generatore per contribuire a soddisfare i requisiti sulle emissioni. Per questa applicazione, il sistema di generazione di energia è dotato di un banco di carico controllabile. Il sistema di gestione del carico è configurato per eccitare vari carichi nel banco di carico per mantenere la potenza di uscita del sistema del generatore al di sopra di una soglia.

Alcuni sistemi di generazione includono un filtro antiparticolato diesel (DPF), che in genere deve essere rigenerato. In alcuni casi, i motori diminuiranno al 50% della potenza nominale durante una rigenerazione parcheggiata del DPF e potrebbero sfruttare il sistema di gestione del carico per rimuovere alcuni carichi durante quella condizione.

Sebbene la gestione del carico possa migliorare la qualità dell'alimentazione per i carichi critici in qualsiasi sistema, può aggiungere ritardi prima che alcuni carichi ricevano alimentazione, aumentare la complessità dell'installazione e aggiungere una quantità significativa di sforzi di cablaggio e costi di parti, come appaltatori o interruttori automatici . Alcune applicazioni in cui la gestione del carico potrebbe non essere necessaria sono descritte di seguito.

Generatore singolo di dimensioni adeguate

Di solito non è necessario un sistema di gestione del carico su un singolo generatore di dimensioni adeguate, poiché una condizione di sovraccarico è improbabile e l'arresto del generatore comporterà la perdita di potenza di tutti i carichi, indipendentemente dalla priorità.

Generatori in parallelo per ridondanza

La gestione del carico non è generalmente necessaria in situazioni in cui sono presenti generatori in parallelo e i requisiti di alimentazione del sito possono essere supportati da uno qualsiasi dei generatori, poiché un guasto del generatore provocherà solo l'avvio di un altro generatore, con solo un'interruzione temporanea del carico.

Tutti i carichi sono ugualmente critici

Nei siti in cui tutti i carichi sono ugualmente critici, è difficile dare la priorità ai carichi, eliminando alcuni carichi critici per continuare a fornire alimentazione ad altri carichi critici. In questa applicazione, il generatore (o ogni generatore in un sistema ridondante) deve essere adeguatamente dimensionato per supportare l'intero carico critico.

I danni da transitori elettrici o sovratensioni sono una delle principali cause di guasto delle apparecchiature elettriche. Un transitorio elettrico è di breve durata, l'impulso ad alta energia che viene impartito al normale sistema di alimentazione elettrica ogni volta che si verifica un improvviso cambiamento nel circuito elettrico. Possono provenire da una varietà di fonti, sia interne che esterne a una struttura.

Non solo fulmini

La fonte più ovvia è il fulmine, ma le sovratensioni possono anche provenire da normali operazioni di commutazione di rete o da una messa a terra involontaria dei conduttori elettrici (come quando una linea di alimentazione aerea cade a terra). Le sovratensioni possono anche provenire dall'interno di un edificio o di una struttura da cose come fax, fotocopiatrici, condizionatori d'aria, ascensori, motori / pompe o saldatrici ad arco, solo per citarne alcuni. In ogni caso, il normale circuito elettrico è improvvisamente esposto a una grande dose di energia che può influire negativamente sull'apparecchiatura a cui viene fornita alimentazione.

Di seguito sono riportate le linee guida per la protezione dalle sovratensioni su come proteggere le apparecchiature elettriche dagli effetti devastanti delle sovratensioni ad alta energia. La protezione contro le sovratensioni correttamente dimensionata e installata ha un grande successo nella prevenzione dei danni alle apparecchiature, in particolare per le apparecchiature elettroniche sensibili presenti nella maggior parte delle apparecchiature odierne.

La messa a terra è fondamentale

Un dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD), noto anche come soppressore di sovratensioni transitorie (TVSS), è progettato per deviare le sovratensioni a terra e bypassare l'apparecchiatura, limitando così la tensione impressa sull'apparecchiatura. Per questo motivo, è fondamentale che la tua struttura disponga di un buon sistema di messa a terra a bassa resistenza, con un unico punto di riferimento di terra a cui sono collegate le masse di tutti i sistemi dell'edificio.

Senza un adeguato sistema di messa a terra, non è possibile proteggersi dalle sovratensioni. Consultare un elettricista autorizzato per assicurarsi che il sistema di distribuzione elettrica sia messo a terra in conformità con il National Electric Code (NFPA 70).

Zone di protezione

Il modo migliore per proteggere le apparecchiature elettriche da sovratensioni elettriche ad alta energia è installare strategicamente gli SPD in tutta la struttura. Considerando che le sovratensioni possono provenire da sorgenti sia interne che esterne, è necessario installare SPD per fornire la massima protezione indipendentemente dalla posizione della sorgente. Per questo motivo, viene generalmente utilizzato un approccio "Zona di protezione".

Il primo livello di difesa si ottiene installando un SPD sull'attrezzatura di ingresso del servizio principale (cioè, dove la rete elettrica entra nella struttura). Ciò fornirà protezione contro sovratensioni di alta energia provenienti dall'esterno, come fulmini o transitori di servizi.

Tuttavia, l'SPD installato all'ingresso di servizio non proteggerà dalle sovratensioni generate internamente. Inoltre, non tutta l'energia proveniente dalle sovratensioni esterne viene dissipata a terra dal dispositivo di ingresso servizi. Per questo motivo, gli SPD dovrebbero essere installati su tutti i pannelli di distribuzione all'interno di una struttura che fornisce alimentazione ad apparecchiature critiche.

Allo stesso modo, la terza zona di protezione si otterrebbe installando localmente degli SPD per ogni apparecchiatura da proteggere, come computer o dispositivi controllati da computer. Ciascuna zona di protezione si aggiunge alla protezione complessiva della struttura poiché ciascuna contribuisce a ridurre ulteriormente la tensione esposta all'apparecchiatura protetta.

Coordinamento degli SPD

L'ingresso di servizio SPD fornisce la prima linea di difesa contro i transitori elettrici per una struttura deviando verso terra le sovratensioni esterne ad alta energia. Inoltre, abbassa il livello di energia della sovratensione che entra nella struttura a un livello che può essere gestito da dispositivi a valle più vicini al carico. Pertanto, è necessario un adeguato coordinamento degli SPD per evitare di danneggiare gli SPD installati sui pannelli di distribuzione o localmente su apparecchiature vulnerabili.

Se la coordinazione non viene raggiunta, l'energia in eccesso derivante dalla propagazione delle sovratensioni può causare danni agli scaricatori di Zona 2 e Zona 3 e distruggere l'attrezzatura che si sta cercando di proteggere.

La selezione dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) appropriati può sembrare un compito arduo con tutti i diversi tipi oggi sul mercato. La valutazione di sovratensione o valutazione kA di un SPD è una delle valutazioni più fraintese. I clienti comunemente chiedono un SPD per proteggere il loro pannello da 200 Amp e c'è la tendenza a pensare che più grande è il pannello, maggiore deve essere la valutazione del dispositivo kA per la protezione, ma questo è un malinteso comune.

Quando una sovratensione entra in un pannello, non si cura né conosce le dimensioni del pannello. Allora come fai a sapere se dovresti usare uno SPD da 50kA, 100kA o 200kA? Realisticamente, la sovratensione più grande che può entrare nel cablaggio di un edificio è di 10 kA, come spiegato nello standard IEEE C62.41. Allora perché mai avresti bisogno di un SPD classificato per 200kA? In poche parole: per la longevità.

Quindi si potrebbe pensare: se 200kA è buono, 600kA deve essere tre volte migliore, giusto? Non necessariamente. Ad un certo punto, il rating diminuisce il suo rendimento, aggiungendo solo costi aggiuntivi e nessun vantaggio sostanziale. Poiché la maggior parte degli SPD sul mercato utilizza un varistore a ossido di metallo (MOV) come dispositivo di limitazione principale, possiamo esplorare come / perché si ottengono valori kA più elevati. Se un MOV è classificato per 10kA e vede un picco di 10kA, utilizzerà il 100% della sua capacità. Questo può essere visto in qualche modo come un serbatoio di gas, dove il picco degraderà un po 'il MOV (non è più pieno al 100%). Ora, se l'SPD ha due MOV da 10kA in parallelo, sarebbe valutato per 20kA.

Teoricamente, i MOV divideranno equamente il picco di 10kA, quindi ciascuno richiederebbe 5kA. In questo caso, ogni MOV ha utilizzato solo il 50% della propria capacità, il che degrada il MOV molto meno (lasciandone di più nel serbatoio per future sovratensioni).

Quando si seleziona un SPD per una data applicazione, ci sono diverse considerazioni che devono essere fatte:

Utilizzo:

Assicurarsi che l'SPD sia progettato per la zona di protezione per la quale verrà utilizzato. Ad esempio, un SPD all'ingresso di servizio dovrebbe essere progettato per gestire le sovratensioni maggiori che derivano da fulmini o commutazione di rete.

Tensione e configurazione del sistema

Gli SPD sono progettati per livelli di tensione e configurazioni di circuiti specifici. Ad esempio, all'apparecchiatura di ingresso del servizio può essere fornita alimentazione trifase a 480/277 V in una connessione a stella a quattro fili, ma un computer locale è installato su un'alimentazione monofase a 120 V.

Tensione passante

Questa è la tensione a cui l'SPD consentirà di esporre l'apparecchiatura protetta. Tuttavia, il potenziale danno alle apparecchiature dipende da quanto tempo l'apparecchiatura è esposta a questa tensione passante in relazione alla progettazione dell'apparecchiatura. In altre parole, le apparecchiature sono generalmente progettate per sopportare un'alta tensione per un periodo di tempo molto breve e picchi di tensione inferiori per un periodo di tempo più lungo.

La pubblicazione FIPS (Federal Information Processing Standards) "Linee guida sull'energia elettrica per installazioni di elaborazione automatica dei dati" (pubblicazione FIPS DU294) fornisce dettagli sulla relazione tra tensione di bloccaggio, tensione di sistema e durata del picco.

Ad esempio, un transiente su una linea da 480 V che dura 20 microsecondi può salire a quasi 3400 V senza danneggiare le apparecchiature progettate secondo questa linea guida. Ma un aumento di circa 2300 V potrebbe essere sostenuto per 100 microsecondi senza causare danni. In generale, minore è la tensione della pinza, migliore è la protezione.

Corrente di picco

Gli SPD sono classificati per deviare in modo sicuro una determinata quantità di sovracorrente senza guasti. Questa valutazione varia da poche migliaia di ampere fino a 400 kiloamper (kA) o più. Tuttavia, la corrente media di un fulmine è solo di circa 20 kA., Con le correnti misurate più alte di poco più di 200 kA. I fulmini che colpiscono una linea elettrica viaggeranno in entrambe le direzioni, quindi solo metà della corrente viaggia verso la tua struttura. Lungo il percorso, alcune delle correnti possono dissiparsi a terra attraverso apparecchiature di servizio.

Pertanto, la corrente potenziale all'ingresso del servizio da un fulmine medio è da qualche parte intorno a 10 kA. Inoltre, alcune aree del paese sono più soggette a fulmini rispetto ad altre. Tutti questi fattori devono essere considerati quando si decide quale dimensione SPD è appropriata per la propria applicazione.

Tuttavia, è importante considerare che un SPD valutato a 20 kA può essere sufficiente per proteggere una volta dai fulmini medi e dalla maggior parte delle sovratensioni generate internamente, ma un SPD classificato 100 kA sarà in grado di gestire picchi aggiuntivi senza dover sostituire lo scaricatore o le micce.

Internazionali

Tutti gli SPD devono essere testati in conformità con ANSI / IEEE C62.41 ed essere elencati secondo UL 1449 (2a edizione) per la sicurezza.

Underwriters Laboratories (UL) richiede che alcuni contrassegni siano presenti su qualsiasi SPD elencato o riconosciuto da UL. Alcuni parametri che sono importanti e dovrebbero essere considerati quando si seleziona un SPD includono:

Tipo SPD

utilizzato per descrivere il luogo di applicazione previsto dell'SPD, a monte oa valle del dispositivo di protezione da sovracorrente principale dell'impianto. I tipi di SPD includono:

Tipo 1

Un SPD collegato in modo permanente destinato all'installazione tra il secondario del trasformatore di servizio e il lato linea del dispositivo di sovracorrente dell'attrezzatura di servizio, nonché il lato di carico, inclusi gli involucri delle prese dei wattora e gli SPD a custodia stampata, destinati ad essere installati senza un dispositivo di protezione da sovracorrente esterno.

Tipo 2

Un SPD collegato in modo permanente destinato all'installazione sul lato di carico del dispositivo di sovracorrente dell'apparecchiatura di servizio, inclusi gli SPD situati sul pannello di diramazione e gli SPD con custodia stampata.

Tipo 3

Punto di utilizzo SPD, installati a una lunghezza minima del conduttore di 10 metri (30 piedi) dal pannello di servizio elettrico al punto di utilizzo, ad esempio, SPD di tipo a presa con collegamento a cavo, plug-in diretto, installati sull'attrezzatura di utilizzo da proteggere . La distanza (10 metri) è esclusiva dei conduttori forniti o utilizzati per il fissaggio degli scaricatori.

Tipo 4

Assiemi di componenti: l'assieme di componenti costituito da uno o più componenti di Tipo 5 insieme a un dispositivo di scollegamento (interno o esterno) o un mezzo per soddisfare i test di corrente limitata.

Tipo 1, 2, 3 gruppi di componenti

Costituito da un gruppo di componenti di tipo 4 con protezione da cortocircuito interna o esterna.

Tipo 5

Soppressori di sovratensione a componenti discreti, come MOV che possono essere montati su un PWB, collegati tramite i suoi conduttori o forniti all'interno di una custodia con mezzi di montaggio e terminazioni di cablaggio.

Tensione nominale del sistema

Deve corrispondere alla tensione del sistema di utilità in cui deve essere installato il dispositivo

MCOV

La massima tensione di esercizio continua, questa è la tensione massima che il dispositivo può sopportare prima che inizi la conduzione (bloccaggio). Tipicamente è del 15-25% superiore alla tensione nominale del sistema.

Corrente di scarica nominale (I._n)

È il valore di picco della corrente, attraverso l'SPD avente una forma d'onda di corrente di 8/20 dove l'SPD rimane funzionale dopo 15 picchi. Il valore di picco viene selezionato dal produttore da un livello predefinito impostato da UL. I livelli I (n) includono 3kA, 5kA, 10kA e 20kA e possono anche essere limitati dal tipo di SPD in prova.

VPR

Grado di protezione dalla tensione. Una valutazione secondo l'ultima revisione di ANSI / UL 1449, che indica la tensione limite misurata media "arrotondata per eccesso" di un SPD quando l'SPD è soggetto alla sovratensione prodotta da un generatore di forme d'onda combinate da 6 kV, 3 kA 8/20 µs. VPR è una misura della tensione di serraggio arrotondata per eccesso a una tabella di valori standardizzata. Le classificazioni VPR standard includono 330, 400, 500, 600, 700, ecc. Come sistema di classificazione standardizzato, VPR consente il confronto diretto tra SPD simili (cioè stesso tipo e tensione).

SCCR

Corrente nominale di cortocircuito. L'idoneità di un SPD per l'uso su un circuito di alimentazione CA in grado di fornire non più di una corrente simmetrica RMS dichiarata a una tensione dichiarata durante una condizione di cortocircuito. SCCR non è la stessa cosa di AIC (Amp Interrupting Capacity). SCCR è la quantità di corrente "disponibile" a cui l'SPD può essere soggetto e disconnesso in modo sicuro dalla fonte di alimentazione in condizioni di cortocircuito. La quantità di corrente "interrotta" dall'SPD è tipicamente significativamente inferiore alla corrente "disponibile".

Valutazione dell'armadio

Assicura che la classificazione NEMA della custodia corrisponda alle condizioni ambientali del luogo in cui deve essere installato il dispositivo.

Sebbene spesso utilizzati come termini separati nel settore delle sovratensioni, i transitori e i picchi sono lo stesso fenomeno. Transitori e sovratensioni possono essere corrente, tensione o entrambi e possono avere valori di picco superiori a 10 kA o 10 kV. Sono tipicamente di durata molto breve (solitamente> 10 µs e <1 ms), con una forma d'onda che ha un aumento molto rapido fino al picco e poi si riduce a una velocità molto più lenta.

Transitori e sovratensioni possono essere causati da fonti esterne come fulmini o cortocircuiti o da fonti interne come la commutazione di contattori, azionamenti a velocità variabile, commutazione di condensatori, ecc.

Le sovratensioni temporanee (TOV) sono oscillatorie

Sovratensioni fase-terra o fase-fase che possono durare anche pochi secondi o fino a diversi minuti. Le fonti di TOV includono la richiusura dei guasti, la commutazione del carico, gli spostamenti dell'impedenza di terra, i guasti monofase e gli effetti di ferrorisonanza per citarne alcuni.

A causa del loro potenziale alto voltaggio e della lunga durata, i TOV possono essere molto dannosi per gli SPD basati su MOV. Un TOV esteso può causare danni permanenti a un SPD e rendere l'unità inutilizzabile. Notare che mentre ANSI / UL 1449 garantisce che l'SPD non creerà un pericolo per la sicurezza in queste condizioni; Gli SPD in genere non sono progettati per proteggere le apparecchiature a valle da un evento TOV.

l'apparecchiatura è più sensibile ai transitori in alcune modalità rispetto ad altre

La maggior parte dei fornitori offre protezione da linea a neutro (LN), da linea a terra (LG) e da neutro a terra (NG) all'interno dei propri SPD. E alcuni ora offrono protezione da linea a linea (LL). L'argomento è che, poiché non si sa dove si verificherà il transitorio, la protezione di tutte le modalità garantisce che non si verifichino danni. Tuttavia, l'apparecchiatura è più sensibile ai transitori in alcune modalità rispetto ad altre.

La protezione delle modalità LN e NG è un minimo accettabile, mentre le modalità LG possono effettivamente rendere l'SPD più suscettibile ai guasti da sovratensione. Nei sistemi di alimentazione su più linee, le modalità SPD connesse a LN forniscono anche protezione contro i transitori LL. Quindi, un SPD più affidabile e meno complesso in "modalità ridotta" protegge tutte le modalità.

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni multimodali (SPD) sono dispositivi che comprendono un numero di componenti SPD all'interno di un unico pacchetto. Queste "modalità" di protezione possono essere collegate LN, LL, LG e NG attraverso le tre fasi. Avere protezione in ciascuna modalità fornisce la protezione per i carichi in particolare contro i transitori generati internamente dove la massa potrebbe non essere il percorso di ritorno preferito.

In alcune applicazioni come l'applicazione di un SPD all'ingresso di servizio in cui sia il punto neutro che quello a terra sono collegati, non vi è alcun vantaggio di modalità LN e LG separate, tuttavia man mano che si procede nella distribuzione e c'è separazione da quel comune legame NG, la modalità di protezione SPD NG sarà vantaggiosa.

Sebbene concettualmente un dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) con una classificazione energetica maggiore sarà migliore, il confronto delle valutazioni di energia SPD (Joule) può essere fuorviante. Di Più produttori affidabili non forniscono più valutazioni energetiche. La classificazione energetica è la somma della corrente di picco, della durata dell'impulso e della tensione di bloccaggio SPD.

Confrontando due prodotti, il dispositivo con valore nominale inferiore sarebbe migliore se ciò fosse il risultato di una tensione di bloccaggio inferiore, mentre il dispositivo di grande energia sarebbe preferibile se ciò fosse il risultato di una corrente di picco maggiore utilizzata. Non esiste uno standard chiaro per la misurazione dell'energia SPD e i produttori sono noti per utilizzare impulsi a coda lunga per fornire risultati più grandi che fuorviano gli utenti finali.

Poiché le valutazioni Joule possono essere facilmente manipolate, molti degli standard di settore (UL) e le linee guida (IEEE) non consigliano il confronto dei joule. Invece, si concentrano sulle prestazioni effettive degli SPD con un test come il test della corrente di scarica nominale, che verifica la durata degli SPD insieme al test VPR che riflette la tensione passante. Con questo tipo di informazioni è possibile effettuare un migliore confronto tra un SPD e un altro.