Panoramica del dispositivo di protezione contro le sovratensioni (ALIMENTAZIONE CA e CC, DATALINE, COASSIALE, TUBI DEL GAS)


Il dispositivo di protezione contro le sovratensioni (o soppressore di sovratensioni o deviatore di sovratensioni) è un apparecchio o dispositivo progettato per proteggere i dispositivi elettrici dai picchi di tensione. Un dispositivo di protezione da sovratensioni tenta di limitare la tensione fornita a un dispositivo elettrico bloccando o mettendo in cortocircuito a massa le tensioni indesiderate al di sopra di una soglia di sicurezza. Questo articolo discute principalmente le specifiche e i componenti rilevanti per il tipo di protezione che devia (cortocircuitare) un picco di tensione a terra; tuttavia, vi è una certa copertura di altri metodi.

Una barra di alimentazione con dispositivo di protezione da sovratensione integrato e più prese
I termini dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) e soppressore di sovratensioni transitorie (TVSS) sono usati per descrivere i dispositivi elettrici tipicamente installati nei pannelli di distribuzione dell'alimentazione, nei sistemi di controllo dei processi, nei sistemi di comunicazione e in altri sistemi industriali pesanti, allo scopo di proteggere contro sovratensioni elettriche e picchi, compresi quelli causati da fulmini. Versioni ridotte di questi dispositivi sono talvolta installate nei quadri elettrici di ingresso dei servizi residenziali, per proteggere le apparecchiature in una famiglia da pericoli simili.

Panoramica del dispositivo di protezione contro le sovratensioni CA.

Panoramica delle sovratensioni transitorie

Gli utenti delle apparecchiature elettroniche e dei sistemi telefonici e di elaborazione dati devono affrontare il problema di mantenere in funzione queste apparecchiature nonostante le sovratensioni transitorie indotte dai fulmini. Ci sono diverse ragioni per questo fatto (1) l'elevato livello di integrazione dei componenti elettronici rende le apparecchiature più vulnerabili, (2) l'interruzione del servizio è inaccettabile (3) le reti di trasmissione dati coprono vaste aree e sono esposte a maggiori disturbi.

Le sovratensioni transitorie hanno tre cause principali:

  • Illuminazione
  • Picchi industriali e di commutazione
  • Scarica elettrostatica (ESD)AC Panoramica delle immagini

Illuminazione

Il fulmine, indagato sin dalle prime ricerche di Benjamin Franklin nel 1749, è paradossalmente diventato una minaccia crescente per la nostra società altamente elettronica.

Formazione di fulmini

Un fulmine viene generato tra due zone di carica opposta, tipicamente tra due nuvole temporalesche o tra una nuvola e il suolo.

Il lampo può percorrere diversi chilometri, avanzando verso il suolo in balzi successivi: il leader crea un canale altamente ionizzato. Quando raggiunge il suolo, ha luogo il vero colpo di fulmine o di ritorno. Una corrente di decine di migliaia di Ampere viaggerà quindi dal suolo alla nuvola o viceversa attraverso il canale ionizzato.

Fulmine diretto

Al momento della scarica si ha un flusso di corrente impulsiva che va da 1,000 a 200,000 Ampere di picco, con un tempo di salita di circa pochi microsecondi. Questo effetto diretto è un piccolo fattore di danno ai sistemi elettrici ed elettronici perché è altamente localizzato.
La migliore protezione resta comunque il classico parafulmine o Lightning Protection System (LPS), progettato per catturare la corrente di scarica e condurla in un punto particolare.

Effetti indiretti

Esistono tre tipi di effetti fulmini indiretti:

Impatto sulla linea aerea

Tali linee sono molto esposte e possono essere colpite direttamente da un fulmine, che prima distruggerà parzialmente o completamente i cavi, quindi causerà picchi di tensione elevati che viaggiano naturalmente lungo i conduttori verso le apparecchiature collegate alla linea. L'entità del danno dipende dalla distanza tra il colpo e l'attrezzatura.

L'aumento del potenziale di terra

Il flusso dei fulmini nel terreno provoca aumenti del potenziale di terra che variano in base all'intensità di corrente e all'impedenza di terra locale. In un'installazione che può essere collegata a più terreni (ad es. Collegamento tra edifici), uno sciopero causerà una differenza di potenziale molto grande e le apparecchiature collegate alle reti interessate verranno distrutte o gravemente interrotte.

Radiazioni elettromagnetiche

Il flash può essere considerato come un'antenna alta diverse miglia che trasporta una corrente impulsiva di diversi decimi di kilo-ampere, irradiando intensi campi elettromagnetici (diversi kV / ma più di 1 km). Questi campi inducono forti tensioni e correnti nelle linee vicino o sull'apparecchiatura. I valori dipendono dalla distanza dal flash e dalle proprietà del collegamento.

Sovratensioni industriali
Un picco industriale copre un fenomeno causato dall'accensione o dallo spegnimento delle fonti di alimentazione elettrica.
I picchi industriali sono causati da:

  • Avviamento di motori o trasformatori
  • Antipasti al neon e al sodio
  • Cambio di rete elettrica
  • Interruttore "rimbalzo" in un circuito induttivo
  • Funzionamento di fusibili e interruttori automatici
  • Caduta delle linee elettriche
  • Contatti scadenti o intermittenti

Questi fenomeni generano transitori di diversi kV con tempi di salita dell'ordine del microsecondo, disturbando le apparecchiature nelle reti a cui è collegata la sorgente del disturbo.

Sovratensioni elettrostatiche

Elettricamente, un essere umano ha una capacità che va da 100 a 300 picofarad e può assorbire una carica fino a 15 kV camminando sul tappeto, quindi toccare qualche oggetto conduttore ed essere scaricato in pochi microsecondi, con una corrente di circa dieci Ampere . Tutti i circuiti integrati (CMOS, ecc.) Sono abbastanza vulnerabili a questo tipo di disturbo, che viene generalmente eliminato mediante schermatura e messa a terra.

Effetti delle sovratensioni

Le sovratensioni hanno molti tipi di effetti sulle apparecchiature elettroniche in ordine decrescente di importanza:

Distruzione:

  • Ripartizione della tensione delle giunzioni dei semiconduttori
  • Distruzione dell'incollaggio dei componenti
  • Distruzione di tracce di PCB o contatti
  • Distruzione di prove / tiristori da dV / dt.

Interferenza con le operazioni:

  • Funzionamento casuale di latch, tiristori e triac
  • Cancellazione della memoria
  • Errori di programma o arresti anomali
  • Errori di dati e trasmissione

Invecchiamento prematuro:

I componenti esposti a sovratensioni hanno una vita più breve.

Dispositivi di protezione da sovratensioni

Il Surge Protection Device (SPD) è una soluzione riconosciuta ed efficace per risolvere il problema della sovratensione. Per ottenere la massima efficacia, tuttavia, deve essere scelto in base al rischio dell'applicazione e installato secondo le norme dell'art.


Panoramica del dispositivo di protezione contro le sovratensioni di alimentazione CC

Background e considerazioni sulla protezione

I sistemi fotovoltaici (FV) solari interattivi o di rete sono progetti molto impegnativi e costosi. Spesso richiedono che il sistema solare fotovoltaico sia operativo per diversi decenni prima di poter produrre il ritorno sull'investimento desiderato.
Molti produttori garantiscono una vita del sistema superiore a 20 anni mentre l'inverter è generalmente garantito solo 5-10 anni. Tutti i costi e il ritorno sugli investimenti vengono calcolati in base a questi periodi di tempo. Tuttavia, molti sistemi fotovoltaici non stanno raggiungendo la maturità a causa della natura esposta di queste applicazioni e della loro interconnessione alla rete elettrica CA. Gli array solari fotovoltaici, con il loro telaio metallico e montati all'aperto o sui tetti, agiscono come un ottimo parafulmine. Per questo motivo, è prudente investire in un dispositivo di protezione contro le sovratensioni o SPD per eliminare queste potenziali minacce e massimizzare così l'aspettativa di vita dei sistemi. Il costo per un sistema completo di protezione contro le sovratensioni è inferiore all'1% della spesa totale del sistema. Assicurarsi di utilizzare componenti UL1449 4a edizione e gruppi di componenti di tipo 1 (1CA) per garantire che il sistema abbia la migliore protezione contro le sovratensioni disponibile sul mercato.

Per analizzare l'intero livello di minaccia dell'installazione, dobbiamo effettuare una valutazione del rischio.

  • Rischio di fermo operativo: le aree con fulmini violenti e alimentazione di rete instabile sono più vulnerabili.
  • Rischio di interconnessione elettrica: maggiore è la superficie del campo solare fotovoltaico, maggiore è l'esposizione a sovratensioni dirette e / o indotte da fulmini.
  • Rischio dell'area superficiale dell'applicazione - La rete elettrica CA è una probabile fonte di transitori di commutazione e / o sovratensioni da fulmini indotte.
  • Rischio geografico: le conseguenze del tempo di inattività del sistema non si limitano solo alla sostituzione delle apparecchiature. Ulteriori perdite possono derivare da ordini persi, lavoratori inattivi, straordinari, insoddisfazione dei clienti / della direzione, spese di trasporto accelerate e costi di spedizione accelerati.

Consiglia pratiche

1) Sistema di messa a terra

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni trasmettono i transitori al sistema di messa a terra. Un percorso di terra a bassa impedenza, allo stesso potenziale, è fondamentale per il corretto funzionamento degli scaricatori di sovratensione. Tutti i sistemi di alimentazione, le linee di comunicazione, gli oggetti metallici con e senza messa a terra devono essere collegati equipotenziali affinché lo schema di protezione funzioni in modo efficiente.

2) Collegamento sotterraneo dal generatore FV esterno all'apparecchiatura di controllo elettrico

Se possibile, il collegamento tra il generatore solare fotovoltaico esterno e l'apparecchiatura di controllo dell'alimentazione interna deve essere interrato o schermato elettricamente per limitare il rischio di fulmini diretti e / o accoppiamento.

3) Schema di protezione coordinato

Tutte le reti di alimentazione e di comunicazione disponibili devono essere indirizzate con protezione contro le sovratensioni per eliminare le vulnerabilità del sistema fotovoltaico. Ciò includerebbe l'alimentazione di rete CA primaria, l'uscita CA dell'inverter, l'ingresso CC dell'inverter, il combinatore di stringhe FV e altre linee di dati / segnali correlate come Gigabit Ethernet, RS-485, loop di corrente 4-20 mA, PT-100, RTD e modem telefonici.


Panoramica del dispositivo di protezione contro le sovratensioni della linea dati

Panoramica della linea dati

I dispositivi di telecomunicazione e trasmissione dati (PBX, modem, terminali dati, sensori, ecc…) sono sempre più vulnerabili alle sovratensioni indotte dai fulmini. Sono diventati più sensibili, complessi e hanno una maggiore vulnerabilità alle sovratensioni indotte a causa della loro possibile connessione tra diverse reti. Questi dispositivi sono fondamentali per le comunicazioni e l'elaborazione delle informazioni di un'azienda. Pertanto, è prudente assicurarli contro questi eventi potenzialmente costosi e di disturbo. Un dispositivo di protezione contro le sovratensioni della linea dati installato in linea, direttamente di fronte a un'apparecchiatura sensibile, ne aumenterà la vita utile e manterrà la continuità del flusso delle informazioni.

Tecnologia dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni

Tutti i dispositivi di protezione contro le sovratensioni per linee telefoniche e dati LSP si basano su un affidabile circuito ibrido multistadio che combina tubi a scarica di gas (GDT) per impieghi gravosi e diodi a valanga al silicio (SAD) a risposta rapida. Questo tipo di circuito fornisce,

  • Corrente di scarica nominale 5kA (15 volte senza distruzione secondo IEC 61643)
  • Tempi di risposta inferiori a 1 nanosecondo
  • Sistema di disconnessione a prova di guasto
  • Il design a bassa capacità riduce al minimo la perdita di segnale

Parametri per la selezione di una protezione contro le sovratensioni

Per selezionare il dispositivo di protezione contro le sovratensioni corretto per la propria installazione, tenere presente quanto segue:

  • Tensioni di linea nominali e massime
  • Corrente di linea massima
  • Numero di linee
  • Velocità di trasmissione dati
  • Tipo di connettore (morsetto a vite, RJ, ATT110, QC66)
  • Montaggio (guida DIN, montaggio superficiale)

Installazione

Per essere efficace, il dispositivo di protezione da sovratensioni deve essere installato in conformità con i seguenti principi.

Il punto di messa a terra dello scaricatore di sovratensioni e dell'apparecchiatura protetta deve essere collegato a terra.
La protezione viene installata all'ingresso di servizio dell'impianto per deviare quanto prima la corrente impulsiva.
Il dispositivo di protezione contro le sovratensioni deve essere installato in prossimità, a meno di 90 piedi o 30 metri) da apparecchiature protette. Se questa regola non può essere seguita, è necessario installare dispositivi di protezione da sovratensione secondari vicino all'apparecchiatura.
Il conduttore di terra (tra l'uscita di terra del dispositivo di protezione e il circuito di collegamento dell'installazione) deve essere il più corto possibile (meno di 1.5 piedi o 0.50 metri) e avere un'area della sezione trasversale di almeno 2.5 mm quadrati.
La resistenza di terra deve essere conforme al codice elettrico locale. Non è necessaria alcuna messa a terra speciale.
I cavi protetti e quelli non protetti devono essere tenuti ben separati per limitare l'accoppiamento.

NORME

Gli standard di prova e le raccomandazioni per l'installazione dei dispositivi di protezione da sovratensione della linea di comunicazione devono essere conformi ai seguenti standard:

UL497B: protezioni per comunicazioni dati e circuiti di allarme antincendio
IEC 61643-21: Test di protezioni contro le sovratensioni per linee di comunicazione
IEC 61643-22; Scelta / installazione di protezioni contro le sovratensioni per linee di comunicazione
NF EN 61643-21: Test di protezioni contro le sovratensioni per linee di comunicazione
Guida UTE C15-443: Scelta / Installazione dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni

Condizioni speciali: sistemi di protezione contro i fulmini

Se la struttura da proteggere è dotata di un LPS (Lightning Protection System), i dispositivi di protezione contro le sovratensioni per linee telefoniche o dati che sono installati all'ingresso di servizio degli edifici devono essere testati con un impulso di fulmine diretto 10 / 350us forma d'onda con un minimo sovracorrente di 2.5 kA (prova di categoria D1 IEC-61643-21).


Panoramica del dispositivo di protezione contro le sovratensioni coassiali

Protezione per apparecchiature di comunicazione radio

Le apparecchiature di comunicazione radio impiegate in applicazioni fisse, nomadi o mobili sono particolarmente vulnerabili ai fulmini a causa della loro applicazione in aree esposte. L'interruzione più comune alla continuità del servizio è il risultato di sovratensioni transitorie originate da fulmini diretti al polo dell'antenna, al sistema di terra circostante o indotti sui collegamenti tra queste due aree.
Le apparecchiature radio utilizzate nelle stazioni base CDMA, GSM / UMTS, WiMAX o TETRA, devono considerare questo rischio per assicurare un servizio ininterrotto. LSP offre tre specifiche tecnologie di protezione dalle sovratensioni per linee di comunicazione in radiofrequenza (RF) che sono individualmente adatte ai diversi requisiti operativi di ciascun sistema.

Tecnologia di protezione da sovratensioni RF
Protezione del passaggio CC del tubo del gas
Serie P8AX

La protezione DC Pass del tubo di scarica del gas (GDT) è l'unico componente di protezione contro le sovratensioni utilizzabile su trasmissioni ad altissima frequenza (fino a 6 GHz) grazie alla sua capacità molto bassa. In un limitatore di sovratensione coassiale basato su GDT, il GDT è collegato in parallelo tra il conduttore centrale e lo schermo esterno. Il dispositivo funziona quando viene raggiunta la sua tensione di accensione, durante una condizione di sovratensione e la linea viene brevemente cortocircuitata (tensione dell'arco) e deviata lontano dalle apparecchiature sensibili. La tensione dello sparkover dipende dal fronte di salita della sovratensione. Maggiore è il dV / dt della sovratensione, maggiore è la tensione di scarica del limitatore di sovratensione. Quando la sovratensione scompare, il tubo a scarica di gas ritorna al suo stato passivo normale, altamente isolato ed è pronto per funzionare di nuovo.
Il GDT è contenuto in un supporto appositamente progettato che massimizza la conduzione durante grandi eventi di sovratensione e può comunque essere rimosso molto facilmente se è necessaria la manutenzione a causa di uno scenario di fine vita. La serie P8AX può essere utilizzata su linee coassiali con tensioni CC fino a - / + 48 V CC.

Protezione ibrida
DC Pass - serie CXF60
DC bloccata - Serie CNP-DCB

Hybrid DC Pass Protection è un'associazione di componenti di filtraggio e un tubo a scarica di gas per impieghi gravosi (GDT). Questo design fornisce un'eccellente bassa tensione residua passante per disturbi a bassa frequenza dovuti a transitori elettrici e fornisce comunque un'elevata capacità di corrente di scarica.

Protezione con blocco CC a quarto d'onda
Serie PRC

Quarter Wave DC Blocked Protection è un filtro passa banda attivo. Non ha componenti attivi. Piuttosto, il corpo e lo stub corrispondente sono sintonizzati su un quarto della lunghezza d'onda desiderata. Ciò consente solo a una banda di frequenza specifica di passare attraverso l'unità. Poiché il fulmine opera solo su uno spettro molto piccolo, da poche centinaia di kHz a pochi MHz, esso e tutte le altre frequenze sono cortocircuitate a massa. La tecnologia PRC può essere selezionata per una banda molto stretta o larga a seconda dell'applicazione. L'unica limitazione per la sovracorrente è il tipo di connettore associato. Tipicamente, un connettore 7/16 Din può gestire 100 kA 8/20 us mentre un connettore di tipo N può gestire fino a 50kA 8/20 us.

Panoramica sulla protezione da sovratensioni coassiali

NORME

UL497E - Protezioni per conduttori di ingresso di antenna

Parametri per la selezione di un dispositivo di protezione contro le sovratensioni coassiali

Le informazioni necessarie per selezionare correttamente uno scaricatore di sovratensioni per la tua applicazione sono le seguenti:

  • Intervallo di frequenze
  • Tensione di linea
  • Tipo connettore
  • Tipo di genere
  • Montaggio
  • Tecnologia

MONTAGGIO

La corretta installazione di un dispositivo di protezione da sovratensioni coassiale dipende in gran parte dalla sua connessione a un sistema di messa a terra a bassa impedenza. Le seguenti regole devono essere rigorosamente osservate:

  • Sistema di messa a terra equipotenziale: tutti i conduttori di messa a terra dell'installazione devono essere interconnessi tra loro e ricollegati al sistema di messa a terra.
  • Connessione a bassa impedenza: il dispositivo di protezione da sovratensione coassiale deve avere una connessione a bassa resistenza al sistema di terra.

Panoramica della scarica di gas

Protezione per componenti a livello di scheda PC

Le odierne apparecchiature elettroniche basate su microprocessori sono sempre più vulnerabili alle sovratensioni indotte dai fulmini e ai transitori elettrici di commutazione perché sono diventate più sensibili e complesse da proteggere a causa dell'elevata densità di chip, delle funzioni di logica binaria e della connessione tra reti diverse. Questi dispositivi sono fondamentali per le comunicazioni e l'elaborazione delle informazioni di un'azienda e in genere possono avere un impatto sui profitti; in quanto tale è prudente proteggerli contro questi eventi potenzialmente costosi e dirompenti. Un tubo di scarico del gas o GDT può essere utilizzato come componente autonomo o combinato con altri componenti per creare un circuito di protezione multistadio: il tubo del gas funge da componente di gestione ad alta energia. I GDT sono tipicamente impiegati nella protezione delle applicazioni di tensione CC di linea dati e di comunicazione a causa della sua capacità molto bassa. Tuttavia, forniscono vantaggi molto interessanti sulla linea di alimentazione CA tra cui nessuna corrente di dispersione, elevata gestione dell'energia e migliori caratteristiche di fine vita.

TECNOLOGIA DEL TUBO DI SCARICO GAS

Il tubo a scarica di gas può essere considerato come una sorta di interruttore molto veloce avente proprietà di conduttanza che cambiano molto rapidamente, quando si verifica un guasto, da circuito aperto a quasi cortocircuito (tensione dell'arco di circa 20V). Ci sono quindi quattro domini operativi nel comportamento di una valvola a scarica di gas:
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Il GDT può essere considerato come un interruttore ad azione molto rapida che deve condurre proprietà che cambiano molto rapidamente quando si verifica un guasto e si trasforma da circuito aperto a quasi cortocircuito. Il risultato è una tensione dell'arco di circa 20 V CC. Ci sono quattro fasi di funzionamento prima che il tubo cambi completamente.

  • Dominio non operativo: caratterizzato da una resistenza di isolamento praticamente infinita.
  • Dominio del bagliore: alla rottura, la conduttanza aumenta improvvisamente. Se la corrente viene scaricata dal tubo di scarico del gas è inferiore a circa 0.5 A (un valore approssimativo che differisce da componente a componente), la bassa tensione tra i terminali sarà compresa tra 80 e 100 V.
  • Regime dell'arco: all'aumentare della corrente, il tubo a scarica di gas passa dalla bassa tensione alla tensione dell'arco (20V). È questo dominio che il tubo a scarica di gas è più efficace perché la scarica di corrente può raggiungere diverse migliaia di ampere senza che la tensione dell'arco attraverso i terminali aumenti.
  • Estinzione: a una tensione di polarizzazione più o meno uguale alla bassa tensione, il tubo a scarica di gas copre le sue proprietà isolanti iniziali.

gdt_graphConfigurazione a 3 elettrodi

La protezione di una linea a due fili (ad esempio una coppia telefonica) con due tubi a scarica di gas a 2 elettrodi può causare il seguente problema:
Se la linea protetta è soggetta ad una sovratensione di modo comune, la dispersione delle sovratensioni della scintilla (+/- 20%), uno dei tubi a scarica di gas si accende in brevissimo tempo prima dell'altro (tipicamente pochi microsecondi), il il filo che ha la scintilla viene quindi messo a terra (trascurando le tensioni dell'arco), trasformando la sovratensione di modo comune in una sovratensione di modo differenziale. Questo è molto pericoloso per le apparecchiature protette. Il rischio scompare quando il secondo tubo a scarica di gas si chiude in un arco (pochi microsecondi dopo).
La geometria a 3 elettrodi elimina questo inconveniente. La scintilla di un polo provoca un guasto generale del dispositivo quasi immediatamente (pochi nanosecondi) perché c'è un solo involucro riempito di gas che ospita tutti gli elettrodi interessati.

Fine della vita

I tubi a scarica di gas sono progettati per resistere a molti impulsi senza distruzione o perdita delle caratteristiche iniziali (i tipici test ad impulsi sono 10 volte x 5kA impulsi per ciascuna polarità).

D'altra parte, una corrente molto elevata sostenuta, cioè 10A rms per 15 secondi, simula l'abbandono della linea di alimentazione CA su una linea di telecomunicazione e metterà immediatamente fuori servizio il GDT.

Se si desidera una fine vita a prova di guasto, ovvero il cortocircuito che segnalerà un guasto all'utente finale quando viene rilevato il guasto di linea, deve essere selezionato il tubo di scarico del gas con la funzione di sicurezza (cortocircuito esterno) .

Selezione di un tubo di scarico del gas

  • Le informazioni necessarie per selezionare correttamente uno scaricatore di sovratensioni per la tua applicazione sono le seguenti:
    Sovratensione scintilla CC (Volt)
  • Sovratensione a scintilla a impulsi (Volt)
  • Capacità di corrente di scarica (kA)
  • Resistenza di isolamento (Gohms)
  • Capacità (pF)
  • Montaggio (montaggio superficiale, cavi standard, cavi personalizzati, supporto)
  • Confezione (nastro e bobina, pacchetto di munizioni)

La gamma di sovratensione a scintilla CC disponibile:

  • Minimo 75V
  • Media 230V
  • Alta tensione 500 V.
  • Altissima tensione da 1000 a 3000 V.

* La tolleranza sulla tensione di rottura è generalmente +/- 20%

gdt_chart
corrente di scarica

Ciò dipende dalle proprietà del gas, dal volume e dal materiale dell'elettrodo e dal suo trattamento. Questa è la caratteristica principale del GDT e quella che lo distingue dagli altri dispositivi di protezione, cioè Varistori, Diodi Zener, ecc… Il valore tipico è da 5 a 20kA con un impulso di 8 / 20us per componenti standard. Questo è il valore che il tubo di scarico del gas può sopportare ripetutamente (minimo 10 impulsi) senza la distruzione o l'alterazione delle sue caratteristiche di base.

Tensione di scarica a impulso

La scintilla sovratensione in presenza di un fronte ripido (dV / dt = 1kV / us); la scintilla impulsiva sulla tensione aumenta con l'aumentare di dV / dt.

Resistenza e capacità di isolamento

Queste caratteristiche rendono il tubo di scarico del gas praticamente invisibile durante le normali condizioni di funzionamento. La resistenza di isolamento è molto alta (> 10 Gohm) mentre la capacità è molto bassa (<1 pF).

NORME

Gli standard di prova e le raccomandazioni per l'installazione dei dispositivi di protezione da sovratensione della linea di comunicazione devono essere conformi ai seguenti standard:

  • UL497B: protezioni per comunicazioni dati e circuiti di allarme antincendio

MONTAGGIO

Per essere efficace, il dispositivo di protezione da sovratensioni deve essere installato in conformità con i seguenti principi.

  • Il punto di messa a terra dello scaricatore di sovratensioni e dell'apparecchiatura protetta deve essere collegato a terra.
  • La protezione viene installata all'ingresso di servizio dell'impianto per deviare quanto prima la corrente impulsiva.
  • Il dispositivo di protezione contro le sovratensioni deve essere installato in stretta vicinanza (meno di 90 piedi o 30 metri) all'apparecchiatura protetta. Se questa regola non può essere seguita, è necessario installare dispositivi di protezione da sovratensione secondari vicino all'apparecchiatura
  • Il conduttore di terra (tra l'uscita di terra del dispositivo di protezione e il circuito di collegamento dell'installazione) deve essere il più corto possibile (meno di 1.5 piedi o 0.50 metri) e avere un'area della sezione trasversale di almeno 2.5 mm quadrati.
  • La resistenza di terra deve essere conforme al codice elettrico locale. Non è necessaria alcuna messa a terra speciale.
  • I cavi protetti e quelli non protetti devono essere tenuti ben separati per limitare l'accoppiamento.

MANUTENZIONE

I tubi a scarica di gas LSP non richiedono manutenzione o sostituzione in condizioni normali. Sono progettati per resistere a picchi di corrente ripetuti e pesanti senza danni.
Tuttavia, è prudente pianificare lo scenario peggiore e, per questo motivo; LSP ha progettato per la sostituzione dei componenti di protezione ove possibile. Lo stato del dispositivo di protezione da sovratensione della linea dati può essere verificato con il modello SPT1003 di LSP. Questa unità è progettata per testare la sovratensione da scintilla CC, le tensioni di bloccaggio e la continuità della linea (opzionale) del dispositivo di protezione da sovratensioni. L'SPT1003 è un'unità compatta a pulsanti con display digitale. L'intervallo di tensione del tester è compreso tra 0 e 999 volt. Può testare singoli componenti come GDT, diodi, MOV o dispositivi stand-alone progettati per applicazioni AC o DC.

CONDIZIONI PARTICOLARI: SISTEMI DI PROTEZIONE DA FULMINI

Se la struttura da proteggere è dotata di un LPS (Lightning Protection System), i dispositivi di protezione contro le sovratensioni per telecomunicazioni, linee dati o linee di alimentazione CA installati all'ingresso di servizio degli edifici devono essere testati con una forma d'onda 10/350us di impulso di fulmine diretto con una corrente di picco minima di 2.5 kA (prova di categoria D1 IEC-61643-21).