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Protezione industriale contro le sovratensioni

LSP: Produttore di dispositivi di protezione contro le sovratensioni industriali

LSP si impegna a fornire ai clienti industriali globali dispositivi di protezione contro le sovratensioni di alto livello industriale e prodotti DIN rail per la protezione contro le sovratensioni industriali, rendendola un partner professionale affidabile. 

I nostri prodotti sono rigorosamente testati e certificati da TUV, CB e CE, garantendo la conformità agli standard internazionali. Supportata da un servizio professionale e da competenze tecniche, LSP offre soluzioni complete di protezione contro le sovratensioni per garantire la sicurezza a lungo termine delle apparecchiature critiche, inclusi sistemi di controllo industriale, sistemi di distribuzione dell'energia industriale, reti industriali, ecc.

Riproduci video su Dispositivo di protezione da sovratensioni CA e CC - Produttore SPD

Serie di prodotti – Protezioni contro le sovratensioni industriali

Secondo gli standard IEC 61643 e i luoghi di applicazione, i dispositivi di protezione contro le sovratensioni industriali (SPD su guida DIN) sono generalmente classificati in tre tipi: SPD di tipo 1, SPD di tipo 2, SPD di tipo 3.

Protezione da sovratensioni di tipo 1

Installato all'ingresso principale dell'alimentazione elettrica dell'edificio per gestire i picchi di energia causati da fulmini diretti o eventi esterni al sistema di alimentazione. Applicazione tipica: quadro di distribuzione principale di una fabbrica.

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Dispositivo di protezione contro le sovratensioni di tipo 1+2

Installato all'ingresso principale dell'impianto, fornisce una protezione a doppio livello per sistemi monofase e trifase, gestendo sia i picchi di tensione diretti causati dai fulmini (10/350 µs) sia le sovratensioni indotte (8/20 µs).

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Dispositivo di protezione contro le sovratensioni di tipo 2

Installato in quadri di distribuzione o pannelli di controllo industriali per attenuare i picchi moderati causati da commutazioni, fluttuazioni della rete o operazioni di commutazione. Comunemente utilizzato nella distribuzione in officina e nelle linee di automazione industriale.

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Dispositivo di protezione contro le sovratensioni di tipo 2+3

Installati all'ingresso di servizio o in prossimità di apparecchiature sensibili, forniscono una protezione completa per sistemi monofase e trifase a bassa tensione e gestiscono forme d'onda sia 8/20 µs che 1,2/50 µs.

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Protezione da sovratensioni di tipo 3

Installato vicino ai dispositivi terminali per proteggere controller, sensori e interfacce di comunicazione sensibili, fornendo una protezione localizzata precisa.

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Principi di funzionamento dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni industriali

Il principio fondamentale di funzionamento di un dispositivo di protezione contro le sovratensioni industriali (SPD) è quello di “condurre rapidamente quando necessario, rimanendo trasparente in condizioni normali”. Gli SPD utilizzano componenti non lineari, come MOV, tubi a scarica di gas (GDT) o moduli ibridi, per regolare dinamicamente l'impedenza, consentendo una risposta alle sovratensioni in millisecondi o addirittura nanosecondi. Il meccanismo di funzionamento può essere suddiviso in tre fasi.

Funzionamento normale

Quando l'impianto elettrico funziona normalmente, il dispositivo di protezione industriale contro le sovratensioni rimane in uno stato di alta impedenza o circuito aperto:

  • Non interferisce con il normale flusso di corrente o tensione.
  • Non impone stress aggiuntivo sui circuiti di controllo o sui carichi.
  • Agendo come uno “strato protettivo trasparente”, protegge silenziosamente i pannelli di controllo industriali, i PLC, i servoazionamenti e altre apparecchiature di automazione critiche.

In questa fase, l'SPD esiste ma è quasi “invisibile” al sistema.

Durante la sovratensione

Quando il sistema di alimentazione subisce un picco industriale o una sovratensione transitoria, l'SPD risponde in pochi microsecondi o nanosecondi:

  • La sua impedenza cala istantaneamente, conducendo rapidamente impulsi ad alta tensione.
  • Viene stabilito un percorso di deviazione che indirizza la corrente in eccesso verso terra o nuovamente alla fonte di alimentazione.
  • I dispositivi sono protetti, prevenendo danni da sovratensione a PLC, pannelli di controllo, motori o sensori.
Questo processo agisce come una “valvola di sicurezza elettrica”, rilasciando immediatamente energia quando si presenta un pericolo.

Recupero post-surge

Una volta che il picco si dissipa, l'SPD ritorna automaticamente al suo stato originale di alta impedenza:

  • Esegue un “passo indietro” senza influire sul funzionamento del sistema.
  • Rimane in grado di fornire risposte ripetute, gestendo futuri eventi di picco.
  • Garantisce che le apparecchiature industriali continuino a funzionare in un ambiente elettrico stabile.

Grazie a questo meccanismo di commutazione dinamico, l'SPD funge da prima linea di difesa per i sistemi elettrici industriali.

Riproduci video su Dispositivo di protezione da sovratensione di tipo 2 AC SPD Principio di funzionamento e applicazione

Guida al cablaggio e all'installazione dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni industriali

Negli impianti industriali, la scelta del dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) più adatto è solo il primo passo. La reale efficacia di un dispositivo di protezione contro le sovratensioni industriale ad alte prestazioni dipende dalla corretta installazione. Un'installazione errata può ridurre significativamente le prestazioni di protezione. 

Dispositivo di protezione contro le sovratensioni di tipo 1 SPD FLP25-275-3S+1 Schema di cablaggio e installazione per quadro elettrico di distribuzione CA, quadro elettrico, quadro di comando

Selezione della posizione

  • Voce di distribuzione principale: installare un SPD di tipo 1 per assorbire la maggior parte dell'energia dei fulmini.
  • Quadri di distribuzione o pannelli di controllo: installare SPD di tipo 2 per limitare le sovratensioni residue e proteggere i circuiti di controllo e i pannelli di controllo industriali.
  • Apparecchiature vicine al terminale: installare SPD di tipo 3 a monte di PLC, servoazionamenti, HMI o protezioni contro le sovratensioni Ethernet industriali per fornire una protezione accurata dei punti finali.

Lunghezza del cavo e caduta di tensione

  • Mantenere la resistenza di terra <0,5 Ω e assicurarsi che l'SPD disponga di un percorso di terra indipendente a bassa impedenza.
  • Se la distanza tra l'SPD e l'apparecchiatura supera i 10 metri, installare un SPD ausiliario vicino all'apparecchiatura per mantenere una protezione completa.
  • Posizionare i cavi PE il più possibile in linea retta, evitando curve eccessive.
Come funziona un dispositivo di protezione contro le sovratensioni

Affidabilità e manutenzione della protezione contro le sovratensioni

Negli ambienti industriali, la semplice installazione di un dispositivo di protezione contro le sovratensioni industriali non garantisce la sicurezza a lungo termine delle apparecchiature. Nel corso del tempo, l'SPD può deteriorarsi dopo aver assorbito ripetutamente le sovratensioni e, senza una manutenzione regolare, la sua efficacia di protezione può diminuire in modo significativo. Pertanto, ispezioni e manutenzioni periodiche sono fondamentali per garantire la stabilità a lungo termine del sistema e la continuità della produzione.

Ispezione e manutenzione regolari

Per garantire il corretto funzionamento della protezione contro le sovratensioni del pannello di controllo industriale, si raccomanda di stabilire una routine di ispezione periodica, concentrandosi sui seguenti aspetti:
  • Monitoraggio dello stato: controllare le spie luminose o le finestre di stato dell'SPD per verificare che non sia in stato di guasto o di attivazione.
  • Prove elettriche: misurare periodicamente la tensione attraverso l'SPD e la resistenza di messa a terra per garantire che il percorso di messa a terra sia affidabile e a bassa impedenza.
  • Ispezione fisica: esaminare i terminali, i cavi e i dispositivi di fissaggio per verificare che non presentino segni di allentamento, corrosione o surriscaldamento, al fine di prevenire guasti alla protezione dovuti a un contatto insufficiente.
  • Registrazione e tracciabilità: conservare i registri relativi al funzionamento e alla manutenzione dell'SPD per individuare rapidamente eventuali problemi dopo fulmini o sovratensioni.
Finestra indicatore di stato del dispositivo di protezione da sovratensioni per determinare le condizioni dell'SPD

Stabilità del sistema a lungo termine

Una protezione affidabile contro le sovratensioni dipende non solo dalla qualità del prodotto, ma anche dalla manutenzione continua. Corretta SPD L'assistenza offre i seguenti vantaggi:
  • Maggiore durata delle apparecchiature: previene l'invecchiamento precoce o i danni causati da ripetuti picchi di sovratensione transitori.
  • Funzionamento stabile delle apparecchiature principali: inclusi pannelli di controllo, PLC, inverter, servoazionamenti e sensori di precisione.
  • Protezione delle linee di produzione di alto valore: forma una barriera protettiva a lungo termine per linee automatizzate, motori industriali e sistemi di controllo critici, evitando perdite economiche sostanziali dovute a tempi di inattività non pianificati.
Protezione da sovratensioni per caricatori EV Gestione della manutenzione 1

Errori comuni nella manutenzione

In pratica, alcune aziende commettono i seguenti errori nella manutenzione degli SPD:

  • Solo installazione, nessuna ispezione: presupponendo che l'SPD non richieda manutenzione e trascurando i controlli periodici, i guasti non vengono rilevati.
  • Affidarsi esclusivamente ai fusibili: scambiare i fusibili o gli interruttori automatici per dispositivi di protezione contro le sovratensioni, trascurando il ruolo insostituibile degli SPD.
  • Ignorare la qualità della messa a terra: un'elevata resistenza di terra o linee di terra interrotte possono rendere direttamente inefficace l'SPD, anche se l'apparecchiatura sembra normale.
  • Sostituzione ritardata: non sostituire un SPD dopo diversi eventi di sovratensione ne riduce l'efficacia, rendendolo praticamente inutile.
Cosa significa "surge protector" (protezione da sovratensioni)?

Scenari di applicazione dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni industriali

Negli ambienti industriali moderni, i dispositivi di protezione contro le sovratensioni industriali sono essenziali per la sicurezza delle apparecchiature e la continuità della produzione. Secondo gli standard internazionali (IEC 61643, NFPA 79) e le pratiche ingegneristiche, la scelta del dispositivo di protezione contro le sovratensioni industriale appropriato per le diverse applicazioni può ridurre efficacemente i danni alle apparecchiature, i tempi di inattività e i costi di manutenzione.

Processo di selezione delle candidature:

Tipo di attrezzaturaOggetti protettiScenari applicativiTipo SPD consigliatoPunti chiave della protezione
Automazione della produzionePLC, HMI, servoazionamentiArmadi di controllo per linee di produzione, magazzini automatizzatiTipo 2/3 SPDInstallare vicino alle apparecchiature, implementare una protezione a cascata, garantire la protezione da cortocircuito, eseguire ispezioni regolari.
Attrezzature elettricheMotori, MCC, Pompe, CompressoriArmadi di comando, centri motoriSPD di tipo 2SPD interno con fusibile esterno o integrato, resistenza di terra <0,5 Ω
Apparecchiature energeticheUPS, batterie, sale di distribuzioneSistemi di alimentazione industriali/commercialiTipo 1/2 SPDTipo 1 all'ingresso principale, tipo 2 ai quadri di distribuzione, mantenere il cablaggio il più corto possibile
Apparecchiature di comunicazioneEthernet industriale, PoE, CCTVReti industriali, trasporto ferroviario, portiSPD di tipo 3Installare vicino a carichi sensibili, separare le linee di segnale e di alimentazione, eseguire ispezioni regolari.
Energia rinnovabileScatole di combinazione fotovoltaiche, sistemi di controllo delle turbine eoliche, BMSImpianti fotovoltaici, parchi eolici, stazioni di accumulo energeticoTipo 1/2/3 SPDProtezione bidirezionale CC, installazione in cascata, cablaggio corto, ispezioni regolari
PetrolchimicoPLC, DCS, trasmettitori, armadi antideflagrantiSistemi di controllo per raffinerie e impianti chimiciTipo 1/2/3 SPDSPD multilivello, fusibili di potenza adeguata, manutenzione regolare, rispetto delle norme

Il partner affidabile per le aziende alla ricerca di dispositivi di protezione contro le sovratensioni industriali certificati

Certificazione TUV, CB e CE. Protezione industriale contro le sovratensioni testata secondo le norme IEC/EN 61643-11 e IEC/EN 61643-31.

Cliente

Cosa dicono i nostri clienti del dispositivo di protezione contro le sovratensioni industriali di LSP

Realizzati con materiali di alta qualità e una lavorazione precisa, i dispositivi di protezione contro le sovratensioni industriali di LSP sono progettati con una struttura modulare e un layout interno ottimizzato. Ciò garantisce eccellenti prestazioni di estinzione dell'arco, affidabilità a lungo termine e adattabilità alle diverse esigenze dei siti industriali.

Domande frequenti: Informazioni sul dispositivo di protezione da sovratensioni industriali

1. Tutti gli impianti industriali necessitano di SPD?

Si raccomanda a quasi tutti gli impianti industriali di installare un dispositivo di protezione contro le sovratensioni industriali (SPD), in particolare fabbriche, sistemi di pannelli di controllo industriali, linee di produzione, centri dati e impianti energetici. Gli SPD proteggono le apparecchiature dalle sovratensioni transitorie, garantendo un funzionamento stabile a lungo termine. Il costo della mancata protezione contro le sovratensioni industriali supera di gran lunga l'investimento in attrezzature: secondo una ricerca dell'Uptime Institute, gli impianti non protetti possono subire perdite annuali pari a 15%-30% del valore delle attrezzature (compresi i costi di riparazione, i tempi di inattività e i costi di recupero dei dati).

2. Come scegliere il tipo di SPD giusto?

Gli SPD sono classificati come Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3. Si consiglia di utilizzare un coordinamento SPD multilivello (protezione a cascata): il Tipo 1 gestisce i picchi di alta energia, il Tipo 2 filtra i picchi residui e il Tipo 3 protegge le apparecchiature critiche dai picchi locali. Ciò è in linea con la strategia di classificazione dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni industriali.

3. Gli impianti fotovoltaici o eolici richiedono SPD speciali?

Sì. I sistemi di energia rinnovabile (solare, eolica, accumulo) richiedono SPD specializzati. Gli SPD sul lato CC (come quelli presenti nelle scatole di combinazione fotovoltaiche o nei sistemi di gestione delle batterie PCS) devono fornire una protezione bidirezionale per gestire le armoniche e le sovratensioni transitorie, soddisfacendo i requisiti di protezione contro le sovratensioni per il settore delle energie rinnovabili.

4. L'SPD è in grado di proteggere da tutti i picchi di tensione?

Gli SPD assorbono efficacemente le sovratensioni transitorie, ma non possono impedire sovratensioni o sottotensioni prolungate. Per queste condizioni sono necessari altri dispositivi di protezione o misure di progettazione del sistema.

5. L'installazione dell'SPD è conveniente dal punto di vista economico?

Gli SPD prevengono i danni alle apparecchiature, riducono i tempi di inattività e abbassano i costi di manutenzione. Per gli operatori industriali, riducono anche i rischi di incendio e scossa elettrica. A lungo termine, investire nella protezione industriale contro i fulmini e le sovratensioni offre un ROI significativo, consentendo un notevole risparmio sui costi durante il ciclo di vita delle apparecchiature.

6. L'installazione fai da te è sicura?

L'installazione fai da te comporta dei rischi: un collegamento a terra non corretto può invalidare la garanzia e causare incendi o scosse elettriche. Si raccomanda vivamente di rivolgersi a elettricisti certificati che abbiano familiarità con l'articolo 285 del NEC o con gli standard IEC per l'installazione di dispositivi di protezione contro le sovratensioni industriali.

7. Gli SPD residenziali possono essere utilizzati in ambienti industriali?

No. Gli SPD residenziali non sono in grado di soddisfare i requisiti industriali in termini di capacità di scarica, velocità di risposta e durata. Gli ambienti industriali devono utilizzare protezioni contro le sovratensioni industriali o SPD montati su guida DIN.

8. Come selezionare l'SPD giusto per un progetto?

Quando si seleziona un SPD, considerare:
Luogo di installazione (linea in entrata, quadro di distribuzione o vicino alle apparecchiature)
Tipo di sistema (TT, TN-S, ecc.)
Sensibilità delle apparecchiature
Si consiglia di consultare produttori o ingegneri professionisti (come gli esperti LSP) per garantire la copertura industriale della protezione contro le sovratensioni su tutto il sistema.

9. Protezione contro le sovratensioni industriali (SPD) vs. Parafulmine

Sebbene entrambi proteggano dalla sovratensione, le loro funzioni differiscono:
Parafulmine: Installato su linee aeree o sui lati ad alta tensione dei trasformatori, devia i fulmini verso terra, proteggendo le apparecchiature della rete primaria dai colpi diretti.
SPD industriale: Installato in fabbriche, centri dati o armadi di controllo per sistemi a bassa tensione, assorbe e limita i picchi di tensione causati da fulmini indotti, commutazioni di rete o sovratensioni operative, proteggendo le apparecchiature di precisione a valle.
In parole semplici: i parafulmini “dirigono i fulmini verso terra”, mentre gli SPD “assorbono l'energia e limitano la tensione”. Nelle applicazioni industriali, entrambi vengono spesso utilizzati insieme per formare una protezione completa e stratificata contro le sovratensioni industriali.

10. Gli SPD richiedono ispezioni e manutenzione regolari?

Sì. Una manutenzione regolare è fondamentale per garantire l'affidabilità dell'SPD e una protezione a lungo termine. Azioni consigliate:
Ispezione visiva trimestrale per verificare che le spie luminose o i display di stato funzionino correttamente.
Rilevamento termografico annuale o misurazione della tensione nei punti critici.
Controllare che i cavi e la messa a terra non presentino allentamenti, corrosione o danni.
La manutenzione scientifica riduce significativamente i tempi di fermo imprevisti, prolunga la durata delle apparecchiature industriali e garantisce il funzionamento affidabile dei sistemi di produzione critici a lungo termine grazie alla protezione contro le sovratensioni industriali.

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