I sistemi trifase a bassa tensione con conduttore neutro sono comunemente utilizzati nei quadri di comando industriali, nei quadri elettrici e nelle apparecchiature OEM. Quando dispositivi di protezione contro le sovratensioni Quando si parla di SPD (dispositivi di protezione contro le sovratensioni) per questi sistemi, ricorrono spesso due termini: SPD 4P e SPD 3PN (3+1). Spesso vengono considerati intercambiabili, ma in realtà non lo sono.
Che cos’è un dispositivo di protezione contro le sovratensioni a 4 poli (4P SPD)?
Cosa significa "4P" in un SPD?
4P sta per "a quattro poli": il dispositivo è progettato per un impianto trifase a quattro fili e dispone di morsetti per L1, L2, L3 e N (neutro). In altre parole, è realizzato per essere installato su un impianto in cui il neutro è un conduttore che trasporta corrente e deve essere preso in considerazione nella protezione contro le sovratensioni.
Un aspetto fondamentale per gli ingegneri è che il modello 4P descrive l’interfaccia di connessione esterna, non necessariamente la topologia interna del circuito. Due diversi prodotti 4P possono comportarsi in modo molto diverso sul percorso N-PE a seconda che l’elemento di protezione neutro-terra sia un componente limitatore di tensione (comunemente basato su MOV) o un componente di commutazione di tensione (comunemente basato su spinterometro o GDT). Ecco perché è possibile trovare un SPD 4P commercializzato in modo da assomigliare sia a una configurazione 4+0 (MOV su tutti i percorsi) sia a una configurazione 3+1 (MOV sulle fasi, elemento di commutazione su N-PE). L’etichetta da sola non garantisce il comportamento.
In pratica, quando una specifica indica “SPD a 4 poli”, ciò significa solitamente che il quadro è dotato di una barra di neutro e che l’SPD deve coprire le modalità di sovratensione che coinvolgono il neutro. Il lavoro di selezione consiste quindi nel verificare quale sia l’effettivo funzionamento interno del dispositivo a 4 poli e se questo sia compatibile con il sistema di messa a terra e con la sollecitazione prevista sulla linea N-PE.
Che cos’è un SPD 3PN?
Cosa significa 3PN (3+1)?
Il 3PN, spesso indicato come 3+1, è un concetto di topologia di protezione utilizzato per i sistemi trifase a quattro fili. Il 3 indica tre percorsi di protezione associati alle fasi (tipicamente L1-N, L2-N, L3-N). Il +1 indica un percorso di protezione dedicato associato al collegamento tra neutro e terra di protezione (N-PE).
Il dettaglio più importante è il tipo di elemento utilizzato in quel percorso +1. In molti schemi 3+1, i percorsi di fase utilizzano componenti di limitazione della tensione che reagiscono rapidamente ai transitori, mentre il percorso N-PE utilizza un componente di commutazione della tensione che rimane ad alta impedenza fino al raggiungimento di una soglia più elevata.
In termini ingegneristici, questa topologia ibrida viene utilizzata per gestire due categorie di sollecitazioni elettriche molto diverse tra loro: i transitori impulsivi rapidi e le sovratensioni temporanee di durata più lunga tra il neutro e terra. Un SPD 3PN non è quindi semplicemente un SPD a quattro terminali, bensì una strategia specifica che definisce come viene trattato il neutro rispetto alla terra in condizioni anomale.
SPD a 4 poli vs SPD a 3 poli: le differenze principali in sintesi
Tabella comparativa: SPD 4P vs SPD 3PN
Dimensione | 4P SPD (dispositivo a quattro poli) | 3PN SPD (topologia 3+1) |
|---|---|---|
Cosa ti dice principalmente l'etichetta | Numero di terminali per L1, L2, L3, N | Strategia di protezione interna per le fasi, oltre a un percorso N-PE dedicato |
Elemento tipico di protezione di fase | Spesso con limitazione di tensione | Spesso con limitazione di tensione |
Elemento N-PE tipico | Può essere a limitazione di tensione o ibrido, a seconda del modello | Nelle implementazioni più comuni, spesso si verifica un’inversione di polarità su N-PE |
Fattore principale di selezione | Deve corrispondere al sistema di messa a terra e alla tensione N-PE | Deve corrispondere al sistema di messa a terra e alla tensione N-PE |
Sensibilità alle modalità di guasto | Dipende in larga misura dalla scelta dell'elemento N-PE e dal comportamento del TOV | Spesso scelto per migliorare la sopravvivenza dell'N-PE in caso di eventi di tipo TOV |
Da utilizzare preferibilmente quando | È necessario un SPD a 4 fili e la topologia interna è stata verificata | Vuoi un approccio ben definito 3+1 e una strategia N-PE chiara |
Progettazione dei circuiti di protezione
L'errore più comune nella progettazione consiste nel confondere il fattore di forma del dispositivo con la topologia del circuito. Un SPD 4P è un concetto di interfaccia fisica: può essere realizzato utilizzando diversi schemi circuitali interni. Un SPD 3PN è un concetto di topologia: indica che esiste una strategia definita per la protezione delle fasi e del percorso da neutro a terra.
In un approccio basato esclusivamente sulla limitazione della tensione, gli elementi di protezione iniziano a condurre a una soglia definita e limitano la tensione deviando la corrente. Questo metodo è efficace per i transitori a fronte ripido ed è il motivo per cui i progetti basati su MOV rimangono diffusi. Lo svantaggio dal punto di vista ingegneristico è l’esposizione a sovratensioni prolungate. Se la tensione persiste al di sopra del valore nominale continuo dell’elemento, il dispositivo può surriscaldarsi a meno che un sezionatore coordinato non interrompa il circuito.
In un approccio ibrido 3+1, l’elemento N-PE è spesso a commutazione di tensione. Il vantaggio previsto è che il percorso N-PE non sia costantemente limitato a tensioni inferiori e possa gestire determinati scenari di elevazione del neutro con un rischio minore di stress termico. Non si tratta di un'affermazione universale valida per ogni prodotto, ma è un motivo comune per cui gli ingegneri specificano esplicitamente la configurazione 3PN.
Per quanto riguarda la definizione delle specifiche, è necessario verificare il tipo di elemento N-PE, le sue prestazioni previste in condizioni di funzionamento continuo e il comportamento previsto del dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) in caso di sovratensioni temporanee nel sistema di messa a terra.
Protezione neutra (N)
La protezione del neutro non consiste solo nel collegare un terminale di neutro, ma anche nel proteggere i carichi che fanno riferimento al neutro e nel gestire lo spostamento del neutro rispetto alla terra.
Nei sistemi trifase a quattro fili, molti carichi sensibili sono di fatto carichi monofase collegati fase-neutro. Il loro coordinamento dell'isolamento si basa spesso sulla sollecitazione L-N, pertanto è fondamentale garantire un solido bloccaggio fase-neutro.
Tuttavia, il comportamento del neutro rispetto alla terra costituisce la seconda parte del problema. Se il neutro si alza rispetto alla terra, le apparecchiature potrebbero subire sollecitazioni in punti inaspettati: i circuiti di controllo, le interfacce di comunicazione, i riferimenti di sovratensione e persino il comportamento dei dispositivi di protezione possono essere influenzati dal potenziale N-PE.
Un approccio 3PN considera esplicitamente l’N-PE come un percorso di protezione dedicato. In molti progetti, esso è concepito per evitare la conduzione continua durante il funzionamento normale e per fornire un percorso di scarica definito solo in caso di eventi anomali. Un dispositivo 4P può o meno garantire lo stesso comportamento; ciò dipende dal fatto che il percorso N-PE sia implementato come elemento di limitazione, elemento di commutazione o secondo qualche altro schema coordinato.
Percorso di scarica della corrente di picco
Durante un picco di tensione, il percorso di scarica è determinato dall’elemento di protezione che entra per primo in funzione e dall’impedenza del percorso di cablaggio verso il sistema di messa a terra. È proprio in questo contesto che la progettazione dell’installazione e della messa a terra diventa indissolubilmente legata alla scelta dei dispositivi.
In caso di sovratensioni fase-neutro, la corrente viene deviata attraverso l’elemento di protezione di fase e ritorna attraverso il percorso del neutro. Per le sovratensioni in modo comune, la corrente può essere deviata verso la terra di protezione. In un approccio 3+1, una parte significativa dell’energia può essere gestita inizialmente dagli elementi di fase, mentre l’elemento N-PE fornisce un percorso di scarica che fa riferimento al sistema di messa a terra quando necessario.
Dal punto di vista ingegneristico, l’aspetto fondamentale è che l’SPD non assorbe energia, ma la reindirizza. Il sistema di messa a terra e la rete di collegamento devono essere in grado di convogliare la corrente di sovratensione senza generare grandi differenze di potenziale incontrollate lungo il quadro. Ecco perché i collegamenti corti e a bassa induttanza e il corretto collegamento alla barra di terra principale non sono dettagli facoltativi.
Quando i percorsi di scarica sono lunghi o mal progettati, la tensione che si sviluppa sull’induttanza del cablaggio può prevalere sulla tensione rilevata dall’apparecchiatura. In tali casi, il livello effettivo di protezione può risultare molto superiore al valore indicato nel catalogo dell’SPD. Ciò vale indipendentemente dal fatto che il dispositivo sia contrassegnato come 4P o 3PN.
Differenze in termini di costi e manutenzione
Le differenze in termini di costi e manutenzione dipendono solitamente dalla complessità della topologia, dal design dei moduli sostituibili e dal carico previsto sul percorso N-PE.
Un SPD a 4P realizzato con un semplice schema di limitazione della tensione può risultare più semplice e avere un costo di acquisto inferiore in alcune linee di prodotti. Un SPD a 3PN che utilizza un elemento di commutazione N-PE dedicato può essere più complesso dal punto di vista interno e comportare un costo maggiore, ma può ridurre la frequenza di sostituzione nelle installazioni in cui sono possibili eventi temporanei di sovratensione N-PE.
Dal punto di vista di un OEM, la manutenzione non consiste solo nella sostituzione di un SPD guasto. Si tratta anche di ridurre le disconnessioni indesiderate, evitare tempi di inattività non pianificati e garantire che lo stato di protezione del quadro rimanga noto. Se l’ambiente del sito presenta frequenti transitori di commutazione, una messa a terra inadeguata o è esposto a eventi di spostamento del neutro, il costo della sostituzione dei dispositivi SPD e della risoluzione dei guasti può superare la differenza di prezzo iniziale.
SPD 4P vs SPD 3PN: quale è più adatto ai diversi sistemi di messa a terra?
Il sistema di messa a terra è la variabile più determinante in questa decisione, poiché definisce il rapporto normale e anomalo tra il neutro e la terra di protezione.
Sistema di messa a terra | Raccomandazione tipica | Perché viene spesso scelto |
|---|---|---|
TN-S | Approccio 3PN (3+1) che utilizza una strategia N-PE definita | Il neutro e il PE sono separati; è necessario gestire in modo sicuro le sovratensioni N-PE e lo spostamento del neutro |
TT | Spesso si preferisce l'approccio 3PN (3+1) | La terra locale differisce dal riferimento neutro di rete; le considerazioni relative alle sollecitazioni su N-PE e alle sovratensioni temporanee sono fondamentali |
TN-C-S | Configurazione 3PN (3+1) a valle della biforcazione | I problemi relativi al PEN e i guasti da spostamento neutro possono generare elevate sollecitazioni N-PE; la sopravvivenza è fondamentale |
IT | In genere non si tratta di una scelta relativa a un SPD a 4 fili; la topologia dipende dalla progettazione del sistema | Il segnale neutro è isolato o assente; la protezione contro le sovratensioni è principalmente di tipo in modo comune verso terra |
Sistema di messa a terra TN-S
Nei sistemi TN-S, il neutro e la terra di protezione sono conduttori separati lungo l'intero impianto. Questa separazione è vantaggiosa per la compatibilità elettromagnetica (EMC) e per la prevedibilità dei percorsi delle correnti di guasto, ma implica anche che il neutro e la terra non siano lo stesso conduttore e possano presentare differenze di potenziale in caso di sovratensioni.
Per la protezione contro le sovratensioni, l’obiettivo progettuale è limitare sia la sollecitazione L-N (protezione dei carichi fase-neutro) sia la sollecitazione N-PE (controllo del modo in cui il neutro viene collegato a terra durante eventi anomali). Spesso viene specificato un approccio 3PN (3+1) poiché fornisce un percorso di protezione N-PE ben definito e può essere progettato in modo da evitare sollecitazioni continue sull’elemento N-PE.
Un SPD 4P può essere utilizzato anche in un impianto TN-S, ma l’aspetto fondamentale da verificare è la sua strategia interna N-PE. Se il percorso N-PE è costituito da un elemento puramente limitatore di tensione, la sua tensione nominale di funzionamento continuo e il comportamento in caso di sovratensione temporanea devono corrispondere alle condizioni effettive dell’impianto. Se il percorso N-PE è di tipo a commutazione di tensione, il comportamento del dispositivo potrebbe essere più simile a quello che gli ingegneri si aspettano da un progetto 3PN.
Nel caso dei quadri TN-S, la qualità dell'installazione è particolarmente importante poiché il riferimento di terra deve essere stabile. Cavi PE troppo lunghi, percorsi ad anello o collegamenti inadeguati possono creare differenze di potenziale locali all'interno del quadro durante un picco di tensione, vanificando lo scopo di disporre di conduttori N e PE separati e ben definiti.
Sistema di messa a terra TT
I sistemi TT utilizzano un elettrodo di terra locale presso l'impianto, mentre il neutro della rete è collegato a terra alla fonte. La terra locale e il neutro della rete possono presentare potenziali sostanzialmente diversi in caso di guasto o sovratensione.
Per questo motivo, la sollecitazione tra neutro e terra rappresenta un aspetto fondamentale nella progettazione. Spesso si preferisce un approccio 3PN (3+1) poiché il percorso di protezione N-PE può essere progettato per tollerare meglio le condizioni di sovratensione temporanea rispetto a un elemento N-PE puramente limitatore di tensione. Ciò è importante perché gli impianti TT possono subire uno spostamento del neutro rispetto alla terra locale durante eventi anomali.
Nel definire le specifiche per il TT, gli ingegneri devono considerare l'elemento N-PE come un componente critico per la sicurezza. Il sistema può inoltre avvalersi di dispositivi di protezione quali gli interruttori differenziali (RCD) per determinate condizioni di guasto; pertanto, la scelta e l'installazione degli SPD devono evitare di provocare interventi intempestivi, garantendo al contempo il percorso di deviazione delle sovratensioni previsto.
Un dispositivo 4P può essere idoneo in un sistema TT solo se è stato espressamente progettato per tale ambiente, con un approccio di protezione N-PE in linea con le condizioni di tensione N-PE previste. In altre parole, la scelta del sistema TT raramente dipende dal numero di poli, ma spesso dalla resilienza e dal coordinamento del percorso N-PE.
Sistema di messa a terra TN-C-S
Gli impianti TN-C-S combinano il neutro e la messa a terra di protezione in un unico conduttore PEN a monte, per poi separarsi in conduttori N e PE distinti a valle. È proprio nel punto di separazione che sorgono molti problemi pratici: se il conduttore PEN è danneggiato o presenta un collegamento ad alta impedenza, il neutro dell'impianto può subire uno spostamento rispetto alla terra.
In questo contesto, un SPD è esposto a scenari che, dal punto di vista dell’N-PE, appaiono come sovratensioni temporanee. A valle della separazione viene comunemente utilizzato un approccio 3PN (3+1), poiché fornisce una strategia di protezione dedicata all’N-PE che può essere progettata per garantire una maggiore resistenza in caso di eventi di spostamento del neutro.
Per il sistema TN-C-S, la fase progettuale più importante consiste nell’identificare il punto in cui N e PE sono separati e nel posizionare correttamente il dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD). Un errore comune consiste nell’installare un dispositivo destinato a N e PE separati sulla sezione PEN combinata. Il dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) deve essere compatibile con il sistema di conduttori a cui è collegato.
Se l'impianto prevede più livelli di distribuzione, è importante anche il coordinamento tra i dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) a monte e a valle. Un unico dispositivo nel punto di ingresso potrebbe non essere sufficiente per i carichi sensibili situati a grande distanza elettrica. La rete di messa a terra e di collegamento equipotenziale dovrebbe essere valutata nell'ambito della progettazione della protezione contro le sovratensioni, senza essere considerata un elemento secondario.
Sistema di messa a terra IT
I sistemi IT presentano in genere un neutro isolato o collegato a terra tramite impedenza, e la rete di distribuzione potrebbe non includere un conduttore neutro funzionale come nei sistemi TN-S o TT. La protezione contro le sovratensioni nei sistemi IT si concentra spesso sul controllo delle sovratensioni in modo comune (conduttori rispetto a terra) piuttosto che su un riferimento fase-neutro.
Per questo motivo, la scelta tra 4P e 3PN spesso non rappresenta la decisione principale in un sistema IT classico. La prima decisione da prendere è se esiste un neutro e come viene gestito; successivamente, la configurazione dell’SPD viene scelta di conseguenza.
Se un sistema IT prevede un conduttore neutro per carichi specifici, l’approccio di protezione deve riflettere la filosofia del sistema in materia di monitoraggio dell’isolamento e di gestione dei guasti. Gli ingegneri dovrebbero prestare attenzione a non applicare presupposti derivati dai sistemi TN-S o TT alla progettazione dei sistemi IT. L’approccio corretto consiste nel definire quali modalità di sovratensione siano plausibili nella rete IT e quindi selezionare una configurazione di SPD che limiti tali modalità senza creare percorsi di conduzione indesiderati.
Vantaggi di un dispositivo di protezione contro le sovratensioni 4P
Configurazione semplice della protezione
Dal punto di vista del cablaggio, un SPD a 4 poli può essere semplice da configurare: L1, L2, L3 e N dispongono ciascuno di un terminale dedicato e l'installatore non deve collegare più dispositivi separati per coprire il neutro.
Nel caso dei pannelli OEM che devono essere realizzati in modo uniforme durante i cicli di produzione, un unico dispositivo a 4 poli può ridurre la variabilità del cablaggio e la complessità della documentazione. Inoltre, può semplificare le operazioni di ispezione, poiché i punti di connessione sono chiaramente identificati.
Dal punto di vista ingegneristico, occorre tenere presente che la semplicità del cablaggio non garantisce il corretto funzionamento interno. Il vantaggio si mantiene quando la strategia di protezione N-PE del dispositivo 4P selezionato è compatibile con il sistema di messa a terra e con le previsioni relative alle sovratensioni temporanee.
Conveniente per i sistemi trifase standard
In alcune famiglie di prodotti, un SPD a 4 poli con un design convenzionale a limitazione di tensione può rappresentare una scelta economicamente vantaggiosa per le quadri industriali trifase standard, dove i rischi di spostamento del neutro sono bassi e l'ambiente N-PE è ben controllato.
Per gli OEM che devono trovare un equilibrio tra i costi della distinta base e i requisiti di protezione, la possibilità di scegliere un dispositivo 4P che si adatti alle condizioni previste di sovratensione senza dover aggiungere moduli aggiuntivi può risultare interessante.
Tuttavia, una scelta economicamente vantaggiosa dovrebbe tenere conto dell’intero ciclo di vita. Se il sito è soggetto a eventi anomali di N-PE, la topologia con il costo iniziale più basso potrebbe comportare sostituzioni più frequenti o situazioni di disagio. Il corretto confronto dei costi comprende solitamente il costo totale di installazione, oltre ai costi di manutenzione e al rischio di tempi di inattività, e non solo il prezzo di listino.
Adatto alla distribuzione industriale dell'energia elettrica
La distribuzione dell'energia elettrica in ambito industriale spesso prevede carichi misti: motori trifase e azionamenti affiancati da dispositivi di controllo e ausiliari monofase. Un SPD a 4 poli si adatta a questa realtà poiché supporta un sistema che include un conduttore neutro.
Se scelto e installato correttamente, il dispositivo è in grado di ridurre le sollecitazioni impulsive sulle apparecchiature e di migliorare la resistenza alle comuni fonti di sovratensione, quali gli eventi di commutazione e gli effetti indiretti dei fulmini.
In ambito industriale, il vantaggio pratico è che un SPD a 4 poli si integra bene con le architetture standard dei quadri di distribuzione. Può essere installato in prossimità delle sbarre collettrici, coordinato con i dispositivi di protezione a monte e sottoposto a manutenzione nell’ambito di un piano di manutenzione preventiva.
Facile installazione e manutenzione
Un singolo modulo 4P può risultare più facile da installare e da sottoporre a manutenzione, soprattutto quando il dispositivo è dotato di cartucce sostituibili e di un'indicazione chiara dello stato. In un ambiente di produzione, un numero inferiore di componenti può ridurre gli errori di assemblaggio.
I team di manutenzione apprezzano in genere procedure di sostituzione prevedibili e uno sforzo diagnostico minimo. Un SPD 4P può soddisfare tali esigenze se viene scelto con un valore nominale di cortocircuito adeguato, un dispositivo di protezione coordinato e una politica di sostituzione chiara.
Il principale rischio legato alla manutenzione è l'uso improprio: l'utilizzo di un dispositivo il cui percorso N-PE non sia adeguato al sistema di messa a terra può causare una fine prematura del ciclo di vita o comportamenti anomali. Anche la qualità dell'installazione è importante: cavi troppo lunghi, collegamenti difettosi o un percorso errato del neutro possono causare problemi apparenti nelle prestazioni dei dispositivi SPD che in realtà sono dovuti al cablaggio.
Vantaggi di un dispositivo di protezione contro le sovratensioni a 3 poli
Protezione potenziata da neutro a terra
Un SPD 3PN (3+1) è caratterizzato dalla presenza di un percorso di protezione N-PE dedicato. Ciò è particolarmente utile poiché, in molte installazioni, la condizione anomala più grave non è un semplice picco di tensione di fase, bensì lo spostamento del neutro rispetto alla terra.
Quando il percorso N-PE viene realizzato con un elemento di commutazione di tensione, il progetto è in grado di garantire un percorso di scarica controllato in caso di eventi N-PE gravi, evitando al contempo la conduzione continua in condizioni normali.
Per gli ingegneri che progettano quadri dotati di componenti elettronici di controllo sensibili, ciò può tradursi in un sistema di protezione più stabile, meno soggetto a deterioramento a causa delle ripetute sollecitazioni tra neutro e terra.
Migliori prestazioni contro le sovratensioni temporanee (TOV)
Gli scenari di sovratensione temporanea non sono da equiparare alle sovratensioni impulsive causate dai fulmini. Possono protrarsi per un tempo tale da causare il surriscaldamento degli elementi destinati esclusivamente alla limitazione della tensione, qualora questi vengano esposti a valori superiori alla loro tensione di funzionamento continuo.
In queste condizioni, si opta spesso per una configurazione a 3PN che utilizza un elemento di commutazione sul percorso N-PE, al fine di migliorare la resistenza ai guasti. L'obiettivo è ridurre la probabilità che l'elemento di protezione N-PE diventi un percorso di conduzione continua durante un evento prolungato di elevazione del neutro.
Ciò non elimina la necessità di adeguati meccanismi di coordinamento e disconnessione delle protezioni. Contribuisce tuttavia ad allineare il comportamento dell’SPD alle modalità di guasto effettivamente riscontrate nei sistemi di messa a terra in cui è plausibile la presenza di una tensione tra N e PE.
Riduzione del rischio di danni alle attrezzature
L'obiettivo di un approccio 3PN non è solo quello di limitare la tensione, ma anche di gestire il modo in cui l'energia di sovratensione viene deviata, in modo che il quadro non sviluppi grandi differenze di potenziale interne durante l'evento.
Definendo esplicitamente il percorso N-PE, un SPD 3PN può contribuire a evitare situazioni in cui i sistemi di controllo rilevano variazioni impreviste del riferimento, che possono mettere a dura prova le interfacce e i componenti di protezione.
Questo vantaggio dipende da un corretto collegamento e da lunghezze di cavo ridotte. Se il collegamento PE dell’SPD è lungo o mal posato, l’induttanza del cablaggio può prevalere sulla tensione di passaggio, e le apparecchiature possono comunque subire sollecitazioni dannose anche quando la topologia è adeguata.
Ideale per apparecchiature elettroniche sensibili
I dispositivi elettronici industriali spesso subiscono guasti a causa di sollecitazioni impulsive relativamente modeste rispetto a quelle a cui sono sottoposte le apparecchiature di potenza di grandi dimensioni. Gli alimentatori dei PLC, i moduli di I/O di controllo e i moduli di comunicazione possono essere sensibili agli spostamenti di riferimento indotti da sovratensioni e alle sovratensioni differenziali.
L'approccio 3PN sostiene una filosofia di protezione che tiene conto sia della protezione L-N per i componenti elettronici sia della gestione N-PE per il riferimento del quadro. Ecco perché viene spesso utilizzato nei casi in cui i carichi protetti includono sistemi di controllo sensibili, anziché solo carichi di potenza robusti.
Domande frequenti
Quando è meglio optare per un SPD 3+1 piuttosto che per un SPD 4P?
È preferibile utilizzare un SPD 3+1 quando esiste un rischio concreto di tensione tra il neutro e terra, specialmente negli impianti TT o a valle di derivazioni TN C S in cui può verificarsi uno spostamento del neutro. Un percorso definito da N a PE, spesso commutabile, può migliorare la resistenza alle sovratensioni temporanee. Questa scelta richiede comunque una corretta selezione di Uc, il coordinamento a monte e un collegamento breve e a bassa impedenza dal PE del SPD alla barra di terra principale.
"3PN" significa che l'SPD ha quattro terminali?
Nella maggior parte delle applicazioni trifase a quattro fili, sì: l’SPD deve essere collegato a L1, L2, L3 e N, e fare riferimento alla terra di protezione. Tuttavia, 3PN è una descrizione topologica, non una regola di assemblaggio. Una funzione 3+1 può essere implementata all’interno di un’unica unità a quattro poli o come moduli coordinati. Ciò che conta è un percorso deliberato da N a PE (terra di protezione) adeguato al sistema di messa a terra, per garantire specifiche robuste nei quadri di controllo industriali.
Qual è la soluzione migliore per il TN-S: 4P o 3PN?
Per i sistemi TN S, la scelta ottimale dipende dal comportamento del dispositivo lungo il percorso da N a PE. Il sistema TN S mantiene separati N e PE, pertanto è importante gestire le sollecitazioni dal neutro alla terra. Un approccio 3PN rende esplicita tale strategia e viene spesso scelto per garantire un comportamento stabile in condizioni anomale tra N e PE. Anche un SPD 4P può essere adatto se la sua topologia interna e il comportamento TOV sono compatibili con l’installazione, garantendo specifiche robuste nei quadri di controllo industriali.
Qual è la soluzione migliore per il TT: 4P o 3PN?
Per i sistemi TT, si preferisce comunemente la configurazione 3PN (3+1) poiché la messa a terra dell’impianto è locale, mentre il neutro dell’alimentazione è referenziato alla fonte. Ciò rende la sollecitazione da N a PE un caso di progettazione reale. Un percorso definito da N a PE, spesso a commutazione, può migliorare la resistenza alle sovratensioni temporanee. Un SPD a 4 poli può essere utilizzato solo se progettato e classificato per sistemi TT e coordinato con dispositivi di protezione che garantiscano specifiche robuste nei quadri di controllo industriali.
Perché scegliere i dispositivi di protezione contro le sovratensioni LSP per una protezione affidabile a bassa tensione?
Nella scelta tra un SPD 4P e un SPD 3PN, la qualità del prodotto e l’affidabilità dei componenti sono fattori fondamentali che incidono direttamente sulla sicurezza a lungo termine degli impianti elettrici a bassa tensione. In qualità di produttore professionale di dispositivi di protezione contro le sovratensioni, LSP offre sia SPD 4P che SPD 3PN progettati per soddisfare diverse esigenze di distribuzione dell’energia elettrica, inclusi i sistemi TT, TN e altri sistemi di messa a terra a bassa tensione.
I dispositivi di protezione contro le sovratensioni LSP sono realizzati con MOV (varistori a ossido metallico) LKD di alta qualità e GDT (tubi a scarica di gas) Vactech per garantire prestazioni stabili di scarica delle sovratensioni, bassa tensione residua e lunga durata. La combinazione tra la tecnologia MOV di alta qualità e l’affidabile protezione GDT consente ai dispositivi SPD LSP di resistere efficacemente agli impulsi da fulmine e alle sovratensioni di commutazione, mantenendo al contempo prestazioni di protezione costanti.
Tutti i dispositivi SPD della serie LSP 4P e 3PN sono prodotti nel rispetto di rigorosi processi di controllo qualità e testati secondo gli standard internazionali, garantendo una protezione affidabile per gli impianti elettrici residenziali, commerciali e industriali.
