Schema di cablaggio dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD): una guida completa per ogni tipo di impianto

Un SPD è efficace solo se il suo cablaggio è corretto. Se si collega un dispositivo di alta gamma con cavi troppo lunghi, un interruttore non adeguato o una configurazione di sistema non compatibile, esso non riuscirà a proteggere l’apparecchiatura per cui è stato installato. Peggio ancora: la maggior parte delle guide di cablaggio online mostra un unico schema generico L/N/PE e si ferma lì. Quando il quadro elettrico reale non corrisponde a quello da manuale — e capita raramente — non resta che tirare a indovinare.

Questa guida tratta tutte le principali configurazioni di cablaggio degli SPD: monofase, trifase (4P e 3+NPE), CC/solare e cablaggi specifici per i sistemi TT, TN-S, TN-C e IT. Ogni sezione illustra l’identificazione dei terminali, il dimensionamento degli interruttori e le regole che determinano se un SPD limita effettivamente una sovratensione o se appare semplicemente collegato.

In che modo il tipo di SPD determina la posizione e la configurazione del cablaggio

Non tutti gli SPD vanno installati nella stessa posizione, e la loro collocazione determina il modo in cui vengono cablati. I tre tipi definiti dalla norma IEC 61643-11 servono ciascuno un diverso livello della cascata di protezione: se ne collochi uno nel posto sbagliato o lo cabli come se fosse di un altro tipo, commetterai uno degli errori di installazione più comuni.

Immaginate questi tre livelli come una difesa a più strati: il Tipo 1 è la porta della fortezza che assorbe il primo attacco, il Tipo 2 è la muraglia interna che intercetta ciò che riesce a sfuggire, mentre il Tipo 3 è la guardia del corpo personale di stanza a pochi pollici dall’attrezzatura. Le regole di cablaggio di ogni strato sono diverse perché ciascuno deve affrontare una classe diversa di minaccia.

Schemi di cablaggio degli SPD monofase — Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3

Gli impianti monofase (230 V CA, 50/60 Hz) rappresentano l'applicazione più comune per i dispositivi SPD: quadri elettrici residenziali, piccoli quadri di distribuzione commerciali e circuiti di singole apparecchiature. Il cablaggio varia notevolmente a seconda che l'installazione avvenga all'ingresso di servizio, su un sottoquadro o direttamente accanto a un carico.

Cablaggio SPD di tipo 1 all'ingresso principale dell'impianto elettrico

Un SPD di tipo 1 viene installato sul lato carico dell'interruttore generale, a monte di qualsiasi dispositivo di protezione da corrente residua (RCD). La sua funzione è quella di deviare verso terra la corrente parziale da fulmine (forma d'onda 10/350 μs) prima che tale energia raggiunga il resto dell'impianto.

Collegamenti dei terminali (sistema TN-S):

• Terminale L → barra collettrice di fase, a valle dell'interruttore generale
• Terminale N → barra collettrice neutra
• Terminale PE → barra collettrice principale di terra — direttamente, senza passare attraverso alcun altro componente

Il conduttore di terra di protezione (PE) rappresenta in questo caso il punto critico. Secondo la norma IEC 60364-5-53.534, l’area della sezione trasversale minima per i conduttori di fase e di neutro di un SPD di Tipo 1 è di 6 mm² di rame, mentre il conduttore di terra di protezione deve avere un’area di sezione trasversale di almeno 16 mm² di rame. Il conduttore PE convoglia l’intera corrente di sovratensione verso terra: se la sua sezione è insufficiente, si crea un collo di bottiglia che trasforma il dispositivo SPD in un fusibile in caso di guasto.

La lunghezza totale dei cavi (somma dei conduttori L + N + PE dalla barra collettrice ai terminali dell’SPD) non deve superare 0,5 m. Ogni metro di cavo aggiunge circa 1.000 V di tensione di passaggio durante un evento di sovratensione da 8/20 μs a causa dell’induttanza del conduttore (L ≈ 1 μH/m, di/dt ≈ 1 kA/μs, V = L × di/dt).

Cablaggio SPD di tipo 2 e tipo 3 — Collegamenti al sottoquadro e al punto di utilizzo

Un SPD di tipo 2 è il vero pilastro della protezione contro le sovratensioni. Installato nei quadri di subdistribuzione, gestisce le sovratensioni da 8/20 μs che il tipo 1 non è riuscito ad assorbire completamente, oltre ai transitori di commutazione provenienti da motori, impianti di climatizzazione e operazioni di rete.

Cablaggio di tipo 2 (quadro secondario, TN-S):

• Collegare tramite un interruttore automatico dedicato (20–32 A, curva C) — non collegare mai in parallelo al terminale di carico di un interruttore esistente
• Conduttore di fase ≥ 2,5 mm² di rame fino all'interruttore, quindi dall'interruttore al terminale L del dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD)
• Conduttore neutro ≥ 2,5 mm² di rame collegato alla barra neutra
• Conduttore in PE ≥ 4 mm² di rame collegato alla barra di terra
• Mantenete tutti i cavi il più corti e dritti possibile — raggruppateli con delle fascette, senza arrotolarli

L'interruttore dedicato ha una duplice funzione: fornisce protezione da sovracorrente nel caso in cui il MOV interno dell'SPD subisca un guasto da cortocircuito e consente di isolare l'SPD per effettuare test o sostituirlo senza dover disalimentare l'intero quadro. La portata dell’interruttore deve rispettare le specifiche del produttore — in genere 20–32 A con una curva di intervento di tipo C — e non deve mai superare 0,5 volte la portata dell’interruttore principale a monte, al fine di garantire la selettività.

Cablaggio di tipo 3: Gli SPD di tipo 3 si installano a livello delle apparecchiature: prese di corrente, moduli su guida DIN all’interno di armadi di controllo o direttamente in prossimità dei carichi sensibili. La regola fondamentale: mantenere una lunghezza del cavo di almeno 10 m tra il dispositivo SPD di tipo 2 a monte e il dispositivo di tipo 3. Questa separazione fisica garantisce il disaccoppiamento induttivo necessario per il coordinamento energetico; in sua assenza, il dispositivo di tipo 3 potrebbe tentare di gestire sovratensioni superiori al proprio valore nominale prima che il dispositivo di tipo 2 abbia il tempo di reagire.

Schemi di cablaggio SPD trifase — Modalità comune 4P vs. modalità completa 3+NPE

I sistemi trifase presentano una scelta di cablaggio che la maggior parte delle guide dedicate ai sistemi monofase non affronta mai: la protezione solo in modo comune oppure la protezione completa, che copre sia i percorsi di sovratensione fase-terra che fase-neutro. La differenza determina se le apparecchiature sono in grado di resistere a una sovratensione in modo differenziale tra L1 e L2.

Cablaggio dell'SPD trifase 4P (modo comune)

In una configurazione a 4P — l'approccio standard per la maggior parte degli impianti commerciali e dell'industria leggera — quattro moduli SPD collegano le tre fasi e il neutro alla terra di protezione:

• L1 → Modulo SPD 1 → PE (tramite l'autobus N, se è presente il modulo N-PE)
• L2 → Modulo SPD 2 → PE
• L3 → Modulo SPD 3 → PE
• N → modulo SPD 4 → PE

Ciò garantisce una protezione in modo comune: qualsiasi tensione di sovratensione che si manifesti tra un conduttore di fase e terra viene limitata al livello di protezione di tensione (Up) del dispositivo SPD, tipicamente ≤ 1,5 kV per un dispositivo SPD di tipo 2 da 230/400 V. I tre conduttori di fase devono essere tagliati a lunghezze uguali per mantenere l’impedenza bilanciata: conduttori sbilanciati comportano che una fase venga limitata più delle altre, creando un differenziale di tensione dove non dovrebbe essercene alcuno.

Ogni modulo deve avere una capacità nominale di In ≥ 5 kA (8/20 μs), con un Imax totale ≥ 40 kA su tutti e quattro i poli. Utilizzare conduttori in rame a treccia — i cavi a anima piena causano problemi di impedenza ad alta frequenza durante i transitori rapidi — con una sezione minima di 2,5 mm² per la fase/neutro e di 4 mm² per il collegamento PE.

Cablaggio SPD trifase 3+NPE (modalità completa) — Protezione completa contro le sovratensioni

La configurazione 3+NPE aggiunge una protezione in modo differenziale a quella in modo comune. Anziché quattro moduli basati su MOV collegati tutti al PE, la posizione N-PE utilizza un tubo a scarica di gas (GDT):

• L1 → MOV → N bus
• L2 → MOV → N bus
• L3 → MOV → N bus
• N → GDT → PE

Le sovratensioni che si verificano nella realtà non si propagano solo dalla fase alla terra. Un transitorio di commutazione su L1 può indurre una tensione differenziale tra L1 e L2 — e un SPD a 4 poli non offre alcuna protezione contro tale percorso. Il GDT N-PE fornisce un percorso di scarica per queste sovratensioni differenziali fase-fase e fase-neutro.

Regole fondamentali per l'installazione di 3+NPE:

• Il GDT N-PE deve mai essere sostituito con un MOV — I MOV subiscono un degrado a causa della tensione prolungata che può verificarsi tra N e PE in condizioni di spostamento del punto neutro. I GDT hanno una tensione di scarica definita (tipicamente 230–255 V CC) e rimangono in circuito aperto fino a quando non si verifica una sovratensione, il che garantisce loro una durata in standby praticamente infinita in questa posizione.
• Fai non collegare N e PE all’SPD: il GDT è l’unico collegamento tra i due e deve rimanere un circuito normalmente aperto.
• Se il quadro di distribuzione è dotato di un interruttore differenziale (RCD), il dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) deve essere installato sul lato di linea (a monte) dell'interruttore differenziale. La corrente di sovratensione deviata verso terra attraverso il GDT N-PE genera una corrente residua temporanea che provocherebbe l'intervento intempestivo di qualsiasi interruttore differenziale a valle.

Schemi di cablaggio per SPD in corrente continua e solare/fotovoltaico

La protezione contro le sovratensioni sul lato CC rappresenta il segmento in più rapida crescita delle installazioni di SPD, trainato dalla diffusione degli impianti fotovoltaici. Il cablaggio degli SPD in CC differisce da quello in CA per un aspetto fondamentale: la polarità è assoluta. Invertire V+ e V− non solo rende l’SPD inefficace, ma distrugge istantaneamente il MOV interno.

Cablaggio SPD a 600 V CC per impianti fotovoltaici residenziali e di piccole dimensioni per uso commerciale

Per gli impianti fotovoltaici di piccole dimensioni (tetti residenziali, piccoli impianti commerciali), il dispositivo di protezione contro le sovratensioni in corrente continua (DC SPD) viene installato in parallelo alla stringa fotovoltaica — in genere all’interno della scatola di raccordo in corrente continua o immediatamente adiacente all’ingresso in corrente continua dell’inverter:

• Terminale V+ → bus CC positivo (dal campo fotovoltaico)
• Terminale V− → bus CC negativo
• Terminale PE → barra di terra

L'SPD si collega in parallelo, non in serie. Il circuito CC principale scorre ininterrottamente dal campo fotovoltaico all'inverter; l'SPD si dirama da esso come una valvola di sicurezza. Secondo la norma IEC 61643-31 (la norma specifica per gli SPD fotovoltaici), la tensione massima di funzionamento continuo Ucpv dell’SPD deve essere pari ad almeno 1,2 volte la tensione a circuito aperto Voc(STC) del campo fotovoltaico. Per un tipico impianto residenziale da 600 V, ciò significa selezionare un SPD con Ucpv ≥ 720 V CC e Up ≤ 2,5 kV, con In ≥ 5 kA (8/20 μs).

Mantenere l'SPD a una distanza massima di 5 m dai terminali di ingresso CC dell'inverter. Distanze maggiori comportano che l'induttanza del cavo tra l'SPD e l'apparecchiatura protetta consenta l'accumulo di tensione di sovratensione prima che l'SPD entri in azione.

Cablaggio degli SPD da 1000 V e 1500 V CC per impianti solari commerciali e su larga scala

Gli impianti fotovoltaici su larga scala stanno passando a sistemi a 1500 V CC, il che comporta una modifica dell'architettura di protezione. A queste tensioni, un singolo dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) installato sull'inverter non è sufficiente: è necessario un approccio a due stadi:

Per gli impianti fotovoltaici “floating” (senza messa a terra) — sempre più diffusi nei progetti su larga scala — sia il polo positivo che quello negativo devono disporre ciascuno di un proprio percorso SPD verso il PE. Questa configurazione simmetrica garantisce che una sovratensione di qualsiasi polarità trovi un percorso di scarica, indipendentemente dal punto di riferimento “floating”. Per gli impianti con messa a terra negativa, il dispositivo SPD da polo negativo a PE può essere omesso se il collegamento di terra fornisce un percorso diretto, sebbene la protezione simmetrica rimanga l’opzione predefinita più sicura.

Cablaggio SPD in base al tipo di impianto — In che modo TT, TN-S, TN-C e IT modificano lo schema

La stessa unità SPD di Tipo 2, se installata in un impianto TT anziché in un impianto TN-S, segue una logica di cablaggio fondamentalmente diversa. La maggior parte delle guide in lingua inglese dedicate agli SPD presuppone una configurazione TN-S o TN-C-S (standard in Nord America e in gran parte dell’Europa), lasciando gli elettricisti delle regioni in cui prevale il sistema TT — gran parte del Medio Oriente, dell’Africa, dell’Australia e delle zone rurali dell’Europa meridionale — con schemi che non corrispondono ai loro quadri elettrici.

Cablaggio SPD TN-S e TN-C-S — Neutro e terra separati

TN-S (neutro e terra separati lungo tutto il percorso) e TN-C-S (PEN combinato in entrata nell'edificio, che si divide poi in N e PE separati all'ingresso dell'impianto) sono le configurazioni più comuni:

• Cablaggio TN-S: Terminale L dell'SPD → barra collettrice di fase; terminale N dell'SPD → barra collettrice di neutro; terminale PE dell'SPD → barra collettrice di terra. I terminali N e PE non sono mai collegati tra loro sull'SPD.
• Cablaggio TN-C-S: Dopo il punto di diramazione del PEN, il cablaggio è identico a quello del sistema TN-S. Il vincolo fondamentale: il dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) deve essere installato a valle della diramazione — mai sul segmento PEN stesso.
• Per il sistema TN-C (senza separazione — il PEN è presente ovunque): Sono consentite solo configurazioni SPD 3+0 o 4+0. Non è possibile utilizzare alcun modulo SPD N-PE poiché N e PE non esistono come conduttori separati. Il tentativo di collegare un SPD 4P o 3+NPE in un sistema TN-C crea un collegamento N-PE non consentito che, durante il normale funzionamento, immette corrente di sovratensione nel conduttore PEN.

Il livello di protezione dalla tensione in un sistema TN-S segue una semplice regola additiva: Up(L-PE) = Up(L-N) + Up(N-PE). Ciò significa che le prestazioni del modulo N-PE influenzano direttamente il livello complessivo di protezione garantito al carico: un SPD N-PE sottodimensionato compromette l'intera catena.

Cablaggio del sistema TT SPD — Messa a terra locale, nessun cavo di terra distribuito

In un sistema TT, la rete elettrica fornisce solo il neutro: non è presente alcun conduttore di terra di protezione distribuito. La messa a terra viene realizzata localmente tramite un picchetto di terra conficcato nel terreno in sede di installazione. Ciò modifica il cablaggio dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) in due modi fondamentali:

Innanzitutto, il modulo N-PE lavora di più. In un sistema TT, l’impedenza tra N (proveniente dal trasformatore) e PE (palo di terra locale) può essere notevole: la norma IEC 60364 ammette una resistenza di terra fino a 100 Ω. Quando una corrente di sovratensione fluisce da N a PE attraverso il modulo N-PE del dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD), la tensione sviluppata su questa impedenza (V = I × R) si somma alla tensione di limitazione dell’SPD. Per questo motivo, l’SPD N-PE in un sistema TT deve avere una capacità di picco più elevata — si raccomanda Imax ≥ 40 kA (8/20 μs) — e preferibilmente utilizzare un GDT anziché un MOV per la posizione N-PE.

In secondo luogo, l'installazione dell'RCD è obbligatoria. In un impianto TT, è obbligatorio l'uso di un interruttore differenziale (RCD) per la protezione da guasti (poiché il picchetto di terra locale da solo non è in grado di garantire un'impedenza del circuito di guasto sufficientemente bassa da far scattare un interruttore di sovracorrente). Il dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) deve essere installato a monte di questo interruttore differenziale. Se il dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) è collegato a valle, la corrente di sovratensione deviata verso il polo di terra (PE) crea uno squilibrio tra le correnti L e N che attraversano l'interruttore differenziale; quest'ultimo interpreta tale squilibrio come un guasto da dispersione a terra e scatta, interrompendo l'alimentazione e lasciando l'impianto privo di protezione contro eventuali sovratensioni successive.

Quando si scelgono gli SPD per impianti con sistema TT, è opportuno rivolgersi a un fornitore la cui gamma di prodotti copra tutti i tipi di impianto nell’ambito di un’unica certificazione. Un produttore il cui portafoglio di SPD CA sia certificato TÜV per i Tipi 1, 2 e 3, con modelli che supportano sia configurazioni di cablaggio 4P che 3+NPE per impianti TT, TN-S e TN-C, consente a un distributore o a un costruttore di quadri elettrici di standardizzare l’approvvigionamento da un unico fornitore, anziché dover gestire più produttori per diversi scenari di installazione (Gamma di prodotti SPD certificati TUV). I prodotti con ingombro di installazione unificato — come un SPD di tipo 1+2 in cui le varianti 3+NPE e 4P condividono lo stesso ingombro di base grazie a una piastra di collegamento metallica interna — riducono gli errori di cablaggio in loco rendendo fisicamente intercambiabili le diverse modalità di protezione (SPD combinato di tipo 1+2).

Cablaggio IT e Delta System SPD — Niente neutro, nessun problema

I sistemi IT (diffusi negli ospedali, nei data center e nei settori industriali con processi continui, dove un primo guasto a terra non deve causare l’arresto dell’impianto) e le configurazioni a triangolo (3W+G, senza neutro) presentano un vincolo comune: non è presente alcun conduttore N a cui collegarsi. La corretta configurazione dell’SPD in entrambi i casi è 3+0 — tre moduli SPD collegati direttamente da ciascuna fase al PE, senza un quarto polo.

L'errore più comune è quello di lasciare il terminale N a terra su un SPD a 4 poli quando nel quadro elettrico non è presente il neutro. Ciò comporta che uno dei percorsi di protezione rimanga in circuito aperto e riduce l'SPD a uno stato imprevedibile. Utilizzare invece un SPD 3+0 appositamente progettato.

Nei sistemi IT, l’SPD deve resistere a una condizione critica: durante il primo guasto a terra (che il sistema IT è progettato per tollerare senza intervento), la tensione tra le fasi non interessate dal guasto e terra sale fino alla tensione interfase massima — √3 × la tensione nominale di fase, ovvero circa 400 V in un sistema a 230/400 V. La tensione massima di funzionamento continuo Uc dell’SPD deve quindi essere di almeno 440 V per resistere a questa condizione senza subire danni. L’Allegato B della norma IEC 61643-11 fornisce requisiti di prova specifici per gli SPD destinati all’uso nei sistemi IT.

Panoramica delle specifiche di cablaggio SPD — Sezione dei cavi, taglia degli interruttori e lunghezza dei cavi

Quando ti trovi davanti a un quadro elettrico aperto con un SPD in mano, ti servono tre informazioni: quale cavo, quale interruttore e quanto è breve. Questa sezione raccoglie tutte queste informazioni in un unico posto.

Requisiti relativi alla sezione trasversale dei conduttori in base al tipo di SPD

Utilizzare conduttori in rame a trefoli: i cavi a anima piena presentano un’impedenza maggiore rispetto al fronte di salita rapido di un’onda di sovratensione a causa dell’effetto pelle alle alte frequenze. Il conduttore PE è sempre il più spesso perché convoglia l’intera corrente di scarica verso terra.

Un errore comune: si pensa che un cavo più spesso compensi la maggiore lunghezza dei conduttori. Non è così. Aumentando la sezione del conduttore da 2,5 mm² a 6 mm² si riduce la resistenza di circa il 60%, ma durante una sovratensione non è la resistenza a costituire l’impedenza dominante, bensì l’induttanza. E l’induttanza dipende quasi interamente dalla lunghezza e dalla geometria dei cavi, non dall’area della sezione trasversale. I cavi corti sono sempre migliori di quelli spessi.

Dimensionamento degli interruttori e dei fusibili per i circuiti derivati SPD

Il ruolo dell’interruttore è quello di protezione di riserva: interviene solo in caso di guasto per cortocircuito dell’SPD. Non partecipa alla normale deviazione delle sovratensioni. Il valore nominale dell’interruttore deve essere ≤ 0,5 × il valore nominale dell’interruttore principale a monte (regola di selettività) per garantire che il ramo dell’SPD scatti prima dell’alimentazione principale. Se si utilizzano invece fusibili, scegliere quelli di tipo gG con un valore nominale compreso tra 32 e 63 A per gli SPD di Tipo 2 e verificare che l’energia lasciata passare (I²t) sia inferiore al valore di resistenza dell’SPD.

Non fare mai doppio tocco: Non collegare i cavi dell'SPD a un terminale dell'interruttore già occupato da un cavo di un circuito derivato. La maggior parte degli interruttori non è omologata per due conduttori per terminale. Installare un interruttore dedicato oppure, se lo spazio nel quadro elettrico è limitato, utilizzare un cavo di collegamento con un connettore omologato e un unico conduttore collegato all'interruttore.

La regola dei 50 cm — Ottimizzazione della lunghezza dei cavi e cablaggio a V

Il dato più importante nell'installazione di un SPD non compare in nessuna scheda tecnica del prodotto. Si tratta di 0,5 metri: la lunghezza massima complessiva dei cavi dalla barra collettrice ai terminali dell'SPD e di ritorno alla barra di terra.

La fisica: un conduttore in aria libera presenta un’induttanza di circa 1 μH per metro. Durante un picco di 8/20 μs, la corrente aumenta di circa 1 kA al microsecondo. La tensione sviluppata sull’induttanza del cavo è V = L × di/dt = 1 μH × 1 kA/μs = 1.000 V per metro. Questa tensione si somma direttamente al livello di protezione in tensione specificato (Up) del dispositivo SPD. Un SPD di Tipo 2 con valore nominale Up = 1,5 kV, installato con una lunghezza totale dei cavi di 2 m, lascia effettivamente passare 1,5 kV + 2,0 kV = 3,5 kV ai terminali dell’apparecchiatura — più del doppio della protezione nominale.

Cablaggio a V (detto anche "cablaggio passante") è il metodo preferibile: il conduttore di fase in entrata e quello in uscita condividono il terminale SPD, formando una figura a V che riduce al minimo il circuito di corrente. Cablaggio a T (una derivazione che si dirama dal circuito principale verso l’SPD) crea un percorso di corrente più lungo e aggiunge un punto di giunzione con una resistenza di contatto aggiuntiva. Quando il cablaggio a V non è possibile a causa del design dei terminali, mantenere il punto di diramazione il più vicino possibile all’SPD.

Legare saldamente insieme tutti i cavi SPD con fascette lungo tutta la loro lunghezza. Un fascio ben stretto riduce l'area dell'anello e l'induttanza associata. Non avvolgere mai la lunghezza in eccesso dei cavi: un avvolgimento è un induttore, ed è proprio l'induttanza che si sta cercando di ridurre al minimo.

Lista di controllo passo dopo passo per l'installazione dell'SPD

1. Disinserire l'alimentazione e verificare. Disattivare l'alimentazione. Misurare le tensioni L-N, L-PE e N-PE con un multimetro per verificare che siano pari a zero e per identificare il tipo di impianto prima di toccare qualsiasi cosa.
2. Verificare il tipo di sistema. Si tratta di TT, TN-S, TN-C, TN-C-S o IT? La risposta determina quale configurazione SPD utilizzare. Andare a indovinare in questo caso è la causa principale della maggior parte degli errori di cablaggio.
3. Verificare i valori SPD. Verificare che la tensione Uc (tensione massima di funzionamento continuo) dell’SPD corrisponda alla tensione nominale dell’impianto. Verificare che il tipo 1/2/3 sia adeguato al luogo di installazione previsto.
4. Montare l'SPD. Su una guida DIN o sulla parete dell'armadio, il più vicino possibile alle sbarre collettrici di alimentazione — a portata di mano, non dall'altra parte del quadro.
5. Collegare prima il PE. Collegare il conduttore di terra verde/giallo dal terminale PE dell'SPD alla barra di terra principale. Ciò garantisce che il percorso di scarica sia presente prima che vengano collegati eventuali conduttori sotto tensione.
6. Connetti N. Collegare il conduttore neutro alla barra di neutro.
7. Collegare le fasi. Collegare ciascun conduttore di fase, passando per l'interruttore dedicato (se necessario), ai terminali L dell'SPD. Tagliare tutti i cavi di fase in modo che abbiano la stessa lunghezza.
8. Installare un sistema di protezione con backup. Montare l'interruttore dedicato o il portafusibile. Chiuderlo e aprirlo una volta per verificarne il corretto funzionamento meccanico.
9. Controllare la lunghezza dei cavi. Verificare che la lunghezza totale dei cavi sia ≤ 0,5 m. Raggruppare tutti i cavi e fissarli con fascette. Tagliare le estremità in eccesso, senza arrotolarle.
10. Attivare e verificare. Riattivare l'alimentazione. Verificare che l'indicatore di stato dell'SPD sia verde (o che riporti l'indicazione “OK” del produttore). Un indicatore rosso o spento indica che l'SPD ha già esaurito la propria capacità protettiva e deve essere sostituito prima di completare l'installazione.
11. Etichettare e registrare. Annotare la data di installazione, il modello dell'SPD e la data della prossima ispezione su un'etichetta apposta sul pannello. Un SPD senza data è un SPD che nessuno si ricorda di controllare.

Errori comuni nel cablaggio degli SPD e risoluzione dei problemi

Errore n. 1: cavi lunghi e arrotolati con cura. L'errore più ingannevole: un'installazione “pulita”, con i cavi disposti in anelli ordinati, sembra professionale ma offre prestazioni pessime. L'avvolgimento aggiunge induttanza, e l'induttanza in caso di sovratensione comporta una tensione che l'SPD non è in grado di limitare. Soluzione: Tagliare i cavi alla lunghezza minima richiesta. Legarli in modo che rimangano dritti, senza mai arrotolarli.

Errore n. 2: scambiare N e PE. In un impianto TN-S, il collegamento del terminale N del dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) alla barra di terra e del terminale PE alla barra del neutro — o semplicemente il collegamento di entrambi alla stessa barra — crea un collegamento N-PE che convoglia continuamente la corrente del neutro verso il percorso di terra. L’interruttore differenziale (RCD) a monte scatta immediatamente all’accensione. Soluzione: Nel sistema TN-S, i conduttori N e PE sono barre separate. Assicurarsi che ciascun conduttore sia collegato alla destinazione corretta prima di serrare.

Errore 3: polarità CC invertita. In un SPD a corrente continua, V+ e V− non sono intercambiabili. Invertendo i poli si applica una polarizzazione diretta al circuito di protezione MOV interno e si rischia di danneggiare irreparabilmente l'SPD entro pochi secondi dall'accensione. Soluzione: Prima di effettuare il collegamento, verificare la polarità con un multimetro. Contrassegnare il polo V+ con del nastro rosso su entrambe le estremità del conduttore.

Errore n. 4: Condivisione del terminale di carico di un interruttore già esistente. Due fili collegati a una sola vite sono, nel migliore dei casi, inaffidabili e, nel peggiore dei casi, costituiscono una violazione delle norme (la maggior parte degli interruttori non è a doppia portata). In caso di sovratensione, un collegamento allentato in questo punto provoca la formazione di archi elettrici e il surriscaldamento. Soluzione: Installare un interruttore dedicato per l'SPD. Se lo spazio è limitato, è possibile collegarsi a un interruttore esistente tramite un cavo di derivazione e un connettore omologato, ma un interruttore dedicato è sempre la soluzione migliore.

Errore n. 5: installazione dell'SPD a valle dell'interruttore differenziale (RCD) in un impianto TT. Quando una corrente di sovratensione attraversa il dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) verso il polo di terra (PE), l'interruttore differenziale (RCD) rileva uno squilibrio e scatta, interrompendo l'alimentazione di tutti i dispositivi, compreso lo stesso SPD. La sovratensione successiva colpisce le apparecchiature non protette. Soluzione: L'SPD deve essere sempre installato a monte dell'interruttore differenziale (RCD). Se la configurazione dell'impianto non lo consente, utilizzare un interruttore differenziale resistente alle sovratensioni (di tipo a ritardo) omologato per l'uso con gli SPD.

Errore n. 6: Consegnare l’impianto senza aver verificato l’indicatore SPD. Alcuni SPD arrivano dalla fabbrica già guasti oppure si guastano alla prima accensione a causa di un guasto preesistente. Se l'indicatore è rosso (o non si accende quando dovrebbe), l'SPD è già fuori uso. Soluzione: Una volta ripristinata l'alimentazione, recarsi presso l'SPD e verificare visivamente l'indicatore di stato prima di chiudere lo sportello del quadro e consegnare l'impianto. Un controllo di cinque secondi evita un'interruzione della protezione che potrebbe durare cinque anni.

Prima di scegliere gli SPD per una delle configurazioni di cablaggio sopra indicate, controllate la garanzia. Lo standard del settore è di due anni: un periodo sufficiente a coprire i difetti evidenti, ma non abbastanza per eguagliare la durata di vita di un quadro elettrico installato correttamente. Un produttore che offre una garanzia di 5 anni con assistenza tecnica globale entro 12 ore vi garantisce un piano di supporto che dura per tutto il tempo in cui l'impianto rimarrà in servizio. Per assistenza nella scelta dei prodotti o per domande tecniche, contattaci oppure sfoglia il catalogo completo all'indirizzo LSP globale.

Bibliografia

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4. NEMA Surge Protection Institute. “Installazione corretta dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni con collegamento diretto”.” nemasurge.org
5. Wiki sugli impianti elettrici. “Installazione di dispositivi di protezione contro le sovratensioni.” electrical-installation.org