Quando si verifica effettivamente un picco di tensione, fino a che livello aumenterà la tensione sulle vostre apparecchiature? Molti acquirenti si concentrano su parametri come Up e VPR, ma hanno ancora difficoltà a comprenderne le differenze, temendo che la scelta di un SPD non adeguato possa esporre le loro apparecchiature a rischi. Questa guida intitolata “Che cos’è la tensione di blocco su un dispositivo di protezione contro le sovratensioni” vi aiuterà a comprendere il vero significato della tensione di blocco, a scegliere il giusto livello di protezione e a smettere di preoccuparvi di specifiche tecniche confuse.
Qual è la tensione di blocco di un dispositivo di protezione contro le sovratensioni?
La tensione di bloccaggio, nota anche come livello di protezione dalla tensione (Up), è la tensione transitoria massima che un SPD consente il passaggio della sovratensione e il suo raggiungimento delle apparecchiature a valle durante un evento di sovratensione. Si può pensare a questo dispositivo come a una “valvola di sicurezza”: in condizioni operative normali, l’SPD è quasi non conduttivo. Quando si verifica una sovratensione transitoria eccessiva sulla linea, esso reagisce rapidamente per “limitare” la sovratensione a un livello relativamente sicuro prima di consentirne il passaggio alle apparecchiature a valle.
Questo livello di tensione ridotto è la tensione di limitazione. Più basso è il valore, minore è la tensione residua che rimane dopo la sovratensione e minore è il potenziale rischio per le apparecchiature. Comprendere questo concetto è il primo passo per leggere correttamente le schede tecniche e determinare se l’SPD di un fornitore è affidabile.
Perché la tensione di bloccaggio è importante nella scelta di un SPD?
Per voi, la tensione di bloccaggio è direttamente correlata alla capacità delle vostre apparecchiature terminali di resistere a un evento di sovratensione. Più bassa è la tensione di protezione, minore sarà la tensione residua che raggiunge l'apparecchiatura dopo la sovratensione, il che significa un minore stress per l'apparecchiatura stessa. Ecco perché la tensione di bloccaggio dovrebbe corrispondere alla capacità di resistenza di isolamento dell'apparecchiatura: non si tratta semplicemente di un caso in cui "più bassa è meglio" o "più alta è più facile da gestire".
Come funziona la tensione di blocco di un dispositivo di protezione contro le sovratensioni?
La tensione di blocco si ottiene grazie all’azione rapida dei componenti di protezione all’interno del dispositivo SPD. Il processo può essere spiegato come segue:
- In condizioni di funzionamento normali, l'SPD rimane in uno stato di alta impedenza e conduce una quantità minima di corrente, pertanto non influisce sul normale funzionamento dell'alimentatore.
- Quando si verifica un picco di tensione, il componente di protezione interno, come ad esempio un MOV, passa rapidamente da un’impedenza elevata a una bassa e inizia a condurre per deviare la corrente di picco.
- Il MOV sfrutta le sue caratteristiche non lineari per limitare la sovratensione transitoria a un livello relativamente stabile, ovvero la tensione di bloccaggio.
- Una volta scaricata l'energia di picco, il MOV ritorna automaticamente allo stato di alta impedenza e l'SPD torna in modalità standby senza influire sulla normale alimentazione elettrica.
L'intero processo si svolge in genere nell'arco di pochi nanosecondi, rendendolo praticamente impercettibile.
Qual è la differenza tra tensione di bloccaggio, tensione di apertura, VPR e tensione di passaggio?
Potreste aver incontrato questi termini nei documenti di diversi produttori. Essenzialmente si riferiscono allo stesso concetto, ma la terminologia e gli standard da cui derivano potrebbero differire.
| Termine | Standard comuni/Regioni | Significato |
| Tensione di serraggio | Terminologia generale/di settore | Si riferisce in senso lato alla tensione residua dopo che un SPD ha limitato una sovratensione; un termine più informale utilizzato nel settore |
| Livello di protezione della tensione (su) | Serie IEC/EN 61643 | Il termine standardizzato utilizzato nelle norme internazionali e il parametro che dovrebbe essere indicato nelle schede tecniche |
| VPR | UL 1449 (Nord America) | Il parametro corrispondente nel sistema di norme nordamericano, con condizioni di prova leggermente diverse da quelle della IEC |
| Tensione di passaggio | Terminologia comune del settore | Mette in evidenza la tensione “lasciata passare” all’apparecchiatura; il suo significato è simile a “Up” |
Basta ricordare questo: questi termini descrivono sostanzialmente la stessa grandezza fisica, ma gli standard di prova sono diversi, quindi i loro valori non possono essere confrontati direttamente tra uno standard e l’altro. Quando si sceglie un SPD, è sufficiente assicurarsi di fare riferimento allo standard applicabile al prodotto.
Una tensione di serraggio più bassa è sempre migliore?
Si potrebbe naturalmente pensare che più bassa è la tensione di bloccaggio, più “avanzato” sia l’SPD e più valga la pena sceglierlo. Ma la realtà non è così semplice: occorre considerare anche altri parametri.
Cosa significa di solito una tensione di protezione più bassa?
In generale, una tensione di blocco più bassa può garantire un margine di sicurezza maggiore per le apparecchiature, specialmente nelle applicazioni che coinvolgono dispositivi sensibili come l’elettronica di precisione e le apparecchiature di comunicazione. Quando la tensione Uc e la capacità di scarica soddisfano le specifiche richieste, una tensione di protezione più bassa rappresenta solitamente un vantaggio. Ciò consente di ridurre ulteriormente lo stress da sovratensione a cui sono sottoposte le apparecchiature a valle, garantendo una maggiore sicurezza nel consigliare i prodotti ai clienti, in particolare per le applicazioni con apparecchiature di alta precisione.
Perché una tensione di bloccaggio più bassa non significa necessariamente un SPD migliore
Tuttavia, è bene tenere presente che la tensione di blocco non è un parametro isolato. Se un SPD presenta una tensione di protezione molto bassa ma una capacità di scarica insufficiente (In/Imax), potrebbe guastarsi prematuramente se esposto a un picco ad alta energia e, di conseguenza, non riuscire a fornire una protezione efficace. Allo stesso modo, se Uc è troppo bassa, l’SPD potrebbe attivarsi frequentemente durante il normale funzionamento, riducendone la durata. Un SPD veramente affidabile è il risultato di un corretto equilibrio tra tensione di blocco, capacità di scarica e Uc, non semplicemente quello con il valore più basso.
Come verificare la tensione di bloccaggio nella scheda tecnica di un SPD?
Quando si riceve una scheda tecnica SPD ricca di specifiche, da dove è meglio iniziare a leggere e come è possibile verificare se la tensione di protezione del prodotto soddisfa i propri requisiti? Le sezioni seguenti vi aiuteranno a capire cosa cercare e come verificarlo.
Cercare la dicitura "Up" o il livello di protezione dalla sovratensione sull'etichetta del prodotto
Per verificare rapidamente la tensione di protezione di un SPD, è possibile controllare innanzitutto l'etichetta del prodotto o le specifiche stampate sull'involucro. Il parametro è solitamente indicato direttamente con la sigla “Up”. Durante la verifica, prestare attenzione a:
- Posizione dell'etichetta: di solito è stampata sulla targhetta frontale o laterale, accanto a parametri quali Uc e In.
- Termini comuni: “Up”, “Livello di protezione della tensione” e “Livello di protezione della tensione (Up)” si riferiscono allo stesso parametro.
Se le informazioni riportate sull'etichetta sono incomplete o di difficile lettura, si consiglia di:
- Verificare il modello del prodotto e consultare la scheda tecnica ufficiale del produttore per le specifiche complete.
- Si raccomanda di non valutare il livello di protezione basandosi esclusivamente sulla confezione o sul materiale promozionale. Fare sempre riferimento alla documentazione tecnica ufficiale.
Come verificare la tensione di protezione nella scheda tecnica
Quando le informazioni riportate sull'etichetta del prodotto sono limitate, la scheda tecnica rappresenta la fonte di informazioni più affidabile. È possibile andare direttamente a sezioni quali “Caratteristiche elettriche” o “Dati tecnici” e cercare il valore corrispondente a Up. Di solito è specificato con “≤” seguito da un valore di tensione specifico, ad esempio Up ≤ 1,5 kV.
È inoltre opportuno verificare se, accanto al valore, siano specificati lo standard di prova applicabile, come ad esempio la norma IEC/EN 61643-11, e la forma d’onda di prova, poiché questi elementi determinano se il dato possa essere confrontato in modo significativo con quello di altri prodotti. Se la scheda tecnica non indica la norma pertinente, il valore di riferimento di questo parametro diventa molto meno affidabile; pertanto, è necessario prestare maggiore attenzione durante la valutazione dei prodotti in vista dell’acquisto.
Come interpretare specifiche quali “Up ≤ 1,2 kV”, “1,5 kV” e “2,5 kV”
Quando si osservano questi valori, è possibile interpretarli come la tensione transitoria massima che l’SPD è autorizzato a lasciar passare in condizioni di prova standard. Più basso è il valore, più rigoroso è il livello di protezione. Tuttavia, è necessario considerare anche il tipo di SPD e l’applicazione:
- Fino a ≤ 1,2 kV: comunemente utilizzato in applicazioni che richiedono un livello più elevato di protezione per apparecchiature sensibili, come i dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) di tipo 2/3.
- Fino a ≤ 1,5 kV: un livello intermedio relativamente comune con un’ampia gamma di applicazioni.
- Fino a ≤ 2,5 kV: più comunemente associati ai dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) di tipo 1, che gestiscono energie di sovratensione più elevate e possono quindi presentare una tensione di protezione relativamente più alta.
Il valore in sé non determina se un SPD sia buono o cattivo. L’elemento fondamentale è che corrisponda alla capacità di resistenza dell’apparecchiatura.
Perché non è possibile confrontare direttamente i parametri di tensione in condizioni di prova diverse?
Ecco un aspetto che può facilmente sfuggire: anche se due SPD riportano entrambi un valore “Up”, i dati non possono essere confrontati direttamente se le forme d’onda di prova o le norme di prova sono diverse. Ad esempio, le condizioni di prova previste dal sistema IEC/EN potrebbero differire da quelle utilizzate nelle norme di altre regioni in termini di forma d’onda e livello di energia; di conseguenza, i valori risultanti potrebbero non essere direttamente comparabili.
Quando si confrontano prodotti di fornitori diversi, la prima cosa da fare è verificare se entrambi i prodotti siano stati testati secondo lo stesso standard. Solo allora si dovrebbero confrontare i valori specifici. In caso contrario, si rischia facilmente di giungere a conclusioni errate e di prendere una decisione di acquisto errata.
Qual è la relazione tra la tensione di bloccaggio e gli altri parametri degli SPD?
La tensione di blocco non è mai un parametro isolato. Quando si sceglie un SPD, è necessario considerarla insieme a diversi altri parametri chiave per stabilire se l'SPD sia davvero adatto alla propria applicazione.
| Parametro | Significato | Rapporto con "Up" |
| Uc – Tensione massima di funzionamento continuo | La tensione di funzionamento normale che l'SPD è in grado di sopportare in modo continuo | Deve tenere conto delle effettive fluttuazioni della tensione di rete; se il valore è troppo basso, potrebbero verificarsi funzionamenti indesiderati |
| In – Corrente nominale di scarica | La capacità di scarico in condizioni di prova standard | Determina la stabilità dell'SPD durante la gestione dei picchi di tensione tipici |
| Imax – Corrente massima di scarica | La corrente di picco di sovratensione che l'SPD è in grado di sopportare | Un valore più elevato aiuta in genere l'SPD a mantenere un livello "Up" più stabile in caso di picchi di tensione estremi |
| Iimp – Corrente di scarica d'impulso | Utilizzato principalmente per gli SPD di tipo 1 per simulare la corrente diretta da fulmine | Influisce sulle prestazioni di bloccaggio e sulla durata dello stadio di protezione primario |
Si può ragionare in questo modo: Uc determina la stabilità dell’SPD durante il normale funzionamento, In/Imax/Iimp determinano se è in grado di resistere alla sovratensione, mentre Up indica la tensione massima consentita dopo che l’SPD ha gestito la sovratensione. Per una strategia di selezione affidabile dell’SPD, è necessario che tutti e tre questi parametri siano adeguatamente coordinati, anziché concentrarsi esclusivamente su Up.
Come scegliere il livello di tensione di protezione più adatto alla propria applicazione?
Nella scelta di un SPD, le diverse applicazioni presentano requisiti di tensione di protezione differenti. Oltre a verificare il valore Up, è necessario tenere in considerazione la tensione di sistema, la resistenza delle apparecchiature, il luogo di installazione e il tipo di SPD. Questo approccio consente di selezionare un prodotto che garantisca un equilibrio tra protezione efficace e affidabilità operativa a lungo termine.
Come determinare il livello di protezione per gli impianti di distribuzione in corrente alternata a bassa tensione
In un sistema di distribuzione in corrente alternata a bassa tensione, occorre innanzitutto stabilire dove verrà installato il dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD): all’ingresso del quadro di distribuzione principale, in un quadro di distribuzione a pavimento o a monte delle apparecchiature terminali. Le diverse posizioni di installazione corrispondono a diversi livelli di protezione e requisiti UP.
In generale, quanto più l’SPD è vicino all’ingresso dell’alimentazione, tanto maggiore è l’energia di sovratensione che potrebbe dover gestire. In queste posizioni vengono solitamente utilizzati SPD di Tipo 1 o Tipo 1+2, con livelli di tensione di protezione relativamente più elevati. Più ci si avvicina alle apparecchiature terminali, più l’energia di sovratensione è già stata ridotta dalle protezioni a monte; pertanto, è possibile scegliere SPD di Tipo 2 o Tipo 3, con requisiti di tensione di protezione più rigorosi.
Quando si selezionano i dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) per un intero sistema, si raccomanda di adottare un approccio di “protezione coordinata” piuttosto che affidarsi a un unico SPD per far fronte a tutti i rischi di sovratensione.
Come considerare l'UCPV e l'UP negli impianti fotovoltaici in corrente continua
La logica di selezione per gli impianti fotovoltaici in corrente continua è leggermente diversa da quella degli impianti in corrente alternata, pertanto è necessario prestare particolare attenzione al parametro Ucpv dedicato.
- Ucpv: Tensione massima di funzionamento in corrente continua continua dell'impianto fotovoltaico. Deve coprire la tensione di picco a circuito aperto dei moduli fotovoltaici in condizioni di bassa temperatura e alta irradiazione.
- Up: una volta soddisfatto il requisito Ucpv, scegliere, ove possibile, un valore Up più basso per garantire una protezione migliore ai componenti sensibili, come gli inverter.
Per scegliere un SPD, è possibile seguire questi passaggi:
- Innanzitutto, verificare la tensione massima effettiva dell'impianto in corrente continua e assicurarsi che corrisponda al valore nominale Ucpv.
- Confronta quindi i valori “Up” dei diversi prodotti e scegli un modello che garantisca un equilibrio tra margine di sicurezza e prestazioni di protezione.
Come selezionare i parametri SPD per i quadri di controllo industriali
Gli armadi di controllo industriali integrano spesso apparecchiature sensibili alla tensione, come i PLC e i convertitori di frequenza (VFD). Nella scelta di un SPD, è possibile seguire questi passaggi:
- In primo luogo, verificare i valori nominali di tensione di tenuta delle apparecchiature presenti all'interno dell'armadio e determinare la soglia minima di sicurezza.
- Valutare la posizione di installazione dell’armadio e stabilire se siano necessari più livelli di protezione contro le sovratensioni.
- Privilegiare i modelli con un valore “Up” corrispondente alla tensione di tenuta dell’apparecchiatura e un valore “Imax” con un margine di sicurezza sufficiente.
- Verificare che Uc copra la tensione di funzionamento effettiva all’interno dell’armadio per evitare un funzionamento indesiderato.
Le applicazioni industriali prevedono spesso l'utilizzo combinato di diversi tipi di carichi. Pertanto, nella scelta di un SPD non è opportuno limitarsi ad applicare un unico standard, ma è necessario adattare la scelta in base alle specifiche condizioni operative e ai requisiti dell'applicazione.
Perché i dispositivi elettronici sensibili richiedono una tensione residua più bassa?
Se si ha a che fare con carichi altamente sensibili alla tensione, quali stazioni base di comunicazione, strumenti di precisione o apparecchiature per data center, la tensione residua — ovvero il valore Up dopo il clamping — deve essere mantenuta il più bassa possibile. Questi dispositivi contengono spesso un gran numero di componenti a semiconduttori con margini di resistenza alla tensione limitati. Anche un picco di tensione di breve durata può potenzialmente danneggiare i componenti o causare la perdita di dati.
Pertanto, quando si consigliano prodotti per queste applicazioni, è opportuno privilegiare i modelli di SPD con valori Up più bassi e tempi di risposta più rapidi. Ove necessario, è anche possibile consigliare una soluzione di protezione multistadio per ridurre progressivamente l'energia di sovratensione e mantenere la tensione residua finale sull'apparecchiatura entro un intervallo di sicurezza.
Funzioni di protezione degli SPD di tipo 1, tipo 2 e tipo 3
È possibile utilizzare la tabella riportata di seguito per comprendere rapidamente le differenze nei ruoli dei tre tipi di SPD all'interno di un sistema:
| Tipo | Luogo di installazione | Intervallo tipico di aumento (di riferimento) | Funzione primaria |
| Tipo 1 | Ingresso di servizio / a monte del quadro di distribuzione principale | Relativamente alto | Resiste ai fulmini diretti e alle sovratensioni ad alta energia |
| Tipo 2 | Quadri di distribuzione a pavimento / circuiti derivati | Moderato | Riduce la tensione di picco residua e protegge le apparecchiature in generale |
| Tipo 3 | A monte delle apparecchiature terminali | Relativamente basso | Garantisce una protezione ottimale per le apparecchiature elettroniche delicate |
Quando tutti e tre i tipi vengono utilizzati insieme, l'energia di picco viene progressivamente ridotta in ciascuna fase di protezione e anche il livello Up diminuisce di conseguenza. Nella progettazione di uno schema di protezione del sistema, è possibile avvalersi di questo principio per configurare i diversi livelli di protezione.
Qual è la relazione tra la tensione di bloccaggio e i componenti interni di un SPD?
Il livello della tensione di blocco dipende essenzialmente dalle caratteristiche dei componenti di protezione presenti all'interno del dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD). Prendendo come esempio il MOV (varistore a ossido metallico), il più diffuso, le sue caratteristiche non lineari tensione-corrente ne determinano la soglia di conduzione e le prestazioni di limitazione della tensione. Anche le differenze nella composizione del materiale e nella struttura granulare possono determinare variazioni nella tensione di blocco.
Alcuni prodotti di fascia alta utilizzano una combinazione di MOV, GDT (tubi a scarica di gas) e diodi TVS. Sfruttando le diverse velocità di risposta e capacità di gestione dell'energia di questi componenti, questo progetto consente di ottimizzare ulteriormente sia la tensione di bloccaggio che le prestazioni di scarica.
Qual è la differenza tra tensione di bloccaggio e capacità di corrente di picco?
Questi due parametri possono facilmente essere confusi, ma in realtà descrivono aspetti completamente diversi delle prestazioni dell’SPD.
La tensione di bloccaggio risponde alla domanda:
- A che livello si attesta la tensione residua che raggiunge l'apparecchiatura dopo un picco di tensione?
La capacità di corrente di picco (In/Imax) risponde alla domanda:
- Quanta energia di sovratensione può sopportare l’SPD senza subire danni?
Si può ragionare in questo modo: la tensione di blocco indica le “prestazioni di protezione”, mentre la capacità di corrente di picco indica il “limite di resistenza”. Anche se un SPD presenta una tensione di blocco molto bassa, potrebbe guastarsi immediatamente se esposto a un picco ad alta energia qualora la sua capacità di gestione della corrente fosse insufficiente. In tal caso, non sarebbe più possibile garantire una protezione efficace. Entrambi i parametri sono fondamentali nella scelta di un SPD.
Come misurare la tensione di blocco di un dispositivo di protezione contro le sovratensioni?
La tensione di bloccaggio viene solitamente verificata in laboratorio utilizzando la forma d'onda e il livello di energia specificati dalla norma applicabile. La procedura di base è la seguente:
- Selezionare la forma d'onda di prova appropriata in base al tipo di SPD (ad esempio, 10/350 μs per il Tipo 1 e 8/20 μs per il Tipo 2).
- Applicare una corrente impulsiva con un’ampiezza specificata in conformità alla norma pertinente.
- Utilizzare apparecchiature di acquisizione dati ad alta velocità per registrare la curva di risposta in tensione attraverso l'SPD.
- Leggere la tensione di picco dalla forma d'onda, che corrisponde alla tensione di clamping nelle condizioni di prova specificate.
Nel esaminare un rapporto di prova redatto da terzi, è necessario prestare particolare attenzione alla corrispondenza tra la forma d'onda di prova e il livello di corrente da un lato e il tipo di SPD dichiarato per il prodotto dall'altro, poiché tali fattori incidono direttamente sull'affidabilità del valore misurato.
In che modo le norme IEC ed EN definiscono le prestazioni di protezione dalla tensione dei dispositivi SPD?
La serie di norme IEC/EN 61643 rappresenta uno dei riferimenti più autorevoli per la valutazione delle prestazioni di protezione dalla tensione dei dispositivi SPD. Tra queste, la norma IEC/EN 61643-11 riguarda specificatamente i dispositivi SPD destinati ai sistemi di distribuzione dell’energia a bassa tensione e specifica i metodi di prova e i requisiti di classificazione relativi al livello di protezione dalla tensione (Up).
I diversi tipi di SPD corrispondono a diverse forme d’onda di prova. Gli SPD di tipo 1 utilizzano la forma d’onda a impulso da 10/350 μs per simulare l’energia di un fulmine diretto, mentre quelli di tipo 2 e 3 utilizzano tipicamente la forma d’onda da 8/20 μs per simulare le sovratensioni indotte. La norma specifica inoltre che Up deve essere misurato in condizioni di prova definite e valutato insieme a parametri quali Uc e In nell’ambito di una valutazione completa delle prestazioni.
Durante la revisione della documentazione fornita dal fornitore, verificare che il prodotto sia conforme a tali standard può aiutarti a valutare l'affidabilità dei parametri dichiarati.
Conclusione
In sintesi, la tensione di bloccaggio è uno degli indicatori chiave per valutare le prestazioni di protezione di un SPD, ma non è affatto l’unico criterio. Per scegliere in modo affidabile un SPD è necessario considerare Up insieme a parametri quali Uc, In e Imax, verificando al contempo che tali valori siano riportati nella scheda tecnica in base a standard di prova coerenti. Ciò consente di evitare di essere fuorviati da una singola specifica.
Se siete alla ricerca di un fornitore di dispositivi di protezione contro le sovratensioni che garantisca prestazioni costanti e specifiche trasparenti, potreste prendere in considerazione LSP’della gamma di prodotti SPD. Le serie FLP e SLP di LSP coprono applicazioni di Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3. I prodotti sono progettati in conformità alla norma IEC/EN 61643-11, con parametri chiave quali il livello di protezione dalla tensione e la capacità di scarica chiaramente specificati, rendendo più semplice l’abbinamento dei prodotti alle esigenze tecniche dei vostri clienti.
Domande frequenti
Cosa succede quando una sovratensione supera la tensione di blocco?
Quando un picco di tensione supera la tensione di limitazione, il dispositivo SPD entra istantaneamente nello stato di bassa impedenza, deviando l’energia in eccesso verso terra. Esso “limita” il picco, mantenendo la tensione percepita dalle apparecchiature a valle entro un livello di sicurezza. Questa azione previene la rottura dell’isolamento e i guasti elettronici, garantendo che lo stress elettrico rimanga entro i limiti di resistenza dei dispositivi protetti.
Ogni dispositivo di protezione da sovratensioni ha un valore nominale di tensione di bloccaggio?
Sì, ogni dispositivo di protezione contro le sovratensioni presenta un parametro relativo alla tensione di bloccaggio. Nelle norme IEC è indicato come Livello di protezione dalla tensione (Up), mentre UL utilizza il termine Valore nominale di protezione dalla tensione (VPR). Questa specifica è obbligatoria per tutti i dispositivi SPD poiché definisce la tensione massima consentita che può essere trasmessa ai dispositivi a valle, fungendo da indicatore principale del livello di protezione fornito alle vostre apparecchiature.
La tensione di bloccaggio di un SPD cambia dopo ripetuti eventi di sovratensione?
Sì, la tensione di interblocco può variare man mano che i componenti interni, come i MOV, si deteriorano a causa dei ripetuti picchi di tensione. Ogni picco provoca un’usura microscopica, che nel tempo può modificare la soglia di tensione. Sebbene i dispositivi SPD di alta qualità siano progettati per garantire stabilità, lo stress cumulativo finisce per alterarne le prestazioni o attivare i sezionatori termici, segnalando la fine della durata effettiva di protezione del dispositivo.
La lunghezza dei cavi di collegamento SPD influisce sulla tensione effettiva rilevata dall'apparecchiatura?
Sì, la lunghezza dei cavi influisce in modo significativo sul livello complessivo di protezione. Durante un picco di tensione, l’induttanza dei cavi di collegamento genera una caduta di tensione aggiuntiva. Questo valore si somma alla tensione di clamping del dispositivo SPD, aumentando lo stress di tensione effettivo che raggiunge le apparecchiature. Per garantire una protezione efficace, gli installatori devono mantenere i cavi di collegamento il più corti e diritti possibile, idealmente inferiori a 0,5 m.
Qual è la differenza tra tensione di bloccaggio e tensione di rottura?
La tensione di rottura è la soglia alla quale un SPD si attiva e inizia a condurre. La tensione di limitazione è la tensione residua di picco che il dispositivo consente di raggiungere alle apparecchiature durante un picco di tensione. Mentre la tensione di rottura segna il punto di “attivazione”, la tensione di limitazione definisce il “limite di protezione” finale. Comprendere questa distinzione è fondamentale per gli acquirenti, poiché la tensione di limitazione determina direttamente la sicurezza dei componenti elettronici sensibili.
Come viene testato il livello di protezione dalla sovratensione?
Il livello di protezione dalla tensione (Up) viene verificato applicando impulsi di sovratensione standardizzati, come la forma d’onda di corrente 8/20 μs. L'apparecchiatura di laboratorio immette la corrente di scarica nominale (In) misurando al contempo la tensione residua di picco ai terminali del dispositivo SPD. Questo valore di picco, registrato durante la prova, rappresenta la tensione massima a cui l'apparecchiatura sarà sottoposta durante un evento di sovratensione.
Qual è la differenza tra i sistemi in corrente alternata (CA) e in corrente continua (CC) nella scelta della tensione di serraggio?
I sistemi in corrente alternata presentano punti di passaggio per lo zero, che favoriscono l’estinzione dell’arco. I sistemi in corrente continua (come quelli fotovoltaici) richiedono tensioni di limitazione più elevate per far fronte a livelli operativi di picco fino a 1500 V senza passaggi per lo zero. I dispositivi SPD in corrente continua devono gestire sollecitazioni elettriche costanti e utilizzare sezionatori termici specializzati. In entrambi i casi, la tensione di clamping deve superare la tensione di esercizio, pur rimanendo al di sotto della capacità di tenuta dell’apparecchiatura.
Con quale frequenza occorre controllare i parametri di protezione dalla sovratensione dell’SPD?
Per garantire l'affidabilità, è necessario effettuare ispezioni di routine con cadenza annuale. Tuttavia, è fondamentale effettuare controlli immediati in seguito a forti fulmini o picchi di tensione. La maggior parte dei dispositivi SPD è dotata di indicatori visivi; se il colore dello stato cambia, l'unità deve essere sostituita. Per i sistemi critici, si raccomanda di far eseguire da un professionista una verifica dei parametri di limitazione ogni 1-2 anni, al fine di confermare che il dispositivo rimanga entro i limiti di sicurezza.
