Parametri chiave e standard di prova dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD)
Dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD): Un dispositivo utilizzato per limitare le sovratensioni transitorie e deviare le correnti di picco. Gli SPD (Dispositivi di Protezione da Sovratensione) sono impiegati principalmente nei sistemi di distribuzione a bassa tensione e nei sistemi informativi per proteggere da sovratensioni da fulmine, sovratensioni di commutazione, impulsi elettromagnetici da fulmine (LEMP) e impulsi di interferenza elettromagnetica (EMI). Per la protezione del lato alta tensione contro tali sovratensioni, si utilizzano invece scaricatori di sovratensione.
I. Parametri chiave dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD)
1. Tensione massima di funzionamento continuo (Uc): La tensione efficace (RMS) massima o la tensione continua che può essere applicata in modo continuativo alla modalità di protezione del dispositivo di protezione da sovratensione (SPD). Si tratta essenzialmente della tensione nominale dell'SPD. Il valore Uc influisce sia sulla durata di vita dell'SPD sia sul suo livello di protezione dalla tensione. La scelta di un valore Uc più elevato può prolungare la durata di vita del prodotto, ma aumenterà anche la tensione residua, che è dannosa per le apparecchiature protette.
2. Corrente di scarica nominale (in): La corrente di picco di un'onda di corrente 8/20μs che l'SPD è in grado di sopportare. Questo parametro viene utilizzato per i test di Classe II e funge anche da criterio di precondizionamento per i test di Classe I e II. Gli standard SPD definiscono una serie di valori In e i produttori selezionano un livello In appropriato per il test. Una volta che l'SPD supera il test, il suo valore In viene ufficialmente designato come livello selezionato.
3. Corrente di scarica massima (Imax) nelle prove di Classe II: La corrente di picco di un'onda di corrente 8/20 μs che l'SPD è in grado di gestire. Sebbene la definizione sia simile a In, gli standard SPD prevedono serie separate per In e Imax, con Imax > In per la stessa classe. Il superamento di un test a un determinato livello In non garantisce che l'SPD lo superi al corrispondente livello Imax, poiché le condizioni di prova (ampiezza della corrente e numero di impulsi) sono diverse.
4. Corrente impulsiva (Iimp): La capacità del dispositivo di protezione da sovracorrente (SPD) di resistere a un'onda di corrente di fulmine di 10/350 μs, caratterizzata da due parametri: corrente di picco (Ipeak) e carica (Q). Questo parametro viene utilizzato per i test di Classe I.
5. Livello di protezione dalla tensione (su): Nota anche come tensione residua, si riferisce alla tensione ai capi del dispositivo di protezione da sovratensione (SPD) quando una specifica forma d'onda di corrente di picco lo attraversa dopo l'attivazione. Up deve essere inferiore alla tensione di tenuta dell'apparecchiatura protetta. La norma GB50343-2012 *Codice tecnico per la protezione contro i fulmini dei sistemi informativi elettronici degli edifici* specifica i livelli di tensione di tenuta impulsiva per le diverse fasi dei sistemi di distribuzione a bassa tensione. La tensione di tenuta impulsiva nominale (Uw) dell'apparecchiatura, fornita dal produttore, indica la sua capacità di isolamento contro le sovratensioni. Pertanto, la scelta dell'SPD deve garantire Up
II. Test pertinenti per i dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD)
Le sezioni precedenti menzionano i test di Classe I e Classe II. Di seguito sono riportate le metodologie di test:
1. Test di Classe I: Condotta utilizzando la corrente di scarica nominale (In), un impulso di tensione di 1,2/50 μs e la corrente impulsiva massima Iimp (onda di corrente di fulmine di 10/350 μs). Se la carica trasferita entro 10 ms è Q, la corrente di picco Ipeak = 0,5Q.
2. Test di Classe II: Condotta utilizzando la corrente di scarica nominale (In), un impulso di tensione di 1,2/50 μs e la corrente di scarica massima Imax (onda di corrente di 8/20 μs).
3. Test di Classe III: Condotta utilizzando un'onda combinata, definita come una tensione a circuito aperto (Uoc) di 1,2/50 μs e una corrente di cortocircuito (Isc) di 8/20 μs generate da un generatore di onde combinate da 2 Ω.
Queste categorie di test non sono gerarchiche e pertanto non possono essere confrontate direttamente. I produttori possono scegliere qualsiasi classe di test per la convalida. Tuttavia, nella progettazione elettrica degli edifici, la selezione dei dispositivi di protezione dalle sovratensioni (SPD) testati in Classe I o Classe II deve essere conforme a:
IEC 61024: Riguarda la protezione delle persone contro i fulmini negli edifici, e comprende la selezione dei livelli di protezione dei sistemi di protezione contro i fulmini (LPS).
IEC 61312: Affronta il tema della protezione contro gli impulsi elettromagnetici dei fulmini (LEMP), compresi i requisiti per la schermatura degli edifici, la messa a terra e il collegamento equipotenziale.
IEC 62305: Fornisce linee guida per la progettazione di sistemi di protezione contro i fulmini, consolidando i principi generali e i requisiti per la protezione contro i fulmini.
