Protezione coordinata degli impianti elettrici
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Protezione coordinata degli impianti elettrici Come scegliere la miglior protezione dalle sovratensioni Introduzione Grazie al Piano di Protezione in Sei Punti elaborato da ERICO, i nostri clienti sono in grado di implementare le soluzioni più efficaci per risolvere i problemi di fulminazione, messa a terra e sovratensione, secondo una filosofia di protezione integrata. Il Piano di Protezione in Sei Punti di ERICO Catturare il fulmine Catturare il fulmine in un punto di attacco noto e preferenziale, utilizzando un sistema di terminali aerei appositamente progettato. Trasferire con sicurezza questa energia a terra Trasportare l’energia a terra in modo sicuro grazie a un conduttore di calata progettato a tale scopo. Il punto 5 di questo Piano evidenzia la necessità di un approccio coordinato per la protezione dalle sovratensioni, nel quale il primo stadio di difesa comporta l’installazione di dispositivi di protezione primaria all’ingresso del servizio di alimentazione di rete, seguita da una protezione secondaria a livello dei quadri di diramazione e, se necessario, delle applicazioni al punto di utilizzo. Dissipare l’energia nell’impianto di messa a terra Dissipare l’energia in un impianto di messa a terra a bassa impedenza. Collegare tutti i punti dell’impianto di messa a terra tra loro Collegare tutti i punti di messa a terra per eliminare interferenze e i ritorni di corrente creando un piano equipotenziale. Proteggere gli alimentatori a corrente alternata in ingresso Proteggere le apparecchiature dalle sovratensioni e dalle correnti transitorie sulle linee elettriche in ingresso per impedire danni alle apparecchiature e costosi fermi operativi. Il punto 6 riconosce la necessità di fornire una protezione efficace dalle sovratensioni sui cavi di telecomunicazione, segnale e a livello delle apparecchiature di gestione dei dati. Catturare il fulmine Proteggere i circuiti dati e telecomunicazioni a bassa tensione Proteggere le apparecchiature dalle sovratensioni e dalle correnti transitorie sulle linee di telecomunicazione e segnale per impedire danni alle apparecchiature e costosi fermi operativi. ERITECH® SYSTEM 2000 Sistema di protezione convenzionale dai fulmini ERITECH® SYSTEM 3000 Sistema di protezione attiva dai fulmini Fulminazione diretta Linee telefoniche Linee aeree di trasmissione e erogazione dell’energia Proteggere i circuiti dati e telecomunicazioni a bassa tensione Apparecchiature PCS, radio e di telemetria Server File IS Linee di controllo del segnale Rete di distribuzione telefonica principale Computer di fatturazione Sovratensione indotta Stampante Sottostazione del trasformatore AC Quadro di distribuzione elettrica PABX Proteggere gli alimentatori a corrente alternata in ingresso Inverter Raddrizzatore Messa a terra Trasferire con sicurezza questa energia a terra TVSS Batterie Pozzetto d’ispezione Impianto di messa a terra a bassa impedenza con materiali di miglioramento della messa a terra (GEM) Terminale dati remoto Collegamento di equalizzazione del potenziale di terra Dissipare l’energia nell’impianto di messa a terra 2 Collegare tutti i punti dell’impianto di messa a terra tra loro Quadro di sottodistribuzione Dispositivo TVSS di protezione Dispositivo di protezione delle linee di comunicazione Elettrodo di messa a terra www.erico.com Perché è necessaria una protezione coordinata Elementi critici Nella determinazione della necessità di protezione di un impianto devono essere considerati alcuni elementi critici. È possibile determinare molti fattori rispondendo alle seguenti domande: • • • • • Che rischio incorre il personale? Qual è il rischio di danneggiamento delle apparecchiature? Quali sono le conseguenze di un guasto delle apparecchiature? Le apparecchiature sono associate all’erogazione di un servizio essenziale? Qual è l’impatto di un eventuale guasto delle apparecchiature sull’intero impianto e sugli introiti? • Quali sono le ripercussioni legali di una protezione inadeguata? La natura statistica dei fulmini e l’ampio spettro di energia erogata da un lampo, i problemi generati dai diversi impianti di produzione e distribuzione dell’energia e la presenza di componenti elettronici sempre più sensibili e sofisticati richiedono un’attenta selezione delle tecnologie disponibili allo scopo di fornire una protezione adeguata. Che costi comporta una protezione inadeguata? I costi derivanti da una protezione inadeguata sono molteplici e vari. Il tipo di apparecchiatura in un impianto avrà un impatto diretto sull’eventuale verificarsi del danno. Un’apparecchiatura robusta, come un impianto di illuminazione e di climatizzazione, spesso è in grado di resistere a impulsi fino a 1500 volt ed è insensibile al rapido incremento indicato dalla forma d’onda prelivellata, come i componenti elettronici. Spesso, questi impianti non sono critici per il funzionamento degli apparati elettrici e pertanto, di solito, non richiedono il massimo livello di protezione che è invece essenziale per apparecchiature più sensibili. Secondo Holle, et al., Journal of Applied Met, Vol. 35, N°8, agosto 1996: i crediti assicurativi per danni dovuti a fulminazione e sovratensioni ammontano a US$332 milioni ogni anno negli USA. In media, ciò rappresenta un indennizzo ogni 57 fulminazioni negli USA. Sorgenti di correnti transitorie e sovratensioni Nonostante i fulmini rappresentino la forma più spettacolare di sovratensioni generate esternamente, si tratta solo di una sorgente di sovratensione. Tra le altre sorgenti ricordiamo la commutazione dei circuiti di potenza, l’uso di apparecchiature elettriche da parte di industrie vicine, l’uso di dispositivi di correzione del fattore di potenza e la commutazione e la compensazione di guasti sulle linee di trasmissione. È importante notare che non è necessario che il fulmine colpisca direttamente una linea elettrica per provocare questo tipo di danni; una fulminazione a diverse centinaia di metri di distanza può indurre forti correnti transitorie distruttive, anche sui cavi interrati. Si ritiene che dal 70 all’85% delle correnti transitorie sia generato internamente nel proprio impianto dalla commutazione di carichi elettrici, come impianti di illuminazione o di riscaldamento, motori e uso di attrezzature da ufficio. L’industria moderna dipende molto dalle apparecchiature elettriche e dall’automazione per aumentare Tuttavia, anche i sistemi più robusti possono subire la produttività e la sicurezza. I danni importanti in seguito a sovratensioni indotte da vantaggi economici di tali dispositivi fulminazione o da commutazione in un raggio di diversi non devono più essere dimostrati. I chilometri. computer sono diffusi ovunque e i I costi vanno dal degrado degli impianti elettrici controller basati sui microprocessori o elettronici alla perdita di dati, distruzione delle sono utilizzati nella maggior parte apparecchiature o infortunio del personale. Alcuni di degli impianti di produzione. I questi costi sembrano relativamente poco importanti, microprocessori sono anche integrati ma la perdita di un servizio essenziale o di un reddito in molte macchine industriali, allarmi Danneggiamento di attrezzature vitali causato da associato al fermo o all’arresto dell’impianto può essere correnti transitorie e sovratensioni distruttive. antifurto e antincendio, orologi e enorme. strumenti di monitoraggio degli Secondo l’Istituto di informazione assicurativa di inventari. A fronte dell’ampia gamma New York (Comunicato stampa dell’11 agosto 1989): i fulmini e le di sorgenti di correnti transitorie e del costo potenziale di sovratensioni transitorie causano danni alla proprietà, alle apparecchiature una scarica distruttiva, i costi di installazione iniziali di un elettriche, elettroniche e di comunicazione stimati a oltre US$1.2 miliardi impianto di protezione possono essere immediatamente all’anno nei soli Stati Uniti. Ciò rappresenta circa il 5% di tutti i crediti giustificati per qualunque tipo di impianto. assicurativi negli USA. Nelle regioni più soggette ai fulmini i costi sono persino superiori. In generale, il costo della protezione dovrebbe corrispondere al 10% circa del costo del rischio economico dell’intero impianto. www.erico.com 3 La necessità di una protezione coordinata La protezione affidabile di strutture, di impianti industriali e commerciali e del personale richiede un approccio globale e sistematico per ridurre al minimo le minacce causate dalle sovratensioni transitorie. La messa a terra, il collegamento e la protezione dai fulmini e dalle sovratensioni devono essere considerati nel loro complesso per una protezione completa degli impianti elettrici. Ciascuna di queste discipline è interdipendente e richiede un approccio di progettazione olistico per garantire che sull’impianto non sussistano “punti morti” vulnerabili. In tale evenienza, l’investimento in dispositivi di protezione dalle sovratensioni risulterà sprecato. Ad esempio, non serve gran che installare un dispositivo di protezione su un impianto elettrico verso un controller logico programmabile (PLC) se anche le linee I/O non sono protette. Inoltre, I principi di protezione dai fulmini raccomandano che tutti i cablaggi esterni entrino nel fabbricato in un unico punto. nonostante un terminale aereo sul fabbricato possa catturare l’energia del fulmine, senza un impianto di messa a terra dipendente, questa energia non potrà essere dissipata con sicurezza. Allo stesso modo, anche i dispositivi SPD più costosi servono a ben poco se non viene fornita una messa a terra equipotenziale a bassa impedenza. L’applicazione di queste discipline interdipendenti risulterà ottimizzata solo osservando l’impianto nella sua globalità invece di considerarne una porzione o un singolo componente. Per questi motivi, ERICO ha sviluppato il Piano di Protezione in Sei Punti che raccomanda la necessità di adottare un approccio coordinato nei confronti della protezione dai fulmini, dalle correnti transitorie e dalle sovratensioni, della messa a terra, un approccio che abbracci tutti gli aspetti del danno potenziale, dalle fulminazioni dirette più banali ai meccanismi più insidiosi di aumento del potenziale di terra differenziale e induzione delle tensioni ai punti di ingresso del servizio. Dispositivi di protezione dalle sovratensioni sulla linea (LPS) PESA A PONTE Comando remoto del sensore Dispositivo di protezione della cella di carico PLC IMPIANTO DI MONITORAGGIO DEL PROCESSO CENTRALE Dispositivo di protezione della cella di carico Filtro per sovratensioni DINLINE PR OG RA CO LOGI M NT C RO LLER UTB Messa a terra UTB - Barriere universali contro le correnti transitorie Filtro per sovratensioni DINLINE Messa a terra Messa a terra UTB Messa a terra Linea telefonica Filtro di riduzione della sovratensione Morsetto di equalizzazione del potenziale Quadro di distribuzione Linee aeree di trasmissione ad alta tensione Messa a terra Messa a terra Messa a terra Sottostazione del trasformatore AC IMPIANTO DI PRODUZIONE Messa a terra Qualora i fabbricati si trovino a una distanza inferiore a 30 metri, i sistemi di messa a terra devono essere collegati tra loro. Il Piano in Sei Punti applicato a un impianto di produzione. I principi di protezione dalle sovratensioni e correnti transitorie sono applicati all’intero impianto invece che ai singoli componenti o apparecchiature. 4 www.erico.com Come scegliere il dispositivo di protezione dalle sovratensioni SERVIZI NOMINALI DI PROTEZIONE DALLE SOVRATENSIONI RACCOMANDATI (8/20μs) CAT. C ANSI/IEEE C62.41 CAT. B CAT. A Classe di test IEC 61643 I I, II II III Classificazione VDE A B C D PUNTO D’INGRESSO SITI URBANI INTERNI SOTTOCIRCUITI O VICINO AL PUNTO D’INGRESSO CIRCUITI DISTRIBUITI, PRESE DI CORRENTE, CIRCUITI DISTANTI DAL PUNTO D’INGRESSO PUNTO D’INGRESSO PUNTO D’INGRESSO ESPOSTO O SITI RURALI ALTAMENTE ESPOSTO O SITI CRITICI IMPORTANTI ESPOSIZIONE ALTA Ng >2 100kA 70kA 40kA 20kA 10kA MED. Ng 0.5-2 65kA 40kA 20kA 20kA 5kA BASSA 65kA 40kA 15kA 5kA 3kA Ng <0.5 Ng = fulminazioni/km2/anno. PRODOTTI CONSIGLIATI SERIE DI PRODOTTI SES200 SES40 120/240 TDS Movtec & MPM TDX200 TDX100 TDX50 TSG - SRF TSG / SGD DSD1150 TDS / DSD1100 DSD160 & DSD380 TDS / DSD140 & TDS / DSD340 TDS130 DSD110 TDF DSF6A www.erico.com 5 Scelta del dispositivo di protezione dalle sovratensioni (SPD) Servizio nominale di protezione dalle sovratensioni raccomandato – Confronto tra le raccomandazioni IEC® e IEEE® Volume di cattura del fulmine da parte del terminale La concorrenza tra i fabbricanti di SPD ha spinto questi ultimi a proporre al mercato servizi nominali di protezione dalle sovratensioni sempre maggiori, al punto che è improbabile che sovratensioni di tale intensità possano prodursi in natura. Alcune fonti forniscono informazioni sulla distribuzione statistica delle scariche di corrente derivanti da fulminazione diretta. Molti studi dimostrano che la probabilità che si verifichino scariche di picco oltre i 100kA è inferiore al 5%. Se aggiungiamo a tutto ciò il fatto che la maggior parte delle scariche non colpisce direttamente la linea elettrica, ma è accoppiata ad essa magneticamente o in modo capacitivo, e che anche sotto una scarica diretta l’energia si divide in entrambe le direzioni ed è attenuata dagli scaricatori di distribuzione e dalle perdite della linea, non è difficile stabilire che una frazione più piccola dell’energia di fulminazione iniziale entrerà nell’impianto in questione. LPZ 0A LPZ 0A LPZ 0B Sala schermata LPZ 1 LPZ 2 Aree di protezione definite dall’applicazione di un prodotto specifico. La norma ANSI®/IEEE C62.41 ha classificato l’ambiente definito come “punto d’ingresso” nella categoria B/C. Secondo questa classificazione, il probabile livello di energia più elevato è pari a 10kA 8/20μs. Le norme IEC61312 e DIN VDE 0675 definiscono invece orientamenti diversi. IEC 61000-5-6 e IEC 61312-1 descrivono il concetto di area di protezione, analogo per natura al concetto ANSI/IEEE C62.41 di luogo di categoria A, B & C. Come illustrato, le apparecchiature di protezione per i sistemi di erogazione dell’energia sono classificate come segue, secondo il compito loro assegnato • Scaricatore della corrente di fulminazione • Scaricatore di sovratensione Gli scaricatori di collegamento equipotenziale della corrente di fulminazione devono essere in grado di trasferire una parte di questa corrente senza essere distrutti. Gli scaricatori di sovratensione sono utilizzati solo per limitare le sovratensioni a correnti relativamente più piccole. Le diverse “zone di protezione” prendono in considerazione la divisione della corrente di fulminazione iniziale, dalla zona 0 alle zone superiori. Per la zona 0, l’utente deve selezionare la classe di protezione dalle fulminazioni, da I a IV: (i.e. queste classi si riferiscono all’energia massima all’interno di una fulminazione diretta). Una “zona” indica il punto in cui può essere definito/ controllato l’ambiente elettromagnetico del fulmine. Le zone sono caratterizzate da mutamenti significativi delle condizioni elettromagnetiche a tali limiti. Questi ultimi coincidono generalmente con i limiti del fabbricato o il punto in cui viene installato il dispositivo di protezione. LPZ OA Zona soggetta a fulminazioni dirette LPZ OB Zona non soggetta a fulminazione dirette, ma a campi elettromagnetici non attenuati LPZ 1 Zona non soggetta a fulminazioni dirette, dove le correnti sono ridotte rispetto alla zona OB LPZ 2... Se sono raggiunte/richieste ulteriori riduzioni di corrente rispetto alla LPZ 1, possono essere create altre zone. Livello di protezione Intensità della corrente % superata Livello I 200kA (10/350μs) ~ 0.2% Livello II 150kA (10/350μs) ~ 1.5% Livello III - IV 100kA (10/350μs) ~ 3% I livelli sopra indicati possono essere scelti in base al livello statistico di protezione richiesta. Una corrente di fulminazione di 200kA (10/350μs) è prevedibile per il livello di protezione I. Questa corrente di fulminazione è divisa come segue nei siti più esposti: Gli attuali servizi nominali di protezione dalle sovratensioni richiesti in ognuna di queste zone non sono esattamente definiti e sono ampiamente determinati da diverse caratteristiche specifiche al sito. Tuttavia, onde fornire un utile supporto, la norma VDE0675, Parte 6, definisce la classe minima di prodotti che possono essere applicati a ognuna di queste zone, come di seguito indicato: Il 50% (100kA, 10/350μs) viene scaricato attraverso l’impianto di messa a terra. Il 50% (100kA, 10/350μs) entra nell’impianto di erogazione collegato ad esso tramite gli scaricatori trifase del collegamento equipotenziale. D’altro canto, l’IEEE ha adottato un evento di Scenario II, in cui il sistema di protezione dai fulmini del fabbricato è soggetto a una fulminazione diretta e il livello di energia sopportato dallo/dagli scaricatore/i di collegamento equipotenziale è di 10kA (10/350μs) o circa 100kA 8/20μs nel peggiore dei casi. Classe A: Scaricatore idoneo all’uso su linee aeree a bassa tensione Classe B: Scaricatore per collegamento equipotenziale (deve poter resistere a una carica di 100kA 8/80μs o 10As, due volte). Zone OB - 1 (quadri di distribuzione principali, quadri di derivazione) Applicando la norma IEC o DIN VDE e considerando un livello di protezione dai fulmini pari a III-IV, ogni scaricatore del collegamento equipotenziale collegato a un impianto elettrico a quattro cavi trifase è soggetto a un livello di energia di 12.5 kA (10/350μs) all’interfaccia della zona 0 a causa della condivisione della corrente di fulminazione. Classe C: Scaricatore idoneo alla protezione da sovratensione (deve presentare un servizio nominale di almeno 5kA 8/20μs) Zone 1 - 2 (principalmente quadri di derivazione o quadri di distribuzione lievemente esposti) Classe D: Scaricatore portatile idoneo all’uso su prese-spine (deve presentare un servizio nominale di almeno 1.5kA 8/20μs) 6 www.erico.com Guida ai sistemi di erogazione dell’energia comuni Nel mondo, sono utilizzati diversi sistemi di erogazione dell’energia. La presente guida definisce i sistemi più Descrizione comunemente utilizzati. Le singole tabelle delle specifiche dei prodotti indicano l’idoneità del sistema. Configurazione della sorgente Tensioni di alimentazione tipiche Monofase 1Ph, 2W+G 110V 120V 220V 240V Monofase 1Ph, 3W+G Noto anche come fase ausiliaria o sistema Edison 120/240V Trifase WYE senza neutro 3Ph Y, 3W+G 480V Trifase WYE con neutro 3Ph Y, 4W+G Delta High leg 3Ph Δ, 4W+G Delta senza messa a terra 3Ph Δ, 3W+G Angolo Delta con messa a terra 3Ph Δ, 3W+G www.erico.com 7 (L-N) (L-N/L-L) (L-L) 120/208V 220/380V 230/400V 240/415V 277/480V 347/600V (L-N/L-L) 120/240V (L-N/L-L) 240V 480V (L-L) 240V 480V (L-L) Guida ai sistemi di erogazione dell’energia comuni La serie di norme IECSM 60364 distingue i sistemi di erogazione a bassa tensione secondo il metodo di messa a terra impiegato e la configurazione del neutro e dei conduttori di terra di protezione. La scelta dell’SPD deve prendere in considerazione anche il livello di sovratensione che si può verificare temporaneamente nel sistema di distribuzione a causa di guasti della messa a terra. La norma IEC 61643-12 indica le sovratensioni temporanee che si possono verificare in condizioni di guasto per questi sistemi. Per rispettare le norme di cablaggio europee, deve essere scelto un SPD con un servizio nominale Uc pari o superiore a questo valore. Una protezione efficace non richiede l’installazione di SPD in tutte le modalità dettagliate. I seguenti diagrammi forniscono una guida alla scelta e all’installazione di SPD sui sistemi di erogazione più comuni. Se da un lato sono illustrati i sistemi WYE trifase, la stessa logica può essere applicata alle sorgenti monofase, delta, o ad altre configurazioni. Sistema TN-C Sistema TN-S Il neutro e il conduttore di terra protettivo si combinano in un unico conduttore all’interno del sistema. Tutte le parti conduttive esposte sono collegate al conduttore PEN. Sorgente Quadro di distribuzione principale Uo = Linea alla tensione neutra del sistema Un = Tensione nominale del sistema specifica al paese (generalmente Uo x 1.10) Nel Sistema TN-S, sono predisposti un neutro ed un conduttore di terra protettivo separati. Il conduttore PE protettivo può essere costituito dalla guaina metallica del cavo di distribuzione di potenza o da un conduttore separato. Tutte le parti conduttive esposte dell’impianto sono collegate a questo conduttore PE. Quadro di sottodistribuzione/ diramazione Sorgente * Installare il fusibile A qualora il fusibile di alimentazione B oltrepassi il servizio nominale di protezione da sovracorrente di riserva * Installare il fusibile C qualora il fusibile di alimentazione D oltrepassi il servizio nominale di protezione da sovracorrente di riserva Quadro di sottodistribuzione/ diramazione Quadro di distribuzione principale * Installare il fusibile A qualora il fusibile di alimentazione B oltrepassi il servizio nominale di protezione da sovracorrente di riserva * Installare il fusibile C qualora il fusibile di alimentazione D oltrepassi il servizio nominale di protezione da sovracorrente di riserva Gli SPD mostrati sono collegati a L-N e N-PE. Possono altresì essere collegati a L-PE e N-PE. Sistema TN C-S Sistema TT In questo caso, un neutro ed una terra di protezione separati si combinano in un unico conduttore PEN. Questo sistema è altresì noto come sistema di Neutro multiplo messo a terra (MEN) ed il conduttore protettivo è designato in quanto conduttore di Terra Neutro Combinato (CNE). Il conduttore di alimentazione PEN è messo a terra in diversi punti in tutta la rete e, generalmente, quanto più vicino possibile al punto di ingresso del consumatore. Tutte le parti conduttive esposte sono collegate al conduttore CNE. Sorgente Quadro di distribuzione principale * Installare il fusibile A qualora il fusibile di alimentazione B oltrepassi il servizio nominale di protezione da sovracorrente di riserva Quadro di sottodistribuzione/ diramazione Sistema che dispone di un punto della sorgente di energia messo a terra e delle parti conduttive esposte dell’impianto collegate agli elettrodi indipendenti messi a terra. Sorgente * Installare il fusibile C qualora il fusibile di alimentazione D oltrepassi il servizio nominale di protezione da sovracorrente di riserva Quadro di distribuzione principale * Installare il fusibile A qualora il fusibile di alimentazione B oltrepassi il servizio nominale di protezione da sovracorrente di riserva Gli SPD mostrati sono collegati a L-N e N-PE. Possono altresì essere collegati a L-PE e N-PE. 8 Quadro di sottodistribuzione/ diramazione * Installare il fusibile C qualora il fusibile di alimentazione D oltrepassi il servizio nominale di protezione da sovracorrente di riserva www.erico.com Guida ai sistemi di erogazione dell’energia comuni Sistema IT Sistema senza connessione diretta tra le parti vive e la terra, ma in cui tutte le parti conduttive esposte dell’impianto sono collegate a elettrodi di messa a terra indipendenti. Configurazione della rete di distribuzione TN-C TN-S TN-C-S TT IT IT con senza conduttore conduttore neutro neutro Tra Fase (linea) e conduttore neutro X 1.45 Uo 1.45 Uo 1.45 Uo X Ogni fase (linea) Conduttore e PE X 1.45 Uo √3 Uo √3 Uo √3 Uo Conduttore neutro e PE X Uo Uo Uo Uo Ogni fase (linea) Conduttore e PEN 1.45 Uo X X X X Scelta dell’SPD Uc: Uo = Tensione tra fase (linea e conduttore neutro) X = Non applicato La scelta dell’SPD deve considerare il livello di sovratensione che si può verificare all’interno del sistema di distribuzione a causa dei guasti della messa a terra. La tabella IEC® sopra riportata mostra le sovratensioni che si possono verificare in condizioni di guasto per i vari sistemi. Deve essere scelto un SPD con un Uc pari o superiore a questo valore. Varistori all’ossido di metallo (MOV) Due scaricatori terminali a gas MOV tradizionale Con disinnesto termico www.erico.com Con fusibile di sovracorrente Altri simboli Scaricatore a gas (GDT) Tre scaricatori terminali a gas Con tecnologia TD di discriminazione selezione delle correnti transitorie 9 Con dispositivo fail-safe Spinterometro Scintillatore ad impulso Protezione di silicone Allarme acustico Glossario dei termini Perdita d’inserzione La perdita d’inserzione di un SPD di solito è indicata per i dispositivi a due porte utilizzati su sistemi di dati a bassa tensione. Misura il rapporto di tensione all’uscita verso l’ingesso del dispositivo testato. La perdita d’inserzione di solito è indicata per una data frequenza ed è misurata in decibel. Forma d’onda dell’impulso 8/20μs Impulso di corrente con un front time virtuale di 8μs e una durata fino all’emivalore di 20μs. Servizio nominale di protezione dalle sovratensioni aggregato Somma dei servizi nominali dei singoli componenti di limitazione della tensione, collegati in parallelo, nel dispositivo. Corrente di fuga Corrente che passa verso il conduttore di terra quando un SPD è collegato alla tensione di alimentazione nominale Un. Nota: Questo dato non indica la corrente di scarica massima (Imax) del dispositivo, bensì fornisce un’indicazione della durata prevista dell’SPD. Occorre sapere che alcuni fabbricanti rivendicano a torto il servizio nominale aggregato di materiale MOV utilizzato all’interno dei loro dispositivi come Imax. Una condivisione della corrente non perfettamente distribuita tra MOV paralleli e l’incapacità della sovratensione di serie o dei disinnesti termici di trasportare l’intera sovracorrente indicano generalmente che la corrente di scarica massima che può sopportare l’SPD è inferiore al suo servizio nominale aggregato. Tensione di passaggio Altro termine spesso utilizzato per descrivere la tensione limite misurata. Nota: Questa misurazione può essere eseguita applicando o meno la potenza nominale AC (Un) all’SPD. Pertanto, i risultati possono essere diversi e l’utente deve tenerne conto nell’ambito delle proprie valutazioni comparative. Attenuazione Capacità di un SPD di ridurre le interferenze acustiche elettriche misurate in decibel. L’attenuazione varia con la frequenza; pertanto si è soliti specificare l’attenuazione dell’SPD a una frequenza specifica; generalmente 100kHz. Categorie di luogo Numerose normative cercano di definire l’ambiente elettrico in cui deve essere installato un SPD, in categorie o zone. Nota: Occorre sapere che non è stato raggiunto alcun consenso internazionale su queste classificazioni, né sull’entità dell’attività di sovratensione prevista. Inoltre, si noti che la demarcazione di queste zone non coincide con limiti precisi, ma piuttosto con transizioni graduali. Protezione da sovracorrente di backup Dispositivo di protezione da sovracorrente esterno, installato prima dell’SPD. Questo dispositivo può essere richiesto qualora il dispositivo di limitazione delle sovracorrenti sulla rete sia più importante rispetto a quello richiesto dall’SPD o dal cablaggio di connessione. Tensione di esercizio continua massima (Uc) Massima tensione r.m.s. o d.c. che può essere applicata con continuità alla modalità di protezione dell’SPD, senza degrado o inibizione del suo corretto funzionamento. Nota: Le specifiche fornite sul catalogo generalmente sono tensioni di fase (L-N). Test di classe I SPD testato con una corrente impulsiva max (Iimp) e una corrente di scarica nominale (In). Corrente di scarica massima (Imax) Picco di corrente massimo, con una forma d’onda di 8/20μs, che un SPD è in grado di deviare con sicurezza. Test di classe II SPD testato con una corrente di scarica max (Imax) e una corrente di scarica nominale (In). Tensione limite misurata Tensione massima misurata ai terminali dell’SPD durante l’applicazione di un impulso di forma d’onda e ampiezza specificate. Test di classe III SPD testato con un’onda di combinazione. Modalità di protezione Gli SPD forniscono una protezione di tipo Linea a Terra, Linea a Neutro, Neutro a Terra o una combinazione di queste modalità. Questi percorsi sono definiti come modalità di protezione. Impianto di distribuzione Indica l’impianto di erogazione dell’energia elettrica. Di solito, è descritto secondo la configurazione delle fasi, del conduttore neutro e di messa a terra sul lato secondario del trasformatore di alimentazione. Per ulteriori informazioni si rimanda alle pagg. 10-12. Nota: Si ricorda all’utente che non tutte le modalità richiedono una protezione e che nella scelta di un SPD non è sempre necessario un livello maggiore. Ad esempio la modalità N-G non è richiesta se l’SPD è installato all’ingresso del servizio primario di un sistema di distribuzione elettrica TN-C-S, a causa del collegamento NeutroTerra in questo punto. Generalmente, la modalità L-L non è fornita per sistemi con conduttori di neutro poiché le modalità L-N proteggono anche le modalità L-L. Analogamente, la modalità L-G può essere protetta tramite le modalità L-N e N-G. Corrente convenzionale (If) Corrente erogata dal sistema di distribuzione dell’energia elettrica che passa attraverso l’SPD dopo un impulso di corrente di scarica. La corrente convenzionale è di gran lunga superiore alla corrente di esercizio e normalmente è elevata per gli SPD a commutazione di tensione (es. spinterometri) poiché la tensione dell’arco è inferiore alla tensione di alimentazione AC dopo l’accensione. Corrente di scarica nominale (In) Valore di picco della corrente che passa attraverso l’SPD durante l’applicazione di una forma d’onda di 8/20μs. Nota: La norma IEC 61643-1 raccomanda che gli SPD siano testati nella classe di test II per resistere a 15 impulsi a In seguiti da 0.1, 0.25, 0.5, 0.75 e 1.0 volte Imax. Corrente impulsiva (Iimp) Corrente impulsiva di picco sostenuta con una forma d’onda di corrente di 10/350μs. Spesso è utilizzata per la classificazione degli SPD testati nella Classe I, ma non è l’unica forma d’onda accettabile. Tensione nominale (sistema) Un Tensione L-N con cui è designato un sistema elettrico. In condizioni di normale utilizzo, la tensione ai terminali di erogazione può essere diversa dalla tensione nominale determinata dalla tolleranza del sistema di alimentazione (normalmente +/- 10%). 10 www.erico.com Glossario dei termini SPD a una porta SPD collegato in parallelo con il circuito da proteggere. Un dispositivo a una porta può presentare terminali di input e output separati, ma senza impedenza di serie specifica tra questi terminali. Questo tipo di connessione è anche denominato connessione Kelvin. Corrente di esercizio Corrente attirata (per fase) dall’SPD sotto tensione, alla tensione di esercizio nominale Un. Nota: Per gli SPD con filtro di serie integrale, la corrente totale attirata può essere superiore rispetto al consumo di corrente rms reale (ovvero, VA può essere superiore a Watt). Ciò è dovuto alla presenza della capacitanza del filtro interno. Protezione da sovracorrente Dispositivo, come un fusibile o un interruttore di circuito, che può far parte del sistema di distribuzione elettrico situato esternamente e a monte dell’SPD. Può fornire una protezione all’SPD, al cablaggio di connessione e fornire un mezzo di isolamento esterno dell’SPD. Messa a terra protettiva (PE) La serie di norme IEC 60364 definisce i sistemi di distribuzione a bassa tensione secondo i rispettivi metodi di messa a terra e la configurazione dei conduttori neutri e protettivi. La terra protettiva è generalmente definita come messa a terra. Corrente di carico con servizio nominale (IL) Corrente massima continua con servizio nominale che può essere erogata a un carico collegato all’uscita protetta di un SPD. Normalmente, è indicata per SPD a due porte, collegati di serie. Tensione residua Nella terminologia IEC, si riferisce al valore di picco della tensione che appare tra i terminali di un SPD a causa del passaggio di una corrente di scarica In. NZS/AS 1768 si riferisce alla tensione residua come tensione di passaggio, una misurazione ottenuta quando l’impulso di test indicato è sovrapposto alla tensione nominale del sistema Un. Scaricatore di sovratensione secondario Termine generalmente utilizzato per SPD destinati a operare su sistemi a media tensione (>1kV). Negli Stati Uniti, per scaricatore secondario si intende un SPD conforme alle specifiche di Underwriters Laboratories Inc., destinato a essere utilizzato su sistemi a bassa o media tensione prima del disinnesto di sovracorrente principale nell’impianto. Nota: L’elenco degli scaricatori secondari è generalmente considerato meno severo in termini di requisiti di sicurezza rispetto all’elenco degli scaricatori di tensione di correnti transitorie UL 1449. Servizio nominale di corrente di corto circuito (SCCR) Servizio nominale di corrente di corto circuito dell’SPD, richiesto dal Codice Elettrico Nazionale statunitense (NEC) per i dispositivi TVSS. Sezionatore SPD Termine IEC utilizzato per descrivere un dispositivo (interno e/o esterno) destinato a sezionare un SPD dal sistema di alimentazione elettrica. Nota: Non è richiesto che questo sezionatore sia dotato di capacità d’isolamento. È destinato a evitare un guasto persistente sul sistema ed è usato per ottenere un’indicazione del guasto SPD. Il sezionatore può avere più funzioni, ad esempio una protezione da sovracorrenti e una protezione termica. Queste funzioni possono essere integrate in una sola unità o eseguite grazie a unità separate. www.erico.com Tensione di scarica esterna Tensione con cui un SPD a commutazione (generalmente di tipo spinterometro) avvia la conduzione. Questo valore normalmente è specificato per una tensione fino a 1kV/s. Tensione di stand-off Tensione massima che può essere applicata a un SPD, senza attivarlo in uno stato totalmente conduttivo. Nota: Questa tensione normalmente è superiore rispetto alla tensione di esercizio continua Uc dell’SPD. Non è previsto che l’SPD funzioni a questa tensione. Indicatore di stato Dispositivo che indica lo stato operativo dell’SPD, o di una modalità particolare di protezione. Nota: Questi indicatori possono essere locali, con spie o allarmi acustici, e/o remoti e/o con capacità di contatto in uscita. Servizio nominale di tensione soppresso (SVR) Caso speciale di tensione di limite misurata specifico all’elenco UL 1449 di un SPD. Nota: Questo test è eseguito con un piccolo impulso limitato di corrente di 500A 8/20μs e la tensione di livellamento registrata all’estremità di terminali di connessione da 6”. Il risultato ottenuto è arrotondato al valore più vicino fornito nella tabella. Dispositivo di protezione dalle sovratensioni (SPD) Termine IEC utilizzato per descrivere un dispositivo destinato a limitare le sovratensioni transitorie e a deviare le sovracorrenti. Contiene almeno un componente non lineare. Filtro di riduzione delle sovratensioni Tipo di SPD con filtro di serie a due porte, specificatamente progettato per ridurre la velocità di incremento della tensione (dv/dt) della forma d’onda prelivellata. Questo dispositivo normalmente contiene un filtro con performance di passaggio ridotto. Soppressore di sovratensioni transitorie (TVSS) SPD testato per soddisfare i requisiti di sicurezza della norma UL 1449 - Standard per i soppressori di sovratensioni transitorie. La norma UL 1449 definisce i requisiti di sicurezza basilari per tali dispositivi installati sui circuiti elettrici fino a 600V. Il Codice Elettrico Nazionale statunitense (NEC) permette solo l’installazione di dispositivi TVSS dopo (a valle) la protezione da sovracorrente principale in un impianto. SPD a due porte SPD con due set di terminali, input e output (linea e apparecchiatura) e con un’impedenza specifica inserita tra questi terminali. Spesso ci si riferisce a questi dispositivi come SPD collegati di serie che generalmente contengono filtri d’onda, oltre a una semplice protezione parallela. Livello di protezione della tensione (Up) Analogo alla tensione limite misurata, il livello di protezione della tensione indica le prestazioni di un SPD nel limitare la tensione attraverso i suoi terminali. Nota: Il livello di protezione della tensione è la tensione limite misurata, registrata con un’intensità e forma d’onda specifiche e arrotondata al valore successivo più elevato scelto in un elenco di valori preferenziali, riportato nella norma IEC 61643-1 per i dispositivi di protezione da sovratensioni collegati a sistemi di distribuzione a bassa tensione. Per gli SPD testati secondo la classe di test I, Up generalmente è indicata utilizzando un Iimp di 10/350, mentre per gli SPD testati secondo la classe II, un Imax di 8/20μs. 11 www.erico.com AUSTRALIA CHINA HUNGARY NORWAY SWITZERLAND Phone 1-800-263-508 Fax 1-800-423-091 Phone +86-21-3430-4878 Fax +86-21-5831-8177 Phone 06-800-16538 Fax +39-0244-386-107 Phone 800-100-73 Fax 800-100-66 Phone 0800-55-86-97 Fax 0800-55-96-15 BELGIUM DENMARK INDONESIA POLAND THAILAND Phone 0800-757-48 Fax 0800-757-60 Phone 808-89-372 Fax 808-89-373 Phone +62-21-575-0941 Fax +62-21-575-0942 Phone +48-71-349-04-60 Fax +48-71-349-04-61 Phone +66-2-267-5776 Fax +66-2-636-6988 BRAZIL FRANCE ITALY SINGAPORE Phone +55-11-3623-4333 Fax +55-11-3621-4066 Phone 0-800-901-793 Fax 0-800-902-024 Phone 800-870-938 Fax 800-873-935 Phone +65-6-268-3433 Fax +65-6-268-1389 UNITED ARAB EMIRATES CANADA GERMANY MEXICO SPAIN UNITED KINGDOM Phone +1-800-677-9089 Fax +1-800-677-8131 Phone 0-800-189-0272 Fax 0-800-189-0274 Phone +52-55-5260-5991 Fax +52-55-5260-3310 Phone 900-993-154 Fax 900-807-333 Phone 0808-2344-670 Fax 0808-2344-676 CHILE HONG KONG NETHERLANDS SWEDEN UNITED STATES Phone +56-2-370-2908 Fax +56-2-369-5657 Phone +852-2764-8808 Fax +852-2764-4486 Phone 0800-0200-135 Fax 0800-0200-136 Phone 020-790-908 Fax 020-798-964 Phone 1-800-753-9221 Fax +1-440-248-0723 Phone +971-4-881-7250 Fax +971-4-881-7270 ANSI è un marchio registrato dell’American National Standards Institute. IEC è un marchio registrato di International Electrical Contractors, Inc. IEEE è un marchio registrato di Institute of Electrical and Electronics Engineers, Incorporated. UL è un marchio registrato di Underwriters Laboratories, Inc. ATTENZIONE I prodotti ERICO dovranno essere installati ed utilizzati unicamente in conformità con quanto riportato nei fogli di istruzioni ed installazione dei prodotti ERICO. I fogli di istruzioni sono anche disponibili presso il sito www.erico.com e presso il rappresentante del servizio clienti ERICO. Un’installazione incorretta, un uso improprio, un’applicazione inadeguata o altre inosservanze delle istruzioni e avvertenze fornite da ERICO possono causare un difetto di funzionamento del prodotto, danni a cose, seri incidenti e/o morte. Copyright ©2010 ERICO International Corporation. All rights reserved. CADDY, CADWELD, CRITEC, ERICO, ERIFLEX, ERITECH, and LENTON are registered trademarks of ERICO International Corporation. 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