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Tecnologie
Tecnologia di protezione contro la sovratensione
Protezione contro la sovratensione – Nozioni di base

Protezione contro la sovratensione – nozioni di base Tecnologia, norme e direttive della protezione contro la sovratensione.

Un uomo installa una protezione contro la sovratensione in un quadro elettrico

Troverai qui le risposte alle seguenti domande:

Come si formano le sovratensioni e quali effetti hanno?
Come si realizza un efficace sistema di protezione contro la sovratensione?
Quali tecnologie sono comprese in questo sistema di protezione e nei prodotti?
A cosa occorre prestare attenzione?

Cause delle sovratensioni

Sovratensione: che cos'è esattamente? Come si formano le sovratensioni? Come raggiungono dispositivi e impianti? Probabilmente ti sarai già posto queste domande. Di seguito troverai maggiori informazioni sulle tecnologie di protezione contro la sovratensione.

Cause di formazione

Le sovratensioni si manifestano soltanto per frazioni di secondo. Per questo vengono dette anche tensioni transitorie o, in breve, transienti. Hanno tempi di risposta estremamente brevi, di pochi microsecondi, prima di ricadere lentamente in un range temporale di massimo 100 microsecondi.
Le sovratensioni si formano in correlazione ai seguenti eventi:

Scariche atmosferiche (LEMP)
Il termine tecnico per una scarica atmosferica è LEMP. Si tratta dell'acronimo di Lightning Electro-Magnetic Pulse.
I fulmini durante i temporali provocano sovratensioni transienti estremamente alte. Sono ben più elevate di quelle generate da manovre di commutazione o scariche elettrostatiche. Tuttavia si verificano più raramente rispetto alle altre cause di formazione.

Manovre di commutazione (SEMP)
Le manovre di commutazione vengono indicate con SEMP. Questa sigla sta per Switching Electro-Magnetic Pulse.
Le manovre di commutazione indicano in questo contesto la commutazione di potenti macchine o cortocircuiti nella rete di alimentazione di corrente. Durante queste operazioni nei conduttori interessati si generano elevate modifiche di corrente in poche frazioni di secondo.

Scariche elettrostatiche (ESD)
L'abbreviazione ESD sta per electrostatic discharge e indica una scarica elettrostatica.
In questo caso si verifica un trasferimento di scarica elettrica in seguito ad avvicinamento o contatto di corpi con potenziale elettrostatico diverso. Un noto esempio è la scarica di una persona che durante la corsa si carica su un tappeto e poi si scarica su un oggetto metallico a terra, come una ringhiera metallica.

Tipi di accoppiamento

Le sovratensioni possono raggiungere i circuiti di corrente in diversi modi. Queste vie vengono indicate come tipi di accoppiamento.

Accoppiamento galvanico (sinistra), accoppiamento induttivo (centro) e accoppiamento capacitivo (destra)

Accoppiamento galvanico
Si indicano così le sovratensioni che si accoppiano direttamente in un circuito elettrico. Questo è visibile, ad esempio, nel caso delle scariche atmosferiche. Le elevate ampiezze della corrente di fulmine sulla resistenza per la messa a terra dell'edificio colpito generano una sovratensione.
Tutti i conduttori collegati al circuito equipotenziale centrale vengono colpiti da questa tensione. Nei conduttori in corrente di fulmine si forma inoltre una sovratensione. A causa della grande pendenza della corrente va ricondotta principalmente alla parte induttiva della resistenza di linea. La sua base di calcolo è il principio di induzione: u0 = L x di/dt.

Accoppiamento induttivo
Questo processo si verifica attraverso il campo magnetico di un conduttore in corrente secondo il principio del trasformatore. Una sovratensione accoppiata direttamente provoca una sovracorrente con tassi di aumento elevati nel conduttore colpito.
Contemporaneamente si genera un campo magnetico forte intorno a questo conduttore, come per l'avvolgimento primario di un trasformatore. Il campo magnetico induce una sovratensione in altri conduttori che si trovano nel suo campo d'azione, come nell'avvolgimento secondario di un trasformatore. Attraverso la linea la sovratensione accoppiata raggiunge il dispositivo collegato.

Accoppiamento capacitivo
Questo accoppiamento si verifica principalmente attraverso il campo elettrico tra due punti con una differenza di potenziale elevata. Attraverso la linea di ritorno di un parafulmine si genera un elevato potenziale a causa di una sovratensione da scarica atmosferica. Tra la linea di ritorno e gli altri elementi con basso potenziale si forma un campo magnetico.
Essi possono essere, ad esempio, cavi dell'alimentazione e trasmissione del segnale o dispositivi all'interno dell'edificio. Si verifica un trasferimento della scarica attraverso il campo elettrico. Questo porta a un aumento della tensione o a una sovratensione nei conduttori e nei dispositivi colpiti.

Direzione d'azione delle sovratensioni

Le sovratensioni agiscono in due direzioni nei circuiti di corrente colpiti.

Tensione di modo comune (sinistra) e tensione trasversale (destra)

Tensione di modo comune
Le tensioni longitudinali [UL] si verificano in caso di influsso attraverso sovratensioni o tensioni di disturbo ad alta frequenza tra conduttori attivi e terra. Si utilizzano anche i termini "asimmetrico" e "common mode".
Le tensioni asimmetriche minacciano prima di tutto gli elementi che si trovano tra i potenziali attivi e una massa a terra, nonché l'isolamento tra i potenziali attivi e la terra. Si verificano scariche sul circuito stampato o da mezzi d'esercizio conduttori di tensione a parti di custodia messe a terra.

Tensione trasversale
Le tensioni trasversali [UQ] si verificano in caso di influsso attraverso sovratensioni o tensioni di disturbo ad alta frequenza tra i conduttori attivi di un circuito di corrente. Si utilizzano anche i termini "simmetrico" e "differential mode".
Le sovratensioni simmetriche minacciano gli ingressi di tensione e di segnale di dispositivi e interfacce. Si verificano sovraccarichi diretti con la distruzione dei mezzi d'esercizio colpiti nell'alimentatore o dei componenti che elaborano il segnale.

Effetti delle sovratensioni

Nella maggior parte dei casi le sovratensioni che si combinano in un circuito elettrico danneggiano considerevolmente gli impianti e i dispositivi. Per i dispositivi costantemente in uso il rischio è particolarmente alto. In questo caso i danni provocati possono comportare costi elevati.
Perché a costare denaro non sono solo gli interventi di rinnovo o di riparazione dei dispositivi danneggiati. Dal punto di vista economico, risulta più oneroso un guasto prolungato dell'impianto o persino la perdita di sistemi software o dati.

Frequenza dei danni causati da sovratensioni (fonte: GDV/2019)

Frequenza dei danni

Ogni anno le statistiche degli assicuratori evidenziano numeri significativi in termini di frequenza dei danni causati da sovratensioni. Nella maggior parte dei casi la compagnia assicurativa risarcisce gli operatori degli impianti elettronici per i danni causati al sistema hardware. I danni al software e i guasti all'impianto, a cui si sommano oneri finanziari ingenti, restano spesso senza copertura assicurativa.
Le statistiche degli assicuratori tedeschi riguardanti l'anno 2019 evidenziano come la quota relativa ai danni causati da fulmini e sovratensioni rappresenti da sé una parte consistente. Anche se negli ultimi anni il numero di danni provocati è leggermente diminuito, la quota versata annualmente per le assicurazioni sulla casa e sui beni mobili dell'abitazione è comunque di circa 200 milioni di Euro. (Fonte: GDV o Gesamtverband der Deutsche Versicherungswirtschaft, ovvero l'associazione degli assicuratori tedeschi)

Danni da sovratensione in un componente elettronico

Potenziale di pericolo

Ogni circuito elettrico funziona per mezzo di una tensione appositamente specificata. Pertanto, ogni aumento di tensione che porta al superamento del limite superiore di tolleranza provoca una sovratensione.
La quantità di danni dipende in larga misura dalla rigidità dielettrica dei componenti utilizzati e dall'energia che può essere convertita nel circuito elettrico interessato.

Rappresentazione del principio del circuito di protezione

Concetto di protezione

Con il termine "principio del circuito di protezione" si intende un sistema perfetto per la protezione dalle sovratensioni. A questo scopo si traccia un circuito immaginario intorno all'oggetto da proteggere. In tutti i punti in cui i conduttori incontrano questo circuito si installano i dispositivi di protezione contro le sovratensioni. Durante la scelta dei dispositivi di protezione occorre verificare i dati nominali del relativo circuito elettrico. L'area all'interno del circuito è così protetta in modo tale da evitare accoppiamenti di sovratensioni sui conduttori.
La progettazione del circuito di protezione si suddivide in base ai seguenti campi:

Alimentatore
Tecnica di misura, controllo e regolazione
Sistemi informatici
Impianti ricetrasmittenti

Posizione delle singole zone di protezione di una tipica casa unifamiliare

Zone di protezione

Per realizzare una protezione efficace è importante stabilire dove si trovano i dispositivi in pericolo e da cosa sono minacciati. Questa immagine mostra una tipica casa unifamiliare con evidenziata la posizione delle singole zone di protezione.

La sigla LPZ sta per "Lightning Protection Zone" e indica le diverse zone pericolose. Si distinguono le seguenti zone:

LPZ 0_A (correnti atmosferiche dirette): indica le zone in pericolo all'esterno dell'edificio.
LPZ 0_B (correnti atmosferiche dirette): indica le zone protette all'esterno dell'edificio.
LPZ 1: indica una zona all'interno dell'edificio che è minacciata da sovratensioni molto alte.
LPZ 2: indica la zona all'interno di un edificio che è minacciata da sovratensioni molto basse.
LPZ 3: questa zona è minacciata da sovratensioni e altri influssi, che possono sorgere attraverso i dispositivi e i conduttori stessi.

Formazione di tensioni indotte nei conduttori

Effetti delle sovracorrenti nei conduttori

La limitazione della sovratensione riguarda la deviazione di correnti ad alta frequenza e i processi transitori. Questo significa prima di tutto che è la resistenza induttiva, e non quella ohmica, di un conduttore a essere determinante.
La deviazione di tali sovracorrenti verso il potenziale di terra comporta, per induzione, la formazione di nuove sovratensioni tra il punto di accoppiamento e la terra.

u0 = L x di/dt

u0 = tensione indotta in V
L = induttanza in Vs/A in H
di = variazione di corrente in A
dt = intervallo di tempo in s

La resistenza induttiva può essere ridotta accorciando la lunghezza dei cavi o collegando in parallelo le linee di dispersione. Per questo un circuito equipotenziale il più possibile fitto rappresenta la soluzione tecnica migliore per mantenere bassa l'impedenza totale della linea di dispersione e quindi la tensione residua.

Sistemi di compensazione del potenziale

Circuito equipotenziale

Una protezione completa può essere ottenuta solo con un isolamento o un circuito equipotenziale totale. Poiché, tuttavia, un isolamento completo non è possibile per molte applicazioni pratiche, occorre ricorrere al circuito equipotenziale totale.
Per questo tutti i componenti elettrici conduttivi devono essere collegati a un sistema di compensazione del potenziale. Il collegamento di linee conduttive al circuito equipotenziale centrale avviene mediante dispositivi di protezione. Essi diventano conduttivi in caso di sovratensione e mettono in cortocircuito la sovratensione. Così si evitano efficacemente i danni da sovratensioni.
I sistemi di compensazione del potenziale possono essere realizzati in modi diversi:

Circuito equipotenziale lineare
Circuito equipotenziale a stella
Circuito equipotenziale a maglie

Il circuito equipotenziale a maglie è il metodo più efficace, poiché tutti i componenti elettrici conduttivi dispongono di un conduttore separato e i conduttori aggiuntivi collegano tutti i punti terminali nel modo più breve. Questo tipo di circuito equipotenziale è utile negli impianti particolarmente sensibili, come ad esempio nei calcolatori.

Sistema di protezione a più stadi per alimentatori

Le misure necessarie per la protezione di impianti e dispositivi si suddividono in due o tre stadi, a seconda dello scaricatore e degli influssi esterni previsti. I dispositivi di protezione per i singoli stadi si differenziano essenzialmente per la capacità di dispersione e il livello di protezione.
Sistema di protezione a tre stadi con livelli di protezione installati separatamente:

Tipo 1: parafulmine
Livello di protezione <4 kV, punto di installazione standard: distribuzione principale
Tipo 2: scaricatori di sovratensione
Livello di protezione <2,5 kV, punto di installazione standard: sottoquadro di distribuzione
Tipo 3: protezione dei dispositivi
Livello di protezione < 1,5 kV, punto di installazione standard: prima del terminale
I livelli di protezione 1 e 2 possono essere realizzati anche in uno scaricatore di sovratensione combinato Tipo 1+2. Questo dispositivo di protezione soddisfa i requisiti richiesti agli scaricatori tipo 1 e 2. Il principale vantaggio è la semplice installazione. Non è necessario rispettare alcuna condizione particolare di installazione.
Sistema di protezione a tre stadi con scaricatore di sovratensione combinato Tipo 1+2 e dispositivo di protezione separato tipo 3:
Scaricatore di sovratensione combinato Tipo 1+2
Livello di protezione <2,5 kV, punto di installazione standard: distribuzione principale
Tipo 3: protezione dei dispositivi
Livello di protezione < 1,5 kV, punto di installazione standard: prima del terminale

Scarica le nozioni di base sulla protezione contro la sovratensione

Il nostro opuscolo fornisce una sintesi sulla protezione contro i fulmini e la sovratensione degli impianti elettrici. Scopri in breve le caratteristiche più importanti e le soluzioni per le varie sfide di questo settore. Oppure approfondisci le tue conoscenze sul tema, note solitamente solo agli esperti.

Ti auguriamo una lettura elettrizzante, nel vero senso della parola!

Scarica Nozioni di base protezione contro la sovratensione

Componenti e circuiti di protezione

In caso di sovratensioni i dispositivi e i conduttori interessati devono essere cortocircuitati in brevissimo tempo con un circuito equipotenziale. Per fare ciò sono disponibili diversi componenti con le relative caratteristiche. Questi componenti si contraddistinguono principalmente per il tempo di risposta e la capacità di dispersione.

Circuiti di protezione e curve caratteristiche U/I di un diodo soppressore

Diodi soppressori

Proprietà:

La funzione viene generalmente definita protezione fine.
Reazione molto rapida.
Limitazione di tensione ridotta.
Versione standard con portata di corrente ridotta e capacità elevata.
Con una tensione nominale di 5 V la capacità di dispersione massima raggiunge circa 750 A.
Con tensioni nominali più elevate la capacità di dispersione si riduce notevolmente.

Particolarità:

Esistono anche diodi con tensione nominale più elevata e maggiore capacità di dispersione. Queste versioni hanno tuttavia maggiori dimensioni e vengono quindi utilizzate poco nei circuiti di protezione combinati.

Legenda:

U_R = tensione di blocco
U_B = tensione di breakdown
U_C = tensione di taglio
I_PP = impulso di sovracorrente
I_R = corrente inversa

Simboli grafici e curve caratteristiche U/I dei varistori in ossido di metallo

Varistori

Proprietà:

La funzione viene generalmente definita protezione media.
I tempi di reazione si trovano nel campo inferiore dei nanosecondi.
Reazione più rapida rispetto ai dispositivi di protezione.
Non provocano correnti residue di rete.

Particolarità:

I varistori con massimo 2,5 kA di corrente di scarica nominale dispersa vengono usati come protezione intermedia nella tecnica di misura, controllo e regolazione. Nel campo degli alimentatori, i varistori con massimo 3 kA di corrente di scarica nominale sono un elemento fondamentale degli interruttori con dispositivi di protezione tipo 3. Ancora più potenti sono i varistori utilizzati per gli scaricatori di sovratensione di tipo 2. In questo campo le esecuzioni standard hanno correnti di scarica nominale fino a 20 kA. Per applicazioni speciali esistono anche dispositivi di protezione di tipo 2 con massimo 80 kA.

Legenda:

A = Campo d'impiego a impedenza elevata
B = Campo d'impiego a bassa impedenza / campo di limitazione

Simboli grafici e curve caratteristiche d'innesco di uno scaricatore di sovratensione a gas

Scaricatori di sovratensione a gas

Proprietà:

La funzione viene generalmente definita protezione media.
I tempi di reazione si trovano nel campo medio dei nanosecondi.
Le varianti standard scaricano correnti fino a 20 kA.
Nonostante l'elevata capacità di dispersione, il componente ha dimensioni molto piccole.

Particolarità:

Con questo componente, un comportamento all'accensione dipendente dal tempo di tensione porta a tensioni residue che possono essere pari anche a 100 V.

Legenda:

Tempo di risposta statico
Tempo di risposta dinamico

Simboli grafici e curve caratteristiche d'innesco di uno spinterometro

Spinterometri

Proprietà:

Elemento centrale di uno scaricatore di corrente di fulmine
Elevata capacità estinguente di correnti residue di rete
Velocità di intervento relativamente alta
Comportamento all'accensione dipendente dall'aumento della tensione nel tempo

Particolarità:

L'elemento centrale di uno scaricatore di corrente di fulmine potente è spesso uno spinterometro. In questo componente due spinterometri sono posti uno di fronte all'altro con una distanza ridotta. Le sovratensioni provocano una scarica tra gli spinterometri e si forma un arco voltaico. Questa linea al plasma mette in cortocircuito la sovratensione. Così scorrono correnti molto elevate e in forte salita, con valori fino al range kA a tre cifre. Esistono spinterometri aperti e chiusi. Dal punto di vista fisico le capacità di dispersione ed estinguente degli spinterometri aperti sono più elevate.

La tecnologia Arc Chopping si è affermata come particolarmente potente per gli spinterometri. In questo caso di fronte agli elettrodi vi è anche una cosiddetta piastra d'urto. L'arco voltaico viene spinto tra gli elettrodi in direzione della piastra d'urto, dove viene disgregato. Si formano di conseguenza frammenti di arco che vengono soffiati fuori dal campo dello spinterometro e poi facilmente annullati. Così lo spinterometro può essere portato nuovamente ad alta impedenza quando non è più presente una sovratensione.

Legenda:

U_Z = tensione d'innesto / tensione d'innesco
t_Z = tempo di reazione

Circuito di protezione a due stadi con disaccoppiamento ohmico (sinistra) e circuito di protezione a tre stadi con disaccoppiamento induttivo (destra)

Circuiti di protezione combinati per interfacce di segnale

A seconda del tipo di applicazione vengono impiegati diversi componenti. Essi possono essere combinati tra loro singolarmente o in complessi circuiti di protezione.

Combinando diversi elementi è possibile ottenere i vantaggi desiderati relativi ai componenti stessi. Ad esempio, le combinazioni tra scaricatori a gas e diodi soppressori rappresentano un circuito di protezione standard per interfacce di segnale sensibili. Questa combinazione offre una protezione potente che risponde rapidamente con i livelli di protezione più alti possibile.

I componenti vengono collegati in parallelo in modo indiretto come stadi di protezione. Questo significa che tra di essi vengono integrati elementi di disaccoppiamento ohmico o induttivo. Questo provoca una risposta temporalmente alternata degli stadi di protezione ordinati in modo sfalsato.

I circuiti di protezione si suddividono principalmente per:

Quantità di stadi di protezione
Direzione d'azione del circuito (protezione contro le tensioni longitudinali/trasversali)
Tensione nominale
Effetto di attenuazione sulle frequenze di segnale
Livello di protezione (tensione di taglio)

Ripartizione della tensione in un circuito di protezione a due stadi

Circuiti di protezione a più stadi

Alla comparsa di una sovratensione il diodo soppressore è l'elemento che risponde per primo con più rapidità. La corrente di dispersione scorre attraverso il diodo soppressore e la resistenza di disaccoppiamento inserita a monte. Attraverso questa resistenza, si verifica una caduta di tensione, il cui valore corrisponde alla differenza tra le diverse tensioni d'innesto del diodo soppressore e dello scaricatore di sovratensione a gas.

In questo modo la tensione d'innesto dello scaricatore a gas viene raggiunta prima che la sovracorrente sovraccarichi il diodo soppressore. In pratica, quando lo scaricatore di sovratensione a gas si è attivato, la corrente di dispersione scorre quasi completamente attraverso lo scaricatore a gas. La tensione residua nello scaricatore a gas è pari a un massimo di 20 V, in modo che il carico del diodo soppressore sia ridotto. Con una corrente di dispersione ridotta, che non sovraccarica il diodo soppressore, lo scaricatore di sovratensione a gas non risponde.

Il circuito rappresentato offre i vantaggi di un intervento rapido con una limitazione di tensione ridotta e allo stesso tempo un'elevata capacità di dispersione. Un circuito di protezione a tre stadi con disaccoppiamento induttivo lavora secondo lo stesso principio. Tuttavia, la commutazione avviene in due passaggi: prima dal diodo soppressore al varistore, poi allo scaricatore di sovratensione a gas.

Il principio della ripartizione della tensione funziona generalmente anche tra i diversi stadi di protezione nell'alimentazione. In questo caso l'UW cade sulla linea tra i dispositivi di protezione tipo 1 e 2 e tra quelli tipo 2 e 3. Esistono però anche scaricatori di sovratensione per l'alimentazione, nei quali è possibile coordinare i gradi di protezione senza le lunghezze dei conduttori.

Legenda:

U_G = tensione d'innesto scaricatore di sovratensione a gas
U_D = tensione di taglio diodo soppressore
U_W = tensione differenziale sulla resistenza di disaccoppiamento

Norme e direttive Norme generali sui temi protezione dai fulmini, prescrizioni per l'installazione e per la scelta dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni

Nelle diverse norme sono descritti in dettaglio i requisiti per l'installazione e la sicurezza nonché l'impiego dei prodotti nelle diverse applicazioni. Di seguito sono elencate le singole aree tematiche principali e le norme internazionali corrispondenti.

Diagramma delle norme, delle direttive e dei regolamenti per la protezione contro la sovratensione

Diagramma delle norme, delle direttive e dei regolamenti

Norme di protezione contro i fulmini

Protezione dai fulmini - Parte 1: Principi generali
Protection against lightning - Part 1: General principles
• IEC 62305-1
• EN 62305-1
• DIN EN 62305-1 (VDE 0185-305-1)

Protezione dai fulmini - Parte 2: Gestione del rischio
Protection against lightning - Part 2: Risk management
• IEC 62305-2
• EN 62305-2
• DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)

Protezione dai fulmini - Parte 2: Gestione del rischio - Supplemento 1: Rischio di fulmini in Germania
Protection against lightning - Part 2: Risk management - Supplement 1: Lightning threat in Germany
• DIN EN 62305-2 supplemento 1 (VDE 0185-305-2 supplemento 1)

Protezione dai fulmini - Parte 2: Gestione del rischio - Supplemento 2: Assistenza al calcolo per valutare il rischio di danni ai fabbricati, con CD-ROM
Protection against lightning - Part 2: Risk management - Supplement 2: Calculation assistance for assessment of risk for structures, with CD-ROM
• DIN EN 62305-2 supplemento 2 (VDE 0185-305-2 supplemento 2)

Protezione dai fulmini - Parte 2: Gestione del rischio - Supplemento 3: Informazioni aggiuntive sull'impiego della norma DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)
Protection against lightning - Part 2: Risk management; Supplement 3: Additional information for the application of DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)
• DIN EN 62305-2 supplemento 3 (VDE 0185-305-2 supplemento 3)

Protezione dai fulmini - Parte 3: Protezione di fabbricati e persone
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structure and life hazard
• IEC 62305-3
• EN 62305-3
• DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)

Protezione dai fulmini - Parte 3: Protezione di fabbricati e persone - Supplemento 1: Informazioni aggiuntive sull'impiego della norma DIN EN 62305-3
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 1: Additional information for the application of DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
• DIN EN 62305-3 supplemento 1 (VDE 0185-305-3 supplemento 1)

Protezione dai fulmini - Parte 3: Protezione di fabbricati e persone - Supplemento 2: Informazioni aggiuntive per fabbricati speciali
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 2: Additional information for special structures
• DIN EN 62305-3 supplemento 2 (VDE 0185-305-3 supplemento 2)

Protezione dai fulmini - Parte 3: Protezione di fabbricati e persone - Supplemento 3: Informazioni aggiuntive per le verifiche e la manutenzione dei sistemi di protezione dai fulmini
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 3: Additional information for the testing and maintenance of lightning protection systems
• DIN EN 62305-3 supplemento 3 (VDE 0185-305-3 supplemento 3)

Protezione dai fulmini - Parte 3: Protezione di fabbricati e persone - Supplemento 4: Utilizzo di tetti in metallo nei sistemi di protezione dai fulmini
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 4: Use of metallic roofs in lightning protection systems
• DIN EN 62305-3 supplemento 4 (VDE 0185-305-3 supplemento 4)

Protezione dai fulmini - Parte 3: Protezione di fabbricati e persone - Supplemento 5: Protezione dai fulmini e contro la sovratensione per i sistemi di alimentazione nel settore fotovoltaico
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard; Supplement 5: Lightning and overvoltage protection for photovoltaic power supply systems
• DIN EN 62305-3 supplemento 5 (VDE 0185-305-3 supplemento 5)

Protezione dai fulmini - Parte 3: Protezione di fabbricati e persone; supplemento 6: Informazioni aggiuntive sul requisito delle misure di protezione dai fulmini a norma DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard; Supplement 6: Additional information on the requirement for lightning protection according to DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
• DIN EN 62305-3 supplemento 6 (VDE 0185-305-3 supplemento 6)

Protezione dai fulmini - Parte 4: Sistemi elettrici ed elettronici nei fabbricati
Protection against lightning - Part 4: Electrical and electronic systems within structures
• IEC 62305-4
• EN 62305-4
• DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4)

Protezione dai fulmini - Parte 4: Sistemi elettrici ed elettronici nei fabbricati - Supplemento 1: Distribuzione della corrente di fulmine
Protection against lightning - Part 4: Electrical and electronic systems within structures - Supplement 1: Sharing of the lightning current
• DIN EN 62305-4 supplemento 1, VDE 0185-305-4 supplemento 1

Norme prodotti, principi di scelta e di utilizzo

Scaricatori di sovratensione per la bassa tensione – Parte 11: Scaricatori di sovratensione per l'impiego negli impianti a bassa tensione – Requisiti e verifiche
Low-voltage surge protective devices - Part 11: Surge protective devices connected to low-voltage power systems - Requirements and test methods
• IEC 61643-11
• EN 61643-11
• DIN EN 61643-11 (VDE 0675-6-11)

Scaricatori di sovratensione per la bassa tensione – Parte 12: Scaricatori di sovratensione per l'impiego negli impianti a bassa tensione – Principi di scelta e di applicazione
Low-voltage surge protective devices - Part 12: Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems - Selection and application principles
• IEC 61643-12
• EN: not available
• DIN EN 61643-12 (VDE 0675-6-12)

Scaricatori di sovratensione per la bassa tensione – Parte 21: Scaricatori di sovratensione per l'impiego nelle reti di telecomunicazione ed elaborazione dei segnali - Requisiti di prestazione e metodi di prova
Low voltage surge protective devices - Part 21: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks - Performance requirements and testing methods
• IEC 61643-21
• EN: not available
• DIN EN 61643-21 (VDE 0845-3-1)

Scaricatori di sovratensione per la bassa tensione – Parte 22: Scaricatori di sovratensione per l'impiego nelle reti di telecomunicazione ed elaborazione dei segnali - Principi di scelta e di utilizzo
Low-voltage surge protective devices - Part 22: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks - Selection and application principles
• IEC 61643-22 & CLC/TS 61643-22
• EN: not available
• DIN CLC/TS 61643-22 (VDE V 0845-3-2)

Scaricatori di sovratensione per la bassa tensione – Parte 31: Requisiti e verifiche per gli scaricatori di sovratensione nelle installazioni fotovoltaiche
Low-voltage surge protective devices - Part 31: Requirements and test methods for SPDs for photovoltaic installations
• IEC 61643-31
• EN 61643-31
• DIN EN 61643-31 (VDE 0675-6-31)

Scaricatori di sovratensione per la bassa tensione – Scaricatori di sovratensione utilizzati per applicazioni speciali, inclusa la tensione continua - Parte 32: Principi di scelta e di applicazione - SPD per l'impiego nelle installazioni fotovoltaiche
Low-voltage surge protective devices - Surge protective devices for specific use including d.c. - Part 32: Selection and application principles - SPDs connected to photovoltaic installations
• IEC 61643-32
• EN: not available
• DIN EN 61643-32 (VDE 0675-6-32)

Impianti a energia eolica - Parte 24: Protezione dai fulmini
Wind energy generation systems - Part 24: Lightning protection
• IEC 61400-24
• EN IEC 61400-24
• DIN EN IEC 61400-24 (VDE 0127-24)

Prescrizioni per l'installazione per impianti a bassa tensione

con tensioni nominali fino a 1.000 V

Costruzione di impianti a bassa tensione - Parte 1: Principi generali, definizione delle caratteristiche generali, terminologia
Low-voltage electrical installations – Part 1: Fundamental principles, assessment of general characteristics, definitions
• IEC 60364-1
• HD 60364-1
• DIN VDE 0100-100 (VDE 0100-100)

Installazione di impianti a bassa tensione . Parte 200: Terminologia
Low-voltage installations – Part 200: Definitions
• IEC 60050-826
• EN: not available
• DIN VDE 0100-200 (VDE 0100-200)

Installazione di impianti a bassa tensione - Parte 4-41: Misure di protezione - Protezione dalle scosse elettriche
Low-voltage electrical installations – Part 4-41: Protection for safety – Protection against electric shock
• IEC 60364-4-41
• HD 60364-4-41
• DIN VDE 0100-410, VDE 0100-410

Installazione di impianti a bassa tensione - Parte 4-43: Protezione dalla sovracorrente
Low-voltage electrical installations – Part 4-43: Protection for safety
• IEC 60364-4-43
• HD 60364-4-43
• DIN IEC 60364-4-43 (VDE 0100-430)

Installazione di impianti a bassa tensione - Parte 4-44: Misure di protezione – Protezione contro le tensioni di disturbo e le entità del disturbo elettromagnetiche - Sezione 443: Protezione contro le sovratensioni transitorie dovute a influenze atmosferiche o operazioni di commutazione
Low-voltage electrical installations – Part 4-44: Protection for safety – Protection against voltage disturbances and electromagnetic disturbances – Clause 443: Protection against transient overvoltages of atmospheric origin or due to switching
• IEC 60364-4-44
• HD 60364-4-443
• DIN VDE 0100-443 (VDE 0100-443)

Installazione di impianti a bassa tensione - Parte 5-51: Scelta e installazione di mezzi d'esercizio elettrici - Disposizioni generali
Electrical installations of buildings – Part 5-51: Selection and erection of electrical equipment – Common rules
• IEC 60364-5-51
• HD 60364-5-51
• DIN VDE 0100-510 (VDE 0100-510)

Installazione di impianti a bassa tensione - Parte 5-53: Scelta e installazione di mezzi d'esercizio elettrici - Separazione, commutazione e controllo - Sezione 534: Dispositivi di protezione contro la sovratensione (SPD)
Low-voltage electrical installations – Part 5-53: Selection and erection of electrical equipment – Isolation, switching and control – Clause 534: Devices for protection against transient overvoltages
• IEC 60364-5-53
• HD 60364-5-53
• DIN VDE 0100-534 (VDE 0100-534)

Installazione di impianti a bassa tensione - Parte 5-54: Scelta e installazione di mezzi d'esercizio elettrici - Impianti di messa a terra e conduttori di protezione
Low-voltage electrical installations – Part 5-54: Selection and erection of electrical equipment – Earthing arrangements and protective conductors
• IEC 60364-5-54
• HD 60364-5-54
• DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)

Installazione di impianti a bassa tensione - Parte 6: Verifiche
Low-voltage electrical installations – Part 6: Verification
• IEC 60364-6
• HD 60364-6
• DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600)

Protezione contro le scosse elettriche - Requisiti comuni per gli impianti e i mezzi d'esercizio
Protection against electric shock – Common aspects for installation and equipment
• IEC 61140
• EN 61140
• DIN EN 61140 (VDE 0140-1)

Combinazione di dispositivi di commutazione a bassa tensione - Parte 1: Requisiti generali
Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 1: General rules
• IEC: under preparation
• EN: not available
• DIN EN 61439-1 (VDE 0660-600-1)

Combinazioni di dispositivi di commutazione a bassa tensione - Parte 2: Combinazioni di dispositivi di commutazione di energia
Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 2: Power switchgear and controlgear assemblies
• IEC: under preparation
• DIN EN IEC 61439-2 (VDE 0660-600-2)

Ulteriori norme

Pannelli contatori - Parte 1: Requisiti generali
Meter panels - Part 1: General requirements
• DIN VDE 0603-1 (VDE 0603-1)

Fusibili per la bassa tensione - Parte 1: Requisiti generali
Low-voltage fuses - Part 1: General requirements
• IEC 60269-1
• EN 60269-1
• DIN EN 60269-1 (VDE 0636-1)

Materiale elettrico di installazione - Interruttori differenziali per installazioni domestiche e scopi simili - Parte 1: Interruttori differenziali per correnti alternate (AC)
Electrical accessories - Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation
• IEC 60898-1
• EN 60898-1
• DIN EN 60898-1 (VDE 0641-11)

Materiale elettrico di installazione - Interruttori differenziali per installazioni domestiche e scopi simili - Parte 1: Interruttori differenziali per correnti alternate (AC); Supplemento 1: Note applicative per gli interruttori differenziali della serie DIN EN 60898 (VDE 0641) e gli interruttori differenziali principali selettivi a norma DIN VDE 0641-21 (VDE 0641-21)
Electrical accessories - Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation; Supplement 1: Operating instructions for the use of circuit breakers according to series DIN EN 60898 (VDE 0641) and of selective main circuit-breakers according to DIN VDE 0641-21 (VDE 641-21)
• DIN EN 60898-1 supplemento 1 (VDE 0641-11 supplemento 1)

Interruttori differenziali per installazioni domestiche e scopi simili - Parte 2: Interruttori differenziali per correnti alternate e continue (AC e DC)
Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 2: Circuit-breakers for a.c. and d.c. operation
• IEC 60898-2
• EN 60898-2
• DIN EN 60898-2 (VDE 0641-12)

Interruttori per correnti di guasto/correnti differenziali senza protezione contro la sovracorrente integrata (RCCB) per installazioni domestiche e applicazioni simili - Parte 1: Requisiti generali
Residual current operated circuit-breakers without integral overcurrent protection for household and similar uses (RCCBs) - Part 1: General rules
• IEC 61008-1
• EN 61008-1
• DIN EN 61008-1 (VDE 0664-10)

Interruttori per correnti di guasto/correnti differenziali con protezione contro la sovracorrente integrata (RCBO) per installazioni domestiche e applicazioni simili - Parte 1: Requisiti generali
Residual current operated circuit-breakers with integral overcurrent protection for household and similar uses (RCBOs) - Part 1: General rules
• IEC 61009-
• EN 61009-
• DIN EN 61009-1 (VDE 0664-20)

Funzionamento degli impianti elettrici - Parte 100: Requisiti generali
Operation of electrical installations - Part 100: General requirements
• IEC: not available
• EN 50110-1 e EN 50110-1
• DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)

Reti via cavo per segnali televisivi, segnali sonori e servizi interattivi - Parte 11: Requisiti di sicurezza
Cable networks for television signals, sound signals and interactive services - Part 11: Safety
• IEC: under preparation
• EN: not available
• DIN EN IEC 60728-11 (VDE 0855-1)

Impianti di messa a terra per edifici - Progettazione, esecuzione e documentazione
Earthing systems for buildings - Planning, execution and documentation
• DIN 18014

Impianti elettrici negli edifici abitativi - Parte 1: Principi di progettazione
Electrical installations in residential buildings - Part 1: Planning principles
• DIN 18015-1

Impianti elettrici negli edifici abitativi - Parte 2: Tipo e portata dell'attrezzatura minima
Electrical installations in residential buildings - Part 2: Nature and extent of minimum equipment
• DIN 18015-2

Caratteristiche della tensione nelle reti pubbliche di alimentazione elettrica
Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks; German version
• EN 50160
• DIN EN 50160

Tensioni standard CENELEC
CENELEC standard voltages
• EN 60038
• DIN EN 60038 (VDE 0175-1)

Tecnologie di prova ad alta tensione - Parte 1: Terminologia generale e condizioni di prova
High-voltage test techniques - Part 1: General definitions and test requirements
• IEC 60060-1
• EN 60060-1
• DIN EN 60060-1 (VDE 0432-1)

Sicurezza del macchinario - Equipaggiamento elettrico delle macchine - Parte 1: Requisiti generali
Safety of machinery - Electrical equipment of machines - Part 1: General requirements
• IEC 60204-1
• EN 60204-1
• DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1)

Sovratensioni e protezione in caso di sovratensioni negli impianti elettrici a bassa tensione con corrente alternata - Informazioni generali di base
Surge overvoltages and surge protection in low-voltage a.c. power systems - General basic information
• IEC/TR 62066
• DIN VDE 0184 (VDE 0184)

Prescrizioni di isolamento per mezzi d'esercizio elettrici negli impianti a bassa tensione - Parte 1: Principi, requisiti e verifiche
Insulation coordination for equipment within low-voltage supply systems - Part 1: Principles, requirements and tests
• IEC 60664-1
• EN: not available
• DIN EN 60664-1 (VDE 0110-1)

Prescrizioni di isolamento per mezzi d'esercizio elettrici negli impianti a bassa tensione - Parte 2-1: Guida all'applicazione - Spiegazioni per l'applicazione della serie di norme IEC 60664, esempi di dimensionamento e prove di isolamento
Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Part 2-1: Application guide - Explanation of the application of the IEC 60664 series, dimensioning examples and dielectric testing
• IEC/TR 60664-2-1
• EN: not available
• DIN EN 60664-1 supplemento 1 (VDE 0110-1 supplemento 1)

Prescrizioni di isolamento per mezzi d'esercizio elettrici negli impianti a bassa tensione - Supplemento 3: Osservanza delle interfacce; guida all'applicazione
Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Supplement 3: Interface consideration; Application guide
• IEC/TR 60664-2-2
• EN: not available
• DIN EN 60664-1 supplemento 3, VDE 0110-1 supplemento 3

Surge protective devices
• UL 1449

Elenco delle norme generali sulla protezione dai fulmini e delle prescrizioni per l'installazione e per la scelta degli scaricatori di sovratensione

Classificazione degli scaricatori di sovratensione

Gli scaricatori di sovratensione (SPD) sono mezzi d'esercizio formati principalmente da varistori, diodi soppressori, scaricatori a gas (GDT) o spinterometri. Hanno la funzione di proteggere altri mezzi d'esercizio e impianti elettrici da sovratensioni transitorie elevate non consentite e da correnti transitorie. Gli scaricatori di sovratensione sono classificati in "classi" in conformità con gli standard di prodotto e di applicazione pertinenti per gli scaricatori di sovratensione.
I dispositivi di protezione contro le sovratensioni vengono suddivisi in base al loro utilizzo e alla loro funzione di protezione:

Scaricatori di sovratensione (SPD) per l'impiego in impianti a bassa tensione con una tensione nominale massima di 1000 V.

Per la scelta dei prodotti e il montaggio occorre rispettare le norme per l'installazione nazionali per impianti a bassa tensione, come IEC 61643-12, IEC 60364-5-53 parte 534 e VDE 0100 parte 534. Lo standard del prodotto è EN(IEC) 61643-11, secondo il quale gli scaricatori di sovratensione negli standard IEC e EN sono divisi in tre classi di prova a seconda della loro capacità di dispersione e dei luoghi di installazione tipici:

Tipo 1 SPD: Potenti scaricatori di sovratensione per lo scarico di sovracorrenti/sovratensioni dovute a impatti diretti o quasi. Luogo di installazione: al confine tra la zona di protezione dai fulmini LPZ 0A e la zona di protezione dai fulmini LPZ 1, tipicamente nella distribuzione principale. Gli SPD tipo 1 sono consigliati sempre quando l'edificio ha un impianto parafulmine esterno.
SPD tipo 2: scaricatori di sovratensione per lo scarico di sovracorrenti/sovratensioni dovute a colpi di fulmine a distanza, accoppiamenti induttivi o capacitivi, nonché sovratensioni di commutazione. Luogo di installazione: al confine tra la zona di protezione dai fulmini LPZ 0B e LPZ 1 o tra la zona di protezione dai fulmini LPZ 1 und LPZ 2, tipicamente nelle distribuzioni principali o nei sottoquadri di distribuzione.
SPD tipo 3: scaricatori di sovratensione aggiuntivi (protezione dei dispositivi) per la protezione dei dispositivi sensibili. Luogo di installazione: al confine tra la zona di protezione dai fulmini LPZ 2 e LPZ 3, tipicamente nelle immediate vicinanze di dispositivi sensibili. Tali dispositivi sensibili possono essere dispositivi per l'installazione fissa nella distribuzione o dispositivi di protezione mobili nelle prese di corrente direttamente davanti al terminale da proteggere.

Ulteriori informazioni sono disponibili nella guida applicativa (selection and application principles) IEC 61643-12 e DIN EN 61643-12. Le quattro parti di EN(IEC) 62305-… / VDE 0185-305-… presentano le nozioni di base della protezione dai fulmini, del concetto di zone di protezione dai fulmini e dell'analisi dei rischi.

Scaricatori di sovratensione per l'impiego in reti di telecomunicazione ed elaborazione dei segnali per la protezione contro gli effetti indiretti e diretti di scariche atmosferiche e altre sovratensioni transitorie. Rientrano anche sistemi di dati a bassa tensione, circuiti di misura, controllo e regolazione e reti vocali con tensioni nominali fino a 1000 V di tensione alternata e 1500 V di tensione continua.

Lo standard prodotti è EN 61643-21 VDE 0845 Parte 3-1. I dispositivi vengono suddivisi in categorie A1, A2, B1, B2, B3, C1, C2, C3 e D1, D2 per stabilire i requisiti di prova e le classi di potenza. Un dispositivo di protezione può essere contrassegnato e testato per diverse categorie e classi di potenza.

Ulteriori informazioni sono disponibili nella guida applicativa IEC (TS) 61643-22. Informazioni più dettagliate sono presenti nelle parti di VDE 0800… e VDE 0845.... Occorre rispettare ulteriori norme nazionali.

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