Esempi applicativi di protezione contro la sovratensione
Con l'ausilio di tre esempi applicativi di protezione contro la sovratensione scopri come calcolare in modo semplice il livello di protezione nell'impianto elettrico.
Come descritto, le tensioni parziali di tutti i componenti di collegamento tra il conduttore esterno, punto di collegamento A, e il conduttore di protezione, il punto di collegamento B, devono essere sommate al livello di protezione effettivo del limitatore di sovratensione (Surge Protection Device, SPD).
Abbiamo effettuato il calcolo in base ai tre esempi riportati di seguito.
I valori di caduta di tensione dei cavi in esame sono stati ricavati dalla tabella "Caduta di tensione in funzione della geometria".
FLT-SEC-Hybrid sopra all'interruttore
1. Montaggio: sopra l'interruttore
Il montaggio avviene sopra l'interruttore su una piastra di montaggio apposita collegata a massa, a grande distanza dalla barra PEN sottostante.
Nota:
Posare i cavi in modo da formare un collegamento diretto tra dispositivo di protezione e barra PEN, parallelo al collegamento eseguito tramite la piastra di montaggio. Questo tipo di collegamento non aumenta il livello di protezione della combinazione SPD, ma è comunque richiesto dalla norma DIN VDE 0100-534.
Livello di protezione attivo, esempio 1
Con un livello di protezione di 8,2 kV, per i quadri di comando delle reti a 230/400 V non è possibile rispettare la protezione prevista dalla categoria di sovratensione IV.
| Lunghezza in cm | Corrente parziale in kA | Caduta di tensione in kV | |
|---|---|---|---|
| Collegamento PEN dell'SPD su piastra di montaggio | 15 | 75 | 1,1 |
| Collegamento PEN su piastra di montaggio | 115 | 75 | 3,5 |
| Collegamento PEN della piastra di montaggio su barra PEN | 15 | 75 | 1,1 |
| Collegamento L1-L3 | 40 | 25 | 1,0 |
| SPD (livello di protezione) | - | 25 | 1,5 |
| Livello di protezione totale | 8,2 |
FLT-SEC-Hybrid nella distribuzione principale
2. Montaggio: sotto l'interruttore
L'SPD viene installato sotto l'interruttore.
Con questo tipo di montaggio, la distanza dal conduttore di protezione è relativamente ridotta.
Livello di protezione attivo, esempio 2
Con un livello di protezione di 4 kV, per i quadri di comando delle reti a 230/400 V non è possibile rispettare la protezione prevista dalla categoria di sovratensione III.
| Lunghezza in cm | Corrente parziale in kA | Caduta di tensione in kV | |
|---|---|---|---|
| Collegamento PEN dell'SPD su barra PEN | 20 | 75 | 1,5 |
| Collegamento L1-L3 | 40 | 25 | 1,0 |
| SPD (livello di protezione) | - | 25 | 1,5 |
| Livello di protezione totale | 4,0 |
Calcolo del livello di protezione
3. Montaggio: sotto l'interruttore
L'SPD viene montato sotto l'interruttore mediante un collegamento PEN ottimizzato.
Gli esempi 1 e 2 mostrano chiaramente quanto sia necessario concentrarsi sul collegamento dell'SPD su barra PEN per l'ottimizzazione del livello di protezione. Quanto più breve sarà tale collegamento, tanto migliore sarà il livello di protezione. Nell'esempio 1 e 2, il collegamento PEN esercita un'influenza tre volte maggiore rispetto ai collegamenti con i conduttori attivi L1, L2 e L3.
Un'altra opzione è quella di eseguire il collegamento alla barra PEN non con un solo cavo, ma con cavi separati per ogni singolo polo, ovvero tre cavi singoli. In questo caso, la corrente parziale che attraversa i cavi è quindi di soli 25 kA e non di 75 kA. Di conseguenza, la caduta di tensione sarà pari solo a un terzo.
Livello di protezione attivo, esempio 3
Con un livello di protezione di 2,5 kV, per i quadri di comando delle reti a 230/400 V non è possibile rispettare la protezione prevista dalla categoria di sovratensione II.
| Lunghezza in cm | Corrente parziale in kA | Caduta di tensione in kV | |
|---|---|---|---|
| Collegamento PEN dell'SPD su barra PEN | 10 | 25 | 0,25 |
| Collegamento L1-L3 | 10 | 25 | 0,75 |
| SPD (livello di protezione) | - | 25 | 1,5 |
| Livello di protezione totale | 2,5 |