Concetto di protezione

Con i dispositivi di protezione contro le sovratensioni di Phoenix Contact è possibile realizzare un circuito di protezione efficace intorno ad apparecchiature e impianti, evitando così accoppiamenti delle sovratensioni dall'esterno. Per soddisfare questa esigenza, è necessario installare dispositivi di protezione adeguati su tutte le interfacce tra i conduttori e il circuito di protezione.

Troverete i dispositivi di protezione adatti per alimentatori, tecnologia di misurazione, controllo, regolazione e informazione, così come per impianti di invio e ricezione, organizzati in quattro grandi categorie.

Zone di protezione

Posizione delle singole zone di protezione di una tipica casa unifamiliare  

Posizione delle singole zone di protezione di una tipica casa unifamiliare

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

La sigla LPZ significa lightning protection zone e indica le diverse zone in pericolo. Si distingue tra le seguenti zone:

  • LPZ 0A (correnti atmosferiche dirette): indica le zone in pericolo all'esterno dell'edificio.
  • LPZ 0B (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 sovratensioni molto basse.
  • LPZ 3: questa zona è minacciata da sovratensioni e altri influssi, che possono sorgere attraverso le apparecchiature e i conduttori stessi.

Effetti delle correnti impulsive nei conduttori

Formazione di tensioni indotte nei conduttori  

Formazione di tensioni indotte nei conduttori

La limitazione delle sovratensioni 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 correnti impulsive 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 = modifiche di corrente in A
dt = intervallo temporale in s

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

Compensazione del potenziale

Sistemi di compensazione del potenziale  

Sistemi di compensazione del potenziale

Una protezione completa può essere ottenuta solo con un isolamento o una compensazione del potenziale totale. Poiché, tuttavia, un isolamento completo non è possibile per molte applicazioni pratiche, occorre ricorrere alla compensazione totale del potenziale.

Per questo tutti i componenti elettrici conduttivi devono essere collegati a un sistema di compensazione del potenziale. Il collegamento di elementi conduttivi alla compensazione di potenziale 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:

  • Compensazione di potenziale lineare
  • Compensazione di potenziale a stella
  • Compensazione di potenziale a maglie

La compensazione di potenziale 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 terminali nel modo più breve. Questo tipo di compensazione del potenziale 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 ed apparecchiature 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: scaricatore di corrente atmosferica
    livello di protezione < 4 kV, punto di installazione: nodo primario di distribuzione
  • Tipo 2: scaricatore di sovratensioni
    livello di protezione < 2,5 kV, punto di installazione: nodo secondario di distribuzione
  • Tipo 3: protezione delle apparecchiature
    Livello di protezione < 1,5 kV, punto di installazione: prima del terminale

I livelli di protezione 1 e 2 possono essere realizzati anche in una combinazione di scaricatori. Questo dispositivo di protezione soddisfa i requisiti richiesti agli scaricatori di tipo 1 e 2. Il principale vantaggio è la semplice installazione. Non è necessario rispettare alcuna condizione particolare di installazione. Le combinazioni di scaricatori, che lavorano secondo il principio AEC, si sono affermate per la loro potenza. AEC significa controllo attivo della potenza. Sulla base dell'elettronica di un trigger, l'AEC fa in modo che l'energia di una sovratensione venga divisa equamente nei singoli livelli di protezione. Questo impedisce il sovraccarico dei singoli livelli di protezione e garantisce il livello di protezione basso necessario.

Sistema di protezione a tre stadi con combinazione di scaricatori tipo 1/2 e scaricatore separato tipo 3:

  • Tipo 1/2: combinazione scaricatore di correnti atmosferiche/sovratensioni
    Livello di protezione < 2,5 kV, punto di installazione: nodo primario di distribuzione
  • Tipo 3: protezione delle apparecchiature
    Livello di protezione < 1,5 kV, punto di installazione: prima del terminale

Phoenix Contact Spa

Via Bellini, 39/41
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