Scaricatori di sovratensione SPD: faq e approfondimenti

Rubrica di approfondimento tecnico-normativo realizzata dagli esperti Impianti a Livelli – Oggi si parla di scaricatori di sovratensione, noti come SPD dando le risposte alle domande più frequenti

Scaricatori di sovratensione SPD: faq e approfondimenti

Gli SPD cosa sono e quando vanno usati? Gli SPD (acronimo di Surge Protection Device), o limitatori di sovratensione, costituiscono la principale misura di protezione contro le sovratensioni sia di origine atmosferica (fulmini) sia originate da altre cause come ad esempio le manovre sulla rete.

Gli scaricatori di sovratensione per impianti in bassa tensione sono suddivisi dalle Norme in 3 classi in funzione dell’intensità e forma d’onda dell’impulso di prova a cui devono resistere.

  • SPD di tipo 1 – installati sul punto di fornitura dell’energia elettrica, offrono la protezione più ampia, sono testati per resistere alla potenza dei fulmini
  • SPD di tipo 2  – adatti a proteggere le apparecchiature o gli impianti da sovratensioni indotte e di manovra
  • SPD di tipo 3  – protezione dei dispositivi sensibili, anche con l’installazione puntuale sulla singola presa elettrica

Come proteggersi dalle sovratensioni?

Le sovratensioni sono classificate in base alla frequenza, al valore di picco e al tipo di perturbazione che provocano sulla rete. In una serie di articoli vengono approfondite:

Approfondimenti su tipologie di SPD

ElettricoMagazine ha realizzato un focus dedicato agli scaricatori di sovratensione con articoli tecnici e prodotti presenti sul mercato.

Norma CEI 64-8: novità sulla protezione contro le sovratensioni di origine atmosferica

Guida alla scelta ed installazione degli SPD (surge protection device)

La corretta installazione degli scaricatori di sovratensione tipo 2

Errori di installazione degli scaricatori di sovratensione tipo 2

protezione da sovratensione

SPD: risposte ai dubbi più frequenti

Lo scaricatore di sovratensione interviene contro le armoniche o sbalzi di tensione ± 10 Volt?

Assolutamente no. Interviene esclusivamente contro le sovratensioni transitorie. In elettrotecnica viene detta sovratensione una condizione in cui un sistema elettrico o parte di esso si trova ad una tensione elettrica superiore a quella per il quale è stato progettato. Si tratta di una condizione indesiderata, temporanea, che a seconda della durata e dell’intensità potrebbe danneggiare il sistema elettrico stesso ed eventuali dispositivi ad esso connessi.

Lo scaricatore di sovratensione può essere collegato con conduttori aventi lunghezze superiori a mezzo metro?

Durante una sovratensione, la corrente impulsiva che attraversa l’SPD provoca una caduta di tensione ΔU tra i morsetti ed I conduttori attivi e di terra. Essa si somma alla tensione residua ai morsetti dello scaricatore di sovratensioni, dando origine a un livello di protezione effettivo Upf maggiore di UP.

Tali elementi conduttivi sono rappresentati dai cavi di collegamento dell’SPD ai conduttori attivi di alimentazione (fasi e neutro) e al conduttore di protezione da dove si diramano i collegamenti all’impianto o alle apparecchiature da proteggere. Considerando che vi sono cadute di tensione dell’ordine di un 1 kV per ogni metro di cavo di collegamento occorre prestare particolare attenzione nel collegamento dei conduttori attivi e di protezione PE. Al tutto va aggiunta anche la caduta di tensione sulla protezione di backup dell’SPD, qualora essa sia installata in parallelo all’impianto da proteggere e non sia integrata nell’SPD stesso. Pertanto, realizzando un collegamento ‘entra-esci’ ai capi dei conduttori di fase ed un tratto il più breve possibile verso terra, l’installazione corretta di un SPD protegge in modo efficace l’impianto sotteso. Ciò nonostante, talvolta non si riesce a realizzare il necessario livello di protezione e quindi si ricorre all’inserimento di ulteriori scaricatori impianellato da proteggere.

La distanza tra SPD e apparecchio da proteggere può influire sull’efficacia della protezione dalle sovratensioni?

Anche la lunghezza del tratto di conduttura compresa tra lo scaricatore e le apparecchiature da proteggere è importante ai fini dell’efficacia della protezione.
Se la lunghezza è eccessiva, la propagazione degli impulsi limitati dall’SPD è soggetta a fenomeni di riflessione, che possono dare origine ad un innalzamento della sovratensione. Tale effetto è trascurabile se la lunghezza della linea tra lo scaricatore e apparecchiature da proteggere (la più lontana) non supera i 10 m.

È corretta l’installazione di un SPD 1+1 o 3+1 a valle di un dispositivo differenziale con Id pari a 0,03 A?

Assolutamente si, in quanto evita aperture intempestive del differenziale in caso di intervento da sovratensione o in presenza di correnti disperse dovute al decadimento dell’SPD. Gli SPD 1+1 (per reti monofasi) e 3+1 (per reti trifasi) utilizzano una combinazione di varistori e di spinterometri in una particolare configurazione che permette di collegare lo spinterometro tra neutro e terra (protezione in modo comune MC) e i varistori tra le fasi e il neutro (protezione di modo differenziale MD). Questa soluzione, tuttavia, non favorisce l’ottimizzazione del livello di protezione.

Un SPD di Tipo 1 protegge di più rispetto al Tipo 2?

No. La classe di un SPD è determinata dalle prove a cui il dispositivo è stato sottoposto per simulare le reali condizioni di impiego.

Gli SPD di Tipo 1 sono costruiti per sopportare correnti di fulmine e quindi le possono gestire, Essi sono quindi utilizzati dove il rischio di fulminazione diretta è elevato: all’ingresso delle linee di alimentazione in strutture dotate di LPS esterno, sulle linee aeree entranti nelle strutture e sui quadri elettrici sia primari che secondari collegati all’LPS esterno.

Gli SPD di Tipo 2 sono provati con una corrente di prova con forma d’onda 8/20 microsecondi, sia per la verifica della corrente nominale di scarica In sia di quella massima Imax. Non sono adatti alla protezione contro le scariche dirette ma possono essere impiegati quando si debbano scaricare correnti provocate da sovratensioni indotte o manovre dall’ente distributore.

Tuttavia, un sovra dimensionamento della capacità di scarica dell’SPD riduce il suo processo d’invecchiamento.


impianti a livelli

Risponde Impianti a Livelli (Associazione Componenti e Sistemi per Impianti CSI)

Nota bene: La rubrica fornisce solo indicazioni informative di carattere generale e le risposte non sono sostitutive di pareri resi da professionisti a clienti.

Articolo aggiornato

Informazioni su Redazione 1214 Articoli
La redazione di ElettricoMagazine è composta da esperti di settore e technical writers che approfondiscono i temi legati all'integrazione impiantistica e connessa, l'energia, il comfort e la sostenibilità.