L’effetto di protezione degli SPD su un apparecchio da proteggere si considera assicurato quando una sorgente di disturbo viene ridotta ad un valore inferiore al limite di immunità ai disturbi e alla distruzione, e superiore alla tensione massima continuativa di esercizio dell’apparecchio da proteggere. Generalmente l’effetto di protezione di uno scaricatore viene indicato dal costruttore attraverso il livello di protezione Up (vedere IEC 61643-21 – CEI EN 61643-21 – CEI 37-6). L’efficacia di un dispositivo di protezione dipende, tuttavia, da ulteriori parametri, che sono definiti dall’installazione. Durante il processo di scarica, il flusso di corrente attraverso l’impianto (ad es. L e R del conduttore equipotenziale) può provocare una caduta di tensione UL + UR, che deve essere sommata a Up e che produce come risultato la tensione residua sull’apparecchio finale Ur.
Le seguenti condizioni permettono una protezione ottimale dalle sovratensioni.
La tensione massima di esercizio Uc del SPD dovrebbe essere leggermente al di sopra della tensione a circuito aperto del sistema.
Il livello della tensione di protezione Up del dispositivo SPD dovrebbe essere il più piccolo possibile, in modo che le ulteriori cadute di tensione nell’impianto abbiano meno effetto
Il collegamento equipotenziale dovrebbe essere eseguito con l’impedenza più bassa possibile.
Il dispositivo SPD dovrebbe essere installato il più vicino possibile all’apparecchio utilizzatore, in quanto ha un effetto positivo sulla tensione residua
Esempi di installazione Esempio 1: installazione corretta (Figura 8.2.5.1)
L’apparecchio utilizzatore viene collegato direttamente a terra solo attraverso il punto di messa a terra dello scaricatore. Ciò significa che il livello di protezione della tensione Up del dispositivo SPD è effettivamente disponibile all’ingresso dell’apparecchio utilizzatore sotto forma di tensione residua Ur. Questo tipo di impianto è il metodo più favorevole per la protezione dell’apparecchio utilizzatore.
L’apparecchio utilizzatore viene collegato a terra direttamente attraverso il terminale di messa a terra dello scaricatore e i conduttori PE connessi. Di conseguenza, una parte della corrente di scarica, a seconda del rapporto di impedenza, passa attraverso il collegamento e raggiunge l’apparecchio utilizzatore. Per evitare che il disturbo penetri dal conduttore equipotenziale verso i fili protetti e per mantenere ridotta la tensione residua, il collegamento equipotenziale deve essere installato separatamente, se possibile, e/o deve avere una impedenza molto bassa (ad es. pannelli di montaggio metallici). Questo tipo di installazione costituisce la comune pratica di installazione per gli apparecchi utilizzatori in classe I.
Esempio 3: conduttore equipotenziale non corretto (Figura 8.2.5.3)
L’apparecchio utilizzatore viene messo a terra solo tramite, ad esempio, il conduttore di protezione. Non esiste alcun collegamento equipotenziale a bassa impedenza verso il dispositivo di protezione. Il percorso del conduttore equipotenziale, dal dispositivo di protezione al morsetto del conduttore di protezione dell’apparecchio utilizzatore (ad es. barra equipotenziale), influisce notevolmente sulla tensione residua. A seconda della lunghezza del cavo, possono verificarsi cadute di tensione fino a qualche kV, che si aggiungono a Up e possono provocare la distruzione dell’apparecchio utilizzatore a causa di un alto livello di tensione residua all’ingresso dell’apparecchio.
Esempio 4: percorso non corretto del conduttore (Figura 8.2.5.4)
Anche se il collegamento equipotenziale è eseguito bene, una percorso non corretto del conduttore può portare al peggioramento dell’effetto di protezione, se non addirittura al danneggiamento degli apparecchi utilizzatori. Se non viene mantenuta una rigorosa separazione o schermatura del conduttore non protetto a monte del dispositivo SPD e del conduttore protetto a valle del dispositivo SPD, a causa dei campi magnetici si potrebbe avere la penetrazione dei disturbi impulsivi sul lato del conduttore protetto.
Schermatura
Schermatura del cavo descritta nella sezione 7.3.1.
Consigli di installazione
L’utilizzo di schermature o di canali metallici diminuisce l’interazione tra le coppie di conduttori e l’ambiente circostante. Per i cavi schermati si devono osservare le seguenti precauzioni:
la messa a terra dello schermo da un lato diminuisce l’irradiazione di campi elettrici,
la messa a terra dello schermo ad entrambi i lati diminuisce l’irradiazione di campi elettromagnetici,
le schermature tradizionali non offrono un’adeguata protezione contro i campi magnetici a bassa frequenza.
Suggerimenti
Le schermature dovrebbero essere continue tra gli impianti informatici, presentare una resistenza di accoppiamento bassa ed essere a contatto per l’intera circonferenza del cavo, se possibile. Lo schermo deve racchiudere completamente i cavi, per quanto possibile. Bisogna evitare le interruzioni della schermatura e i collegamenti a terra ad alta impedenza, come pure le cosiddette “trecce”. In quale misura i conduttori in bassa tensione influenzano i conduttori di telecomunicazione dipende da diversi fattori. I valori consigliati per le distanze spaziali di linee a bassa tensione sono descritti nella norma CEI EN 50174-2 (CEI 306 5). Per un cavo di lunghezza inferiore a 35m, di solito non serve mantenere una distanza. In tutti gli altri casi, vale la separazione indicata nella Tabella 8.2.5.1. Si raccomanda di posare i conduttori di telecomunicazione in canaline metalliche collegate elettricamente continue e completamente chiuse. I sistemi di canaline metalliche dovrebbero essere connessi a terra con una bassa impedenza il più spesso possibile, in ogni caso almeno all’inizio e alla fine della canalina stessa (Figura 8.2.5.5).
Canaline per cavi utilizzati per la tecnologia dell’informazione o sistemi di cablaggio alimentazione
Classificazione separazione (Tabella 3)
Separazione senza barriere elettromagnetiche
Canalina metallica aperta a)
Canalina metallica forata b) c)
Canalina metallica pienad d)
d
10 mm
8 mm
5 mm
0 mm
c
50 mm
38 mm
25 mm
0 mm
b
100 mm
75 mm
50 mm
0 mm
a
300 mm
225 mm
150 mm
0 mm
a) Prestazioni dello schermo (da 0 MHz a 100 MHz) equivalenti a un cestello di rete saldata in acciaio con maglie di dimensioni 50 mm x 100 mm (escluse le scale). Questa protezione si ottiene anche con un piano di acciaio (canalina senza coperchio) con spessore della parete inferiore a 1,0 mm e/o più del 20% equamente distribuito nellazona forata.
b) Le prestazioni dello schermo (da 0 MHz a 100 MHz) equivalente a un vassoio di acciaio (canalina senza coperchio) con almeno 1,0 mm di spessore della parete e non più del 20% di zona forata equamente distribuita. Questa protezione si ottiene anche con cavi di alimentazione schermati che non soddisfano le prestazioni definite nella nota d).
c) La superficie superiore dei cavi installati deve essere almeno 10 mm al di sotto del bordo superiore della barriera.
d) Prestazioni dello schermo (da 0 MHz a 100 MHz) equivalente a un condotto in acciaio di 1,5 mm di spessore. La separazione specificata è in aggiunta a quella fornita da un divisore/barriera.
Tabella 8.2.5.1
Separazione delle reti di telecomunicazione e linee di bassa tensione secondo la norma EN 50174-2, Tabella 4: “separazione minima s”
