Per i sistemi TN, i dispositivi di protezioni contro le sovracorrenti e dispositivi di protezione differenziale possono essere usati per la “protezione contro le folgorazioni in condizioni di guasto”. Per quanto riguarda l’installazione degli SPD, ciò significa che questi dispositivi di protezione contro le sovratensioni possono essere posti solo a valle dei dispositivi di protezione contro le folgorazioni in condizioni di guasto, per assicurare una protezione in caso di guasto di un dispositivo SPD.
Se a valle del dispositivo di protezione differenziale è installato un SPD Tipo 1 o 2, ci si deve aspettare che il dispositivo di protezione differenziale (RCD) interpreti questo processo come una corrente residua causata dalla corrente impulsiva scaricata al PE e che perciò interrompa il circuito. Inoltre, con l’utilizzo di un SPD di Tipo 1, in caso di sollecitazione con correnti parziali da fulmine, considerando l’elevata componente dinamica della corrente di fulmine, è probabile che l’interruttore differenziale venga danneggiato meccanicamente (Figura 8.1.3.1). Questo renderebbe la misura di protezione contro le folgorazioni in condizioni di guasto inefficace, il che deve essere evitato. Pertanto gli scaricatori di corrente di fulmine di Tipo 1 e Tipo 2 vanno installati a monte del dispositivo di protezione differenziale. Di conseguenza, i dispositivi di protezione contro le sovracorrenti assicurano la protezione contro le folgorazioni in condizioni di guasto solo in presenza di SPD Tipo 1 e 2. Gli SPD si possono quindi installare solo in presenza di un fusibile utilizzato come dispositivo di protezione contro le sovracorrenti. La necessità di prevedere un prefusibile di protezione, aggiuntivo e separato, nel ramo dello scaricatore, dipende dalla portata dello scaricatore a monte più vicino e dal massimo prefusibile ammissibile per il dispositivo SPD. Le massime tensioni continue di esercizio mostrate nelle Figura 8.1.3.2, Figura 8.1.3.3a e Figura 8.1.3.3b si applicano ai dispositivi SPD Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3 nei sistemi TN.
Figura 8.1.3.1
RCD distrutto da un fulmine Figura 8.1.3.2
Circuito di protezione “3–0” in un sistema TN-C Figura 8.1.3.3a
Circuito di protezione “4–0” in un sistema TN-S Figura 8.1.3.3b
Circuito di protezione “3+1” in un sistema TN-S
La Figura 8.1.3.4 illustra un esempio di limitatore di sovratensione e scaricatore di corrente di fulmine in un sistema TN-C-S. Si può notare che l’utilizzo di un SPD di Tipo 3 avviene a valle dell’interruttore differenziale (RCD). In questo contesto, si deve notare che gli SPD Tipo 3 sono utilizzati principalmente per la protezione in modalità differenziale a causa della frequenza di commutazione delle sovratensioni nei circuiti terminali. Queste sovratensioni si verificano di solito tra L e N. Con una limitazione di sovratensione tra L e N non viene scaricata corrente impulsiva verso PE. Pertanto, l’interruttore differenziale (RCD) non può interpretare questo processo come corrente differenziale. Inoltre i dispositivi SPD Tipo 3 sono progettati per una capacità di scarica nominale di 1,5 kA. Questi valori sono sufficienti se gli stadi di protezione a monte degli SPD Tipo 1 e Tipo 2 scaricano impulsi ad alta energia. Quando si utilizza un RCD a prova di corrente impulsiva, queste correnti impulsive non fanno scattare il dispositivo RCD né causano danni meccanici. Le Figura 8.1.3.5, Figura 8.1.3.6, Figura 8.1.3.7, Figura 8.1.5.8, Figura 8.1.3.9, Figura 8.1.3.10 e Figura 8.1.3.11 mostrano l’utilizzo di SPD nell’ambito di un concetto di protezione antifulmine a zone e delle necessarie misure di protezione contro i fulmini e le sovratensioni per impianti TN.
