Tensione massima continuativa di esercizio U_C

La tensione massima continuativa di esercizio (in precedenza: tensione nominale) è il valore efficace (RMS) della tensione massima applicabile durante il funzionamento ai morsetti del dispositivo di protezione da sovratensioni, corrispondentemente etichettato. È la tensione massima applicata allo scaricatore nello stato definito non conduttivo, in grado di ripristinarne la condizione dopo l’innesco e la scarica.
Il valore di U_C dipende dalla tensione nominale del sistema da proteggere e dai requisiti standard di installazione (IEC 60364-5-53 – HD 60364-5-534). Negli impianti a 230/400 V, considerando una tolleranza della tensione del 10% per impianti TN e TT, si ha una tensione massima continuativa di esercizio U_C di 255 V.

Corrente impulsiva da fulmine I_imp

SI tratta di una curva della corrente impulsiva standardizzata con forma d’onda 10/350 µs. Riproduce con i suoi parametri (valore di picco, carica, energia specifica) la sollecitazione impressa delle correnti di fulmine naturali.
Le correnti impulsive di fulmine (10/350 μs) richiedono SPD Tipo 1. Essi devono essere in grado di scaricare tali correnti impulsive di fulmine più volte senza che si verifichi la distruzione dell’apparecchiatura.

Corrente di scarica nominale I_n

La corrente di scarica nominale I_n è il valore di cresta della corrente che scorre attraverso il dispositivo di protezione da sovratensione (SPD). È un impulso di corrente con forma d’onda 8/20 μs ed è il riferimento per la classificazione delle prove su SPD Tipo 2.

Livello di protezione U_p

I livello di protezione di un SPD definisce il massimo valore istantaneo della tensione ai terminali di un SPD, e allo stesso tempo ne caratterizza la capacità di limitare le sovratensioni ad un livello residuo.

A seconda del tipo di SPD, il livello di protezione è determinato dalle seguenti prove individuali:

• tensione impulsiva di innesco 1,2/50 µs (100%)
• tensione residua U_res alla corrente di scarica nominale (in conformità alla norma IEC 61643-11 – CEI EN 61643-11)

La scelta dei dispositivi di protezione da sovratensioni in base al luogo di utilizzo avviene secondo le categorie di sovratensione descritte nella norma IEC 60664-1 (CEI EN 60664-1). Va osservato che il valore minimo richiesto di 2,5 kV per un impianto trifase a 230/400 V vale solo per gli apparecchi degli impianti elettrici fissi. Gli apparecchi nei circuiti terminali, alimentati da questo impianto, richiedono un livello di protezione molto più basso dei suddetti 2,5 kV.
La norma IEC 60364-5-53 (HD 60364-5 -534) richiede anche un livello minimo della tensione di protezione di 1,5 kV per un impianto utente a bassa tensione (230/400 V), secondo la categoria di sovratensione I. Questo livello minimo della tensione di protezione può essere ottenuto per mezzo di un sistema coordinato di due SPD Tipo 1 e Tipo 2, oppure con uno scaricatore combinato di Tipo 1.

Tenuta al corto circuito I_SCCR

Questo è il valore della corrente di corto circuito attesa alla frequenza di rete che il dispositivo di protezione contro le sovratensioni può gestire in sicurezza nel caso in cui sia dotato di un prefusibile a monte (o protezione di backup).

Capacità di estinzione della corrente susseguente I_fi (a U _c)

La capacità di estinzione della corrente susseguente è il valore efficace non influenzato (valore presunto) della corrente susseguente di rete che può essere automaticamente estinto dal dispositivo di protezione da sovratensioni, quando è applicata la tensione UC.
Secondo le norme IEC 62305-3 – CEI EN 62305-3, CEI 81-10) e IEC 60364-5-53 (HD 60364-5-534), la capacità di estinzione della corrente susseguente degli SPD dovrebbe corrispondere al valore massimo della corrente di cortocircuito presunta nel punto di installazione degli SPD. In caso di quadri di distribuzione di impianti industriali con eccessive correnti di corto circuito, bisogna scegliere per il dispositivo di protezione un adeguato fusibile di protezione che interrompa la corrente susseguente di rete.
Secondo le norme IEC 60364-5-53 (HD 60364-5-534) e IEC 61643-11 (EN 61643-11), i dispositivi SPD collegati tra il conduttore neutro e il conduttore PE, nei quali la corrente susseguente alla frequenza rete può verificarsi dopo l’intervento di tali dispositivi (ad esempio, gli spinterometri) hanno una capacità di estinzione della corrente susseguente I_fi ≥ 100 A_rms.

Limitazione della corrente susseguente (in caso di SPD ad innesco Tipo 1)

Si definisce limitazione della corrente susseguente la capacità di un SPD ad innesco di limitare le correnti susseguenti di rete in modo tale che la corrente effettiva sia decisamente inferiore alla possibile corrente di corto circuito nel punto di installazione.
Attraverso una forte limitazione della corrente susseguente si evita l’intervento degli elementi di protezione a monte (p.es. fusibili) provocato da una corrente susseguente di rete troppo elevata.
La limitazione della corrente susseguente è un parametro molto importante per garantire la continuità del servizio e quindi la disponibilità dell’impianto elettrico, in particolare per gli SPD ad innesco con bassa tensione di intervento.
Questa situazione viene descritta anche nelle linee guida tedesche VDN 2004-08: “Überspannungs-Schutzeinrichtungen Typ 1. Richtlinie für den Einsatz von Überspannungs-Schutzeinrichtungen (ÜSE) Typ 1 (bisher Anforderungsklasse B) Hauptstromversorgungssystemen.” [Dispositivi di protezione Tipo 1 – Linee guida per l’uso di dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) Tipo 1 nei sistemi di alimentazione di rete].
I moderni limitatori spinterometrici della corrente susseguente assicurano anche la selettività rispetto ai fusibili di basso valore nell’intervallo da 20 a 35 AgL/gG.

Coordinamento

Al fine di garantire che i vari SPD funzionino selettivamente, il coordinamento energetico dei singoli SPD è assolutamente essenziale. Il principio di base del coordinamento energetico è caratterizzato dal fatto che ogni stadio di protezione deve scaricare solo l’energia dei disturbi per la quale il dispositivo SPD è predisposto. Se si verificano disturbi di maggiore potenza, lo stadio di protezione a monte, ad esempio SPD Tipo 1, deve scaricare la corrente impulsiva e mitigare la sollecitazione impressa sui dispositivi di protezione a valle. Tale coordinamento deve tener conto di tutte le possibili interferenze, come le sovratensioni di commutazione, le correnti di fulmine parziale, ecc. Il coordinamento deve essere dimostrato dal costruttore secondo la normativa IEC 62305-4 (EN 62305-4), IEC 60364-5-53 (HD 60364-5 -534) e le linee guida tedesche VDN.
Quando si utilizzano dispositivi forniti da diversi produttori, il coordinamento non può essere assunto senza effettuare calcoli specifici o effettuare un collaudo di laboratorio come descritto nel bollettino tedesco numero 19 emesso dal comitato tedesco per la protezione contro i fulmini e la ricerca sul fulmini (ABB) presso VDE.
I dispositivi della famiglia Red/Line sono coordinati tra loro e collaudati per quanto riguarda il coordinamento energetico.

Tensione TOV

Per TOV (Temporary OverVoltage) si intendono le sovratensioni temporanee a frequenza di rete che possono verificarsi a causa di guasti nella rete in bassa o media tensione. Per sistemi TN e per il percorso L-N nei sistemi TT, una durata nominale di 5 secondi produce una U_TOV = 1,45 x U₀, dove U₀ rappresenta la tensione alternata nominale dei conduttori di fase verso terra. Per sistemi a 230/400 V, va presa in considerazione una TOV U_TOV = 1,32 x U_REF = 1,32 x 255 V = 336,6 V per gli SPD tra L e N per 5 s. Il dispositivo SPD deve poter sopportare questa TOV.
Oltre a ciò va effettuata una prova TOV con √3 x U_REF = √3 x 255 V = 441,7 V per 120 min tra L e N per simulare una interruzione del neutro. Per questa prova è accettabile una modalità di guasto sicura.
Se si producono delle tensioni TOV a causa di guasti a terra nella rete ad alta tensione, una durata nominale di 200 ms genera una U_TOV = 1200 V nel percorso N-PE dei sistemi TT.
La norma IEC 60364-5-53 (HD 60364-5 -534) richiede che i dispositivi SPD installati negli impianti a bassa tensione siano in grado di sopportare tensioni TOV. I dispositivi della famiglia Red/Line sono dimensionati per tensioni TOV conformi alla normativa IEC 61643-11 – CEI EN 61643-11 (CEI 37-8) e soddisfano le prescrizioni della normativa IEC 60364-5-53 (HD 60364-5-534).