Che cos'è un dispositivo di protezione da sovratensione e come funziona

Un dispositivo di protezione contro le sovratensioni protegge i dispositivi elettronici dai picchi di tensione deviando la corrente in eccesso, riducendo il rischio di incendio e prolungando la durata delle apparecchiature.

Un dispositivo di protezione da sovratensioni aiuta a proteggere i dispositivi elettronici da improvvisi picchi di elettricità. Lo si usa per proteggere computer, televisori e frigoriferi dai danni causati da fulmini o guasti alle linee elettriche. Se ne installate uno, riducete il rischio di incendi e fate funzionare i vostri dispositivi più a lungo.

Immaginate di collegare il vostro telefono a una presa di corrente durante un temporale. Un dispositivo di protezione dalle sovratensioni agisce come uno scudo, impedendo all'elettricità extra di raggiungere il telefono.

Punti di forza

  • Un dispositivo di protezione dalle sovratensioni (SPD) protegge i dispositivi elettronici da improvvisi picchi di tensione, contribuendo a prevenire danni e a prolungarne la durata.

  • L'installazione di un SPD riduce il rischio di incendi elettrici e di scosse personali, rendendo più sicura la casa o l'azienda.

  • Scegliete il tipo di SPD giusto in base alle vostre esigenze: Tipo 1 per la protezione dell'intero edificio, Tipo 2 per i pannelli di derivazione e Tipo 3 per i dispositivi singoli.

  • Controllate e sostituite regolarmente i dispositivi di protezione dalle sovratensioni ogni due o tre anni per garantirne l'efficacia.

  • L'utilizzo di una protezione contro le sovratensioni può farvi risparmiare denaro evitando costose riparazioni e tempi di inattività causati da sovratensioni elettriche.

Panoramica dei dispositivi di protezione da sovratensioni

Panoramica dei dispositivi di protezione da sovratensioni
Fonte dell'immagine: unsplash

Definizione

Un dispositivo di protezione contro le sovratensioni serve a proteggere i dispositivi elettronici e gli impianti elettrici da improvvisi picchi di tensione. Questi picchi, chiamati sovratensioni, possono essere causati da fulmini, cavi danneggiati o persino da un numero eccessivo di dispositivi collegati a un circuito. Quando si verifica una sovratensione, il dispositivo reagisce rapidamente e protegge le apparecchiature.

Le sovratensioni possono anche creare rischi per la sicurezza negli ambienti industriali. Ad esempio, un incendio elettrico potrebbe essere causato da apparecchiature o cablaggi danneggiati in seguito a una sovratensione. La protezione dalle sovratensioni aiuta a prevenire questi incidenti riducendo il rischio di malfunzionamento e surriscaldamento delle apparecchiature.

Un dispositivo di protezione da sovratensioni si distingue dagli altri dispositivi di protezione elettrica per le sue caratteristiche e i suoi componenti unici. Ecco una tabella che illustra le differenze:

Componente

Descrizione

Scopo

Protegge le apparecchiature elettriche ed elettroniche da picchi o sovratensioni.

Tipi

Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3, ciascuno per applicazioni specifiche.

Caratteristiche comuni

Uc: Tensione massima di funzionamento continuo; Up: Livello di protezione della tensione; In: Corrente di scarica nominale.

DOCUP di tipo 1

Installato all'ingresso del servizio, protegge dai fulmini diretti e gestisce le sovratensioni ad alta energia.

DOCUP di tipo 2

Installato a valle, protegge dagli effetti secondari delle sovratensioni, progettato per sovratensioni minori.

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni si trovano nelle case, negli uffici e nelle fabbriche. Funzionano con diversi tipi di sistemi elettrici e seguono rigorosi standard di sicurezza, come la norma IEC 61643-11 per i sistemi di alimentazione e la norma IEC 61643-21 per le linee dati.

Scopo principale

Lo scopo principale di un dispositivo di protezione da sovratensioni è quello di proteggere i sistemi elettronici ed elettrici da eventuali danni. Le sovratensioni possono verificarsi per diversi motivi:

  • Cablaggio danneggiato

  • Interruzioni del flusso elettrico

  • Fulmini

  • Sovraccarichi del sistema

L'utilizzo di un dispositivo di protezione dalle sovratensioni riduce il rischio di:

  • Pericolo di scosse personali

  • Incendi

  • Totale guasti alle apparecchiature

  • Guasti parziali alle apparecchiature

  • Guasti intermittenti delle apparecchiature

  • Cicli di vita ridotti per qualsiasi dispositivo elettrico

I dispositivi di protezione dalle sovratensioni rispondono in nanosecondi, molto più velocemente di altre misure di protezione. Assorbono livelli elevati di energia di sovratensione, fino a 10 kV, e hanno un impatto minimo sulla trasmissione del segnale. Ecco una tabella di confronto:

Criteri

Dispositivi di protezione dalle sovratensioni (SPD)

Altre misure di protezione

Tempo di risposta

Livello di nanosecondo

Varia, spesso più lento

Capacità di assorbimento delle sovratensioni

Fino a 10 kV

Generalmente più basso

Impatto sulla trasmissione del segnale

Minimo

Può essere significativo

I dispositivi di protezione dalle sovratensioni sono presenti in molti luoghi perché proteggono tutto, dai piccoli gadget alle grandi macchine industriali. Il mercato di questi dispositivi continua a crescere. Ecco un grafico che mostra il tasso di crescita da diverse fonti:

Grafico a barre che confronta le stime del CAGR per il mercato dei dispositivi di protezione da sovratensioni provenienti da diverse fonti

I dispositivi di protezione da sovratensioni devono soddisfare gli standard di sicurezza internazionali. I produttori li testano e certificano per assicurarsi che funzionino come promesso. Potete fidarvi di questi dispositivi per proteggere la vostra casa o la vostra azienda e per far durare più a lungo i vostri apparecchi elettronici.

Come funziona il dispositivo di protezione da sovratensione

Come funziona il dispositivo di protezione da sovratensione
Fonte dell'immagine: pexels

Rilevamento delle sovratensioni

Un dispositivo di protezione contro le sovratensioni sorveglia l'impianto elettrico ogni secondo. Controlla il flusso di elettricità e cerca picchi improvvisi di tensione. Quando si verifica una sovratensione, il dispositivo reagisce quasi istantaneamente per proteggere le apparecchiature.

Diverse tecnologie aiutano il dispositivo a rilevare queste sovratensioni. Ecco una tabella che illustra il funzionamento di ciascuna tecnologia:

Tecnologia

Funzione

Varistori a ossido di metallo (MOV)

Assorbire e bloccare la tensione in eccesso.

Tubi di scarico del gas (GDT)

Utilizzare gas ionizzati per deviare l'energia.

Diodi a valanga al silicio (SAD)

Componenti a reazione rapida per una protezione di precisione.

Questi componenti sono presenti in molti dispositivi di protezione dalle sovratensioni. I MOV assorbono la tensione supplementare, i GDT utilizzano un gas speciale per reindirizzare l'energia e i SAD rispondono rapidamente per proteggere i dispositivi elettronici sensibili.

La velocità di risposta è importante. Alcuni dispositivi reagiscono più velocemente di altri. Ecco una tabella che confronta i tempi di risposta:

Tipo di DOCUP

Tempo di risposta

Basato su diodo Zener

Il più veloce

Tipi a gas

Relativamente lento

Fusibili e tipi di MOV

Il più lento

Quando si sceglie un dispositivo di protezione contro le sovratensioni, se ne vuole uno che reagisca rapidamente. Una risposta rapida significa una migliore protezione per i vostri apparecchi elettronici.

Deviazione della corrente in eccesso

Dopo aver rilevato una sovracorrente, il dispositivo deve allontanare l'elettricità supplementare dalle apparecchiature di valore. Si può considerare come una valvola di sicurezza che si apre in caso di pericolo.

Ecco come funziona il processo:

  1. Il dispositivo di protezione dalle sovratensioni rileva un picco di tensione e crea un percorso a bassa resistenza verso terra.

  2. Il dispositivo invia la corrente in eccesso in modo sicuro lontano dai dispositivi elettronici.

  3. Spostando la corrente, il dispositivo abbassa la tensione che raggiunge l'apparecchiatura, mantenendola al sicuro.

Si vedono diverse classificazioni della corrente che ogni tipo di dispositivo di protezione dalle sovratensioni è in grado di gestire. Ecco una tabella che mostra i valori tipici:

Tipo di limitatore di sovratensione

Valori nominali tipici (kA per polo)

Tipo 1

25-50 kA

Tipo 2

20-40 kA

Tipo 3

≤10 kA

Una classificazione più alta significa che il dispositivo è in grado di gestire sovratensioni maggiori. Si utilizza il tipo 1 per gli ingressi di servizio principali, il tipo 2 per i pannelli di derivazione e il tipo 3 per la protezione dei punti di utilizzo.

Suggerimento: prima di installare un dispositivo di protezione da sovratensioni, è necessario verificare sempre la classificazione. La giusta classificazione offre una migliore protezione per la casa o l'azienda.

Un dispositivo di protezione contro le sovratensioni funziona osservando i problemi, reagendo rapidamente e allontanando l'elettricità pericolosa dalle apparecchiature. In questo modo i dispositivi elettronici sono al sicuro e si evitano costose riparazioni.

Tipi di dispositivi di protezione contro le sovratensioni

I dispositivi di protezione dalle sovratensioni sono di tre tipi principali. Ogni tipo protegge la casa o l'azienda in modo diverso. Potete scegliere quello giusto in base al luogo in cui volete essere protetti e alle apparecchiature che dovete tenere al sicuro.

Tipo di DOCUP

Posizione di installazione

Caratteristiche principali

Corrente di scarica nominale (In)

Ideale per

Tipo 1

Tra il trasformatore di servizio e il sezionatore principale

Elencato senza richiedere un OCPD esterno

10kA o 20kA

Protezione da sovratensioni per tutta la casa

Tipo 2

Lato carico dell'apparecchiatura di servizio principale OCPD

Può essere necessario un OCPD esterno

3kA, 5kA, 10kA o 20kA

Protezione secondaria negli edifici

Tipo 3

Minimo 10 metri dal pannello di servizio

Protegge i singoli dispositivi

Variabile

Dispositivi sensibili come computer e apparecchiature mediche

Ingresso di servizio

Si installa un dispositivo di protezione contro le sovratensioni all'ingresso del servizio presso il quadro elettrico principale, proprio nel punto in cui la corrente entra nell'edificio. Questo dispositivo agisce come prima linea di difesa. Blocca le sovratensioni di grandi dimensioni, come quelle causate da fulmini o problemi alla rete elettrica, prima che raggiungano il cablaggio e le prese. Con questo tipo di dispositivo si protegge l'intera abitazione o azienda. I dispositivi di ingresso al servizio gestiscono correnti di sovracorrente elevate, spesso fino a 20kA, e non necessitano di una protezione aggiuntiva contro le sovracorrenti.

Suggerimento: se volete la migliore protezione per tutta la casa, iniziate con una protezione da sovratensioni all'ingresso del servizio.

Pannello di diramazione

Il dispositivo di protezione contro le sovratensioni del pannello di derivazione viene posizionato sui sottopannelli o sui quadri di distribuzione all'interno dell'edificio. Questo dispositivo offre un secondo livello di protezione. Cattura le sovratensioni che superano il pannello principale o che provengono dall'interno dell'edificio, ad esempio dall'accensione e dallo spegnimento di grandi elettrodomestici. I dispositivi di derivazione vengono utilizzati per proteggere gruppi di stanze o aree specifiche. Questi dispositivi spesso richiedono una protezione aggiuntiva contro le sovracorrenti e gestiscono correnti di sovratensione moderate.

Punto di utilizzo

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni si inseriscono direttamente nelle prese a muro vicino ai dispositivi elettronici sensibili. Questi dispositivi proteggono singoli oggetti, come computer, televisori o apparecchiature mediche. I dispositivi di protezione da sovratensione funzionano bene per bloccare le piccole sovratensioni che passano attraverso i pannelli principali e di derivazione. Sono efficaci per i dispositivi elettronici sensibili, ma per ottenere i migliori risultati è necessario utilizzarli nell'ambito di un piano completo di protezione dalle sovratensioni.

I dispositivi più comuni che si proteggono con i limitatori di sovratensione sono i seguenti:

  • Televisione

  • Personal computer

  • Fax

  • Sistema domotico

  • Apparecchiature stereo

  • Modem

  • Forno a microonde

  • Sveglia

  • Telefono elettronico

  • Stampante

  • Sistema di sicurezza

Nota: i dispositivi di protezione contro le sovratensioni da utilizzare in un punto qualsiasi aiutano a proteggere i dispositivi elettronici, ma funzionano meglio se si dispone anche di una protezione contro le sovratensioni per tutta la casa.

Vantaggi

Protezione delle apparecchiature

Ogni giorno fate affidamento sui vostri dispositivi elettronici. I dispositivi di protezione contro le sovratensioni aiutano a mantenere in funzione questi dispositivi bloccando i picchi improvvisi di elettricità. Installando una protezione contro le sovratensioni, si riduce il rischio di danni a computer, televisori e altre apparecchiature importanti. Si evitano così costose riparazioni e sostituzioni.

  • Le interruzioni operative costano. Uno sbalzo di tensione può bloccare un centro dati, fermare una linea di produzione o interrompere una torre di telecomunicazione. Per ogni minuto in cui le apparecchiature restano ferme, si perdono ricavi.

  • Molti proprietari di strutture riferiscono che i dispositivi di protezione dalle sovratensioni riducono i tempi di inattività e i guasti alle apparecchiature nei loro edifici.

  • La protezione dalle sovratensioni garantisce l'affidabilità dei sistemi elettrici. Si mantiene un funzionamento costante e si evitano guasti imprevisti.

I dispositivi di protezione dalle sovratensioni proteggono dai guasti elettrici, aiutandovi a mantenere le vostre apparecchiature in funzione senza problemi.

Sicurezza

Volete che la vostra casa o la vostra azienda siano sicure. I dispositivi di protezione dalle sovratensioni svolgono un ruolo fondamentale nella protezione dai rischi elettrici. Questi dispositivi reindirizzano l'energia supplementare lontano dalle apparecchiature e verso il suolo. In questo modo si riduce il rischio di incendi, scosse e altri pericoli.

  1. La maggior parte dei proprietari di impianti ritiene che la protezione dalle sovratensioni riduca i tempi di inattività e i guasti alle apparecchiature. Un recente sondaggio ha rilevato che 79% dei proprietari hanno riscontrato un notevole miglioramento dopo l'installazione di questi dispositivi.

  2. I dispositivi di protezione dalle sovratensioni proteggono l'impianto elettrico da fulmini, interruzioni di corrente e guasti. In questo modo, le apparecchiature sensibili sono al sicuro e l'affidabilità dell'impianto elettrico è migliorata.

Il lavoro del Comitato per i dispositivi di protezione da sovratensioni aiuta la società aumentando l'affidabilità, i tempi di attività e la produttività delle apparecchiature e dei sistemi elettrici.

Risparmio sui costi

Proteggendo i dispositivi elettronici dalle sovratensioni si risparmia denaro. Le aziende spesso perdono fatturato quando i loro sistemi si guastano. I dispositivi di protezione dalle sovratensioni aiutano a evitare queste perdite.

Tipo di prova

Dettagli

Perdita media di fatturato

Le perdite commerciali dovute a guasti elettronici sono state in media pari a 4,5% di fatturato annuo per le medie imprese nel 2022.

Potenziale di risparmio

Le infrastrutture di prevenzione dell'energia, come la protezione dalle sovratensioni, offrono un forte potenziale di risparmio.

Investite nella protezione contro le sovratensioni per evitare costose riparazioni e perdite di produttività. Con il tempo, si ottengono risparmi reali e si mantiene l'attività senza intoppi.

Installazione

Dove installare

I dispositivi di protezione dalle sovratensioni devono essere collocati nei punti che garantiscono la migliore protezione della casa o dell'azienda. Iniziate dal quadro elettrico principale. Questo pannello controlla tutta la corrente che entra nell'edificio. È necessario considerare anche i sottoquadri, che forniscono energia a diverse aree. I dispositivi elettronici sensibili, come i computer e i sistemi di intrattenimento, hanno bisogno di una protezione extra. Anche gli elettrodomestici della cucina e della lavanderia, le prese del garage e le prese esterne beneficiano di una protezione contro le sovratensioni.

I luoghi di installazione più comuni sono:

  • Quadro elettrico principale

  • Sottopannelli

  • Aree con elettronica sensibile

  • Elettrodomestici per cucina e lavanderia

  • Prese di corrente in garage e all'aperto

I codici elettrici aiutano a installare in modo sicuro i dispositivi di protezione dalle sovratensioni. L'articolo 285 del National Electrical Code fornisce regole chiare. Solo i dispositivi elencati soddisfano gli standard di sicurezza. È necessario evitare di utilizzare i dispositivi di protezione dalle sovratensioni su sistemi non collegati a terra. I dispositivi devono avere una corrente nominale di cortocircuito pari o superiore alla corrente di guasto disponibile.

Elementi chiave dell'articolo 285

Descrizione

Definizioni

Fornisce definizioni chiare per i dispositivi di protezione dalle sovratensioni.

Uso non autorizzato

Elenca i punti in cui non è possibile utilizzare determinati dispositivi, come i sistemi senza messa a terra.

Requisiti dei dispositivi elencati

Per l'installazione sono necessari solo i dispositivi elencati.

Linee guida generali per l'installazione

Illustra i passaggi fondamentali per l'installazione dei dispositivi di protezione dalle sovratensioni.

Requisiti di corrente di guasto

Assicura che i dispositivi siano in grado di gestire la corrente di guasto disponibile.

I dispositivi di protezione dalle sovratensioni di tipo 1 o 2 sono necessari per tutti i servizi che alimentano le unità abitative. Gli SPD devono essere collocati all'interno o accanto alle apparecchiature. Gli SPD di tipo 1 funzionano su entrambi i lati del pannello principale. Gli SPD di tipo 2 proteggono i circuiti secondari e vanno solo sul lato del carico.

Suggerimenti per l'uso

Per mantenere il buon funzionamento dei dispositivi di protezione contro le sovratensioni è sufficiente seguire semplici accorgimenti. Scollegare il dispositivo prima di pulirlo. Utilizzare un panno asciutto o leggermente umido per rimuovere la polvere. Tenete il dispositivo lontano dall'umidità per evitare la corrosione. Verificate la presa di corrente con un tester per assicurarvi che sia collegata a terra. Sostituite le protezioni da sovratensione ogni due o tre anni, o prima se notate dei problemi. Per una maggiore sicurezza, si consiglia di installare un sistema di protezione contro le sovratensioni per tutta la casa.

Suggerimento: Controlli e pulizie regolari aiutano i dispositivi di protezione dalle sovratensioni a durare più a lungo e a funzionare meglio.
Nota: i limitatori di sovratensione perdono efficacia con il passare del tempo. Sostituiteli quando necessario per mantenere al sicuro i vostri apparecchi elettronici.

È possibile proteggere i dispositivi elettronici e mantenere la casa o l'azienda al sicuro utilizzando un dispositivo di protezione dalle sovratensioni. Questi dispositivi aiutano a prevenire costose riparazioni, perdite di dati e tempi di inattività. Gli studi dimostrano che gestiscono bene le sovratensioni, ma è necessario installarli e mantenerli correttamente per ottenere i migliori risultati.

Aspetto

Dettagli

Vantaggi

Efficace per gestire le sovratensioni transitorie.

Svantaggi

Protezione limitata contro le sovratensioni, richiede un'installazione corretta e controlli regolari.

  • Protegge le apparecchiature da eventuali danni

  • Consente di evitare costose sostituzioni

  • Mantiene l'affidabilità dell'impianto elettrico

Considerate la possibilità di aggiungere una protezione contro le sovratensioni al vostro impianto elettrico per migliorare la sicurezza e prolungare la vita dei vostri dispositivi.

FAQ

Quali dispositivi proteggere con un dispositivo di protezione da sovratensioni?

Dovreste proteggere computer, TV, frigoriferi e console di gioco. La protezione dalle sovratensioni è utile anche per router, stampanti e dispositivi domestici intelligenti. Qualsiasi oggetto elettronico che costa o che memorizza dati importanti trae vantaggio dalla protezione contro le sovratensioni.

Ogni quanto tempo si dovrebbe sostituire il dispositivo di protezione dalle sovratensioni?

Il dispositivo di protezione da sovratensioni dovrebbe essere sostituito ogni due o tre anni. Se notate segni di usura, come luci non funzionanti o danni fisici, sostituitelo prima. Controlli regolari aiutano a mantenere i dispositivi al sicuro.

È possibile installare da soli un dispositivo di protezione dalle sovratensioni?

I dispositivi di protezione da sovratensioni possono essere installati in un punto di utilizzo, collegandoli alle prese di corrente. Per la protezione da sovratensioni dell'intera casa o di un pannello, è necessario rivolgersi a un elettricista autorizzato. L'installazione professionale garantisce la sicurezza e il corretto funzionamento.

I dispositivi di protezione da sovratensioni funzionano durante i temporali?

I dispositivi di protezione dalle sovratensioni aiutano a proteggere i dispositivi elettronici durante i temporali. Reindirizzano l'elettricità in eccesso lontano dalle apparecchiature. Per maggiore sicurezza, durante i forti temporali è consigliabile scollegare i dispositivi sensibili.