Dispositivo di protezione dalle pulsazioni

I moderni elettrodomestici hanno spesso una protezione da sovratensione integrata nei loro alimentatori, tuttavia, la risorsa di soluzioni tipiche sui varistori è limitata a un massimo di 30 casi di intervento e anche se la corrente in caso di emergenza non supera i 10 kA. Prima o poi, la protezione integrata nel dispositivo potrebbe non funzionare e i dispositivi non protetti da sovratensione semplicemente falliranno e causeranno molti problemi ai loro proprietari. Nel frattempo, le cause di pericolose sovratensioni possono essere: un temporale, un lavoro di riparazione, un'impennata durante la commutazione di potenti carichi reattivi e non si sa mai cos'altro.

Per evitare tali spiacevoli situazioni, sono progettati dispositivi di protezione da sovratensioni (abbreviati in SPD) che assumono un impulso di sovratensione di emergenza, impedendo che disabiliti i dispositivi elettrici collegati alla rete.

Il principio di funzionamento dell'SPD è abbastanza semplice: in modalità normale, la corrente all'interno del dispositivo scorre attraverso uno shunt conduttivo, quindi attraverso il carico collegato in quel momento alla rete; ma tra lo shunt e la terra c'è un elemento protettivo - un varistore o un dispositivo di arresto, la cui resistenza nel modo normale è megaohm, e se si verifica improvvisamente una sovratensione, l'elemento protettivo entrerà immediatamente in uno stato conduttore e la corrente scorrerà rapidamente verso terra.

Al momento del funzionamento dell'SPD, la resistenza nel circuito fase zero diminuirà a critica e gli elettrodomestici verranno salvati, poiché la linea verrà praticamente cortocircuitata attraverso l'elemento protettivo dell'SPD. Quando la tensione nella linea è stabilizzata, l'elemento protettivo dell'SPD passerà nuovamente in uno stato non conduttivo e la corrente al carico scorrerà nuovamente attraverso lo shunt.

Esistono tre classi di dispositivi di protezione da sovratensioni che sono ampiamente distribuiti:

• DOCUP Classe I

• DOCUP Classe II

• DOCUP Classe III

I dispositivi di protezione di classe I sono progettati per proteggere da impulsi di sovratensione con un'onda caratteristica di 10/350 μs, il che significa che il tempo di salita massimo consentito di un impulso di sovratensione al massimo e una caduta a un valore nominale non deve superare rispettivamente 10 e 350 microsecondi; mentre è ammessa una corrente a breve termine da 25 a 100 kA, tali correnti pulsate si verificano durante una scarica di fulmini quando entra in una linea elettrica a una distanza inferiore a 1,5 km dal consumatore.

I dispositivi di questa classe vengono eseguiti su scaricatori e la loro installazione viene eseguita nel quadro principale o nel dispositivo di distribuzione degli ingressi all'ingresso dell'edificio.

Gli SPD di classe II sono progettati per la protezione dal rumore di impulso a breve termine e sono installati nei quadri. Sono in grado di fornire protezione contro gli impulsi di sovratensione con parametri di 8/20 μs, con una resistenza di corrente da 10 a 40 kA. Nell'SPD di questa classe vengono utilizzati varistori.

Poiché la risorsa varistore è limitata, è stato aggiunto un fusibile meccanico al design SPD basato su di essi, che rimuove semplicemente lo shunt dal varistore quando la sua resistenza cessa di essere adeguata a una modalità di protezione sicura. Questa, infatti, è la protezione termica che protegge il dispositivo da surriscaldamento e incendi. Sulla parte anteriore del modulo è presente un indicatore di colore associato al fusibile, al suo stato e se il varistore deve essere sostituito, questo può essere facilmente compreso.

Gli SPD di classe III sono disposti in modo simile, con l'unica differenza che la corrente massima del varistore interno non deve superare i 10 kA.

I tradizionali circuiti di protezione dagli impulsi integrati negli elettrodomestici hanno gli stessi parametri, tuttavia, quando vengono duplicati con un dispositivo di protezione da sovratensione esterno di Classe III, la probabilità di guasti prematuri alle apparecchiature è ridotta al minimo.

In tutta onestà, vale la pena notare che per una protezione affidabile delle apparecchiature è importante stabilire DOCUP di entrambe le classi di protezione I, II e III. Questo deve essere osservato, dal momento che un potente limitatore di sovratensione di classe I non funzionerà con brevi impulsi di bassa sovratensione semplicemente a causa della sua bassa sensibilità, e uno meno potente non affronterà l'alta corrente che un protettore di sovracorrente di classe I dovrà affrontare.