Guida alla scelta ed installazione degli SPD (surge protection device)

Gli SPD (Surge Protection Device - scaricatore di sovratensione) devono essere installati il più vicino possibile all'origine dell’impianto. In questo articolo redatto dagli esperti di Anie CSi vengono analizzate le novità normative della Cei 64-8 V5

logo ANIE_CSIGli SPD (Surge Protection Device – scaricatore di sovratensione) devono essere installati il più vicino possibile all’origine dell’impianto. Per la protezione contro gli effetti dei fulmini e contro le sovratensioni dovute a manovra, si devono utilizzare gli SPD di Tipo 2.

Se la struttura è dotata di un sistema di protezione esterno dei fulmini (LPS) si devono utilizzare quelli di Tipo 1.

Nel caso in cui la struttura non sia equipaggiata con un sistema di protezione esterno contro i fulmini, l’eventualità di una fulminazione diretta sulle linee aeree tra l’ultimo palo e l’ingresso nell’impianto deve essere tenuta in considerazione.

Oltre agli SPD installati all’origine dell’impianto, possono essere necessari ulteriori SPD di Tipo 2 o di Tipo 3 posti vicino all’apparecchiatura sensibile, e questi devono essere coordinati con quelli posti a monte.

Possono inoltre essere necessari ulteriori SPD per fornire una protezione contro le sovratensioni transitorie dovute ad altre sorgenti quali:

  • le sovratensioni dovute a manovra generate da apparecchiature alimentate da corrente, poste all’interno dell’impianto;
  • le sovratensioni verificatesi su altri servizi in entrata, come le linee telefoniche, i collegamenti Internet;
  • le sovratensioni verificatesi su altri servizi che alimentano altre strutture, come gli edifici secondari, l’installazioni/l’illuminazione esterna, le linee di alimentazione dei sensori esterni.

Questi eventuali scaricatori di sovratensione vanno installati il più vicino possibile all’origine di tali sorgenti di sovratensione.

La scelta deve basarsi sui seguenti parametri:

  • il livello di protezione della tensione (Up);
  • la tensione nominale di tenuta a impulso (UW) dell’apparecchiatura da proteggere;
  • la tensione continuativa (Uc), ed il sistema di alimentazione (TT, TN, IT);
  • la corrente nominale di scarica (In) e/o la corrente impulsiva di scarica (Iimp);
  • il coordinamento degli SPD;
  • la corrente di cortocircuito prevista;
  • i valori nominali di interruzione della corrente susseguente.

Devono essere conformi alle norma CEI EN 61643-11.

installatore scelta SpdIl livello di protezione Up deve essere scelto sulla base della tensione di tenuta ad impulso Uw delle apparecchiature che deve proteggere.

La norma raccomanda che il livello di protezione della tensione Up fornito dagli SPD non superi l’80 % del valore della tensione nominale di tenuta all’impulso Uw dell’apparecchiatura e, in ogni caso, non deve superare questo valore.

Inoltre, l’apparecchiatura da proteggere non deve distare più di 10 metri dallo scaricatore di sovratensione altrimenti occorre predisporre una delle misure protettive aggiuntive:

  • scegliere un SPD con una Up inferiore al 50% della tenuta Uw
  • installare un SPD aggiuntivo in prossimità dell’apparecchiatura

La scelta di Uc tiene conto delle oscillazioni della tensione di rete e quindi deve essere almeno il 10% superiore alla tensione nominale: per una rete con tensione 230/400 V la Uc dovrà essere almeno 253 V tra fase e PE e tra fase e neutro e 440 V tra fase e fase con l’unica eccezione dei sistemi IT dove anche la Uc tra fase e PE dovrà essere di almeno 440 V.

Risulta estremamente semplificata la scelta della corrente nominale di scarica In per gli SPD di tipo 2 e la corrente impulsiva di scarica Iimp per gli quelli di tipo 1.

Il valore di In deve essere di almeno 5 kA per gli SPD di tipo 2 e il valore di Iimp deve essere di almeno 12.5 kA per gli scaricatori di tipo 1.

Va da se che nel caso di SPD monofase con schema CT2 (1+1) la corrente che attraversa lo scaricatore collegato tra N e PE dovrà essere doppia quindi In=10 kA e Imp= 25 kA, mentre nel caso di SPD trifase con schema CT2 (3+1) la corrente sarà quattro volte, quindi In=20 kA e Imp = 50 kA.

Infine occorre verificare che l’SPD sia in grado di interrompere la corrente susseguente all’innesco che è la corrente di cortocircuito presunta nel punto di installazione.

Nel caso non fosse in grado di farlo autonomamente si dovrà prevedere una protezione di back-up (fusibile o interruttore) seguendo le indicazioni del costruttore.

Il nuovo articolo 534 dà anche delle indicazioni sul collegamento degli SPD al fine di un ottimale funzionamento dello stesso fissando lunghezze e sezioni dei cavi.

La somma delle lunghezze di collegamento degli SPD non deve mai superare il 50 cm, meglio ancora è fare un collegamento entra-esci che, di fatto, azzera la lunghezza del collegamento.

Se non è possibile stare sotto i 50 cm devo considerare la sovratensione causata dalla caduta induttiva (1kV al metro) e sommarla alla Up dell’SPD che, a questo punto probabilmente, non garantirà più il livello di protezione richiesto e occorreranno SPD aggiuntivi.
La sezione dei cavi di collegamento dovrà essere almeno 6 mm2 per gli SPD di tipo 2 e di 16 mm2 per gli SPD di tipo 1.

Nell’articolo 534 vengono date anche indicazioni sugli schemi di collegamento, sul loro coordinamento e sulla posizione rispetto all’eventuale interruttore differenziale; da segnalare infine due allegati informativi:

  • Allegato A che contiene tutti i possibili schemi di inserzione in funzione dei sistemi di messa a terra
  • Allegato B che dà indicazioni su come dimensionare i dispositivi di tipo 1 nel caso di fulminazione diretta della linea area
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