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• SPD Tipo 3: utilizzati per protezione aggiuntiva delle apparecchiature più sensibili, installati vicino al carico( forma d’ onda combinata 8 / 20 μs e 1,2 / 50 μs). Parametro caratteristico, Uoc( Tensione a vuoto dell’ onda combinata).
Quando devono essere installati
La norma CEI 64‐8 ribadisce che l’ installazione degli SPD non è più un’ opzione discrezionale, ma dipende dalla valutazione del rischio e dalla tipologia dell’ impianto, fornendo nella Sez. 443 una metodologia per effettuare un’ analisi dei rischi semplificata rispetto a quella proposta dalla serie di norme CEI EN IEC 62305. La protezione contro le sovratensioni transitorie garantita dall’ SPD deve essere prevista quando le conseguenze degli effetti di tali sovratensioni influiscono: a) sulla vita umana: per esempio i servizi di sicurezza, i dispositivi di assistenza medica; b) sui servizi pubblici e sul patrimonio culturale: per esempio la perdita di servizi pubblici, centri IT, musei; c) sulle attività commerciali o industriali: per esempio nel caso di hotel, banche, industrie, mercati commerciali, fabbriche; d) su un gran numero di persone: per esempio nel caso di grandi edifici, uffici, scuole. Per tutti gli altri casi può essere effettuata una valutazione del rischio allo scopo di determinare se la protezione contro le sovratensioni transitorie sia necessaria. L’ approccio semplificato proposto nella Sez. 443 della norma CEI 64-8, è sicuramente a favore della sicurezza, poiché richiede una protezione“ di default” in moltissimi contesti, ma facilita la vita all’ installatore ed al progettista. Nel caso in cui la valutazione del rischio non venga effettuata, l’ impianto elettrico deve essere dotato di una protezione contro le sovratensioni.
Scelta del tipo di SPD
La corretta selezione degli SPD è uno degli aspetti più critici e va fatta in funzione del livello di esposizione e della posizione nell’ impianto: la norma CEI 64-8 guida la scelta fornendo indicazioni in funzione di alcune ipotesi. All’ origine o in prossimità dell’ origine dell’ impianto( es. punto di consegna, quadro principale), si devono utilizzare SPD Tipo 1, quando l’ edificio è dotato di impianto di protezione contro la fulminazione diretta( ovvero in presenza di LPS – Lightning Protection System, impianto di captazione), ed SPD di Tipo 2 negli altri casi. A valle di questi SPD installati all’ origine, vengono poi installati SPD di Tipo 2( es. quadri secondari, quadri distribuzione terminale) coordinati con questi. Gli SPD Tipo 3, sono invece solitamente utilizzati come protezione aggiuntiva delle apparecchiature più sensibili, ed installati in prossimità di esse.
Parametri fondamentali di scelta, in funzione del tipo
Per tutti i tipi di SPD:
- la tensione Uc( tensione permanente ammessa): deve essere maggiore o uguale alla tensione nominale del sistema a cui è collegato, aumentata del 10 %( es. sistema 230 / 400 V a. c. Uc ≥ 253 / 440 V a. c.)
- la tensione Up( livello di protezione): deve essere inferiore all’ 80 % della tensione impulsiva richiesta che si determina in funzione della categoria di sovratensione, considerando una categoria II( es. sistema 230 / 400, categoria II Uimp = 2,5 kV, Up ≤ 2000 V). In nessun caso, Up deve superare il valore della tensione nominale di tenuta a impulso richiesta dell’ apparecchiatura. Per SPD di Tipo 1 o 1 + 2:- la Iimp( corrente impulsiva di scarica): la scelta della Iimp per gli SPD di Tipo 1 o 1 + 2, secondo la norma CEI 64‐8, si basa su ipotesi normalizzate di ripartizione della corrente di fulmine, derivanti dalla CEI EN 62305, e assumono che solo una parte della corrente di fulmine interessi la rete di alimentazione e si ripartisca ulteriormente tra i conduttori. Ne consegue l’ adozione di valori normalizzati di Iimp, tipicamente pari a 12,5 kA( 10 / 350 µ s) per polo. Per SPD di Tipo 2:- la In( corrente nominale di scarica): la norma CEI 64‐8 assume che la In per gli SPD di Tipo 2 installati all’ origine dell’ impianto, debba rappresentare la capacità di sopportare in modo ripetitivo sovratensioni indotte e di manovra provenienti dalla rete di alimentazione, di entità tipica e non eccezionale( energia media). La scelta di In si basa quindi su valori normalizzati, coerenti con l’ esperienza, senza ricorrere a modelli probabilistici o a parametri di fulminazione diretta. Essa richiede tipicamente a valori di In, per polo, non inferiori a 5 kA per impianti residenziali, 10 kA per impianti ordinari.
Coordinamento energetico tra SPD
Al fine della corretta installazione ed evitare stress eccessivi sui dispositivi più sensibili, è necessario assicurare un coordinamento tra SPD a monte e a valle( es. Tipo 1 + 2 nel quadro principale e Tipo 2 nel quadro di distribuzione terminale): normalmente tali indicazioni sono fornite dai costruttori.
Protezione contro il cortocircuito degli SPD
Un altro aspetto da considerare è il comportamento a fine vita: a causa del degrado delle prestazioni del varistore usato per limitare la tensione l’ SPD diventa un cortocircuito fase-terra: anche in questo caso le istruzioni del costruttore forniscono indicazioni sulla protezione OCPD( overcurrent protection device) da associare all’ SPD, protezione che può essere integrata o meno con l’ SPD.
Corretta installazione SPD
La Sezione 534 dedica grande attenzione alle regole di installazione, spesso decisive per l’ efficacia reale della protezione. La lunghezza dei collegamenti deve essere più corta possibile, preferibilmente ≤ 0,5 m per il totale delle connessioni in quadro tra fase – SPD e tra SPD-PE, e nel caso di protezione OCPD esterna, va considerata anche la lunghezza tra fase-OCPD e tra OCPD-SPD. Una lunghezza eccessiva, infatti, aumenta l’ induttanza e quindi il valore effettivo di Up visto dalle apparecchiature. La sezione dei conduttori tra l’ SPD e il morsetto principale di terra o il conduttore di protezione deve rispettare le seguenti indicazioni: SPD Tipo 1 ≥ 16 mm ² in rame( o secondo istruzioni del costruttore); SPD Tipo 2 ≥ 6 mm ² in rame.
Coordinamento con protezioni differenziali( RCD)
In generale si raccomanda che gli SPD siano installati a monte dei dispositivi differenziali, onde mantenere l’ efficacia della protezione contro i contatti indiretti( per i sistemi TT), in questo caso devono essere dei dispositivi con tipo di collegamento CT2, ovvero anche dotati di una protezione tra N e PE. Nel caso di installazione del SPD a valle del differenziale, al fine di mantenere la selettività ed evitare scatti intempestivi, si devono utilizzare differenziali tipo S( selettivo), conformi alla CEI EN 61008-2-1 e CEI EN 61009-2-1, che sono immuni alle correnti impulsive sino a 3kA – onda 8 / 20 µ s.
Conclusioni
La norma CEI 64‐8( edizione 2024) rafforza il concetto che gli SPD non sono più un accessorio, ma un elemento strutturale per la sicurezza dell’ impianto elettrico moderno. Per l’ installatore, conoscere la Sezione 534 significa realizzare impianti più sicuri e affidabili, ridurre interventi post‐guasto, offrire un valore aggiunto concreto al cliente finale. Un SPD correttamente scelto e installato non si vede, ma fa la differenza tra un impianto che subisce i disturbi e uno che li gestisce.
GIE- IL GIORNALE DELL’ INSTALLATORE ELETTRICO