Scaricatori, non solo nel fotovoltaico

Gli scaricatori, chiamati anche con l’acronimo SPD (Surge Protective Devices) sono i dispositivi atti alla protezione degli apparati elettrici dalle scariche atmosferiche.
Gli SPD si possono suddividere in 4 tipologie principali:
SPD con intervento a “innesco”
In assenza di sovratensioni è caratterizzato da un alta impedenza, che cambia bruscamente valore in presenza di una sovratensione impulsiva. Esempi di tale tipologia sono gli spinterometri, i tiristori ed i triac.
SPD con intervento a “limitazione”
Caratterizzati da alta impedenza, che si riduce con continuità all’aumentare della tensione e della corrente impulsiva. Sono tali gli SPD che utilizzano dispositivi non lineari quali diodi e varistori.
SPD di tipo combinato
E’ un SPD che incorpora componenti sia di tipo ad innesco che a limitazione (collegati in parallelo, in serie o con combinazioni di esse) e che effettuerà interventi diversificati in funzione della caratteristica della tensione applicata.
SPD N-PE
Scaricatore previsto per l’inserimento tra conduttore neutro (N) e la terra (PE).

Il primo passo da fare è la valutazione del rischio da fulminazione, secondo la noma CEI 81-10, individuando così il tipo di danno D (ad esseri viventi, a materiali, agli impianti interni), il tipo di perdita L (di vite umane, del servizio pubblico, del servizio della struttura, perdite economiche nella struttura…); ad ogni tipo di perdita è poi associato un valore di rischio R, indice della probabilità i perdita media annua.
L’analisi del rischio si conclude confrontando il rischio calcolato R con il rischio accettabile Rt.
Il valore del rischio di fulminazione R viene ridotto in virtù della presenza degli SPD, vediamo allora quali sono le caratteristiche più importanti ed i criteri per sceglierli:
Tensione massima continuativa Uc
Massimo valore di tensione efficace applicabile con continuità ai morsetti.
Dipende da 1) tensione nominale del sistema; 2) sistema di distribuzione energia (TN, TT, IT); 3) modalità di allaccio (F-F, F-N, N-PE).
Immunità alle TOV (Temporary Over Voltage)
E’ la capacità del SPD a mantenere il suo valore di impedenza elevato, nel caso in cui avvengano sbilanciamenti di rete.
NFC (No Follow Current)
Gli SPD del tipo NFC impediscono la circolazione della corrente seguente di rete.
Tempo d’intervento
Non è una prescrizione inserita nelle norme costruttive del prodotto, ma minore è il tempo di intervento più efficace è la prestazione del’ SPD.

In ultimo, in funzione della fulminazione, va valutata la Classe di Prova degli SPD da utilizzare, che si dividono in:
SPD Tipo 1
Sottoposti alla Classe di Prova I, cioè a prove di laboratorio che riproducono le fulminazioni dirette, con forma d’onda 10/350μs.
SPD Tipo 2
Sottoposti alla Classe di Prova II, cioè a prove di laboratorio che riproducono le fulminazioni indirette, con forma d’onda 8/20μs.
SPD Tipo 3
Sottoposti alla Classe di Prova II, cioè a prove di laboratorio che riproducono sovratensioni da campi elettromagnetici irradiati.

Il primo valore della forma d’onda corrisponde al tempo di salita, mentre il secondo è il tempo di discesa all’emivalore (si sceglie l’emivalore in quanto gli strumenti di laboratorio non consentono di fissare il valore dell’impulso nel punto iniziale né tantomeno in quello finale)

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