Coordinamento degli SPD con dispositivi di protezione dai contatti diretti

A questo punto, dall’analisi delle varie tipologie installative, emerge la necessità di una protezione di sovracorrente che, in caso di guasto permanente degli SPD intervenga, interrompendo il collegamento a terra, a ripristinare le condizioni di sicurezza.

Come descritto nelle figure 1 e 2 l’installazione dell’interruttore differenziale a valle dell’SPD consente di risolvere alcune delle problematiche relative all’interazione fra scaricatori e dispositivi differenziali.

Qualche difficoltà potrebbe però sorgere allorché, in caso di guasto dell’SPD installato fra le fasi e la terra, la corrente circolante verso terra, a causa dell’elevata resistenza dell’anello di guasto, non fosse in grado di provocare l’intervento del dispositivo di protezione contro le sovracorrenti (figura 5 - A causa dell\'elevato valore della resistenza dell\'anello di guasto il fusibile potrebbe non interrompere un eventuale guasto sullo scaricatore rendendo inefficace la protezione contro i contatti indiretti) che abbiamo installato a protezione dell’SPD; passata la sovratensione, se non viene ripristinato l’isolamento, si potrebbe stabilire verso terra una corrente susseguente.

Una soluzione circuitale al problema è mostrata in figura 6 (Interruttore differenziale installato a valle di un SPD di tipo combinato varistore-spinterometro. In caso di guasto sui varistori il dispositivo di protezione contro le sovracorrenti interviene correttamente in virtù del loro collegamento verso il neutro mentre lo spinterometro, collegato tra il neutro e la terra, favorisce il ripristino dell\'isolamento verso terra) con i varistori collegati direttamente al neutro e quindi a terra attraverso uno spinterometro. Questa configurazione limita la probabilità che si possa stabilire una corrente susseguente tale da compromettere la protezione contro i contatti indiretti.

In caso di cortocircuito del varistore, in virtù del collegamento verso il neutro, interviene senza incertezza il dispositivo contro le sovracorrenti installato a monte mentre lo spinterometro, collegato tra il neutro e la terra, ripristina l’isolamento verso terra. Se l’interruttore differenziale è di tipo selettivo (tipo S), gli SPD, anche senza spinterometro, possono essere collegati a valle (figura 7 - Interruttore differenziale installato a monte di un SPD del tipo a varistore. Per evitare interventi intempestivi l\'interruttore differenziale deve essere di tipo S e la corrente continuativa I_c, che fluisce attraverso l\'SPD nelle condizioni di funzionamento ordinario, sommata alla normale corrente di dispersione I_d presente nell\'impianto non deve provocare l\'intervento indesiderato dell\'interruttore differenziale).

Un dispositivo differenziale di tipo generale non è idoneo ad essere collegato a monte dell’SPD perché risulta sensibile alla corrente verso terra che si può manifestare in presenza di una sovratensione. La sovratensione può infatti caricare la capacità costituita dall’impianto verso terra o può sollecitare gli isolamenti provocando una scarica in aria e la corrente di dispersione che ne consegue può determinare l’intervento intempestivo dell’interruttore differenziale di tipo generale.

L’intervento è da ritenere intempestivo perché la sovratensione ha una durata dell’ordine dei microsecondi, mentre il tempo di intervento del dispositivo differenziale è dell’ordine dei millisecondi (aprendo il circuito dopo che il fenomeno è cessato il suo intervento risulta inutile e anche inopportuno).

Un interruttore differenziale ritardato di tipo S invece è in grado di sopportare le sollecitazioni provocate da questi fenomeni transitori e l’eventuale formazione di una corrente susseguente verso terra ne sollecita l’intervento, garantendo quindi la protezione contro i contatti indiretti.

Con questo tipo di collegamento si deve però verificare che la corrente continuativa I_c, che fluisce attraverso l’SPD nelle condizioni di funzionamento ordinario, sommata alla normale corrente di dispersione Id presente nell’impianto non determini l’intervento intempestivo dell’interruttore differenziale; la corrente di dispersione totale I_c+I_d deve essere inferiore alla soglia di non intervento I_dn/2 dell’interruttore differenziale (per aumentare il margine di sicurezza meglio se I_dn/3). Un differenziale di tipo S è resistente alle sollecitazioni provenienti da sovratensioni di origine interna o di origine esterna dovute ad una fulminazione indiretta avvenuta nelle vicinanze della linea. Se il fulmine cade direttamente sulla linea che entra nell’edificio (fulminazione diretta) la sovratensione non possiede più la forma d’onda utilizzata per provare l’interruttore differenziale di tipo S e assume caratteristiche non più sopportabili. Il differenziale posizionato a monte degli SPD è percorso dalla corrente di fulmine che lo danneggia in modo irreversibile.

Quando la probabilità di fulminazione diretta della linea è elevata è bene quindi optare per la soluzione con l’SPD a monte del dispositivo differenziale per evitare che la corrente di fulmine, attraversandolo, lo metta fuori uso.

Allegati scaricabili

Le interazioni degli SPD