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Sicurezza: proteggiamo le abitazioni dalle sovratensioni

A seguito delle segnalazioni degli esperti sull’aumento dei fulmini causato dal cambiamento climatico, Simon Buddle sostiene la necessità della protezione da sovratensione di rete e in sistemi a bassa tensione nelle abitazioni.

Storicamente, il tempo in Europa è sempre stato, in linea di massima, una via di mezzo. L’estate del 1976 ha visto le temperature nel Regno Unito superare i 30°C per oltre due settimane. Ho trascorso quell’estate raccogliendo fragole (o meglio mangiandole) e galleggiando con la camera d’aria di un camion sull’acqua del fiume della zona. Nella vita non c’è niente di meglio. Ripensandoci, quei giorni sono stati in assoluto un’eccezione. Oggi, gli eventi meteo estremi sono una condizione normale e gli allagamenti dell’anno scorso nella Germania occidentale ne sono un ovvio e tragico esempio. Sembra che le precipitazioni intense siano oggi molto più diffuse e portino con sé il rischio di fulmini, da cui deriva il pericolo concreto di danni a impianti elettrici e abitazioni.

Secondo gli esperti della University of California, Berkeley, ogni 1oC di aumento nella temperatura globale provocherà un aumento della frequenza di fulmini del 12%.

Se la casa viene colpita direttamente, non possiamo fare molto, data la forza distruttiva del fulmine. Se però colpisce il suolo, può spostarsi tramite tubi o cavi esterni fino all’abitazione e, in questo caso, un SPD (dispositivo di protezione da sovratensione) salverà l’impianto elettrico. Nel Regno Unito, questo è stato riconosciuto e inserito nell’ultimo emendamento ai Regolamenti sul cablaggio.

Regolamenti sul cablaggio

Nel regolamento sul cablaggio BS7671: Emendamento 2: il Regolamento 443.4 Controllo della sovratensione è stato sostituito dai Regolamenti 443.4.1 e 443.4.2 nel 2022, che riportiamo di seguito.

443.4.1 Sovratensioni transitorie causate da fulmini indiretti

La protezione da sovratensioni transitorie dovrà essere fornita nei casi in cui la sovratensione possa produrre:

• Gravi lesioni o decessi.

• Mancato servizio di sicurezza, come definito alla Parte 2.

• Grave perdita finanziaria o di dati.

In tutti gli altri casi, la protezione da sovratensioni transitorie sarà fornita a eccezione dei casi in cui il proprietario dell’impianto la dichiari non necessaria in quanto perdite o danni sono tollerabili e accetti il rischio di danni ad apparecchiature e qualsiasi perdita che ne derivi. Nota: la Parte 2 definisce il servizio di sicurezza “un sistema elettrico dedicato ad apparecchiature elettriche, fornito al fine di proteggere o avvisare le persone in caso di pericolo o essenziale per procedere alla loro evacuazione da un determinato luogo.

443.4.2 Sovratensioni transitorie causate dall’apparecchiatura

La protezione da sovratensione sarà presa in considerazione in caso di apparecchiature che tendano a generare disturbi o sovratensioni di commutazione superiori alla tensione nominale dell’impulso applicabile dell’apparecchiatura secondo la tabella 443.2, per esempio dove siano installate apparecchiature induttive o capacitive come motori, trasformatori, batterie di condensatori, unità di stoccaggio o carichi di corrente elevati.

I Regolamenti di cablaggio IET rappresentano lo standard nazionale a cui devono conformarsi i cablaggi domestici e industriali nel Regno Unito.

Sicurezza dei quadri di distribuzione KNX

Il punto cruciale per chiunque si trovi a costruire e installare un quadro di distribuzione è che, secondo il 443.4.1, “la protezione dovrà essere fornita in tutte le altre situazione, a eccezione dei casi in cui il proprietario la dichiari non necessaria in quanto le perdite sono tollerabili.”

Di conseguenza, al di fuori delle tre aree definite, gli SPD devono essere installati, se non espressamente escluso dal proprietario dell’impianto.

Ciò rende il nostro mondo incredibilmente semplice. Montate gli SPD sui quadri di distribuzione KNX! Ovviamente, potreste pensare che dovrebbe essere un elettricista a operare sull’unità principale dell’utente, e avreste ragione. Tuttavia, visto il costo dell’SPD, preferirei proteggere l’installazione del quadro e l’apparecchiatura all’interno.

In quanto professionisti KNX, dovremmo considerare la protezione da sovratensione per due aree: alimentazione in entrata a 230V e bus KNX. Nel quadro di distribuzione KNX, si dovrà proteggere l’alimentazione principale in entrata. Monofase o trifase, le opzioni disponibili sono innumerevoli. Esistono tre tipi diversi di SPD:

• SPD di tipo 1, installato all’origine, per es. quadro di distribuzione principale.

• SPD di tipo 2, installato su quadri di sotto-distribuzione.

(Sono disponibili combinazioni di SPD di tipo 1 e 2, solitamente installate nelle unità degli utenti).

• SPD di tipo 3, installato vicino al carico protetto. Devono essere installati soltanto per integrare l’SPD di tipo 2.

Dobbiamo utilizzare dispositivi di tipo 2.

Ricordiamo che il compito dell’SPD è proteggere dai picchi di sovratensione presenti nell’alimentazione elettrica, che possono essere di centinaia di volt. L’SPD è un varistore che reagisce alla tensione eccessiva. Se la tensione supera i 250 V, il varistore si accende quasi istantaneamente, scaricando a terra il picco di sovratensione e quindi proteggendo l’impianto elettrico. È importante utilizzare cavi di dimensioni corrette, 6 o 10 mm (a seconda del sistema) dal collegamento SPD-terra. Nel tempo gli SPD si usurano e sono solitamente dotati di indicatore rosso e verde che consente i controlli visivi sulle condizioni. Questa operazione deve essere inserita nell’elenco dei controlli di manutenzione.

SPD bus KNX

Per quanto le tensioni sul bus siano nettamente inferiori, la tensione indotta e/o i picchi possono comunque provocare danni agli attuatori collegati al bus. DEHN e ABB producono entrambe SPD collegabili sul bus.

ABB OVR KNX (SPD/S1.1) è una protezione da sovratensioni montata su guida DIN per sistemi bus KNX (fonte immagine: ABB)
Lo scaricatore di tensione DEHN consente di risparmiare spazio grazie al design del terminale del bus KNX (fonte immagine: DEHN).

Conclusione

Una delle maggiori soddisfazioni di KNX è l’architettura di sistema modulare aperta, che prevede tuttavia l’interconnessione del cablaggio a livello di tensione di alimentazione di rete e tensione bus. Proteggere l’impianto, l’investimento del cliente e il nostro lavoro dovrà essere un requisito essenziale in ogni buona installazione. In virtù dei nuovi emendamenti ai regolamenti sul cablaggio del Regno Unito, la protezione da sovratensione rappresenta oggi un requisito essenziale nell’alimentazione di rete, a meno che il cliente dichiari espressamente che non sia necessaria. Viviamo in un mondo in cui i rischi aumentano e, personalmente, ritengo che aggiungere un SPD siano soldi ben spesi. Sarà semplicemente inserito in ogni preventivo.

Simon Buddle CEng MIET, è un consulente di Future Ready Homes, specialista in design dei sistemi di servizio BMS ed ELV.

www.futurereadyhomes.com

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