Gli scaricatori di sovratensione SPD sono dispositivi di protezione essenziali per ogni impianto elettrico moderno. Innanzitutto, proteggono apparecchiature e persone dagli effetti dannosi delle sovratensioni di origine atmosferica (fulmini) o di manovra (commutazioni di carichi). Di conseguenza, la loro installazione è diventata obbligatoria per legge in molte tipologie di edifici, grazie all’aggiornamento della norma CEI 64-8.
Cosa Sono gli Scaricatori di Sovratensione SPD
Uno scaricatore di sovratensione SPD (Surge Protective Device) è un componente che limita le tensioni transitorie e devia le correnti di scarica verso terra. In pratica, quando si verifica un picco di tensione, l’SPD entra in conduzione in pochi nanosecondi, creando un percorso a bassa impedenza verso il conduttore di protezione. Tipicamente, questi dispositivi si installano nel quadro elettrico principale e proteggono l’intero impianto a valle.
In aggiunta, gli SPD si dividono in tre tipologie principali in base alla capacità di scarica ed al punto di installazione. La norma CEI EN 61643-11 classifica gli scaricatori in Tipo 1 (SPD T1), Tipo 2 (SPD T2) e Tipo 3 (SPD T3). Ogni tipologia ha un impiego specifico e deve essere coordinata con le altre per garantire una protezione a più livelli.
Normativa di Riferimento per gli Scaricatori di Sovratensione SPD
La norma principale che regola l’installazione degli scaricatori di sovratensione SPD è la CEI 64-8, sezione 443 e 534. In particolare, la sezione 443 definisce quando è obbligatorio installare gli SPD in base al livello di esposizione al fulmine (Nc > 25 fulmini/anno/km²). Di solito, in Italia gran parte del territorio ha un’indice di fulminazione superiore a questa soglia, rendendo di fatto obbligatoria la protezione.
Inoltre, la norma CEI 64-8/8 (V5) del 2023 ha introdotto l’obbligo generalizzato di installare SPD in tutti gli edifici con impianto elettrico di nuova realizzazione o in ristrutturazione. Questo significa che per ogni nuovo impianto o importante modifica, è necessario prevedere almeno uno scaricatore di sovratensione SPD di Tipo 2 nel quadro generale. La norma richiede anche la verifica dell’impedenza dell’impianto di terra, che deve essere inferiore a determinate soglie per garantire il corretto funzionamento dell’SPD.
Tipologie di Scaricatori di Sovratensione SPD
SPD Tipo 1 (T1) — Protezione contro scariche dirette
Gli scaricatori di Tipo 1 sono progettati per sopportare correnti di fulmine dirette, con capacità di scarica fino a 50 kA o superiori (onda 10/350 µs). Innanzitutto, si installano nel quadro generale dell’edificio, di solito all’ingresso della linea elettrica, e proteggono dalla componente impulsiva della corrente di fulmine. Pertanto, sono obbligatori negli edifici con sistema di protezione esterno contro i fulmini (parafulmini) o con linee elettriche in ingresso interrate.
SPD Tipo 2 (T2) — Protezione contro sovratensioni di origine indiretta
Gli scaricatori di Tipo 2 sono i più diffusi negli impianti residenziali e commerciali. Generalmente, proteggono contro le sovratensioni di origine indiretta (indotte da fulmini o manovre) con capacità di scarica fino a 40 kA (onda 8/20 µs). Di solito, si installano nel quadro elettrico generale o nei sottoguadri. La maggior parte degli edifici residenziali necessita almeno di un SPD Tipo 2.
SPD Tipo 3 (T3) — Protezione fine apparecchiatura
Gli scaricatori di Tipo 3 sono dispositivi per la protezione fine, installati vicino ai carichi sensibili (computer, TV, elettrodomestici di valore). Hanno una capacità di scarica ridotta (fino a 10 kA, onda 1,2/50 µs) e si usano come complemento agli SPD di Tipo 1 e 2. In aggiunta, sono spesso integrati nelle prese a muro o nelle ciabatte di alimentazione. Per una protezione completa, è necessario installare tutti e tre i tipi in modo coordinato.
Come Scegliere gli Scaricatori di Sovratensione SPD
Valutazione del rischio e livello di protezione
Prima di tutto, per scegliere il giusto scaricatore di sovratensione SPD è necessario valutare il livello di esposizione al fulmine della zona (indice di fulminazione Ng). In base a questo valore, la norma CEI 81-10 stabilisce se è necessario un SPD di Tipo 1, Tipo 2 o entrambi. Tipicamente, per la maggior parte delle abitazioni italiane, un SPD Tipo 2 con capacità di scarica di 20-40 kA è sufficiente.
Parametri tecnici fondamentali
I parametri principali da considerare nella scelta di uno scaricatore di sovratensione SPD sono:
- Tensione nominale (Un): deve corrispondere alla tensione di esercizio dell’impianto (230V per monofase, 400V per trifase)
- Corrente nominale di scarica (In): indica la capacità dell’SPD di sopportare sovratensioni ripetute (valore tipico: 20 kA)
- Corrente massima di scarica (Imax): il valore massimo che l’SPD può sopportare senza danneggiarsi (valore tipico: 40 kA)
- Livello di protezione (Up): la tensione residua ai capi dell’SPD durante la scarica (più è basso, migliore è la protezione; valori tipici: 1,5-2,5 kV)
- Tempo di risposta: deve essere inferiore a 25 ns per garantire una protezione efficace
Installazione degli Scaricatori di Sovratensione SPD
L’installazione degli scaricatori di sovratensione SPD deve seguire regole precise per essere efficace. Innanzitutto, i conduttori di collegamento devono essere il più corti possibile (idealmente meno di 50 cm) per ridurre l’impedenza. Inoltre, l’SPD deve essere installato a monte del differenziale o commutare a valle di un differenziale in grado di sopportare correnti impulsive di fulmine (tipo F o tipo A selettivo).
Di seguito, i passaggi fondamentali per un’installazione a regola d’arte:
- Spegnere l’impianto e verificare l’assenza di tensione
- Montare l’SPD su guida DIN nel quadro elettrico
- Collegare la fase (L) ed il neutro (N) ai morsetti corrispondenti dell’SPD
- Collegare il morsetto di terra (PE) al conduttore di protezione
- Verificare la lunghezza dei conduttori: la somma dei conduttori L+N+PE non deve superare 50 cm
- Installare il fusibile di protezione a monte (valore indicato dal costruttore)
- Etichettare l’SPD con la data di installazione ed il tipo
Coordinamento tra SPD di Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3
Per una protezione efficace a più livelli, gli SPD devono essere installati con distanze minime tra loro (di solito almeno 10 metri di linea elettrica) oppure con induttanze di disaccoppiamento. Questo evita che gli SPD a valle vengano sollecitati oltre la loro capacità. Pertanto, se nello stesso edificio sono presenti SPD di Tipo 1 e Tipo 2, è necessario verificare il corretto coordinamento secondo le indicazioni del costruttore.
Costi degli Scaricatori di Sovratensione SPD
I costi degli scaricatori di sovratensione SPD variano in base al tipo, alla marca ed alla capacità di scarica. Di seguito una panoramica indicativa dei prezzi 2026:
- SPD Tipo 2 monofase (20-40 kA): da 30 a 80 euro per modulo singolo
- SPD Tipo 2 trifase (20-40 kA): da 60 a 150 euro
- SPD Tipo 1 + Tipo 2 combinato: da 150 a 350 euro
- SPD Tipo 3 per prese: da 20 a 50 euro
- Costo manodopera installazione: da 80 a 150 euro
In genere, considerando un impianto elettrico residenziale standard, il costo totale per la protezione contro le sovratensioni si aggira tra 100 e 300 euro, materiale ed installazione compresi. Un investimento contenuto se si considera il valore delle apparecchiature che si proteggono.
Domande Frequenti sugli Scaricatori di Sovratensione SPD
1. Quando è obbligatorio installare uno scaricatore di sovratensione SPD?
L’installazione è obbligatoria in tutti i nuovi impianti elettrici e nelle ristrutturazioni importanti, come specificato dalla norma CEI 64-8 sezione 443. In pratica, dal 2023 è obbligatorio in ogni edificio di nuova costruzione. In aggiunta, è fortemente consigliato in tutte le zone con elevato indice di fulminazione.
2. Qual è la differenza tra SPD Tipo 1 e Tipo 2?
Il Tipo 1 sopporta correnti di fulmine dirette (onda 10/350 µs) e si installa all’ingresso dell’edificio. Il Tipo 2 sopporta sovratensioni indotte (onda 8/20 µs) e si installa nei quadri elettrici interni. Di solito, per le abitazioni senza parafulmine esterno, è sufficiente un Tipo 2.
3. Quanto dura uno scaricatore di sovratensione SPD?
Gli SPD hanno una durata variabile in base al numero di eventi di sovratensione subiti. La maggior parte degli SPD di qualità ha un indicatore di fine vita (finestra che diventa rossa) che segnala quando il dispositivo è esaurito. In genere, durano dai 5 ai 15 anni in condizioni normali. Si consiglia di verificare periodicamente l’indicatore di stato durante la manutenzione ordinaria dell’impianto.
4. Posso installare uno SPD da solo?
L’installazione di uno scaricatore di sovratensione SPD deve essere eseguita da un elettricista qualificato, in quanto richiede l’intervento sul quadro elettrico e la verifica dell’impianto di terra. Inoltre, il dimensionamento e la scelta del tipo di SPD devono essere fatti da un tecnico competente sulla base della valutazione del rischio.
5. Un SPD protegge anche dai fulmini diretti?
Dipende dal tipo. Un SPD di Tipo 1 è in grado di sopportare la corrente di un fulmine diretto. Tuttavia, la protezione completa contro i fulmini richiede anche un sistema di protezione esterno (parafulmine) ed un impianto di terra adeguato. Lo SPD da solo protegge le apparecchiature ma non l’edificio dalla scarica diretta.
Conclusione sugli Scaricatori di Sovratensione SPD
In sintesi, gli scaricatori di sovratensione SPD rappresentano un dispositivo di protezione fondamentale per qualsiasi impianto elettrico moderno. La normativa CEI 64-8 ne impone l’installazione negli impianti nuovi e ristrutturati, e la scelta del tipo corretto (Tipo 1, Tipo 2 o Tipo 3) dipende dalla valutazione del rischio e dalla tipologia di edificio. Per concludere, investire in uno scaricatore di sovratensione SPD di qualità significa proteggere le proprie apparecchiature elettriche, aumentare la sicurezza dell’impianto e rispettare le normative vigenti. Affidati sempre a un elettricista professionista per la scelta e l’installazione.
Manutenzione e Verifica degli Scaricatori di Sovratensione SPD
La manutenzione periodica degli scaricatori di sovratensione SPD è essenziale per garantirne il corretto funzionamento nel tempo. Innanzitutto, ogni SPD è dotato di un indicatore ottico di stato, solitamente una finestrella verde/rossa. Quando l’indicatore diventa rosso, significa che l’SPD ha esaurito la sua capacità operativa e deve essere sostituito. Inoltre, durante i controllo periodici dell’impianto elettrico, è opportuno verificare che il dispositivo sia ancora integro e che non presenti segni di surriscaldamento o danneggiamento.
In aggiunta, la norma CEI 64-8 raccomanda di effettuare una verifica funzionale dell’SPD almeno una volta all’anno, preferibilmente prima della stagione estiva quando i temporali sono più frequenti. Durante questa verifica, si controlla anche lo stato dell’impianto di terra, poiché un SPD funziona correttamente solo se il conduttore di protezione ha un’impedenza adeguata. Tipicamente, il valore di resistenza di terra deve essere inferiore a 10 ohm per garantire un corretto smaltimento della corrente di scarica.
Scaricatori di Sovratensione SPD: Schema di Collegamento
Lo schema di collegamento di uno scaricatore di sovratensione SPD varia in base alla configurazione dell’impianto. Per un impianto monofase standard (230V), l’SPD si collega tra fase e terra (L-PE) e tra neutro e terra (N-PE). Di solito, nei dispositivi a 2 poli, i moduli sono già predisposti per questa configurazione. Per un impianto trifase (400V), invece, si utilizza un SPD a 4 poli, con collegamenti L1-PE, L2-PE, L3-PE e N-PE.
Per concludere la parte tecnica, è importante ricordare che il conduttore di collegamento tra SPD e barra di terra deve essere il più corto possibile e con sezione adeguata. La norma richiede una sezione minima di 4 mm² per rame, ma in pratica si usano conduttori da 6 mm² o 10 mm² per ridurre ulteriormente l’impedenza. La regola pratica è che la lunghezza totale del percorso dei conduttori L+N+PE non superi i 50 cm.
SPD ed Interruttori Differenziali: Compatibilità
Un aspetto fondamentale nell’installazione degli scaricatori di sovratensione SPD è la compatibilità con gli interruttori differenziali. Innanzitutto, quando un SPD scarica corrente verso terra, può generare una corrente impulsiva che potrebbe far scattare impropriamente un differenziale tradizionale (tipo AC). Pertanto, la norma consiglia l’utilizzo di differenziali di tipo A selettivo o di tipo F, che sono in grado di sopportare correnti impulsive senza scattare indebitamente.
In alternativa, l’SPD può essere installato a monte del differenziale, in modo che la corrente di scarica non lo attraversi. Questa soluzione è valida se il differenziale è di tipo F o selettivo. Inoltre, se l’SPD è installato a valle, il differenziale deve essere in grado di sopportare la corrente impulsiva di fulmine. Per questo motivo, molti costruttori di SPD indicano esplicitamente nelle istruzioni il tipo di differenziale consigliato per il coordinamento.
Protezione contro le Sovratensioni negli Impianti Fotovoltaici
Gli impianti fotovoltaici sono particolarmente esposti al rischio di sovratensioni, sia per la loro posizione sui tetti sia per le lunghe linee in corrente continua. Per questi impianti, la norma CEI 64-8 richiede l’installazione di scaricatori di sovratensione SPD sia sul lato corrente continua (CC) sia sul lato corrente alternata (CA). Di solito, si installano SPD di Tipo 2 sul lato CC vicino all’inverter e SPD di Tipo 2 sul lato CA nel quadro di interfaccia.
In aggiunta, per impianti fotovoltaici di potenza superiore a 50 kWp o in zone ad alta densità di fulmini, può essere necessario un SPD di Tipo 1. La scelta dipende dalla valutazione del rischio effettuata secondo la norma CEI EN 62305. Anche i moduli fotovoltaici stessi possono subire danni da sovratensioni, specialmente i diodi di bypass, quindi una protezione adeguata è fondamentale per la durata dell’impianto.