Lo scaricatore sovratensioni SPD tipo 1 2 3 rappresenta un componente fondamentale per la protezione degli impianti elettrici contro le sovratensioni di origine atmosferica e di manovra. La normativa CEI 64-8 impone l’installazione di questi dispositivi in tutte le nuove costruzioni e negli interventi di ristrutturazione significativa. In questa guida analizziamo le differenze tra le tre tipologie, i criteri di scelta e le modalità di installazione corrette.
Cos’è lo Scaricatore Sovratensioni SPD Tipo 1, 2, 3 e a Cosa Serve
Lo scaricatore sovratensioni SPD tipo 1 2 3, chiamato anche SPD o limitatore di sovratensione, si occupa di limitare le sovratensioni transitorie e deviare a terra le correnti di scarica. Innanzitutto, va chiarito che la sigla SPD significa Surge Protective Device e identifica tutti i dispositivi che proteggono gli impianti dai picchi di tensione che raggiungono anche diverse migliaia di volt. Di solito, questi apparecchi si installano nei quadri elettrici e operano in modo automatico, senza richiedere alcun intervento manuale. In genere, la loro funzione principale salvaguarda sia le persone che le apparecchiature elettriche, prevenendo danni costosi e potenzialmente pericolosi per l’intero impianto.
In aggiunta, gli SPD proteggono non solo dai fulmini diretti, ma anche dalle sovratensioni indotte e da quelle generate dalle manovre di commutazione sulla rete elettrica. La normativa CEI 64-8, al capitolo 44, classifica tre tipologie distinte di scaricatori: Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3, ciascuno con caratteristiche specifiche e campi di applicazione differenti. Tipicamente, la scelta del tipo dipende dalla presenza o meno di un sistema di protezione contro i fulmini esterno e dal livello di sensibilità delle apparecchiature presenti nell’edificio.
Normativa CEI 64-8 per lo Scaricatore Sovratensioni SPD
La progettazione dello scaricatore sovratensioni SPD tipo 1 2 3 segue rigorosamente quanto prescritto dalla norma CEI 64-8, in particolare dalle sezioni 442, 443 e 444 che trattano rispettivamente la protezione contro i contatti indiretti, le sovratensioni e le condizioni particolari degli impianti. A questo punto, va sottolineato che la norma distingue tra impianti protetti da LPS e impianti non protetti. Di conseguenza, la scelta del tipo di SPD si basa sulla valutazione del rischio fulmine e sulla presenza o meno di un parafulmine sull’edificio.
Secondo la CEI 64-8, l’installazione degli scaricatori di sovratensione diventa obbligatoria quando il tempo medio annuale di fulminazione nella zona supera un determinato valore soglia o in edifici con destinazione d’uso particolare come scuole, ospedali e centri commerciali. Per prima cosa, si effettua un’analisi del rischio fulmine secondo la norma CEI EN 62305-2, che valuta parametri come la densità di fulminazione al suolo e le dimensioni dell’edificio. Inoltre, tutti i nuovi impianti elettrici richiedono almeno un SPD di Tipo 2 nel quadro generale, indipendentemente dalla presenza del LPS. Da un lato, il Tipo 1 serve obbligatoriamente in presenza di LPS esterno; dall’altro lato, il Tipo 3 si installa a valle dei dispositivi di Tipo 2 per proteggere apparecchiature sensibili come computer e dispositivi medicali. In pratica, la distanza tra un SPD di Tipo 1 e uno di Tipo 2 non deve superare i 10 metri di cavo per assicurare il corretto coordinamento energetico.
Differenze tra gli Scaricatori Sovratensioni SPD Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3
La classificazione dello scaricatore sovratensioni SPD tipo 1 2 3 si basa sulla capacità di scarica e sul punto di installazione nell’impianto. Tipicamente, ogni tipologia svolge un ruolo preciso nella strategia di protezione a cascata e non si sostituisce a un’altra senza compromettere l’efficacia del sistema.
SPD Tipo 1: protezione contro i fulmini diretti
Lo scaricatore di Tipo 1, chiamato anche parafulmine secondario, sopporta correnti di fulmine parziali con forma d’onda 10/350 µs, caratterizzata da un’elevata energia specifica. Di solito, si installa nel quadro generale di distribuzione, in corrispondenza del punto di entrata della linea elettrica nell’edificio, e solo in presenza di un LPS esterno. La sua capacità di scarica nominale Iimp si aggira tra 12,5 e 50 kA per polo, e il livello di protezione Up scende generalmente sotto i 2,5 kV. Inoltre, il Tipo 1 richiede sempre un magnetotermico di protezione adeguatamente dimensionato per evitare falsi interventi.
SPD Tipo 2: protezione contro le sovratensioni indotte
Il Tipo 2 rappresenta il dispositivo più comune e diffuso negli impianti elettrici civili e industriali. Si installa sempre nel quadro generale di distribuzione, anche in assenza di LPS esterno, e costituisce il primo livello di protezione per la maggior parte degli edifici. La sua corrente di scarica nominale In si attesta tipicamente tra 5 e 20 kA con forma d’onda 8/20 µs. In pratica, protegge l’impianto elettrico dalle sovratensioni di origine indotta e dalle manovre di rete che si verificano quotidianamente. La normativa CEI 64-8 ne richiede l’installazione in tutti i nuovi impianti e in quelli oggetto di ristrutturazione significativa. Il livello di protezione Up si colloca generalmente tra 1,2 e 2,0 kV.
SPD Tipo 3: protezione di prossimità per apparecchi sensibili
Lo scaricatore di Tipo 3 si installa a valle del Tipo 2, in prossimità delle apparecchiature da proteggere, con una distanza massima di 10 metri di cavo. La sua corrente di scarica si attesta su valori ridotti, tipicamente 1-3 kA con forma d’onda 8/20 µs, e la protezione si concentra su singole apparecchiature come computer, TV, caldaie o dispositivi domotici. In sintesi, completa la protezione a cascata riducendo le sovratensioni residue a livelli compatibili con l’elettronica sensibile, con un livello di protezione Up inferiore a 1,5 kV. Di norma, si presenta sotto forma di presa a muro protetta o di modulo da installare a ridosso dell’apparecchiatura.
Progettazione dello Scaricatore Sovratensioni SPD: Criteri e Calcoli
Per progettare correttamente uno scaricatore sovratensioni SPD tipo 1 2 3, si seguono alcuni criteri fondamentali basati sulla normativa vigente. Innanzitutto, si determina la categoria di protezione richiesta in base all’analisi del rischio fulmine, valutando parametri come la densità di fulminazione Ng, le dimensioni dell’edificio e la tipologia di apparecchiature presenti. Di solito, per edifici senza LPS esterno basta installare un SPD di Tipo 2 nel quadro generale e, in caso di necessità, un Tipo 3 per le apparecchiature più sensibili. In presenza di LPS esterno, invece, si installa prima un SPD di Tipo 1 e poi un Tipo 2 a valle.
In aggiunta, il dimensionamento considera la corrente di scarica nominale In, la tensione nominale Un dell’impianto, il livello di protezione Up e la tensione massima di esercizio continuativo Uc. Per concludere, la distanza massima tra SPD successivi non deve superare i 10 metri per garantire il corretto coordinamento, e la lunghezza dei conduttori di collegamento va contenuta sotto 0,5 metri. Un aspetto cruciale riguarda anche la scelta del tipo di scaricatore in base allo schema di distribuzione dell’impianto: TT, TN o IT, poiché ogni configurazione richiede un SPD con caratteristiche specifiche di tensione e corrente. Inoltre, per impianti trifasi con neutro distribuito, si installano SPD su tutti i conduttori attivi, inclusi fase e neutro. La corretta progettazione considera anche la corrente di cortocircuito presunta del punto di installazione.
Installazione Corretta degli SPD nel Quadro Elettrico
L’installazione dello scaricatore sovratensioni SPD tipo 1 2 3 richiede alcune accortezze fondamentali per garantirne il corretto funzionamento. Per prima cosa, i dispositivi vanno installati all’interno del quadro elettrico su guida DIN standard e si proteggono con un interruttore magnetotermico dedicato con potere di interruzione adeguato alla corrente di cortocircuito del punto di installazione. Di solito, la connessione avviene in derivazione rispetto al circuito principale, con conduttori di sezione che vanno da 4 mm² per il Tipo 3 fino a 16 mm² per il Tipo 1.
Inoltre, la lunghezza totale dei conduttori di collegamento, fase più terra, non deve superare 0,5 metri per garantire una bassa induttanza parassita. Infine, la connessione al conduttore di protezione PE va realizzata senza formare anelli che potrebbero generare campi magnetici indesiderati. La messa a terra dello scaricatore si realizza con un conduttore di sezione almeno pari a quella del conduttore di fase, e il collegamento si effettua al nodo principale di terra dell’edificio. Per i quadri elettrici secondari, se la distanza dal SPD principale supera i 10 metri di cavo, si installa un SPD aggiuntivo nel sottoguadro.
Gli SPD vanno installati in posizione facilmente accessibile per consentire le verifiche periodiche e l’eventuale sostituzione. Inoltre, tutti gli SPD devono riportare in modo visibile i dati di targa con le caratteristiche nominali e la data di installazione.
Manutenzione e Verifica Periodica degli SPD
Gli scaricatori sovratensioni SPD tipo 1 2 3 necessitano di una verifica periodica per garantirne il corretto funzionamento nel tempo. Di solito, i dispositivi moderni dispongono di un indicatore ottico di fine vita: un finestrino verde indica il funzionamento corretto, mentre il rosso segnala che lo scaricatore ha esaurito la sua capacità di intervento e va sostituito immediatamente. Inoltre, si consiglia di verificare i dispositivi almeno una volta all’anno o dopo ogni temporale significativo.
Per concludere, la sostituzione va effettuata con un dispositivo dalle stesse caratteristiche nominali, scollegando l’alimentazione prima dell’intervento. La manutenzione ordinaria include anche il controllo dei serraggi dei morsetti, la verifica della continuità del conduttore di terra e l’ispezione visiva per individuare eventuali segni di surriscaldamento. Tutti gli interventi di manutenzione vanno registrati sul libretto d’impianto come previsto dalla normativa CEI 64-8.
Domande Frequenti sullo Scaricatore Sovratensioni SPD
- Lo scaricatore SPD diventa obbligatorio per legge? Sì, la CEI 64-8 lo richiede per tutti i nuovi impianti elettrici e per le ristrutturazioni significative.
- Quale differenza passa tra SPD Tipo 1 e Tipo 2? Il Tipo 1 resiste a correnti di fulmine dirette con forma d’onda 10/350 µs, mentre il Tipo 2 protegge da sovratensioni indotte con forma d’onda 8/20 µs.
- Quanto costa installare un SPD? Il costo varia da 30 a 80 euro per un Tipo 2, fino a 150-300 euro per un Tipo 1, più la manodopera.
- Si installa solo il Tipo 2 senza il Tipo 1? Sì, se l’edificio non dispone di parafulmine esterno. Il Tipo 2 costituisce il minimo richiesto dalla normativa.
- Lo SPD protegge anche dagli sbalzi di tensione prolungati? No, per quelli serve un limitatore di sovratensione o un gruppo di continuità UPS.
- Ogni quanto si sostituisce lo scaricatore SPD? Solo quando l’indicatore segnala il fine vita o dopo un evento di sovratensione significativo.
Conclusione: Perché Installare uno Scaricatore Sovratensioni SPD
In definitiva, lo scaricatore sovratensioni SPD tipo 1 2 3 rappresenta un investimento indispensabile per proteggere l’impianto elettrico e tutte le apparecchiature collegate. Pertanto, installare i dispositivi corretti secondo la normativa CEI 64-8 significa prevenire danni costosi e garantire la sicurezza delle persone e dei beni. Prima di tutto, affida la progettazione a un professionista qualificato che possa valutare il rischio fulmine e dimensionare correttamente gli SPD in base alle caratteristiche specifiche dell’edificio. Alla fine, un impianto protetto dalle sovratensioni risulta più sicuro, affidabile e duraturo, preservando nel tempo il valore degli investimenti in apparecchiature elettriche ed elettroniche.