Le sovratensioni rappresentano un rischio importante per tutte le apparecchiature ma anche per l’incolumità delle persone. Da qui, l’impiego dello scaricatore di sovratensione, in genere di tipo 1 o 2. Lo scopo di questi dispositivi è scaricare e dissipare la tensione in eccesso, minimizzando dunque le conseguenze di eventi potenzialmente molto pericolosi.

Ne parliamo qui, fornendo una panoramica sul funzionamento di un classico scaricatore di sovratensione e sulle sue caratteristiche principali.

Come funziona lo scaricatore di sovratensione

Come appena accennato, lo scaricatore di sovratensione è il dispositivo che protegge dalle sovratensioni. Rileva le tensioni superiori a parametri preimpostati e si attiva, incanalando la tensione in sovrappiù in percorsi a bassa impedenza, in modo che questa possa essere dissipata ed evitare che interagisca con il circuito o direttamente con le apparecchiature.

Esistono svariate tipologie di scaricatori di sovratensione, ma i più comuni sono quelli di tipo 1 e di tipo 2.

Gli scaricatori di tipo 1 sono installati a monte del sistema, in genere tra l’asta del parafulmine e la linea di servizio. Proteggono quindi dalle sovratensioni dirette, e per questo motivo sono molto più potenti.

Gli scaricatori di tipo 2 sono posti dopo l’inizio della linea di servizio ma a monte del differenziale, e “bloccano” le sovratensioni prima dell’ingresso nel circuito. Sono meno potenti ma più sensibili.

Gli scaricatori di sovratensioni contengono al loro interno vari componenti ma a risultare decisivi sono soprattutto due.

• I varistori. Questi dispositivi sono realizzati spesso in ossido di zinco e carbonato di silicio. Il loro scopo è abbassare rapidamente e drasticamente la resistenza in modo da formare lo scarico a terra dell’energia elettrica.
• Gli spinterometri. Alternativi ai varistori, vengono applicati nei sistemi ad alta tensione. Il meccanismo di dissipazione in questo caso è regolato da due elettrodi separati da uno spazio di aria o gas. Ad abbassarsi drasticamente, in questo caso, è l’impedenza. In tal modo, la dissipazione è più efficace e, soprattutto, avviene senza particolari difficoltà anche in caso di tensioni estremamente alte. Vengono quindi chiamati in causa per i contesti industriali, piuttosto che per i contesti residenziali.

Come scegliere uno scaricatore di sovratensione

Per scegliere lo scaricatore di sovratensione più adatto al proprio sistema è necessario conoscere i parametri che li caratterizzano e cosa significano. Ecco una panoramica.

• Tensione nominale, che indica la tensione base del sistema di alimentazione.
• Tensione massima continuativa, che indica la soglia al di sopra della quale lo scaricatore interviene.
• Livello di tensione di protezione, che indica la massima tensione che persiste agli estremi dello scaricatore durante la sua attività di protezione.
• Corrente nominale di scarica, che indica il valore massimo che lo scaricatore può sopportare senza subire danni.
• Fusibile di protezione, che indica la velocità, la resistenza e l’efficienza del varistore.

Esistono poi parametri più specifici, e che fanno riferimento al tipo 1 e al tipo 3 (che viene installato a ridosso delle apparecchiature). Il riferimento è rispettivamente alla corrente impulsiva e alla tensione a vuoto.

L’importanza di proteggere apparecchiature e dispositivi da sovratensioni

Installare uno scaricatore di sovratensione, sia esso di tipo 1 o 2, è fondamentale per garantire l’incolumità delle persone e l’integrità del sistema, delle apparecchiature etc.

Quando si verifica una sovratensione, le conseguenze possono essere importanti, a volte persino drammatiche. Nella migliore delle ipotesi, si assiste a un danno alle apparecchiature. Nella peggiore, si innescano dei veri e propri incendi.

La sovratensione, purtroppo, non è un fenomeno raro. Infatti, può essere innescata da numerosi fattori, i quali in genere si suddividono in esterni e interni.

• Fattori esterni. Il riferimento è in particolare ai fulmini, che conducono enormi quantità di elettricità, le quali sarebbero difficilmente gestibili dai sistemi. Tuttavia, può dirsi “fattore esterno” anche l’interruzione e la ripresa repentina dell’alimentazione di rete. In questo caso, però, la sovratensione è minore e più gestibile.
• Fattori interni. Questi coinvolgono soprattutto i contesti industriali, o almeno quelli che fanno uso di apparecchiature molto potenti ed energivore. In questo caso, la sovratensione è causata dall’immissione nel circuito di una grande quantità di energia, ovviamente “richiesta” dalla macchina. Si considerano fattori interni anche i difetti nel sistema. Tra i difetti più comuni troviamo i guasti ai sistemi monofase, i collegamenti di trasformatori che presentano un residuo di tensione magnetico e altro ancora.