PROTEZIONE CONTRO LE SOVRATENSIONI IN APPARECCHI DI ILLUMINAZIONE A LED PER ESTERNO

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1 PROTEZIONE CONTRO LE SORATENSIONI IN APPARECCHI DI ILLUMINAZIONE A LED PER ESTERNO

2 L uilizzo dei LED e dell eleronica a bordo degli apparecchi di illuminazione ha evidenziao il problema delle sovraensioni dovuo alle scariche eleriche diree o indiree. Nella casisica delle segnalazioni, la maggiore concenrazione riguarda gli alimenaori eleronici soggei a problemi di isolameno elerico sui componeni disrui dalle scariche eleriche. Il LED è un diodo che funziona a correne cosane e con cadua di ensione ai suoi capi relaivamene bassa, per ale moivo risula paricolarmene sensibile alle scariche elerosaiche e ai disurbi di ipo impulsivo. Non idenificai: 12% Alre cause (danni, incendi): 6% Corocircuio: 6% Danni alle apparecchiaure eleroniche. Analisi condoa in Francia per il segmeno residenziale a cura di AIA, la sesa socieà di assicurazioni più imporane del mondo ( Guaso sulla ree, sovraensione emporanea a 50 Hz: 15% Sovraensioni: 61% Quesi guasi possono derivare da: - disurbi insii nella ree elerica: inserzione e disinserzione di carichi foremene reaivi, guasi della linea, fore disorsione armonica presene in ree; - sovraensioni di origine ambienale: scariche amosferiche diree o indiree o accumulo improvviso ed eccessivo di cariche elerosaiche sull apparecchio. Pur essendo fenomeni noi da empo, su circuii paricolarmene robusi (per esempio lampade a scarica o fluoresceni) l eff eo è assoluamene marginale. I circuii LED, essendo realizzai con semiconduore e con spessori micromerici, sono esremamene sensibili a quesi fenomeni. L uilizzo di invece, alimenaori già in grado di sopporare queso ipo di disurbi non ne garanisce l immunià oale, è dunque imporane che il progeisa dell impiano enga in considerazione l inserimeno di proezioni aggiunive enendo cono inolre di: - ipo di impiano (linea aerea o inerraa, lunghezza dell insallazione). - luogo di insallazione (zona isolaa, soggea o meno a frequeni fenomeni amosferici, in paricolare a scariche). - ipo di insallazione (a palo, a paree a erra). - classe di isolameno del sisema.

3 SORATENSIONI DI RETE Le sovraensioni di ree sono impulsi ransiori di inensià variabile che si propagano sulle linee eleriche e che possono danneggiare l apparecchio di illuminazione fi no a decrearne la roura. Si raa prevalenemene di disurbi di modo diff erenziale (il disurbo si presena fra conduori di alimenazione, ad esempio ra fase e neuro) generai dall accensione di grossi moori elerici (pompe, sollevaori, compressori...) che fanno capo alla sessa linea elerica degli apparecchi di illuminazione o nelle adiacenze dell abiazione (soo la sessa sazione di disribuzione elerica). (a) (b) Schemaizzazione della ipologia di variazione dell ampiezza della ensione. (a) Buchi di ensione; (b) Sovraensioni non impulsive; (c) ariazioni lene; (d) Sovraensioni impulsive di lunga duraa; (e) Sovraensioni impulsive di media duraa; (f) Sovraensioni impulsive di breve duraa; (g) Transiori di commuazione (d) M (c) (e) (f) 50 Hz 50 Hz (g) L uilizzo di sisemi supplemenari di soppressione da quadro (scaricaori) conribuiscono noevolmene a salvaguardare ui i disposiivi eleronici preseni nell abiazione, compresi gli apparecchi a LED.

4 SORATENSIONI DI ORIGINE ATMOSFERICA Quese sovraensioni sono anch esse di ipo impulsivo e possono essere causae da fulminazioni diree o indiree (quese ulime anche a considerevole disanza dal luogo di insallazione dell apparecchio). In aluni casi anche l accumulo di cariche elerosaiche (per esempio il coninuo scorrere dell aria secca araverso pali isolai da erra) può causare danni da scarica. I fenomeni di queso ipo ineressano maggiormene le insallazioni a palo (che fungono da anenna) nonché le linee eleriche aeree pose in zone isolae. In paricolare, gli apparecchi di classe II sono più sensibili a queso ipo di problemaiche perché non off rono una via immediaa per lo scarico verso erra del disurbo. I picchi di ensione per quese sovraensioni possono essere di modo diff erenziale (ra fase e neuro) o di modo comune (ra fase e erra o ra neuro e erra). Tue quese siuazioni sono caraerizzae da violeni, quano isananei, picchi di ensione e possono essere di modo diff erenziale (ossia ra fase o neuro) oppure di modo comune (ovvero ra fase e erra oppure ra neuro e erra) e diff eriscono ra loro per rapidià, inensià (KA) e duraa. 100% 90% 50% 230 Rapidià dell impulso Frequenza cumulaiva 100% 80% 60% 40% 20% il 40% delle fulminazioni è superiore a 20kA (ovvero, il 80% delle fulminazioni è al di soo dei 20kA) il 5% delle fulminazioni è superiore a 60kA (ovvero, il 95% delle fulminazioni è al di soo dei 60kA) 0 Duraa dell impulso 5% 0% Inensià delle fulminazioni (ka) Da un rilievo condoo in cenro Europa su un campione di 5,4 milioni di fulmini cadui nell arco di un decennio si è simao che: - solo il 5% ha avuo un inensià pari o maggiore a 60KA; - il 35% dei fenomeni ha avuo inensià compresa ra 20KA e 60KA; - menre il 60% dei fenomeni ha avuo inensià minore di 20KA. FULMINAZIONE DIRETTA Avviene quando il fulmine colpisce direamene l apparecchio di illuminazione, in al caso è improbabile che esso possa sopravvivere all eveno. FULMINAZIONE INDIRETTA Avviene quando il fulmine cade ad una cera disanza dall insallazione concaenandosi alla linea di disribuzione elerica per eff eo dell aumeno locale del campo magneico e propagandosi lungo i cavi. In al caso l inserimeno di sisemi di proezione a sella (fase/neuro, fase/erra e neuro/erra) sulla linea degli apparecchi di illuminazione o localmene sull apparecchio, garanisce una buona proezione dal fenomeno. SCARICHE ELETTRICHE DI ORIGINE ELETTROSTATICA L accumulo di cariche elerosaiche, in paricolare su apparecchi in classe II con carcassa meallica, ove non vi sia possibilià di disperdere ali cariche verso erra, rappresena un uleriore problema in quano l eccesso (e quindi il superameno del poenziale dielerico) pora alla perforazione dei componeni eleronici inerni; l uilizzo di sisemi di proezione supplemenari di modo comune risula esremamene uile per la salvaguardia dell apparecchio.

5 SPD ARES propone un SPD (Surge Proecor Device) da collegare nelle vicinanze dei prodoi da proeggere o a mone della linea nel quadro di derivazione (se ale linea non è paricolarmene esesa). Puno di roura 230 Eccessivo volaggio Energia assorbia 0 Correne di Funzionameno Ac 275 Massima correne di Scarica 8/20µs Waveform (Imax) 10KA Massima Correne di Esercizio 5A Proezione IP 66 Queso disposiivo opera simulaneamene in modo comune e diff erenziale assorbendo evenuali sovraensioni e scaricandole, in funzione della loro naura, verso erra o verso il neuro. Queso ipo di proezioni è ano più effi ciene quano più è insallao vicino al prodoo soggeo a disurbi, inolre si rammena che per proeggere efficacemene l apparecchio, è necessario un riferimeno a erra. SPD può essere insallao direamene nell apparecchio (o nelle immediae vicinanze) per garanire la massima efficacia, oppure sulla linea, in una scaola di derivazione. Tui gli apparecchi collegai allo sesso SPD beneficeranno della proezione INSTALLAZIONE PER SINGOLO APPARECCHIO INSTALLAZIONE SULLA LINEA Scaola di derivazione SPD SPD ARES declina ogni responsabilià per l esecuzione di impiani non conformi alle vigeni normaive.

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