Protezione contro le sovratensioni per tutta la casa: cosa sono e perché potresti averne bisogno

Un limitatore di sovratensione per tutta la casa è un dispositivo elettrico progettato per proteggere tutti i cavi della tua casa da picchi di corrente che possono danneggiare i microcircuiti sensibili nelle apparecchiature elettroniche della tua casa. In origine, la protezione contro le sovratensioni era un problema solo per i computer, che erano gli unici dispositivi domestici dotati di tali microcircuiti. Quindi, quando si verificava un forte aumento di corrente, come linee elettriche che colpivano un fulmine, i circuiti stampati di un computer potevano fondersi e fondersi, rovinando completamente il dispositivo.

Ma in una casa moderna, ci sono circuiti stampati simili in molti dispositivi diversi, ora anche il tuo tostapane può essere un dispositivo intelligente con circuiti delicati che possono essere gravemente danneggiati se si verifica un forte aumento di tensione e Lampadine a LED hanno piccoli circuiti stampati che possono essere rovinati da picchi di corrente. Oggi, un fulmine anche fino a un miglio di distanza può causare molte migliaia di dollari di danni a vari dispositivi ed elettrodomestici con componenti elettronici.

Fortunatamente, ora sono disponibili molte forme di protezione contro le sovratensioni per prevenire danni come questo. Probabilmente hai familiarità con un dispositivo di protezione da sovratensione che colleghi, a volte indicato come sovratensione di tipo 3 dispositivi di protezione (SPD) — che servono a proteggere una singola presa da un'elettricità relativamente piccola picchi. Ma una protezione contro le sovratensioni più completa è offerta da due tipi di SPD per tutta la casa, comunemente noti come tipo 1 e tipo 2. Questi dispositivi di protezione contro le sovratensioni per tutta la casa proteggono tutti i circuiti domestici e tutto ciò che è collegato ad essi.

Come si verificano le sovratensioni

Gli sbalzi di tensione in grado di danneggiare i tuoi dispositivi elettronici possono provenire dall'esterno della casa o dall'interno. Le fonti esterne delle sovratensioni sono spesso le più drammatiche, come quando un fulmine colpisce un'alimentazione aerea vicina linea, inviando fino a 200.000 ampere nelle case che dispongono di servizi elettrici progettati per gestirne solo 100 o 200 ampere. Altre sovratensioni esterne meno drammatiche ma ugualmente dannose possono derivare da malfunzionamenti presso l'utenza elettrica.

All'interno della casa, gli sbalzi di tensione più piccoli sono ancora più comuni e di solito sono causati da grandi apparecchi a motore che si accendono e si spengono. Anche il ciclo di avvio e arresto di una stampante laser crea una piccolissima sovratensione nel circuito che la alimenta. Sebbene questi picchi non rovinino istantaneamente l'elettronica sensibile, possono creare danni microscopici ogni volta che si verificano. Nel tempo, molti piccoli sbalzi di tensione possono rovinare gradualmente i circuiti di computer, televisori o persino il tuo forno a microonde infine. Un giorno, un dispositivo elettronico smette di funzionare a causa dei danni accumulati ai suoi circuiti interni.

Altre fonti di piccoli sbalzi di tensione interni includono frequenti intervento di interruttori automatici o corto circuiti che si verificano ripetutamente. Vari tipi di incidenti domestici rappresentano dal 60 all'80% di tutti gli sbalzi di tensione, creando danni che potresti anche non accorgerti che si stanno verificando.

Più livelli di protezione contro le sovratensioni

La massima assicurazione contro le sovratensioni esterne e interne si ottiene utilizzando più livelli di protezione offerti da diversi SPD. La maggior parte di questi dispositivi di protezione contro le sovratensioni per tutta la casa esegue la soppressione rilevando picchi di potenza eccessivi e limitando il flusso di corrente elettrica o reindirizzando quella tensione a terra prima che possa scorrere attraverso i circuiti microscopici dell'elettronica attrezzatura.

A livello di dispositivo, la maggior parte dei computer e altri dispositivi elettronici domestici ora integrano varistori di ossido di metallo (MOV) per aiutare a deviare le sovratensioni. Il termine "varistore" significa "resistenza variabile" e questi dispositivi funzionano aumentando la loro resistenza quando la tensione supera un carico previsto. Sebbene i MOV possano offrire una certa protezione da lievi sovratensioni interne, non sono in grado di gestire grandi picchi di alimentazione. Gli alimentatori di computer ed elettrodomestici sono talvolta dotati di propri MOV che offrono una certa protezione contro questi piccoli picchi.

Al livello successivo sono scaricatori di sovratensione plug-in — di solito un tipo specializzato di presa multipla — che include anche i MOV. È opportuno ricordare che non tutte le prese multiple sono sovraccariche protettori, e anche quelli che includono MOV a protezione da sovratensione non offrono nulla che assomigli a una protezione completa contro l'alimentazione picchi. Questi limitatori di sovratensione per punti di utilizzo sono spesso noti come SPD di tipo 3.

Il livello finale e più efficace di protezione contro le sovratensioni è offerto dai limitatori di sovratensione per tutta la casa, di cui esistono due tipi: tipo 1 e tipo 2. Entrambi i tipi sono categoricamente diversi dai limitatori di sovratensione di tipo MOV. Invece di assorbire la tensione in eccesso, i limitatori di sovratensione per tutta la casa servono a reindirizzare la tensione in eccesso a terra prima che possa fluire attraverso i circuiti della casa.

Tuttavia, nessuno dei due tipi di SPD per l'intera casa è garantito per intercettare e reindirizzare tutta la tensione generata durante una forte sovratensione. In un fulmine di una linea elettrica vicina, ad esempio, si stima che circa il 15 percento della tensione in eccesso superi ancora il limitatore di sovratensione principale. Pertanto, è molto importante utilizzare limitatori di sovratensione plug-in oltre a uno o più limitatori di sovratensione per tutta la casa.

Tipi di protezioni contro le sovratensioni per tutta la casa

È possibile installare limitatori di sovratensione in tutta la casa in modo da intercettare i picchi di tensione in eccesso prima che entrino in casa, oppure possono essere installati all'interno della casa per gestire i picchi interni. Non è raro che una casa impieghi entrambi questi tipi; infatti, molti esperti raccomandano questo approccio.

• ​Tipo 1i limitatori di sovratensione per tutta la casa sono installati vicino a quelli della casa contatore elettrico fuori casa stessa. Questa è una forma di SPD che intercetta i picchi di alimentazione che hanno origine fuori casa (che rappresentano circa il 20 per cento dei sovratensioni che colpiscono le case) nella rete elettrica stessa e reindirizza la tensione eccessiva a terra prima ancora che entri nel casa.
• ​Digitare 2I limitatori di sovratensione per tutta la casa sono SPD installati all'interno della casa vicino al pannello dell'interruttore principaleo pannello di servizio principale. Sono progettati per rilevare i picchi di alimentazione che hanno origine all'interno della casa (che rappresentano circa l'80% dei picchi che si verificano) e dirigere la tensione in eccesso a terra. È possibile che la tua casa richieda più protezioni di tipo 2 se hai un servizio più grande da 200 o 300 A o se la tua casa ha uno o più pannelli secondari.

Requisiti del codice per la protezione contro le sovratensioni

Il valore della protezione contro le sovratensioni di tutta la casa è noto da tempo, ma non è stato fino alla revisione del 2020 del Codice elettrico nazionale (NEC) che la protezione dell'intera casa era obbligatoria per le nuove costruzioni residenziali o quando sono installati nuovi servizi elettrici in quelli esistenti le case. Questa revisione del codice richiede un limitatore di sovratensione di tipo 1 o di tipo 2 ma non entrambi. Tuttavia, molti professionisti consigliano di installare entrambi i tipi per la massima protezione e di utilizzare limitatori di sovratensione plug-in di tipo 3. Il NEC 2020 non richiede l'installazione retrograda di un limitatore di sovratensione per l'intera casa quando vengono eseguite riparazioni di routine su un servizio esistente.

Tieni presente, tuttavia, che non tutti gli stati o i comuni utilizzano il NEC più aggiornato come modello per i propri codici elettrici locali. È possibile che il tuo stato utilizzi ancora il NEC 2017 o addirittura il 2014 per le proprie linee guida e queste precedenti edizioni del codice non richiedono affatto dispositivi di protezione da sovratensione per tutta la casa.

Installazione di un limitatore di sovratensione

Sebbene l'installazione di scaricatori di sovratensione per tutta la casa di tipo 1 o di tipo 2 non sia particolarmente difficile, è praticamente sempre eseguita da un elettricista autorizzato. Un SPD di tipo 1 richiede che il servizio principale dell'utenza venga temporaneamente interrotto poiché l'elettricista (o un tecnico dell'utenza) installa il dispositivo all'esterno della casa appena sotto il contatore. Il dispositivo è dotato di connessioni terminali sia calde che neutre a cui verranno collegati i cavi di servizio principali prima che proseguano nel quadro elettrico della casa. Con un SPD di tipo 2, l'elettricista spegnerà l'interruttore principale del pannello di servizio all'interno del pannello e monterà il limitatore di sovratensione all'interno o all'esterno del pannello prima di completare i collegamenti.

Alcuni di tipo 2 protettori di sovratensione si inserisce nel pannello più o meno allo stesso modo di un interruttore bipolare. Una volta che il limitatore di sovratensione è in posizione, un filo bianco sul protettore è collegato alla barra di distribuzione neutra nel pannello.

Altri stili dei protettori di tipo 2 sono dispositivi separati che possono essere montati sia all'interno del pannello che all'esterno del pannello in una piccola scatola ausiliaria. Con questi, due fili caldi vengono collegati a un interruttore bipolare dedicato separato inserito a scatto sui bus caldi del pannello. I cavi del neutro e di terra vengono anche fatti passare dal limitatore di sovratensione alla barra di distribuzione del neutro/terra.

Ancora una volta, l'installazione del limitatore di sovratensione è un lavoro per un professionista; non è un progetto fai da te.

Costi dei limitatori di sovratensione

Il costo medio per l'installazione di un limitatore di sovratensione per tutta la casa di buona qualità, compresa la manodopera, può variare da $ 300 a $ 600, ed è possibile che il tuo servizio richieda più di una protezione, ad esempio se la tua casa è dotata di un pannello secondario insieme a quello principale pannello di servizio. Tuttavia, questa è un'assicurazione abbastanza conveniente contro il costo potenzialmente enorme di danni ai tuoi dispositivi elettronici ed elettrodomestici in caso di forte sbalzo di tensione.

Digitare 3 scaricatori di sovratensione plug-in in genere costano da $ 25 a $ 50. Un tipo speciale di protezione da sovratensione plug-in che offre protezione dell'alimentazione ininterrotta con batteria di riserva varia da $ 50 a $ 250. Ricorda che i limitatori di sovratensione plug-in più economici non possono sostituire i limitatori di sovratensione per tutta la casa. Una casa ben protetta avrà entrambi i tipi di dispositivi.