Hai bisogno di un protettore di tensione per un inverter? Una guida pratica all'acquisto

Abbiamo bisogno di un protettore di tensione per un inverter?

La risposta breve: proteggere il carico, non l'inverter

Se il vostro inverter è una moderna unità collegata alla rete, ibrida o ad isola con una finestra di tensione CA configurabile e un ritardo di riavvio, un protettore separato a monte cambia molto poco. L'inverter campiona già la tensione di rete, si disconnette quando la fornitura esce dalla sua finestra e attende prima di ricollegarsi. Un secondo dispositivo in serie aggiunge un secondo punto di intervento, non un secondo livello di intelligenza.

La necessità di un dispositivo di protezione appare quando il bene che si teme di perdere non è l'inverter. Condizionatori d'aria, congelatori e pompe da pozzo perdono coppia con il quadrato della tensione applicata: a 190 V su un motore da 230 V, la coppia di avviamento scende a circa il 68% della nominale mentre la corrente di funzionamento aumenta. Il compressore si avvia più forte, diventa più caldo e alla fine si guasta.

La domanda utile, quindi, non è se un inverter necessita di protezione, ma da quale dei due eventi molto diversi ci si deve proteggere.

Leggere la tabella come una divisione del lavoro: l'inverter gestisce la frequenza, i limiti CC e il proprio hardware, mentre la protezione gestisce la deriva lenta della tensione sul lato carico.

Ciò che il tuo inverter gestisce già da solo

Un inverter moderno è un monitor di tensione a cui è collegato uno stadio di potenza. Sui sistemi nominali a 230 V, le normali finestre CA si trovano tra 184 V e 253 V; su unità nominali da 120 V che utilizzano codici di rete nordamericani, da 88 V a 132 V, con limiti di frequenza vicini a 47-52 Hz e 59,3-60,5 Hz. Le unità ibride aggiungono una gamma MPPT e una disconnessione CC a bassa tensione.

Il limite da comprendere è che l'inverter misura sui propri terminali, non sull'apparecchio. Un alimentatore lungo e sottodimensionato può far cadere venti volt tra l'inverter e un compressore mentre l'inverter legge ancora un valore del tutto accettabile.

Aiuta anche a separare due lavori. Gli eventi veloci e ad alta energia appartengono a un dispositivo di protezione da sovratensione; gli scostamenti lenti appartengono ad un dispositivo di protezione della tensione, il cui comportamento di misurazione e commutazione è spiegato in questa nota cosa fa effettivamente un protettore di tensione . Aspettarsi che un dispositivo di protezione a innesto assorba un fulmine è uno dei malintesi più costosi in questa categoria.

Cinque situazioni in cui il dispositivo in più guadagna il suo posto

Un protettore di tensione è un'aggiunta sensata in queste condizioni e raramente in qualsiasi altro posto.

• Alimentatori rurali deboli, dove l'alimentazione scende sotto i 200 V sotto carico e sale sopra i 250 V durante la notte.
• Aree solari sui tetti dense, dove l’esportazione aggregata spinge la tensione locale verso il limite superiore del viaggio a mezzogiorno.
• Carichi motori come condizionatori d'aria, refrigeratori, congelatori e pompe, dove la sottotensione si converte direttamente in calore.
• Generatore o piccola fonte idroelettrica, in cui la tensione si ripristina lentamente dopo una fase di carico.
• Un unico punto di distribuzione che alimenta più apparecchi, dove un unico apparecchio può gestire un intero ramo.

In ogni caso il valore deriva da soglie regolabili e da un ritardo di riconnessione corrispondente, non dalla parola "protezione" stampata sull'alloggiamento. Un dispositivo a finestra fissa inciampa su forniture che uno adeguatamente sintonizzato attraverserebbe.

La protezione della tensione raramente riguarda l'inverter. Riguarda il compressore che non può avviarsi a 180 volt e la scheda di controllo che non tollera 260 volt.

Considera un punto di alimentazione condiviso da 120 V che alimenta un condizionatore d'aria, un frigorifero e un router da una presa. Un'unità multiuscita da 15 A con limite inferiore regolabile mantiene il ramo offline durante un calo di tensione e lo ripristina solo quando la tensione è veramente stabile, invece di lasciare che il compressore tenti di avviarsi a 95 V.

Quando un protettore non è necessario o attivamente inutile

Vale la pena riconoscere quattro situazioni prima di aggiungere un dispositivo.

• L'inverter è l'unica risorsa a rischio e dispone già di una finestra di rete regolabile con ritardo di riavvio.
• Due dispositivi non sono d'accordo: i timer per il conto alla rovescia con impostazioni diverse producono cicli di connessione-disconnessione che sollecitano contattori e compressori più di quanto farebbe il guasto originale.
• La fornitura diminuisce venti volte al giorno e un protettore interrompe l'alimentazione a ogni calo.
• La protezione copre un guasto nel cablaggio, ad esempio un alimentatore sottodimensionato, un neutro allentato o un generatore scarsamente dimensionato.

Taglie: otto controlli prima di effettuare un ordine

1. Voltaggio nominale e spina standard, 230 V per UE e Regno Unito o 120 V per Stati Uniti, verificati rispetto al sito anziché al catalogo.
2. La corrente nominale corrisponde all'interruttore a monte anziché all'etichetta dell'apparecchio; un dispositivo da 15 A su un circuito da 30 A non protegge nulla.
3. Capacità di alimentazione alla tensione effettiva, poiché 3300 W a 230 V equivalgono a circa 14,3 A.
4. Soglie superiore e inferiore regolabili, in modo che una fornitura marginale possa essere regolata anziché bloccata tutto il giorno.
5. Ritardo di riconnessione da uno a cinque minuti; tre minuti consentono al compressore di equalizzare la pressione prima del riavvio.
6. Numero di alloggiamenti e prese, singole o multiple, a innesto o a parete, abbinati al cablaggio.
7. Documentazione di importazione: marchio CE, record di qualità ISO 9001 e prove di test che un revisore accetterà.
8. Comportamento termico, poiché i contatti classificati per 16 A su un banco non sono contatti classificati per 16 A in una custodia a 45 °C.

Gli acquirenti che necessitano di entrambi gli standard solitamente si uniscono a uno solo produttore di dispositivi di protezione da sovratensione e sottotensione invece di qualificare due catene di fornitura, poiché la logica della soglia regolabile e gran parte degli strumenti per l’edilizia abitativa si applicano a entrambe le gamme.

Dove va il protettore nel circuito

Partendo dalla connessione alla rete elettrica, segue un ordine razionale: interruttore principale, un dispositivo di protezione da sovratensione di tipo 2 sul pannello, qualsiasi protezione di tensione richiesta dal codice locale, l'ingresso CA dell'inverter o la porta di backup e infine il ramo protetto.

• All'uscita dell'inverter, tra l'alimentazione di riserva e i carichi che non potete permettervi di perdere. È qui che vivono i motori, ed è il posizionamento che ne ripaga il costo.
• All'alimentazione in ingresso, dove le norme di cablaggio locali richiedono un dispositivo di protezione della tensione indipendentemente dall'inverter. Protegge l'inverter come effetto collaterale, ma non sostituisce nulla a valle.

La protezione dell'ingresso CA dell'inverter ha il rendimento minimo, perché su un sistema collegato alla rete duplica il lavoro che l'inverter già svolge. Per un circuito dedicato, abbina il dispositivo alla derivazione: un'unità da 120 V 30 A si adatta a un singolo grande condizionatore d'aria sul proprio interruttore, dove un modello da 15 A rimarrebbe permanentemente al limite.

La conclusione

La maggior parte degli inverter non necessitano di un protettore di tensione esterno, perché misurano già la rete e si disconnettono da essa. I carichi spesso lo fanno, in particolare i motori su reti deboli o su alimentatori che trasportano una grande quantità di energia solare sul tetto.

Se il rischio che ti preoccupa è un fulmine, acquista un dispositivo di protezione da sovratensione. Se si tratta di un compressore con un'alimentazione compresa tra 180 V e 260 V, acquistare una protezione regolabile con ritardo, dimensionarla sull'interruttore e installarla davanti al motore. Se è l'inverter stesso su una rete ragionevolmente stabile, spendi invece i soldi per il corretto dimensionamento del cavo e un dispositivo di sovratensione montato su pannello.

Un ultimo punto pratico: la protezione che non puoi regolare è la protezione che prima o poi scollegherai. La possibilità di regolazione e un ritardo di riconnessione abbinato contano più di un amplificatore extra di valutazione principale.