Nella società moderna, l’uso di veicoli elettrici è in costante crescita, e così anche la necessità di installare dispositivi di protezione contro le sovratensioni. Queste fluttuazioni impreviste della tensione possono danneggiare gravemente i sistemi elettronici sensibili e costosi del veicolo. In questa guida, esploreremo come si può proteggere il sistema elettrico di un veicolo da possibili sovratensioni durante la ricarica.
I. Comprendere la sovratensione
Prima di tutto, è importante capire che cos’è una sovratensione. Si tratta di un aumento temporaneo della tensione nel sistema di alimentazione elettrica, che può essere causato da molti fattori, come fulmini, cortocircuiti o cambiamenti improvvisi nel carico del circuito. Questo aumento può danneggiare i componenti elettronici, causando malfunzionamenti o persino la loro completa distruzione.
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Le sovratensioni possono essere di due tipi: temporanee o permanenti. Le sovratensioni temporanee durano da pochi microsecondi a pochi secondi e sono generalmente causate da eventi ad alta energia, come i fulmini. Le sovratensioni permanenti possono durare da pochi secondi a diverse ore e sono solitamente il risultato di problemi con l’infrastruttura del sistema di alimentazione.
II. L’importanza degli scaricatori di sovratensione
Per proteggere il sistema elettrico del vostro veicolo, è fondamentale installare dispositivi specifici chiamati scaricatori di sovratensione, o SPD (Surge Protection Devices). Questi dispositivi, regolamentati dalla norma IEC 61643-1, hanno lo scopo di deviare l’energia eccessiva lontano dai circuiti sensibili, proteggendoli così da eventuali danni.
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Gli SPD sono costituiti da varistori, diodi TVS o una combinazione di entrambi. Quando la tensione supera un certo valore preimpostato, l’SPD diventa conduttivo e inizia a deviare la corrente in eccesso lontano dal circuito protetto, riducendo così la tensione a un livello sicuro.
III. Come scegliere il tipo giusto di dispositivo di protezione
La scelta del tipo giusto di SPD dipende da vari fattori, tra cui le specifiche del sistema elettrico del veicolo, l’ambiente in cui il veicolo viene utilizzato e il livello di protezione richiesto. Ad esempio, se il veicolo viene utilizzato in un’area soggetta a frequenti tempeste di fulmini, potrebbe essere necessario un SPD con un livello di protezione più alto.
Il tipo di SPD più adatto può essere determinato considerando le seguenti caratteristiche:
- La massima tensione nominale: deve essere almeno uguale alla tensione nominale del sistema.
- La corrente di scarica nominale: deve essere sufficiente a gestire le sovratensioni previste.
- Il livello di protezione di tensione: deve essere il più basso possibile per proteggere i dispositivi sensibili.
- La capacità di ricarica: l’SPD deve essere in grado di gestire più eventi di sovratensione senza perdere la sua capacità di protezione.
IV. L’installazione degli scaricatori di sovratensione
L’installazione degli SPD dovrebbe sempre essere effettuata da un professionista qualificato, in quanto un’installazione errata può non solo compromettere la loro efficacia, ma può anche creare rischi aggiuntivi. È importante considerare la posizione dell’SPD, che dovrebbe essere quanto più vicino possibile al dispositivo che si vuole proteggere.
Inoltre, è fondamentale assicurarsi che il circuito di alimentazione dell’SPD sia adeguatamente dimensionato e che tutti i collegamenti siano correttamente serrati. Infine, l’SPD dovrebbe essere periodicamente ispezionato e testato per garantirne il corretto funzionamento.
V. La manutenzione degli scaricatori di sovratensione
Anche se gli SPD sono progettati per essere molto affidabili, come qualsiasi altro componente, possono fallire nel tempo, soprattutto se sono esposti a frequenti sovratensioni. Per questo motivo, è essenziale eseguire regolari controlli e manutenzioni.
La maggior parte degli SPD ha un indicatore che segnala quando il dispositivo ha esaurito la sua capacità di protezione e deve essere sostituito. Altri possono avere un segnale di allarme che avvisa quando il dispositivo è vicino alla fine della sua vita utile.
In ogni caso, è fondamentale rispettare i programmi di manutenzione raccomandati dal produttore e sostituire l’SPD quando necessario. Questo vi garantirà una protezione continua e affidabile per il sistema elettrico del vostro veicolo.
VI. Protezione aggiuntiva: l’uso degli interruttori differenziali
Oltre agli SPD, un altro elemento fondamentale per la protezione del sistema elettrico di un veicolo durante la ricarica è l’interruttore differenziale, noto anche come RCD (Residual Current Device). Questo dispositivo protegge contro le correnti residue, ovvero le correnti che possono fuoriuscire dal circuito elettrico normale.
Un RCD di tipo adatto è capace di rilevare rapidamente anche le più piccole correnti di dispersione, interrompendo l’alimentazione elettrica in modo da prevenire possibili danni al veicolo o, peggio, gravi rischi per la sicurezza personale. Di solito, essi vengono utilizzati nelle stazioni di ricarica per veicoli elettrici, dove la tensione e la corrente sono ad alti livelli.
La scelta del RCD dipende dalla tensione nominale del sistema, dalla sua sensibilità, che dovrebbe essere il più bassa possibile per rilevare anche le piccole correnti di dispersione, e dalla sua classe, che determina la sua capacità di rilevare diversi tipi di correnti residue.
VII. Protezione dai fulmini: l’uso di scaricatori di sovratensione tipo 1
In alcune situazioni, come in zone ad alta densità di fulmini, può essere necessario un livello di protezione superiore. In questi casi, si consiglia di utilizzare scaricatori di sovratensione di tipo 1, particolarmente efficaci nella protezione dai fulmini.
Questi dispositivi sono progettati per assorbire e deviare l’elevata energia prodotta da un fulmine, evitando così che raggiunga e danneggi la rete elettrica del veicolo. A causa della loro alta capacità di scarica, gli SPD di tipo 1 sono solitamente installati nelle stazioni di ricarica dei veicoli elettrici.
È importante ricordare che, benché molto efficaci, gli SPD di tipo 1 non possono sostituire completamente gli SPD di tipo 2 o 3, che proteggono dalle sovratensioni a bassa e media energia. In molti casi, questi dispositivi di protezione vengono utilizzati insieme, per fornire un livello di protezione globale contro tutte le potenziali fonti di sovratensione.
VIII. Conclusioni
La protezione del sistema elettrico del veicolo durante la ricarica è fondamentale per garantire la sicurezza e l’efficienza del veicolo stesso. Attraverso l’utilizzo combinato di SPD, RCD e, in alcuni casi, SPD di tipo 1, è possibile ottenere una protezione efficace contro le sovratensioni.
Anche se la scelta e l’installazione di questi dispositivi possono sembrare complesse, la sicurezza e la tranquillità che offrono ne fanno una scelta saggia per qualsiasi proprietario di veicolo elettrico. E ricorda: la manutenzione periodica è essenziale per assicurare che questi dispositivi continuino a funzionare correttamente e a fornire una protezione ottimale.
In ogni caso, è sempre consigliato rivolgersi a un professionista per la scelta, l’installazione e la manutenzione di questi dispositivi di protezione. La sicurezza elettrica non deve mai essere trascurata.