Proteggere un impianto di videosorveglianza dalle fulminazioni

In questo articolo raccolgo gli appunti dello studio di una soluzione per la protezione di un impianto di videosorveglianza dalle scariche atmosferiche e più in generale dalle sovratensioni. L’intento è di fare chiarezza sui principi di funzionamento delle soluzioni tecniche adottate in campo impiantistico elettrico per proteggere gli apparati elettrici ed elettronici dalle sovratensioni. La parte di dimensionamento non è trattata.

Questo approfondimento nasce dall’esigenza di dover prendere una decisione su cosa installare per proteggere gli apparati di un sistema di videosorveglianza che troppo spesso subiscono danni a causa di sovratensioni.

Interessante guida di ABB per le protezioni da sovratensioni.

La prima soluzione indagata è l’utilizzo di un separatore di rete. Prendiamo ad esempio un scheda tecnica del separatore costruito dalla ditta ONORI.

Riporto di seguito l’introduzione che si trova sul sito del produttore dei separatori di rete che introduce i prodotti e spiega in generale la sua funzione.

L’apparato va installato a monte di un impianto elettrico utilizzatore ed ha la funzione di isolare tale impianto dalla rete di distribuzione dell’energia, al fine di proteggere gli utilizzatori dalle sovratensioni accidentali provenienti dalla rete, di provvedere alla riduzione delle correnti di corto circuito e di sezionare l’impianto in caso di sovraccarico dovuto al mal funzionamento degli apparati ad esso collegati.

Il sistema è contenuto in una scatola metallica in acciaio inox e/o ferro tropicalizzato misure a rack in varie unità apribile su tre lati per consentire ispezioni e facilitare eventuali interventi. Nella parte anteriore sono alloggiati la maggior parte degli organi di comando e controllo. Sulla parte posteriore sono alloggiati gli organi di connessione in varie tipologie e la vite di terra per la connessione dell’apparato.

Da quanto scritto si evince che il separatore di rete assolve alle seguenti 3 funzioni:

Protegge gli utilizzatori dalle sovratensioni accidentali

Provvede alla riduzione delle correnti di corto circuito

Seziona l’impianto in caso di sovraccarico dovuto al mal funzionamento degli apparati ad esso collegati

 

Nello schema elettrico si vedono le parti funzionali che compongono il separatore di rete.

Protezione degli utilizzatori dalle sovratensioni accidentali

Dallo schema elettrico si notano chiaramente 2 scaricatori di sovratensione, il primo è uno scaricatore spinterometrico collegato sul primario dell’autotrasformatore, il secondo è uno scaricatore OBO 2 poli collegato sul secondario. Dal disegno del fronte e retro si può notare un terzo scaricatore di tipo ODO montato sull’avanquadro così come sul pannello frontale, individuato dalla lettera F, è riportata l’indicazione di un quarto scaricatore.

Riduzione delle correnti di corto circuito

La corrente di cortocircuito è il valore della corrente che si genera quando in un punto dell’impianto viene a verificarsi un cortocircuito.

 

Non è chiaro come l’utilizzo del separatore di rete abbia come effetto quello di abbassare le correnti di cortocircuito. Questo aspetto è ancora a chiarire.

Sezionamento dell’impianto in caso di sovraccarico dovuto al mal funzionamento degli apparati ad esso collegati

I magnetotermici montati sul fronte del cabinet  sono deputati al sezionamento del circuito in caso di sovraccarico.

 

 

Conclusioni

L’idea che mi sono fatto, ragionando su questo tipo di soluzione è che va contestualizzata in un ambiente come quello di una sala server piuttosto che nella sala apparati di un ripetitore radio. In questi ambienti i vari operatori inseriscono i propri apparati che vanno a gravare sull’impianto elettrico dell’intero edificio. Questi apparati sono a volte di alte tensioni ed un loro mal funzionamento potrebbe compromettere tutti i sistemi presenti. Per questo motivo si affrontano le varie problematiche che si potrebbero creare inserendo un separatore di rete che isola il singolo sistema.

In un contesto di un ufficio piuttosto che un laboratorio artigiano o piccolo industriale abbiamo una situazione diversa.

Gli apparati (Ethernet Switch e NVR) hanno potenze basse. L’impianto elettrico può essere gestito nel suo complesso, le correnti di cortocircuito sono note, e non c’è bisogno di proteggere l’impianto da sovraccarico dovuto al mal funzionamento degli apparati.

I siti ripetitori sono spesso installati in zone impervie dove in particolari condizioni ambientali possono essere irraggiungibili per giorni e allo stesso tempo è richiesta una continuità di servizio praticamente costante. In queste condizioni è prioritario l’obbiettivo di evitare interruzioni di servizio a discapito della complessità del sistema.

Come prima conclusione delle valutazioni fatte è che in un ambiente tipo ufficio le protezioni da cortocircuito sono gestite dal quadro di piano, le protezioni da sovratensione possono essere implementate con scaricatori di tensione il trasformatore di separazione ha senso inserirlo se serve assicurare continuità di servizio anche in caso di primo guasto ma è una condizione che si verifica molto raramente e che volendo si risolve molto più agevolmente con un gruppo di continuità.