Varistore: cos’è e come funziona?
Nel settore dell’automazione e dell’elettronica industriale, un componente che viene regolarmente menzionato nel contesto della protezione dalle sovratensioni è il varistore. Sebbene non sia una novità per gli specialisti dell’automazione, vale la pena di analizzare la sua essenza, soprattutto perché spesso è il suo malfunzionamento a causare fermi linea non pianificati o danni a componenti più costosi.
Che cos’è un varistore? In termini più semplici: un elemento semiconduttore non lineare la cui resistenza dipende dalla tensione applicata. Alla tensione di esercizio, si comporta come un resistore con una resistenza molto elevata, ma quando la tensione ha un picco (ad esempio durante una sovratensione), la sua resistenza si riduce rapidamente, consentendo di dissipare l’energia in eccesso, prima che raggiunga i componenti più sensibili.
In genere, nei sistemi monofase si utilizza un varistore a 230V, un esempio di tensione nominale a cui il componente “rimane invisibile” nel circuito fino a quando non si verifica un cortocircuito o un impulso di sovratensione.
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Varistore – principio di funzionamento passo dopo passo
- Stato normale: a tensioni inferiori alla soglia di intervento (ad esempio 230 V CA), il varistore ha una resistenza molto elevata e non influisce sul funzionamento del sistema.
- Condizione di sovratensione: con un picco di tensione, ad esempio fino a 600 V, il varistore inizia a condurre, limitando fortemente la tensione grazie al fenomeno della conduzione a valanga.
- Dissipazione di energia: l’energia del disturbo viene reindirizzata verso la terra o un altro percorso di protezione, riducendo la tensione sugli altri componenti.
- Ritorno allo stato iniziale: una volta cessata la sovratensione, il varistore diventa di nuovo virtualmente “trasparente” al sistema.
- Degrado: dopo molti cicli di funzionamento o un forte impulso, il varistore può danneggiarsi in modo permanente – smette di rispondere o conduce in modo continuo.
Varistore difettoso – sintomi ed effetti
- Mancanza di alimentazione o cortocircuito permanente: uno dei primi sintomi quando un varistore difettoso conduce corrente in modo continuo – questo può disturbare seriamente il funzionamento dell’intera unità e persino danneggiare l’alimentazione.
- Segni visibili di danni fisici: bruciature, scolorimenti, rigonfiamenti: sono gli effetti di un surriscaldamento o di una mancata dissipazione dell’energia.
- Protezione di attivazione: se un varistore sovraccarica le linee, la protezione da sovracorrente può attivarsi, mascherando la vera causa; è quindi opportuno controllare le condizioni delle camere dei varistore.
- Aumento della temperatura di esercizio: un varistore usurato termicamente spesso si riscalda anche senza carico – un buon indicatore del suo degrado.
Importante: in questi casi, la rapida sostituzione del componente non serve solo a ripristinare il funzionamento del sistema, ma anche a proteggere da guasti secondari.
Uso dei varistori nelle strisce di protezione dalle sovratensioni a 230V
L’applicazione più comune in ambito industriale e domestico è la striscia di protezione da sovratensioni a varistore. Nelle installazioni a 230 V CA, agisce come protezione primaria per le utenze – controllori, computer industriali, inverter o alimentatori switching – contro i picchi di tensione improvvisi.
Perché utilizzare le strisce di protezione dalle sovratensioni con varistore?
- Proteggono le apparecchiature in caso di sovratensioni provenienti dalla rete elettrica (ad esempio a causa di un fulmine a distanza).
- Limitano l’entità dell’interferenza generata localmente, ad esempio spegnendo i motori ad alta potenza.
- Se il varistore nella striscia è danneggiato, molti modelli hanno anche un indicatore di usura per il componente.
L’uso dei varistori, in particolare sotto forma di protezione integrata dalle sovratensioni, è un metodo efficace e relativamente economico per proteggere l’elettronica industriale. Il monitoraggio regolare delle condizioni di questi componenti, soprattutto nelle linee di produzione sensibili, può prevenire guasti su scala molto più ampia.
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