Lo standard UL 1449 per dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) in Nord America differisce significativamente dallo standard IEC 61643-11, accettato a livello internazionale, in termini di requisiti dei parametri e concetti di prova. Ciò riflette profondamente le diverse enfasi sulla sicurezza elettrica e sulla protezione dalle sovratensioni nelle diverse regioni. Queste differenze si riflettono principalmente nelle forme d'onda dei test principali, nei parametri prestazionali chiave, nei metodi di classificazione e nei requisiti di sicurezza.

Per quanto riguarda le forme d'onda di prova principali, la norma UL 1449 utilizza principalmente una forma d'onda combinata, che combina specifiche caratteristiche di tensione a circuito aperto (1,2/50 μs) e corrente di cortocircuito (8/20 μs). Mentre la tensione a circuito aperto viene applicata durante la prova, la corrente effettiva sopportata dall'SPD dipende dalle sue caratteristiche specifiche. Al contrario, la norma IEC 61643-11 distingue chiaramente tra onde di corrente (8/20 μs) e onde di tensione (1,2/50 μs), testando rispettivamente la capacità di scarica di corrente e le caratteristiche di limitazione della tensione dell'SPD. Per gli SPD di Classe I progettati per la protezione diretta dai fulmini, viene introdotta anche l'onda di corrente impulsiva (Iimp) da 10/350 μs, più energetica.

Anche la definizione e l'enfasi sui parametri prestazionali chiave differiscono significativamente. Il parametro di tensione del nucleo della norma UL 1449 è il valore nominale di protezione (VPR), che corrisponde alla tensione di picco di clamping misurata in condizioni di prova a onda combinata specificate (ad esempio, la corrente presunta corrispondente a una tensione a circuito aperto di 6 kV) ed è un fattore chiave nella selezione. Per quanto riguarda la capacità di corrente, UL si concentra maggiormente sulla corrente di scarica massima (Imax), che è la corrente di picco che l'SPD può sopportare a un singolo impulso massimo senza guasti in una forma d'onda di 8/20 μs, che rappresenta la sua massima capacità di gestione. Il concetto di corrente di scarica nominale (In) è stato introdotto successivamente ed è generalmente inferiore, rappresentando la sua capacità di tenuta multipla. Il parametro di tensione del nucleo della norma IEC 61643-11 è il livello di protezione (Up), che è la tensione di clamping massima misurata alla corrente di scarica nominale (In) o a una corrente di misura specifica e deve essere inferiore alla tensione di tenuta all'isolamento (Uw) dell'apparecchiatura protetta. In termini di capacità di corrente, il fulcro della norma IEC è la corrente di scarica nominale (In), definita come la corrente di picco alla quale l'SPD può sopportare 15 sovratensioni di corrente di 8/20 μs senza degradazione. Questa rappresenta la sua capacità di resistere a più sovratensioni tipiche. La corrente di scarica massima (Imax) rappresenta la sua capacità di resistenza massima per una singola sovratensione o per pochissime sovratensioni. È necessario sottolineare che, a causa delle differenze fondamentali nelle forme d'onda e nelle condizioni di prova, i valori VPR di UL e Up di IEC, così come Imax/In di UL e Imax/In di IEC, anche se i valori sono gli stessi, non rappresentano prestazioni effettive equivalenti e non possono essere confrontati direttamente.

La logica di classificazione riflette anche le differenze negli scenari applicativi. La norma UL 1449 classifica gli SPD in Tipi 1, 2, 3 e 4 in base alla posizione di montaggio e al meccanismo di sezionamento integrato. La norma IEC 61643-11 classifica gli SPD in Classe (I, II e III) in base alle forme d'onda di prova e alle posizioni di applicazione: Classe I per la protezione diretta dai fulmini (forma d'onda di prova 10/350 μs), Classe II per la protezione da sovratensioni tipiche (forma d'onda di prova 8/20 μs) e Classe III per la protezione in prossimità di apparecchiature, utilizzando un test con onde combinate.

Requisiti di sicurezza rappresentano una delle differenze più fondamentali tra i due standard. Il requisito di sicurezza fondamentale dello standard UL 1449 è la corrente di cortocircuito nominale (SCCR). Questo impone che l'SPD indichi chiaramente la massima corrente di guasto presunta (AC RMS) che il dispositivo di protezione da sovracorrente esterno associato (come un fusibile o un interruttore automatico) può interrompere in sicurezza in caso di cortocircuito interno (come un guasto MOV). Lo standard UL pone grande enfasi sul funzionamento a prova di guasto, in particolare per gli SPD di tipo MOV, e impone l'uso di un dispositivo di sgancio termico per garantire la disconnessione tempestiva in caso di degrado o sovraccarico, prevenendo il rischio di incendio. Include inoltre rigorosi test di tenuta per sovratensioni anomale (come le TOV). Il requisito di sicurezza fondamentale della norma IEC 61643-11 si concentra sulla capacità di interruzione della corrente di ritorno (Ifi), in particolare per gli SPD di commutazione (come gli spinterometri), e definisce la capacità dell'SPD di interrompere in modo sicuro la corrente di ritorno a frequenza industriale della rete elettrica dopo aver condotto una sovratensione di notevole entità. Questa capacità deve essere compatibile con i parametri di rete (tensione e corrente di cortocircuito presunta) nel punto di installazione. La norma IEC affronta anche la modalità di guasto (richiedendo una dichiarazione di cortocircuito o circuito aperto), ma non impone che tutti gli SPD MOV abbiano un dispositivo di sgancio termico integrato come previsto dalla norma UL.

In sintesi, la norma UL 1449 dà priorità alla sicurezza elettrica del sistema. I suoi parametri (come VPR, SCCR) e i test (modalità di guasto, TOV) sono attentamente progettati per garantire che il guasto dell'SPD non rappresenti un rischio di incendio o scossa elettrica e si basano sul coordinamento dei dispositivi di protezione esterni. La norma IEC 61643-11, d'altra parte, si concentra maggiormente sulla classificazione delle prestazioni e sull'adattamento dell'applicazione, definendo il livello di protezione dell'SPD e l'ambito di applicazione attraverso la classificazione di Classe e i parametri chiave (In, Up, Iimp). I suoi requisiti di sicurezza fondamentali (Ifi) affrontano principalmente il rischio di corrente continua a frequenza di rete dopo il funzionamento per tecnologie specifiche (SPD a commutazione). Questi due sistemi si basano su pratiche ingegneristiche e normative di sicurezza diverse. Pertanto, i prodotti che entrano in mercati diversi devono soddisfare i corrispondenti requisiti di certificazione obbligatori (ad esempio, la certificazione UL è richiesta in Nord America e la certificazione CE, inclusi gli standard IEC, è richiesta in Europa). Comprendere queste differenze è fondamentale per la corretta selezione, installazione e conformità degli SPD.