Cartucce SPD sostituibili: come funzionano, quando cambiarle e perché non sono tutte uguali

Pubblicato il: Settembre 2026

In questo post rispondiamo a una domanda che riceviamo spesso in cantiere e in fase di manutenzione programmata: le cartucce degli SPD (scaricatori di sovratensione) si "ricaricano" o si sostituiscono? E soprattutto, sono tutte uguali tra loro? Vedremo come sono costruiti gli SPD modulari, come riconoscere il momento giusto per intervenire e perché la scelta della cartuccia di ricambio non è mai indifferente, alla luce della CEI 64-8 nona edizione e della norma di prodotto CEI EN 61643-11.

1. Cartucce ricaricabili o sostituibili? Facciamo chiarezza

La maggior parte degli SPD di tipo modulare utilizza effettivamente cartucce estraibili, ma il termine tecnicamente corretto è sostituibili e non "ricaricabili". I componenti interni del modulo (varistori o spinterometri) non possono essere aperti, riparati o rigenerati dall'utente: una volta esaurita la vita utile, la cartuccia va rimossa e sostituita per intero con una nuova, originale.

Accanto ai modelli modulari esistono anche gli SPD monoblocco, spesso più economici o compatti e diffusi soprattutto tra i dispositivi di Tipo 2 e Tipo 3 integrati: qui il corpo è un pezzo unico e, in caso di guasto o fine vita, l'intero apparecchio va disinstallato e sostituito, senza possibilità di intervenire sul solo elemento di protezione.

2. La struttura "base + cartuccia" e il suo vantaggio manutentivo

Gli SPD modulari sono composti da due elementi distinti:

• Base fissa: resta saldamente cablata ai morsetti di linea e alla barra equipotenziale dell'impianto.
• Cartuccia estraibile: contiene i componenti di protezione veri e propri, tipicamente varistori MOV o spinterometri GDT.

Questa separazione porta un vantaggio operativo concreto: quando un modulo si esaurisce o si danneggia dopo un evento impulsivo importante, è possibile sostituire solo la cartuccia, senza dover rifare il cablaggio né scollegare i conduttori di potenza dalla base. Il fermo impianto si riduce a pochi minuti e il rischio di errori di cablaggio in fase di ripristino è pressoché azzerato.

3. Come capire quando sostituire la cartuccia

La sostituzione tempestiva è fondamentale per garantire la continuità della protezione dell'impianto elettrico, in coerenza con i criteri di verifica e manutenzione richiamati dalla CEI 64-8 (Parte 6, verifiche periodiche) per i componenti dell'impianto soggetti a usura funzionale. I segnali da monitorare sono due:

1. Indicatore visivo di stato: sulla parte frontale di ogni cartuccia è presente una finestrella spia.
   • Verde: il dispositivo è integro e funzionante.
   • Rosso (o nero): la cartuccia ha esaurito la sua vita utile ed è da sostituire.
2. Segnalazione a distanza (contatto ausiliario): molti SPD di qualità dispongono, nella base, di contatti a scambio puliti che inviano un segnale di allarme — ad esempio a un PLC o a un sistema di supervisione — quando la cartuccia non è più attiva.

4. Non tutte le cartucce sono uguali: la classificazione per Tipo

Le cartucce e i moduli degli SPD variano in base a tre fattori critici: la classe di prova normativa, la tecnologia costruttiva interna e la posizione nello schema di cablaggio rispetto al sistema di terra. Partiamo dalla classificazione per Tipo, definita dalla norma di prodotto CEI EN 61643-11 e richiamata dalla CEI 64-8 (Parte 4, sezione 443, e Parte 5, sezione 534) per la scelta e l'installazione degli SPD in relazione al livello di rischio da fulminazione valutato secondo la CEI EN 62305 (CEI 81-10):

• Tipo 1 (T1): progettati per sopportare correnti d'impulso parziali da fulmine diretto (onda 10/350 µs). Hanno una capacità di scarica eccezionale e si installano all'origine dell'impianto — quadro contatore o quadro generale — in edifici dotati di impianto di protezione contro i fulmini (LPS) o alimentati da linea aerea.
• Tipo 2 (T2): progettati per correnti d'onda 8/20 µs. Proteggono l'impianto dalle sovratensioni indotte da fulmini lontani o da manovre sulla rete elettrica. Sono gli SPD più diffusi nei quadri di distribuzione secondari, sia civili sia industriali.
• Tipo 3 (T3): protezione fine, pensata per salvaguardare i carichi più sensibili, come le apparecchiature elettroniche delicate. Si installano il più vicino possibile al dispositivo da proteggere.

5. Tecnologia costruttiva interna: MOV, GDT e soluzioni ibride

Anche a parità di Tipo, le cartucce impiegano componenti elettronici differenti a seconda della funzione da svolgere:

• Varistori a ossido di zinco (MOV): tempi di intervento rapidissimi, dell'ordine dei nanosecondi, ideali per i Tipo 2 e Tipo 3. Sono però soggetti a un graduale invecchiamento per effetto delle correnti di dispersione e degli stress impulsivi ripetuti.
• Spinterometri a gas (GDT): grande capacità di scarica energetica, con tempi di innesco leggermente superiori rispetto ai MOV. Sono tipicamente impiegati nei Tipo 1 per smaltire la corrente massiccia di un fulmine diretto.
• Tecnologie ibride o combinate: integrano in serie o in parallelo sia MOV sia GDT, per sommare la velocità del varistore alla robustezza dello spinterometro.

6. Posizione nel circuito e sistema di terra: TT e TN-S

All'interno dello stesso blocco SPD, le singole cartucce non sono intercambiabili tra loro perché assolvono compiti diversi a seconda che siano collegate tra Fase e Neutro oppure tra Neutro e Terra:

• Moduli Fase-Neutro (L-N / L-PE): gestiscono la protezione attiva delle linee in tensione, solitamente realizzati con varistori ad alta tensione continua \(U_c\).
• Moduli Neutro-Terra (N-PE): utilizzati nei sistemi TT, molto comuni in Italia. La cartuccia tra Neutro e Terra — spesso indicata come modulo N-PE — deve essere uno spinterometro isolato, capace di impedire correnti di fuga a regime ma di cortocircuitare verso terra solo in presenza dell'impulso. Nei sistemi TN-S, invece, la configurazione cambia radicalmente rispetto al sistema TT e richiede cartucce identiche per ciascuna fase e per il conduttore di protezione, coerentemente con i criteri di scelta dell'SPD in funzione del sistema di distribuzione indicati dalla CEI 64-8, Parte 5, sezione 534.

⚠️ Attenzione: una cartuccia di Tipo 2 non può mai essere inserita in una base di Tipo 1 (e viceversa), così come non si può invertire una cartuccia L-N con una N-PE: la codifica meccanica e le specifiche elettriche sono totalmente differenti.

7. Un caso pratico: l'SPD 1+1 nell'appartamento italiano (sistema TT)

Nel classico appartamento italiano, che adotta un sistema di terra di tipo TT, le due cartucce di un SPD in configurazione 1+1 sono differenti sia per tecnologia interna sia per funzione specifica:

8. Sicurezza e montaggio

I produttori realizzano le cartucce con una codifica meccanica — una scanalatura o un dente di posizionamento — che rende fisicamente impossibile inserire la cartuccia di fase nello slot del neutro-terra e viceversa, azzerando il rischio di errori durante la sostituzione. In fase di verifica, ricordiamo sempre di controllare che le sigle stampate su ciascuna cartuccia (ad es. L o N-PE) corrispondano esattamente alla serigrafia della base e che i moduli siano completamente inseriti fino allo scatto meccanico di blocco, come previsto dalle indicazioni del costruttore e dalle buone pratiche di installazione richiamate dalla CEI 64-8.

La Norma Elettrica