I soppressori di tensione transitoria esistono in una gamma di livelli di tensione. I soppressori di bassa tensione sono progettati per proteggere l’elettronica residenziale nella gamma 120/240 volt e i soppressori di alta tensione nella gamma da 2.4 kilovolt a 15 kilovolt, in cui l’alimentazione viene prelevata direttamente dalla rete elettrica per uso industriale e incanalata attraverso trasformatori step-down. I soppressori di tensione transitoria di basso livello sono spesso costruiti su diodi di soppressione, come il diodo zener, che, a differenza dei diodi tipici, consentono il flusso di corrente in entrambe le direzioni. I soppressori di tensione transitoria di livello medio si basano su varistori a ossido di metallo (MOV), ma vengono degradati nel tempo da picchi elettrici più piccoli sulla linea. I soppressori del tubo del gas sono una terza categoria di soppressori di tensioni transitorie e l’unica varietà in grado di gestire picchi ripetuti di alta tensione, come quelli dei fulmini, senza degradarsi.
Poiché la maggior parte dei picchi elettrici si verifica in brevi periodi di tempo inferiori a un nanosecondo o un miliardesimo di secondo, i soppressori di tensione transitoria devono essere in grado di reagire quasi istantaneamente. Pertanto, sono progettati per far passare una certa quantità di tensione mentre si innestano, che è ufficialmente classificata come tensione passante, e questa è la valutazione più importante per qualsiasi sistema di soppressione della tensione. In secondo luogo, poiché i picchi elettrici sono di breve durata, non hanno alcun effetto di riscaldamento sul cablaggio. Pertanto, i soppressori di tensione transitoria non devono essere dimensionati per soddisfare i picchi di amperaggio del circuito a cui sono collegati, offrendo loro un’applicazione più universale su una gamma di dispositivi elettrici.
I soppressori di tensione transitoria di livello industriale si basano sul presupposto che il trasformatore step-down ad alta tensione che alimenta un impianto dalla rete elettrica non offre una protezione adeguata dai picchi sulla linea. Eventi di commutazione ad alta potenza o fulmini non possono essere controllati da un’utilità. Questi soppressori di tensioni transitorie rappresentano anche il calcio induttivo, che sono picchi di tensione generati all’interno di un impianto quando gli interruttori vengono aperti o chiusi. I soli kick induttivi interni possono essere 10-20 volte la tensione nominale per i sistemi elettrici in un impianto industriale, con la possibilità che un circuito da 4.15 kilovolt subisca picchi di tensione fino a 83.2 kilovolt. Questi sistemi sono spesso costruiti utilizzando componenti MOV progettati per deviare i picchi di alta tensione su un percorso a bassa impedenza.
I soppressori di tensioni transitorie residenziali e commerciali standard funzionano prima per limitare i picchi interni, poiché la maggior parte delle tensioni transitorie viene generata dall’interno di un edificio anziché da alimentazioni elettriche esterne. Nelle case, la fonte comune di picchi elettrici è solitamente il ciclo di grandi elettrodomestici, come frigoriferi e congelatori, lavatrici e asciugatrici, motori di forni e unità di condizionamento dell’aria. La maggior parte di questi soppressori di tensione transitoria è progettata con una tensione passante non superiore al doppio del normale picco di sistema per le tensioni sul circuito. Per un circuito da 120 volt, questo è considerato 339 volt e per un circuito da 240 volt, 679 volt. Tutti i soppressori di tensione transitoria sono anche classificati in termini di dissipazione della potenza di picco dell’impulso, che è la quantità di wattaggio in eccesso consentito al flusso e, a livelli inferiori, è limitato a circa 150 watt.
Ogni progetto per i soppressori di tensione transitoria ha i suoi vantaggi e svantaggi unici. I diodi Zener deviano i picchi di tensione dai circuiti a bassa tensione essendo in grado di trasmettere elettricità in due direzioni anziché in una come fanno i diodi tipici, e sono economici e facili da incorporare nei soppressori. I varistori a ossido di metallo sono progettati per deviare i picchi di tensione di livello più elevato lontano da un circuito, ma non possono deviare tensioni inferiori sostenute che superano i livelli di picco del circuito. I tubi a scarica di gas sono costosi in confronto, ma possono gestire picchi di alta tensione ripetuti su una linea senza degradarsi in modo significativo come fanno rapidamente i MOV.