Overspanningsbeveiliging: applicatie- en installatiediagram

Als uw huis veel dure huishoudelijke apparaten heeft, is het beter om te zorgen voor de organisatie van een uitgebreide bescherming van het elektrische netwerk. In dit artikel zullen we u vertellen over overspanningsbeveiligingsapparaten, waarom ze nodig zijn, wat ze zijn en hoe ze worden geïnstalleerd.

Overspanningsbeveiliging: applicatie- en installatiediagram

De aard van overspanningen en hun effect op de techniek

Van kinds af aan zijn veel mensen bekend met het gedoe van het loskoppelen van elektrische huishoudelijke apparaten van het netwerk bij de eerste tekenen van een dreigend onweer. Tegenwoordig is de elektrische uitrusting van stedelijke netwerken geavanceerder geworden, daarom negeren velen basisbeschermingsapparaten. Tegelijkertijd is het probleem niet helemaal verdwenen, huishoudelijke apparaten, vooral in particuliere huizen, lopen nog steeds gevaar.

De aard van het optreden van impuls-overspanningen (IP) kan natuurlijk en door de mens veroorzaakt zijn. In het eerste geval ontstaat IP als gevolg van blikseminslag op bovengrondse hoogspanningslijnen, en de afstand tussen het punt van inslag en de consumenten die gevaar lopen kan oplopen tot enkele kilometers. Een inslag is ook mogelijk op radiomasten en bliksemafleiders die zijn aangesloten op het hoofdaardingscircuit, in welk geval een geïnduceerde overspanning optreedt in het huishoudelijke netwerk.

Overspanningsbeveiliging: applicatie- en installatiediagram 1 – blikseminslag op afstand in hoogspanningsleidingen; 2 – consumenten; 3 – aardlus; 4 – blikseminslag in hoogspanningslijnen; 5 – directe blikseminslag op een bliksemafleider

Door de mens gemaakte IP’s zijn onvoorspelbaar; ze ontstaan ​​als gevolg van schakeloverbelastingen op transformator- en distributiestations. Bij een asymmetrische toename van het vermogen (slechts op één fase) is een scherpe spanningspiek mogelijk, dit is bijna niet te voorzien.

Impulsspanningen zijn erg kort in tijd (minder dan 0,006 s), verschijnen systematisch in het netwerk en gaan meestal onopgemerkt door de waarnemer. Huishoudelijke apparaten zijn ontworpen om overspanningen tot 1000 V te weerstaan, die het vaakst voorkomen. Bij een hogere spanning is uitval van de voedingen gegarandeerd, ook isolatie-uitval in de huisbedrading is mogelijk wat leidt tot meerdere kortsluitingen en brand.

Hoe de SPD werkt en hoe het werkt

SPD kan, afhankelijk van de beschermingsklasse, een halfgeleiderapparaat op varistoren hebben of een contactafleider hebben. In normale modus werkt de SPD in bypass-modus, de stroom erin stroomt door de geleidende shunt. De shunt is verbonden met de veiligheidsaarde via een varistor of twee elektroden met een strikt gereguleerde opening.

Overspanningsbeveiliging: applicatie- en installatiediagram

Bij een spanningssprong, zelfs een zeer korte, gaat de stroom door deze elementen en verspreidt zich over de grond of wordt gecompenseerd door een scherpe daling van de weerstand in de fase-nul-lus (kortsluiting). Nadat de spanning is gestabiliseerd, verliest de afleider zijn capaciteit en werkt het apparaat weer in de normale modus..

Overspanningsbeveiliging: applicatie- en installatiediagram

Zo sluit de SPD het circuit enige tijd zodat de overtollige spanning kan worden omgezet in warmte-energie. Tegelijkertijd gaan er aanzienlijke stromen door het apparaat – van tientallen tot honderden kiloamperes.

Wat is het verschil tussen beschermingsklassen

Afhankelijk van de oorzaken van IP worden twee kenmerken van de overspanningsgolf onderscheiden: 8/20 en 10/350 microseconden. Het eerste cijfer is de tijd die het duurt voordat de MT zijn maximale waarde bereikt, het tweede is de tijd die nodig is om terug te vallen naar de nominale waarden. Zoals u kunt zien, is het tweede type overspanning gevaarlijker..

Klasse I-apparaten zijn ontworpen voor bescherming tegen stroomtoevoer met een karakteristiek van 10/350 μs, die meestal optreden tijdens een blikseminslag in een stroomtransmissielijn dichter dan 1500 m bij de consument. De apparaten zijn in staat om gedurende een korte tijd een stroom van 25 tot 100 kA door te geven, bijna alle klasse I-apparaten zijn gebaseerd op afleiders.

Klasse II SPD’s zijn ontworpen om te compenseren voor voedingen met een karakteristiek van 8/20 μs, piekstroomwaarden daarin variëren van 10 tot 40 kA.

Beschermingsklasse III is ontworpen om overspanningen te compenseren met stroomwaarden van minder dan 10 kA met een voedingskarakteristiek van 8/20 μs. Apparaten van beschermingsklasse II en III zijn gebaseerd op halfgeleiderelementen.

Overspanningsbeveiliging: applicatie- en installatiediagram

Het lijkt misschien dat het voldoende is om alleen Klasse I-apparaten te installeren, aangezien dit de krachtigste is, maar dit is niet zo. Het probleem is dat hoe hoger de lagere drempel van de doorvoerstroom is, hoe minder gevoelig de SPD is. Met andere woorden: bij korte en relatief lage waarden van de voeding werkt een krachtige SPD mogelijk niet, en een gevoeliger kan stromen van deze omvang niet aan..

Apparaten met beschermingsklasse III zijn ontworpen om de laagste voedingen te elimineren – slechts een paar duizend volt. Ze lijken qua kenmerken volledig op beveiligingsapparaten die door fabrikanten zijn geïnstalleerd in voedingen voor huishoudelijke apparaten. Met een redundante installatie zijn ze de eersten die de belasting op zich nemen en de werking van een SPD voorkomen in apparaten waarvan de middelen beperkt zijn tot 20-30 cycli.

Is er behoefte aan een EPD, risicobeoordeling

Een volledige lijst met vereisten voor de organisatie van bescherming tegen stroomvoorziening is uiteengezet in IEC 61643-21, het is mogelijk om de verplichte installatie te bepalen volgens de IEC 62305-2-norm, op basis waarvan een specifieke beoordeling van de mate van risico op blikseminslag en de gevolgen ervan wordt vastgesteld.

Overspanningsbeveiliging: applicatie- en installatiediagram

Over het algemeen verdient de installatie van SPD’s van klasse I bijna altijd de voorkeur bij het leveren van stroom via bovengrondse transmissielijnen, tenzij een reeks maatregelen is genomen om de impact van onweer op de voedingsmodus te verminderen: her-aarding van steunen, PEN-geleider en metalen lagerelementen, een bliksemafleider met een afzonderlijke aardlus, installatie potentiaalvereffeningssystemen.

Een eenvoudigere manier om risico’s te beoordelen, is door de kosten van onbeschermde apparaten en beveiligingsapparatuur te vergelijken. Zelfs in gebouwen met meerdere verdiepingen, waar overspanningen erg laag zijn met een karakteristiek 8/20, is het risico op isolatie-uitval of uitval van apparaten vrij hoog..

Installatie van apparaten in het hoofdschakelbord

De meeste SPD’s zijn modulair en kunnen op een 35 mm DIN-rail worden geïnstalleerd. De enige vereiste is dat de afscherming voor het installeren van de SPD een metalen behuizing moet hebben met een verplichte aansluiting op de beschermende geleider..

Overspanningsbeveiliging: applicatie- en installatiediagram

Bij het kiezen van een SPD moet u naast de basisprestatiekenmerken ook rekening houden met de nominale bedrijfsstroom in bypass-modus, deze moet overeenkomen met de belasting op uw net. Een andere parameter is de maximale begrenzingsspanning, deze mag niet lager zijn dan de hoogste waarde binnen de dagelijkse fluctuaties.

SPD’s zijn in serie verbonden met een enkelfasig of driefasig voedingsnetwerk, respectievelijk via een tweepolige en vierpolige stroomonderbreker. De installatie ervan is nodig in het geval van het solderen van de vonkbrugelektroden of het uitvallen van de varistor, wat een permanente kortsluiting veroorzaakt. Fasen en een beschermende geleider zijn verbonden met de bovenste aansluitingen van de SPD, met de onderste aansluitingen – nul.

Overspanningsbeveiliging: applicatie- en installatiediagram Voorbeeld van een SPD-aansluiting: 1 – ingang; 2 – automatische schakelaar; 3 – SPD; 4 – aardingsbus; 5 – aardingslus; 6 – elektriciteitsmeter; 7 – differentiële machine; 8 – voor consumentenmachines

Bij het installeren van meerdere beveiligingsinrichtingen met verschillende beschermingsklassen, moeten deze worden gecoördineerd met behulp van speciale smoorspoelen die in serie zijn geschakeld met de SPD. Beschermende apparaten worden in oplopende klasse in het circuit ingebouwd. Zonder coördinatie zullen meer gevoelige SPD’s de hoofdbelasting op zich nemen en eerder uitvallen..

De installatie van smoorspoelen kan worden vermeden als de kabellengte tussen de apparaten meer dan 10 meter lang is. Om deze reden worden klasse I SPD’s op de gevel gemonteerd, zelfs vóór de meter, om de meeteenheid te beschermen tegen overspanning, en worden respectievelijk de tweede en derde klasse geïnstalleerd op de ASU- en vloer- / groepsschermen.

Beoordeel artikel
( Nog geen beoordelingen )
Delen met vrienden
Aanbevelingen en advies op elk gebied van het leven
Voeg een reactie toe

Door op de knop "Reactie verzenden" te klikken, ga ik akkoord met de verwerking van persoonlijke gegevens en accepteer ik het privacybeleid