Wanneer er een elektrische stroomopstoting optreedt, kan een spanning die de aanvaarde piekspanningsniveaus aanzienlijk overschrijdt, door bouwcircuits naar elektrische apparatuur gaan.deze apparatuur is gevoelig voor schade of storing door een spanningsoverspanningHet type bescherming dat vereist is
Om deze pieken te neutraliseren kan een overspanningsbeschermingsinrichting (SPD) worden gebruikt.
Om de juiste SPD aan te geven, moet u de met de toepassing ervan verband houdende beoordelingen identificeren en begrijpen.zoals maximale continue bedrijfsspanning (MCOV)De meest verkeerd begrepen classificatie is de overspanningscurrent,doorgaans in kilo-Ampere (kA) gekwantificeerd.
Wat is het type overspanningsbeschermingsinrichting (SPD)?
Het type spanningsoverspanningsbeschermingsapparatuur (SPD) is een classificatiemethode die wordt gebruikt om apparaten die elektrische systemen beschermen tegen spanningsoverspanningen, te categoriseren op basis van hun beschermingsfuncties,plaatsen van installatieSPD's worden geclassificeerd volgens twee belangrijke normen: IEC (International Electrotechnical Commission) en UL (Underwriters Laboratories).Elke norm heeft zijn eigen classificatie en vereisten om ervoor te zorgen dat de apparaten elektrische systemen beschermen tegen incidenten die verband houden met overspanningen..
Typ van overspanningsbeschermingsinrichting volgens de IEC-norm
De norm IEC 61643-11 specificeert prestatievereisten en testmethoden voor SPD's die worden gebruikt in wisselstroomsystemen.De SPD's worden onderverdeeld in drie hoofdtypen met de volgende kenmerken::
SPD van type 1 (klasse I):
- Functie: Beschermt het elektrische systeem tegen rechtstreekse blikseminslagen.
- Installatieplaats: Installeerd bij de ingang van het systeem, nabij het belangrijkste distributiepaneel.
Deze golfvorm simuleert rechtstreekse blikseminslagen, met een stijgingstijd tot een piek in 10 μs en een verval tot 50% in 350 μs.
- Overspanningsstroomweerstand (Iimp): hoog, meestal vanaf 10 kA.
- Nominale ontladingsstroom (in): vanaf 10 kA, volgens IEC 61643-11, klasse I. Dit is de stroom die de SPD meerdere malen zonder schade kan weerstaan.
- Spanningsbeschermingsniveau (hoog): van 1,5 kV tot 2 kV. Hoog is de maximale spanning die het SPD tijdens de ontlading toestaat.
- Toepassingen: Geschikt voor hoge gebouwen, industriële installaties en gebieden met een hoog risico op blikseminslagen.
SPD van type 2 (klasse II):
- Functie: Beschermt het elektrisch systeem tegen overspanningen veroorzaakt door indirecte blikseminslagen of schakelingen.
- Installatieplaats: Installatie bij subdistributiepanelen of na een SPD van type 1.
Deze golfvorm simuleert de hoogspanningen die zich binnen het elektrisch systeem verspreiden, met een stijgingstijd tot een piek in 8 μs en een verval tot 50% in 20 μs.
- Nominale ontladingsstroom (in): middelmatig, meestal van 5 kA tot 20 kA. Dit is de stroom die de SPD meerdere malen zonder schade kan weerstaan.
- Spanningsbeschermingsniveau (hoog): van 1,5 kV tot 2 kV. Hoog is de maximale spanning die het SPD tijdens de ontlading toestaat.
- Toepassingen: Geschikt voor commerciële, woonwijken en regio's met een matig bliksemrisico.
SPD van type 3 (klasse III):
- Functie: beschermt gevoelige elektronische apparatuur tegen restspanningen na afname door SPD's van type 1 en type 2.
- Installatieplaats: Installeerd in de buurt van gevoelige elektronische apparatuur zoals stopcontacten, kleine distributieboards of eindapparaten.
- Stroomgolfvorm: 8/20 μs en 1,2/50 μs. Deze golfvormen simuleren restgolven, met snellere stijgtijden (1,2 μs) en langzamere vervaltijden (50 μs).
- Nominale ontladingsstroom (in): laag, meestal minder dan 5 kA.
- Spanningsbeschermingsniveau (hoog): van 1 kV tot 1,5 kV. Hoog is de maximale spanning die het SPD tijdens de ontlading toestaat.
- Toepassingen: Geschikt voor gevoelige elektronische apparaten zoals computers, telecommunicatieapparaten en medische apparatuur.
Typ van overspanningsbeschermingsinrichtingen volgens UL-norm
De UL 1449-norm specificeert de vereisten voor SPD's die worden gebruikt in elektrische systemen in Noord-Amerika.
Type 1 SPD:
- Functie: Beschermt tegen overspanningen veroorzaakt door rechtstreekse of nabijgelegen blikseminslagen van buiten het elektriciteitsnet.
- Installatieplaats: vóór de elektriciteitsmeter, vóór of na de hoofdsluiters.
- Overspanningsstroomweerstand: ontworpen om hoge overspanningsstromen te weerstaan.
- Toepassingen: geschikt voor grote industriële en commerciële gebouwen.
Type 2 SPD:
- Functie: Beschermt tegen overspanningen die zich binnen het systeem of vanuit het elektriciteitsnet verspreiden.
- Installatieplaats: na de hoofdsluiters of bij de onderverdelingspanelen.
- Overspanningstroomweerstand: ontworpen om overspanningsstromen van het elektriciteitsnet of interne systeemfouten te weerstaan.
- Toepassingen: Geschikt voor woon- en bedrijfsruimtes.
Type 3 SPD:
- Functie: Beschermt gevoelige elektronische apparaten tegen overspanningen.
- Installatieplaats: Installeerd bij elektriciteitsuitlaat of in de buurt van gevoelige apparaten.
- Overspanningsstroomweerstand: ontworpen om residuele overspanningsstromen te weerstaan na het passeren van SPD's van type 1 en type 2.
- Toepassingen: geschikt voor huishoudelijke en kantoorelektronica.
Type 4 SPD:
- Functie: modulaire of montage-SPD's geïntegreerd in elektrische apparatuur.
- Installatieplaats: meestal geïntegreerd in apparaten of distributieplatformen.
- Overspanningstroomstand: ontworpen om aan de eisen van geïntegreerde elektrische apparatuur te voldoen.
- Toepassingen: Geschikt voor elektrische apparaten met ingebouwde SPD's.
SPD: Werkingsbeginsel
De werking van een SPD is eenvoudig maar effectief. Wanneer er een stroomstorm optreedt, verminderen de MOV's snel hun weerstand, waardoor hun geleidbaarheid toeneemt.Dit stelt hen in staat om het grootste deel van de stroom veilig naar de grond te leiden voordat deze de aangesloten apparaten kan bereiken en beschadigenOp deze manier wordt de spanning geneutraliseerd en wordt de onderliggende apparatuur beschermd tegen hoogspannings- of stroompieken.
Wat zijn tijdelijke overspanningen?
Transiente overspanningen zijn korte, hoge spanningsspanningsspanningen die gedurende een korte periode optreden.Ze kunnen worden geclassificeerd als ofwel van natuurlijke oorsprong, zoals blikseminslagen, of door de mens veroorzaakt, zoals schakelen in elektrische systemen.
Hoe ontstaan voorbijgaande overspanningen?
Door menselijke activiteit veroorzaakte tijdelijke overspanningen zijn vaak het gevolg van de werking van motoren, transformatoren en bepaalde verlichtingssystemen.Toch, de opkomst van moderne technologieën zoals laadapparaten voor elektrische voertuigen, lucht- en grondwarmtepompen,De kans op overgangsverschijnselen in huishoudelijke elektrische systemen is aanzienlijk toegenomen..
Natuurlijke tijdelijke overspanningen worden meestal veroorzaakt door indirecte blikseminslagen.Een rechtstreekse bliksemslag op de nabijgelegen elektriciteits- of telefoonlijnen kan een golf langs de lijnen sturen.Dit kan leiden tot ernstige schade aan elektrische installaties en aangesloten apparatuur.
Hoe de SPD's op de juiste wijze kunnen worden ingedeeld
Er zijn zeer weinig gepubliceerde gegevens of zelfs aanbevelingen over welk niveau van overspanningsstroom (kA) moet worden gebruikt op de verschillende locaties.Het Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) heeft enige input gegeven over wat hoogspanningswaarden zijn en hoe deze moeten worden geïnterpreteerd, maar publiceert geen aanbevelingen.. Helaas is er geen bewezen vergelijking of rekenmachine beschikbaar om de systemenvereisten in te voeren en een oplossing te ontvangen.is slechts hun aanbeveling.
Er is een neiging om te veronderstellen dat hoe groter het paneel, hoe groter de kA-kwaliteit van het apparaat die nodig is voor bescherming.Zoals u in dit whitepaper zult zien, is dit niet altijd het geval. Als gevolg van haar vele jarenlange kennis, ervaring en expertise in de elektrische industrie,Emerson heeft een aantal richtlijnen opgesteld over de toepassing van stroomstroom ratings. (zie figuur 1, volgende bladzijde)
Selecting the correct type of surge protective device and understanding their classifications according to IEC and UL standards is crucial to ensuring that your electrical systems and electronic devices are adequately protected from voltage surgesElke norm voorziet in een andere aanpak van de beveiliging van elektrische systemen, afhankelijk van de specifieke eisen van de toepassing en de locatie.
The primary purpose of a surge protective device is to shunt and suppress the transient voltages that are being introduced into an electrical distribution system from either an external or internal sourceHet selecteren van de juiste SPD's met een nominale overspanningsstroom (kA) in het hele elektriciteitsdistributiesysteem zorgt voor de beste levensduur van de apparatuur.Bij de keuze van de juiste SPD's voor uw installatie, houd deze kernpunten in gedachten:
1Om een installatie en de apparatuur daarin een goede overspanningsbeheersing te bieden, is meer dan één SPD nodig bij de ingang van de installatie.We raden cascade SPD's met een juiste overspanning huidige rating voor elke locatieEen enkele SPD, hoe groot of duur ook, zal niet hetzelfde niveau van systeembescherming bieden.
2Een SPD die te groot is om te worden toegepast, kan geen schade toebrengen aan een systeem, maar een SPD die te klein is kan leiden tot een vroegtijdig falen van de SPD, waardoor systemen blootgesteld zijn aan transiënten en hun effecten.
3Voor rechtstreekse blikseminslagen kunnen SPD's alleen geen vervanging zijn voor een uitgebreid bliksembeschermingssysteem (zie UL96A Master Lightning Certification).
Voorzorgsmaatregelen bij de installatie van een SPD
Om ervoor te zorgen dat de overspanningsbeschermingsapparatuur (SPD) effectief functioneert, is een zorgvuldige installatie essentieel.
- SPD's parallel opzetten, recht voor circuits of apparaten geplaatst, om stroomstromen van gevoelige apparatuur af te leiden.
- Houd de verbindingsdraden binnen het schakelbord zo kort mogelijk, met een maximale lengte van 0,5 meter.
- Het gebruik van alleen een type 1-overspanningsbeschermer is mogelijk niet voldoende voor het beheer van hoogspanningsoverspanningen en het verminderen van overspanningen.
- Alle installaties moeten door gekwalificeerde elektriciens worden uitgevoerd volgens de lokale elektrische voorschriften om een goede aarding en veilige montage van het apparaat te garanderen.
Conclusies
Tot slot zijn overspanningsbeschermingsapparaten essentieel voor de bescherming van elektronica in zowel industriële als commerciële omgevingen.De installatie van een correct gemeten en gecertificeerd SPD biedt een betrouwbare bescherming tegen stroompieken die de capaciteit van standaard schakelaars overschrijden..
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!