Übersicht über Überspannungsschutzgeräte

Gefahr von Überspannungen

Blitzentladungen können Ströme von 200.000 A enthalten, die bei Einschlag an oder in der Nähe von Stromübertragungsleitungen einen erheblichen Spannungsstoß erzeugen würden. Dieser Spannungsstoß könnte sowohl bei privaten als auch gewerblichen elektronischen Geräten erhebliche Schäden verursachen.

Diese Transienten können Schäden verursachen, die von vorzeitiger Alterung der Geräte, Logikausfällen und Ausfallzeiten bis hin zur vollständigen Zerstörung von Geräten innerhalb der gesamten Elektroinstallation reichen. Produkte wie LCD-Bildschirme, Datenserver und Industrieanlagen wie SPS sind für die Geschäftstätigkeit von entscheidender Bedeutung. Der Schutz dieser Ausrüstung kann jetzt eine Notwendigkeit sein.

Überspannungsschutzgeräte (SPD) helfen beim Schutz wertvoller elektrischer und elektronischer Geräte vor Spannungsspitzen, die durch Blitzeinschläge und auch durch Schaltquellen verursacht werden.

Die BRITEC SPD-Lösungen können Schutz bieten, um Schäden an diesen empfindlichen Geräten zu verhindern, indem sie die schädlichen transienten Überspannungen ableiten. In den meisten Fällen werden dadurch Geräteausfälle vermieden und Ausfallzeiten reduziert.

Terminologie & Auswahlkriterien

Überspannungsschutzgeräte werden entsprechend ihrer Norm in verschiedene Typen eingeteilt:

• Typ 1 – SPD, das Teilblitzströme mit einer typischen Wellenform von 10/350 μs ableiten kann. Verwendet normalerweise Funkenstreckentechnologie.

• Typ 2 – SPD, das die Ausbreitung von Überspannung in elektrischen Anlagen verhindern und daran angeschlossene Geräte schützen kann. Es verwendet normalerweise die Metalloxid-Varistor-Technologie (MOV) und zeichnet sich durch eine Stromwelle von 8/20 μs aus.

• Typ 3 – Diese SPDs haben eine geringe Entladekapazität. Sie dürfen daher nur als Ergänzung zum Typ-2-SPD und in der Nähe empfindlicher Lasten installiert werden. SPDs vom Typ 3 zeichnen sich durch eine Kombination aus Spannungswellen (1,2/50 μs) und Stromwellen (8/20 μs) aus.

Iimp – Impulsstrom mit einer Wellenform von 10/350 μs in Verbindung mit Typ-1-SPD.

In – Stoßstrom mit 8/20-μs-Wellenform im Zusammenhang mit Typ-2-SPD.

Up – Die Restspannung, die am Anschluss des SPD gemessen wird, wenn In angelegt wird.

Uc – Die maximale Spannung, die dauerhaft an das SPD angelegt werden darf, ohne dass es leitet.

Auswahl geeigneter Geräte

Typ-1-SPDs werden oft als Potenzialausgleichs-SPDs bezeichnet und am Ursprung angebracht. Ein Blitzschutzsystem, bei dem ausschließlich diese Geräte zum Einsatz kommen, bietet keinen wirksamen Schutz gegen den Ausfall empfindlicher elektrischer und elektronischer Systeme. Um dies zu erreichen, müssen weitere aufeinander abgestimmte Geräte eingesetzt werden.

Ein SPD vom Typ 1 wird am Ursprung der Installation verwendet, ein SPD vom Typ 2 wird an Verteilertafeln verwendet und ein SPD vom Typ 3 wird in der Nähe von Endgeräten verwendet.

Der Überspannungsschutz muss so ausgewählt werden, dass sein Spannungsschutzpegel (Up) niedriger ist als die Impulsfestigkeit des zu schützenden Geräts. Für eine 230/400-V-Installation bedeutet dies, dass der Wert 2,5 kV nicht überschreiten sollte.

Verbindung

Um einen maximalen Schutz vor dem SPD zu erreichen, sollten die Anschlussleiter so kurz wie möglich gehalten werden. Dadurch sollen zusätzliche Spannungsabfälle auf den Anschlusskabeln minimiert werden.

Die Anschlussleiter des SPD müssen eine Querschnittsfläche von mindestens 4 mm2 Kupfer haben und die Gesamtlänge der Anschlussleitungen (a+b) sollte vorzugsweise 0,5 m, jedoch auf keinen Fall 1 m überschreiten.

Sollte der Abstand zwischen dem SPD und dem zu schützenden empfindlichen Gerät größer als 10 m sein, können Schwingungen dazu führen, dass an dem Gerät höhere Spannungswerte auftreten. Es sollten zusätzliche koordinierte Überspannungsschutzgeräte näher am Gerät in Betracht gezogen werden.

Schutz vor SPD-Kurzschlüssen wird häufig durch eine Überstromschutzvorrichtung wie eine Sicherung oder einen Leistungsschalter gewährleistet. Dieses Gerät muss natürlich den Fluss von Stoßströmen durch das Gerät ermöglichen, ohne dass es in Betrieb ist.

Inspektion und Prüfung

Während der Erstüberprüfung oder im Rahmen einer regelmäßigen Inspektion und Prüfung sollte das SPD überprüft werden, um sicherzustellen, dass es betriebsbereit ist.

Auf dem SPD gibt es normalerweise eine Art visuellen Hinweis darauf, dass das Gerät noch betriebsbereit ist. Dies kann durch ein GRÜNES visuelles Anzeigefenster angezeigt werden. Sollte in diesem Fenster ROT angezeigt werden, ist dies ein Hinweis darauf, dass das Gerät sein ‘Lebensende’ erreicht hat und ersetzt werden muss. Bei manchen Produkten ist dazu ein Austausch des Geräts erforderlich, bei vielen Produkten aus dem Sortiment kann dies jedoch einfach durch den Austausch der herausnehmbaren Kartusche erfolgen.

Kurzanleitung zur SPD-Auswahl

Im Folgenden finden Sie eine kurze Auswahlhilfe, die Ihnen dabei helfen kann, auszuwählen, ob SPDs erforderlich sind, und den richtigen Gerätetyp auszuwählen

• Ist in der Anlage ein Blitzschutzsystem vorhanden?

• Befindet sich die Installation neben einem hohen Bauwerk, hohen Bäumen oder in der Nähe einer Hügelkuppe in einem blitzgefährdeten Gebiet?

• Enthält die Installation Geräte, bei denen eine höhere Zuverlässigkeit gegen Überspannung erforderlich ist?.

Wenn die Antwort auf die ersten beiden Fragen oben JA lautet, wird empfohlen, ein Gerät vom Typ 1+2 zu installieren. Dies bietet Schutz vor Überspannungen, die durch direkte Blitzeinschläge verursacht werden, und bietet Schutz vor transienten Überspannungen, die durch indirekte Blitzeinschläge oder Schaltereignisse verursacht werden.

Wenn die Antwort auf die dritte Frage JA lautet, wird empfohlen, Geräte vom Typ 2 zu installieren, um Schutz vor transienten Überspannungen zu bieten, die durch indirekte Blitzeinschläge oder Schaltereignisse verursacht werden.

Vorteile der Verwendung von BRITEC SPDs

Produktkonfiguration:

• Thermische und dynamische Trennung

• Erhöht die Lebensdauer der Geräte (durch Bereitstellung sauberer Energie)

• DIN-montierte Geräte

• Abnehmbare Laschen an austauschbaren Patronen, um dem Auftragnehmer die Möglichkeit zu geben, dem Verbraucher den Austausch der Patrone zu ermöglichen

• IP20

• Trennt Ihre Installation nicht von der Stromversorgung, wenn eine vorübergehende Überspannung auftritt

• Entspricht EN61643-11, EN61643-31, EN61643-21