Ylijännitesuojauslaite (SPD) on osa sähköasennuksen suojausjärjestelmää.
Tämä laite on kytketty rinnan niiden kuormien virtapiiriin, joita sen on suojattava (katso kuva J17). Sitä voidaan käyttää myös kaikilla virransyöttöverkon tasoilla.
Tämä on yleisimmin käytetty ja tehokkain ylijännitesuojatyyppi.
Tiedemiehet ovat tehneet tärkeitä tutkimuksia salamaniskujen ominaisuuksista ja vaikutuksista vuosien ajan ja ovat kehittäneet teknisiä tuotteita niiden mukaisesti. Nykyään näitä tuotteita voidaan testata myös simuloimalla salamaniskua tässä yhteydessä.
Salamaniskun aaltotyypit:
Salamaniskua voidaan tutkia kahdella eri aallonpituudella.
Impulssivirrat aaltomuodossa 10/350 μs esiintyvät suorissa salamaniskuissa. Tämä pulssin nopea jännitteen nousu vapauttaa suuren tehon suurella virtapulssilla.
Nykyään External Lightning Protection System -materiaalit ja tyypin 1 / luokan I ylijännitesuojapiirielementit testataan näiden kriteerien mukaisesti standardien mukaisesti.
Salama iskee kaukaiseen paikkaan ja tapahtuu impulssivirtoja, joiden kytkentäjännitteet ovat 8/20 μs aaltomuodossa.
Tämän pulssin energiasisältö on huomattavasti pienempi kuin salamatestivirran pulssivirran aalto 10/350 μs. Tyyppi 2 / luokka II ja tyyppi 3 / luokka III tyypin Surge Protector (Surge Arrester) piirielementit testataan näiden kriteerien mukaisesti standardien mukaisesti.
Standardit
Jotkut usein luetellut standardit sisältävät:
Jokainen standardi määrittelee eri suojausominaisuudet, testivektorit tai käyttötarkoituksen.
EN 62305 ja ANSI/IEEE C62.xx määrittävät, mitä piikkejä suojan voidaan odottaa ohjaavan. EN 61643-11 ja 61643-21 määrittelevät sekä tuotteen suorituskyky- että turvallisuusvaatimukset. Sitä vastoin IEC kirjoittaa vain standardeja eikä sertifioi mitään tiettyä tuotetta näiden standardien mukaiseksi. Kansainvälisten sopimusten CB Scheme -jäsenet käyttävät IEC-standardeja tuotteiden turvallisuusvaatimusten testaamiseen ja sertifiointiin.
Lisäksi seuraavat standardit eivät ole standardeja itsenäisille ylijännitesuojaimille, vaan ne on sen sijaan tarkoitettu sähkö- ja elektroniikkalaitteiden ylijännitesuojan testaamiseen kokonaisuudessaan. Siksi niitä käytetään usein ylijännitesuojapiirien suunnittelussa ja testauksessa.
Periaate
SPD on suunniteltu rajoittamaan ilmakehän alkuperää olevaa transienttia ylijännitettä ja ohjaamaan virtaaallot maahan siten, että tämän ylijännitteen amplitudi rajoitetaan arvoon, joka ei ole vaarallinen sähköasennukselle ja sähköisille kojeistoille ja ohjauslaitteille.
SPD eliminoi ylijännitteen
Jos ylijännite ylittää toimintarajan, SPD
Kolme SPD-tyyppiä
Tyyppi 1 SPD
Tyypin 1 SPD:tä suositellaan palvelusektorille ja teollisuusrakennuksille, jotka on suojattu ukkossuojajärjestelmällä tai verkkohäkillä.
Se suojaa sähköasennuksia suorilta salamaniskuilta. Se voi purkaa salaman vastavirran, joka leviää maadoitusjohtimesta verkon johtimiin.
Tyypin 1 SPD:lle on ominaista 10/350 µs virta-aalto.
Tyyppi 2 SPD
Tyypin 2 SPD on tärkein suojajärjestelmä kaikille pienjännitesähköasennuksille. Jokaiseen sähkökeskukseen asennettuna se estää ylijännitteen leviämisen sähköasennuksissa ja suojaa kuormia.
Tyypin 2 SPD:lle on ominaista 8/20 µs virta-aalto.
Tyyppi 3 SPD
Näillä SPD:illä on alhainen purkauskapasiteetti. Siksi ne on asennettava tyypin 2 SPD:n lisänä ja herkkien kuormien läheisyyteen.
Tyypin 3 SPD:lle on ominaista jänniteaaltojen (1,2/50 μs) ja virtaaaltojen (8/20 μs) yhdistelmä.
SPD:n normatiivinen määritelmä
Kuva J18 – SPD-standardin määritelmä
| Suora salamanisku | Epäsuora salamanisku | ||
| IEC 61643-1 | Luokan I koe | Luokan II testi | Luokan III testi |
| IEC 61643-11/2011 | Tyyppi 1: | Tyyppi 2: | Tyyppi 3: |
| EN/IEC 61643-11 | Tyyppi 1 | Tyyppi 2 | Tyyppi 3 |
| Entinen VDE 0675v | B | C | D |
| Testiaallon tyyppi | 10/350 | 8/20 | 1.2/50 + 8/20 |
Tämän mukaan;
Ensimmäinen vaihe: Tyyppi 1 / luokka 1 / luokka B ukkossuojaus ylijännitesuojat ovat laitoksen / rakenteen etusuojayksiköitä. Ne ovat piirielementtejä, jotka pystyvät absorboimaan ja vaimentamaan sähkölinjoista mahdollisesti tulevia suoria salamaniskuja.
Se on asennettava pääjakelu-/muuntajapaneeliin rakennuksen sisällä ja/tai ulkopuolella.
Se olisi pitänyt testata 10/350 µS aaltomuodossa. Sen on kyettävä purkamaan vähintään 50 kA kuormitus vaihe-neutraalin ja vähintään 100 kA vaiheiden välillä, neutraali-maa.
Toinen vaihe: Tyyppi 2 / luokka 2 / C luokan ylijännitesuojalaitteet (ylijännitesuojat) ovat piirielementtejä, joita käytetään laitoksen/rakennuksen toisio- ja/tai alemmissa toisiopaneeleissa. Tyypin 1 / luokan II ylijännitesuojaimiin verrattuna niiden vahvuus on pienempi, mutta herkkyys parempi.
Se olisi pitänyt testata 8/20 µs aaltomuodossa. Sen on kyettävä purkamaan vähintään 10 kA kuormitus vaiheneutraalin ja vähintään 25 kA vaiheiden välillä, neutraali-maa.
Tyyppi 1 + 2 / luokka 1 + 2 / B + C luokan kompakteja suojaelementtejä on käytetty viime vuosina toisen tason suojana.
Se olisi pitänyt testata 10/350 µS aaltomuodossa. Sen on kyettävä purkamaan vähintään 40 kA kuormitus vaihe-neutraalin välillä ja vähintään 100 kA vaiheiden välillä, neutraali-maa.
Sitä käytetään keskeytymättömän virtalähteen sähköpaneelissa ja/tai toisiopaneeleissa, jotka on sijoitettu pääpaneelin tapaan.
Kolmas vaihe: Tyyppi 3 / Luokka 3 / D Luokka äkillinen ylijännitesuojaus ylijännitesuojat ovat piirielementtejä, joita käytetään sen linjoissa suojaamaan herkkiä elektronisia laitteita.
Tuotevalikoima on varsin laaja, sillä se voidaan kytkeä eri laitteisiin eri yhteysprotokollien / pistorasian / porttien avulla.
Alla on joitakin tyypin 3 / luokan 3 / D luokan ylijännitesuojaimia eri piireihin / laitteisiin.