Een overspanningsbeveiligingsapparaat (SPD) beschermt elektrische systemen en apparatuur tegen overspanningen door transiënte spanningen te beperken en stootstromen om te leiden.
Maximale continue bedrijfsspanning (Uc)
Blikseminslagstroom (Iimp)
Nominale ontlaadstroom (I)
Spanningsbeveiligingsniveau (omhoog)
Bestand tegen kortsluiting (Isccr)
Vrijlooponderbrekingsmogelijkheid bij Uc (Ifi)
Transiënte overspanning (TOV)
Deze parameters bepalen de prestaties van de SPD onder verschillende foutomstandigheden en moeten zorgvuldig worden afgestemd op de systeemspanning, het installatiepunt en de verwachte piekomgeving.
SPD's worden over het algemeen geclassificeerd op basis van interne werkprincipes en standaard testmethoden.
De twee belangrijkste soorten SPD's zijn:
Spanningsbegrenzende componenten
Componenten voor spanningsschakeling
De meeste moderne SPD's bevatten beide componenttypen om de voordelen van elk te combineren en hun respectievelijke zwakke punten te verminderen.
Spanningsbegrenzende componenten zijn onder meer:
Metaaloxidevaristoren (MOV's)
Transient Voltage Suppression (TVS)-diodes
Componenten voor spanningsschakeling zijn onder meer:
Gasontladingsbuizen (GDT's)
Vonkengaten
Deze componenten verschillen qua reactiesnelheid, energieverwerkingscapaciteit en verouderingskenmerken.
Volgens ANSI/IEEE C62.41, IEC 61643-11 en VDE-classificatie zijn er drie standaard SPD-typen op basis van hun geteste golfvorm en toepassingsniveau.
Getest met impulsontlaadstroom Iimp (typisch 10/350 µs)
Ook getest met 8/20 µs stroomimpulsen
Ontworpen voor installatie bij de dienstingang
Beschermt tegen directe bliksemstroom en hoge energiepieken
Getest met nominale ontlaadstroom in (8/20 µs)
Optioneel getest met maximale ontlaadstroom Imax (8/20 µs)
Opmerking: Imax wordt niet aanbevolen als basis voor SPD-selectie
Voor SPD's met spanningsschakelcomponenten, ook getest met spanningsimpulsen van 1,2/50 µs.
Geïnstalleerd op onderverdeelborden of apparatuuringangen
Beschermt tegen schakelpieken en indirecte bliksem
Getest met een combinatiegolfgenerator:
Nullastspanning Uoc (1,2/50 µs)
Kortsluitstroom Icw (8/20 µs)
Nominale uitgangsimpedantie: 2 Ω
Geïnstalleerd in de buurt van gevoelige eindapparatuur voor fijne bescherming
SPD's worden gebruikt in een breed scala aan AC- en DC-systemen, die elk specifieke ontwerp- en selectievereisten hebben.
In AC-distributiesystemen worden SPD's voornamelijk gebruikt om apparatuur en stroomnetwerken te beschermen tegen voorbijgaande overspanningen veroorzaakt door blikseminslag, het schakelen van nutsvoorzieningen en het oplossen van storingen.
Type 1 SPD's: Geïnstalleerd op hoofdverdeelborden om pieken met hoge energie op te vangen
Type 2 SPD's: Stroomafwaarts geïnstalleerd voor lokale bescherming
SPD's voor AC moeten overeenkomen met de nominale spanning en Uc van het systeem en tegelijkertijd voldoende kortsluitvastheid (Isccr) bieden.
Typische interne componenten zijn onder meer:
MOV's voor snelle respons en spanningsklemming
GDT's voor verwerking van hoge energie en isolatie tegen lekkage
De combinatie van beide zorgt voor een snelle onderdrukking en een lange levensduur.
DC-systemen zoals:
Telecom-basisstations
Industriële schakelkasten
Batterij opslag
EV-opladen
Solar DC-bussen
…vereisen SPD's die speciaal zijn ontworpen voor continue gelijkspanning, die geen nuldoorgang hebben en vlambogen kunnen ondersteunen.
DC-SPD's:
Gebruik doorgaans hoogspannings-MOV's
Moet een hoge stabiele gelijkstroomspanning aan kunnen zonder oververhitting
Geïnstalleerd op DC-panelen, omvormeringangen of accubanken
Help systeemuitval als gevolg van spanningspieken of schakelgeluiden te voorkomen
Bij PV-systemen zijn hoge DC-spanningen (tot 1500 VDC), grote array-oppervlakken en frequente blootstelling aan blikseminslag als gevolg van montage op het dak of in het veld betrokken.
PV-specifieke SPD's moeten voldoen aan:
Ze worden ingezet bij:
DC-kant: Tussen de PV-generator en de omvormer
Omvormer ingang: Voor interne DC-busbeveiliging
AC-kant: Tussen de omvormer en de netinterface
Vereisten zijn onder meer:
Hoge MCOV (Uc)
Laag beschermingsniveau (omhoog)
Lange levensduur
Weer- en UV-bestendigheid (voor DC-boxen voor buiten)
Goed geplaatste PV-SPD's verlagen de vervangingskosten van apparatuur en verbeteren de systeembetrouwbaarheid en ROI.
Kenmerkend voor Type 1 SPD
Simuleert een directe blikseminslag
Getest met een golfvorm van 10/350 µs
Vertegenwoordigt het vermogen van de SPD om één enkele extreme golf op te vangen
Geschikt voor het stroomafwaarts bouwen van toegangspunten of bliksemafleiders
Kenmerkend voor Type 2 SPD
Simuleert meerdere pieken met lagere energie als gevolg van schakelen of indirecte bliksem
Getest met een golfvorm van 8/20 µs
Weerspiegelt het uithoudingsvermogen op lange termijn
Geschikt voor verdeelborden en bescherming op uitrustingsniveau
Samengevat:
Iimp = Piekuithoudingsvermogen voor zeldzame, energieke evenementen
Imax = Herhaald uithoudingsvermogen voor frequente transiënten met lagere energie
Beide zijn essentieel bij het opbouwen van een SPD-beschermingsstrategie op meerdere niveaus.
Overspanningsbeveiligingsapparaten zijn essentieel voor moderne energiesystemen en garanderen de veiligheid van apparatuur en stroomcontinuïteit. Hun classificatie in Type 1, 2 en 3, samen met het begrip van technische parameters zoals Uc, Up, Iimp en Imax, is van cruciaal belang voor een juiste selectie en implementatie.
Of het nu gaat om het beschermen van AC-systemen, DC-automatisering of zonne-energie, het selecteren van de juiste SPD met geschikte classificaties helpt schade te verminderen, O&M-kosten te verlagen en de levensduur van het systeem te verlengen.
Een goed ontworpen SPD-plan is een kleine investering die uw grootschalige infrastructuur beschermt tegen onomkeerbare schade.
#!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=78#!trpen#Optimized by #!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=77#!trpen#Serafiniet versneller#!trpst#/trp-gettext#!trpen##!trpst#/trp-gettext#!trpen#
