Wat is een type 2-overspanningsbeveiligingsapparaat?

Invoering

A Type 2 overspanningsbeveiligingsapparaat (Type 2 SPD) vormt de ruggengraat van overspanningsbeveiliging in moderne elektrische systemen. Geïnstalleerd op het hoofdverdeelbord of de schakelkast, fungeert het als het tweede schild in een gelaagde verdedigingsstrategie: het opvangen van resterende spanningen achtergelaten door stroomopwaartse Type 1 SPD's en het onderdrukken van transiënten die binnen het netwerk worden gegenereerd.

Deze apparaten beschermen tegen impulsstromen van 8/20 μs die optreden als gevolg van door bliksem veroorzaakte overspanningen, schakelgebeurtenissen of storingen in de netvoeding.

Om betrouwbare bescherming op lange termijn te garanderen, moeten ingenieurs en technische kopers verschillende belangrijke aspecten van een Type 2 SPD begrijpen:

• Definitie: Wat is het?
• Hoe het werkt: Zijn werkingsprincipes.
• Normen: Aan welke regelgeving voldoet het?
• Installatie en selectie: De regels voor het correct kiezen en installeren ervan.

Definitie van een type 2-overspanningsbeveiligingsapparaat

Volgens de IEC/EN 61643-11-norm, een **Type 2 SPD** is een Klasse II-apparaat. Het is ontworpen voor locaties waar geen directe blikseminslag plaatsvindt. Deze locaties lopen echter nog steeds het risico van sterke transiënte overspanningen.

Belangrijkste kenmerken:

• Getest met stroomgolfvormen van 8/20 μs.

• Typische nominale ontlaadstroom (In) ligt tussen 5–20 kA, met maximale ontlaadstroom (Imax) tot 40–80 kA.

• Gemonteerd aan de belastingzijde van het elektrische servicepaneel.

• Beschermt tegen zowel externe restpieken als interne schakelpieken.

In de praktijk bevindt een Type 2 SPD zich na een Type 1-apparaat en vóór eventuele stroomafwaartse Type 3-point-of-use-beveiliging, en maakt deel uit van een meertraps overspanningsbeveiligingssysteem.

Hoe werkt een Type 2 overspanningsbeveiligingsapparaat werk?

Een Type 2 SPD werkt volgens het spanningsklemprincipe. Onder normale spanning blijft het passief. Wanneer een tijdelijke piek de maximale continue bedrijfsspanning (Uc) overschrijdt, schakelen de interne componenten snel naar een geleidende toestand, waardoor overtollige energie naar aarde wordt geleid.

Typische componenten zijn onder meer:

• MOV (metaaloxidevaristor): Het primaire klemelement, dat stootenergie absorbeert en de spanning verlaagt.

• Hybride circuits (MOV + GDT): Combineer een hoge piekcapaciteit met verbeterde betrouwbaarheid op lange termijn.

• Thermisch ontkoppelingssysteem: Isoleert de SPD aan het einde van de levensduur om de veiligheid te behouden.

• Statusindicator: Visueel venster of contactuitgang om de operationele toestand weer te geven.

Bedieningsvolgorde:

1. Normale modus: Hoge weerstand, geen impact op het circuit.

2. Surge-gebeurtenis: De spanning stijgt boven de Uc-drempel.

3. Klemmen: SPD leidt de stroomstoot naar aarde af, waardoor de spanning wordt verlaagd naar een veilige Up (spanningsbeveiligingsniveau).

4. Herstel: SPD keert terug naar de standby-status met hoge weerstand.

De functie van een Type 2 overspanningsbeveiligingsapparaat

De primaire rol van een overspanningsbeveiligingsapparaat Type 2 is het beperken van voorbijgaande overspanningen tot een niveau dat stroomafwaartse apparatuur zonder schade kan weerstaan.

Belangrijkste functies:

• Resterende piekbeperking — verlaagt de spanning nadat een Type 1 SPD het grootste deel van de energie heeft geabsorbeerd.

• Schakeloverspanningsonderdrukking — vermindert transiënten veroorzaakt door het starten van de motor, het schakelen van pompen of andere inductieve belastingsbewerkingen.

• Bescherming van apparatuur — voorkomt schade aan gevoelige elektronica, PLC's, automatiseringssystemen en voorschakelapparatuur.

• Systeembetrouwbaarheid — vermindert de uitvaltijd als gevolg van piekgerelateerde storingen.

• Onderdeel van een cascade — bevindt zich tussen de servicetoegangsbeveiliging (Type 1) en point-of-use-apparaten (Type 3).

Toepassingen van Type 2-overspanningsbeveiligingsapparaten

Type 2 SPD's worden geïnstalleerd in:

• Industriële faciliteiten met bliksembeveiligingssystemen.

• Commerciële gebouwen ter bescherming van HVAC, liften, verlichting en IT-systemen.

• Machinebesturingskasten voor industriële automatisering.

• Hernieuwbare energiesystemen, zoals PV-omvormers en besturingen van windturbines, vereisen robuustheid overspanningsbeveiliging (zie onze Keuzegids voor overspanningsbeveiligingsapparaten En Overspanningsbeveiliging voor fotovoltaïsche zonne-energiesystemen).

• Ziekenhuizen en datacenters waar uptime van cruciaal belang is.

• Residentiële hoofdpanelen voor bescherming van het hele huis.

Type 1, Type 2 en Type 3 overspanningsbeveiligingsapparaten

Overspanningsbeveiligingsapparaten hebben drie hoofdtypen. Elk type heeft een andere taak in het elektrische systeem. U kunt hier meer lezen in onze gedetailleerde gids: Verschil tussen overspanningsbeveiligingsapparaten van type 1, type 2 en type 3.

Samenvatting:

• Type 1 SPD stopt het grootste deel van de energierijke pieken veroorzaakt door bliksem.

• Type 2 SPD is de middelste verdedigingslinie. Het reduceert de resterende overspanning en regelt schakelpieken.

• Type 3 SPD is de laatste stap. Het beschermt gevoelige elektronica tegen kleine, snelle spanningspieken.

Hoe selecteert u het juiste overspanningsbeveiligingsapparaat?

Bij het kiezen van het beste type 2-overspanningsbeveiligingsapparaat moet de selectie gebaseerd zijn op systeemcompatibiliteit, overspanningsrisiconiveau en gevoeligheid van de apparatuur.

1. Zorg ervoor dat de systeemspanning en aarding op elkaar zijn afgestemd
Verschillende systemen – TT, TN-S, TN-C, IT – vereisen verschillende SPD-configuraties:

• 4P (allepolige bescherming) voor TN-systemen.

• 3+1 configuratie (L-N-beveiliging plus N-PE-module) voor TT-systemen om N-PE-overspanningsgebeurtenissen af ​​te handelen.

2. Bepaal Uc (maximale continue bedrijfsspanning)
Uc moet iets boven de nominale systeemspanning liggen om onnodige activering te voorkomen, maar laag genoeg voor effectieve bescherming.

3. Controleer de ontlaadstroomcapaciteit

• Nominale ontlaadstroom (In): 5–20 kA.

• Maximale ontlaadstroom (Imax): 20–80 kA afhankelijk van het risiconiveau.

4. Spanningsbeveiligingsniveau (omhoog)
Lower Up betekent betere bescherming – streef naar ≤ 2,5 kV voor algemene apparatuur, ≤ 1,5 kV voor gevoelige elektronica.

5. Bestand tegen tijdelijke overspanning (TOV).
Zorg ervoor dat de SPD tijdelijke overspanningscondities als gevolg van fouten of schakelgebeurtenissen kan overleven.

6. Extra functies

• Insteekbare modules voor snel onderhoud.

• Alarmcontacten op afstand voor bewaking.

• Thermische ontkoppeling en visuele indicatoren.

Hoe u een Type 2-overspanningsbeveiligingsapparaat installeert

Best practices voor installatie uit veldtechnische ervaring:

1. Locatie — Monteer zo dicht mogelijk bij de hoofdverdeelrails of de apparatuur die u wilt beschermen.

2. Parallelle verbinding — Type 2 SPD's worden doorgaans parallel op de voeding aangesloten.

3. Lengte van het lood — Houd de gecombineerde lengte van fase-, nul- en aardgeleiders kleiner dan 0,5 m om te voorkomen dat de beveiligingsspanning stijgt.

4. Dwarsdoorsnede van de geleider — Minimaal 6 mm² koper voor Type 2; grotere maten voor apparaten met een hogere capaciteit.

5. Aarding — Sluit rechtstreeks aan op de hoofdpotentiaalvereffeningsstaaf met het kortste pad.

6. Overstroombeveiliging — Gebruik zekeringen of stroomonderbrekers die zijn afgestemd op de maximale kortsluitvastheid van de SPD.

7. Coördinatie in gecascadeerde systemen — Indien stroomafwaarts van een Type 1 SPD geïnstalleerd, moet u een scheidingsafstand aanhouden (>10 m) of een ontkoppelingsinductor installeren om een ​​goede energieverdeling te garanderen.

8. Systeemspecifieke bedrading — Voeg voor TT-systemen een N-PE-beveiligingsmodule toe om spanningspieken tussen nulleider en aarde op te vangen.

Door deze richtlijnen te volgen, zorgt u ervoor dat de SPD volgens de specificaties presteert en voldoet aan de elektrische normen.

Conclusie

A Type 2 overspanningsbeveiligingsapparaat is een essentieel element in gelaagde elektrische bescherming. Het beschermt tegen restspanningen als gevolg van bliksem en interne schakelgebeurtenissen, waardoor de levensduur van de apparatuur en de operationele stabiliteit worden gegarandeerd.

Door het werkingsprincipe, de installatieregels en de selectieparameters te begrijpen, kunnen ingenieurs en inkoopmanagers apparaten specificeren die voldoen aan de systeemvereisten, voldoen aan IEC/EN 61643-11 en betrouwbare bescherming bieden voor de komende jaren.

Indien correct geïnstalleerd, is een Type 2 SPD niet alleen een onderdeel; het is een verzekeringspolis voor uw elektrische systeem. Meer informatie over zonne-SPD-toepassingen en hoe u de juiste kiest.