Overspanningen zijn een van de meest onderschatte bedreigingen in elektrische systemen. Een plotselinge overspanning, veroorzaakt door bliksem, netschakeling of zelfs interne apparatuur, kan de isolatie aantasten, schakelaars uitschakelen of gevoelige apparaten in een mum van tijd vernietigen. Een Single-Phase Surge Protection Device (SPD) is de eerste verdedigingslinie. Het leidt overtollige energie af naar de aarde en zorgt ervoor dat de spanning die uw apparatuur bereikt binnen veilige grenzen blijft.
Voor elektrotechnici en inkoopspecialisten is de uitdaging niet of ze een enkelfasige SPD moeten gebruiken, maar hoe ze de juiste moeten kiezen. Deze gids biedt een duidelijke, technische en praktische aanpak die internationale normen, best practices op het gebied van techniek en praktijkervaring combineert.
In 230/240V enkelfasige AC-systemen wordt een eenfasige overspanningsbeveiliging geïnstalleerd om te beschermen tegen voorbijgaande overspanningen. Het werkt door passief te blijven onder normale spanning, maar zodra er een stroomstoot optreedt, wordt het een pad met lage impedantie en wordt de stroomstoot naar de aarde geleid.
Eenfasige beveiligingsapparaten worden op grote schaal toegepast in woonverdeelborden, commerciële gebouwen, fotovoltaïsche zonne-energiesystemen en industriële bedieningspanelen. In elk geval verlengen ze de levensduur van apparatuur, verminderen ze de stilstandtijd en voldoen ze aan de moderne veiligheidseisen.
De keuze voor een enkelfasig overspanningsbeveiligingsapparaat moet in de eerste plaats in overeenstemming zijn met internationale normen IEC 61643-11 En IEC 61643-12. Deze definiëren de testgolfvormen, classificatie en installatierichtlijnen:
Type 1 SPD: Getest met een golfvorm van 10/350 µs, ontworpen om directe bliksemstromen te weerstaan. Geïnstalleerd bij de dienstingang waar bovenleidingen of bliksembeveiligingssystemen aanwezig zijn.
Type 2 SPD: Getest met een golfvorm van 8/20 µs, beschermt tegen schakelpieken en indirecte bliksem. Meestal geïnstalleerd in verdeelpanelen.
Type 3 SPD: Geïnstalleerd dichtbij gevoelige belastingen, zorgt voor een zeer lage restspanning (Up). Gebruikt als de laatste fase van bescherming.
Als u dieper wilt ingaan op de gedetailleerde classificatie van SPD's en hoe elk type wordt gedefinieerd in normen en praktische toepassingen, kunt u ons speciale artikel hier raadplegen: Classificatie van SPD's.
Bij het vergelijken van verschillende enkelfasige SPD's zijn verschillende parameters van cruciaal belang voor een juiste selectie:
Uc (maximale continue bedrijfsspanning): De maximale RMS-spanning die het apparaat kan verwerken zonder verslechtering. Voor 230/240V-systemen is de standaardwaarde 275V AC tussen lijn en nulleider.
Omhoog (spanningsbeveiligingsniveau): De klemspanning tijdens een piek. Gevoelige elektronica vereist een Up van minder dan 1,5–2,5 kV.
In (nominale ontladingsstroom): De stroom die de SPD herhaaldelijk zonder fouten kan ontladen. Een goede eenfasige SPD moet minimaal 20 kA (8/20 µs) aankunnen.
Imax (maximale ontlaadstroom): De maximale stroom die de SPD in één gebeurtenis kan weerstaan, doorgaans 40 kA of meer.
Iimp (impulsstroom): Specifiek voor Type 1 SPD's, getest met een golfvorm van 10/350 µs. Waarden beginnen bij 12,5 kA, waarbij 25 kA wordt aanbevolen in gebieden met een hoog risico.
Reactietijd: SPD's werken in nanoseconden. Hoe sneller de reactie, hoe beter de bescherming van gevoelige elektronica.
Deze parameters moeten altijd in overeenstemming zijn met het blootstellingsniveau van het systeem, het aardingstype en de isolatiecategorie van de apparatuur.
Het aardingstype wordt vaak over het hoofd gezien, maar het is een van de meest doorslaggevende factoren bij het kiezen van een enkelfasig overspanningsbeveiligingsapparaat.
TT-systemen: Vereist 1P+N (ook wel 1+1 genoemd) SPD. Deze configuratie maakt gebruik van MOV-beveiliging tussen lijn en neutraal, plus een vonkbrug of speciaal element tussen neutraal en PE. Het zorgt voor gecontroleerde ontlading naar de aarde, wat van vitaal belang is bij TT, waar het neutrale potentieel kan stijgen tijdens fouten.
TN-S- of TN-C-S-systemen: Kan 1P of 1P+N gebruiken, afhankelijk van het ontwerp van de verdeelkast. Zowel lijn-naar-neutrale als lijn-naar-aarde-paden moeten worden beschermd.
TN-C-systemen: Gebruik meestal 1P- of 2P-SPD's, afhankelijk van of de PEN-geleider toegankelijk is.
Voor alle systemen blijven de bedradingsregels hetzelfde: houd de verbinding van de SPD met de aarde zo kort mogelijk, idealiter minder dan 0,5 m. Lange kabels verhogen de inductie en verhogen daardoor de restspanning die het beschermde apparaat zal zien.
Dit is de kern van het besluitvormingsproces. Veel ingenieurs en kopers zoeken specifiek naar hoe ze een enkelfasige SPD moeten kiezen, dus deze sectie biedt een gedetailleerd, praktisch stappenplan:
Bepaal of het gebouw een extern bliksembeveiligingssysteem (LPS) heeft of wordt gevoed door bovengrondse lijnen. Zo ja, dan is een Type 1 SPD bij de dienstingang verplicht. Voor ondergrondse voorzieningen in gebieden met een laag risico kan een hoge capaciteit Type 2 voldoende zijn.
Controleer of uw installatie TT, TN-S, TN-C-S of TN-C is. Dit bepaalt of u een 1P SPD, een 1P+N SPD of een 2P SPD nodig heeft. Als u de verkeerde bedradingsconfiguratie selecteert, kan de SPD ineffectief worden.
Bij de dienstingang: Type 1 of Type 1+2 gecombineerde SPD.
Bij verdeelborden: Type 2, met In ≥ 20 kA en Imax ≥ 40 kA.
Bij gevoelige belastingen: Type 3, om de isolatieweerstand van elektronische apparaten te verminderen.
Zorg ervoor dat de SPD-beoordelingen overeenkomen met uw systeem:
Uc: 275V AC voor 230/240V-systemen.
Omhoog: Moet lager zijn dan de isolatiecategorie van de apparatuur (IEC 60664: Cat II ≈ 2,5 kV, Cat III ≈ 4 kV).
In/Imax/Iimp: Afhankelijk van installatieniveau en risicozone.
De SPD's moeten samenwerken. Het stroomopwaartse apparaat moet energie absorberen zonder stroomafwaarts destructieve spanning door te geven, terwijl de stroomafwaartse SPD de bescherming nauwkeurig afstemt. Houd ten minste 10 meter afstand tussen apparaten, of plaats ontkoppelingsinductie om een goede energieverdeling te garanderen.
Elke SPD vereist back-upbescherming. Tenzij de SPD een geïntegreerde zekering bevat, installeert u een MCB of zekering in serie. Dit voorkomt kortsluiting wanneer de SPD het einde van zijn levensduur bereikt.
SPD's worden na verloop van tijd slechter. Kies modellen met:
Statusindicatievensters die groen/rode omstandigheden weergeven.
Contacten voor signalering op afstand voor monitoring in besturingssystemen.
Vervangbare plug-in modules, zodat bij onderhoud geen nieuwe bedrading nodig is.
Door dit stapsgewijze proces te volgen, bent u er zeker van dat uw eenfasige SPD niet alleen correct wordt beoordeeld, maar ook correct wordt geïnstalleerd en onderhouden voor langdurige betrouwbaarheid.
Zelfs de beste eenfasige beveiligingsapparaten zullen falen als ze verkeerd worden geïnstalleerd. Volg deze technische principes:
Houd de kabels kort en direct, minder dan 0,5 m.
Scheid voedings- en signaalkabels om koppelpieken te voorkomen.
Bundel SPD-kabels niet met beveiligde circuits.
Sluit de SPD-aarde altijd aan op de dichtstbijzijnde potentiaalvereffeningsrail.
Respecteer de coördinatieafstanden tussen verschillende SPD-fasen.
Veelgemaakte fouten zijn onder meer het installeren van slechts één fase, het vergeten van N-PE-bescherming in TT-systemen, of het te groot maken van SPD's zonder dat dit daadwerkelijk nodig is. Elk van deze vermindert de beschermingsefficiëntie en verhoogt de kosten zonder enig voordeel.
Residentiële toepassingen: Een Type 2 SPD (In 20 kA, Imax 40 kA, Up < 1,5 kV) geïnstalleerd in de hoofdverdeelkast beschermt de huishoudelijke elektronica tegen netstoringen.
Commerciële gebouwen: Een Type 1+2 SPD op het hoofdschakelbord gecombineerd met Type 2 SPD's op vloerverdeelpanelen zorgt voor continuïteit van de dienstverlening.
Industriële faciliteiten: Type 1 SPD's met een nominaal vermogen van 25 kA Iimp bij de service-ingang, met gecoördineerde Type 2 SPD's in motorcontrolecentra en Type 3 SPD's die PLC's beschermen.
Zonne-PV-systemen: Gebruik aan de DC-zijde SPD's met PV-classificatie. Aan de AC-zijde beschermt een Type 2 enkelfasige SPD aan de uitgang van de omvormer zowel de omvormer als de netinterface.
Voor het kiezen van het juiste eenfasige overspanningsbeveiligingsapparaat is meer nodig dan alleen het scannen van een gegevensblad. Het betekent dat u uw systeem begrijpt, risico's evalueert, IEC-normen toepast en parameters zorgvuldig op elkaar afstemt.
Bij de ingang beveiligen tegen bliksem met Type 1.
Vertrouw bij de distributie op robuuste Type 2-apparaten.
Voor gevoelige elektronica voegt u Type 3 toe op het moment van gebruik.
Respecteer altijd uw aardingssysteem, bedradingspraktijken en onderhoudsbehoeften.
Door deze principes toe te passen kunnen elektrotechnici en inkoopprofessionals ervoor zorgen dat hun systemen niet alleen aan de regelgeving voldoen, maar ook veerkrachtig, kosteneffectief en toekomstbestendig zijn.
#!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#
