Overzicht van overspanningsbeveiligingsapparaten

Risico's van elektrische stroomstoten

Blikseminladingen kunnen stromen van 200.000 A bevatten die, als ze op of in de buurt van hoogspanningslijnen worden geraakt, een aanzienlijke spanningstransiënt zouden genereren. Deze spanningstransiënt kan aanzienlijke schade veroorzaken aan zowel huishoudelijke als commerciële elektronische apparatuur.

Deze transiënten kunnen schade veroorzaken, variërend van vroegtijdige veroudering van apparatuur, logische storingen en uitvaltijd tot de volledige vernietiging van apparatuur binnen de gehele elektrische installatie. Producten zoals LCD-schermen, dataservers en industriële apparatuur zoals PLC's zijn van cruciaal belang voor de bedrijfsactiviteit. Het beschermen van deze apparatuur kan nu een noodzaak zijn.

Overspanningsbeveiligingsapparaten (SPD) helpen bij de bescherming van waardevolle elektrische en elektronische apparatuur tegen transiënten, afkomstig van bliksem en ook van schakelende bronnen.

De reeks BRITEC SPD-oplossingen kan bescherming bieden om schade aan deze gevoelige apparatuur te voorkomen door de schadelijke voorbijgaande overspanningen om te leiden. In de meeste gevallen zal dit apparatuurstoringen elimineren en de uitvaltijd verminderen.

Terminologie & selectiecriteria

Overspanningsbeveiligingsapparaten worden volgens hun norm in verschillende typen ingedeeld:

• Type 1 – SPD die gedeeltelijke bliksemstroom kan ontladen met een typische golfvorm van 10/350 μs. Er wordt meestal vonkbrugtechnologie gebruikt.

• Type 2 – SPD die de verspreiding van overspanning in de elektrische installaties kan voorkomen en de daarop aangesloten apparatuur beschermt. Het maakt meestal gebruik van metaaloxidevaristortechnologie (MOV) en wordt gekenmerkt door een stroomgolf van 8/20 μs.

• Type 3 – Deze SPD's hebben een lage afvoercapaciteit. Ze mogen daarom alleen als aanvulling op SPD Type 2 en in de buurt van gevoelige belastingen worden geïnstalleerd. Type 3 SPD’s worden gekenmerkt door een combinatie van spanningsgolven (1,2/50 μs) en stroomgolven (8/20 μs).

Iimp – Impulsstroom met een golfvorm van 10/350 μs geassocieerd met Type 1 SPD.

In – Piekstroom met een golfvorm van 8/20 μs geassocieerd met Type 2 SPD.

Omhoog – De restspanning die wordt gemeten over de aansluiting van de SPD wanneer In wordt toegepast.

Uc – De maximale spanning die continu op de SPD mag worden toegepast zonder dat deze geleidt.

Selectie van geschikte apparaten

Type 1 SPD's worden vaak potentiaalvereffenende SPD's genoemd en worden aan de oorsprong gemonteerd. Een bliksembeveiligingssysteem dat uitsluitend gebruik maakt van deze apparaten biedt geen effectieve bescherming tegen uitval van gevoelige elektrische en elektronische systemen. Om dit te bereiken zullen aanvullende gecoördineerde apparaten moeten worden ingezet.

Een Type 1 SPD wordt gebruikt aan het begin van de installatie, een Type 2 SPD wordt gebruikt bij verdeelborden en een Type 3 SPD wordt gebruikt in de buurt van eindapparatuur.

Overspanningsbeveiliging moet zo worden gekozen dat het spanningsbeveiligingsniveau (Up) lager is dan het impulsbestendigheidsvermogen van de te beveiligen apparatuur. Dit betekent voor een 230/400V-installatie dat de waarde niet hoger mag zijn dan 2,5 kV.

Verbinding

Om maximale bescherming tegen de SPD te verkrijgen, moeten de verbindingsgeleiders zo kort mogelijk worden gehouden. Dit is om eventuele extra spanningsvallen op de verbindingskabels te minimaliseren.

De verbindingsgeleiders van de SPD moeten een dwarsdoorsnede hebben van niet minder dan 4 mm2 koper en de totale lengte van de aansluitkabel (a+b) mag bij voorkeur niet groter zijn dan 0,5 m, maar mag in geen geval groter zijn dan 1 m.

Als de afstand tussen de SPD en de te beveiligen gevoelige apparatuur groter is dan 10 meter, kunnen oscillaties ertoe leiden dat er hogere spanningswaarden op de apparatuur verschijnen. Er moet worden overwogen om extra gecoördineerde overspanningsbeveiligingsapparaten dichter bij de apparatuur te plaatsen.

Bescherming tegen SPD-kortsluitingen wordt vaak geboden door een overstroombeveiliging, zoals een zekering of stroomonderbreker. Dit apparaat moet uiteraard de stroomstootstroom door het apparaat toelaten zonder te werken.

Inspectie en testen

Tijdens de initiële verificatie of als onderdeel van een periodieke inspectie en test moet de SPD worden geïnspecteerd om er zeker van te zijn dat deze operationeel is.

Er is meestal een visuele indicatie op de SPD dat het apparaat nog steeds operationeel is. Dit kan worden aangegeven door een GROEN visueel indicatievenster. Mocht dit venster ROOD weergeven, dan is dit een indicatie dat het apparaat het ‘End of Life’ heeft bereikt en vervangen moet worden. Bij sommige producten zal dit het vervangen van het apparaat met zich meebrengen, maar bij veel producten uit het assortiment kan dit eenvoudigweg door het vervangen van de verwijderbare cartridge.

SPD-snelkeuzegids

Het volgende is een snelle selectiegids die kan helpen bij het kiezen of SPD’s vereist zijn en het juiste type apparaat

• Bevat de installatie een bliksembeveiligingssysteem?

• Bevindt de installatie zich naast een hoge constructie, hoge bomen of dichtbij een heuveltop in een gebied dat gevoelig is voor bliksem?

• Bevat de installatie apparatuur waarbij een hogere betrouwbaarheid tegen overspanning vereist is.

Als het antwoord op de eerste twee vragen hierboven JA is, wordt aanbevolen een Type 1+2-apparaat te installeren. Dit biedt bescherming tegen spanningspieken veroorzaakt door directe blikseminslag en biedt bescherming tegen voorbijgaande overspanningen veroorzaakt door indirecte blikseminslag of door schakelgebeurtenissen.

Als het antwoord JA is op de derde vraag, wordt aanbevolen om Type 2-apparaten te installeren om bescherming te bieden tegen voorbijgaande overspanningen veroorzaakt door indirecte blikseminslag of door schakelgebeurtenissen.

Voordelen van het gebruik van BRITEC SPD’s

Productconfiguratie:

• Thermische en dynamische ontkoppeling

• Verlengt de levensduur van apparatuur (door het leveren van schone energie)

• DIN-gemonteerde apparaten

• Verwijderbare lipjes op vervangbare cartridges om de contractant de mogelijkheid te geven de consument de cartridge te laten vervangen

• IP20

• Koppelt uw installatie niet los van de voeding wanneer er sprake is van tijdelijke overspanning

• Voldoet aan EN61643-11，EN61643-31，EN61643-21