Elektrische systemen worden voortdurend blootgesteld aan voorbijgaande overspanningen veroorzaakt door blikseminslag, schakelingen en netstoringen. Zonder de juiste bescherming kunnen deze spanningspieken gevoelige apparatuur beschadigen, de systeembetrouwbaarheid verminderen en de onderhoudskosten verhogen. Om dit aan te pakken, Overspanningsbeveiligingsapparaten (SPD's) worden veel gebruikt in energiesystemen.
Echter, de selectie en installatie van een SPD zijn afhankelijk van het aardingssysteem (meestal). TNS, TN-C en TT. Elk aardingssysteem vereist een andere SPD-configuratie om maximale bescherming te garanderen. In dit artikel wordt uitgelegd werkingsprincipe van SPD's, hun toepassingen in TNS-, TN-C- en TT-systemen, en biedt een selectie gids voor het kiezen van de juiste SPD.
A Overspanningsbeveiliging (SPD) is een apparaat dat is ontworpen om elektrische systemen te beschermen tegen voorbijgaande overspanningen door overspanning te beperken en stootstromen veilig naar de aarde te leiden.
SPD's werken door een pad met lage weerstand naar aarde te creëren wanneer de spanning een bepaalde drempel overschrijdt. Dit voorkomt dat schadelijke stroomstoten gevoelige belastingen bereiken, zoals verlichtingssystemen, regelcircuits en elektronische apparaten.
Type 1 SPD: Geïnstalleerd aan de oorsprong van de installatie, geschikt voor directe bliksemstromen.
Type 2 SPD: Geïnstalleerd in onderverdeelborden, biedt bescherming tegen schakeloverspanningen en indirecte bliksem.
Type 3 SPD: Point-of-use-beveiliging voor gevoelige apparatuur.
TNS-systeem: Neutrale en beschermende aarde zijn in het hele systeem gescheiden.
TN-C-systeem: Neutrale en beschermende functies zijn gecombineerd in één enkele geleider (PEN).
TT-systeem: Beschermende aarde wordt geleverd door een lokale aardelektrode bij de installatie van de consument.
In TNS-systemen, SPD's maken verbinding tussen fase-, nul- en aardgeleiders.
In TN-C-systemen, is speciale zorg nodig omdat neutraal en aarde worden gecombineerd.
In TT-systemen, moeten SPD's worden gekoppeld aan de juiste aardings- en aardlekschakelaars (RCD's) om de veiligheid te garanderen.
Verschillende aardingsregelingen beïnvloeden de manier waarop stootstromen worden ontladen en bepalen het SPD-aansluitschema, het spanningsbeveiligingsniveau en de aardingsmethode.
Op grote schaal gebruikt in residentiële, commerciële en industriële netwerken vanwege de veiligheid en betrouwbaarheid.
SPD biedt bescherming door spanningspieken tussen fase-naar-neutraal en fase-naar-aarde te beperken.
Sluit SPD aan tussen elke fase en neutraal.
Sluit SPD aan tussen nulleider en aarde.
Zorg voor korte kabellengtes voor een minimaal spanningsverlies.
Een speciale aardgeleider zorgt voor een veilige afleiding van stootstromen naar de aarde.
Omdat nulleider en aarde worden gecombineerd (PEN), vereist de installatie speciale zorg om veiligheidsproblemen te voorkomen.
SPD wordt geïnstalleerd tussen fase en PEN-geleider.
Geen afzonderlijk neutraal-naar-aarde-beschermingspad.
Gebruik Type 1 SPD's op de hoofdverdeelkast.
Zorg ervoor dat de continuïteit van PEN betrouwbaar is.
Hoger risico op neutrale fouten.
Mogelijk zijn stroomafwaarts aanvullende beveiligingsapparaten (bijvoorbeeld aardlekschakelaars) vereist.
Vaak in landelijke gebieden en installaties met onafhankelijke aardelektroden.
SPD ontlaadt spanningspieken naar de plaatselijke aardelektrode. Aardlekschakelaars zijn essentieel voor het oplossen van storingen.
Installeer SPD tussen fase en neutraal.
Installeer SPD tussen nulleider en aarde.
Zorg ervoor dat de aardweerstand binnen de standaardlimieten ligt (meestal <10 Ω).
Vanwege de afzonderlijke aardelektroden is een goede coördinatie tussen SPD en aardlekschakelaars van cruciaal belang.
Identificeer het aardingssysteem voordat u SPD selecteert.
Kies het SPD-type (Type 1, 2 of 3) op basis van het installatiepunt.
Garandeer naleving van de IEC 61643-11-norm.
| Aardingssysteem | SPD-verbindingsschema | Aardingsoverwegingen |
| TNS | Fase → N, Fase → PE, N → PE | Betrouwbare aardgeleider |
| TN-C | Fase → PEN | Zorg voor PEN-integriteit |
| TT | Fase → N, N → PE | Lokale aardelektrode + aardlekschakelaar |
Dit helpt elektriciens snel SPD-modellen te matchen met aardingssystemen om verkeerde installatie te voorkomen.
TNS: speciale PE-geleider.
TN-C: Gedeelde PEN-geleider.
TT: Lokale aardelektrode met lage weerstand.
Houd de SPD-aansluitkabels kort (idealiter <0,5 m).
Controleer de aardingsweerstand vóór inbedrijfstelling.
Gebruik het juiste SPD-type, afhankelijk van de systeemblootstelling.
Onjuiste SPD-bedrading tussen geleiders.
Slechte aarding leidt tot ineffectieve overspanningsbeveiliging.
Gebruik van het verkeerde SPD-type voor het aardingssysteem.
Vraag 1: Waarom is de SPD-selectie anders voor TNS-, TN-C- en TT-systemen?
Omdat elk aardingssysteem unieke aardingsvoorzieningen heeft, waardoor verschillende SPD-configuraties nodig zijn.
Vraag 2: Kan dezelfde SPD in alle systemen worden gebruikt?
Nee, SPD-bedrading en aarding moeten overeenkomen met het specifieke aardingssysteem.
Vraag 3: Welk type SPD moet worden gebruikt voor woongebouwen?
Type 2 SPD's komen het meest voor, maar de keuze hangt ook af van of het systeem TNS, TN-C of TT is.
V4: Wat gebeurt er als SPD verkeerd is geïnstalleerd?
Een onjuiste installatie kan resulteren in een defecte overspanningsbeveiliging of veiligheidsrisico's.
Vraag 5: Hoe vaak moeten SPD's worden geïnspecteerd?
Regelmatige inspectie tijdens gepland onderhoud wordt aanbevolen, vooral na zware stormen.
Overspanningsbeveiligingsapparaten zijn van vitaal belang voor het beveiligen van elektrische systemen tegen transiënte overspanningen. Maar hun effectiviteit hangt sterk af van de juiste selectie en installatie volgens de aardingssysteem (TNS, TN-C, TT).
In TNS-systemen, SPD's bieden eenvoudige bescherming met speciale aarding.
In TN-C-systemen, SPD-installatie is complexer vanwege de gedeelde PEN-geleider.
In TT-systemen, SPD's vereisen een goede aardweerstand en coördinatie met aardlekschakelaars.
Door de beste praktijken bij de installatie en aarding van SPD's te volgen, kunnen elektrische systemen dit bereiken betrouwbare overspanningsbeveiliging, waardoor de veiligheid wordt gewaarborgd, schade aan apparatuur wordt verminderd en de levensduur van het systeem wordt verlengd.