Overspanningsbeveiligingsapparaten (SPD)

Overspanningsbeveiligingsapparaten (SPD's) worden gebruikt om de elektrische installatie, die bestaat uit de consumenteneenheid, bedrading en accessoires, te beschermen tegen elektrische stroompieken die bekend staan ​​als voorbijgaande overspanning.

Elk elektronisch apparaat dat in een industriële omgeving wordt aangetroffen, wordt blootgesteld aan stroompieken die op het elektriciteitsnet worden gegenereerd en via binnenkomende elektriciteitsleidingen naar de apparatuur worden verzonden. Gebruikers installeren overspanningsbeveiligingsapparatuur om hun apparatuur tegen spanningspieken te beschermen.

Er zijn drie verschillende soorten overspanningsbeveiligingsapparaten:

1. Type 1 SPD geïnstalleerd op de oorsprong, b.v. hoofdverdeelbord.
2. Type 2 SPD geïnstalleerd op onderverdeelborden (gecombineerde Type 1 & 2 SPD's zijn beschikbaar en worden meestal geïnstalleerd in consumentenunits).
3. Type 3 SPD dichtbij de beschermde belasting geïnstalleerd. Ze mogen alleen worden geïnstalleerd als aanvulling op SPD Type 2.

Als er meerdere apparaten nodig zijn om de installatie te beschermen, moeten deze op elkaar worden afgestemd om een ​​correcte werking te garanderen. Artikelen die door verschillende fabrikanten worden geleverd, moeten worden bevestigd op compatibiliteit. De installateur en de fabrikanten van de apparaten zijn het best geplaatst om hierover advies te geven.

Type 1 SPD

SPD Type 1 moet stroomopwaarts van het systeem worden aangesloten, op het punt van levering van stroomenergie. SPD beschermt gebouwen en mensen tegen het risico van directe bliksem (brand en dood) en wordt gekenmerkt door:

Iimp 10/350 Impulsstroom: Iimp komt overeen met de piekwaarde van een stroomimpulsgolfvorm van 10/350 μs.

Type 2 SPD

SPD Type 2-apparaten zijn ontworpen om alle overspanning te verwijderen van voedingscircuits die waarschijnlijk niet direct door bliksem worden getroffen. SPD Type 2 wordt stroomafwaarts van SPD Type 1 of SPD Type 1+2 aangesloten (minimale afstand 1 m) en beschermt machines en gereedschappen die met de grond zijn verbonden en vermindert het risico op economisch verlies.

SPD Type 2 wordt gekenmerkt door:

In 8/20 Nominale ontlaadstroom: de piekstroom (en golfvorm) door de SPD onder de omstandigheden voorgeschreven door EN 62305 om de stootstroom weer te geven als gevolg van een blikseminslag op de elektrische voedingslijn.

Imax 8/20 Maximale ontlaadstroom: Piekwaarde van de hoogste stroom van een golfvorm van 8/20 μs die een SPD minstens één keer kan ontladen zonder te breken.

Type 3 SPD

SPD type 3-apparaten worden gebruikt om de eindgebruiker te beschermen tegen overspanning. Ze kunnen worden geïnstalleerd in voedingsnetwerken waar SDP-typen 1 en/of 2 al bestaan. Ze kunnen in vaste of mobiele stopcontacten worden geïnstalleerd en hebben de volgende karakteristieke parameters:

Uoc: testspanning. Dit is de piekwaarde van de nullastspanning van de gecombineerde testgenerator; deze heeft een golfvorm van 1,2/50 μs en kan tegelijkertijd stroom leveren met golfvorm 8/20 μs

Wat is voorbijgaande overspanning?

Transiënte overspanning wordt gedefinieerd als kortdurende elektriciteitspieken die optreden als gevolg van het plotseling vrijkomen van energie die eerder is opgeslagen of op andere wijze is geïnduceerd. Transiënte overspanning kan van nature voorkomen of door de mens worden veroorzaakt.

Bronnen van stroompieken kunnen extern of intern zijn.

Externe transiënte overspanning is:

Bliksem (meest schadelijke)

Schakelen van condensatorbanken

Schakelen van grote elektrische belastingen

Stroomkabel loskoppelen en opnieuw aansluiten

Transformator schakelen

Elektrostatische ontladingen

Slechte kwaliteit van het elektriciteitstransmissie- en distributienet

Interne transiënte overspanning is:

Zekering en stroomonderbreker (MCCB, ACB, etc.)

Elektromotoren en motorstarters

HVAC-apparaten

Frequentieregelaars

Huishoudelijke apparaten zoals magnetron, computer, koelkast

Elektronische voorschakelapparaten

Technologieën voor overspanningsbeveiligingsapparatuur

Varistor:

Dit kan worden beschouwd als een variabele weerstand die bij nominale spanning een zeer hoge ohmse waarde heeft. Maar de weerstand daalt snel tot bijna nul naarmate de spanning stijgt. Op deze manier zorgt de varistor voor een bijna-kortsluiting die de overspanning klemt. De varistor is echter onderhevig aan progressieve degradatie als gevolg van de kleine lekstroom die optreedt bij de nominale spanning en door het aantal interventies. Bij elke overspanning die optreedt, stijgt en versnelt de lekstroomhet einde van de levensduur van het apparaat – wat uiteindelijk wordt aangegeven door de verandering van groen naar rood in het signaalvenster.

Vonkafstand:

Deze bestaat uit twee elektroden gescheiden door lucht of gas. Wanneer er een overspanning optreedt, overbrugt een elektrische boog de opening en vloeit er een stootstroom om de overspanning tot een laag en constant niveau te beperken. De boog dooft pas als de stroomstoot onder ongeveer 10 ampère daalt. Het gas garandeert een constant niveau van doorslagspanning, aangezien de boog in een beschermde omgeving wordt ontstoken; niet blootgesteld aan druk- of vochtigheidsvariaties of onzuiverheden zoals zou gebeuren als dit in de lucht zou gebeuren. Er is,er is echter een vertraging voordat het apparaat een boog maakt en de stootstroom wordt omgeleid, en dit is afhankelijk van de omvang van de oorspronkelijke spanningsstoot en de snelheid waarmee deze stijgt. Daarom kan het spanningsbeveiligingsniveau variëren, ook al is het gegarandeerd minder dan hoog.

Moet ik SPD's laten installeren?

De huidige editie van de IET Wiring Regulations, BS 7671:2018, stelt dat, tenzij een risicobeoordeling wordt uitgevoerd, bescherming tegen voorbijgaande overspanning moet worden geboden als de gevolgen veroorzaakt door overspanning:

• resulteren in ernstig letsel of verlies van mensenlevens;
• resulteren in onderbreking van de openbare dienstverlening en/of schade aan cultureel erfgoed;
• resulteren in onderbreking van commerciële of industriële activiteiten;
• Beïnvloed een groot aantal op dezelfde locatie gelegen individuen.

Deze verordening is van toepassing op alle soorten gebouwen, waaronder huishoudelijke, commerciële en industriële gebouwen.

De beslissing over het al dan niet aanschaffen van SPD's ligt in de handen van de klant, maar hij moet voldoende informatie krijgen om een ​​weloverwogen beslissing te kunnen nemen over de vraag of hij SPD's wil weglaten.

Overspanningsbeveiliging kan worden geïnstalleerd in een bestaande consumenteneenheid als er voldoende fysieke ruimte beschikbaar is, of, als er niet voldoende ruimte beschikbaar is, kan deze worden geïnstalleerd in een externe behuizing naast de bestaande consumenteneenheid.