De noodzaak van overspanningsbeveiliging
De wereld van vandaag zit vol met elektronische producten en elektrische apparaten die gevoelig zijn voor schade door overspanningspieken
Overspanningen veroorzaakt door statische ontladingen, capacitieve en inductieve belastingen of bliksem kunnen geavanceerde elektronische apparatuur en componenten die in industriële en commerciële toepassingen worden gebruikt, snel vernietigen. Deze pieken verlammen de bedrijfsvoering – vooral de data- en communicatiesystemen waar vrijwel elke onderneming tegenwoordig op vertrouwt.,
Vereisten voor overspanningsbeveiliging van de 18e editie
Terwijl de 17e editie werkte op basis van de waarschijnlijkheid van een blikseminslag – de belangrijkste oorzaak van elektriciteitspieken – volgens de AQ-criteria, houdt BS7671:2018 in plaats daarvan rekening met de gevolgen van een blikseminslag en de daarmee samenhangende piek. Voorschrift 443.4 stelt namelijk dat een SPD moet worden geïnstalleerd als de gevolgen veroorzaakt door overspanning onder meer zijn:
Dit betekent feitelijk dat alles behalve kleine woningen nu over adequate overspanningsbeveiliging moet beschikken.
Oorzaken en gevolgen van elektrische stroomstoten
De meeste elektriciteitspieken worden veroorzaakt door blikseminslag of door het schakelen van elektriciteit. Een bliksemschicht kan een stroomsterkte van 200.000 A dragen en is bijzonder gevaarlijk omdat de flashover brand of een elektrische schok kan veroorzaken. Schakelpieken veroorzaakt door het uitschakelen van grote inductieve belastingen zijn doorgaans minder extreem, maar meer repetitief, waardoor mogelijk de levensduur van systeemcomponenten wordt beperkt.
In termen van SPD's dienen ze om schade aan alle onderdelen van een elektrische installatie en aangesloten apparaten te voorkomen. Dit wordt veroorzaakt door tijdelijke overspanning die de nominale weerstandslimiet van elektrische apparatuur overschrijdt, waardoor schade wordt veroorzaakt zoals verbrande componenten, verslechterde isolatie en zelfs gesmolten draden.
Soorten overspanningsbeveiligingsapparaten
Er zijn drie hoofdtypen overspanningsbeveiligingsapparaten die algemeen worden gebruikt, afhankelijk van waar ze binnen een installatie worden geïnstalleerd.
Ten eerste zijn Type 1 SPD's in staat gedeeltelijke bliksemstroom te ontladen met een golfvorm van 10/350 µs. Dit maakt ze geschikt voor installatie aan de voedingszijde van de hoofdservice-ingang, waardoor de hele installatie inclusief het servicepaneel wordt beschermd tegen overspanning. Meestal gebruiken ze een vonkbrug om de stroomstoot naar de aarde te leiden en te voorkomen dat deze het gebouw bereikt.
Ten tweede zijn Type 2 SPD's bedoeld om apparatuur te beschermen die op een installatie is aangesloten. Ze zijn aan de belastingzijde van de hoofddienstingang over fase-neutraal of fase-fase geplaatst en voorkomen de verspreiding van overspanning via een metaaloxidevaristor (MOV) met een stroomgolf van 8/20 µs. MOV's behouden een zeer hoge weerstand totdat er sprake is van overspanning, waarna de weerstand dramatisch daalt en overtollige stroom naar de aarde kan worden geleid.
Ten slotte zijn Type 3 SPD's veel kleinschaliger en mogen ze alleen worden gebruikt in combinatie met een Type 2-apparaat. Ze zijn speciaal ontworpen om gevoelige apparatuur zoals televisies en computers te beschermen tegen overspanning. Hun spanningsgolven hebben de neiging rond de 1,5/50 µs te liggen en de stroomgolven hebben de neiging rond de 8/20 µs te liggen.
Selectie en toepassing van AC Power System SPD
Nadat de vereiste SPD-klasse is bepaald, moeten de juiste spanning en configuratie worden bepaald.
TN-C-systeem
In dit systeem worden de neutrale en beschermende aardgeleider door het hele systeem gecombineerd in één enkele geleider. Deze geleider wordt een PEN genoemd, een “Protective Earth & Neutral”. Alle blootliggende geleidende onderdelen van de apparatuur zijn aangesloten op de PEN.
TN-S-systeem
In dit systeem wordt er een aparte neutrale en beschermende aardgeleider doorheen geleid. De beschermende aardgeleider (PE) is normaal gesproken een afzonderlijke geleider, maar kan ook de metalen mantel van de voedingskabel zijn. Alle blootliggende geleidende onderdelen van de apparatuur zijn aangesloten op de PE-geleider.
TN-C-S-systeem
In dit systeem is de voeding geconfigureerd volgens TN-C, terwijl de nageschakelde installatie is geconfigureerd volgens TN-S. De gecombineerde PEN-geleider bevindt zich doorgaans tussen het onderstation en het toegangspunt tot het gebouw, en aarde en nulleider zijn gescheiden in het hoofdverdeelbord. Dit systeem wordt ook wel Protective Multiple Earthing (PME) of Multiple Earthed Neutral (MEN) genoemd. De PEN-voedingsgeleider is op een aantal punten in het netwerk geaard en meestal zo dicht mogelijk bij demogelijk het toegangspunt van de consument.
TT-SYSTEEM
Een systeem waarbij één punt van de energiebron is geaard en de blootliggende geleidende delen van de installatie zijn aangesloten op onafhankelijke geaarde elektroden. De inkomende voedingsnulleider is niet geaard op het hoofdverdeelbord.
Om ervoor te zorgen dat overstroombeveiligingsapparaten (zekeringen en stroomonderbrekers) op de beoogde manier kunnen werken in het TT-systeem, is het belangrijk dat SPD's niet rechtstreeks van fase naar beschermende aarde worden aangesloten, maar van fase naar neutrale en neutrale naar aarde. Daarom draagt de Neutraal-naar-PE SPD zowel de PE naar de neutrale impulsstroom als de PE naar de fase-impulsstromen. Er wordt aanbevolen dat deze SPD een GDT (Gas Discharge Tube) is vanwege hun over het algemeen superieure energieverwerkingseigenschappen.
IT-SYSTEEM
Een systeem heeft geen directe verbinding tussen delen onder spanning en de aarde, maar alle blootliggende geleidende delen van de installatie zijn verbonden met onafhankelijke geaarde elektroden. De bron is zwevend of geaard via een hoge impedantie (om foutstromen te beperken). Dit betekent dat tijdens een Phase to Earth-fout het systeem blijft werken. Dit wordt gedetecteerd en er worden onderhoudswerkzaamheden gestart om de fout te verhelpen. Gedurende deze tijd stijgt de spanning van fase naar aarde echter naar de gebruikelijke lijn naarLijnspanning en geïnstalleerde SPD's moeten hier gedurende deze tijd bestand tegen zijn. De meeste geïnstalleerde IT-systemen maken geen gebruik van een neutrale geleider; apparatuur wordt van lijn tot lijn gevoed. Het IT-systeem wordt doorgaans gebruikt in oudere installaties in landen als Noorwegen en Frankrijk. Het wordt ook gebruikt in speciale toepassingen, zoals intensive care-afdelingen van ziekenhuizen en speciale industriële toepassingen.
Coördinatie van overspanningsbeveiliging
SPD's moeten een beschermingsniveau hebben dat aanzienlijk lager is dan de nominale impulshoudspanning. SPD's moeten ook altijd van dezelfde fabrikant zijn.
Een belangrijke factor waarmee u rekening moet houden bij het installeren van overspanningsbeveiliging is de totale lengte van de kabels die de SPD met de installatie verbinden. Ze moeten zo kort mogelijk zijn, bij voorkeur in totaal minder dan 0,5 meter en in geen geval meer dan 1 meter. SPD's moeten altijd worden geïnstalleerd volgens de instructies van de fabrikant en bij voorkeur aan de aanbodzijde van aardlekschakelaars.
#!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#
