Vad är en överspänningsskyddsenhet av typ 2?

Introduktion

A Överspänningsskydd typ 2 (Typ 2 SPD) är ryggraden i överspänningsskydd i moderna elektriska system. Den är installerad på huvudfördelningskortet eller styrskåpet och fungerar som den andra skölden i en skiktad försvarsstrategi – fångar upp återstående överspänningar som lämnats av uppströms typ 1 SPD och undertrycker transienter som genereras inuti nätverket.

Dessa enheter skyddar mot 8/20 μs impulsströmmar som uppstår från blixtinducerade överspänningar, växlingshändelser eller nätstörningar.

För att säkerställa tillförlitligt, långsiktigt skydd måste ingenjörer och tekniska köpare förstå flera nyckelaspekter av en typ 2 SPD:

• Definition: vad är det?
• Hur det fungerar: Dess funktionsprinciper.
• Standarder: Vilka regler uppfyller den?
• Installation och val: Reglerna för att välja och installera det korrekt.

Definition av en överspänningsskyddsenhet av typ 2

Enligt IEC/EN 61643-11 standard, en **Typ 2 SPD** är en klass II-enhet. Den är designad för platser som inte har direkta blixtnedslag. Dessa platser löper dock fortfarande risk för kraftiga transienta överspänningar.

Nyckelegenskaper:

• Testad med 8/20 μs strömvågformer.

• Typisk nominell urladdningsström (In) är mellan 5–20 kA, med maximal urladdningsström (Imax) upp till 40–80 kA.

• Monteras på lastsidan av elservicepanelen.

• Skyddar mot både externa överspänningar och interna kopplingsstötar.

I praktisk tillämpning sitter en typ 2 SPD efter en typ 1-enhet och före eventuellt nedströms typ 3-punktsskydd, och utgör en del av ett flerstegs överspänningsskydd.

Hur fungerar a Överspänningsskydd typ 2 arbete?

En typ 2 SPD arbetar enligt spänningsklämningsprincipen. Vid normal spänning förblir den passiv. När en transient överspänning överskrider dess maximala kontinuerliga driftspänning (Uc), växlar dess interna komponenter snabbt till ett ledande tillstånd, vilket leder överskottsenergi till jord.

Typiska komponenter inkluderar:

• MOV (Metal Oxide Varistor): Det primära klämelementet, absorberar överspänningsenergi och minskar spänningen.

• Hybridkretsar (MOV + GDT): Kombinera hög överspänningskapacitet med förbättrad långsiktig tillförlitlighet.

• Termiskt frånkopplingssystem: Isolerar SPD vid slutet av sin livslängd för att upprätthålla säkerheten.

• Statusindikator: Visuellt fönster eller kontaktutgång för att visa drifttillstånd.

Operationssekvens:

1. Normalläge: Högt motstånd, ingen påverkan på kretsen.

2. Överspänningshändelse: Spänningen stiger över Uc-tröskeln.

3. Fastspänning: SPD avleder överspänningsström till jord och sänker spänningen till en säker upp (spänningsskyddsnivå).

4. Återhämtning: SPD återgår till standbyläge med högt motstånd.

Funktionen hos en överspänningsskyddsenhet av typ 2

Den primära rollen för en överspänningsskyddsanordning typ 2 är att begränsa transienta överspänningar till en nivå som nedströms utrustning kan motstå utan skador.

Nyckelfunktioner:

• Resterande överspänningsbegränsning — minskar spänningen efter att en typ 1 SPD har absorberat huvuddelen av energin.

• Växlingsöverspänningsdämpning — dämpar transienter från motorstarter, pumpväxling eller andra induktiva belastningsoperationer.

• Utrustningsskydd — förhindrar skador på känslig elektronik, PLC:er, automationssystem och driftdon.

• Systemtillförlitlighet — minskar stilleståndstid från överspänningsrelaterade fel.

• Del av en kaskad — sitter mellan serviceingångsskyddet (Typ 1) och punkt-of-use enheter (Typ 3).

Tillämpningar av överspänningsskyddsanordningar av typ 2

Typ 2 SPD:er är installerade i:

• Industrianläggningar med åskskyddssystem.

• Kommersiella byggnader för att skydda VVS, hissar, belysning och IT-system.

• Maskinstyrningsskåp för industriell automation.

• Förnybara energisystem – såsom solcells-PV-växelriktare och vindkraftskontroller – kräver robusta överspänningsskydd (se vår Val av solskyddsanordningar och Överspänningsskydd för solcellsanläggningar).

• Sjukhus och datacenter där drifttiden är avgörande.

• Huvudpaneler för bostäder för skydd av hela huset.

Överspänningsskydd av typ 1, typ 2 och typ 3

Överspänningsskydd har tre huvudtyper. Varje typ har olika jobb i elsystemet. Du kan läsa mer i vår detaljerade guide här: Skillnaden mellan överspänningsskydd av typ 1, typ 2 och typ 3.

Sammanfattning:

• Typ 1 SPD stoppar det mesta av högenergivågen från blixten.

• Typ 2 SPD är mittförsvarslinjen. Den minskar återstående överspänning och kontrollerar växlingsspänningar.

• Typ 3 SPD är det sista steget. Den skyddar känslig elektronik från små, snabba överspänningar.

Hur väljer man rätt överspänningsskydd?

När man väljer den bästa överspänningsskyddsanordningen av typ 2 bör valet baseras på systemkompatibilitet, överspänningsrisknivå och utrustningens känslighet.

1. Matcha systemspänningen och jordningsarrangemanget
Olika system – TT, TN-S, TN-C, IT – kräver olika SPD-konfigurationer:

• 4P (allpoligt skydd) för TN-system.

• 3+1 konfiguration (L-N-skydd plus N-PE-modul) för TT-system för att hantera N-PE-överspänningshändelser.

2. Bestäm Uc (maximal kontinuerlig driftspänning)
Uc bör vara något över den nominella systemspänningen för att förhindra onödig triggning men tillräckligt låg för effektivt skydd.

3. Kontrollera urladdningsströmkapaciteten

• Nominell urladdningsström (In): 5–20 kA.

• Maximal urladdningsström (Imax): 20–80 kA beroende på risknivå.

4. Spänningsskyddsnivå (upp)
Lägre upp betyder bättre skydd — sikta på ≤ 2,5 kV för allmän utrustning, ≤ 1,5 kV för känslig elektronik.

5. Tillfällig överspänning (TOV) tål
Se till att SPD:n kan överleva tillfälliga överspänningsförhållanden från fel eller omkopplingshändelser.

6. Ytterligare funktioner

• Pluggbara moduler för snabbt underhåll.

• Fjärrlarmkontakter för övervakning.

• Termisk frånkoppling och visuella indikatorer.

Hur man installerar ett överspänningsskydd av typ 2

Bästa installationsmetoder från fältteknisk erfarenhet:

1. Plats — Montera så nära som möjligt till huvudfördelningsskivans samlingsskenor eller den utrustning du vill skydda.

2. Parallellkoppling — Typ 2 SPD:er är vanligtvis anslutna parallellt med strömförsörjningen.

3. Blylängd — Håll den kombinerade längden av fas-, noll- och jordledare under 0,5 m för att undvika att skyddsspänningen höjs.

4. Ledartvärsnitt — Minst 6 mm² koppar för typ 2; större storlekar för enheter med högre kapacitet.

5. Jordning — Anslut direkt till den huvudsakliga potentialutjämningsstången med den kortaste vägen.

6. Överströmsskydd — Använd säkringar eller strömbrytare dimensionerade enligt SPD:ns maximala kortslutningsmotstånd.

7. Koordinering i kaskadsystem — Om den installeras nedströms om en SPD av typ 1, håll ett separationsavstånd (>10 m) eller installera en frånkopplingsspolning för att säkerställa korrekt energidelning.

8. Systemspecifik ledning — För TT-system, inkludera en N-PE-skyddsmodul för att hantera överspänningar från jord.

Att följa dessa riktlinjer säkerställer att SPD:n fungerar enligt specifikationerna och följer elektriska standarder.

Slutsats

A Överspänningsskydd typ 2 är ett viktigt element i skiktat elektriskt skydd. Det skyddar mot återstående överspänningar från blixtnedslag och interna växlingshändelser, vilket säkerställer utrustningens livslängd och driftsstabilitet.

Genom att förstå dess arbetsprincip, installationsregler och urvalsparametrar kan ingenjörer och inköpschefer specificera enheter som uppfyller systemkraven, överensstämmer med IEC/EN 61643-11 och leverera tillförlitligt skydd i många år framöver.

Rätt installerad är en typ 2 SPD inte bara en komponent – ​​det är en försäkring för ditt elsystem. Läs mer om solenergi SPD-applikationer och hur man väljer rätt.