Elektriska system utsätts ständigt för transienta överspänningar orsakade av blixtnedslag, kopplingsoperationer och nätstörningar. Utan ordentligt skydd kan dessa överspänningar skada känslig utrustning, minska systemets tillförlitlighet och öka underhållskostnaderna. För att ta itu med detta, Överspänningsskyddsanordningar (SPD) används ofta i kraftsystem.
Men den val och installation av en SPD beror på jordningssystemet – oftast TNS, TN-C och TT. Varje jordningssystem kräver en annan SPD-konfiguration för att säkerställa maximalt skydd. Den här artikeln förklarar arbetsprincipen för SPD, deras applikationer i TNS-, TN-C- och TT-system, och ger en urvalsguide för att välja rätt SPD.
A Överspänningsskyddsanordning (SPD) är en enhet utformad för att skydda elektriska system från transienta överspänningar genom att begränsa överspänningen och avleda överspänningsströmmar på ett säkert sätt till jord.
SPD:er fungerar genom att skapa en väg med lågt motstånd till jord när spänningen överstiger en viss tröskel. Detta förhindrar att skadliga överspänningar når känsliga belastningar, såsom belysningssystem, styrkretsar och elektroniska enheter.
Typ 1 SPD: Installerad vid installationens ursprung, kan hantera direkta blixtströmmar.
Typ 2 SPD: Installerad i underfördelningstavlor, ger skydd mot strömbrytare och indirekt blixtnedslag.
Typ 3 SPD: Användningspunktsskydd för känslig utrustning.
TNS-system: Neutral och skyddsjord är separata i hela systemet.
TN-C system: Neutrala och skyddande funktioner kombineras i en enda ledare (PEN).
TT-system: Skyddsjord tillhandahålls av en lokal jordelektrod vid konsumentens installation.
I TNS-system, SPD:er ansluter mellan fas-, noll- och jordledare.
I TN-C system, särskild omsorg behövs eftersom neutral och jord kombineras.
I TT-system, SPD:er måste paras ihop med korrekt jordning och jordfelsbrytare (RCD) för att garantera säkerheten.
Olika jordarrangemang påverkar hur överspänningsströmmar urladdas och bestämmer SPD-anslutningsschemat, spänningsskyddsnivån och jordningsmetoden.
Används ofta i bostads-, kommersiella och industriella nätverk på grund av dess säkerhet och tillförlitlighet.
SPD ger skydd genom att klämma fast överspänningar mellan fas-till-neutral och fas-till-jord.
Anslut SPD mellan varje fas och noll.
Anslut SPD mellan noll och jord.
Se till korta kabellängder för minimalt spänningsfall.
Dedikerad jordledare säkerställer säker avledning av överspänningsströmmar till jorden.
Eftersom neutral och jord är kombinerade (PEN) kräver installationen särskild försiktighet för att undvika säkerhetsproblem.
SPD installeras mellan fas och PEN-ledare.
Ingen separat jordnära skyddsväg.
Använd SPD:er av typ 1 vid huvudfördelningscentralen.
Se till att PEN-kontinuiteten är tillförlitlig.
Högre risk för neutrala fel.
Ytterligare skyddsanordningar (t.ex. jordfelsbrytare) kan behövas nedströms.
Vanlig på landsbygden och installationer med oberoende jordelektroder.
SPD urladdningar överspänningar till den lokala jordelektroden. Jordfelsbrytare är väsentliga för felavhjälpning.
Installera SPD mellan fas och neutral.
Installera SPD mellan neutral och jord.
Se till att jordresistansen ligger inom standardgränserna (vanligtvis <10 Ω).
På grund av separata jordelektroder är korrekt koordination mellan SPD och jordfelsbrytare avgörande.
Identifiera jordningssystemet innan du väljer SPD.
Välj SPD-typ (Typ 1, 2 eller 3) baserat på installationspunkten.
Säkerställ överensstämmelse med IEC 61643-11-standarden.
| Jordsystem | SPD-anslutningsschema | Jordningsöverväganden |
| TNS | Fas → N, Fas → PE, N → PE | Pålitlig jordledare |
| TN-C | Fas → PEN | Säkerställ PEN-integritet |
| TT | Fas → N, N → PE | Lokal jordelektrod + RCD |
Detta hjälper elektriker att snabbt matcha SPD-modeller med jordningssystem för att undvika felinstallation.
TNS: Dedikerad PE-ledare.
TN-C: Delad PEN-ledare.
TT: Lokal jordelektrod med lågt motstånd.
Håll SPD-anslutningskablarna korta (<0,5 m idealiskt).
Verifiera jordningsmotståndet före driftsättning.
Använd lämplig SPD-typ i enlighet med systemets exponering.
Felaktig SPD-ledning mellan ledarna.
Dålig jordning leder till ineffektivt överspänningsskydd.
Använder fel SPD-typ för jordningssystemet.
Q1: Varför är SPD-valet annorlunda för TNS-, TN-C- och TT-system?
Eftersom varje jordningssystem har unika jordningsarrangemang som kräver olika SPD-konfigurationer.
F2: Kan samma SPD användas i alla system?
Nej, SPD-ledningar och jordning måste matcha det specifika jordningssystemet.
F3: Vilken typ av SPD ska användas för bostadshus?
Typ 2 SPD är vanligast, men valet beror också på om systemet är TNS, TN-C eller TT.
F4: Vad händer om SPD är felaktigt installerad?
Felaktig installation kan resultera i felaktigt överspänningsskydd eller säkerhetsrisker.
F5: Hur ofta ska SPD:er inspekteras?
Regelbunden inspektion under planerat underhåll rekommenderas, särskilt efter kraftiga stormar.
Överspänningsskyddsanordningar är avgörande för att skydda elektriska system mot transienta överspänningar. Men deras effektivitet beror mycket på korrekt val och installation enligt jordningssystem (TNS, TN-C, TT).
I TNS-system, SPD ger enkelt skydd med dedikerad jordning.
I TN-C system, SPD-installationen är mer komplex på grund av den delade PEN-ledaren.
I TT-system, SPD kräver ordentligt jordmotstånd och koordination med jordfelsbrytare.
Genom att följa bästa praxis för SPD-installation och jordning kan elektriska system uppnås pålitligt överspänningsskydd, garanterar säkerhet, minskar skador på utrustningen och förlänger systemets livslängd.