Overspanningen zijn overspanningen die de maximaal toelaatbare grenzen voor een bepaald net overschrijden. Een overspanningspiek is een abrupte sprong in de spanning tussen een fase en aarde die een fractie van een seconde duurt. Een dergelijke spanningsval is niet alleen gevaarlijk voor de leiding, maar ook voor de daarop aangesloten toestellen. Om dit te voorkomen wordt een overspanningsbeveiliging gebruikt.
Inhoud
- 1 Wat is een overspanningsbeveiliging en waarom heb ik er een nodig?
- 2 Functioneel principe en ontwerp
- 3 Soorten overspanningsbeveiligingen
- 4 Klassen van overspanningsbeveiligingen
- 5 Hoe kies je een overspanningsbeveiliging?
- 6 Hoe sluit ik een overspanningsbeveiliging aan in een privéwoning?
- 7 Bedradingsfouten
Wat is een overspanningsbeveiliging en waarvoor dient hij?
Een overspanningsbeveiliger is een apparaat dat elektrische installaties tot 1 kV beschermt. Het apparaat beschermt tegen overspanning en blikseminslag door stroompulsen naar de aarde af te leiden.
De overspanningsbeveiliging wordt alleen gebruikt in laagspanningsverdeelinrichtingen. Het toestel is geschikt voor zowel industriële installaties als woongebouwen.
De overspanningsbeveiliging is er in twee soorten:
- OPS - netspanningsoverspanningsonderdrukker;
- OIN - overspannings onderdrukker.
Werkingsprincipe en ontwerp
Het principe van SPD is het gebruik van varistoren - een niet-lineair element in de vorm van een halfgeleider die weerstand biedt tegen de aangelegde spanning.
Het EPD kent twee soorten bescherming:
- Ongebalanceerd (in-fase) - wanneer zich een overspanning voordoet, stuurt het toestel pulsen naar de aarde (fase-naar-aarde en neutraal-naar-aarde);
- Symmetrisch (differentieel) - wanneer een overspanning optreedt, wordt de energie naar een andere actieve geleider geleid (fase naar fase of fase naar nul).
Om een beter begrip te krijgen van overspanningsbeveiliging, is hier een korte voorbeeld.
De normale spanning van een stroomkring bedraagt 220 V, en wanneer in die stroomkring zelf een puls optreedt, stijgt de spanning sterk, b.v. bij blikseminslag. In het geval van een plotselinge spanningspiekDe piek in de SPD verlaagt de weerstand ervan, wat resulteert in een kortsluiting, die op zijn beurt de stroomonderbreker activeert en vervolgens leidt tot uitschakeling van het circuit zelf. Deze beschermt de elektrische installatie tegen plotselinge spanningsschommelingen door te voorkomen dat er een hoogspanningspuls doorheen kan stromen.
Soorten overspanningsbeveiligingen
Overspanningsbeveiligingen zijn er in enkelvoudige en tweevoudige uitvoering en zijn onderverdeeld in onderverdeeld in:
- Schakelen;
- Beperkend;
- Gecombineerd.
Schakelende overspanningsbeveiligers
Kenmerkend voor schakeltoestellen is hun hoge weerstand, die bij een sterke spanningsimpuls onmiddellijk tot nul daalt. Het werkingsprincipe van schakelapparatuur is gebaseerd op overspanningsbeveiligingen.
Overspanningsonderdrukkers (surge suppressors)
Een overspanningsbeveiliger wordt ook gekenmerkt door een hoge weerstand. Het verschilt alleen van een schakelapparaat in het feit dat de weerstand geleidelijk wordt verlaagd. De overspanningsbeveiliger is gebaseerd op de werking van een varistor (weerstand) die in zijn constructie wordt gebruikt. De weerstand van de varistor staat in een niet-lineaire verhouding tot de erop aangelegde spanning. Een plotselinge stijging van de spanning zal ook een sterke stijging van de stroom veroorzaken, die rechtstreeks door de varistor loopt. varistor en dus Hierdoor worden de elektrische impulsen afgevlakt, waarna de netspanningsbegrenzer terugkeert naar zijn begintoestand.
Combinatie overspanningsbeveiligingen
Gecombineerde SPD's combineren zowel overspanningsbeveiligingen als varistoren, en kunnen dus zowel de functie van overspanningsbeveiliger als die van onderdrukker vervullen.
Klassen van overspanningsbeveiligingen
Er zijn slechts drie klassen van apparaten, afhankelijk van hun beschermingsgraad:
- Apparaat van klasse I (overspanningscategorie IV) - beschermt het systeem tegen rechtstreekse blikseminslag, en wordt geïnstalleerd in het hoofdschakelbord of in een stroomverdeelinrichting (PDU). Het gebruik van deze voorziening is verplicht als het gebouw in een open gebied ligt en omringd is door veel hoge bomen, waardoor het risico van blikseminslag toeneemt.
- Apparaat van klasse II (overspanningscategorie III) - gebruikt naast een apparaat van klasse I om het netwerk te beschermen tegen schakeleffecten, d.w.z. tegen overspanningen binnen het netwerk. Het is geïnstalleerd in het schakelbord.
- Apparaat van klasse III (overspanningscategorie II) - wordt gebruikt ter bescherming tegen atmosferische rest- en schakeloverspanningen en ter opheffing van hoogfrequente storingen die door een apparaat van klasse II worden doorgegeven. De installatie geschiedt zowel in conventionele wandcontactdozen of aansluitdozen als in de elektrische apparaten zelf, die moeten worden beveiligd.
Indeling naar mate van stroomontlading:
- Klasse B - lucht- of gasontladingen met een ontladingsstroom van 45 tot 60 kA. Zij worden geïnstalleerd bij de ingang van het gebouw in het hoofdpaneel of in de in- en uitgangsschakelinrichtingen.
- Klasse C varistor modules met ontlaadstromen van ca. 40 kA. Ze zijn geïnstalleerd in hulppanelen.
- Klasse C en D worden in combinatie gebruikt wanneer ondergrondse kabeldoorvoer vereist is.
BELANGRIJK! De afstand tussen de SPD's moet over de gehele lengte van de installatie ten minste 10 meter bedragen.
Hoe kies je een EPD?
De eerste stap bij de keuze van een overspanningsbeveiliger is het bepalen van het aardingssysteem dat in het gebouw wordt gebruikt.
Er zijn drie soorten aardingssystemen:
- TN-S met één fase;
- TN-S met drie fasen;
- TN-C of TN-C-S met drie fasen.
Het is even belangrijk om bij de aankoop van het toestel te letten op de temperatuurtolerantie. De meeste overspanningsbeveiligingen zijn ontworpen om te werken bij temperaturen tot -25. Als uw regio een zeer koud klimaat heeft en de winters streng kunnen zijn, dan mag het startpaneel niet buiten staan, anders zal het defect raken.
Bij de keuze van een overspanningsbeveiliger moet ook met de volgende factoren rekening worden gehouden:
- Het belang van de te beschermen apparatuur;
- Het risico voor het object: terrein (stad of voorstad, vlak open platteland), een speciaal risicogebied (bomen, bergen, watermassa), een speciaal effectgebied (een bliksemafleider op minder dan 50 meter afstand van het gebouw die een risico vormt).
De geschikte klasse (I, II, III) moet worden gekozen afhankelijk van de situatie waarin de overspanningsbeveiliging moet worden geïnstalleerd.
Het is ook belangrijk rekening te houden met de spanning waartegen het toestel bestand is. Voor inrichtingen van klasse I is dit niet meer dan 4 kV. Een apparaat van klasse II is bestand tegen spanningsniveaus tot 2,5 kV en een apparaat van klasse III tot 1,5 kV.
Een andere belangrijke parameter bij de keuze van een overspanningsbeveiliging is de maximale continue bedrijfsspanning, d.w.z. de effectieve wissel- of gelijkstroom die permanent op de overspanningsbeveiliging wordt aangelegd. Deze parameter moet gelijk zijn aan de nominale netspanning. Details zijn te vinden in IEC-norm 61643-1, aanhangsel 1.
Bij het aansluiten van een overspanningsbeveiliger ter bescherming van apparatuur, is het belangrijk rekening te houden met de nominale gelijkstroom of wisselstroom die de belasting kan opwekken.
Hoe sluit ik een overspanningsbeveiliging aan in een privéwoning?
De installatie van de overspanningsbeveiliging wordt uitgevoerd volgens het spanningsbereik: 220V (één fase) en 380V (drie fasen).
De aansluitingsregeling kan gericht zijn op continuïteit of op veiligheid, het is noodzakelijk de prioriteiten te bepalen. In het eerste geval kan de bliksembeveiliging tijdelijk worden uitgeschakeld om een onderbreking van de toevoer naar de verbruikers te voorkomen. In het tweede geval mag de bliksembeveiliging echter niet worden losgekoppeld, zelfs niet voor enkele seconden, maar is het mogelijk de voeding volledig uit te schakelen.
Aansluitschema in een enkelfasig TN-S aardingssysteem
In een enkelfasig TN-S netwerk moeten een fasegeleider, een werkende nulgeleider en een beschermende nulgeleider op de SPD worden aangesloten. Fase en nulleider worden eerst aangesloten op de respectieve aansluitklemmen en vervolgens doorgelust naar de uitrustingslijn. Een aardingsgeleider is verbonden met de beschermingsgeleider. De overspanningsbeveiliging wordt onmiddellijk na de hoofdstroomonderbreker geïnstalleerd. Om de bedrading te vergemakkelijken, zijn alle contacten op het toestel gemarkeerd, zodat er geen moeilijkheden zouden moeten zijn.
Verklaring van het diagram: A, B, C - netwerkfasen, N - werkende nulgeleider, PE - beschermende nulgeleider.
TIP. Het is raadzaam om voor extra beveiliging van de SPD zekeringen te gebruiken, die rechtstreeks op het apparaat zelf worden geplaatst.
Aansluitschema in een driefasig netwerk van het TN-S aardingssysteem
Een TN-S driefasig net verschilt van een enkelfasig net doordat er vijf geleiders, drie fasen, een werkende nulgeleider en een beschermende nulgeleider, afkomstig van de voeding zijn. Drie fasen en de nulgeleider zijn verbonden met de aansluitklemmen. De vijfde beschermingsgeleider is verbonden met het huis van het apparaat en de aarde, en dient dus als een soort verbindingsdraad.
Aansluitschema in een TN-C driefasensysteem
In het TN-C systeem zijn de aardleiding en de aardleiding onafscheidelijk van het TN-S systeem (PEN).
Het TN-C-systeem is eenvoudiger en tamelijk verouderd, en komt vaak voor in oudere woningen. Volgens de huidige voorschriften wordt het TN-C-S-systeem gebruikt, waarbij de neutrale werk- en neutrale beschermingsgeleiders gescheiden zijn aangebracht.
Overschakeling op een nieuwer systeem is noodzakelijk om elektrische schokken bij onderhoudspersoneel en brandgevaar te voorkomen. En natuurlijk is het TN-C-S systeem beter beschermd tegen plotselinge overspanningen.
Bij alle drie de varianten worden de overspanningsstromen via een aardingskabel of een gemeenschappelijke beschermingsgeleider naar de aarde geleid, zodat wordt voorkomen dat de impuls de hele lijn en de apparatuur beschadigt.
Bedradingsfouten
1. Installatie van een overspanningsbeveiliging in een controlekamer met een slecht geaard circuit.
Als u zo'n fout maakt, kunt u niet alleen al uw apparaten verliezen, maar ook het paneel zelf als de bliksem inslaat, aangezien een beveiliging met een slechte aardingslus geen nut en dus geen bescherming zal hebben.
2. De verkeerde overspanningsbeveiliging, die niet geschikt is voor het gebruikte aardingssysteem.
Voordat u een apparaat koopt, moet u weten welk soort aardingssysteem in uw huis wordt gebruikt, en moet u de technische documentatie bij de aankoop van het apparaat zorgvuldig lezen om fouten te voorkomen.
3. gebruik van de verkeerde klasse overspanningsbeveiliging.
Zoals hierboven besproken, zijn er 3 klassen van overspanningsbeveiligingen. Elke klasse komt overeen met een specifiek paneel en moet volgens de regels en voorschriften worden geïnstalleerd.
4. Installeer slechts één klasse van overspanningsbeveiliging.
Het is vaak niet voldoende om een overspanningsbeveiliging van één klasse te installeren voor een betrouwbare bescherming.
5. Klasse en bestemming zijn door elkaar gehaald.
Inrichtingen van klasse B kunnen worden geïnstalleerd in het schakelbord van een flat, inrichtingen van klasse C in de schakelkast van het gebouw en inrichtingen van klasse D vóór elektronische apparatuur.
Een overspanningsbeveiliger is zeker een goed en nuttig ding, maar het gebruik ervan in de stroomvoorziening van het huis is niet verplicht. Bij het aansluiten van dit apparaat moet men bedenken dat het voor elk aardingssysteem afzonderlijk moet worden gekozen. Daarom is het raadzaam onmiddellijk vóór de aankoop een ervaren elektricien in te schakelen om eventuele problemen te voorkomen.
Verwante artikelen:
