Overspenningsbeskyttelsesenheter (SPD) brukes til
elektriske strømforsyningsnettverk, telefonnettverk, og kommunikasjon og
automatiske styrebusser.
Surge Protection Device (SPD) er en
komponent i beskyttelsessystemet for elektrisk installasjon.
Denne enheten er koblet parallelt på
strømforsyningskretsen til lastene som den skal beskytte (se fig.1). Det kan
også brukes på alle nivåer av strømforsyningsnettverket.
Dette er den mest brukte og mest brukte
effektiv type overspenningsvern.
Fig.1 – Prinsipp for beskyttelsessystem i parallell
SPD koblet parallelt har en høy impedans. Når den forbigående overspenningen vises i systemet, vil impedansen av enheten minker slik at overspenningsstrømmen blir drevet gjennom SPD, utenom det sensitive utstyret.
Prinsipp
SPD er designet for å begrense forbigående overspenninger av atmosfærisk opprinnelse og avlede strømbølger til jord, slik at begrense amplituden til denne overspenningen til en verdi som ikke er farlig for elektrisk installasjon og elektrisk koblings- og kontrollutstyr.
SPD eliminerer overspenninger
=i vanlig modus, mellom fase og nøytral eller jord;
=i differensialmodus, mellom fase og nøytral.
Ved overspenningsoverskridelse driftsterskelen, SPD
=leder energien til jorden, i vanlig modus;
=fordeler energien til de andre strømførende lederne, i differensial modus.
De tre typer SPD
Type 1 SPD
Type 1 SPD anbefales i spesifikt tilfelle av service- og industribygg, beskyttet av en lynbeskyttelsessystem eller et nettingbur.
Den beskytter elektriske installasjoner mot direkte lynnedslag. Den kan utlade tilbakestrømmen fra lyn som sprer seg fra jordlederen til nettverkslederne.
Type 1 SPD er karakterisert ved en 10/350 µs gjeldende bølge.
Type 2 SPD
Type 2 SPD er hovedbeskyttelsen system for alle elektriske lavspentanlegg. Installert i hver el-tavle hindrer det spredning av overspenninger i det elektriske installasjoner og beskytter lastene.
Type 2 SPD er karakterisert ved en 8/20 µs gjeldende bølge.
Type 3 SPD
Disse SPD-ene har lav utladningskapasitet. De må derfor obligatorisk installeres som et supplement til Type 2 SPD og i nærheten av følsomme laster.
Type 3 SPD er preget av en kombinasjon av spenningsbølger (1,2/50 μs) og strømbølger (8/20 μs).
SPD normativ definisjon
Fig.2 – SPD standarddefinisjon
Kjennetegn ved SPD
Internasjonal standard IEC 61643-11 Edition 1.0 (03/2011) definerer egenskapene og testene for SPD koblet til lav spenningsdistribusjonssystemer (se fig.3).
Fig.3 – Tid/strømkarakteristikk for en SPD med varistor
Felles kjennetegn
=Uc: Maksimal kontinuerlig driftsspenning
Dette er AC- eller DC-spenningen som SPD-en blir aktiv over. Denne verdien velges i henhold til merkespenningen og systemets jording ordning.
=Opp: Spenningsbeskyttelsesnivå (ved In)
Dette er den maksimale spenningen over terminalene til SPD når den er aktiv. Denne spenningen nås når strømmen som flyter i SPD er lik til inn. Spenningsbeskyttelsesnivået som velges må være under overspenningen tåle lastenes evne. Ved lynnedslag vil spenningen over terminalene til SPD forblir generelt mindre enn opp.
=I: Nominell utladningsstrøm
Dette er toppverdien til en strøm på 8/20 µs bølgeform som SPD er i stand til å lade ut minimum 19 ganger.
Hvorfor er jegnviktig?
Intilsvarer en nominell utladningsstrøm som en SPD tåler minst 19 ganger: en høyere verdi på Jegnbetyr lengre levetid for SPD, så det anbefales sterkt å gjøre det valgte høyere verdier enn minimum pålagt verdi på 5 kA.
Type 1 SPD
=Iimp: Impulsstrøm
Dette er toppverdien til en strøm på 10/350 µs bølgeform som SPD er i stand til å utlade eller utlade minst én gang.
Hvorfor er Iimp viktig?
IEC 62305-standarden krever et maksimum impulsstrømverdi på 25 kA per pol for trefasesystem. Dette betyr at for et 3P+N-nettverk skal SPD være i stand til å motstå en total maksimal impuls strøm på 100kA som kommer fra jordforbindelsen.
=Ifi: Autoslukking følger strøm
Gjelder kun for gnistgap-teknologien. Dette er den nåværende (50 Hz) at SPD er i stand til å avbryte av seg selv etter flashover. Dette strømmen må alltid være større enn den potensielle kortslutningsstrømmen ved monteringspunktet.
Type 2 SPD
=Imaks: Maksimal utladningsstrøm
Dette er toppverdien til en strøm på 8/20 µs bølgeform som SPD er i stand til å lades ut én gang.
Hvorfor erImaksviktig?
Hvis du sammenligner 2 SPD-er med samme In, men med annerledes jegmaks: SPD med høyere Imax-verdi har en høyere "sikkerhetsmargin" og tåler høyere overspenningsstrøm uten å være det skadet.
Type 3 SPD
=Uoc: Åpen kretsspenning påført under klasse III (Type 3) tester.
Hovedapplikasjoner
=Lavspent SPD
Svært forskjellige enheter, fra både teknologi og bruk synspunkt, er betegnet med dette begrepet. Lavspente SPD-er er modulære enkelt å installere inne i LV-sentraler.
Det er også SPD-er som kan tilpasses strømuttak, men disse enhetene har lav utslippskapasitet.
=SPD for kommunikasjonsnettverk
Disse enhetene beskytter telefonnettverk, byttede nettverk og automatiske kontrollnettverk (buss) mot overspenninger som kommer utenfra (lyn) og de interne i strømforsyningsnettverket (forurensende utstyr, koblingsanlegg osv.).
Slike SPD-er er også installert i RJ11, RJ45, ... kontakter eller integrert inn i belastninger.
