Een overspanning is een overschrijding van de maximale nominale spanning voor een bepaald netwerk. Piekspanning verwijst naar een plotselinge spanningsstoot tussen fase en aarde, die een fractie van een seconde duurt. Een dergelijke spanningsval is niet alleen gevaarlijk voor de lijn, maar ook voor elektrische apparaten die erop zijn aangesloten. Om deze situatie te voorkomen, wordt een overspanningsbeveiliging gebruikt.
Inhoud
Wat is een SPD en waarom is het nodig?
SPD is een overspanningsbeveiliging die bescherming biedt voor elektrische installaties tot 1 kV.Het apparaat beschermt tegen overspanningen in het lichtnet en tegen blikseminslag door stroompulsen naar de aarde om te leiden.
SPD's worden alleen gebruikt in laagspanningsstroomdistributiesystemen. Dit apparaat is geschikt voor zowel industriële ondernemingen als woongebouwen.
Er zijn twee soorten SPD's:
- OPS - netwerkoverspanningsafleider;
- SPE - overspanningsbegrenzer.
Werkingsprincipe en apparaat:
Het werkingsprincipe van de SPD is het gebruik van varistoren - een niet-lineair element in de vorm van een halfgeleiderweerstandsweerstand tegen de aangelegde spanning.
SPD kent twee soorten bescherming:
- Ongebalanceerd (gewone modus) - in geval van overspanning stuurt het apparaat impulsen naar de grond (fase - aarde en neutraal - aarde);
- Symmetrisch (differentieel) - in geval van overspanning wordt energie naar een andere actieve geleider geleid (fase - fase of fase - neutraal).
Om het werkingsprincipe van SPD's beter te begrijpen, presenteren we een kleine voorbeeld.
De normale spanning van het circuit is 220 V, en wanneer in dit circuit een impuls optreedt, stijgt de spanning sterk, bijvoorbeeld tijdens een blikseminslag. met een scherpe stroomstoot, neemt de weerstand in de SPD af, wat leidt tot kortsluiting, wat op zijn beurt leidt tot de werking van de stroomonderbreker en vervolgens tot het loskoppelen van het circuit zelf. Zo wordt de bescherming van elektrische apparatuur tegen plotselinge spanningsdalingen verzekerd, waardoor wordt voorkomen dat er een hoogspanningspuls doorheen stroomt.
Soorten SPD
Overspanningsbeveiligingsapparaten worden geleverd met één en twee ingangen, en verdeeld in:
- woon-werkverkeer;
- beperkend;
- gecombineerd.
Beveiligingsapparaten schakelen
Een kenmerkend kenmerk van schakelapparatuur is een hoge weerstand, die, wanneer een sterke impuls in de spanning optreedt, onmiddellijk tot nul daalt. Het werkingsprincipe van schakelapparaten is gebaseerd op afleiders.
Netoverspanningsbegrenzers (SPD)
Ook de netspanningsbegrenzer kenmerkt zich door een hoge weerstand. Het verschil met het schakelapparaat is alleen dat de afname van de weerstand geleidelijk plaatsvindt. De overspanningsafleider is gebaseerd op de werking van de varistor (weerstand), die in het ontwerp wordt gebruikt. De weerstand van de varistor is niet-lineair afhankelijk van de spanning die erop werkt. Bij een sterke toename van de spanning is er ook een sterke toename van de stroomsterkte, die er direct doorheen gaat varistor en dus Op deze manier worden elektrische impulsen afgevlakt, waarna de netspanningsbegrenzer weer in zijn oorspronkelijke staat terugkeert.
Gecombineerde SPD's
SPD's van het gecombineerde type combineren afleiders en varistoren en kunnen zowel de functie van een afleider als een begrenzer vervullen.
SPD lessen
Er zijn slechts drie klassen van apparaten volgens de mate van bescherming:
- Klasse I-apparaat (overspanningscategorie IV) - beschermt het systeem tegen directe blikseminslag en wordt geïnstalleerd in het hoofdschakelbord of in het ingangsdistributieapparaat (ASU). Zorg ervoor dat u dit apparaat gebruikt als het gebouw zich in een open gebied bevindt en wordt omgeven door veel hoge bomen, wat het risico op blootstelling aan bliksem vergroot.
- Klasse II-apparaat (overspanningscategorie III) - gebruikt als aanvulling op een klasse I-apparaat om het netwerk te beschermen tegen schakeleffecten, d.w.z. van interne netwerkoverspanning. Geïnstalleerd in het schakelbord.
- Klasse III-apparaat (overspanningscategorie II) - wordt gebruikt om te beschermen tegen resterende atmosferische en schakelpieken, en om hoogfrequente interferentie te elimineren die door een klasse II-apparaat is gegaan. De installatie wordt zowel in gewone stopcontacten of aansluitdozen als in de elektrische apparaten zelf uitgevoerd, die moeten worden vastgezet.
Classificatie volgens de mate van stroomontlading:
- Klasse B - lucht- of gasontladingen met een ontlaadstroom van 45 tot 60 kA. Ze worden geïnstalleerd bij de ingang van het gebouw in het hoofdscherm of in de ingangsschakelaar.
- Klasse C - varistormodules met ontlaadstromen in de orde van 40 kA. Zijn gevestigd in extra boards.
- Klasse C en D worden in tandem gebruikt wanneer ondergrondse kabelinvoer vereist is.
BELANGRIJK! De afstand tussen SPD's moet over de lengte van de bedrading minimaal 10 meter bedragen.
Hoe een SPD kiezen?
Het eerste dat u moet doen bij het kiezen van een SPD, is het bepalen van het aardingssysteem dat in het gebouw wordt gebruikt.
Er zijn drie soorten aardingssysteem:
- TN-S eenfasig;
- TN-S met drie fasen;
- TN-C of TN-C-S met drie fasen.
Het is net zo belangrijk om bij de aanschaf van het apparaat op de gehandhaafde temperatuur te letten. De meeste SPD's zijn ontworpen om te werken bij temperaturen tot -25. Als uw gebied een erg koud klimaat heeft en de winters streng zijn, mag het elektrische paneel niet buiten worden geplaatst, anders zal het apparaat defect raken.
Bij het kiezen van een SPD moet ook rekening worden gehouden met de volgende factoren:
- Belang van beschermde apparatuur;
- Risico van impact op het object: terrein (stad of buitenwijk, vlak open gebied), zone met speciaal risico (bomen, bergen, reservoir), zone van speciale effecten (bliksemafleider op een afstand van minder dan 50 meter van het gebouw, die is gevaarlijk).
In verband met de situatie waarin het noodzakelijk werd om een SPD te installeren, is een geschikte klasse (I, II, III) gekozen.
Het is ook belangrijk om rekening te houden met de spanningsweerstand van het apparaat. Voor apparaten van klasse I is deze indicator niet groter dan 4 kV. Een klasse II-apparaat is bestand tegen spanningsniveaus tot 2,5 kV en een klasse III-apparaat tot 1,5 kV.
Een andere belangrijke parameter bij het kiezen van een SPD is de maximale continue bedrijfsspanning - de effectieve waarde van wissel- of gelijkstroom, die continu op de SPD wordt toegepast. Deze parameter moet gelijk zijn aan de nominale spanning in het netwerk. Details zijn te vinden in de informatie in IEC 61643 - 1, bijlage 1.
Bij het aansluiten van een SPD om apparatuur te beschermen, is het belangrijk om rekening te houden met de nominale gelijk- of wisselstroom, die kan worden belast.
Hoe een SPD in een privéwoning aan te sluiten?
De SPD wordt geïnstalleerd afhankelijk van de spanningsindicator: 220V (één fase) en 380V (drie fasen).
Het bedradingsschema kan gericht zijn op continuïteit of veiligheid, je moet prioriteiten stellen. In het eerste geval kan de bliksembeveiliging tijdelijk worden uitgeschakeld om onderbreking van de levering van verbruikers te voorkomen. In het tweede geval is het onaanvaardbaar om de bliksembeveiliging uit te schakelen, zelfs voor een paar seconden, maar een volledige uitschakeling van de voeding is mogelijk.
Aansluitschema in een eenfasig netwerk van het TN-S-aardingssysteem
Bij gebruik van een enkelfasig TN-S-netwerk moet een fase-, nul- en nulbeveiligingsgeleider worden aangesloten op de SPD. Fase en nul worden eerst aangesloten op de overeenkomstige klemmen en vervolgens via een lus op de apparatuurlijn. Op de aardleiding is een aardgeleider aangesloten. SPD wordt direct na de introductiemachine geïnstalleerd. Om het verbindingsproces te vergemakkelijken, zijn alle contacten op het apparaat gemarkeerd, dus er zouden geen problemen moeten zijn.
Toelichting bij de regeling: A, B, C - fasen van het elektrische netwerk, N - werkende nulleider, PE - beschermende nulleider.
REFERENTIE. Het wordt aanbevolen om zekeringen te gebruiken voor extra bescherming van de SPD, die direct op het apparaat zelf zijn geïnstalleerd.
Bedradingsschema in een driefasig netwerk van het TN-S-aardingssysteem
Een onderscheidend kenmerk van een driefasig TN-S-netwerk van een enkelfasig is dat vijf geleiders uit de stroombron komen, drie fasen, een werkende nulleider en een beschermende nulleider. Op de klemmen zijn drie fasen en een nuldraad aangesloten. De vijfde beschermende geleider is verbonden met het lichaam van het elektrische apparaat en de aarde, dat wil zeggen, het dient als een soort jumper.
Aansluitschema in een driefasig netwerk van het TN-C-aardingssysteem
In het TN-C-aardingsaansluitsysteem worden de werk- en aardgeleiders gecombineerd tot één draad (PEN), dit is het belangrijkste verschil met de TN-S-aarding.
Het TN-C-systeem is eenvoudiger en al behoorlijk verouderd, en komt veel voor in een verouderde woningvoorraad. Volgens moderne normen wordt het TN-C-S-aardingssysteem gebruikt, waarbij er afzonderlijk nul werkende en nul beschermende geleiders zijn.
De overgang naar een nieuwer systeem is nodig om elektrische schokken voor onderhoudspersoneel en brandsituaties te voorkomen. En natuurlijk is in het TN-C-S-systeem de bescherming tegen plotselinge overspanningen beter.
Bij alle drie de aansluitmogelijkheden wordt de stroom in geval van overspanning naar de aarde geleid via de aardingskabel of via een gemeenschappelijke beschermende geleider, waardoor wordt voorkomen dat de impuls de hele lijn en apparatuur beschadigt.
Verbindingsfouten
1. Installatie van een SPD in een schakelbord met een slechte aardlus.
Als u zo'n fout maakt, kunt u niet alleen alle elektrische apparaten verliezen, maar ook het schakelbord zelf bij de eerste blikseminslag, omdat bescherming met een slechte aardlus geen zin heeft en dienovereenkomstig geen bescherming.
2. Verkeerd geselecteerde SPD die niet past bij het gebruikte aardingssysteem.
Voordat u een apparaat koopt, moet u weten welk aardingssysteem in uw huis wordt gebruikt en dat u bij het kopen de technische documentatie zorgvuldig leest om fouten te voorkomen.
3. Gebruik van een SPD van de verkeerde klasse.
Zoals hierboven al besproken, zijn er 3 klassen overspanningsbeveiligingsapparaten. Elke klasse komt overeen met een specifiek schakelbord en moet worden geïnstalleerd in overeenstemming met de regels en voorschriften.
4. Installatie van SPD's van slechts één klasse.
Voor een betrouwbare bescherming is het vaak niet voldoende om een SPD van één klasse te installeren.
5. De klasse van het apparaat en de bestemming zijn verward.
Het komt ook voor dat klasse B-apparaten in de schakelkast van het appartement worden geplaatst, klasse C-apparaten in de ASU van het gebouw en klasse D-apparaten voor elektronische apparatuur.
SPD is zeker een goede en noodzakelijke zaak, maar het gebruik ervan in de stroomvoorziening thuis is niet verplicht.In het geval van het aansluiten van dit apparaat, is het de moeite waard eraan te denken dat het voor elk aardingssysteem afzonderlijk wordt geselecteerd. Het is om deze reden dat het onmiddellijk voor de aankoop wordt aanbevolen om de diensten van een ervaren elektricien te gebruiken om problemen te voorkomen.
Vergelijkbare artikelen:
