Die Überspannungsschutzvorrichtung (SPD) ist ein Bestandteil des Schutzesystems der elektrischen Anlage.

Dieses Gerät ist parallel an den Stromversorgungsschaltkreis der zu schützenden Belastungen angeschlossen (siehe Abbildung J17).

Dies ist die am häufigsten verwendete und effizienteste Art des Überspannungsschutzes.

Die Wissenschaftler haben seit Jahren wichtige Untersuchungen über die Eigenschaften und Auswirkungen von Blitzeinschlägen durchgeführt und entsprechend technologische Produkte entwickelt.Tests dieser Produkte können in diesem Zusammenhang auch durch Simulation eines Blitzschlags durchgeführt werden..

Typ der Blitzwellen:

Der Blitzschlag kann in zwei verschiedenen Wellenlängen untersucht werden.

1Direkter Blitzschlag 10 / 350 μs:

Im direkten Blitzschlag treten Impulskräfte in einer Wellenform von 10/350 μs auf.

Heute werden die Materialien der externen Blitzschutzsysteme und die Schaltkreiselemente des Typs 1 / Klasse I des Typs Surge Arrester nach diesen Kriterien nach den Normen getestet.

2. Blitzschlag und Schaltspannung in einem entfernten Bereich 8 / 20μs:

Blitzschläge an einem entfernten Ort und Impulskräfte mit Schaltspannungen von 8/20 μs entstehen.

Der Energiegehalt dieses Impulses ist deutlich niedriger als die Impulskorrentwelle des Blitzprüfstroms von 10/350 μs.Typ 2 / Klasse II und Typ 3 / Klasse III Überspannungsschutz (Oberspannungsschutz) Schaltkreiselemente werden nach diesen Kriterien nach den Normen geprüft.

Normen

Zu den häufig aufgeführten Normen gehören:

• IEC 61643-11 Niederspannungsüberspannungsschutzvorrichtungen - Teil 11: Niederspannungsschutzvorrichtungen, die an Niederspannungssystemen angeschlossen sind - Anforderungen und Prüfverfahren (ersetzt IEC 61643-1)
• IEC 61643-21 Niederspannungsüberspannungsschutzvorrichtungen - Teil 21: Überspannungsschutzvorrichtungen, die an Telekommunikations- und Signalnetze angeschlossen sind - Leistungsanforderungen und Prüfverfahren
• IEC 61643-22 Niederspannungsüberspannungsschutzvorrichtungen - Teil 22: Überspannungsschutzvorrichtungen, die an Telekommunikations- und Signalnetze angeschlossen sind - Auswahl- und Anwendungsgrundsätze
• EN 61643-11, 61643-21 und 61643-22
• Telcordia Technologies Technischer Bezug TR-NWT-001011
• Anwendungsbereich:
• Unterzeichners Laboratorien (UL) 1449.
• AS/NZS 1768

Jede Norm definiert unterschiedliche Schutzmerkmale, Prüfvektoren oder Betriebszwecke.

EN 62305 und ANSI/IEEE C62.xx definieren, welche Spikes ein Schutzschutz ablenken kann.Die IEC schreibt nur Normen und zertifiziert kein bestimmtes Produkt als diese Normen erfüllend.Die IEC-Normen werden von den Mitgliedern des CB-Systems internationaler Übereinkünfte zur Prüfung und Zertifizierung von Produkten zur Sicherheit verwendet.

Außerdem sind die folgenden Normen keine Normen für eigenständige Überspannungsschutzvorrichtungen, sondern sind für die Prüfung der Überspannungsdichte in elektrischen und elektronischen Geräten als Ganzes bestimmt.Sie werden häufig bei der Konstruktion und Prüfung von Überspannungsschutzschaltkreisen verwendet.

• IEC 61000-4-2 Prüfung auf elektrostatische Entladungsbeständigkeit
• IEC 61000-4-4 Elektrische schnelle Übergangs-/Sprengungssicherheitsprüfung
• IEC 61000-4-5 Überspannungsschutzprüfung

Grundsätze

SPD ist so konzipiert, dass es vorübergehende Überspannungen aus der Atmosphäre begrenzt und Stromwellen auf die Erde umleitet.so dass die Amplitude dieser Überspannung auf einen Wert begrenzt wird, der für die elektrische Anlage und die elektrischen Schaltanlagen und Steuergeräte nicht gefährlich ist.

SPD beseitigt Überspannung

• Im allgemeinen Modus zwischen Phase und neutral oder Erd;
• Im Differenzmodus, zwischen Phase und Neutral.

Bei einer Überspannung, die den Betriebsschwellenwert überschreitet, wird das SPD

• Leitet die Energie auf die Erde, im normalen Modus;
• Verteilt die Energie in Differenzmodus an die anderen Leiter.

Die drei Arten von SPD

SPD Typ 1

Der Typ 1 SPD wird im spezifischen Fall von Gebäuden des Dienstleistungssektors und Industriegebäuden empfohlen, die durch ein Blitzschutzsystem oder einen geschlossenen Käfig geschützt sind.

Sie schützt elektrische Anlagen vor direkten Blitzschlägen und entlässt den Rückstrom des Blitzes, der sich vom Erdleiter auf die Netzleitungen ausbreitet.

Typ 1 SPD ist durch eine Stromwelle von 10/350 μs gekennzeichnet.

SPD Typ 2

Das SPD Typ 2 ist das wichtigste Schutzsystem für alle Niederspannungsanlagen.Es verhindert die Ausbreitung der Überspannung in den elektrischen Anlagen und schützt die Belastungen.

SPD Typ 2 ist durch eine Stromwelle von 8/20 μs gekennzeichnet.

SPD Typ 3

Diese SPD haben eine geringe Entladekapazität, weshalb sie als Ergänzung zu SPD Typ 2 und in der Nähe empfindlicher Belastungen installiert werden müssen.

Typ 3 SPD ist durch eine Kombination von Spannungswellen (1,2/50 μs) und Stromwellen (8/20 μs) gekennzeichnet.

Normative Definition der SPD

Abbildung J18 Standarddefinition der SPD

Nach diesem:

Erste Stufe: Typ 1 / Klasse 1 / Klasse B B Blitzschutz Überspannungshalter sind die vorderen Schutzgeräte der Anlage / Struktur.Sie sind Schaltkreiselemente, die direkte Blitzeinschläge von Stromleitungen absorbieren und dämpfen können.

Es muss in der Hauptverteilungs-/Transformationsplatte innerhalb und/oder außerhalb des Gebäudes installiert werden.

Es sollte in einer Wellenform von 10/350 μSec getestet worden sein und muss eine Last von mindestens 50 kA zwischen Phasen-Neutral und mindestens 100 kA zwischen Phasen-Neutral-Erde entladen können.

Zweite Stufe: Überspannungsschutzgeräte der Klasse 2 / Klasse 2 / Klasse C (Überspannungsschutzgeräte) sind Schaltkreiselemente, die in den Sekundär- und / oder unteren Sekundärplatten der Anlage / des Gebäudes verwendet werden.Im Vergleich zu Überspannungshalter Typ 1 / Klasse II, ihre Stärke ist geringer, aber ihre Empfindlichkeit ist besser.

Es sollte in einer 8/20 μSec-Wellenform getestet worden sein und muss eine Last von mindestens 10 kA zwischen Phase-Neutral und mindestens 25 kA zwischen Phasen, Neutral-Erde, entladen können.

In den letzten Jahren wurden als zweite Schutzebene Kompakte Schutzelemente der Klasse 1 + 2 / Klasse 1 + 2 / Klasse B + C eingesetzt.

Es sollte in einer Wellenform von 10/350 μSec getestet worden sein und muss zwischen Phase-Neutral und Phase-Neutral-Erde eine Last von mindestens 40 kA und zwischen Phasen von mindestens 100 kA entladen können.

Es wird in der elektrischen Platine der ununterbrochenen Stromversorgung und/oder in den Nebenplatinen verwendet, die wie eine Hauptplatine positioniert sind.

Dritte Stufe: Typ 3 / Klasse 3 / Klasse D Überspannungsschutz Überspannungshalter sind Schaltkreiselemente, die in seinen Leitungen zum Schutz sensibler elektronischer Geräte verwendet werden.

Die Produktpalette ist recht breit, da sie mit verschiedenen Geräten mit unterschiedlichen Verbindungsprotokollen / Steckdosen / Ports verbunden werden kann.

Im Folgenden sind einige der Überspannungshalter der Klasse 3 / Klasse 3 / Klasse D für verschiedene Schaltungen / Geräte aufgeführt.