Surge Protection Devices (SPD) bruges til
elektriske strømforsyningsnetværk, telefonnetværk og kommunikation og
automatisk styrebusser.
Overspændingsbeskyttelsesenheden (SPD) er en
komponent i det elektriske installationsbeskyttelsessystem.
Denne enhed er forbundet parallelt på
strømforsyningskredsløb for de belastninger, som den skal beskytte (se fig.1). Det kan
også bruges på alle niveauer af strømforsyningsnettet.
Dette er den mest brugte og mest
effektiv type overspændingsbeskyttelse.
Fig.1 – Princip for beskyttelsessystem i parallel
SPD forbundet parallelt har en høj impedans. Når den transiente overspænding vises i systemet, vil impedansen af enheden falder, så overspændingsstrømmen drives gennem SPD'en uden om det følsomme udstyr.
Princip
SPD er designet til at begrænse forbigående overspændinger af atmosfærisk oprindelse og aflede strømbølger til jorden, således at begrænse amplituden af denne overspænding til en værdi, der ikke er farlig for elinstallation og el-koblings- og styreudstyr.
SPD eliminerer overspændinger
=i almindelig tilstand, mellem fase og neutral eller jord;
=i differentialtilstand, mellem fase og neutral.
I tilfælde af en overspændingsoverskridelse driftstærsklen, SPD
=leder energien til jorden i almindelig tilstand;
=fordeler energien til de andre strømførende ledere, i differential mode.
Det tre typer SPD
Type 1 SPD
Type 1 SPD anbefales i særlige tilfælde af servicesektoren og industribygninger, beskyttet af en lynbeskyttelsessystem eller et netbur.
Det beskytter elektriske installationer mod direkte lynnedslag. Det kan udlede tilbagestrømmen fra lyn, der spredes fra jordlederen til netværkslederne.
Type 1 SPD er karakteriseret ved en 10/350 µs nuværende bølge.
Type 2 SPD
Type 2 SPD er hovedbeskyttelsen system til alle lavspændingselektriske installationer. Installeret i hver el-tavle, det forhindrer spredning af overspændinger i det elektriske installerer og beskytter belastningerne.
Type 2 SPD er karakteriseret ved en 8/20 µs nuværende bølge.
Type 3 SPD
Disse SPD'er har en lav udledningskapacitet. De skal derfor obligatorisk installeres som et supplement til Type 2 SPD og i nærheden af følsomme belastninger.
Type 3 SPD er karakteriseret ved en kombination af spændingsbølger (1,2/50 μs) og strømbølger (8/20 μs).
SPD normativ definition
Fig.2 – SPD standard definition
Karakteristika for SPD
International standard IEC 61643-11 Edition 1.0 (03/2011) definerer karakteristika og test for SPD forbundet til lav spændingsfordelingssystemer (se fig.3).
Fig.3 – Tid/strømkarakteristik for en SPD med varistor
almindelige egenskaber
=Uc: Maksimal kontinuerlig driftsspænding
Dette er AC- eller DC-spændingen, over hvilken SPD'en bliver aktiv. Denne værdi vælges i henhold til den nominelle spænding og systemets jording arrangement.
=Op: Spændingsbeskyttelsesniveau (ved In)
Dette er den maksimale spænding over terminalerne på SPD'en, når den er aktiv. Denne spænding nås, når strømmen i SPD'en er ens til ind. Det valgte spændingsbeskyttelsesniveau skal være under overspændingen modstå belastningernes evne. I tilfælde af lynnedslag kan den spændingen over terminalerne på SPD forbliver generelt mindre end op.
=Ind: Nominel afladningsstrøm
Dette er spidsværdien af en strøm på 8/20 µs bølgeform, som SPD'en er i stand til at aflade minimum 19 gange.
Hvorfor er jegnvigtig?
Insvarer til en nominel afladningsstrøm, som en SPD kan modstå mindst 19 gange: en højere værdi på jegnbetyder en længere levetid for SPD, så det anbefales kraftigt at valgt højere værdier end den mindste pålagte værdi på 5 kA.
Type 1 SPD
=Iimp: Impulsstrøm
Dette er spidsværdien af en strøm på 10/350 µs bølgeform, som SPD er i stand til at aflade eller aflade mindst én gang.
Hvorfor er Iimp vigtigt?
IEC 62305 standarden kræver et maksimum impulsstrømværdi på 25 kA pr. pol for trefaset system. Det betyder at for et 3P+N netværk skal SPD'en være i stand til at modstå en total maksimal impuls strøm på 100kA, der kommer fra jordforbindelsen.
=Ifi: Autosluk følg strøm
Gælder kun for gnistgab-teknologien. Dette er den nuværende (50 Hz), at SPD'en er i stand til at afbryde af sig selv efter flashover. Det her strøm skal altid være større end den potentielle kortslutningsstrøm ved monteringspunktet.
Type 2 SPD
=Imax: Maksimal afladningsstrøm
Dette er spidsværdien af en strøm på 8/20 µs bølgeform, som SPD'en er i stand til at aflade én gang.
Hvorfor erImaxvigtig?
Hvis du sammenligner 2 SPD'er med det samme In, men med anderledes jegmax: SPD'en med højere Imax-værdi har en højere "sikkerhedsmargin" og kan modstå højere overspændingsstrøm uden at være beskadiget.
Type 3 SPD
=Uoc: åben kredsløbsspænding påført under klasse III (Type 3) test.
Hovedapplikationer
=Lavspændings-SPD
Meget forskellige enheder, fra både teknologi og brug synspunkt, er betegnet med dette udtryk. Lavspændings-SPD'er er modulopbyggede nemt at installere inde i LV-tavler.
Der er også SPD'er, der kan tilpasses strømstik, men disse enheder har en lav udledningskapacitet.
=SPD til kommunikationsnetværk
Disse enheder beskytter telefonnetværk, switchede netværk og automatiske styringsnetværk (bus) mod overspændinger, der kommer udefra (lyn) og dem internt i strømforsyningsnettet (forurenende udstyr, koblingsanlæg osv.).
Sådanne SPD'er er også installeret i RJ11, RJ45, ... stik eller integreret ind i belastninger.
