So schützen Sie sich vor Überspannung

Moderne Elektrogeräte müssen zuverlässig und sicher elektrische Energie mit bestimmten Parametern aufnehmen.

Die zivilisierte Entwicklung der Gesellschaft macht die Menschen immer abhängiger von verschiedenen elektrischen und elektronischen Geräten, deren Widerstandsfähigkeit gegen unbeabsichtigte Spannungserhöhungen nicht groß ist.

Überspannung in einem elektrischen Produkt (Gerät) – eine Spannung zwischen zwei Punkten eines elektrischen Produkts (Geräts), deren Wert den höchsten Wert der Betriebsspannung übersteigt. (GOST 18311-80).

Überspannung kann verursacht werden durch:

• Ein- und Ausschalten von Hochleistungsverbrauchern, insbesondere kapazitiven oder induktiven;

• atmosphärische Entladung direkt in das elektrische Versorgungsnetz der Anlage oder in deren Nähe (atmosphärische Überspannung);

• Eindringen von Stoßwellen von anderen Geräten (z. B. Wasserleitungen) in die elektrische Verkabelung;

• elektrostatische Entladung zwischen Geräten.

Bei einem direkten Blitzeinschlag in das Stromversorgungsnetz oder indirekt durch Induktion, Überspannung In einigen Leitungen im Haus kann es einen Wert von mehreren kV bis mehreren zehn kV erreichen, und die Überspannungsfestigkeit moderner elektronischer Geräte überschreitet 1,5 kV nicht.

Bestehende technische Normen verpflichten den Einsatz von Blitzschutzsystemen im Bauwesen. Die europäische Norm 1EC 664A unterteilt elektrische Leitungen in vier Überspannungskategorien: IV, III, II und I (Abb. 1).

Jede dieser Kategorien entspricht einem bestimmten Niveau des erforderlichen Stoßisolationswiderstands (in kV). Dies gilt sowohl für die Leitungen als auch für die angeschlossenen Elektrogeräte.

Einteilung der elektrischen Leitungen in Überspannungskategorien

Kategorie IV – gilt für Geräte, die sich im ersten Teil der Verkabelung befinden: Stromleitungen auf den Hauptplatinen, bei denen der Impulswiderstand der Isolierung mindestens 6 kV betragen muss (aufgrund der direkten Gefahr einer atmosphärischen Überspannung oder anderer Arten von Überspannung). ).

Kategorie III – gilt für Geräte und Teile der elektrischen Verkabelung (z. B. Verbindungen), die gefährdet sind: atmosphärische Überspannung, reduziert durch Überspannungsschutzschalter (Typ A), die im ersten Teil der Verkabelung installiert sind; Geschützte Energieverbraucher ETITEC D – Überspannung durch Ein- und Ausschalten elektrischer Hochleistungsgeräte.

Kategorie II – gilt für Geräte, die von Schalttafeln gespeist werden und dem Risiko atmosphärischer Überspannungen ausgesetzt sind, reduziert durch Brandverletzungen durch Leser des Typs B.

Kategorie I. – bezieht sich auf die Teile der Verkabelung, in denen der Überspannungspegel durch Ableiter vom Typ C bestimmt wird.

Besitzer wertvoller Geräte (z. B. Informationsgeräte) sollten sich der Gefahr einer Überspannung bewusst sein und Vorkehrungen treffen.

ETITEC-Varistor-Spannungsbegrenzer sind modulare Geräte, die elektrische Leitungen vor den Auswirkungen von Überspannungen schützen, sowohl atmosphärischen als auch durch Ein-Aus-Überspannungen.

Das wichtigste Element des Begrenzers ist ein Varistor. Ein Varistor ist ein Tablettenrheostat aus Zinkoxid (ZnO), einer Metall-Keramik-Legierung, deren Widerstand nichtlinear ist und stark von der Spannung an seinen Anschlüssen abhängt. Es hat einen sehr hohen Widerstand für niedrige Nennspannungen (ca. 275 V) und einen sehr geringen Widerstand für Spannungen in der Größenordnung von mehreren zehn kV.

Im Normalbetrieb des Begrenzers steht das Varistorelement im Netz ständig unter Spannung. Aufgrund des oben erwähnten hohen Widerstands bei Niederspannung ist der durch den Varistor fließende Strom (der sogenannte Leckstrom) sehr gering (nicht mehr als 0,5 mA). Die Schutzwirkung dieses Elements besteht darin, den Entladestrom zur Erde zu leiten, nachdem an seinen Anschlüssen eine Spannung erreicht wird, die seiner Zündspannung entspricht.

Die Zeit, die der Begrenzer ab dem Anlegen der Zündspannung benötigt, um zu wirken, beträgt mehrere zehn Nanosekunden. Die kurze Ansprechzeit von Varistor-Ableitern ist ein Vorteil gegenüber Funkenstrecken. Nach dem Auslösen und Durchlaufen der Entladung geht der Strombegrenzer-Varistor für eine sehr kurze Rücklaufzeit in einen isolierenden Zustand über und verhindert so den Fluss des nachfolgenden Stroms.

Varistorelemente ermöglichen die Parallelschaltung, um die Laststromkapazität von Gesamtbegrenzern zu erhöhen, was auch ihr großer Vorteil ist.Jeder Begrenzer verfügt über eine Thermosicherung, die bei Überschreitung des im Normalbetrieb fließenden zulässigen Stroms den Varistor abschaltet und so einen offenen Stromkreis im Stromkreis erzeugt, in dem er arbeitet.

Klassifizierung der ETITEC-Überspannungsableiter

Gemäß VDE 0675 werden ETITEC Varistor-Spannungsbegrenzer je nach Funktion und Einbauort sowie dem erforderlichen Schutzniveau in folgende Gruppen eingeteilt:

• A – Begrenzer mit Klemme für eine Leitung (Kabel) ohne Isolierung;

• B – Begrenzer mit Doppelklemme, Isolationsdurchschlag auf beiden Seiten – bis 95 mm2;

• C – Begrenzer mit linearer Klemme in Videoleitern mit Isolierung AsXSn mit einer Länge von 16 mm2 – 200 mm;

• D – Ableiter mit Doppelklemme, einseitiger Isolationsdurchschlag – bis 95 mm2;

• E – Begrenzer ohne Halterung, Bolzen mit M8-Gewinde.

Gruppe A – ETITEC A. Begrenzer dieser Gruppe sollen Niederspannungsgeräte und -netze vor Überspannungen schützen, die durch das Eindringen von Entladungen in Objekte entstehen, die sich in der Nähe von Freileitungen oder direkt in der Leitung in großer Entfernung vom Installationsort befinden diese Begrenzer.

Begrenzer werden gemäß den einschlägigen Normen außerhalb der Standorte installiert – an Masten, insbesondere an Stellen, an denen die Freileitung in die Kabelleitung übergeht und die Stoßspannung 6 kV nicht überschreiten sollte. mehr als 10 mm2 (Cu) und 16 mm2 (AI) und diese Abschnitte sollten so kurz wie möglich sein.

Es wird empfohlen, in Leitungen installierte Leistungsschalter an den Erdungspunkten des PE-Leiters oder des neutralen Erdungsleiters (PEN) zu platzieren.In anderen Fällen müssen Sie einen Erder herstellen, an den Sie den PE- oder PEN-Leiter anschließen müssen, an den die Erdungsklemme des Ableiters angeschlossen ist. Elektrischer Wiederstand Überspannungen sollten nicht höher als 10 Ohm sein.

Gruppe B – ETITEC B. Begrenzer der Gruppe B sind die erste Schutzstufe innerhalb des Gebäudes. Sie sind darauf ausgelegt, Überspannungen zu begrenzen, die aus Folgendem resultieren:

• Entladungsströme bei einem direkten Blitzeinschlag auf ein Objekt;

• Beinahe-Schock oder direkter Schlag auf die Stromleitung des Objekts – Luft oder Kabel – Niederspannung;

• atmosphärische Überspannungsinduktion.

Ihre Hauptaufgabe besteht darin, Überspannungen auf das Niveau des Isolationswiderstands von Empfängern bis zu einer Stoßspannung von 4 kV zu begrenzen und die bei einem direkten Blitzeinschlag im Stromversorgungsnetz freigesetzte elektrische Energie an die Erdungselektrode abzuleiten. Beim Einsatz von ETITEC B-Ableitern sind keine Schutzintervalle erforderlich. Varistor-Ableiter führen beim Durchgang eines großen Stromes (Löschung der Stoßwelle) nicht zu Lichtbogenüberspannungen, wie dies bei Zündkerzen der Fall ist.

Gruppe C – ETITEC C. Die Hauptaufgabe der Beschützer der Gruppe C (zweite Schutzstufe) besteht darin, die durch die Begrenzer der Gruppe B geleitete Überspannung zu reduzieren, deren Wert für die geschützten Geräte immer noch hoch ist.

Begrenzer müssen in Verteilertafeln an den Verteilungsorten der elektrischen Leitungen angeschlossen werden. Sie können auch an der Kreuzung oder in der Hauptschalttafel (als erste Schutzstufe) in Anlagen angeschlossen werden, in denen kein zweistufiger Schutz erforderlich ist, d. h.Der zulässige Überspannungspegel, dem die Isolierung der Empfänger im Anschlussbereich des ETITEC C-Limiters standhält, darf nicht mehr als 2,5 kV betragen.

Dieser Ableitertyp ist in erster Linie für Installationen gedacht, bei denen bei Nennspannung und unbekanntem Ableitstrom ein geringer Strom (ca. 0,3 mA) durch den Ableiter erforderlich ist.

Gruppe D – ETITEC D. Leistungsschalter der Gruppe D sind für den Präzisionsschutz von Verbrauchern konzipiert, die besonders empfindlich auf Kurzschlussüberspannungen reagieren und deren Isolationswiderstand 1,5 kV nicht überschreitet. Sie werden auch zum Schutz der Geräte benötigt, falls der Abstand zwischen dem Begrenzer der Gruppe C und dem Empfänger zu groß ist (über 15 Meter).

Ableiter der Gruppe D müssen mit Ableitern der Gruppen B und C in einem mehrstufigen Schutzsystem zusammenarbeiten und für die Montage an einem TN35-Bus (DIN-Bus) geeignet sein.

Varistor-Überspannungsableiter für Langzeitbetrieb – wartungsfrei. Unter Nennbedingungen ist die Dauer der Begrenzer auf 200.000 Stunden eingestellt und während dieser Zeit können sie unzählige Male ausgelöst werden.

Den Begrenzern wurden Elemente zur Fernmeldung des Ausfalls von Varistorelementen infolge Überspannung bei Überschreiten bestimmter Nennwerte hinzugefügt. Ein Vorteil dieser Ableiter gegenüber verriegelten Ableitern ist die Möglichkeit, den Varistorstapel von der Basis des Ableiters zu entfernen.