Bedste praksis til brug af overspændingsbeskyttelsesenheder (SPD'er) og RCD sammen
Overspændingsbeskyttelsesenheder (SPD'er) og RCD'er
Hvor strømfordelingssystemet indeholder RCD'er, kan forbigående aktivitet få RCD'er til at fungere og dermed tab af forsyning. Overspændingsbeskyttelsesanordninger (SPD'er) skal så vidt muligt installeres opstrøms for RCD for at forhindre uønsket udløsning forårsaget af forbigående overspændinger.
Hvor overspændingsbeskyttelsesanordninger er installeret i henhold til BS 7671 534.2.1 og er på belastningssiden af en jordstrømsanordning, RCD med immunitet over for overspændingsstrømme mindst 3 kA 8/20, skal anvendes.
VIGTIGE NOTER // S type RCD'er opfylder dette krav. I tilfælde af overspændingsstrømme, der er højere end 3 kA 8/20, kan RCD'en falde ud og forårsage afbrydelse af strømforsyningen.
Hvis SPD er installeret nedstrøms for RCD'en, skal RCD'en være af den tidsforsinkede type med en immunitet mod overspændingsstrømme på mindst 3kA 8/20. Afsnit 534.2.2 i BS 7671 beskriver minimumskravene til SPD-forbindelse (baseret på SPD-beskyttelsestilstande) ved installationens oprindelse (typisk en type 1 SPD).
Hvis du ikke er fortrolig med betjening og typer af overspændingsbeskyttelse, skal du først læse det grundlæggende om overspændingsbeskyttelsesudstyr.
SPD-tilslutningstype 1 (CT1)
En SPD-konfiguration baseret på forbindelsestype 1 (CT1) er beregnet til TN-CS eller TN-S jordforbindelse samt TT-jordforbindelse hvor SPD er monteret nedstrøms for RCD.
Figur 1 - Overspændingsbeskyttelsesanordninger (SPD'er) installeret på belastningssiden af RCD
Generelt kræver TT-systemer særlig opmærksomhed, fordi de normalt har højere jordimpedanser, der reducerer jordfejlstrømme og øger frakoblingstiden for Overstrøm beskyttelsesenheder - OCPD'er.
Derfor anvendes RCD'er til jordfejlsbeskyttelse for at imødekomme kravene til sikre frakoblingstider.
SPD-tilslutningstype 2 (CT2)
En SPD-konfiguration baseret på forbindelsestype 2 (CT2) kræves på en TT jordarrangement hvis SPD er opstrøms for RCD. RCD, der er nedstrøms for SPD, fungerer ikke, hvis SPD bliver defekt.
Figur 2 - Overspændingsbeskyttelsesanordninger (SPD'er) installeret på forsyningssiden af RCD
SPD-arrangementet her er konfigureret således, at SPD'erne anvendes mellem de levende ledere (levende til neutrale) snarere end mellem levende ledere og beskyttelseslederen.
Skulle SPD blive defekt, ville det derfor skabe en kortslutningsstrøm snarere end en jordfejlstrøm og som sådan sikre, at overstrømsbeskyttelsesanordningerne (OCPD'er), der er i tråd med SPD, fungerer sikkert inden for den krævede frakoblingstid.
En højere energi SPD anvendes mellem neutral og beskyttelsesleder. Denne højere energi SPD (typisk et gnistgab for en type 1 SPD) er påkrævet, da lynstrømme opstår mod beskyttelseslederen, og som sådan ser denne højere energi SPD op til 4 gange overspændingsstrømmen for SPD'erne forbundet mellem de levende ledere.
Klausul 534.2.3.4.3 anbefaler derfor, at SPD mellem neutral og beskyttelsesleder vurderes til 4 gange størrelsen af SPD mellem de levende ledere.
Derfor, kun hvis impulsstrømmen Iimp ikke kan beregnes, 534.2.3.4.3 anbefaler, at minimumsværdien Iimp for en SPD mellem neutral og beskyttende leder er 50kA 10/350 for en 3-faset CT2 installation, 4 gange 12.5kA 10/350 af SPD'erne mellem de strømførende ledere.
CT2 SPD-konfigurationen kaldes ofte '3 + 1'-arrangementet for en 3-faset forsyning.
SPD'er og TN-CS jordkonfigurationer
Minimumskravene til SPD-forbindelse ved eller nær installationens oprindelse til et TN-CS-system kræver yderligere afklaring, da afsnit 534 i BS 7671 illustrerer (se figur 3 nedenfor), hvor der kræves en type 1 SPD mellem strømførende og PE-ledere - det samme som krævet til et TN-S-system.
Figur 3 - Installation af type 1, 2 og 3 SPD'er, for eksempel i TN-CS-systemer
Udtrykket 'ved eller nær installationens oprindelse' skaber tvetydighed i betragtning af, at ordet 'nær' ikke er defineret. Fra et teknisk synspunkt, hvis SPD'er anvendes inden for en afstand på 0.5 m fra PEN-split for at adskille N og PE, er der ikke behov for at have en SPD-beskyttelsestilstand mellem N og PE som vist i figuren.
Hvis BS 7671 tillader anvendelse af SPD'er på TN-C-siden (hjælpesiden) af TN-CS-systemet (observeret i nogle dele af Europa), er det muligvis muligt at installere SPD'er inden for 0.5 m fra PEN-split til N og PE og udelad N til PE SPD-beskyttelsesfunktionen.
Men da SPD'er kun kan anvendes TN-S-siden (forbrugersiden) af TN-CS-systemet, og givne SPD'er er typisk installeret på hovedfordelingskortet, vil afstanden mellem SPD-installationspunktet og PEN-split næsten altid være større end 0.5 m, så der er behov for at have en SPD mellem N og PE efter behov for et TN-S-system.
Da type 1 SPD'er er specielt installeret for at forhindre risikoen for tab af menneskeliv (i henhold til BS EN62305) gennem farlig gnistdannelse, som f.eks. Kan udgøre en brandfare af hensyn til sikkerheden alene, er den tekniske vurdering, at en SPD skal monteres mellem N og PE for et TN-CS-system, som det ville være i et TN-S-system.
Sammenfattende for så vidt angår afsnit 534 TN-CS-systemer behandles det samme som TN-S-systemer til valg og installation af SPD'er.
Grundlæggende om overspændingsbeskyttelsesanordninger
En overspændingsbeskyttelsesenhed (SPD'er) er en komponent i det elektriske installationsbeskyttelsessystem. Denne enhed er tilsluttet strømforsyningen parallelt med belastningerne (kredsløb) at det er beregnet til at beskytte (se figur 4). Det kan også bruges på alle niveauer i strømforsyningsnetværket.
Dette er den mest anvendte og mest praktiske type overspændingsbeskyttelse.
Princippet om overspændingsbeskyttelsesoperation
SPD'er er designet for at begrænse forbigående overspændinger på grund af lyn eller skift og afled de tilknyttede overspændingsstrømme til jorden for at begrænse disse overspændinger til niveauer, der sandsynligvis ikke beskadiger den elektriske installation eller udstyr.
Typer af overspændingsbeskyttelsesanordninger
Der er tre typer SPD i henhold til internationale standarder:
Type 1 SPD
Beskyttelse mod forbigående overspændinger på grund af direkte lynslag. Type 1 SPD anbefales til at beskytte elektriske installationer mod delvise strømme forårsaget af direkte lynslag. Det kan aflade spændingen fra lyn, der spredes fra jordlederen til netværksledere.
Type 1 SPD er kendetegnet ved en 10/350 µs nuværende bølge.
Figur 5 - Tre typer SPD i henhold til internationale standarder
Type 2 SPD
Beskyttelse mod forbigående overspændinger på grund af skift og indirekte lynnedslag. Type 2 SPD er det primære beskyttelsessystem for alle elektriske lavspændingsinstallationer. Installeret i hvert elektrisk tavle forhindrer det spredning af overspændinger i de elektriske installationer og beskytter belastningerne.
Type 2 SPD er kendetegnet ved en 8/20 µs nuværende bølge.
Type 3 SPD
Type 3 SPD anvendes til lokal beskyttelse af følsomme belastninger. Disse SPD'er har lav udladningskapacitet. De skal derfor kun installeres som et supplement til type 2 SPD og i nærheden af følsomme belastninger. De er almindeligt tilgængelige som hardwired-enheder (ofte kombineret med Type 2 SPD'er til brug i faste installationer).
Imidlertid er de også indarbejdet i:
- Overspændingsbeskyttede stikkontakter
- Overspændingsbeskyttede bærbare stikkontakter
- Telekommunikation og databeskyttelse
