Best Practice für die gemeinsame Verwendung von Überspannungsschutzgeräten (SPDs) und RCD
Überspannungsschutzgeräte (SPDs) und RCDs
Wenn das Stromverteilungssystem RCDs enthält, kann eine vorübergehende Aktivität dazu führen, dass RCDs funktionieren und somit die Versorgung unterbrochen wird. Überspannungsschutzgeräte (SPDs) sollten nach Möglichkeit installiert werden vor dem FI-Schutzschalter, um unerwünschte Auslösungen durch vorübergehende Überspannungen zu vermeiden.
Wenn Überspannungsschutzgeräte gemäß BS 7671 534.2.1 installiert sind und sich auf der Lastseite eines Fehlerstromschutzgeräts befinden, a RCD mit einer Störfestigkeit gegen Stoßströme von mindestens 3 kA 8/20 verwendet werden.
WICHTIGE NOTIZEN // RCDs vom Typ S. diese Anforderung erfüllen. Bei Stoßströmen über 3 kA 8/20 kann der FI-Auslöser auslösen und die Stromversorgung unterbrechen.
Wenn das SPD dem RCD nachgeschaltet ist, sollte das RCD vom zeitverzögerten Typ mit einer Störfestigkeit gegen Stoßströme von mindestens 3 kA 8/20 sein. In Abschnitt 534.2.2 von BS 7671 sind die Mindestanforderungen an die SPD-Verbindung (basierend auf den SPD-Schutzmodi) am Ursprung der Installation (normalerweise eine SPD vom Typ 1) aufgeführt.
Falls Sie mit der Funktionsweise und den Typen von Überspannungsschutzgeräten nicht vertraut sind, lesen Sie zuerst die Grundlagen der Überspannungsschutzgeräte.
SPD-Verbindungstyp 1 (CT1)
Eine SPD-Konfiguration basierend auf Verbindungstyp 1 (CT1) ist für TN-CS- oder TN-S-Erdungsanordnungen sowie die TT-Erdungsanordnung wo die SPD stromabwärts der RCD angebracht ist.
Abbildung 1 - Überspannungsschutzgeräte (SPDs), die auf der Lastseite des FI installiert sind
Im Allgemeinen erfordern TT-Systeme besondere Aufmerksamkeit, da sie normalerweise höhere Erdimpedanzen aufweisen, die Erdschlussströme reduzieren und die Trennzeiten von verlängern Überstromschutzgeräte - OCPDs.
Um die Anforderungen an sichere Trennzeiten zu erfüllen, werden daher FI-Schutzschalter zum Schutz vor Erdschluss verwendet.
SPD-Verbindungstyp 2 (CT2)
Eine SPD-Konfiguration basierend auf Verbindungstyp 2 (CT2) ist für a erforderlich TT Erdungsanordnung wenn die SPD dem RCD vorgeschaltet ist. Der RCD, der dem SPD nachgeschaltet ist, würde nicht funktionieren, wenn der SPD defekt wird.
Abbildung 2 - Überspannungsschutzgeräte (SPDs), die auf der Versorgungsseite des FI installiert sind
Die SPD-Anordnung ist hier so konfiguriert, dass die SPDs eher zwischen den stromführenden Leitern (stromführend bis neutral) als zwischen stromführenden Leitern und dem Schutzleiter angelegt werden.
Sollte das SPD defekt werden, würde es eher einen Kurzschlussstrom als einen Erdschlussstrom erzeugen und als solches sicherstellen, dass die mit dem SPD verbundenen Überstromschutzvorrichtungen (OCPDs) innerhalb der erforderlichen Trennzeit sicher arbeiten.
Eine SPD mit höherer Energie wird verwendet zwischen Neutralleiter und Schutzleiter. Diese SPD mit höherer Energie (typischerweise eine Funkenstrecke für eine SPD vom Typ 1) ist erforderlich, wenn Blitzströme in Richtung des Schutzleiters auftreten, und als solche sieht diese SPD mit höherer Energie bis zum Vierfachen des Stoßstroms der SPDs, die zwischen den stromführenden Leitern angeschlossen sind.
In Abschnitt 534.2.3.4.3 wird daher empfohlen, dass die SPD zwischen dem Neutralleiter und dem Schutzleiter mit der vierfachen Größe der SPD zwischen den stromführenden Leitern bewertet wird.
Daher sind nur wenn der Impulsstrom Iimp nicht berechnet werden kann, 534.2.3.4.3 weist darauf hin, dass der Mindestwert Iimp für eine SPD zwischen Neutralleiter und Schutzleiter 50 kA 10/350 für eine 3-Phasen-CT2-Installation beträgt, 4 mal 12.5 kA 10/350 der SPDs zwischen den stromführenden Leitern.
Die CT2-SPD-Konfiguration wird häufig als "3 + 1" -Anordnung für eine 3-Phasen-Versorgung bezeichnet.
SPDs und TN-CS-Erdungskonfigurationen
Die Mindestanforderungen an die SPD-Verbindung am oder in der Nähe des Ursprungs der Installation für ein TN-CS-System müssen weiter geklärt werden, da in Abschnitt 534 von BS 7671 (siehe Abbildung 3 unten) eine SPD vom Typ 1 zwischen den stromführenden und den PE-Leitern dargestellt ist wie für ein TN-S-System erforderlich.
Abbildung 3 - Installation von SPDs der Typen 1, 2 und 3, beispielsweise in TN-CS-Systemen
Die "am oder in der Nähe des Ursprungs der Installation" schafft Mehrdeutigkeit angesichts der Tatsache, dass das Wort "nahe" nicht definiert ist. Aus technischer Sicht ist es nicht erforderlich, einen SPD-Schutzmodus zwischen N und PE zu haben, wenn SPDs in einem Abstand von 0.5 m von der PEN-Aufteilung angewendet werden, um N und PE zu trennen, wie in der Abbildung gezeigt.
Wenn BS 7671 die Anwendung von SPDs auf der TN-C-Seite (Utility-Seite) des TN-CS-Systems (in einigen Teilen Europas beobachtet) ermöglichen würde, könnte es möglich sein, SPDs innerhalb von 0.5 m von der PEN-Aufteilung auf zu installieren N und PE und lassen Sie den SPD-Schutzmodus von N nach PE weg.
Da SPDs jedoch nur angewendet werden können die TN-S-Seite (Verbraucherseite) des TN-CS-Systems, Wenn SPDs normalerweise am Hauptverteiler installiert werden, beträgt der Abstand zwischen dem SPD-Installationspunkt und dem PEN-Split fast immer größer als 0.5 mDaher ist eine SPD zwischen N und PE erforderlich, wie dies für ein TN-S-System erforderlich ist.
Da SPDs vom Typ 1 speziell installiert werden, um das Risiko des Verlusts von Menschenleben (gemäß BS EN62305) durch gefährliche Funkenbildung zu verhindern, die beispielsweise aus Sicherheitsgründen eine Brandgefahr darstellen können, sollte nach technischer Einschätzung ein SPD eingebaut werden zwischen N und PE für ein TN-CS-System wie in einem TN-S-System.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass § 534 TN-CS-Systeme werden bei der Auswahl und Installation von SPDs genauso behandelt wie TN-S-Systeme.
Die Grundlagen von Überspannungsschutzgeräten
Ein Überspannungsschutzgerät (SPDs) ist eine Komponente des elektrischen Installationsschutzsystems. Dieses Gerät ist an die Stromversorgung angeschlossen parallel zu den Lasten (Stromkreisen) dass es schützen soll (siehe Abbildung 4). Es kann auch auf allen Ebenen des Stromversorgungsnetzes verwendet werden.
Dies ist die am häufigsten verwendete und praktischste Art des Überspannungsschutzes.
Das Prinzip des Überspannungsschutzbetriebs
SPDs sind entworfen zur Begrenzung transienter Überspannungen durch Blitzschlag oder Umschaltung und leiten Sie die zugehörigen Stoßströme zur Erde um, um diese Überspannungen auf Werte zu begrenzen, die die elektrische Anlage oder Ausrüstung wahrscheinlich nicht beschädigen.
Arten von Überspannungsschutzgeräten
Es gibt drei Arten von SPD nach internationalen Standards:
Typ 1 SPD
Schutz vor vorübergehenden Überspannungen aufgrund direkter Blitzeinschläge. Das SPD Typ 1 wird empfohlen, um elektrische Anlagen vor Teilblitzströmen zu schützen, die durch direkte Blitzschläge verursacht werden. Es kann die Spannung von Blitzen entladen, die sich vom Erdleiter zu den Netzwerkleitern ausbreiten.
Typ 1 SPD ist gekennzeichnet durch a 10 / 350µs Stromwelle.
Abbildung 5 - Drei Arten von SPD nach internationalen Standards
Typ 2 SPD
Schutz vor vorübergehenden Überspannungen aufgrund von Schalt- und indirekten Blitzschlägen. Das SPD Typ 2 ist das Hauptschutzsystem für alle elektrischen Niederspannungsinstallationen. In jeder elektrischen Schalttafel installiert, verhindert es die Ausbreitung von Überspannungen in den elektrischen Anlagen und schützt die Lasten.
Typ 2 SPD ist gekennzeichnet durch eine 8 / 20µs Stromwelle.
Typ 3 SPD
Typ 3 SPD wird verwendet zum lokalen Schutz für empfindliche Lasten. Diese SPDs haben eine geringe Entladekapazität. Sie dürfen daher nur als Ergänzung zum Typ 2 SPD und in der Nähe empfindlicher Lasten installiert werden. Sie sind als fest verdrahtete Geräte weit verbreitet (häufig kombiniert mit SPDs vom Typ 2 zur Verwendung in festen Installationen).
Sie sind jedoch auch enthalten in:
- Überspannungsgeschützte Steckdosen
- Überspannungsgeschützte tragbare Steckdosen
- Telekommunikation und Datenschutz
