Überspannungsschutz

ÜBERSPANNUNGSABLEITER - 3. STUFE - TYP 3 „Zum Schutz von elektrischen Netzen und Einrichtungen

gegen Überspannung, die durch atmosphärische Störungen und Schaltvorgänge im Netz entsteht „Zum Schutz von Elektroinstallation in Wohnungen, gewerblichen Gebäuden usw. „Die Blitzstromableiter vermindern die Energie und die Spannung der Überspannungswelle „Verwendung: als dritte Stufe Klasse D (Feinschutz) im dreistufigen Überspannungsschutz - Typ 3 nach EN 61643-11 „Installation1) auf DIN-Leiste oder in Elektroinstallationsdosen oder -Kanälen SVD250M-ZS „Installation auf DIN-Leiste oder im untergeordneten Schaltschrank usw. „Das Hauptelement besteht aus einem spannungsunabhängigem nichtlinearem Widerstand – Varistor – dessen Widerstand mit der wachsenden Spannung sinkt „Konstruktion: zweiteilig, besteht aus der Basis und dem Einsatzmodul mit Eigenvaristor. Im Störfall genügt es, das Modul gegen neues Modul (SVD250M) zu ersetzen, ohne Notwendigkeit der

Versorgungsunterbrechung „Fern- und optische Signalisierung des Zustands

der Abschalteinrichtung (nach Abschalten ist der Überspannungsableiter funktionsunfähig und das Einsatzmodul ist auszutauschen); für die Fernsignalisierung ist der Überspannungsableiter SVM275-ZS vorgesehen „Zuverlässige Kodierung gegen fehlerhaftes Stecken des Einsatzmoduls SVD250-ZS „Installation in Elektroinstallationsdosen, Kanälen usw. „Das Hauptelement besteht aus einem

spannungsunabhängigem, nichtlinearem Widerstand – Varistor – dessen Widerstand mit der wachsenden Spannung sinkt „Konstruktion: vierteilig, besteht aus der Basis und dem Einsatzmodul, Deckel und Deckelhalter (wird als Einheit mit der Bezeichnung SVD250-ZS geliefert). Im Störfall genügt es, das Modul gegen neues Modul SVD250 zu ersetzen „Fernsignalisierungskontakt FM (zusammen mit einem Schütz) kann zur Abschaltung der geschützten Leitung nach dem Ansprechen des Ableiters verwendet werden 1)

siehe Empfehlung bei Projektierung, Installation auf S. 45

Überspannungsableiter Ausführung

Beschreibung

Typ

an der DIN Leiste

Komplett (Basis+ Einsatzmodul) Einsatzmodul Komplett (Basis+ Einsatzmodul) Einsatzmodul

SVD250M-ZS SVD250M SVD250-ZS SVD250

in Elektroinstallationsdosen

Bestellnr. 13020 13021 13015 13016

Gewicht [kg] 0,06 0,022 0,08 0,014

Verpackung [St.] 1 1 1 1

Parameter Typ Normen

SVD250M

SVD250

EN 61643-11 IEC 61643-1 VDE 0675-6

EN 61643-11 IEC 61643-1 VDE 0675-6

230 V a.c. 253 V a.c. 20 A 3 kA 10 kA 6 kV 50 Hz ≤ 1,1 kV/≤ 1,5 kV Typ 3 Klasse III Klasse C ≤ 25 ns/≤ 100 ns 20 A IP20 35 mm 0,2 ÷ 4 mm2 0,2 ÷ 2,5 mm2 0,8 Nm -40 ÷ 85 °C 3g

230 V a.c. 250 V a.c. 16 A 1,5 kA 5 kA 4 kV 50 Hz ≤ 1,3 kV/≤ 1,5 kV Typ 3 Klasse III Klasse C ≤ 25 ns/≤ 100 ns 16 A IP40 1) 0,2 ÷ 4 mm2 0,2 ÷ 2,5 mm2 0,6 Nm -40 ÷ 75 °C 3g

Zertifizierungszeichen

Bemessungsspannung Bemessungsbetriebsdauerspannung Bemessungslaststrom bei 40 °C Bemessungsentladestrom (8/20 μs) Maximalentladstrom (8/20 μs) Leerspannung Bemessungsfrequenz Spannungsschutzpegel- zwischen L-N / L-PE, N-PE Überspannungsschutzklassifikation nach EN 61643-11 nach IEC 61643-1 nach VDE 0675-6 Ansprechdauer- zwischen L-N / L-PE, N-PE Max. Vorsicherung (gG/gL) bzw. Leitungsschutzschalter Schutzart Befestigung auf Leiste DIN EN 50 022 Breite Anschluss starrer Leiter flexibler Leiter Anzugsmoment Umgebungstemperatur Seismische Beständigkeit (8 - 50 Hz) Signalisierung optisch Fernsignalisierung Max. Strom/Spannung - Kontakt FM Anschluss Leiter starr Leiter flexibel 1) Nach dem Entfernen der Abdeckung beträgt die Schutzart IP20

UN Uc IL In Imax Uoc fn Up

In

rot LED auf der Frontseite

Imax/Umax 2 A/250 V a.c. 0,2 ÷ 4 mm2 0,2 ÷ 2,5 mm2

rot LED auf der Frontseite

3 A/250 V a.c. 0,14 ÷ 1,5 mm2 0,14 ÷ 1,5 mm2

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Überspannungsschutz

ÜBERSPANNUNGSABLEITER - 3. STUFE - TYP 3 Abmessungen SVD250M-ZS

SVD250-ZS FM FM

2 4 6

28

90

45

11

47,5

12

N

30,5

L

PE N

PE

L

45

47,5 5 71

3 17,5

1

7

44 58

33

SVD250

31,5

32,5

Schema SVD250M 5

L

L

6 11

vstup Eingang

ϑ

FM

výstup Ausgang 12

1

N PE

3

N PE

2 4

SVD250-ZS

SVD250

L

ϑ

ϑ SIGNALIZACE SIGNALISIERUNG

PE

SIGNALISIERUNG SIGNALIZACE

N

FM

44

ϑ

ϑ

Überspannungsschutz

EMPFEHLUNGEN FÜR PROJEKTIERUNG UND INSTALLATION „1. Stufe – grober Schutz – typ 1

Diesen Schutz stellen die Blitzstromableiter SJB sicher, die den größten Teil der Überspannungswelle aufnehmen und die fähig sind, ohne Beschädigung die Blitzströme oder ihre wesentlichen Teile abzuleiten. Von IEC 61312-1 und IEC 61024-1 kann abgeleitet werden, dass in einem ungünstigen Fall beim 2-Leiteranschluss die Blitzstromableiter 50 kA/Pol und beim 4-Leiteranschluss die Blitzstromableiter 25 kA/Pol den Impulsstrom in Wellenform von 10/350 µs ableiten werden müssen. Die Basis des Ableiters bildet die Funkenstrecke. „2. Stufe – Mittelschutz – typ 2

Dieser Schutz wird durch die auf der Basis des Varistors ausgeführten Überspannungsableiter SVJ, SJL, SVM gewährleistet, die ohne Beschädigung atmosphärische Überspannungen oder Überspannungen von Schaltvorgängen im Netz in Wellenform von 8/20 µs ableiten. Unter entsprechenden Bedingungen können sie ohne vorgeschalteten Grobschutz auch im Hauptverteiler installiert werden, siehe Tabelle Auswahl Schutzstufen und -typen. In den meisten Fällen werden die Überspannungsableiter hinter den Blitzstromableitern, die die Überspannung reduzieren und die Überspannungswellenenergie beschränken, installiert. Im Abb.2 ist der Vergleich der abgeleiteten Energie von 50 kA durch Blitzstromableiter und 15 kA durch Überspannungsableiter angezeigt.

Iimp, In [kA]

Allgemein „Der Schutz der Objekte und elektrischer Einrichtungen gegen Blitz- und Überspannungseinwirkungen erfolgt von außen und innen für jedes Objekt. Zu den Einrichtungen für Außenschutz gehören Blitzfänger, Ableiter, Erdungssysteme, Blitzschutzsicherungen usw., zur Einrichtung des Innenschutzes gehören Potentialausgleich, Abschirmung usw. „Die Grundlage für die Realisierung des Innenschutzes vor Blitz- und Überspannungseinwirkungen ist der Potentialausgleich, d.h. Anschluss der leitfähigen Teile an die Haupt-Potentialschiene. Dadurch wird die Entstehung von Spannungsunterschieden in elektrischer Installation über die zulässige Grenze und folgende zerstörende Entladung beschränkt. „Die Blitzstrom- und Überspannungsableiter stellen die Elemente des Innenschutzes dar; an die Hauptpotentialschiene werden die Starkstromleitungen indirekt über die Funkenstrecke und Varistoren angeschlossen und die Überspannung wird begrenzt. Die Begrenzung der Überspannung mittels der Blitzstrom- und Überspannungsableiter erfolgt standardgemäß in drei Stufen, wobei jede Stufe die Überspannung mindern muss. Das Niveau der Verminderung mit ihren Überspannungskategorien definiert VDE 0675-6. Die Ableiterstufen B bis D (T1 bis T3) werden an der Schnittstelle der einzelnen Kategorien installiert - siehe Abb. 1.

výtah Aufzug

Die Überspannungsableiter sind für eine bestimmte Wärmeleistung ausgelegt. Falls im Netz energiereiche oder zu häufige Überspannungen auftreten, kann es zum Überschreiten der Wärmeleistung kommen und der Überspannungsableiter wird mittels seiner Trenneinrichtung abgeschaltet. Nach ihrem Abschalten sind die Überspannungsableiter funktionsunfähig und müssen ersetzt werden. Die Abschaltung wird optisch oder fernangezeigt. Bei der Isolationsmessung müssen die Überspannungsableiter von der Erde getrennt werden, damit sie die Messergebnisse nicht fälschen. „3. Stufe – Feinschutz – typ 3

Zur Gewährleistung eines wirklich zuverlässigen Schutzes müssen die Vorstufen B und C (T1 und T2) mit der letzten Stufe – D (T3) ergänzt werden. Das Grundelement des Feinschutzes bilden die Varistoren und Supressordioden, die fähig sind, die Überspannung in Wellenform 8/20 µs abzuleiten. Wir empfehlen, den Feinschutz direkt am zu schützenden Verbraucher ohne lange Kabelleitung zu installieren. Im anderen Fall, wenn sich hinter der letzten Stufe eine lange Kabelleitung zum Verbraucher befindet, könnte sich die Spannung in den Leitern über ein annehmbares Niveau erhöhen (z.B. infolge der Induktion).

15 kA (8/20 µs) 50

50 kA (10/350 µs)

Wohnungen byty

25

15 7,5

Kategorie přepětí III Pevná instalace

2,5 kV

1,5 kV

Kategorie Kategorie přepětí II přepětí I Spotřebiče Slaboproudé spotřebiče Überspannungskategorie I Schwachstromverbraucher

Überspannungskategorie IV Außenzuführung

Kategorie přepětí IV Venkovní přívod

4 kV

Überspannungskategorie II Verbraucher

6 kV

Überspannungskategorie III Feste Installation

Uimp (1,2/50 µs)

Verbraucher spotřebiče

20

100

200

300

350

400

t [µs]

Abb. 2. Wellenform und -energie 8/20 µs und 10/350 µs (die abgeleitete Energie entspricht der Fläche unter der Kurve)

Abb. 1. Überspannungskategorie und Impuls-Haltespannung Uimp (1,2/50 µs) für die einzelnen Objektteile und für die Bemessungs-Netzspannung 230/400 V a.c. – nach IEC 664-1.

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Überspannungsschutz

EMPFEHLUNGEN FÜR PROJEKTIERUNG UND INSTALLATION Empfohlene Vorgehensweise für den Entwurf des Überspannungsschutzes in der NS-Verteilung Die empfohlene Vorgehensweise des Schutzes gegen Überspannung in NS erfolgt in 2 Schritten. Und zwar: 1) Auswahl der Grad- und Schutztypenzahl 2) Auswahl des Überspannungsschutzes Bemerkung: empfohlene Vorgehensweise betrifft nicht alle Fälle und Erfordernisse

1) Auswahl der Anzahl der Schutzstufen und der Schutztypen – Aus der Tabelle Auswahl der Schutzstufen und -typen wird zuerst die entsprechende Gefährdung (groß, mittel oder klein) des zu schützenden Objekts und die entsprechende Empfindlichkeit (groß, mittel oder klein) der im Objektinnenraum installierten Verbraucher gegenüber der Überspannung festgelegt. Mittels Schnittpunkt wird dann die

Zahl der Stufen und der Schutztyp ermittelt.

2) Auswahl des Überspannungsschutzes Auswahl Grob- und Mittelschutz Ist die Zahl der Stufen und der Schutztyp bekannt, sind konkrete Produkte zu bestimmen. Falls der Schutz Klasse B sowie C (T1 sowie T2) gewählt wird, wird zur Auswahl die Tabelle Auswahl des Überspannungsschutzes B und C (T1 und T2) benutzt, die nach weiteren wichtigen Kriterien gegliedert ist - Leitungslänge zwischen B und C (T1 und T2), Netztyp usw. Falls der Schutz B (T1) nicht gewählt wird, kann der Schutz C (T2) beliebig entsprechend den Benutzereigenschaften der einzelnen angebotenen Typen (SVL, SJL, SVM) ausgewählt werden.

Auswahl Feinschutz D (T3) Als Schutz D (wenn ausgewählt) wird entweder SVD205M-ZS (auf DIN Leiste) oder SVD250-ZS (in Elektroinstallationsdose, - Elektroinstallationskanälen usw.) ausgewählt. Die Ableiter der letzten Stufe werden möglichst nahe der Endeinrichtung angebracht. Falls sich hinter der letzten Stufe eine lange Leitung zum Verbraucher befindet, könnte sich die Spannung in den Leitern über ein annehmbares Niveau erhöhen (z.B. infolge der Induktion). Wenn sich die zu schützende Einrichtung in einem Abstand kleiner als 5 m vom Mittelschutz befindet, muss nicht die letzte Stufe installiert werden. Der Mittelschutz gewährleistet dann einen ausreichenden Schutz. Dem Überspannungsableiter D (T3) muss immer der Überspannungsableiter C (T2) vorgeschaltet sein.

Auswahl der Schutzstufen- und -Typen

GEFÄHRDUNG DES OBJEKTS GROß

MITTEL

- Kraftwerke, Krankenhäuser, Industrieobjekte, öffentliche Gebäude mit einer großen Besucherzahl. oder

und gleichzeitig

- Objekte im Berggebiet, frei stehende Gebäude, Gebäude in der Nähe der HS-Spannung und Höchstspannung usw.

und gleichzeitig

Überspannungse mpfindlichkeit der Verbraucher

- Objekte in dichter Bebauung mit Kabelversorgung mittels einer in der Erde verlegten Zuleitung

Groß - PC, TV, Hi-Fi-System usw.

T1 + T2 + T3

T2 + T3

T2 + T3

Mittel - Waschmaschinen, Kühlschränke usw.

T1 + T2 + T3

T2

T2

T1 +T 2

T2

T2

Klein - Motoren, Ventilatoren usw.

Leitungslänge zwischen B und C

Anwendung

Netz 1)

Hausinstallation TN-C

Schutztyp

Beispiel

T1 T2 T1 T2 T1 T2 T1 T2 T1 T2 T1 T2 T1+T2

empfohlener Ableitertyp

3x SJBpro35 3x SVL275(S) oder 3x SJL275(S) oder 3x SVM275-Z(S) TN-C-S 3x SJBpro35 3x SVM275-Z(S) + 1x SVM260/NPE-Z TN-S 3x SJBpro35 + 1x SJB100/NPE/1,5 3x SVM275-Z(S) + 1x SVM260/NPE-Z > 10 m Industrielle TN-C 3x SJBplus50 Installation 3x SVL275(S) oder 3x SJL275(S) oder 3x SVM275-Z(S) TN-C-S 3x SJBplus50 3x SVM275-Z(S) + 1x SVM260/NPE-Z TN-S 3x SJBplus50 + 1x SJB100/NPE/1,5 3x SVM275-Z(S) + 1x SVM260/NPE-Z Hausinstallation TN-C Universal 3x SJBpro35/1,5 (TN-C-S) 3x SVM440-Z(S) beliebig TN-S T1+T2 3x SJBpro35/1,5 + 1x SJB100/NPE/1,5 (empfohlene 3x SVM440-Z(S) + 1x SVM260/NPE-Z Lösung bei einer Industrielle TN-C T1+T2 3x SJBplus50/1,5 Leitungslänge Installation (TN-C-S) 3x SVM440-Z(S)