Detaillierte Kenndaten von Überspannungsschutzgeräten

Aus Planungskompendium Energieverteilung

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Allgemeine Planungsgrundlagen – Bestimmungen – Installierte Leistung
Anschluss an das Hochspannungs-Versorgungsnetz des Netzbetreibers
Anschluss an das NS-Verteilnetz des Netzbetreibers
Auswahlhilfe HS- und NS-Verteilnetzarchitektur
Verteilsysteme in NS-Verteilnetzen
Schutz gegen elektrischen Schlag
Schutz von Stromkreisen
Schaltgeräte
Schutz bei Überspannungen und Stoßüberspannungen
Energieeffizienz in elektrischen Verteilnetzen
Blindleistungskompensation und Filterung von Oberschwingungen
Oberschwingungserfassung und - filterung
Stromversorgungen und Verbraucher besonderer Art
Solaranlagen
Wohngebäude und ähnliche Einsatzbereiche sowie besondere Orte und Bereiche
EMV-Richtlinien
Messung

Inhaltsverzeichnis


Notwendige Impulsstromfestigkeit

Test der Stoßstromfestigkeit von externen Kurzschlussschutz Systemen haben zu folgenden Ergebnissen geführt:

  • Für einen definierten Strom und Einsatz einer Sicherung als Absicherungssystem ist die Stoßstromfestigkeit mit einer aM Sicherung (Motorschutz) höher als mit einer gG Sicherung (allgemeiner Schutz)
  • Für einen definierten Strom und Einsatz eines Leistungsschalters als Absicherungssystems ist die Stoßstromfestigkeit mit einem Leistungsschalter höher als mit einer Sicherung.

Abbildung J53 zeigt die Auswertung einer Stoßstromfestigkeitsprüfung:

  • Schutz einer SPD für Imax = 20 kA, das auszuwählende Schutzorgan ist entweder ein Leistungsschalter mit IN = 16 A oder eine aM-Sicherung mit IN = 63 A
Anmerkung: Für diesen Anwendungsfall ist eine gG-Sicherung nicht geeignet.
  • Schutz einer SPD für Imax = 40 kA, das auszuwählende Schutzorgan ist entweder ein Leistungsschalter mit IN = 63 A oder eine aM Sicherung mit IN = 125 A

Abb. J53Vergleich der Stoßspannungsfestigkeit von SPDs für Imax = 20 kA und Imax = 40 kA

Notwendiger Schutzpegel

Allgemein gilt:

  • Der Spannungsfall über die Anschlüsse eines Leistungsschalters ist höher als über die Anschlüsse eines Sicherungsgerätes. Dies ist auf die höheren Impedanzwerte der Bauteile eines Leistungsschalters (thermomagnetisches Schutzrelais) im Verhältnis zu einem Sicherungseinsatz zurückzuführen.

Jedoch:

  • Der Unterschied des Spannungsfalls ist bei Stoßströmen, die 10 kA (95 %) nicht überschreiten, äußerst gering;
  • Der Wert für den eingebauten Stoßspannungsschutz Up berücksichtigt auch die Impedanzen der Kabelverbindung. Dieser Wert kann bei einer Lösung mit Sicherung hoch sein (Schutzorgan abgesetzt von der SPD) und niedrig bei Einsatz eines Leistungsschalters.
Anmerkung: Der Überspannungsschutzpegel Level Up ist die Summe aller Spannungsfälle:
  • in der SPD,
  • in der externen SCPD,
  • in der Verkabelung.

Kurzschlusssachschutz

Ein Kurzschluss setzt eine große Menge Energie frei und sollte, um Schäden an der elektrischen Anlage und der SPD zu vermeiden, unverzüglich abgeschaltet werden. Abbildung J54 vergleicht die Reaktionszeit und die Kurzschlussstrombegrenzung eines Schutzes mit einer 63 A aM Sicherung und einem 25 A Leistungsschalter.

Diese beiden Schutzsysteme haben die gleiche Stoßstromfestigkeit nach einer 8/20 µs Stoßform.

Datei:DB422522 DE.svg

Abb. J54Vergleich der Zeit/Strom- und Energiebegrenzungskurven für einen Leistungsschalter und eine Sicherung mit der gleichen Stoßspannungsfestigkeit 8/20 µs