Elektroinstallateur HFP Überspannungsschutz
Überspannungsschutz
Überspannungsschutz
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Welche Aufgabe hat ein Überspannungsschutz?
Den Betrieb elektrischer Geräte und Anlagen störungs- und unterbruchsfrei zu gewärleisten. Zudem sollen auch die Anlagenteile vor einer möglichen Zerstörung geschützt sein.
Welches sind Ursachen von Überspannungen?
- Schalthandlungen und Kurzschlüsse im Energienetz
- Geräte mit leistungsstarken Kondensatoren, durch statische Entladungen
- indirekte Blitzeinschläge (Spannungsspitzen von einigen 10kV)
- Wolken-Wolken-Blitze
- direkte Blitzeinschläge (Spannungsspitzen von einigen 100kV und Stossströme von bis zu 100kA)
Ist der Einabu eines Überspannungsableiters Pflicht?
Nein. Jedoch können die zuständigen Stellen in folgenden Fällen den Einbau verlangen.
- hohe Brand- und Explosionsgefahr
- Schutz wichtiger Einrichtungen für den Brandschutz
- Schutz der Betriebssicherheit der Anlage
- Falls Schäden entstehen können
- wenn besondere Gefahren oder Verhältnisse dies erfordern
- falls durch Ausfall von Anlagen Personen gefährdet werden
Welche Bedingungen müssen erfüllt sein um einen wirksamen Schutz mitels Überspannungsableiter zu erreichen?
Der Umfassende Überspannungsschutz kann nur als Gesamtkonzept geplant und erstellt werden. Dazu muss die Erdung, der Potentialausgleich, der äussere Blitzschutz und die gesamte Installation der Energieversorgung und Kommunikation als Gesamtes erfasst werden.
Nun wird eine anlage mitels Überspannungsableiter geschützt.
Wo muss überall ein Überspannungsableiter installiert werden?
Das Blitzschutzkonzept fordert Überspannungsableiter wann immer eine elektrische Leitung die Grenze zwischen zwei Blitzschutzzonen durchdringt.
Welche Überspannungsableiter werden grundsätzlich unterschieden?
- Elemente mit Schaltercharakteristik
- Elemente mit stetiger Begrenzugnscharakteristik
Nennen sie die Eigenschaften eines Überspannungsableiters mit Schaltercharakteristik.
Das Grundprinzip des Schutzes mit derartigen Bauelementen (z.B. Funkenstrecke) besteht darin, dass sie beim Überschreiten einer bestimten Spannung durchschalten und die anliegende Überspannung kurzschliessen. Solche Elemente weisen zwei definierte etriebszustäne auf:
- Hochohmiger Zustand im Normalbetriebszustand
- Niederohmiger Zustand beim Ableitvorgang
Nenne sie die Eigenschaften eines Überspannungsableiters mit Begrenzungscharakteristik.
Typische Elemente mit stetiger Begrenzungscharakteristik sind Varistoren. Beim Auftreten einer einer Spannung am Varistor verringert er seinen Widerstand.
- der Varistor hat einen Grösseren Energieumsatz als eine Trennfunkenstrecke.
- Eine thermische Abtrennvorrichtung muss den Varistor vom Netz trennen, bevor eine unzulässige Gehäusetemeratur auftritt.
Wie werden Überspannungsableiter auf Grund ihres Einsatzbereichs unterschieden?
Überspannungableiter werden nach deren Funktion in Grobschutz ( B-Ableiter / Typ 1), Mittelschutz (C-Ableiter / Typ 2) und Feinschutz (D-Ableiter / Typ 3) unterteilt.
Welches sind die Eigenschaften der Typ 1 - 3 Ableiter und wo werden sie eingesetzt?
Typ 1 = müssen primär eine hohe Ableitfähigkeit gewährleisten (leistungsstarke Varistoren oder Gasableiter -> Stosstrom je Ableiter 25kA / Funkenstrecken bis 100kA). Diese werden eingesetzt bei der Hauptverteilung (vor dem Stromzähler).
Typ 2 und 1 = müssen nur noch relativ geringe Nennableitströme ableiten können. Die Qualität ist geprägt durch die schnelle Ansprechzeit zum Ableiten der Überspannung auf ein minimales, geräteverträgliches Niveau. Diese werden eingesetzt Haupt- und Unterverteilung resp. bei den Endverbrauchern.
Wie muss die selektive Anordnung von Überspannungsableiter Typ 1 und Typ 2 sein?
Grundsätzlich sollen in einer Anlage ausschliesslich Überspannungsableiter eines Herstellers verwebdet werden!
In einer Installation sind diese Elemente (Typ 1 / Typ 2) parallel zur Erde geschalten. Auf Grund der stetigen Begrebzungscharakteristik wird bei Blitz-Stossströmen das Gerät der Klasse Typ 2 (Varistor) zuerst ansprechen und entsprechend seiner Kennlinie auf den Spannungswert U begr. begrenzen.
Der vorgeschaltenen Ableiter der Anforderungsklasse Typ 1 muss ansprechen, bevor das Überspannungsschutzelement der Klasse Typ 2 (Varistor) überlastet ist. Die für das Ansprechen der Funkenstrecke (Typ 1) notwendige Spannung (einige kV) kann erreicht werden, sofern der durch den Varistor fliessende Blitz-Stossstrom längs der Leitungsinduktivität zwischen Ableiter Typ 1 und Typ 2 eine ausreichende Spannungserhöhung verursacht.
Welche minimale Leitungsläng zwischen den Ableitern Typ 1 und Typ 2 muss eingehalten werden um den Typ 1 Ableiter zum Ansprechen zu bringen?
Dies gibt grundsätzlich der Hersteller des Ableiters an. Kann die Länge nicht eingehalten werden ist zwischen den beiden Geräten eine sog. Endkopplungsdrossel zu schalten oder einen Kombiableiter Typ 1 + 2 einzubauen (Leitung kann kürzer als 15m sein und es ist keine Kopplungsdrossel nötig)
Muss vor einen Überspannungsableiter eine Vorsicherung eingebaut werden?
Für Ableiter der Anforderungsklasse Typ 1 und Typ 2 gilt in der Regel eine Kurzschlussfestigkeit von 25kA. Übersteigt der Kurzschlussstrom am Einbauort das Ableitvermögen des Ableiters muss ein Überstromunterbrecher gemäss Angaben des Herstellers vorgeschalten werden.
Wie muss der Ableiter eines SPD erstellt werden?
Der Ableiter ist auf dem kürzesten Weg mit dem Erder zu verbinden und solte nicht länger als 0.5m sein.
