overspanningsbeveiliging voor energiesystemen
zeer grote piekspanningen worden voornamelijk veroorzaakt door blikseminslagen op of in de buurt van energiesystemen. Zelfs vanaf enkele honderden meters afstand kunnen bliksemstromen ook ontoelaatbare piekspanningen in geleiderlussen veroorzaken, door middel van capacitieve, inductieve of galvanische koppeling.
grote piekspanningen worden gekoppeld over een straal van maximaal 2 km. Schakelbewerkingen met inductieve belastingen creëren gevaarlijke piekspanningen in het Midden-en laagspanningsnet.
bliksemontladingen
(LEMP: elektromagnetische impuls voor Bliksem)
de internationale standaard voor bliksembeveiliging IEC 62305 beschrijft hoe directe blikseminslagen tot 200 kA veilig worden tegengehouden. De stroom wordt gekoppeld aan het aardingssysteem en door de spanningsval bij de aardweerstand wordt de helft van de bliksemstroom gekoppeld aan de interne installatie.
de gedeeltelijke bliksemstroom verdeelt zich dan over de hoogspanningslijnen die het gebouw binnenkomen (aantal kernen van de hoogspanningslijnen die het gebouw binnenkomen), terwijl ongeveer 5% datakabels binnendringt.
voorbeeld splitsing tussen aarde/installatie:
50% – 50%
i = 50 kA; R = 1 Ohm
U = i × R = 50.000 A × 1 Ohm = 50.000 V
- u-Overspanningsspanning
- I-Overspanningsspanning
- R-aardweerstand
de spanningsweerstand van de componenten wordt overschreden en er treedt ongecontroleerde boogvorming op. Alleen overspanningsbeveiligers kunnen deze gevaarlijke spanningen veilig arresteren.
de grootste piekspanningen worden veroorzaakt door blikseminslagen. Volgens IEC 62305 (VDE 0185-305) worden blikseminslagen gesimuleerd met bliksemstootstromen tot 200 kA (10/350 µs).
Tabel 1 – Typische verdeling van de bliksem huidige
| 1 | Blikseminslag | 100% | Iimp = max 200 kA (IEC 62305) |
| 2 | aardingssysteem | ~ 50% | I = 100 kA (50%) |
| 3 | Elektrische installatie | ~ 50% | I = 100 kA (50%) |
| 4 | Data kabel | ~ 50% | I = 5 kA (5%) |
1.1 schakelingen
(SEMP: Elektromagnetische puls)
schakelen vindt plaats als gevolg van het schakelen van grote inductieve en capacitieve belastingen, kortsluitingen en onderbrekingen van het elektriciteitssysteem. Ze zijn de meest voorkomende oorzaak van piekspanningen.
elektrostatische ontlading (ESD)
elektrostatische ontladingen worden veroorzaakt door wrijving. Wanneer een persoon op een tapijt loopt, vindt ladingsscheiding plaats – in dit geval is het echter onschadelijk voor mensen. Het kan echter elektronische componenten verstoren en vernietigen.
equipotentiaalbinding is hier noodzakelijk om deze ladingscheiding te voorkomen.
| Titel: | Design tips voor bliksem-en overspanningsbeveiliging systemen – OBO Betetrmann |
| Indeling: | |
| Grootte: | 5.60 MB |
| Pagina ‘ s: | 222 |
| Download: | hier / videocursus / lidmaatschap / Updates downloaden |
