Overspenningsbeskyttelse i energihovedfordelinger Ukyndig installert overspenningsbeskyttelse utgjør en stor ansvarsrisiko for alle som planlegger og setter opp koblingsanlegget. For lange tilkoblingskabler fører ofte til problemer. Innhent informasjon om hvordan man setter opp riktig installasjon, og hvordan du overholder påkrevde ledningslengder.

I store elektriske anlegg foregår forsyningen ofte via en egen transformator. På lavspenningssiden er en energihovedledning med vernebryter opptil 7000 A installert. Også i disse fordelingene må en overspenningsbeskyttelse installeres i henhold til DIN VDE 0100-443.

I energifordelinger med forsyning nedenfra og samleskinnesystem oppe eller i midten monteres overspenningsbeskyttelsen vanligvis over vernebryteren. På dette tidspunktet er det god plass i innmatingsfeltet til overspenningsvernet og en nødvendig sikring.

Over de store avstandene blir tilkoblingsledningene til overspenningsbeskyttelsen for lang. Det foregår automatisk gjennom kretsene for samleskinnene som er installert oppe eller i midten med L1, L2 og L3 og skinnene som er plassert nede for PE, N eller PEN. Ingen skjønnhetsfeil: For lange ledninger øker det effektive beskyttelsesnivået i koblingsanlegget til et mål som ikke lenger er tilstrekkelig.

2. Evaluering av effektivt beskyttelsesnivå

Nettopp i store koblingsanlegg er ledningslengder under 0,5 m ikke alltid enkle å overholde.
Som alternativ kan du også evaluere effektivt beskyttelsesnivå i anlegget individuelt. Det høres komplisert ut, men trenger ikke å være det. Ved større koblingsanlegg er denne veien til og med å anbefale.
For en evaluering av hele det effektive beskyttelsesnivået er det viktig at du kjenner til og forstår beskyttelsesmålet. Beskyttelsesmålet er entydig definert: For å sikre tilstrekkelig beskyttelse av driftsmidlene skal beskyttelsesnivå U_p mellom de aktive lederne og jordledningen ikke under noen omstendigheter overskride nødvendig merkestøtspenning U_w i driftsmidlene som skal beskyttes.
Formelen betyr bare at spenningen mellom de aktive lederne og jordledningen aldri skal bli større enn isolasjonssikkerheten eller spenningssikkerheten i driftsmidlene som benyttes. Det omfatter også automasjonsskapet.
Driftsmidlenes spenningssikkerhet er fastsatt gjennom merkestøtspenning U_w. I den forbindelse er utstyret inndelt i overspenningskategorier.

For det elektriske anlegget trenger du dermed kun å sørge for at effektivt beskyttelsesnivå forblir lavere enn merkestøtspenning U_w.

Og det er absolutt ikke så vanskelig. I en større energihovedfordeling tilsvarer samtlige driftsmidler vanligvis overspenningskategori III, delvis til og med kategori IV. Dermed er driftsmidlene i 400 V nett opptil 4 kV eller 6 kV spenningsfaste.

3. Spenningsfall på tilkoblingsledninger

På en rettlinjet installert leder på 1 meter genererer en impulsstrøm på 10 kA (10/350 µs) et spenningsfall på ca. 1 kV. Overspenningsvern kobles ikke alltid med ledninger. I store koblingsanlegg er det vanlig å montere kobberskinner. Med sin geometriske form har skinnene lavere induktivitet enn ledninger.

Effekten til den geometriske formen på induktiviteten oppstår også ved monteringsplater. En monteringsplate har betydelig lavere induktivitet enn en ledning, og genererer dermed et betydelig lavere spenningsfall gjennom en impulsstøtstrøm. Vær oppmerksom på spenningsfallet over monteringsplaten, og ta hensyn til tilkoblingene til monteringsplaten.

Avgjørende for spenningsfallet over en tilkoblingsledning er strømendringen di/dt. Ved impulsstøtstrøm 10 kA (10/350µs) er spenningsfall på en rettlinjet installert leder på 1 meter ca. 1 kV. I store koblingsanlegg er overspenningsvern type 1 ofte montert med en avledningskapasitet på 25 kA pr. pol og opptil 100 kA summert – det vil si 10 ganger mer enn de 10 kA som er angitt i standarddokumentasjon. Og 10 ganger di/dt genererer 10 ganger spenningsfall. 1 kV blir dermed fort 10 kV.

Ledningsveiene til og fra sikringen skal ikke undervurderes. I tillegg er en sikring til en OBU type 1 også tilsvarende stor. For å kunne føre nominell støtstrøm på 25 kA pr. pol sikkert uten utløsning må en NH-sikring ha 315 A. Det er kun mulig med minst NH2-sikringer, som ikke har en helt ubetydelig størrelse og som krever tilsvarende plass i automasjonskapet.

Som beskrevet må delspenningene i samtlige tilkoblingsdeler mellom faseleder, tilkoblingspunkt A og jordledning, tilkoblingspunkt B, adderes til det egentlige beskyttelsesnivået til overspenningsbeskyttelsesutstyret (overspenningsvern).

Beregningen har vi foretatt ved hjelp av følgende tre eksempler.

Spenningsfallet over de tilsvarende ledningene ble hentet fra tabellen "Spenningsfall avhengig av geometri".

Fordeler ved installasjon med FLT-SEC-H Sammenlignet med en installasjon med separat sikring

• Opptil 80 % mer plass i automasjonsskapet
• Kortere ledningsveier for lavt beskyttelsesnivå
• Sikker kontroll av anlegget grunnet pluggbare beskyttelsesmoduler