Suojauskonsepti

Phoenix Contactin ylijännitesuojilla voit muodostaa laitteiden ja järjestelmien ympärille tehokkaan suojapiirin. Tämä ehkäisee tehokkaasti ulkopuolisia ylijännitekytkentöjä pääsemästä vaurioittamaan niitä. Kaikkiin johtimien ja suojapiirin välisiin liitäntöihin on asennettava sopivat suojalaitteet.

Neljästä pääluokasta löydät sopivan ylijännitesuojan sähkönsyötölle, mittaus-, säätö- ja ohjaustekniikalle, tietotekniikalle sekä lähetin- ja vastaanotinlaitteille.

Suojavyöhykkeet

Yksittäisten suojavyöhykkeiden sijainti tyypillinen omakotitalo esimerkkinä  

Yksittäisten suojavyöhykkeiden sijainti tyypillinen omakotitalo esimerkkinä

Tehokkaan suojauksen asentamiseksi on tärkeää määrittää, missä riskialttiit laitteet sijaitsevat ja minkälaisille vaikutuksille ne ovat altistettuina. Kuvassa näkyy tyypillinen omakotitalo, jossa yksittäisten suojavyöhykkeiden sijainti on havainnollistettu esimerkinomaisesti.

Lyhenne LPZ tulee sanoista "Lightning Protection Zone" ja sillä kuvataan erilaisia vaaravyöhykkeitä. Vyöhykkeet jaetaan seuraaviin ryhmiin:

  • LPZ 0A (suora salaman isku): kuvaa rakennuksen ulkopuolella olevaa vaara-aluetta.
  • LPZ 0B (suora salaman isku): kuvaa rakennuksen ulkopuolella olevaa suojattua aluetta.
  • LPZ 1: kuvaa rakennuksen sisäpuolella olevaa aluetta, joka on vaarassa joutua alttiiksi energialtaan voimakkaille ylijännitteille.
  • LPZ 2: kuvaa rakennuksen sisäpuolella olevaa aluetta, joka on vaarassa joutua alttiiksi energialtaan vähäisemmille ylijännitteille.
  • LPZ 3: tämän alueen vaaratekijöitä ovat ylijännitteet ja muut vaikutukset, jotka syntyvät itse laitteissa ja niiden johdoissa.

Syöksyvirtojen vaikutukset johdoissa

Induktiojännitteiden syntyminen johdoissa  

Induktiojännitteiden syntyminen johdoissa

Ylijännitteen rajoittamisessa on kysymys suurtaajuisten sähkövirtojen purkamisesta ja näin ollen lyhytaikaisista ilmiöistä. Tämä merkitsee sitä, että ratkaisevaa ei ole niinkään johdon ohminen vaan sen induktiivinen vastus.

Johdettaessa tällaisia syöksyvirtoja maahan kytkentäpisteen ja maan välille syntyy Faradayn induktiolain mukaisesti uusia ylijännitteitä.

u0 = L x di/dt
u0 = indusoitu jännite, V
L = induktanssi, Vs/A, H
di = virranmuutos, A
dt = aikaväli, s

Induktiivista vastusta voidaan pienentää ainoastaan johtojen pituutta lyhentämällä tai purkausreittien rinnakkainkytkennällä. Tästä syystä teknisesti paras ratkaisu on silmukkamainen, mahdollisimman tihein silmukoin aikaansaatu potentiaalintasaus, jotta pidettäisiin purkausreitin kokonaisimpedanssi ja näin myös jäännösjännite mahdollisimman alhaisena.

Potentiaalintasaus

Potentiaalintasausjärjestelmät  

Potentiaalintasausjärjestelmät

Täydellinen suojaus voidaan saavuttaa ainoastaan täydellisellä eristyksellä tai täydellisellä potentiaalintasauksella. Koska täydellinen eristys ei kuitenkaan ole mahdollinen monissa käytännön sovellutuksissa, jäljelle jää vain täydellinen potentiaalintasaus.

Tämän saavuttamiseksi on kaikki sähköä johtavat osat yhdistettävä potentiaalintasausjärjestelmään. Jännitteiset johdot yhdistetään keskuspotentiaalintasaukseen vastaavien suojakomponenttien kautta. Ylijännitteen ilmaantuessa niistä tulee johtavia, ja ne oikosulkevat ylijännitteen. Näin voidaan ehkäistä tehokkaasti ylijännitteen aiheuttamia vaurioita.

Potentiaalintasausjärjestelmät voivat olla erilaisia rakenteeltaan:

  • Linjatyyppinen potentiaalintasaus
  • Tähtimäinen potentiaalintasaus
  • Silmukkamainen potentiaalintasaus

Tehokkain näistä on silmukkamainen potentiaalintasaus, koska siinä kaikilla sähköä johtavilla osilla on erillinen johtonsa ja lisäjohdot yhdistävät kaikki päätepisteet lyhintä reittiä toisiinsa. Tämäntyyppinen potentiaalintasaus on mielekäs erityisen herkkien laitteistojen, kuten tietokonekeskusten kohdalla.

Sähkönsyötön moniportainen suojauskonsepti

Laitteiden ja järjestelmien suojaamiseksi vaadittavat toimenpiteet jaetaan kahteen tai kolmeen portaaseen valitusta suojatyypistä ja odotettavissa olevista ympäristövaikutuksista riippuen. Yksittäisten portaiden suojakomponentit eroavat toisistaan ensisijaisesti purkauskapasiteettinsa ja kyseessä olevasta suojausportaasta riippuvan suojaustasonsa perusteella.

Kolmiportainen suojauskonsepti, johon kuuluvat erikseen asennettavat suojausportaat:

  • Tyyppi 1: ukkospurkaussuoja
    Suojaustaso < 4 kV, tavallinen asennuspaikka: pääkeskus
  • Tyyppi 2: ylijännitesuoja
    Suojaustaso < 2,5 kV, tavallinen asennuspaikka: ryhmäkeskus
  • Tyyppi 3: kojesuoja
    Suojaustaso < 1,5 kV, tavallinen asennuspaikka: ennen suojattavaa laitetta

Suojausportaat 1 ja 2 voidaan toteuttaa myös yhdistelmäsuojana. Tällainen suojakomponentti täyttää kaikki tyyppien 1 ja 2 suojille asetettavat vaatimukset. Olennainen etu on järjestelmän vaivaton asennus. Erityisiä asennusolosuhteita ei myöskään tarvitse huomioida. Erityisen tehokkaiksi ovat osoittautuneet AEC-periaatteella toimivat yhdistelmäsuojat. AEC merkitsee aktiivista energian valvontaa. AEC varmistaa laukaisuelektroniikkansa avulla, että ylijännitteen energia jakautuu oikein yksittäisten suojausportaiden kesken. Tämä estää yksittäisten suojausportaiden ylikuormittumisen ja takaa vaadittavan alhaisen suojaustason.

Kolmiportainen suojauskonsepti, koostuen tyypin 1/2 yhdistelmäsuojasta ja erillisestä tyypin 3 suojasta:

  • Tyyppi 1/2: ukkospurkaus-/ylijänniteyhdistelmäsuoja
    Suojaustaso < 2,5 kV, tavallinen asennuspaikka: pääkeskus
  • Tyyppi 3: kojesuoja
    Suojaustaso < 1,5 kV, tavallinen asennuspaikka: ennen suojattavaa laitetta

PHOENIX CONTACT OY

Niittytie 11
FI-01300 Vantaa
Contact Center:
+358 (0)9 3509 0290

Tekninen asiakaspalvelu:
+358 (0)9 3509 0260

Puheluiden hinnat 1.6.2016 alkaen 8,35 snt/puhelu + 16,69 snt/minuutti.

Tämä sivusto käyttää evästeitä. Jatkamalla sivuston selaamista, hyväksyt evästeiden käytön. Lue lisää ehdoistamme.

Sulje