Védelmi koncepció

A Phoenix Contact túlfeszültség-védelmi készülékeivel hatékony védőkört lehet kiépíteni a készülékek és berendezések körül. Így a kívülről jövő túlfeszültség-becsatolódásokat hatékonyan meg lehet akadályozni. Ennek érdekében a vezetékek és a védőkör összes kapcsolódási pontjába megfelelő védőkészülékeket kell telepíteni.

A megfelelő túlfeszültség-védelmet négy fölérendelt kategóriában lehet megtalálni a tápellátás, a mérés-, vezérlés- és szabályozástechnika, az informatika, valamint az adó- és vevőberendezések számára.

Védelmi zónák

Az egyes védelmi zónák elhelyezkedése egy tipikus családi ház példáján  

Az egyes védelmi zónák elhelyezkedése egy tipikus családi ház példáján

A hatékony védelem kiépítéséhez fontos meghatározni azt, hogy hol találhatók a veszélyeztetett készülékek, és milyen behatások okozzák a veszélyt számukra. Ez az ábra egy tipikus családi házat mutat be, amelyen példaként az egyes védőzónák elhelyezkedése látható.

A villámvédelmi zóna ‒ angol rövidítése LPZ ‒ a különböző veszélyeztetett területeket jelöli. A következő zónákat különböztetjük meg:

  • LPZ 0A (közvetlen villámcsapás hatása): az épületen kívüli veszélyeztetett területet jelöli.
  • LPZ 0A (közvetlen villámcsapás hatása): az épületen kívüli védett területet jelöli.
  • LPZ 1: az épületen belüli olyan zónát jelöli, amelyet nagy energiájú túlfeszültségek veszélyeztetik.
  • LPZ 2: az épületen belüli olyan zónát jelöli, amelyet kisebb energiájú túlfeszültségek veszélyeztetik.
  • LPZ 3: ezt a zónát olyan túlfeszültségek és egyéb behatások veszélyeztetik, amelyeket a készülékek és a vezetékek maguk okozzák.

A lökőáram hatásai a vezetékekben

Indukált feszültségek létrejötte vezetékekben  

Indukált feszültségek létrejötte vezetékekben

A túlfeszültségek korlátozásakor nagyfrekvenciás áramok levezetéséről, vagyis tranziens folyamatokról van szó. Ez azt jelenti, hogy a vezetéknek elsősorban nem az ohmos, hanem az induktív ellenállása számít.

Az ilyen lökőáramnak a földpotenciál felé való levezetésekor az indukció törvénye alapján újabb túlfeszültség keletkezik a becsatolási pont és a föld között.

u0 = L x di/dt
u0 = indukált feszültség V-ban
L = induktivitás Vs/A-ben, azaz H-ben
di = az áram változása A-ben
dt = időintervallum másodpercben (s)

Az induktív ellenállást (induktancia) csak a vezetékhosszak lerövidítésével vagy a levezető szakaszok párhuzamos kapcsolásával lehet csökkenteni. Ezért egy hálószerű, a lehető legsűrűbb szemű potenciál-kiegyenlítés a legjobb műszaki megoldás annak érdekében, hogy a levezető szakasz teljes impedanciáját és ezzel a maradékfeszültséget kicsiny értéken lehessen tartani.

Potenciál-kiegyenlítés

Potenciál-kiegyenlítő rendszerek  

Potenciál-kiegyenlítő rendszerek

A teljes körű védelmet csak a teljes szigeteléssel vagy a teljes potenciál-kiegyenlítéssel lehet elérni. Mivel a teljes szigetelés megvalósítása sok gyakorlati alkalmazásban egyáltalán nem lehetséges, csak a teljes potenciál-kiegyenlítés marad.

Ennek érdekében az összes elektromosan vezetőképes alkatrészt össze kell kötni a potenciál-kiegyenlítő rendszerrel. A feszültség alatt álló vezetékek összekötése a központi potenciál-kiegyenlítéssel védőkészüléken keresztül történik. Ezek a túlfeszültség megjelenésekor vezetőképessé válnak, és rövidre zárják a túlfeszültséget. Ilyen módon hatékonyan meg lehet előzni a túlfeszültségek által okozott károkat.

A potenciál-kiegyenlítő rendszerek felépítése különböző lehet:

  • vonalszerű potenciál-kiegyenlítés,
  • csillagszerű potenciál-kiegyenlítés,
  • hálószerű potenciál-kiegyenlítés.

Ezek közül a hálószerű potenciál-kiegyenlítés a leghatékonyabb módszer, mivel itt az összes elektromosan vezetőképes alkatrésznek saját külön vezetéke van, és kiegészítő vezetékek kötik össze az összes végpontot a lehető legrövidebb úton. A potenciál-kiegyenlítésnek ez a fajtája indokolt olyan különösen érzékeny rendszereknél, mint az adatközpontok.

Többfokozatú védelmi koncepció a tápellátás számára

A készülékek és berendezések védelméhez szükséges intézkedéseket a levezető kiválasztása és a várható környezeti behatások függvényében két vagy három fokozatba lehet besorolni. Az egyes fokozatok védőkészülékei alapvetően a levezető-képességük nagyságában és a védelmi szintjükben különböznek, a védelmi fokozathoz tartozásuknak megfelelően.

Háromfokozatú védelmi koncepció elkülönülten telepített védelmi fokozatokkal:

  • 1. típus: villámáram-levezető
    védelmi szint < 4 kV, a beépítés szokásos helye: főelosztó
  • 2. típus: túlfeszültség-korlátozó
    védelmi szint < 2,5 kV, a beépítés szokásos helye: alelosztó
  • 3. típus: készülékvédelem
    védelmi szint < 1,5 kV, a beépítés szokásos helye: a végberendezés előtt

Az 1. és 2. védelmi fokozatokat levezető-kombinációban is meg lehet valósítani. Ez a védőkészülék kielégíti az 1. és 2. levezetőkkel szemben támasztott követelményeket. Lényeges előnye az egyszerű telepítés. Semmilyen különleges beszerelési feltételt nem kell betartani. Ez egy jól bevált megoldás, ahol nagyon jól teljesítenek az AEC-elven működő levezető-kombinációk. Az AEC rövidítés az aktív energiaellenőrzést takarja. Egy trigger-elektronika segítségével az AEC gondoskodik arról, hogy a túlfeszültség energiája megfelelően legyen elosztva az egyes védelmi fokozatok között. Ez megakadályozza az egyes védelmi fokozatok túlterhelését, lehetővé téve a szükséges alacsony védelmi szintet.

Háromfokozatú védelmi koncepció 1/2. típusú levezető-kombinációval és külön 3. típusú levezetővel:

  • 1/2. típus: kombinált villámáram-levezető és túlfeszültség-korlátozó
    védelmi szint < 2,5 kV, a beépítés szokásos helye: főelosztó
  • 3. típus: készülékvédelem
    védelmi szint < 1,5 kV, a beépítés szokásos helye: a végberendezés előtt

PHOENIX CONTACT Kft.

H-2040 Budaörs,
Gyár u. 2.
(+36)-23/501-160

Ez a honlap cookie-kat (sütiket) használ, a böngészés folytatásával Ön elfogadja a cookie-kra (sütikre) vonatkozó szabályainkat. További információkért olvassa el az adatvédelmi szabályainkat.

Bezárás