En man installerar ett överspänningsskydd i ett apparatskåp

Överspänningsskydd – grunder Teknik, standarder och direktiv för överspänningsskydd

Här finns svaren på följande frågor:

Hur uppstår transienter och vilka följder har de?
Hur är ett effektivt överspänningsskyddskoncept uppbyggt?
Vilken teknologi ligger bakom skyddskonceptet och i produkterna?
Vad måste du tänka på?

Startsida
Teknik
Överspänningsskydd – teknik
Överspänningsskydd – grunder

Teknik, standarder och direktiv för överspänningsskydd

Från uppkomsten av överspänningar till ett omfattande skyddskoncept

Du kanske har många frågor – från den grundläggande frågan om hur överspänningar över huvud taget uppstår, vidare till tekniska detaljer om nätsystem eller enskilda komponenter i ett överspänningsskyddskoncept. På dessa sidor och i vårt e-paper vill vi besvara dessa frågor. Vi önskar dig – i ordets rätta bemärkelse – en spännande läsning!

Öppna e-paper nu

Överspänningars orsaker

Överspänning - vad är det egentligen? Hur uppstår transienter? Hur tar sig överspänningar in i dina apparater och anläggningar? Dessa frågor har du kanske också redan ställt dig. Nedan hittar du omfattande information om överspänningsskyddsteknik.

Orsaker att de uppstår

Överspänningar uppstår på bråkdelen av en sekund. Därför kallar man dem även för transienta överspänningar eller transienter. De har mycket korta ökningstider på få mikrosekunder, innan de sedan relativt långsamt minskar igen under en tidsperiod på upp till 100 mikrosekunder.
Överspänningar uppstår av följande orsaker:

Blixturladdningar (LEMP)
Fackuttrycket för en blixturladdning är LEMP. Det står för Lightning Electromagnetic Pulse.
Blixtnedslag vid åska orsakar extremt höga transienta överspänningar. De ligger mycket högre än sådana som uppstår på grund av kopplingsåtgärder eller elektrostatiska urladdningar. De uppstår emellertid väsentligt mer sällan är andra orsaker.

Kopplingsförlopp (SEMP)
Kopplingsförlopp betecknas med förkortningen SEMP. Det står för Switching Electromagnetic Pulse.
Med kopplingsåtgärder menar man i detta sammanhang koppling av kraftfulla maskiner eller kortslutningar i elnätet. Vid sådana händelser uppstår mycket höga strömförändringar i de berörda kablarna på ett par bråkdelar av en sekund.

Elektrostatiska urladdningar (ESD)
Förkortningen ESD står för Electrostatic Discharge och betecknar en elektrostatisk urladdning.
Här sker överföring av elektrisk laddning vid ett närmande eller beröring av kroppar med olika elektrostatisk potential. Ett känt exempel på detta är urladdning av en person som laddas upp när han går på en matta och sedan laddas ur på ett metalliskt, jordat föremål – som ett metallräcke.

Inkopplingssätt

Överspänningar kan ta sig in i strömkretsar på olika sätt. Dessa sätt kallas inkopplingssätt.

Galvanisk inkoppling (vänster), induktiv inkoppling (mitten) och kapacitiv inkoppling (höger)

Galvanisk inkoppling
Då betecknar man överspänningar som kopplas in direkt i en strömkrets. Detta kan observeras vid exempelvis blixtnedslag. Då orsakar höga blixtströmamplituder en överspänning på den berörda byggnadens jordmotstånd.
Alla kablar som är anslutna till den centrala potentialutjämningen fylls med denna spänning. På kablar som genomströmmas av blixtström uppstår även en överspänning. Den kan på grund av den kraftiga strömstigningen i huvudsak härledas till den induktiva delen av kabelmotståndet. Beräkningsunderlag för detta är induktansformeln: u0 = L x di/dt.

Induktiv inkoppling
Denna händelse sker genom ett magnetiskt fält från en strömgenomfluten kabel enligt transformatorprincipen. En direkt inkopplad överspänning orsakar en stötström i ledaren med höga reaktionsvärden.
Samtidigt uppstår ett motsvarande starkt magnetfält runtomkring denna ledare, som hos en transformators primärlindning. Magnetfältet inducerar en överspänning i andra kablar, som befinner sig i dess verkningsområde, som hos en transformators primärlindning. Via kabeln når den inkopplade överspänningen den anslutna apparaten.

Kapacitiv inkoppling
Denna inkoppling sker vanligtvis via ett elektriskt fält mellan två punkter med hög potentialskillnad. Via avledning med åskledare uppstår en hög potential på grund av blixtnedslaget. Ett elektriskt fält uppstår mellan åskledaren och andra delar med lägre potential.
Det kan t.ex. vara strömförsörjningens och signalöverföringens kablar eller apparater i byggnaden. Det leder till ett överslag genom det elektriska fältet. Detta medför en spänningsökning resp. en överspänning i de berörda kablarna och apparaterna.

Överspänningars kraftriktning

Överspänningar verkar i två riktningar i den påverkade strömkretsen.

Längsspänning (vänster) och tvärspänning (höger)

Längsspänning
Längsspänningar [UL] uppstår i påverkansfall genom överspänningar eller högfrekventa störspänningar mellan aktiva kablar och jord. Man använder även begreppen 'asymmetrisk' och 'Common mode'.
Asymmetriska spänningar äventyrar i första hand komponenter som ligger mellan aktiva potentialer och en jordad grund samt isolationen mellan aktiva potentialer och jord. Det leder till gnistor på kretskort eller från spänningsförande produkter till jordade kapslingsdelar.

Tvärspänning
Tvärspänningar [UQ] uppstår i påverkansfall genom överspänningar eller högfrekventa störspänningar mellan de aktiva kablarna i en strömkrets. Man använder även begreppen 'symmetrisk' och 'Differential mode'.
Symmetriska överspänningar äventyrar apparaters och gränssnitts spännings- och signalingång. Direkt överbelastning leder till att berörda produkter i strömförsörjningen eller komponenter som bearbetar signaler förstörs.

Konsekvenser av överspänningar

Överspänningar som kopplas in i en krets orsakar oftast allvarliga skador på anordningar och apparater. För apparater som används kontinuerligt är risken extra stor. Dessa skador kan orsaka väldigt höga kostnader.
Det beror på att det inte bara är nyanskaffning eller reparation av den skadade utrustningen som kostar. Ännu dyrare är det med ett långvarigt produktionsavbrott eller förlust av programvara eller data.

Skadefrekvens på grund av transienter (källa: GDV/2019)

Skadefrekvens

Statistik över försäkringsfall visar varje år ansenliga skadesummor för skador på grund av överspänningar. I de flesta fall får ägaren av elektroniska system ersättning för skador på maskinvaran från sitt försäkringsbolag. Försäkringen täcker dock oftast inte programvaruskador och anläggningsfel med allvarliga ekonomiska konsekvenser.
Statistiken från tyska försäkringsbolag från 2019 visar att andelen blixtnedslag och överspänningsskador utgör en anmärkningsvärd andel. Även om antalet skador har minskat något de senaste åren har ca 200 miljoner euro årligen betalats ut för hem- och bostadsrättsförsäkringar. (Källa: GDV)

Överspänningsskador på en elektronisk komponent

Riskpotential

Varje krets arbetar med en egen specifik spänning. Därför klassas alla spänningsökningar som överskrider den övre toleransgränsen som överspänning.
Skadornas omfattning beror till stor del på komponenternas spänningstålighet och på energin som kan omvandlas i den aktuella kretsen.

Skiss över skyddskretsprincipen

Skyddskoncept

Skyddskretsprincipen beskriver en heltäckande åtgärd som skydd mot överspänningar. En ”tänkt cirkel” ska dras runt objektet som ska skyddas. Vid alla ställen där ledningar korsar denna cirkel ska skyddsenheter installeras. Man måste ta hänsyn till märkdata för respektive krets vid val av säkringar. På så sätt skyddas området inom skyddskretsen så att ledningsbundna överspänningsinkopplingar konsekvent kan undvikas.
Skyddskretskonceptet kan indelas i följande områden:

Strömförsörjning
Mät-, styr- och reglerteknik
Informationsteknik
Sändar- och mottagaranläggningar

De olika skyddszonernas läge med ett typiskt enfamiljshus som exempel

Skyddszoner

För att skapa ett effektivt skydd är det viktigt att fastställa var utsatta apparater befinner sig och vad exakt som kan utsätta dem för en risk. Denna bild visar ett typiskt enfamiljshus där positionerna för de enskilda skyddszonerna förklaras.

Förkortningen LPZ står för Lightning Protection Zone och markerar de olika farliga områdena. Man skiljer mellan följande zoner:

LPZ 0_A (direkt blixtpåverkan): betecknar det utsatta området utanför byggnaden.
LPZ 0_B (direkt blixtpåverkan): betecknar det skyddade området utanför byggnaden.
LPZ 1: Betecknar en zon inom byggnaden som är hotad på grund av energirika överspänningar.
LPZ 2: Betecknar en zon inom byggnaden som är hotad på grund av energifattigare överspänningar.
LPZ 3: Denna zon är hotad på grund av överspänningar och annan påverkan orsakade av själva enheterna och kablarna.

Uppkomst av induktionsspänning i kablar

Konsekvenser av stötströmmar i kablar

Vid begränsningen av överspänning handlar det om avledning av strömmar med hög frekvens och därmed om övergående förlopp. Det betyder att det inte i första hand är det resistiva motståndet utan det induktiva motståndet som är utslagsgivande.
När sådana stötströmmar avleds till jordpotentialen uppstår återigen överspänningar mellan inkopplingspunkten och jord enligt induktionslagen.

u0 = L x di/dt

u0 = inducerad spänning i V
L = induktivitet i Vs/A i H
di = strömändring i A
dt = tidsintervall i s

Det induktiva motståndet kan endast minskas genom att kabellängden förkortas eller genom parallellkoppling av avledningssträckor. Därför är en finmaskig potentialutjämning den bästa tekniska lösningen för att hålla avledningssträckans totala impedans, och därmed restspänningen, låg.

Potentialutjämningssystem

Potentialutjämning

Ett fullständigt skydd uppnås endast genom en fullständig isolering eller genom en fullständig potentialutjämning. Då en fullständig isolering inte är möjlig i praktiken för många tillämpningar återstår endast den fullständiga potentialutjämningen.
Därför ska alla elektriskt ledande delar anslutas till potentialutjämningssystemet. Spänningsförande kablar ansluts till den centrala potentialutjämningen via säkringar. Dessa blir ledande vid en överspänning och kortsluter överspänningen. Överspänningsskador förhindras på så sätt effektivt.
Potentialutjämningssystem kan utformas på olika sätt:

Linjeformad potentialutjämning
Stjärnformad potentialutjämning
Maskformig potentialutjämning

Den maskformiga potentialutjämningen är den effektivaste metoden eftersom alla elektriskt ledande delar har en separat kabel och ytterligare kablar förbinder alla slutpunkter via den kortaste vägen. Denna typ av potentialutjämning är ändamålsenlig för särskilt känsliga anläggningar, t.ex. datacenter.

Skyddskoncept med flera steg för strömförsörjningen

Alla åtgärder som krävs för att skydda apparater och anläggningar indelas i två eller tre steg beroende på avledarurval och förväntad miljöpåverkan. Säkringarna för de enskilda stegen skiljer sig principiellt genom avledningsförmågans storlek och skyddsnivån enligt skyddsstegstillhörigheten.
Skyddskoncept i tre steg med separat installerade skyddssteg:

Typ 1: Åskledare
Skyddsnivå <4 kV, vanlig installationsplats: huvudfördelning
Typ 2: Skyddsenhet
Skyddsnivå <2,5 kV, vanlig installationsplats: undercentral
Typ 3: Apparatskydd
Skyddsnivå <1,5 kV, vanlig installationsplats: före apparaten
Skyddsstegen 1 och 2 kan även realiseras i ett kombiskydd typ 1+2. Denna säkring uppfyller de krav som ställs på typ 1- och typ 2-säkringar. Den största fördelen är att installationen är enkel. Det är inte heller nödvändigt att ta hänsyn till några särskilda installationsförutsättningar.
Skyddskoncept i tre steg med kombiskydd typ 1+2 och separat säkring typ 3:
Kombiskydd typ 1+2
Skyddsnivå <2,5 kV, vanlig installationsplats: huvudfördelning
Typ 3: Apparatskydd
Skyddsnivå <1,5 kV, vanlig installationsplats: före apparaten

Ladda ner Överspänningsskydd – grunder

Vår grundläggande broschyr ger dig en inblick i åsk- och överspänningsskydd för elektriska installationer. Få kort och koncis information om de viktigaste fakta. Se efter vilka lösningar som finns för de mångsidiga kraven i området. Eller fördjupa ditt kunnande i sammanhang och bakgrunder som annars bara specialister känner till.

Vi önskar dig – i ordets rätta bemärkelse – en spännande läsning!

Ladda ner Överspänningsskydd – grunder

Komponenter och säkringar

När överspänningar uppstår måste de drabbade apparaterna och kablarna mycket snabbt kortslutas med potentialutjämningen. För detta finns det olika komponenter med motsvarande egenskaper. Dessa komponenter skiljer sig främst från varandra genom sitt reaktionsbeteende och sin avledningsförmåga.

Kopplingssymbol och U/I-kurva för en suppressordiod

Suppressordioder

Egenskaper:

Funktionen definieras i allmänhet som finskydd.
Reagerar mycket snabbt.
Låg spänningsbegränsning.
Standardutförande med låg strömkapacitet och hög kapacitet.
Vid en märkspänning på 5 V är den maximala avledningsförmågan ca 750 A.
Vid högre märkspänningar sjunker avledningsförmågan betydligt.

Speciella egenskaper:

Det finns även dioder med högre märkspänning och större avledningsförmåga. Dessa utföranden är emellertid betydligt större och används därför i mycket liten utsträckning i kombinerade säkringar.

Förklaring:

U_R = backspänning
U_B = genombrottsspänning
U_C = begränsningsspänning
I_PP = stötströmimpuls
I_R = returström

Kopplingssymbol och U/I-kurvor för metalloxidvaristorer

Varistorer

Egenskaper:

Funktionen definieras i allmänhet som mellanskydd.
Reaktionstiderna ligger i det nedre nanosekundområdet.
Reagerar snabbare än gasfyllda säkringar.
Orsakar inga nätföljdströmmar.

Speciella egenskaper:

Varistorer med upp till 2,5 kA nominell avledningsström används som mellanskydd i MSR-tekniken. På området strömförsörjning är varistorer med upp till 3 kA nominell avledningsström en väsentlig beståndsdel på säkringar i typ 3-skyddsenheter för apparatskydd. Varistorer som används i typ 2-skyddsenheter är avsevärt mer kraftfulla. Standardutförandet klarar i detta användningsområde nominella avledningsströmmar på upp till 20 kA. För särskilda tillämpningar finns det emellertid även typ 2-säkringar på upp till 80 kA.

Förklaring:

A = högohmigt driftområde
B = lågohmigt driftområde/begränsningsområde

Kopplingssymbol och tändkurva för gasfylld skyddsenhet

Gasfyllda överspänningsskydd

Egenskaper:

Funktionen definieras i allmänhet som mellanskydd.
Reaktionstiderna ligger i det mellersta nanosekundområdet.
Standardvarianter avleder strömmar på upp till 20 kA.
Trots hög avledningsförmåga är komponenten mycket liten.

Speciella egenskaper:

För denna komponent leder en spänningstidsberoende tändning till restspänningar, som till och med kan uppgå till flera 100 V.

Förklaring:

Statiskt reaktionsbeteende
Dynamiskt reaktionsbeteende

Kopplingssymbol och tändkurva för ett gnistgap

Gnistgap

Egenskaper:

Kärnan i en blixtavledare
Hög släckningsförmåga för nätföljdströmmar
Relativt hög reaktionshastighet
Tändningsbeteende beror på spänningsökningen över tid

Speciella egenskaper:

I de flesta fall utgörs kärnan i en högpresterande blixtavledare av ett gnistgap. I denna komponent står två gnistlarm mitt emot varandra med ett litet avstånd. Överspänningar orsakar ett överslag mellan gnistlarmen och det uppstår en ljusbåge. Denna plasmasträcka kortsluter överspänningen. Då flödar mycket höga och brant stigande strömmar med värden på upp till tresiffriga kA-områden. Det finns öppna och stängda gnistgap. Fysiskt så är säkrings- och släckningsförmågan större för öppna gnistgap.

Arc Chopping-tekniken har visat sig särskilt effektiv för gnistgap. Här ligger en extra så kallad avskärmingsplåt mitt emot elektroderna. Ljusbågen trängs i riktning mot avskärmingsplåten mellan elektroderna och krossas där. Det bildas ljusbågefragment som blåses ut från gnistgapets område och därefter enkelt slocknar. Gnistgapet kan på så sätt bli högohmigt igen när överspänningen är borta.

Förklaring:

U_Z = tillslagsspänning/tändspänning
t_Z = reaktionstid

Säkringar i två steg med ohmsk frånkoppling (vänster) och säkring i tre steg med induktiv frånkoppling (höger)

Kombinerade säkringar för signalgränssnitt

Beroende på typen av tillämpning används olika komponenter. De kan användas enskilt eller kombinerade med varandra i komplexa säkringar.

Med en kombination av olika komponenter kan man sammanfatta de önskade komponentspecifika fördelarna. Till exempel utgör kopplingskombinationer av gasurladdningsrör och suppressordioder en standardsäkring för känsliga signalgränssnitt. Denna kombination erbjuder ett effektivt och snabbt tillslagsskydd med bästa möjliga skyddsnivå.

Komponenterna är indirekt och parallellt kopplade som skyddssteg. Det innebär att en ohmsk eller induktiv isoleringskomponent har anslutits mellan komponenterna. Det skapar ett tidsfördröjt tillslag av de gradvis indelade skyddsstegen.

De olika säkringarna skiljer sig principiellt genom:

Antal skyddssteg
Säkringens verkningsriktning (längs-/tvärspänningsskydd)
Märkspänning
Dämpningsverkan på signalfrekvenser
Skyddsnivå (begränsningsspänning)

Spänningsfördelning i en säkring i två steg

Funktion för säkringar i flera steg

När en överspänning uppstår reagerar suppressordioden som snabbaste komponent. Avledningsströmmen flödar genom suppressordioden och det förkopplade frånkopplingsmotståndet. Spänningen minskas med frånkopplingsmotståndet. Spänningen motsvarar differensvärdet mellan de olika tillslagsspänningarna för suppressordioden och den gasfyllda skyddsenheten.

Så uppnås gasurladdningsrörets tillslagsspänning innan stötströmmen överbelastar suppressordioden. Det innebär att när den gasfyllda skyddsenheten har slagit till, flödar avledningsströmmen nästan fullständigt genom gasurladdningsröret. Restspänningen via gasavledaren uppgår maximalt till 20 V så att suppressordioden avlastas. Vid en liten avledningsström, som inte överbelastar suppressordioden, slår inte den gasfyllda skyddsenheten till.

Säkringen som visas har fördelen att den snabbt slås till vid låg spänningsbegränsning, samtidigt som den har en hög avledningsförmåga. En säkring i tre steg med induktiv frånkoppling arbetar enligt samma princip. Dock sker kommuteringen i två steg: först från suppressordioden till varistorn och sedan vidare till det gasfyllda överspänningsskyddet.

Spänningsfördelning fungerar i princip även mellan de olika skyddsstegen inom området strömförsörjning. Då minskas UW via ledaren mellan skyddsenheterna typ 1 och typ 2 liksom mellan typ 2 och typ 3. Det finns emellertid även skyddsenheter för strömförsörjning där det är möjligt att koordinera mellan skyddsstegen utan kabellängder.

Förklaring:

U_G = tillslagsspänning gasfylld skyddsenhet
U_D = begränsningsspänning suppressordiod
U_W = differensspänning över frånkopplingsmotståndet

Standarder och direktiv Allmänna standarder för blixtskydd, konstruktionsbestämmelser och produktval av överspänningsskydd

I de olika standarderna beskrivs kraven på installationen och säkerheten samt användning av produkterna i olika applikationer i detalj. Nedan är de viktigaste ämnesområdena listade tillsammans med de tillhörande internationella standarderna.

Illustration för standarder, direktiv och bestämmelser för överspänningsskydd

Illustration för standarder, direktiv och bestämmelser

Åskskyddsstandarder

Åskskydd – del 1: Allmänna principer
Protection against lightning - Part 1: General principles
• IEC 62305-1
• EN 62305-1
• DIN EN 62305-1 (VDE 0185-305-1)

Åskskydd – del 2: Riskhantering
Protection against lightning - Part 2: Risk management
• IEC 62305-2
• EN 62305-2
• DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)

Åskskydd – del 2: Riskhantering – Tillägg 1: Blixtfaror i Tyskland
Protection against lightning - Part 2: Risk management - Supplement 1: Lightning threat in Germany
• DIN EN 62305-2 Tillägg 1 (VDE 0185-305-2 Tillägg 1)

Åskskydd – del 2: Riskhantering – Tillägg 2: Beräkningshjälp för att uppskatta skaderisken för byggnader, med CD-ROM
Protection against lightning - Part 2: Risk management - Supplement 2: Calculation assistance for assessment of risk for structures, with CD-ROM
• DIN EN 62305-2 Tillägg 2 (VDE 0185-305-2 Tillägg 2)

Åskskydd – del 2: Riskhantering; Tillägg 3: Ytterligare information om användning av DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)
Protection against lightning - Part 2: Risk management; Supplement 3: Additional information for the application of DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)
• DIN EN 62305-2 Tillägg 3 (VDE 0185-305-2 Tillägg 3)

Åskskydd – del 3: Skydd av byggnader och personer
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structure and life hazard
• IEC 62305-3
• EN 62305-3
• DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)

Åskskydd – del 3: Skydd av byggnader och personer – Tillägg 1: Ytterligare information om användning av DIN EN 62305-3
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 1: Additional information for the application of DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
• DIN EN 62305-3 Tillägg 1 (VDE 0185-305-3 Tillägg 1)

Åskskydd – del 3: Skydd av byggnader och personer – Tillägg 2: Ytterligare information för särskilda byggnader
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 2: Additional information for special structures
• DIN EN 62305-3 Tillägg 2 (VDE 0185-305-3 Tillägg 2)

Åskskydd – del 3: Skydd av byggnader och personer – Tillägg 3: Ytterligare information för kontroll och underhåll av åskskyddssystem
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 3: Additional information for the testing and maintenance of lightning protection systems
• DIN EN 62305-3 Tillägg 3 (VDE 0185-305-3 Tillägg 3)

Åskskydd – del 3: Skydd av byggnader och personer – Tillägg 4: Användning av metalltak i åskskyddssystem
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 4: Use of metallic roofs in lightning protection systems
• DIN EN 62305-3 Tillägg 4 (VDE 0185-305-3 Tillägg 4)

Åskskydd – del 3: Skydd av byggnader och personer; Tillägg 5: Åsk- och överspänningsskydd för strömförsörjningssystem med solceller
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard; Supplement 5: Lightning and overvoltage protection for photovoltaic power supply systems
• DIN EN 62305-3 Tillägg 5 (VDE 0185-305-3 Tillägg 5)

Åskskydd – del 3: Skydd av byggnader och personer; Tillägg 6: Ytterligare information om kraven på åskskyddsåtgärder enligt DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard; Supplement 6: Additional information on the requirement for lightning protection according to DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
• DIN EN 62305-3 Tillägg 6 (VDE 0185-305-3 Tillägg 6)

Åskskydd – del 4: Elektriska och elektroniska system i byggnader
Protection against lightning - Part 4: Electrical and electronic systems within structures
• IEC 62305-4
• EN 62305-4
• DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4)

Åskskydd – del 4: Elektriska och elektroniska system i byggnader – Tillägg 1: Fördelning av blixtströmmen
Protection against lightning - Part 4: Electrical and electronic systems within structures - Supplement 1: Sharing of the lightning current
• DIN EN 62305-4 Tillägg 1, VDE 0185-305-4 Tillägg 1

Produktstandarder, urval och användningsprinciper

Överspänningsskydd för lågspänning – del 11: Överspänningsskydd anslutna till lågspänningsnät – prestanda och provningsmetoder
Low-voltage surge protective devices - Part 11: Surge protective devices connected to low-voltage power systems - Requirements and test methods
• IEC 61643-11
• EN 61643-11
• DIN EN 61643-11 (VDE 0675-6-11)

Överspänningsskydd för lågspänning – del 12: Överspänningsskydd anslutna till lågspänningsnät – urval och användningsprinciper
Low-voltage surge protective devices - Part 12: Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems - Selection and application principles
• IEC 61643-12
• EN: not available
• DIN EN 61643-12 (VDE 0675-6-12)

Överspänningsskydd för lågspänning – del 21: Överspänningsskydd anslutna till tele- och signalledningar – prestanda och provningsmetoder
Low voltage surge protective devices - Part 21: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks - Performance requirements and testing methods
• IEC 61643-21
• EN: not available
• DIN EN 61643-21 (VDE 0845-3-1)

Överspänningsskydd för lågspänning – del 22: Överspänningsskydd anslutna till tele- och signalledningar – urval och användningsprinciper
Low-voltage surge protective devices - Part 22: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks - Selection and application principles
• IEC 61643-22 & CLC/TS 61643-22
• EN: not available
• DIN CLC/TS 61643-22 (VDE V 0845-3-2)

Överspänningsskydd för lågspänning – del 31: Krav och provning för skyddsenheter i solcellsanläggningar
Low-voltage surge protective devices - Part 31: Requirements and test methods for SPDs for photovoltaic installations
• IEC 61643-31
• EN 61643-31
• DIN EN 61643-31 (VDE 0675-6-31)

Överspänningsskydd för lågspänning – skyddsenheter för särskilda applikationer inklusive likspänning – del 32: Urval och användningsprinciper – skyddsenheter för användning i solcellsanläggningar
Low-voltage surge protective devices - Surge protective devices for specific use including d.c. - Part 32: Selection and application principles - SPDs connected to photovoltaic installations
• IEC 61643-32
• EN: not available
• DIN EN 61643-32 (VDE 0675-6-32)

Vindkraftverk – del 24: Åskskydd
Wind energy generation systems - Part 24: Lightning protection
• IEC 61400-24
• EN IEC 61400-24
• DIN EN IEC 61400-24 (VDE 0127-24)

Konstruktionsbestämmelser för lågspänningsanläggningar

med märkspänningar på upp till 1 000 V

Konstruktion av lågspänningsanläggningar – del 1: Allmänna principer, bestämmelser av allmänna egenskaper, begrepp
Low-voltage electrical installations – Part 1: Fundamental principles, assessment of general characteristics, definitions
• IEC 60364-1
• HD 60364-1
• DIN VDE 0100-100 (VDE 0100-100)

Konstruktion av lågspänningsanläggningar – del 200: Begrepp
Low-voltage installations – Part 200: Definitions
• IEC 60050-826
• EN: not available
• DIN VDE 0100-200 (VDE 0100-200)

Konstruktion av lågspänningsanläggningar – del 4-41: Skyddsåtgärder – skydd mot elektriska stötar
Low-voltage electrical installations – Part 4-41: Protection for safety – Protection against electric shock
• IEC 60364-4-41
• HD 60364-4-41
• DIN VDE 0100-410, VDE 0100-410

Konstruktion av lågspänningsanläggningar – del 4-43: Skyddsåtgärder – skydd vid överström
Low-voltage electrical installations – Part 4-43: Protection for safety
• IEC 60364-4-43
• HD 60364-4-43
• DIN IEC 60364-4-43 (VDE 0100-430)

Installation av lågspänningsanläggningar – del 4-44: Skyddsåtgärder – skydd vid störspänningar och elektromagnetiska störningsvariabler – avsnitt 443: Skydd vid transienta överspänningar på grund av atmosfärisk påverkan eller kopplingsåtgärder
Low-voltage electrical installations – Part 4-44: Protection for safety – Protection against voltage disturbances and electromagnetic disturbances - Clause 443: Protection against transient overvoltages of atmospheric origin or due to switching
• IEC 60364-4-44
• HD 60364-4-443
• DIN VDE 0100-443 (VDE 0100-443)

Konstruktion av lågspänningsanläggningar – del 5-51: Val och konstruktion av elektrisk utrustning – allmänna bestämmelser
Electrical installations of buildings – Part 5-51: Selection and erection of electrical equipment – Common rules
• IEC 60364-5-51
• HD 60364-5-51
• DIN VDE 0100-510 (VDE 0100-510)

Konstruktion av lågspänningsanläggningar – del 5-53: Val och konstruktion av elektrisk utrustning – frånskiljning, koppling och styrning – avsnitt 534: Överspänningsskydd (SPD)
Low-voltage electrical installations – Part 5-53: Selection and erection of electrical equipment – Isolation, switching and control – Clause 534: Devices for protection against transient overvoltages
• IEC 60364-5-53
• HD 60364-5-53
• DIN VDE 0100-534 (VDE 0100-534)

Konstruktion av lågspänningsanläggningar – del 5-54: Val och konstruktion av elektrisk utrustning – jordningsanläggningar och skyddsledare
Low-voltage electrical installations – Part 5-54: Selection and erection of electrical equipment – Earthing arrangements and protective conductors
• IEC 60364-5-54
• HD 60364-5-54
• DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)

Konstruktion av lågspänningsanläggningar – del 6: Test
Low-voltage electrical installations – Part 6: Verification
• IEC 60364-6
• HD 60364-6
• DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600)

Skydd mot elektriska stötar – gemensamma krav för anläggningar och utrustning
Protection against electric shock – Common aspects for installation and equipment
• IEC 61140
• EN 61140
• DIN EN 61140 (VDE 0140-1)

Kopplingsutrustningar för lågspänning – del 1: Allmänna bestämmelser
Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 1: General rules
• IEC: under preparation
• EN: not available
• DIN EN 61439-1 (VDE 0660-600-1)

Kopplingsutrustningar för lågspänning – del 2: Energi-kopplingsutrustningar
Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 2: Power switchgear and controlgear assemblies
• IEC: under preparation
• DIN EN IEC 61439-2 (VDE 0660-600-2)

Ytterligare standarder

Mätarplatser – del 1: Allmänna krav
Meter panels - Part 1: General requirements
• DIN VDE 0603-1 (VDE 0603-1)

Lågspänningssäkringar – del 1: Allmänna fordringar
Low-voltage fuses - Part 1: General requirements
• IEC 60269-1
• EN 60269-1
• DIN EN 60269-1 (VDE 0636-1)

Installationsdvärgbrytare - Dvärgbrytare för överströmsskydd för bostadsinstallationer och liknande - Del 1: Dvärgbrytare för växelström (AC)
Electrical accessories - Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation
• IEC 60898-1
• EN 60898-1
• DIN EN 60898-1 (VDE 0641-11)

Installationsdvärgbrytare - Dvärgbrytare för överströmsskydd för bostadsinstallationer och liknande - Del 1: Dvärgbrytare för växelström; Tillägg 1: Användningsinformation för användning av automatsäkringar i serien DIN EN 60898 (VDE 0641) och av selektiva huvudautomatsäkringar enligt DIN VDE 0641-21 (VDE 0641-21)
Electrical accessories - Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation; Supplement 1: Operating instructions for the use of circuit breakers according to series DIN EN 60898 (VDE 0641) and of selective main circuit-breakers according to DIN VDE 0641-21 (VDE 641-21)
• DIN EN 60898-1 tillägg 1 (VDE 0641-11 tillägg 1)

Automatsäkringar för bostadsinstallationer och liknande – del 2: Automatsäkringar för växel- och likström (AC och DC)
Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 2: Circuit-breakers for a.c. and d.c. operation
• IEC 60898-2
• EN 60898-2
• DIN EN 60898-2 (VDE 0641-12)

Jordfelsbrytare utan inbyggt överströmsskydd för bostadsinstallationer och liknande (RCCB) – del 1: Allmänna regler
Residual current operated circuit-breakers without integral overcurrent protection for household and similar uses (RCCBs) - Part 1: General rules
• IEC 61008-1
• EN 61008-1
• DIN EN 61008-1 (VDE 0664-10)

Jordfelsbrytare med inbyggt överströmsskydd för bostadsinstallationer och liknande (RCBO) – del 1: Allmänna krav
Residual current operated circuit-breakers with integral overcurrent protection for household and similar uses (RCBOs) - Part 1: General rules
• IEC 61009-
• EN 61009-
• DIN EN 61009-1 (VDE 0664-20)

Drift av elektriska anläggningar – del 100: Allmänna krav
Operation of electrical installations - Part 100: General requirements
• IEC: not available
• EN 50110-1 & EN 50110-1
• DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)

Kabelnät för TV-signaler, ljudsignaler och interaktiva tjänster – del 11: Säkerhetskrav
Cable networks for television signals, sound signals and interactive services - Part 11: Safety
• IEC: under preparation
• EN: not available
• DIN EN IEC 60728-11 (VDE 0855-1)

Jordningsanläggningar för byggnader – planering, utförande och dokumentation
Earthing systems for buildings - Planning, execution and documentation
• DIN 18014

Elektriska anläggningar i bostadshus – del 1: Planeringsunderlag
Electrical installations in residential buildings - Part 1: Planning principles
• DIN 18015-1

Elektriska anläggningar i bostadshus – del 2: Minimiutrustningens typ och omfattning
Electrical installations in residential buildings - Part 2: Nature and extent of minimum equipment
• DIN 18015-2

Egenskaper för spänningen i allmänna elförsörjningsnät
Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks; German version
• EN 50160
• DIN EN 50160

CENELEC-standardspänningar
CENELEC standard voltages
• EN 60038
• DIN EN 60038 (VDE 0175-1)

Högspännings-testteknik – del 1: Allmänna begrepp och testvillkor
High-voltage test techniques - Part 1: General definitions and test requirements
• IEC 60060-1
• EN 60060-1
• DIN EN 60060-1 (VDE 0432-1)

Maskinsäkerhet – elektrisk utrustning av maskiner – del 1: Allmänna krav
Safety of machinery - Electrical equipment of machines - Part 1: General requirements
• IEC 60204-1
• EN 60204-1
• DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1)

Överspänning och skydd vid överspänning i starkströmsanläggningar med lågspänning med växelspänningar – allmän grundläggande information
Surge overvoltages and surge protection in low-voltage a.c. power systems - General basic information
• IEC/TR 62066
• DIN VDE 0184 (VDE 0184)

Isolationskoordinering för elektriska produkter i lågspänningsanläggningar – del 1: Principer, krav och test
Insulation coordination for equipment within low-voltage supply systems - Part 1: Principles, requirements and tests
• IEC 60664-1
• EN: not available
• DIN EN 60664-1 (VDE 0110-1)

Isolationskoordinering för lågspänningsprodukter – del 2-1: Användningsdirektiv – förklaringar till användningen i standardserien IEC 60664, mätexempel och isolationstest
Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Part 2-1: Application guide - Explanation of the application of the IEC 60664 series, dimensioning examples and dielectric testing
• IEC/TR 60664-2-1
• EN: not available
• DIN EN 60664-1 tillägg 1 (VDE 0110-1 tillägg 1)

Isolationskoordinering för elektriska produkter i lågspänningsanläggningar – Tillägg 3: Beaktande av gränssnitt, användningsguide
Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Supplement 3: Interface consideration; Application guide
• IEC/TR 60664-2-2
• EN: not available
• DIN EN 60664-1 Tillägg 3, VDE 0110-1 Tillägg 3

Surge protective devices
• UL 1449

Lista över allmänna standarder för åskskydd, konstruktionsbestämmelser och produktval av överspänningsskydd

Klassificering av skyddsenheter

Överspänningsskydd (SPD) är produkter vars viktigaste komponenter är varistorer, suppressordioder, gasurladdningsrör eller gnistgap. Överspänningsskydd används för att skydda elektrisk utrustning och elektriska anläggningar mot otillåtet höga transienta överspänningar och transienta strömmar. Indelningen av skyddsenheter i ”klasser” sker i enlighet med de relevanta produkt- och applikationsstandarderna för skyddsenheter.
Överspänningsskydd delas in efter sin tillämpning och sin skyddsfunktion:

Överspänningsskydd (SPD) för användning i lågspänningsanläggningar upp till 1000 V märkspänning.

Vid produktval och installation ska nationella konstruktionsbestämmelser som IEC 61643-12, IEC 60364-5-53 del 534 resp. VDE 0100 del 534 iakttas. Produktstandarden är EN(IEC) 61643-11. Enligt den delas skyddsenheter in i tre testklasser i IEC- och EN-standarder – beroende på avledningsförmåga och vanliga installationsplatser:

Typ 1 SPD: Kraftfulla skyddsenheter för avledning av energirika stötströmmar/stötspänningar till följd av direktnedslag eller nedslag i närheten. Installationsplats: Vid gränsen mellan åskskyddszon LPZ 0A och åskskyddszon LPZ 1 – vanligtvis i huvudfördelningar. Typ 1 SPD är alltid att rekommendera när byggnaden har en yttre åskskyddsanläggning.
Typ 2 SPD: Skyddsenheter för avledning av stötströmmar/stötspänningar till följd av nedslag långt bort, induktiva eller kapacitiva inkopplingar och kopplingsöverspänningar. Installationsplats: Vid gränsen mellan åskskyddszon LPZ 0B och åskskyddszon LPZ 1 eller vid gränsen mellan åskskyddszon LPZ 1 och LPZ 2 – vanligtvis i huvudfördelningar och/eller undercentraler.
Typ 3 SPD: Ytterligare överspänningsskydd (apparatskydd) för skydd av känsliga terminaler. Installationsplats: Vid gränsen mellan åskskyddszon LPZ 2 och åskskyddszon LPZ 3 – vanligtvis i omedelbar närhet av känsliga terminaler. Dessa känsliga terminaler kan vara utrustning för fast installation i elcentral eller flyttbara överspänningsskydd på eluttag direkt vid förbrukaren som ska skyddas.

Allmän information hittar du i applikationsguiden (selection and application principles) IEC 61643-12 resp. DIN EN 61643-12. Underlag för åskskydd, åskskyddszon-koncept och riskanalys erbjuder de fyra delarna av EN(IEC) 62305-… / VDE 0185-305-...

Överspänningsskydd anslutna till tele- och signalledningar för skydd mot indirekta och direkta effekter av åsknedslag och andra övergående överspänningar. Till detta räknas även lågspänningsdatasystem, mät-, styr- och reglerströmkretsar och nätverk för talöverföring med märkspänningar upp till 1000 V växelspänning och 1500 V likspänning.

Produktstandarden är EN 61643-21 VDE 0845 del 3-1. För att fastställa testkraven och effektklasserna delas apparaterna in i kategorierna A1, A2, B1, B2, B3, C1, C2, C3 och D1, D2. Skyddsutrustning kan vara med i och vara testad för flera kategorier och effektklasser.

Allmän information hittar du i Application Guide IEC (TS) 61643-22. Kompletterande information finns i de olika delarna av VDE 0800… och VDE 0845… . Även andra nationella bestämmelser ska efterlevas.

Uppåt