PARAFOUDRE : Prestaties van overspanningsafleiders

Je kunt de "beste" bliksemafleider ter wereld kopen als je de bovenstaande punten niet hebt aangepakt:

Type I, Type II en Type III overspanningsbeveiligingen

De overspanningsbeveiligers Types I zijn bedoeld voor locaties die zijn uitgerust met bliksemafleiders en waar de aardingsverbindingen niet zijn gemaakt: Dit is dus niet van belang voor ons, wij zijn geïnteresseerd in overspanningsbeveiligers die zijn bedoeld voor de bescherming van elektronische apparatuur.

Type II en Type IIIoverspanningsbeveiligers zijn de overspanningsbeveiligers die je gebruikt om je apparatuur te beschermen.

Fabrikanten van piekstroombegrenzers zullen de nadruk leggen op de ene of de andere eigenschap van hun piekstroombegrenzers, afhankelijk van wat ze willen benadrukken:

"Mijn overspanningsbeveiliging is de beste omdat hij het snelst is".

"Mijn overspanningsbeveiliging is de beste omdat hij de hoogste stroomcapaciteit heeft".

"Mijn overspanningsbeveiliging is de beste omdat hij de goedkoopste is".

"Mijn arrester is de beste omdat hij de laagste restspanning heeft".

Kortom, het beste is om te begrijpen hoe het werkt en te voorkomen dat je in de maling wordt genomen.

Zes kenmerken van overspanningsbeveiligingen die de technische norm bepalen:

-Gemeenschappelijke modus/Differentiële modus

-Resterende overspanning Omhoog,

-Doorstroomcapaciteit Imax,

-Geschatte ontlaadstroom In,

-Statische ontstekingsspanning Uc,

En een die helaas zijn grenzen heeft: -De prijs

Common Mode / Differentiële modus

Sommige overspanningsbeveiligers bieden alleen bescherming in gemeenschappelijke modus, terwijl andere bescherming bieden in gemeenschappelijke modus EN differentiële modus. De eerste overspanningsbeveiligers beschermen tegen overspanningen tussen 1 draad en aarde, terwijl de tweede overspanningsbeveiligers ook beschermen tegen overspanningen tussen draden.

Restoverspanning "Omhoog" van een arrester

Deze eigenschap, ook bekend als het beschermingsniveau voor overspanningsbeveiligers op het energienetwerk, is een van de essentiële waarden van een overspanningsbeveiliging.

Up drukt, in kV, het spanningsniveau uit dat de arrester doorlaat in de richting van het te beschermen product. Het wordt gedefinieerd door de fabrikant na tests die zijn uitgevoerd op de arrester onder gespecificeerde omstandigheden.

Maar wees voorzichtig ...

-Als je de Up van twee armaturen wilt vergelijken, moeten de In en Imax van deze armaturen identiek zijn,

-De 'ideale' omstandigheden die gebruikt worden voor het testen van overspanningsbeveiligers zijn zeer zelden ter plaatse te vinden, dus het is essentieel om de grootst mogelijke zorgvuldigheid te betrachten bij het installeren van overspanningsbeveiligers om ervoor te zorgen dat de ideale omstandigheden bereikt worden, zodat de resultaten die door de fabrikanten van overspanningsbeveiligers worden aangekondigd, behaald kunnen worden.

-Up drukt in kV het spanningsniveau uit dat de arrester doorlaat in de richting van het product dat tegen bliksem moet worden beschermd. Deze spanning is afhankelijk van :

- De stroom die door de arrester loopt,

- De doorstroomcapaciteit In van de arrester,

- De waarde van de statische activeringsspanning van de overspanningsbeveiliging,

- De reactiesnelheid van de arrester.

- Aardingsimpedantie (serie- of parallelbedrading van de arrester?)

In alle gevallen en als alle andere dingen gelijk zijn, geldt: hoe lager de aangegeven waarde plus Up, hoe "beter" de arrester.

De orden van grootte van de meest voorkomende restspanningen voor overspanningsbeveiligingen zijn :

Nominale spanning Restspanning

400 V : 2500V

230 V : 1800 V 1500 V 1200 V

Telefoon: 200V

Signaallijnen: 10 tot 150V

Nominale ontlaadstroom "In" van een arrester

Productcatalogus

In kan worden vergeleken met de bliksemschokken die de arrester "meestal" kan afvoeren.

In werkelijkheid interessanter dan Imax, wordt deze eigenschap vaak verwaarloosd omdat, in orde van grootte, In ~ ½ of 1/3 Imax

Debiet Imax

Imax kan worden gelijkgesteld aan de grootste blikseminslag die de arrester kan weerstaan zonder beschadigd te raken.

Deze waarde, uitgedrukt in kA, moet worden bepaald in overeenstemming met het niveau van blootstelling aan bliksem op de installatielocatie. zie ook

Zoals we eerder zagen, hangt dit niveau van blootstelling aan bliksem af van verschillende cumulatieve factoren:

- Plaatselijke bliksemdichtheid.

- De lengte en locatie van de MV-, LV-, PSTN- en LS-lijnen die verbonden zijn met de sensoren.

- De topografie van de locatie.

- De omgeving van de lijnen en de locatie.

- De kwaliteit van het aardingssysteem van de installatie. Hoe hoger deze kwaliteit (lage impedantie), hoe hoger de stroom die door de bliksemafleiders zal lopen.

Door met deze factoren rekening te houden, is het mogelijk om de stroomkarakteristieken van de te selecteren arreter te bepalen. Hoe hoger de risicoblootstelling, hoe groter de stroomcapaciteit van de arrester.

We hebben gezien dat de gemiddelde en maximale waarden van een directe blikseminslag zijn gedefinieerd als 40 kA gemiddeld en 100 kA voor de maxima. Overspanningsbeveiligingen worden nooit blootgesteld aan directe blikseminslagen omdat ze verbonden zijn met de leidingen. Als gevolg daarvan hoeven ze nooit directe piekstromen af te voeren. We kunnen daarom stellen dat 40 kA stroomcapaciteit voor een overspanningsbeveiliging betekent dat deze in alle gevallen de meest onwaarschijnlijke situaties aankan.

In stedelijke gebieden kan een lage waarde van 2,5 kA voldoende zijn.

In zeer blootgestelde geïsoleerde gebieden (bijvoorbeeld bergachtige gebieden) kan 40 kA als noodzakelijk worden beschouwd.

In de wereld van water :

Doorstroomcapaciteiten van 8 tot 10 kA worden over het algemeen gebruikt voor locaties met een "lage" blootstelling, d.w.z. stedelijke locaties (stedelijke pompstations, stedelijke reservoirs, etc.).

Debietcapaciteiten van 15 tot 20 kA worden over het algemeen gebruikt voor de meest blootgestelde locaties, d.w.z. reservoirs op torens, geïsoleerde pompstations, apparatuur in landelijke gebieden, enz.

Activeringsspanning statische overspanningsbeveiliging: "Uc".

Productcatalogus

Dit is de gelijkspanning die ervoor zorgt dat de arrester in werking treedt.

Deze waarde wordt opgegeven voor een stroom van niet meer dan één mA.

Het is uiteraard noodzakelijk dat de Uc van de bliksembeveiliging groter is dan de piekbedrijfsspanning.

Er zijn twee mogelijke gevallen: Uc dicht bij de piekbedrijfsspanning en Uc ver van de piekbedrijfsspanning.

Hoe dichter de Uc van de overspanningsbeveiliging bij de piekbedrijfsspanning ligt, hoe effectiever de bliksembeveiliging, maar dan wordt de overspanningsbeveiliging onderworpen aan elke tijdelijke piek van lage amplitude en is de levensduur beperkt.

De andere mogelijkheid, een overspanningsbeveiliging Uc ver van de piekbedrijfsspanning, leidt tot de tegenovergestelde situatie: lage efficiëntie en lange levensduur. Een afgelegen Uc is echter geen probleem zolang je ervoor hebt gezorgd dat je een arrester kiest waarvan de Up lager is dan het immuniteitsniveau van de apparatuur die je wilt beschermen.

Het is mogelijk en wenselijk om de evolutie van deze triggerspanning te controleren met een spanningsgenerator om de werkelijke blootstelling van de installatie aan het risico op blikseminslag te bepalen. Deze controle maakt het ook mogelijk om te bepalen of de arrester bijna aan het einde van zijn levensduur is en om hem te vervangen voordat hij een incident veroorzaakt. Het juiste niveau van deze activeringsspanning moet in feite worden bepaald door de fabrikant van de bliksembeveiliging. Het resultaat van deze keuze is een restspanning en een langere of kortere levensduur van de arrester.

Voor IT-energienetwerken moet de gebruiker van bliksembeveiliging controleren of de statische activeringsspanning van de overspanningsbeveiligers hoger is dan die van de isolator van de installatie. Als dit niet het geval is, zal een isolatiefout op de installatie de bliksembeveiligingsapparaten activeren om de foutstroom naar aarde af te voeren in plaats van naar de isolator.

In een notendop,

kies gewoon de bliksemafleider:

-Gemeenschappelijke en differentiële modus,

-Bedrading in serie,

-Imax zo groot mogelijk,

-Zo groot mogelijk,

-Zo laag mogelijk,

-Uc zo groot mogelijk,

Maar dan is er de prijs

De prijs

De prijs van een bliksemafleider houdt rechtstreeks verband met zijn stroomcapaciteit. Bij het kiezen van een bliksemafleider is de prijs een belangrijke factor.

Om het nut van het beschermen van een systeem en de kosten daarvan te beoordelen, wordt vaak alleen rekening gehouden met de prijs van de te beschermen apparatuur.

Deze te restrictieve aanpak houdt geen rekening met de kosten van het gebruik van bliksembeveiliging, de enige relevante economische factor.

Voor gedefinieerde kenmerken worden deze kosten bepaald op basis van de volgende elementen:

1) Levensduur van de arrester Productcatalogus

De levensduur van de arrester is evenredig met het verschil tussen Uc en de piekbedrijfsspanning. De levensduur varieert ook afhankelijk van de energieën die door de overspanningsbeveiliging stromen. Bijvoorbeeld, 2 overspanningsbeveiligers met dezelfde statische activeringsspanning maar verschillende stroomcapaciteiten kunnen een prijsverhouding van 1 op 4 hebben. Geen enkele koper zal onverschillig staan tegenover dit verschil. De levensduur van deze overspanningsbeveiligers kan echter variëren met een verhouding van 1 tot 1.000. Rekening houdend met de gebruikskosten zal geen enkele manager onverschillig blijven.

Een zinkoxide varistor met een hoge stroomcapaciteit kan bijvoorbeeld ongeveer :

1 blikseminslag bij 20 kA

10 blikseminslagen bij 10 kA

100 blikseminslagen bij 5 kA

1.000 blikseminslagen bij 2,5 kA

In stedelijke gebieden volstaat een overspanningsbeveiliging met een lage stroom, die 4 keer minder kost dan een overspanningsbeveiliging met een hoge stroom. Maar om dezelfde levensduur te bereiken, moet je 1000 keer meer kopen.

Zoals altijd zal de manager moeten kiezen tussen investerings- en bedrijfskosten.

2) De kosten van het vervangen van een bliksemafleider Catalogus producten

Voor de volledigheid moet in het bovenstaande voorbeeld ook rekening worden gehouden met de tijd die nodig is om 1.000 overspanningsbeveiligingen te vervangen en de nodige ritten te maken.

Al met al,

De bliksemafleider met :

1) Common mode en differentiële mode bescherming,

2) Seriële bedrading,

3) Een In au aangepast aan de site, d.w.z. :

> 2,5 kA in stedelijke gebieden

> 5 kA in landelijke gebieden

> 10 kA in geïsoleerde bergachtige gebieden

4) Een Up (restspanning) aangepast aan de apparatuur die moet worden beschermd,

5) Een Imax aangepast aan de locatie:

> 5 kA in stedelijke gebieden

> 10 kA in landelijke gebieden

> 20 kA in geïsoleerde bergachtige gebieden

6) Een hoge primingdrempel.

Einde levensduur overspanningsbeveiligers

A) Op het LV-netwerk Productcatalogus

Bliksemafleiders worden op het LV-netwerk altijd stroomafwaarts van het algemene beveiligingsapparaat geplaatst.

Dit is meestal een stroomonderbreker die kan worden :

- niet-differentieel,

- onmiddellijk verschil,

- type S differentieel,

- tijdvertraagd differentieel.

Om het doorslaan van aardlekschakelaars te beperken, raden we aan een aardlekschakelaar met tijdvertraging of een aardlekschakelaar van het type S (werking vertraagd met 45 ms) te kiezen. Deze automaten bieden bescherming tegen doorslaan als gevolg van blikseminslagstromen van ongeveer 5 kA die door de leidingen van het elektriciteitsdistributienetwerk worden gedragen.

Ze mogen niet zorgen voor de thermische beveiligingsfunctie van de arreter. Deze functie moet worden vervuld door een automatisch uitschakelsysteem binnen of buiten de arreter. Dit uitschakelsysteem van de arrester onderbreekt, door het circuit te openen, de thermische runaway van de arrester die wordt veroorzaakt door de opwarming van de varistor die wordt blootgesteld aan de zwakke circulatie van een permanente stroom. Wanneer deze thermische beveiliging in de arrester is ingebouwd en parallel aan de installatie is geplaatst, moet een visueel signaal aangeven dat de installatie niet langer door de arrester wordt beschermd.

Wanneer deze statusindicator of "einde levensduur-indicator" geactiveerd is, betekent dit dat de arrester buiten dienst is, maar wanneer de arrester buiten dienst is, wordt de indicator zelden geactiveerd (hij wordt alleen geactiveerd als het "einde levensduur" van de bliksembeveiliging te wijten is aan een thermische runaway van de arrester).

B) Op andere soorten lijnen. Productcatalogus

Net als bliksembeveiliging voor elektriciteitsleidingen, gaan overspanningsbeveiligers die op telefoon- of signaallijnen worden geplaatst dood wanneer ze kortgesloten worden. Bijna altijd in serie geïnstalleerd op de lijn, verandert een kortgesloten overspanningsbeveiliging de signalen of informatie op de lijn. De informatie over het einde van de levensduur van de bliksemafleider is dan ondubbelzinnig.

De normen vereisen uiteraard geen thermische uitschakeling op deze overspanningsbeveiligers omdat er, aangezien het geen energieleidingen zijn, geen thermische runaway is: signalering zou dan louter decoratief zijn.

Hoofdstuk 1: BLiksEMBESCHERMING: Overzicht van het verschijnsel bliksem

Hoofdstuk 2: BESCHERMING TEGEN DIRECTE EXPLOSIEVE SCHOK

Hoofdstuk 3 BESCHERMING TEGEN INDIRECTE BLIKSEMINSLAG

Hoofdstuk 4 BESCHERMING TEGEN INDIRECTE ACUTE SCHOK (vervolg)

Hoofdstuk 5: VLOEIBARE BESCHERMENDE PRESTATIES

Terug naar website