Vern for Overspenning Brosjyre SIVILINGENIØR Billingstadsletta 97 Postboks 160 1378 Nesbru Tlf. 66 98 33 50 Fax. 66 98 09 55 www.jfknudtzen.no
Hva er overspenning? Overspenninger er svært raske spenningstopper (transienter) som induseres inn i det elektriske nettet vårt ved lyn og tordenværsaktivitet eller pga. koblinger i nettet. Disse transientene har svært høy spenningsverdi i meget korte øyeblikk, som regel kun en brøkdel av et sekund. Hvorfor benytte overspenningsvern? Overspenninger som følge av atmosfæriske lynutladninger og koblinger i det elektriske nettet er noen av de viktigste årsakene til omfattende skader på det elektriske anlegg og elektroniske apparater i dag. Bruk av overspenningsvern er den mest effektive måten å beskytte seg mot dette på. I tillegg til å gi beskyttelse av kostbart, elektronisk utstyr gir bruk av overspenningsvern økt sikkerhet mot brann, og dessuten gir mange forsikringsselskaper ekstra rabatt når overspenningsvern er montert! Hvordan beskytte seg? Den beste beskyttelsen får man ved å beskytte installasjonen trinnvis innover i anlegget mot de stedene der hvor det mest følsomme utstyret står. Man bruker gjerne et såkalt primærvern i sikringsskapet eller tavla, og finvern/sekundærvern nærmere utstyret. Det er viktig å beskytte alle elektriske ledere som går inn eller ut til det apparatet man skal beskytte. En PC som er tilkoblet telenettet må derfor i tillegg beskyttes på telelinjen, da telelinjen også er en mulig vei inn for overspenning forårsaket av atmosfæriske utladninger. En TV bør til sammenligning ha beskyttelse på antennen da denne kabelen også er en mulig vei inn for overspenningene. Forsikring Ved montasje av overspenningsvern i installasjonen synker risikoen for kostbare skader betydelig. Som følge av dette får man ekstra rabatt i flere forsikringsselskaper om overspenningsvern er montert. Enkelte selskaper stiller i tillegg krav til at det skal være montert vern for enkelte typer poliser. Hvordan virker vernet? Overspenningsvernet består av komponenter som leder uønskede spenningstopper/transienter på en kontrollert måte til jord og på den måten beskytter utstyr som står etter vernet. Monter overspenningsvern og få: Valg av varistorspenning Lengre levetid på elektronisk utstyr Økt sikkerhet mot brann Lavere forsikringspremie Høyere driftssikkerhet Et oppdatert el-anlegg som tilfredsstiller nyeste krav i forskriftene I trefase systemer for IT-systemer velger vi som regel 280V varistorspenning. Enkelte ønsker høyere tennspenning, for eksempel 385V, for å beskytte overspenningsvernet mot eventuelle jordfeil. Vær oppmerksom på at man da kan få dårligere selektivitet i anlegget om det også benyttes finvern lenger ute i anlegget samt at restspenningen til vernet øker. I 400V TN-C/S systemer benytter man normalt også 280V varistorspenning. Elektrisk norm NEK 400:2006 Elektrisk norm NEK 400:2006, kapittel 44, avsnitt 443, er den aktuelle normen som omhandler beskyttelse av transiente atmosfæriske overspenninger. Normen krever blant annet at fastmontert overspenningsvern skal være installert dersom utstyr med støtspenningsholdfasthets-klasse I skal kobles til den faste delen av installasjonen, dvs. utstyr som datamaskiner og annet utstyr med elektroniske kretser. Kravet til restspenning i denne kategorien er mindre enn 1,5kV. Det vil i praksis si at overspenningsvern bør monteres i de aller fleste installasjoner. PC Elektronikk TV Side 2
Klasseinndeling Overspenningsvern er delt inn i tre forskjellige klasser, alt etter hva slags bruk de er tiltenkt og hvor mye energi de skal håndtere. Hver klasse testes med en prøvepuls som er en god tilnærming til hvordan overspenningen er på det stedet hvor vernet skal installe- res. Hovedprinsippet er at den største energimengden avledes så tidlig som mulig med kraftige vern og restspenningen etter grovvernet ledes vekk med svakere vern lenger ute i installasjonen. Klasse I er vern som ofte også kalles lynstrømavledere er testet med en prøvepuls på 10/350 μs. Denne prøvepulsen skal simulere et tilnærmet direkte nedslag og er svært energirik. Denne typen vern må vi alltid benytte når det er lynavleder-anlegg på bygningen eller at installasjonen ligger svært utsatt til. Vern i denne klassen er alltid for fast montasje i inntak eller tavle. Klasse II er vern som ofte kalles grovvern/mellomvern og testes etter en prøvepuls på 8/20 μs. Prøvepulsen simulerer en indirekte (indusert) overspenning som følge av atmosfæriske utladninger. Vern i denne klassen er normalt for fast montasje i tavle eller skap. Klasse III er vern som ofte kalles finvern / sekundærvern og testes med en prøvepuls på 1,2/50 μs. Vern i denne klassen er gjerne tilleggsbeskyttelse som skal stå nær utstyret som skal beskyttes og kan være for både fast montasje eller som pluggbare enheter. Tilkobling 160 A 160 A 160 A Måler skap Kwh 3 125 A 125 A 125 A 16 A VDE 0675 T.6 Klasse I 10 / 350 μs Isolasjonskoordineringen i hht. DIN VDE 0110 og IEC 664 er her 6kV for 230V/400V AC nett. Avlederen benyttes alltid når det er montert eget lynavlederanlegg i installasjonen. VDE 0675 T.6 Klasse II 8 / 20 μs Isolasjonskoordineringen i hht. DIN VDE 0110 og IEC 664 er her 4kV for 230V/400V AC nett. VDE 0675 T.6 Klasse III 1.2 / 50 μs Isolasjonskoordineringen i hht. DIN VDE 0110 og IEC 664 er her 1,5/2,5kV for 230V/400V AC nett. Side 3
Klasse I avledere Lynstrømavlederen PU I benyttes som potensialutjevning i hovedfordelingen sammen med bygningens lynavlederanlegg, eller som primærvern i svært utsatte områder når installasjonen er forsynt via luftledninger. PU I vernene er lynstrømtestet iht. støtstrømskurven 10/350 μs. Avlederen monteres på standard TS35 skinne i anleggets hovedfordeling eller inntak. Maksimal forankoblet sikring er 125A, om inntaket er større må vernet sikres ned. PU I vernene leveres i 1-, 3- og 4 polede varianter hvor hver blokk er sammenlasket på jorddingssiden. PU I vernene er termisk sikret og har utskiftbare varistor-moduler samt visuell indikator for tilstanden til varistorpluggene. PU I avlederene er kodet, slik at det ikke utilsiktet kan monteres feil varistormodul i sokkelen. Kan fås i versjoner med potensialfri relékontakt for fjernavlesing av driftstilstand i samme bredde. Tekniske data 280V PU i Merkespenning 230V Max. Driftsspenning (fase-jord/nøytral) 280V Avledningsstrøm (10/350µs) 12,5 ka Max. Avlederstrøm (8/20µs) 50 ka Restspenning Up (typ) <1200V Responstid 25 ns Maks. foranstående sikring 125 A gl/gg Tverrsnitt 4-25 mm 2 Sjekk og vedlikehold PU I avlederen er termisk sikret og har utskiftbare varistormoduler, hvor det er enkelt å sjekke visuelt tilstanden til disse. Har fargen i avlederens vindu skiftet til rød, må varistormodulen skiftes. Avlederen kan også leveres med en potensialfri relekontakt for fjernavlesning av driftstilstand. Bestillingsdata Varenr: PU I 1 3334885905 PU I 1R 3334885906 PU I 3 280V / 12,5 ka 3334885899 PU I 3R 3334885901 PU I 4 3334885900 PU I 4R 3334885902 Side 4
Klasse II avledere Overspenningsvernene PU II fra Weidmüller er kraftige klasse II avledere som beskytter effektivt installasjonen mot indirekte atmosfæriske overspenninger samt koblinger i nettet. Monteres i anleggets hovedfordeling og eventuelt anleggets underfordelinger, om klasse I vern er montert i anleggets hovedfordeling. PU II vernene er testet etter støtstrømkurven 8/20µs og fås i flere spenningsalternativer. Monteres på TS35 skinne, tilledningene til fasene begrenses så mye som mulig i lengde. maksimal forankoblet sikring er 125A. Om inntaksfeltet er større enn dette må vernet sikres ned. Vernet er tilpasset beskyttelse av 2, 3, og 4-leder nettsystemer og leveres i ferdige enheter hvor hver varistor er sammenkoblet på jordsiden, eller som 1-polede elementer for individuell oppbygging. Vernene har pluggbare varistormoduler, er termisk sikret, har visuell indikator for driftsstatus. Varistormodulene kan snus 180 i sokkelen dersom vernet monteres opp ned for å begrense jordleders lengde. Variantene med relèkontakt har samme byggemål som uten. Tekniske data 280V PU II 385V PU II Max. Driftsspenning (fase-jord/nøytral) 280 V 385 V~ Avledningsstrøm (8/20µs) 20 ka 20 ka Max. Teststrøm (8/20µs) 40 ka 40 ka Restspenning Up (typ) 1,45 kv 1,8 kv Responstid <25 ns <25 ns Maks. foranstående sikring 125 AgL 125 AgL Tverrsnitt 4-25 mm 2 4-25 mm 2 Sjekk og vedlikehold Overspenningsvernene blir slitt over tid. Når statusindikatoren viser rød farge er installasjonen uten vern og modulene må byttes. Det er ikke feil på vernet, men det har gjort jobben sin! Utslitt modul byttes enkelt uten at frakobling av ledere er nødvendig. Vernene kan dessuten leveres i varianter med potensialfri relékontakt for fjernavlesing av driftstilstand. Varistormodulene er kodet i forhold til spenningen og for å skille dem fra klasse I avledere slik at det ikke er mulig å sette inn feil varistor i sokkelen. Bestillingsdata El-nr: Varenr: PU II 1 280V / 40kA 1-pol 1623147 3334885969 PU II 2 280V / 40kA 2-pol 1623146 3334885968 PU II 2R 280V / 40kA 2-pol med relé 1623145 3334885967 PU II 3 280V / 40kA 3-pol 1623141 3334885963 PU II 3R 280V / 40kA 3-pol med relé 1623143 3334885965 PU II 3 385V / 40kA 3-pol 1623165 3334885984 PU II 3R 385V / 40kA 3-pol med relé 1623166 3334885985 PU II 4 280V /40kA 4-pol 1623142 3334885964 PU II 4R 280V /40kA 4-pol med relé 1623144 3334885966 PU II 3+1 280V / 40kA, 4-pol 1623149 3334885971 PU II 3+1R 280V / 40kA, 4-pol med relé 1623150 3334885972 Erstatningsmodul for overspenningsvern PU II. Bestillingsdata El-nr: Varenr: PU II 0 280V / 40kA 1623153 3334885975 PU II 0 385V / 40kA 1623175 3334885994 PU II 0 N-PE 280V/40KA 1623164 3334887194 Erstatningsmodul for overspenningsvern PU C. Gjelder for de "gamle" vernene med grå farge (1997-2008). Bestillingsdata El-nr: Varenr: Erstatningsmodul, PU 0 C, 280 V 1658323 3334833951 Erstatningsmodul, PU 0 C, 385 V 1658322 3334832867 Side 5
Klasse III avledere Overspenningsvern i klasse III benyttes som sekundærvern/utstyrsvern og skal monteres så nærme utstyret som mulig for best mulig beskyttelse. Bruk av finvern er viktig for å dempe restspenningen fra vernene som står lengre fremme i installasjonen, og for å redusere induserte spenninger som oppstår som følge av lynutladninger i nærheten samt koblinger i nettet. Vernet har LED for visuell kontroll av driftsstatus og potensialfri relèkontakt for fjernavlesing. Stadig mer kostbart og fintfølende elektronisk utstyr blir installert i bygninger og industri. Som tilleggsbeskyttelse (finvern) i installasjoner kan de nye vernene i klasse III være en god investering og gir økt beskyttelse og mindre nedetid. Vernet bygger kun én modulbredde og beskytter da en 230Vac kurs på opptil 16A. Med responstid på mindre enn 150ns vil selv svært raske transienter bli ledet kontrollert bort. Sjekk og vedlikehold Driftsstatus kan enkelt leses av ved hjelp av de to LED ene i fronten på vernet eller ved bruk av den integrerte relekontakten for fjernavlesing. Vernet skal monteres så nærme det utstyret som skal beskyttes som mulig. Tekniske data 230V PU III 120V PU III 48V PU III 24V PU III 12V PU III Merkespenning 230Vac 120V 48V 24V 12V Max. Driftsspenning (fase-jord/nøytral) 280 Vac 180V 60V 32V 20V Max. Laststrøm 16 A 16 A 16 A 16 A 16 A Avledningsstrøm (8/20µs) 2,5 ka 2,5 ka 2,5 ka 2,5 ka 2,5 ka Max. Avlederstrøm (8/20µs) 5 ka 5 ka 6,5 ka 7 ka 7 ka Restspenning Up (typ) 1,4 kv <900V <800V <800V <400V Responstid <150 ns <150 ns <150 ns <150 ns <150 ns Maks. foranstående sikring 16 A 16 A 16 A 16 A 16 A Tverrsnitt 0,5-2,5 mm 2 0,5-2,5 mm 2 0,5-2,5 mm 2 0,5-2,5 mm 2 0,5-2,5 mm 2 Bestillingsdata El-nr: Varenr: PU III R 230V / 16A 1623061 3334886033 PU III R 120V / 16A 3334886034 PU III R 48V / 16A 3334886035 PU III R 24V / 16A 3334886036 PU III R 12V / 16A 3334888374 Side 6
MCZ OVP Smale overspenningsvern i rekkeklemmeutførelse med ekstra jordkontakter til skinnen i montasjefoten. Skjema MCZ OVP for strømsløyfer 0(4)...20mA MCZ OVP for symmetrisk last, f.eks. ±24V sensorer m.m. Tekniske data Merkespenning 24 Vdc 24 Vdc Max. Driftsspenning 28 Vac 28 Vac Max Driftsstrøm: 0.5 A 0.5 A Motstand (klemme) 1.4 og 2.5 2.5 Ω 2.5 Ω 1.3 og 2.4 Cut off frekvens (-3dB) ved RL=240 Ohm 500 khz / 240 Ω 500 khz / 240 Ω Gassavleder type 90 V 5 ka 90 V 5 ka Varistor spenning 30 V 30 V Suppressordiode spenning 33 V 33 V Restspenning G.D.T. ved 1 kv/µs på inngang < 80 V < 80 V Max lekkasjestrøm v/merkespenning og max.tu fra klemme 1/3 el. 2/3 og 1/2 fra kl. 1/5 eller 2/5 og 1/2 max 10 µa max 10 µa Restspenning utgang 3/4 ved 1000 V/µs på inngang, type: 40 V 40 V Restspenning utgang 3/4 ved 8/20 µs og 2.5 ka på inngang: max 65 V max 65 V Mål L x B x H (mm) 91 x 6 x 63.2 91 x 6 x 63.2 Godkjenninger UL / CSA UL / CSA Bestillingsdata Varenr. Varenr. MCZ OVP CL 24 Vdc 0.5A 3329844892 MCZ OVP SL 24 Vdc 0.5A 3329844894 Endeplate 3338838903 3338838903 Side 7
Installasjon og tilkobling Ved overspenningsbeskyttelse av en installasjon er det viktig at overspenningsvernene velges og installeres riktig for å gi den ønskede beskyttelsen av de elektriske apparatene. Feil installasjon kan gi vesentlig reduksjon i effekten av vernene og dermed øker sjansen for at de elektroniske apparatene kan ødelegges ved overspenninger. Ved fast installasjon av primærvern i klasse I og klasse II er det viktig å passe på følgende: Tilledninger til vernet begrenses i lengde og bør til sammen ikke overstige 0,5m. Sjekk foranstående sikring. Om denne er større enn maksimalt for det aktuelle vernet må vernet sikres ned. Sjekk at det ikke er jordfeil i anlegget, særlig viktig i IT-nett Tverrsnittet på jordleder skal minst være 10 mm 2 Kort ned jordleder så mye som mulig, unngå skarpe bøyer. Sørg for at jordleder ikke ligger parallelt med øvrige kurser Når det gjelder sekundærvern / utstyrsvern lenger ute i anlegget, er det viktig at disse har lik eller høyere tennspenning enn vernene som står lenger fremme slik at selektiviteten i anlegget ivaretas. Pluggbare overspenningsvern bør alltid stå i jordede stikkontakter for best mulig effekt. Side 8