Wie ein DC-SPD funktioniert - Ein tiefer Einblick für Ingenieure

Ein DC-SPD erkennt Überspannungen und leitet überschüssige Energie ab, um Gleichstromsysteme durch schnelle, bidirektionale Maßnahmen vor Spannungsspitzen und Geräteschäden zu schützen.

Ein DC-SPD ist sehr wichtig für Ihre Gleichstromsysteme. Er erkennt eine Überspannung und leitet zusätzliche Energie schnell von Teilen weg, die kaputt gehen können. Sie brauchen diese Hilfe, weil Überspannungen auf viele Arten auftreten können:

  • Telecommunications equipment can get hurt by lightning or grid problems.

  • Batteriespeichersysteme können bei Überspannungen ihren Betrieb einstellen.

  • Bei Ladestationen für Elektrofahrzeuge kann es zu Problemen mit Hochspannungsschwankungen kommen.

Sie verwenden einen bidirektionalen Schutz, um sowohl die positiven als auch die negativen Leitungen zu schützen. So kann Ihr System auch an schwierigen Orten gut funktionieren.

Wichtigste Erkenntnisse

  • DC SPDs schützen Ihre Systeme vor Überspannungen. Sie verhindern Schäden an wichtigen Geräten. Überspannungen können durch Blitzschlag, Probleme mit dem Stromnetz oder Schaltvorgänge entstehen. Deshalb ist ein Überspannungsschutz sehr wichtig. Wählen Sie das richtige SPD für Ihr System. Verwenden Sie Typ 1 für Hauptschalttafeln. Verwenden Sie Typ 2 für Nebenschalttafeln. Verwenden Sie Typ 3 für empfindliche Geräte. Prüfen und pflegen Sie Ihre DC-SPDs häufig. So können sie gut funktionieren und Sie weiterhin schützen. Achten Sie auf wichtige Details wie die maximale Dauerbetriebsspannung (MCOV). Achten Sie bei der Auswahl eines SPD auch auf die Spannungsschutzklasse (VPR). Verwenden Sie MOVs, GDTs und Dioden zusammen in Ihren Überspannungsschutzgeräten. Dies bietet den besten Schutz vor Überspannungen. Platzieren Sie SPDs in der Nähe der Geräte, die sie schützen. So können sie schneller arbeiten und sind sicherer. Befolgen Sie stets die Branchenregeln für Einsetzung und Betreuung von SPDs. Dies trägt dazu bei, dass Ihre DC-Systeme sicher sind.

DC SPD-Grundlagen

Was ist ein DC SPD

Sie verwenden eine Gleichstromschnittstelle um Ihre Gleichstromsysteme vor Spannungsspitzen zu schützen. Dieses Gerät überwacht Ihren Stromkreis auf plötzliche Spannungssprünge. Wenn es eine Überspannung feststellt, leitet es zusätzliche Energie von Teilen weg, die kaputt gehen können. Dies verhindert Schäden und sorgt dafür, dass Ihr System gut funktioniert. DC SPDs schützen sowohl die positiven als auch die negativen Leitungen. Dies ist wichtig für neue Gleichstromsysteme in schwierigen Umgebungen.

Anmerkung: In Solarstromanlagen, DC-Überspannungsschutzgeräte Photovoltaikmodule, Wechselrichter und Laderegler vor Überspannungen zu schützen. Überspannungen können durch Blitzschlag, Netzwechsel oder Schaltvorgänge entstehen. Ohne Schutz können Sie teure Geräte verlieren und Systemprobleme bekommen.

Warum ein DC-SPD verwenden?

DC-Systeme können viele Risiken bergen. Überspannungen können jederzeit auftreten. Überspannungen können durch Blitzschlag, Netzprobleme oder Schaltvorgänge verursacht werden. Wenn Sie nicht mit einem DC SPDkönnen Ihre Geräte beschädigt und unsicher werden.

  • Überspannungen durch Blitzschlag

  • Netzänderungen, die Probleme verursachen

  • Schaltung, die Spannungsspitzen erzeugt

Die Verwendung eines Überspannungsschutzes verringert das Risiko von Bränden und Stromschlägen. Die folgende Tabelle zeigt die Hauptrisiken, die Sie mit DC SPDs:

Risiko-Typ

Beschreibung

Spannungsspitzen

Verursacht durch Blitzschlag, Netzwechsel und Schaltvorgänge.

Beschädigung der Ausrüstung

Kann empfindliche Geräte zerstören.

Sicherheitsrisiken

Kann Feuer oder einen elektrischen Schlag verursachen.

Anwendungen

Viele Branchen nutzen DC SPDs. In PV-Solaranlagen werden sie zum Schutz von Modulen, Wechselrichtern und Batterien eingesetzt. Windkraftanlagen benötigen einen Überspannungsschutz für ihre elektrischen Teile. Ladestationen für Elektrofahrzeuge benötigen DC SPDs zum Schutz von Fahrzeugen und Ladegeräten. Telekommunikationsgeräte wie Mobilfunktürme und Datenzentren benötigen Überspannungsschutz, damit sie weiter funktionieren. Industrielle DC-Stromversorgungssysteme verwenden DC SPDs zum Schutz von Motoren, Antrieben und PLCs.

Anwendung/Industrie

Beschreibung

PV-Solaranlagen

Schützt Solarmodule, Wechselrichter, Laderegler und Batterien vor Spannungsspitzen.

Windturbinen

Schützt die elektrischen Teile der Turbine vor Überspannungen, die durch Blitzschlag oder Netzprobleme verursacht werden.

Ladestationen für Elektrofahrzeuge

Schützt Ladegeräte und Fahrzeuge vor Überspannungen während des Ladevorgangs.

Telekommunikationseinrichtungen

Schützt Mobilfunkmasten, Datenzentren und Netzwerkausrüstung vor Überspannungen.

Industrielle DC-Stromversorgungssysteme

Schützt Gleichstrommotoren, Antriebe und PLCs vor Überspannungsschäden in Fabriken.

Der Weltmarkt für DC SPDs is growing fast. It was about $1.2 billion in 2023. It may reach $2.6 billion by 2032. Solar energy and the need for good surge protection help this growth. More industries will use DC SPDs mit der Verbreitung der DC-Technologie.

Funktionsprinzipien

Erkennung von Überspannungen

Ein DC SPD überwacht Ihr System auf plötzliche Spannungsänderungen. Er überprüft ständig viele elektrische Details, um Überspannungen schnell zu finden. Diese Details zeigen, wenn etwas mit Ihrem System nicht in Ordnung ist.

  • Nominal Discharge Current (In): Tells the highest current during a surge.

  • Impulsstrom (Iimp): Zeigt den Spitzenstrom und die Energie bei einem Stromstoß an.

  • Spannungsschutzniveau (oben): Zeigt an, wie gut das SPD Hochspannung stoppt.

  • Begrenzungsspannung (Um): Zeichnet die höchste Spannung zwischen den SPD-Enden auf.

  • Maximale kontinuierliche Betriebsspannung (Uc): Legt die sichere Spannung für den normalen Gebrauch fest.

  • System-Nennspannung (Un): Gibt die übliche Spannung für Ihr System an.

  • Transient Overvoltage Test Value (UT): Prüft, wie das System mit schnellen Spannungssprüngen umgeht.

  • Restspannung (Ures): Misst die Spannung an den SPD-Enden während einer Überspannung.

  • Nennkurzschlussstrom (ISCCR): Zeigt den größten Kurzschlussstrom an.

  • Strom verfolgen (Wenn): Verfolgt den Strom, nachdem ein Stromstoß verschwunden ist.

Sie verwenden diese Angaben, um Spitzenbelastungen und sorgen für die Sicherheit Ihrer Geräte. Der DC SPD reagiert schnell auf Spannungsspitzen, sodass Ihr System geschützt bleibt.

Spannungsumleitung

Wenn ein Spannungsstoß die Spannung zu hoch werden lässt, schaltet sich Ihr DC-SPD ein. Normalerweise lässt der SPD den Strom fließen, ohne ihn zu stoppen. Wenn die Spannung zu hoch wird, schaltet sich das SPD ein und leitet zusätzliche Energie an die Erde ab. So sind Ihre Geräte vor schnellen Spannungssprüngen geschützt. Sie brauchen diese schnelle Reaktion, damit Ihr System funktioniert und teure Reparaturen vermieden werden.

Bidirektionaler Schutz

You need safety for both positive and negative DC lines. The DC SPD finds voltage jumps on either line and sends extra energy away from important parts. The main part, the Metal Oxide Varistor (MOV), changes how much it resists current during a surge. This lets surge current go through the MOV and protects your system. Your SPD also has a tripping part and a device that disconnects. These break the current path and stop arcs, which is important because DC systems do not have zero-crossings. You get more safety and can see problems with remote signals and arc isolation.

DC SPDs can fail in two main ways during surges: open-circuit and short-circuit failures. Open-circuit failures happen when the SPD stops working because its disconnectors turn on, often without you knowing, which can leave your system unprotected. Short-circuit failures can happen from long high voltage or faults, and may cause fires. To help, DC SPDs use disconnectors inside, thermal protection, follow IEC rules, and use extra overcurrent devices outside.

Sie sollten DC-SPDs mit diesen Sicherheitsteilen wählen, um zu verhindern Gefährliche Ausfälle und halten Ihr System sicher.

Komponenten von Überspannungsschutzgeräten

Komponenten von Überspannungsschutzgeräten
Bildquelle: unsplash

MOVs

Metal Oxide Varistors, or MOVs, are the main part of your Überspannungsschutzgerät. MOVs werden aus Zinkoxid hergestellt, das mit anderen Metalloxiden gemischt wird. Diese Mischung ergibt einen Widerstand, der sich nicht immer gleich verhält. Wenn alles normal ist, haben MOVs einen hohen Widerstand. Kommt es zu einem Spannungsstoß, wechseln MOVs schnell zu einem niedrigen Widerstand. Dadurch können sie zusätzliche Spannung aufnehmen und sicher aufbewahren. MOVs leiten die zusätzliche Energie von Ihren wichtigen Geräten weg. Sie arbeiten schnell und kehren in den Normalzustand zurück, nachdem die Überspannung abgeklungen ist. MOVs sind in Solaranlagen, Batteriespeichern und Telekommunikationsgeräten zu finden.

Tipp: MOVs schützen am besten, wenn man sie in der Nähe der zu schützenden Gegenstände anbringt. Dies hilft, Schäden durch Spannungsspitzen zu verhindern.

GDTs

Gas Discharge Tubes, or GDTs, give you more protection in your surge device. GDTs are inside a glass tube filled with special gas. When voltage gets higher than what the MOV can handle, GDTs turn on. They let current flow during a surge and send it away from your circuit. GDTs help with bigger surges and keep your system safe.

  • GDTs sind eine zweite Klemme für die Spannung.

  • Sie funktionieren, wenn die MOVs an ihre Grenzen stoßen.

  • Das Gas im Inneren lässt bei einem Stromstoß Strom fließen.

Sie verwenden GDTs dort, wo Sie mit starken Überspannungen rechnen, z. B. im Freien oder in großen Gleichstromsystemen.

Dioden

Suppression diodes protect your equipment because they react very fast to surges. These diodes work almost right away when voltage jumps. Their quick action stops damage to your equipment. Suppression diodes clamp and limit voltage by working in a special way. You see them as the last part in circuits with many levels. TVS diodes, a special kind, work faster than spark gaps or GDTs. This speed is important for protecting sensitive electronics.

Hinweis: Dioden funktionieren gut mit MOVs und GDTs. Wenn Sie alle diese Teile zusammen verwenden, erhalten Sie einen besseren Schutz vor Überspannungen.

Sie wählen die richtige Mischung aus MOVs, GDTs und Dioden, um ein Überspannungsschutzgerät zu bauen, das zu Ihrem System passt. Jedes Teil hilft Sicherheit für Ihre DC-Ausrüstung vor Überspannungen.

Modi des Betriebs

Bereitschaft

Im Standby-Modus ist Ihr DC SPD immer bereit. Er überwacht Ihr System auf ungewöhnliche Spannungsänderungen. Das SPD ändert nicht, wie sich der Strom in normalen Zeiten bewegt. Er wartet einfach auf einen Spannungsstoß oder einen schnellen Spannungssprung. Im Inneren haben die MOVs, GDTs und Dioden alle einen hohen Widerstand. Das bedeutet, dass Ihre Geräte wie gewohnt und ohne Probleme funktionieren.

Tipp: Überprüfen Sie häufig die Statusanzeigen Ihres SPD. Diese Leuchten zeigen Ihnen an, ob er wartet oder ob er einen Stromstoß erlebt hat.

Schwallumleitung

Wenn eine Überspannung auftritt, schaltet das SPD schnell in den Überspannungsableitungsmodus. Er reagiert schnell, wenn die Spannung sprunghaft ansteigt. Die MOVs verringern ihren Widerstand und leiten zusätzliche Energie in den Boden. Wenn die Überspannung sehr stark ist, können sich auch die GDTs einschalten. Dioden halten die Spannung niedrig, um die Elektronik zu schützen.

Durch diese schnelle Aktion werden Ihre Geräte vor Schäden bewahrt. Das SPD leitet die Überspannung von wichtigen Teilen weg. Sie sparen Geld und Zeit, weil nichts kaputt geht.

Hier ist eine einfache Tabelle, die zeigt, was jeder Teil während eines Stromstoßes tut:

Komponente

Maßnahmen während der Überschwemmungsumleitung

MOV

Senkt den Widerstand, leitet den Stromstoß ab

GDT

Aktiviert sich bei energiereichen Stromstößen

Diode

Klemmt die Spannung, schützt die Elektronik

Erholung

Wenn der Stromstoß vorbei ist, geht das SPD wieder in den Erholungsmodus über. Er kehrt wieder zum hohen Widerstand zurück. Ihr Gleichstromsystem funktioniert wie gewohnt. Der SPD bereitet sich auf den nächsten Stromstoß oder Spannungssprung vor. Einige SPDs können sich selbst überprüfen und Sie warnen, wenn sie repariert werden müssen.

  • Schauen Sie sich Ihr SPD nach einem starken Anstieg an.

  • Wechseln Sie es aus, wenn Sie Schäden oder Verschleiß feststellen.

  • Pflegen Sie Ihr SPD, damit es weiterhin gut funktioniert.

Hinweis: Der Wiederherstellungsmodus ist wichtig, damit Ihr System vor weiteren Überspannungen geschützt ist. Stellen Sie sicher, dass Ihr SPD in gutem Zustand ist, damit es Sie wieder schützen kann.

Leistungsspezifikationen

MCOV

Sie müssen über MCOV Bescheid wissen, wenn Sie sich für eine DC SPD. MCOV means Maximum Continuous Operating Voltage. This is the highest RMS voltage your surge device can handle all the time. If you pick an SPD with MCOV lower than your system’s voltage, it might shut down or break. Always look at the MCOV rating before you install the SPD. This helps stop problems from sudden voltage changes and keeps your equipment safe.

Begriff

Definition

MCOV

Die höchste Effektivspannung, die ein SPD die ganze Zeit über verarbeiten kann, ohne Schaden zu nehmen oder sich versehentlich auszuschalten.

Bedeutung

Der MCOV-Wert sollte höher sein als die normale Spannung Ihres Systems. Wenn sie zu niedrig ist, kann das SPD ausfallen oder beschädigt werden.

Tipp: Wählen Sie einen MCOV-Wert, der mit der Spannung Ihres Systems übereinstimmt oder etwas höher ist als diese. So sind Sie gut vor plötzlichen Spannungsschwankungen geschützt.

VPR

Der Spannungsschutzwert (Voltage Protection Rating, VPR) gibt an, wie gut Ihr DC-SPD hohe Spannungen während einer Überspannung stoppt. Sie testen die VPR, indem Sie eine bestimmte Überspannung und einen bestimmten Strom in das SPD schicken. Dann messen Sie die höchste Spannung, die durchgelassen wird. Für industrielle DC-SPDs wird eine Überspannung von 6000 Volt mit einem schnellen Anstieg und kurzer Dauer verwendet. Außerdem verwendet man einen Stoßstrom von 3000 Ampere mit einem schnellen Anstieg und kurzer Dauer. Ein Oszilloskop zeichnet die Spannung auf, die den SPD passiert. Sie führen diesen Test dreimal durch und ermitteln den Mittelwert. Der endgültige VPR-Wert wird gemäß den UL 1449-Regeln auf die nächsten 100 Volt aufgerundet.

Aspekt der Messung

Beschreibung

Angewandte Überspannung

6000 Volt mit schnellem Anstieg und kurzer Dauer (1,2 X 50 Wellenform)

Angewandter Stoßstrom

3000 Ampere mit schnellem Anstieg und kurzer Dauer (8 x 20 Wellenform)

Messwerkzeug

Ein Oszilloskop zeichnet auf und misst die Spannung, die durch das SPD gelangt

Mittelungsprozess

Es werden drei Stromstöße verwendet, und die Spannungswerte werden gemittelt

VPR-Auswahl

Der Durchschnittswert wird anhand der UL 1449-Tabelle auf die nächsten 100 V aufgerundet.

Beispiel einer VPR-Zuweisung

Wenn der Durchschnitt 405 Volt beträgt, ist die VPR nach Aufrundung 500 V

Hinweis: Eine niedrigere VPR bedeutet, dass Ihre Geräte bei einer Überspannung besser geschützt sind.

Stoßstrom

Nennwerte für Überspannungsströme show how much energy your DC SPD can take during a surge. There are two main ratings: nominal discharge current (In) and maximum discharge current (Imax). Type 2 SPDs, used near inverters in solar systems, work at voltages from 600V to 1500V. These SPDs have a nominal discharge current of 20kA and can take a maximum of 40kA. You need to pick a surge current rating that fits your area. Places with more risk need SPDs with higher ratings for better safety.

  • Typ 2 SPD schützt wichtige Teile in der Nähe des Wechselrichters.

  • Sie funktionieren bei 600 V bis 1500 V.

  • Nominal discharge current (In) is 20kA.

  • Der maximale Entladestrom (Imax) kann bis zu 40 kA betragen.

Art des EPPD

Nenn-Entladestrom (In)

Maximaler Entladestrom (Imax)

Typ 2 SPD

20 kA

bis zu 40 kA

Stoßstrom-Bewertung (kA)

Beschreibung

20

Gut für Orte mit mittleren Überspannungen, die einen soliden Schutz bieten.

40

Am besten geeignet für besonders gefährdete Stellen, da sie einen stärkeren Schutz bieten und länger halten.

Überprüfen Sie vor der Installation des SPDs immer den Nennwert des Überspannungsstroms. Dies trägt dazu bei, Ihr System vor starken Spannungsspitzen zu schützen.

Reaktionszeit

Es ist wichtig zu wissen, wie schnell Ihr DC SPD auf eine Überspannung reagiert. Die Reaktionszeit gibt an, wie schnell das Gerät beginnt, Ihr System zu schützen. Die meisten DC SPDs arbeiten in weniger als einer Nanosekunde. Das ist sehr schnell. Eine schnelle Reaktion ist wichtig, da Überspannungen die Elektronik sofort beschädigen können. Wenn Ihr SPD zu langsam ist, könnten Ihre Geräte beschädigt werden.

Bevor Sie ein DC-SPD installieren, sollten Sie sich die Reaktionszeit im Produktdatenblatt ansehen. Die Unternehmen geben diese in der Regel mit "<1 ns" oder "schnell reagierend" an. MOVs und Suppressionsdioden sind die schnellsten. GDTs sind etwas langsamer, können aber größere Stromstöße verarbeiten. Wenn Sie alle diese Teile zusammen verwenden, erhalten Sie den besten Schutz.

Tipp: Eine schnellere Reaktionszeit bedeutet, dass Ihr Gleichstromsystem sicherer ist. Wählen Sie für wichtige Geräte immer SPDs mit der geringsten Reaktionszeit.

Sie können die Reaktionszeit mit einem Überspannungsgenerator und einem Oszilloskop testen. Schicken Sie einen Stromstoß durch das SPD und sehen Sie, wie lange es dauert, bis die Spannung abfällt. Wenn es zu langsam ist, brauchen Sie möglicherweise ein besseres SPD oder müssen Ihre Einrichtung überprüfen.

Komponente

Typische Reaktionszeit

Bester Anwendungsfall

MOV

<1 Nanosekunde

Allgemeiner DC-Überspannungsschutz

Unterdrückungsdiode

<1 Nanosekunde

Empfindliche Elektronik

GDT

100 Nanosekunden - 1 μs

Hochenergetische Stromstöße

Sie sollten SPDs in der Nähe der zu schützenden Geräte anbringen. Kurze Drähte sorgen für eine schnelle Reaktionszeit. Wenn SPDs weit entfernt sind, kann der Schutz langsamer sein und das Risiko steigt.

Ende des Lebens

Ihr DC SPD wird nicht ewig halten. Jeder Stromstoß, den es stoppt, bringt es dem Ende seiner Lebensdauer näher. Sie müssen wissen, wann Ihr SPD ersetzt werden sollte. Wenn Sie die Anzeichen für das Ende der Lebensdauer übersehen, könnte Ihr System seinen Schutz verlieren und beschädigt werden.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten zu überprüfen, ob Ihr SPD noch funktioniert:

Erkennungsmethode

Was zu beachten ist

Erforderliche Werkzeuge

Visuelle Inspektion

Farbindikatoren, physische Schäden

Keine, nur Sichtprüfung

Messung der Spannung

Abnormale Messwerte an den Klemmen

Multimeter

Wärmebildtechnik

Heiße Stellen, die eine Überlastung anzeigen

Infrarotkamera

Systemüberwachung

Ungewöhnliche Datenmuster

Überwachungssoftware

Schutzprüfung

Überprüfen des Ansprechens auf Überspannungen

Spezialisierter SPD-Tester

  • Einige SPDs haben Alarme, die bei Problemen Geräusche machen.

  • Einige verfügen über potentialfreie Kontakte für Echtzeit-Warnungen in Ihrem Überwachungssystem.

  • Mit der Fernüberwachung können Sie den SPD-Status in großen Systemen überprüfen. Manuelle Kontrollen sind an diesen Orten schwierig.

Sie sollten Ihr SPD häufig überprüfen. Achten Sie auf Farbveränderungen im Anzeigefenster. Wenn Sie Brandspuren oder Risse sehen, tauschen Sie das SPD sofort aus. Verwenden Sie ein Multimeter, um die Spannung an den Anschlüssen zu überprüfen. Ungewöhnliche Messwerte bedeuten, dass das SPD möglicherweise nicht funktioniert. Infrarotkameras können heiße Stellen aufspüren, die auf Schäden hinweisen.

Hinweis: Befolgen Sie immer die Regeln des Herstellers für die End-of-Life-Checks. Wechseln Sie Ihr SPD nach einem starken Stromstoß oder wenn Sie Warnzeichen sehen. So bleibt Ihr Gleichstromsystem sicher und funktioniert gut.

Sie schützen Ihre Geräte, indem Sie Ihre DC-SPDs überprüfen und pflegen. Wenn Sie Probleme frühzeitig erkennen, ist Ihr System vor zukünftigen Überspannungen geschützt.

Arten von Überspannungsschutzgeräten

Arten von Überspannungsschutzgeräten
Bildquelle: unsplash

Wenn Sie ein DC-System aufbauen, müssen Sie Auswahl der richtigen Überspannungsschutzgeräte für jedes Teil. Es gibt drei Haupttypen: Typ 1, Typ 2 und Typ 3. Jeder Typ funktioniert am besten an einer bestimmten Stelle und kann unterschiedliche Mengen an Überspannungsenergie verarbeiten.

Typ 1

Überspannungsschutzgeräte des Typs 1 werden an der Hauptschalttafel angebracht. Sie schützen Ihr System vor großen Überspannungen, die von außen kommen, wie Blitzschlag oder Netzstörungen. Geräte vom Typ 1 können eine große Energiemenge bewältigen, in der Regel zwischen 25kA und 100kA. Sie werden vor dem Hauptschalter installiert, damit sie Überspannungen stoppen, bevor sie Ihre Geräte erreichen.

Das Überspannungsschutzgerät Typ 1 ist Ihr erster Schutzschild. Es schützt Ihr gesamtes Gleichstromsystem vor den stärksten Überspannungen. Sie finden diese Geräte in gewerblichen Gebäuden, Solarparks und großen Batteriespeichersystemen.

Tipp: Stellen Sie Geräte des Typs 1 immer dort auf, wo der Strom in Ihr Gleichstromsystem fließt. Dies bietet Ihnen den besten Schutz vor Überspannungen von außen.

Typ 2

Überspannungsschutzgeräte des Typs 2 werden in Unterverteilern oder Abzweigstromkreisen eingesetzt. Sie schützen Ihre Geräte vor mittleren Überspannungen, die von außen oder von Schaltvorgängen innerhalb Ihres Gebäudes kommen. Diese Geräte können Stromstärken von 20kA bis 75kA verarbeiten. Typ-2-Geräte werden nach dem Hauptschalter installiert, näher an Ihren empfindlichen Geräten.

Geräte vom Typ 2 bieten kontinuierlichen Schutz an Orten mit vielen Schaltvorgängen oder mäßigem Überspannungsrisiko. Sie schützen Ihre Wechselrichter, Steuerungen und andere elektronische Geräte. Geräte des Typs 2 werden häufig in Solaranlagen, Fabriken und Telekommunikationsanlagen eingesetzt.

  • Geräte des Typs 2 schützen vor Überspannungen, die dem Typ 1 möglicherweise entgehen.

  • Sie dienen der Abschirmung von Stromkreisen und wichtigen Verbrauchern.

Typ 3

Überspannungsschutzgeräte des Typs 3 bieten Schutz am Ort des Geschehens. Sie werden direkt neben den zu schützenden Geräten wie Computern, Sensoren oder Kommunikationsgeräten angebracht. Diese Geräte bewältigen kleinere Überspannungen, in der Regel von 6kV bis 20kV. Geräte des Typs 3 reagieren schnell auf kleine Überspannungen in Ihrem System.

Typ-3-Geräte sind für empfindliche elektronische Geräte gedacht, die besondere Sorgfalt erfordern. Sie lassen sich gut mit Geräten des Typs 1 und 2 kombinieren und bieten so einen mehrschichtigen Schutz. Typ-3-Geräte werden häufig in Büros, Kontrollräumen und Rechenzentren eingesetzt.

Hinweis: Die beste Sicherheit erhalten Sie, wenn Sie alle drei Typen zusammen verwenden. Auf diese Weise erhalten Sie einen umfassenden Schutz vor Überspannungen jeder Größe.

Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten Unterschiede zwischen Überspannungsschutzgeräten vom Typ 1, Typ 2 und Typ 3:

SPD-Typ

Klassifizierung

Energieaufnahmekapazität

Einbauort

Überspannung Typ

Typ 1

Klasse B

25kA bis 100kA

Elektrische Hauptschalttafel

Starke Anstiege aus externen Quellen

Typ 2

Klasse C

20kA bis 75kA

Unterverteiler oder Abzweigschaltung

Mittlere Überspannungen von außen

Typ 3

Klasse D

6kV bis 20kV

Schutz am Verwendungsort

Kleine Stromstöße aus internen Quellen

Sie müssen die richtigen Überspannungsschutzgeräte für jeden Teil Ihres Gleichstromsystems auswählen. So vermeiden Sie, dass Geräte kaputt gehen, und Ihr System funktioniert weiterhin gut.

Klasse I, II, III

Es gibt drei Hauptklassen von Überspannungsschutzgeräten, die Sie kennen sollten. Jede Klasse bietet ein unterschiedliches Maß an Sicherheit und passt an eine bestimmte Stelle in Ihrem System. Die Klassen unterscheiden sich darin, wie viel Überspannungsstrom sie bewältigen können und wo Sie sie anbringen.

Überspannungsschutzgeräte der Klasse I stoppen die größten Überspannungen. Sie werden dort eingesetzt, wo ein Blitz einschlagen könnte, z. B. zwischen dem Transformator des Versorgungsunternehmens und dem Stromeingang Ihres Gebäudes. Diese Geräte können eine Menge Energie aufnehmen. Sie bewahren Ihr Hauptsystem vor großen Schäden. Sie sollten Geräte der Klasse I dort installieren, wo der Strom in Ihr Gebäude gelangt.

Überspannungsschutzgeräte der Klasse II bieten einen mittleren Schutz. Sie werden nach der Hauptverteilertafel eingesetzt. Diese Geräte fangen übrig gebliebene Überspannungen ab, die den ersten Schutz überwinden. Geräte der Klasse II eignen sich gut für Zweigstromkreise und wichtige Geräte in Ihrem System. Sie sollten dort eingesetzt werden, wo Schaltvorgänge oder kleinere Überspannungen auftreten können.

Überspannungsschutzgeräte der Klasse III schützen empfindliche elektronische Geräte. Sie werden in der Nähe der zu schützenden Geräte angebracht. Diese Geräte können nur kleine Überspannungen verarbeiten. Sie reagieren schnell auf kleine Spannungssprünge und schützen Geräte wie Computer und Sensoren. Klasse-III-Geräte benötigen Sie an Orten mit empfindlichen Geräten, die nicht einmal kleine Spannungsspitzen vertragen.

Here is a table that shows how each class is different:

Klasse Typ

Stoßstrom-Kapazität

Anwendungsszenario

Klasse I

Hoch (direkte Blitzeinschläge)

Zwischen Versorgungstransformator und Hausanschluss

Klasse II

Mäßig (Restschwankungen)

Lastseite der Hauptschalttafel

Klasse III

Niedrig (Feinschutz)

In der Nähe von empfindlichen Geräten am Einsatzort

Tipp: Sie erhalten die beste Sicherheit, wenn Sie alle drei Klassen zusammen verwenden. Auf diese Weise werden große Überspannungen frühzeitig gestoppt und kleine Überspannungen können Ihre empfindlichen Geräte nicht erreichen.

Sie sollten immer die richtige Klasse für das Risiko und die Stelle in Ihrem System wählen. So bleibt Ihr Gleichstromsystem sicher und Sie können teure Probleme vermeiden.

Technische Überlegungen

Auswahl

Wenn Sie eine ÜberspannungsschutzgerätAchten Sie nicht nur auf den Preis. Denken Sie an die Gesamtkosten, einschließlich Einrichtung, Pflege und Schutzwirkung. Sie erhalten die beste Sicherheit, wenn das Gerät zu den Anforderungen Ihres Systems passt.

Here are important things to check:

  • Spannungsschutzniveau: Niedriger ist besser, aber es muss zu Ihrem System passen.

  • Energieaufnahme: Prüfen Sie, wie viel Energie das Gerät jedes Mal und während seiner gesamten Lebensdauer aufnehmen kann.

  • Unterbrechung des Folgestroms: Dies ist besonders wichtig für Geräte des Typs 1.

  • Fehlermodus: Wählen Sie zwischen den Typen ausfallsicher, ausfallkurz oder ausfalloffen.

  • Statusanzeige und Überwachung: Achten Sie auf klare Anzeigen und Fernwarnungen.

  • Produktlebensdauer und Garantie: Länger bedeutet mehr Vertrauen.

  • Zertifizierung: Vergewissern Sie sich, dass es den Branchenvorschriften entspricht.

  • Fertigungsqualität und Ruf: Wählen Sie Marken, denen die Menschen vertrauen.

Ein Überspannungsschutzgerät mit starker Klemmung und guter Überwachung kann Ihnen später Geld sparen. Das gilt vor allem, wenn Ihre Geräte wertvoll sind.

Einrichtung

Good installation helps your dc spd work right. Put SPDs at main entry, panels, and near sensitive equipment. Keep wires short, under 18 inches, to lower resistance and stop voltage spikes. Use wires that can handle the surge current. Always tighten terminals to stop heat.

Tipp: Verbinden Sie den SPD-Erdungsanschluss mit seiner eigenen Erdungsschiene oder -stange mit dem geringsten Widerstand. Erden Sie nicht gemeinsam mit Nullleitern. Dies kann zu Erdungsschleifen führen und den Schutz schwächen.

Befolgen Sie die örtlichen Vorschriften wie die NEC für die Erdung. Verwenden Sie Dosen, die Staub, Wasser und andere Dinge fernhalten. Testen Sie das SPD nach der Installation und prüfen Sie, ob es richtig funktioniert. Verwenden Sie keine für Wechselstrom ausgelegten Geräte an Gleichstromkreisen. Verwenden Sie keine kleinen Erdungsdrähte oder lange Leitungen. Verwenden Sie mehr als ein SPD, um einen vollständigen Schutz vor Spannungssprüngen zu gewährleisten.

Häufiger Irrtum

Was passiert

Was zu tun ist

Verwendung von SPDs mit Wechselspannung in Gleichstromkreisen

Gerät bricht

Verwenden Sie DC-bewertete SPDs

Lange SPD-Drähte

Mehr Spannungsstress

Drähte kurz halten

Schlechte Erdung

Überspannung nicht entladen

Richtig erden

Wartung

Sie sorgen für die Sicherheit Ihres Systems, indem Sie Ihre SPDs häufig überprüfen. Wie oft Sie dies tun, hängt von Ihrem Risiko und Ihrem Standort ab.

Risikostufe

Was zu tun ist

Wie oft

Hohes Risiko

Jeden Monat schauen, jedes Jahr testen

Monatlich und Jährlich

Mittleres Risiko

Alle 3-6 Monate prüfen, alle 2-3 Jahre testen

Alle 3-6 Monate und alle 2-3 Jahre

Geringes Risiko

Einmal im Jahr schauen

Jährlich

Zu Hause oder in Büros: alle 6-12 Monate prüfen. In Fabriken oder an Orten mit vielen Blitzen sollten Sie alle 3-6 Monate prüfen. Schreiben Sie auf, was Sie finden, und befolgen Sie die Regeln des Herstellers. Tauschen Sie jedes SPD aus, das beschädigt aussieht oder einen Test nicht besteht. Regelmäßige Überprüfungen tragen dazu bei, dass Ihr System vor plötzlichen Spannungssprüngen geschützt ist.

Sie halten Ihre Gleichstromsysteme sicher, wenn Sie wissen, wie ein Gleichstromantrieb funktioniert. Es ist hilfreich, sich über die wichtigsten Teile und die Leistungsfähigkeit des Geräts zu informieren. Achten Sie immer darauf, dass das Gerät für die Spannung Ihres Systems geeignet ist. Wählen Sie den richtigen Typ für den Ort, an dem Sie ihn installieren wollen. Diese Tabelle hilft Ihnen bei der Auswahl:

Schlüsselfaktor

Beschreibung

Spannungsanpassung

Vergewissern Sie sich, dass das SPD für Ihre Systemspannung geeignet ist.

Auswahl des Typs

Wählen Sie den richtigen Typ für jede Stelle, an der Sie ihn installieren.

Koordinierung

Vergewissern Sie sich, dass alle SPDs für volle Sicherheit zusammenarbeiten.

Einhaltung der Vorschriften

Befolgen Sie die IEC/UL-Vorschriften für Sicherheit und gute Qualität.

Denken Sie daran: Solarmodule können sehr heiß werden, planen Sie also sorgfältig. Für einige Arbeiten benötigen Sie spezielle Geräte vom Typ 1 und Typ 2. Überprüfen Sie Ihr System häufig und installieren Sie alles richtig, um es sicher zu machen.

FAQ

Was ist der Hauptunterschied zwischen DC- und AC-SPDs?

DC-SPDs verwenden Sie für Gleichstromsysteme. AC SPDs schützen Wechselstromkreise. DC-SPDs arbeiten mit konstanter Spannung und sind nicht auf Nulldurchgänge angewiesen. Wählen Sie immer den richtigen Typ für Ihr System.

Woher weiß man, wann ein DC SPD ersetzt werden muss?

Sie überprüfen das Anzeigefenster auf Farbveränderungen. Sie suchen nach Brandflecken oder Rissen. Einige SPDs senden Warnungen. Ersetzen Sie das Gerät nach einem starken Stromstoß oder wenn Sie Warnzeichen sehen.

Können Sie ein DC SPD selbst installieren?

Sie sollten Ihr DC-SPD von einem qualifizierten Techniker installieren lassen. Eine ordnungsgemäße Installation erfordert eine korrekte Verdrahtung, Erdung und Platzierung. Fehler können den Schutz verringern oder Geräte beschädigen.

Was passiert, wenn Sie ein AC-SPD in einem DC-System verwenden?

Sie riskieren einen Geräteausfall und einen schlechten Schutz. AC-SPDs klemmen Gleichstromstöße möglicherweise nicht richtig ab. Verwenden Sie für Gleichstromkreise immer SPDs mit Gleichstromzulassung.

Wie wählen Sie das richtige DC SPD für Ihr System?

Sie passen den MCOV des SPDs an Ihre Systemspannung an. Sie prüfen die Bemessungsstromstärke und den Schutzpegel. Sie wählen den richtigen Typ und die richtige Klasse für jeden Standort.

Müssen DC SPDs regelmäßig gewartet werden?

Sie überprüfen Ihr DC SPD häufig. Sie testen sie jährlich in gefährdeten Gebieten. Sie ersetzen beschädigte Geräte. Regelmäßige Kontrollen schützen Ihr System vor Überspannungen.

Können DC-SPDs empfindliche Elektronik schützen?

Sie verwenden Gleichstrom-SPDs mit schneller Ansprechzeit und niedriger VPR. Diese Geräte fangen Spannungsspitzen schnell ab. Empfindliche Elektronik bleibt vor plötzlichen Überspannungen geschützt.

Welche Standards sollten EPPDs erfüllen?

Sie suchen nach Geräten, die den IEC- und UL-Normen entsprechen. Zertifizierte SPDs bieten Ihnen zuverlässigen Schutz und erfüllen die Sicherheitsvorschriften der Industrie.