Följande undersöker några av de viktigaste skillnaderna mellan Underwriters Laboratorys obligatoriska test för överspänningsskyddsanordningar (SPDs); ANSI/UL 1449 tredje upplagan och International Electrotechnical Commission (IEC) krävde test för SPD, IEC 61643-1.

Short Circuit Current Rating (SCCR): Strömkapaciteten med vilken den testade SPD:n kan motstå vid de plintar som är anslutna, utan att bryta höljet på något sätt.

UL: Testar hela produkten vid två gånger den nominella spänningen för att se om hela produkten är helt offline. Hela produkten (som levererad) testas; inklusive metalloxidvaristorer (MOV).

IEC: Testet tittar bara på terminalerna och de fysiska anslutningarna för att avgöra om de är tillräckligt robusta för att hantera felet. MOV ersätts med ett kopparblock och en säkring som rekommenderas av tillverkaren placeras in-line (externt till enheten).

Imax: Enligt IEC 61643-1 – Toppvärdet för en ström genom SPD:n med en vågform och magnitud på 8/20 enligt testsekvensen för drifttestet av klass II.

UL: Inser inte behovet av ett Imax-test.

IEC: Ett driftcykeltest används för att rampa upp till en Imax-punkt (bestäms av tillverkaren). Detta är tänkt att hitta "blinda punkter" i designen när den utsätts för en hög impuls. Detta utförs som ett livslängds- eller robusthetstest. Säkringen måste tåla Imax, och testet kontrollerar termisk stabilitet hos SPD (efter varje driftcykelimpuls som för SPD upp till dess maximala kontinuerliga driftspänning MCOV) och dess fysiska tillstånd.

I nominell: Toppvärdet av strömmen genom SPD med en strömvågform på 8/20.

UL: I nominellt test liknar IEC:s, men de I nominella resultaten länkar inte till ett Up-värde (ett värde som används internationellt för elektrisk koordination). Istället använder UL I nominell för att bestämma en produkts spänningsskyddsklassificering (VPR). Nivåerna är begränsade till maximalt 20 kA. SPD förblir funktionell efter 15 överspänningar.

IEC: Begränsar inte I nominell testning till 20kA, men tillverkarens valda In-nivå används för att få ett Up-värde, ett värde som anses vara SPD:ns skyddande prestanda. Detta värde används för elektrisk koordinering (klassificering av byggnadstråd, utrustning).

Därför är tillverkarens mål att försöka uppnå den högsta nominella nivån med de lägsta Up-resultaten. Många tillverkare väljer att bara testa så högt som 20 kA så att de ser ut att ha en låg Up.

Klass mot kategori

UL: UL-typbeteckning är en platsbeteckning med en skillnad mot hur I-nominell testas (för enhet som tillhandahåller SCCR måste inkluderas och överleva när I-nominell testning utförs).

IEC: Betecknar vissa tester som klass I, II eller III. Klassbeteckning mellan I och II har att göra med den applicerade impulsen – Klass I; ett I imp-test (10×350) och ett klass II – 8 x 20 μs.

IEC betecknar vissa tester som en klass I, II eller III och kan beconfused med ULs typ I, II, III eller IV beteckningar. Det finns viss giltighet att både identifiera produktens godkända installationsplats (UL) och tillämpa en mer robust impuls / vågform på de produkter som kommer att installeras på hårda platser (IEC).

Vågformer: En graf över en impulsvåg som visar dess form och förändringar i amplitud med tiden.

UL: Känner igen vågformen på 8 x 20 μs.

IEC: IEC inkluderar 2 vågformer i deras test, 8 x 20 μs som används för klass II-testning för att representera överspänningar inducerade på kraftledningar. Och vågformen på 10 x 350 μs som används för klass I-testning som representerar partiella eller direkta blixtströmmar (på grund av byggnads- eller kraftledningsnedslag). IEC använder också andra vågformer av ringvågstyp för användningspunktstest (klass III).

Att välja rätt överspänningsavledare är en nyckelfaktor för att garantera korrekt skydd av installationen. Ett dåligt utformat Lightning & Surge-skyddssystem kan leda till tidig åldrande av SPD och potentiellt fel på skyddsanordningarna i installationen, vilket tillåter skador på primärsystemen uppströms, vilket motverkar logiken bakom det skydd som installeras

Prosurge tillhandahåller inte en uppsättning regler och guider för att stödja en korrekt utformning av skyddssystemet enligt ansökan. Vi följer emellertid IEC- och UL-ljus- och överspänningsskyddsnormerna. Med detta i åtanke tillhandahåller vi ett kaskad system som fastställs i standardreglerna, inte reglerna för Prosurge.

Inom industriella tillämpningar är en standardpraxis att installera ett kaskadskyddssystem baserat på flera samordnade skyddsanordningar installerade i olika steg (LPZ). Fördelen med den här strategin är att det möjliggör en hög avladdningskapacitet nära installationens ingång tillsammans med en låg återstående spänning (skyddsnivå) vid den huvudsakliga inkommenheten av installation av känslig utrustning.

Utformningen av ett sådant skyddssystem är bland annat baserat på bedömning av information som förekomsten av en blixtstång (Lightning Protection System) och typen av inkommande strömförsörjningslinjer, sekundär primärutrustning och datasystem.

Lösningarna ger skydd mot antingen övergående eller permanent (TOV) överspänningar eller mot båda (T + P) samtidigt.

Det slutliga produktvalet beror på parametrar som: typ av installation, typ av nätverksavbrott (drift på MCB eller RCD), automatisk återhämtning, brytkapacitet etc.

Vanligtvis kan du hänvisa till IEC61643- Överspänningsskydd för lågspänning - Del 12: Överspänningsskyddsanordningar anslutna till lågspänningsdistributionssystem -Val och tillämpningsprinciper

Fotovoltaiska system är tekniskt mycket känsliga och en direkt blixtnedslag skulle definitivt förstöra den. Det finns också en annan fara, eftersom en blixtnedslag kan skapa överspänningsspänning nära solsystemet och dessa överspänningar kan också förstöra systemet. Omformaren är den primära punkt som behöver skydd. Vanligtvis kommer omvandlarna att integrera överspänningsskydd i sina inverterare. Eftersom dessa komponenter endast släpper ut små spänningstoppar bör du dock överväga att använda överspänningsskydd (SPD) i enskilda fall.

Tidigare har vissa tillverkare använt Joule-betyg i sina specifikationer. De anses inte som en bra indikator för SPD-prestanda och erkänns inte av några standardorganisationer. Prosurge stöder inte denna specifikation också.

Specifikationer för svarstiden stöds inte av några standardorganisationer som övervakar Surge Protective Devices. EEEEE C62.62 Standard Test Specifikation för SPD nämner specifikt att den inte ska användas som specifikation.

Det amerikanska kraftdistributionssystemet är ett TN-CS-system. Detta medför att de neutrala och jordledarna är bundna vid tjänsteingången för varje och varje anläggning eller separat härledd delsystem. Det innebär att skyddsnätet NG-skydd (NG) inom ett multi-mode SPD installerat på serviceinmatningspanelen är i grunden redundant. Vidare från detta NG-bindpunkt, såsom i grenfördelningspaneler, är behovet av detta ytterligare skyddsläge mer motiverat. Förutom NG-skyddsläget kan vissa SPD: er inkludera LN-skydd och LL-skydd (Line-to-Neutral). På ett trefasigt WYE-system är behovet av LL-skydd tvivelaktigt, eftersom balanserat LN-skydd också ger ett mått av skydd på LL-ledarna.
Ändringar i 2002-upplagan av National Electrical Code® (NEC®) (www.nfpa.org) har uteslutit användningen av SPD på ojordade deltakraftfördelningssystem. Bakom detta ganska brett uttalande är avsikten att SPD inte ska anslutas LG, eftersom det genom att göra dessa sätt att skydda skapar pseudo skäl till det flytande systemet. Modeller av skydd som är anslutna LL är dock acceptabla. Högbenet-systemet är ett jordat system och som sådant tillåter skyddslägen att anslutas LL och LN eller LG.

Installationen av SPDs är ofta dåligt förstådd. Ett bra SPD, felaktigt installerat, kan visa sig lite nytta vid realtidsförhållanden. Den mycket höga hastighetsförändringen av strömmen, som är typisk för en överskridande transient, kommer att utveckla signifikanta voltdroppar på de ledningar som förbinder SPD med panelen eller utrustningen som skyddas. Detta kan betyda högre än önskade spänningar som når utrustningen under ett sådant överspänningsförhållande. Prosurge föreslår att åtgärder för att motverka denna effekt innefattar att lokalisera SPD så att förbindelserna med ledningslängderna är så korta som möjligt, vridning av dessa ledningar tillsammans. Med hjälp av en tyngre mätare hjälper AWG-kabel till viss del, men detta är bara en andra ordereffekt. Det är också viktigt att hålla skyddade och oskyddade kretsar och ledningar separata för att undvika korsning av övergående energi.

Detta är en svår fråga och beror på många aspekter, inklusive - exponering på platsen, regionala nivåer för okeraunicering och nyttaförsörjning. En statistisk studie av blixtnedslag sannolikhet visar att den genomsnittliga blixtutsläppet är mellan 30 och 40kA, medan endast 10% av blixtnedsläpp överstiger 100kA. Med tanke på att en strejk till en överföringsmatare sannolikt kommer att dela den totala strömmen som mottas i ett antal distributionsvägar, kan verkligheten hos överspänningsströmmen in i en anläggning vara mycket mindre än den för blixtnedslaget som faller ut.

Standarden ANSI/IEEE C62.41.1-2002 syftar till att karakterisera den elektriska miljön på olika platser i en anläggning. Den definierar serviceingångsplatsen som mellan en B- och C-miljö, vilket innebär att överspänningsströmmar upp till 10kA 8/20 kan upplevas på sådana platser. Detta sagt, SPD:er placerade i sådana miljöer är ofta klassade över sådana nivåer för att ge en lämplig förväntad livslängd, 100kA/fas är typiskt.

Även om de ofta används som separata termer i överspänningsindustrin, är Transienter och Surges samma fenomen. Transienter och överspänningar kan vara ström, spänning eller båda och kan ha toppvärden som överstiger 10 kA eller 10 kV. De har vanligtvis mycket kort varaktighet (vanligtvis> 10 µs & <1 ms), med en vågform som har en mycket snabb ökning till toppen och sedan faller av i mycket långsammare takt. Transienter och kirurgi kan orsakas av externa källor såsom blixt eller kortslutning, eller från interna källor som kontaktoromkoppling, frekvensomriktare, kondensatoromkoppling etc.

Temporära överspänningar (TOV) är oscillerande fas-till-jord eller fas-till-fas överspänning som kan vara så liten som några sekunder eller så länge som flera minuter. Källor för TOV: s inkluderar felåterställning, lastomkoppling, jordimpedansskift, enfasfel och ferroresonance-effekter för att nämna några. På grund av deras potentiellt höga spänningar och långa varaktighet kan TOV: s vara mycket skadliga för MOV-baserade SPD: er. En utökad TOV kan orsaka permanent skada på ett SPD och göra enheten oanvändbar. Observera att medan UL 1449 (3rd Edition) säkerställer att SPD inte kommer att skapa en säkerhetsrisk under dessa förhållanden, är SPDs inte konstruerade för att skydda mot TOV.

En direkt belysningsnedslag är den mest kraftfulla och svåraste att skydda mot. Prosurge rekommenderar att korrekt jordning och sammanfogning av det elektriska systemet och användning av korrekt överspänningsskydd kan skydda känslig utrustning. En SPD med en högre klassificering av en överspänningsström kommer att fungera bäst mot denna typ av händelse, om enheten är korrekt installerad och jordningssystemet är adekvat. Den maximala klassificeringen för enkel motstå överspänningsström definieras i IEEE SPD Standard C62.62.

SVR var en del av en tidigare version av UL 1449 Edition och används inte längre i UL 1449-standarden. SVR ersattes av VPR.

VPR är en del av UL 1449 3rd Edition och är klämprestandadata för SPD:er. Varje SPD-läge utsätts för en 6kV/3kA kombinationsvåg och dess uppmätta klämvärde avrundas uppåt till närmaste värde baserat på tabell 63.1 från UL 1449 3rd Edition.

UL 96A är standarden för Lightning Protection-system. För att en byggnad ska kunna uppfylla UL 96A måste den ha en typ 1 SPD med en nominell laddningsströmström av 20kA installerad vid serviceintaget.

Några viktiga skillnader mellan typ 1 och typ 2 SPD är:

• Externt överströmsskydd. Typ 2 SPD kan kräva extern överström
  skydd eller så kan det ingå i SPD. Typ 1 SPD inkluderar vanligtvis
  överströmsskydd inom SPD eller andra medel för att uppfylla kraven
  av standarden; alltså typ 1 SPD och typ 2 SPD som inte kräver externa
  överströmsskydd eliminerar risken för att installera en felaktig
  klassad (felmatchad) överströmsskyddsanordning med SPD.
• Nominella urladdningsströmvärden. Tillgänglig nominell urladdningsström (in)
  klassificeringen av SPD:er av typ 1 är 10 kA eller 20 kA; medan typ 2 SPD kan ha 3
  kA , 5 kA, 10 kA eller 20 kA Nominell urladdningsström.
• UL 1283 EMI/RFI-filtrering. Vissa UL 1449 listade SPD inkluderar filterkretsar
  som har utvärderats som en UL 1283 (standard för elektromagnetisk störning
  Filter) filter. Dessa är gratis UL listade som ett UL 1283 filter och ett UL
  1449 SPD. Per definition och omfattningen av UL 1283, UL 1283 listade filter är
  utvärderas endast för applikationer på lastsidan, inte applikationer på linjesidan.
  Följaktligen kommer UL inte gratis att lista en typ 1 SPD som en UL 1283 listad
  filtrera. En typ 1 SPD kan dock inkludera ett UL 1283-filter som ett erkänt
  Komponent inom en listad typ 1 SPD, som har utvärderats fullständigt för linjeside
  användande. Tillverkare av sådana produkter erbjuder i allmänhet samma SPD som en
  Typ 2 UL 1449 listad SPD med gratis notering som en UL 1283 listad
  filtrera.
• Kondensatorer. Kondensatorer som används i typ 1 SPD kan utvärderas för säkerhet
  annorlunda än i typ 2 SPD. Alla kondensatorer i typ 1 SPD-applikationer är
  utvärderad till UL 810 (standard för kondensatorer). Detta inkluderar filtreringskondensatorer
  hänvisas till ovan i UL 1283 (standard för elektromagnetiska störningsfilter)
  applikationer. Kondensatorer i typ 2 SPD:er utvärderas enligt UL 1414 (standard för
  Kondensatorer och dämpare för radio- och TV-apparater) och/eller
  UL 1283 (Standard för elektromagnetiska störningsfilter).

Typ 1 SPD:er (listade) – Permanent anslutna, fast anslutna SPD:er avsedda för
installation mellan den sekundära av servicetransformatorn och ledningssidan av huvudledningen
serviceutrustning överströmsskyddsanordning, såväl som lastsidan av huvudledningen
serviceutrustning (dvs. typ 1 kan installeras var som helst inom distributionen
systemet). Typ 1 SPD:er inkluderar SPD:er av typen watt-timmätare socket-kapsling. Att vara på
nätsidan av tjänsten koppla bort där det inte finns några överströmsskyddsanordningar till
skydda en SPD, typ 1 SPD måste listas utan användning av en extern överström
skyddsanordning. Den nominella urladdningsströmmen för typ 1 SPD är antingen
10kA eller 20kA.

Typ 2 SPD:er (listade) – Permanent anslutna, fast anslutna SPD:er avsedda för
installation på lastsidan av huvudserviceutrustningens överströmsskyddsanordning.
Dessa SPD:er kan också installeras på huvudserviceutrustningen, men måste installeras på
belastningssidan av huvudtjänstens överströmsskydd. Typ 2 SPD kan eller kan
kräver inte ett överströmsskydd enligt deras NRTL-lista. Om en specifik
överströmsskydd krävs, SPD:s NRTL-listningsfil och märkning/instruktioner
måste notera storleken och typen av överströmsskydd. Obs: I vissa
fall kan överströmsskyddet som används påverka den nominella urladdningsgraden på
SPD. Till exempel kan SPD ha en nominell urladdningsström på 10 kA
när den skyddas av en 30 Amp strömbrytare och en 20 kA nominell urladdningsström
klassificering när den skyddas av ett annat men specifik fabrikat och modell av överström
skyddsanordning. Den nominella urladdningsströmmen för typ 2 SPD är 3 kA, 5
kA, 10 kA eller 20 kA.

Typ 3 SPD:er (listade) – Dessa SPD:er kallas "Point of Utilization SPDs", som ska
installeras på en minsta ledarlängd på 10 meter (30 fot) från elnätet
servicepanel om de inte utvärderas vid typ 2 SPD (det vill säga de får en nominell
Urladdningsström på minst 3 kA). Vanligtvis är dessa sladdanslutna överspänningar
remsor, direktanslutna SPD:er eller SPD:er av uttagstyp installerade vid användningsutrustningen
skyddas (dvs. datorer, kopieringsmaskiner etc.).

Typ 1, 2, 3 Component Assembly SPDs (Component Recognized) – Dessa SPD:er är
avsedda att fabriksinstalleras i elektrisk distributionsutrustning eller slutanvändning
Utrustning. Dessa är SPD:er för erkända komponenter som utvärderats för användning i typ 1, 2 eller 3
SPD-ansökningar. Sådana komponent SPD:er måste klara samma elektriska säkerhetsfel
tester som listade typ 1, 2 eller 3 SPD. Även om dessa SPD är 100% kompatibla från en säkerhet
feltestningssynpunkt har dessa SPD-enheter för typ 1, 2 och 3 komponenter
acceptabla villkor såsom exponerade terminaler eller annan mekanisk konstruktion
som kräver att de installeras eller inryms i en listad enhet för att ge skydd
från exponering för spänningsförande delar eller andra krav. Dessa typ 1, 2 eller 3 erkända
Komponent SPD:er ska inte förväxlas med ANSI/UL 1449-2006 Type 4 Component
Sammansättningar och typ 5 diskreta SPD-komponenter som kräver ytterligare komponenter
(eventuellt säkerhetsfrånskiljare), design och testning för att kunna användas som en komplett överspänning
skyddsanordning.

Typ 4 Component Assembly SPD (Component Recognized) –– Dessa komponent
sammansättningar består av en eller flera SPD-komponenter av typ 5 tillsammans med en frånskiljare
(integral eller extern) eller ett sätt att uppfylla de begränsade strömtesterna i UL 1449,
Avsnitt 39.4. Dessa är ofullständiga SPD-enheter, som vanligtvis installeras i
förtecknade slutanvändningsprodukter så länge som alla acceptabla villkor är uppfyllda. Dessa Typ 4
Komponentaggregat är ofullständiga som SPD, kräver ytterligare utvärdering och är inte
tillåtet att installeras i fältet som en fristående SPD. Ofta kräver dessa enheter
ytterligare överströmsskydd.

Typ 5 SPD (Component Recognized) – Diskreta komponentöverspänningsskydd,
såsom MOV:er som kan monteras på ett tryckt kretskort, anslutna med sina ledningar eller
tillhandahålls i en kapsling med monteringsanordningar och ledningsavslutningar. Dessa Typ
5 SPD-komponenter är ofullständiga som SPD, kräver ytterligare utvärdering och är det inte
tillåtet att installeras i fält som en fristående SPD. Typ 5 SPD är i allmänhet
komponenter som används vid konstruktion och konstruktion av kompletta SPD:er eller andra SPD
aggregat.

SSCR-Short Circuit Current Rating. Lämpligheten hos en SPD för användning på en växelströmskrets som inte kan leverera mer än en deklarerad rms symmetrisk ström vid en deklarerad spänning under ett kortslutningstillstånd. SCCR är inte samma sak som AIC (Amp Interrupting Capacity). SCCR är mängden "tillgänglig" ström som SPD kan utsättas för och säkert koppla från strömkällan under kortslutningsförhållanden. Mängden ström som "avbryts" av SPD är vanligtvis betydligt mindre än den "tillgängliga" strömmen.

UL 1449 och National Electric Code (NEC) kräver att SCCR (Short Circuit Current Rating) märks på alla SPD-enheter. Det är inte ett överspänningsvärde, utan den maximalt tillåtna ström som en SPD kan avbryta i händelse av fel. NEC/UL har ett krav på att SPD ska testas och märkas med en SCCR lika med eller större än den tillgängliga felströmmen vid den punkten i systemet.

När du anger SPD, skicka in en tydlig, kortfattad specifikation som beskriver de nödvändiga prestanda- och designfunktionerna. En minsta specifikation bör innehålla:

• UL-överskridningsvärdering

• Suppression rating

• Kortslutning

• Toppströmström per läge (LN, LG och NG)

• Spänning och konfiguration av elektrisk service

SPD är en anordning avsedd att begränsa överspänningsenergi till elektrisk utrustning. Det gör detta genom att avleda eller begränsa överspänningsströmmen. En SPD är kopplad parallellt med den utrustning som den är avsedd att skydda. När överspänningsspänningen överstiger dess konstruerade rating börjar den "klämma fast" och börjar att leda energi direkt till det elektriska jordsystemet. En SPD har ett mycket lågt motstånd under denna tid och "shorts" energin till marken. När överskottet är över öppnas det, så det leder inte till strömbrytare.