ÜBERSPANNUNGSSCHUTZ Katalog 10-2
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Hauptkatalog Edition 10-2
BLITZ- UND ÜBERSPANNUNGSSCHUTZ FÜR
AC-STROMVERSORGUNG
S. 11 S. 32 S. 56 S. 72 S. 78
• KOMBI-ABLEITER TYP 1+2+3 & TYP 1+2 • KOMBI-ABLEITER TYP 2+3, SPD TYP 2 & TYP 3
(HUTSCHIENE) (HUTSCHIENE)
• NETZENTSTÖRUNG • ANSCHLUSSKASTEN (AK)
(HUTSCHIENE, PCB & FEDERKLEMMTECHNIK)
(HUTSCHIENE)
DC-STROMVERSORGUNG
S. 89 S. 92 S. 95
• DC KOMBI-ABLEITER TYP 1+2 • DC SPD TYP 2, TYP 2+3 & TYP 3
(HUTSCHIENE) (HUTSCHIENE)
PHOTOVOLTAIK
S. 177 S. 184 S. 196 S. 198 S. 201 S. 204 S. 208 S. 210 S. 103 S. 111 S. 120 S. 125 S. 126 S. 147 S. 150 S. 161 S. 168
• PV KOMBI-ABLEITER TYP 1+2+(3) & SPD TYP 2+(3) • PV PCB & AC KOMBI-ABLEITER TYP 1+2 & SPD TYP 2
(HUTSCHIENE)
(PCB)
• KOMPAKTE DC SPD TYP 2
(HUTSCHIENE) (HUTSCHIENE)
• GENERATORANSCHLUSSKASTEN (GAK)
GERÄTESCHUTZ & BELEUCHTUNGSTECHNIK
• SPD TYP 2+3
(SCHRAUB- & FEDERKLEMMTECHNIK)
• SPD TYP 2+3 & TYP 3
(FESTVERDRAHTET)
• SPD TYP 2+3
(HUTSCHIENE)
TELEKOMMUNIKATION & DATENLEITUNG • SPD FÜR MSR, TELEKOM & DATENTECHNIK • SPD FÜR TELEKOM & DATENTECHNIK
(HUTSCHIENE)
• SPD FÜR LSA-PLUS SYSTEME
NETZWERKTECHNIK
• SPD FÜR ETHERNET, DATEN- & TELEKOMMUNIKATIONSTECHNIK
• SPD FÜR VIDEO- & SICHERHEITSTECHNIK • SPD FÜR SUB-D SCHNITTSTELLEN
KOAXIAL HF-TECHNIK
S. 213 S. 222 S. 230
• KOAXIAL SPD FÜR HF-ANWENDUNGEN - AUF GDT BASIS • KOAXIAL SPD FÜR HF-ANWENDUNGEN - LAMBDA 1/4
SONSTIGES & OBSTA
S. 233 S. 234
• BLITZIMPULS- & STOSSSTROMZÄHLER, SICHERUNGSTRENNSCHALTER, ENTKOPPLUNGSDROSSEL, N/PE GASGEFÜLLTE FUNKENSTRECKEN, V-SCHRAUBKLEMMEN • OBSTA HINDERNISBEFEUERUNG & GEFAHRENFEUER
S. 240
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DER SPEZIALIST FÜR ÜBERSPANNUNGSSCHUTZ
CITEL: erstklassige Servicequalität Von der technischen Expertise bis hin zum operativen Einsatz sind wir leidenschaftlich mit allen Aspekten und Themen im Zusammenhang mit SPDs beschäftigt. Unsere Teams bestehen aus Ingenieuren und SPD-Spezialisten, die die besten Erkenntnisse und Lösungen liefern können. Unsere Technik- und Vertriebsteams auf der ganzen Welt sind so organisiert, dass sie Erfah- rungen und Wissen kontinuierlich austauschen. Unsere Teams stellen den Benutzer in den Mittelpunkt ihrer Arbeit. Sie beraten und schulen ihre Kunden und bemühen sich, die am besten ge- eignete Produktlösung zu finden. Unsere lokalen Teams beherrschen sowohl die Sprache als auch die Besonderheiten der Märkte der Länder, in denen sie arbeiten..
CITEL beschäftigt sich ausschließlich mit dem Schutz von Netzwerken und Geräten gegen transiente Überspannungen, insbesondere solche, die durch Blitzschlag verursacht werden. Hierfür fertigt CITEL drei Produktlinien, die sich gegenseitig ergänzen: • Gasgefüllte Funkenstrecken (Gas-filled sparc gaps GSG) sind sehr leistungsfähige passive Bauelemente für den Schutz der Energietechnik gegen Stoßspannungen und Blitzströmen. Sie werden üblicherweise in Typ 1 Blitzstromableitern und Typ 2 Überspannungsableitern eingesetzt. • Gasableiter (Gas Discharge Tubes, GDTs) sind die wichtigsten passiven Bauelemente für den Schutz von Kommunikationseinrichtungen und Geräten gegen Stoßspannungen. Sie werden u.a. von Telekommunikationsnetz-Betreibern in Telefonnetzen installiert. • Überspannungsschutzgeräte (Surge Protective Devices, SPDs) können aus mehreren Schutzvorrichtungen bestehen. Diese Geräte sind für den Einbau durch eine Fachkraft in eine Anlage konzipiert und schützen alle elektrischen und elektronischen Geräte sowie Datenverarbeitungsanlagen gegen transiente Überspannungen.
Unsere Logistik: flexibel, schnell und engagiert, das beruhigt und gibt unseren Kunden Sicherheit.
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UNSERE MITTEL FÜR TESTS
3 LABORATORIEN...
Dank einer weitsichtigen Innovationsstrategie, Forschung und Entwick- lung auf höchstem Niveau und eigener regionaler Testlabors auf der ganzen Welt leistet CITEL ständig Pionierarbeit für neue Technologien.
CITEL ist als Branchenführer anerkannt, der maßgeblich an der Ent- wicklung internationaler Normen und Standards beteiligt ist.
Um die Produkte normgerecht zu prüfen und die Zuverlässigkeit weiter- zuentwickeln, verfügt CITEL über mehrere Kompetenz- und Forschungs- zentren (Frankreich, USA, China), die mit einer Vielzahl von Geräten aus- gestattet sind, die für die Durchführung sämtlicher normgerechter Tests erforderlich sind: • Verschiedene Stoßstrom- und Stoßspannungsgeneratoren, z.B. für die Generierung von 8/20, 10/350, 10/1000, 1,2/50 Impulsen. • AC- und DC-Stromquellen für Kurzschluss- und Laststromtests mit möglichen überlagerten und synchronisierten Impulsen für AC-Quel- len. • Verschiedene Geräte für Umwelttests (Stoß, Vibration, Klima, Feuch- tigkeit, Feuer...)
Der Prüfgenerator G100K in Reims (Frankreich) kann einen außerge- wöhnlich hohen Impulsstrom von 100 kA (10/350µs) erzeugen und wird für die Prüfung von baulichen Blitzschutzsystemen sowie von Überspan- nungsschutzgeräten des Typs 1 eingesetzt.
Die Prüfkapazitäten sind für elektrische Ausrüstungen im Allgemeinen und speziell für den Überspannungsschutz vorgesehen. Wir verwenden die folgenden Normen:
• IEC/ EN 61643-...
- 11, -21, -31 und -41 - 311 und -331
• IEC/EN 61000-4-5 • NFC 17-100 und -102 • NF EN 50164-6 und IEC 62561-6 (sowie alle Prüfungen mit Stoß- stromimpulsen dieser Normenreihe) • UL1449, UL497B, UL497E • ITU K12 • IEEE C62.31, C62.33, C62.35, C62.45 • ANSI C136.2 • etc...
Die Ausrüstungen und Prüfstände sind so konzipiert, dass sie modular aufgebaut werden können, und die Expertenteams von CITEL können auch maßgeschneiderte Prüfungen (außerhalb der Normen) durchführen.
Im Jahr 2017 wurde das Testlabor in Shanghai mit einem Hochenergie-Stoßgenerator ausgestattet, der 240 kA in einem 8/20µs-Impuls erzeugen kann.
Seit 2019 verfügt unser Labor in Shanghai über ein ZULASSUNGSZERTIFIKAT für die Durchführung von Tests für unsere Kunden für die Prüfung von elektrotechnischen Geräten und Komponenten nach IECEE-System.
Das Labor wurde von der Dekra auf Stufe 2 zugelassen.
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EIN INTERNATIONALES NETZWERK...
Produktion & Tests Laboratorien
Fabriken
Niederlassungen
NIEDERLASSUNGEN
Citel Electronics GmbH Bochum (Germany)
Frankreich - Paris Hauptsitz Allgemeine Verwaltung Verwaltungs- und Finanzabteilung
Citel Inc. Miramar (USA)
Vertriebsabteilung: Frankreich und Export Abteilung Kommunikation und Marketing
Shanghai Citel Electronics Co., Ltd Shanghai (China)
Citel India New Delhi (India)
Frankreich - Reims Produktion und Versand Forschung und Entwicklung
Citel Thailand Bangkok (Thailand)
Citel Middle East Dubai (United Arab Emirates)
Citel Colombia Bogota (Colombia)
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...SEIT ÜBER 80 JAHREN
1937 CITEL gegründet
1944 Herstellung des ersten Überspannungsableiters
1985 CITEL USA 1988 CITEL Deutschland
1988 Erster modularer AC Überspannungsschutz
1992 Reims Fabrik
1996 CITEL Shanghaï
1997 - AC-Überspannungsschutz neue Reihe «DS» Serie - VG-Technology für AC-Überspannungsschutzgeräte
2012 Einrichtung eines Testlabors in Reims
2012 CITEL Indien
2017 Neues Prüflabor 240 kA in CITEL Shanghaï
2017 CITEL Thailand
2019 AC / DC neue Baureihe
2021 CITEL Middle East
2023 Neue PV-Serie mit CTC-Technology
2024 CITEL Colombia
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CITEL SCHÜTZT UNSEREN PLANETEN
Neben unserer ständigen Arbeit an der Produktqualität berücksichtigen wir auch die ökologischen Belange unseres Planeten. Aus diesem Grund arbeitet CITEL an der Optimierung seiner Produktionsanlagen, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu reduzieren. Für unser neues Sortiment haben wir uns ausschließlich für die Verwendung hochwertiger Rohstoffe entschieden.
Unsere Produkte sind halogenfrei und entsprechen den RoHS -Richtlinien und der REACH Verordnung. CITEL ist nach ISO 14001 und 9001 zertifiziert und erfüllt die Anforderungen der WEEE -Richtlinie.
PRODUKTION UNTER EINHALTUNG DER UMWELTSTANDARDS ENGAGEMENT FÜR DAS RECYCLING (WEEE / LUCID) HSE POLICY (GESUNDHEIT, SICHERHEIT, UMWELT) NUTZUNG VON MATERIALIEN, DIE DEN UMWELTVORSCHRIFTEN ENTSPRECHEN Im Einklang mit seinen Werten und seinem Ethikkodex und im Rahmen eines freiwilligen und ehrgeizigen Ansatzes verpflichtet sich Citel zu Folgendem: • Gewährleistung eines sicheren und gesunden Arbeitsumfelds für die Mitarbeiter an den verschiedenen Standorten in der Welt und bei externen Aktivitäten. • Erhaltung der Umwelt durch Begrenzung der Auswirkungen (Energie, natürliche Ressourcen usw.) und Vermeidung von Verschmutzungsrisiken. • Entwurf, Kauf, Herstellung und Lieferung von Lösungen, Produkten oder Dienstleistungen, die Gesundheits-, Sicherheits- und Umweltanforderungen integrieren. • Bewertung von Gesundheits- und Sicherheitsrisiken, um die Risiken für unsere Mitarbeiter und andere Interessengruppen, die diesen Risiken ausgesetzt sein könnten, zu minimieren, zu beseitigen oder abzuschwächen Dieser Ansatz zielt darauf ab: • Charakterisierung der aktuellen Probleme und weitestgehende Antizipation der Zukunft • Identifizierung, Vermeidung und Kontrolle der Auswirkungen und Risiken für Gesundheit, Sicherheit und Umwelt durch Anpassung der Praktiken an die Aktivitäten, Produkte und das Umfeld. • Kontinuierliche Förderung einer Sicherheitskultur • Verfeinerung unseres Ansatzes zur Reduzierung und Sortierung unserer Abfälle • Beitrag zur Entwicklung umweltfreundlicher Technologien • Gewährleistung der körperlichen und geistigen Unversehrtheit jedes Mitarbeiters und bestmögliche Erhaltung der Umwelt Wir bitten daher alle unsere Mitarbeiter, Produktionsarbeiter, Angestellte, Techniker, Ingenieure und Manager, sich gemeinsam am Erfolg unserer Verpflichtungen zu beteiligen.
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TRANSIENTE ÜBERSPANNUNGEN
Jedes elektrische Netz arbeitet mit einer bestimmten Nenn- spannung. Das Netz kann störungsbedingt auf eine Spannung gebracht werden, die höher ist als seine Nennspannung: Dies wird als Überspannung oder Stoßspannung bezeichnet, wenn der Impuls sehr kurz ist. Eine der möglichen Ursachen für den Ausfall elektrischer oder elektronischer Geräte sind die Überspannungen.
Die Anwender von elektronischen Geräten sowie von Telefon- und Datenverarbeitungssystemen müssen ihre Anlagen in Betrieb halten, auch wenn Blitzschläge kurzzeitige Spannungsspitzen auf den Stromversorgungs- und Datenleitungen verursachen könnten. Dafür gibt es mehrere Gründe: • Die verwendeten elektronischen Bauelemente sind schaltungs- technisch bedingt störanfällig. • Betriebsunterbrechungen sind nicht akzeptabel. • Datenübertragungsnetze erstrecken sich über große Gebiete und sind anwendungsbedingt Störungen ausgesetzt.
BLITZSCHLAG
Blitzschläge, die seit den ersten Untersuchungen von Benjamin Franklin im Jahr 1749 Gegenstand der Forschung sind, haben sich zu einer wach- senden Bedrohung für unsere von elektronischen Geräten abhängige Gesellschaft entwickelt. Entstehung von Blitzen Ein Blitz entsteht zwischen zwei entgegengesetzt geladenen Zonen in der Atmosphäre, typisch zwischen zwei Gewitterwolken oder zwischen einer Wolke und dem Erdboden. Er kann über mehrere Kilometer hinweg in aufeinanderfolgenden Sprüngen bis zum Erdboden vordringen, wobei zunächst ein Leitblitz einen hochgradig ionisierten Blitzkanal hervorruft. Erst wenn dieser den Boden erreicht, kommt es zum eigentlichen Blitz oder Hauptblitz. Dann fließt ein Strom von mehreren zehntausend Ampere durch den ionisierten Kanal vom Erdboden zur Wolke oder umgekehrt. Direkte Auswirkungen Zum Zeitpunkt der Entladung fließt ein Impulsstrom mit einem Spitzenwert zwischen 1.000 und 200.000 Ampere und einer Anstiegszeit von einigen Mikrosekunden. Diese direkte Auswirkung kann als großer Faktor bei der Beschädigung von elektrischen und elektronischen Systemen betrachtet werden. Den besten Schutz bieten noch immer die klassischen Blitzableiter oder Blitzschutzsysteme, die so aufgebaut sind, dass sie den Ableitstrom „einfangen“ und einem bestimmten Punkt zuführen.
ENTSTEHUNG VON ÜBERSPANNUNGEN
Transiente Überspannungen haben vier Hauptursachen: • Blitzschlag (LEMP) • Spannungsspitzen aufgrund von Schaltvorgängen (SEMP), z.B. in Industrieanlagen • Elektrostatische Entladungen (ElectroStatic Discharge, ESD) • Nukleare elektromagnetische Impulse (NEMP) Überspannungen unterscheiden sich in ihrer Amplitude, Dauer und Frequenz. Überspannungen durch Blitzschlag und von Industrieanlagen begleiten uns schon seit langem. ESD- und NEMP-Störungen sind dagegen weitaus speziellere Einflüsse und haben sich aus neueren technologischen Entwicklungen ergeben. So hat der massive Einsatz von Halbleitern zur Anfälligkeit für ESD-Störungen geführt, während NEMP-Störungen von Kernwaffen verursacht werden.
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TRANSIENTE ÜBERSPANNUNGEN
DIREKTE UND INDIREKTE ELEKTRISCHE AUSWIRKUNGEN
INDUSTRIELL VERURSACHTE STOSSSPANNUNGEN
Man unterscheidet drei Arten von indirekten elektrischen Auswirkungen:
Unter diesem Begriff werden Phänomene zusammengefasst, die durch das Ein- oder Ausschalten von elektrischen Energiequellen hervorge- rufen werden. Industriell verursachte Stoßspannungen entstehen • beim Starten von Motoren oder beim Einschalten von Transformatoren • durch die Starter von Leuchtstofflampen wie Neon- oder Natrium- dampflampen • durch Schaltnetzteile • beim Schalten von Stromkreisen mit induktiven Lasten • beim Auslösen von Sicherungen und Leitungsschutzschaltern • beim Herabfallen von Stromleitungen Diese Phänomene rufen Transienten von mehreren kV mit Anstiegszeiten in der Größenordnung von einigen Mikrosekunden hervor und stören den Betrieb von Geräten in Netzen, mit denen die Störquelle verbunden ist. Überspannungen durch elektrostatische Entladungen (ElectroStatic Discharge, ESD) Elektrisch betrachtet, besitzt der menschliche Körper eine Kapazität im Bereich von 100 bis 300 Picofarad. Diese Kapazität kann sich beim Gehen auf einem Teppich auf Spannungen von bis zu 15 kV aufladen. Berührt man anschließend einen leitfähigen Gegenstand, fließt diese Ladung in wenigen Nanosekunden ab, wobei ein Strom von rund zehn Ampere fließt. Alle integrierten Schaltungen, vor allem aber solche in CMOS- Technologie, sind ziemlich anfällig für diese Art von Störgrößen, die man im Allgemeinen durch Abschirm- und Erdungsmaßnahmen eliminieren kann.
Einschlag in Freileitungen Solche Leitungen können wegen ihrer sehr exponierten Lage unmittelbar vom Blitz getroffen werden. Dabei werden zuerst die Leiter teilweise oder ganz zerstört, und anschließend bauen sich hohe Stoßspannungen auf, die sich über die Leitungen fortpflanzen und schließlich die mit der Freileitung verbundenen Elektroanlagen erreichen. Das Ausmaß des Schadens richtet sich nach der Entfernung zwischen der Einschlagstelle und den Anlagen. Anstieg des Erdpotentials Der Eintritt des Blitzes in das Erdreich verursacht einen Anstieg des Erdpotentials, der je nach der Stromstärke und der örtlichen Erdimpedanz unterschiedlich ausfällt. In einer Anlage, die vielleicht mit mehreren Erdungspunkten verbunden ist (z.B. einer Verbindung zwischen Gebäuden), bewirkt ein Blitzschlag eine sehr große Potentialdifferenz, die dazu führt, dass Geräte, die an die betroffenen Netze angeschlossen sind, zerstört oder in ihrem Betrieb massiv beeinträchtigt werden. Elektromagnetische Strahlung Der Blitz kann als mehrere Kilometer hoch reichende Antenne angesehen werden, die einen Impulsstrom von mehreren zehn Kiloampere führt und entsprechend starke elektromagnetische Felder (mit Feldstärken von mehreren kV/m in mehr als einem Kilometer Entfernung) abstrahlt. Diese Felder induzieren hohe Spannungen und Ströme in Leitungen, die in Elektroanlagen oder deren Nähe verlegt sind. Die in der Praxis auftre- tenden Werte hängen von der Entfernung des Blitzeinschlags und von den physikalischen Eigenschaften der Verbindung ab.
Das Phänomen NEMP (Nuclear ElectroMagnetic Pulse)
Ein nuklearer elektromagnetischer Impuls in großer Höhe oberhalb der Atmosphäre ruft ein starkes elektromagnetisches Feld (bis zu 50 kV/m in 10 ns) hervor, das auf der Erdoberfläche ein Gebiet mit einem Radius von 1200 Kilometern abdeckt. Am Erdboden induziert das Feld sehr hohe transiente Überspannungen in Stromversorgungs- und Datenübertragungsleitungen, Antennen und andere elektrische Einrichtungen, wobei die angeschlossenen Endgeräte (Stromkreise, Computerterminals, Telefone usw.) zerstört werden. Der Anstieg der Feldstärke kann mehrere kV/ns betragen. Es ist zwar schwierig, alle Überspannungen zu beseitigen, die durch einen elektro- magnetischen Impuls induziert werden, aber es gibt Möglichkeiten, sie zu dämpfen und zugleich die zu schützenden Systeme widerstandsfähiger zu machen. Trotz der enormen Amplitude dieses Phänomens lässt sich durch Abschirm-, Filter- und Überspannungsschutzmaßnahmen, die für NEMP-Einwirkungen ausgelegt sind, ein wirksamer Schutz erreichen.
Direkteinwirkung
Anstieg des Erdpotentials
Einschlag in Freileitung
Einkopplung durch Strahlung
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AUSWIRKUNGEN VON ÜBERSPANNUNGEN
NORMEN
Überspannungen beeinträchtigen elektronische Geräte auf viele Arten, die hier in absteigender Reihenfolge ihres Schweregrads aufgelistet sind: Zerstörung • Spannungsdurchschlag von Halbleiterübergängen • Zerstörung der Bonddrahtanschlüsse von Bauelementen • Zerstörung von Leiterbahnen oder Anschlüssen von Leiterplatten • Zerstörung von Triacs oder Thyristoren durch zu große dV/dt-Werte
Wegen der Vielfalt und Bedeutung von Transienten haben die Normungsorganisationen Spezifikationen für das Prüfen der Auswir- kungen von Überspannungen auf Geräte erarbeitet. Hierfür wurden zunächst die physikalischen Phänomene beschrieben und eine Reihe von standardisierten Wellen (eine 1,2/50-µs-Spannungs- welle sowie eine 8/20-µs- und eine 10/350-µs-Stromwelle) definiert. Anschließend wurden verschiedene Normen herausgegeben, in denen die technischen Eigenschaften von Überspannungsschutzgeräten festgelegt sind. Dazu zählen unter anderem die nachstehenden Veröffentlichungen. Überspannungsschutzgeräte für Niederspannungsanlagen: • NF EN 61643-11 (Frankreich) • DIN EN 61643-11 (Deutschland) • EN 61643-11 (Europa) • UL 1449 (USA) • IEC 61643-11 (International) Überspannungsschutzgeräte für Photovoltaikanlagen: • EN 61643-31 (Europa) • IEC 61643-31 (International) Überspannungsschutzgeräte für Telekommunikationsanlagen: • EN 61643-21 (Europa) • IEC 61643-21 (International) • ITU-T-Empfehlungen K11, K12, K17, K20, K21 und K36 (international) • UL 497 A/B/E (USA)
Betriebsstörungen • Undefinierter Betrieb von Logikgattern, Thyristoren und Triacs
• Löschen von Speicherinhalten • Programmfehler oder -abstürze • Daten- und Übertragungsfehler
Vorzeitige Alterung Bauelemente, die Überspannungen ausgesetzt sind, haben eine kürzere Lebensdauer.
ÜBERSPANNUNGSSCHUTZGERÄTE
Als Überspannungsschutzgeräte (Surge Protective Devices, SPDs) werden allgemein alle Geräte zum Schutz vor Spannungsspitzen bezeichnet. Sie bilden eine anerkannte und wirkungsvolle Lösung für das Überspannungsproblem. Um jedoch ein Höchstmaß an Schutz zu erzielen, müssen diese Komponenten in Abhängigkeit vom Risiko ausge- wählt und unter Einhaltung der anwendbaren Normen installiert werden.
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AC-STROMVERSORGUNG HUTSCHIENE, SAMMELSCHIENE & AK
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AC ÜBERSPANNUNGSSCHUTZ FÜR DIE HUTSCHIENE
ACHTUNG! Seit der Überarbeitung der Normen DIN VDE 0100, Teile 443 und 534 im Jahre 2016 ist in einer Vielzahl von Anwendungsfällen der Einsatz von Überspannungsschutz verbindlich vorgeschrieben! FUNKTIONSPRINZIP CITEL Überspannungsschutzgeräte basieren auf Zinkmetalloxid- Varistoren und/oder gasgefüllten Funkenstrecken, die den bestmögli- chen Kompromiss zwischen den beiden wichtigsten Merkmalen für einen effizienten Überspannungsschutz darstellen, nämlich einer schnellen Ansprechzeit (<25 ns) und einem hohen Ableitstrom. Zur erforderlichen Überwachung der Funktionsfähigkeit setzt CITEL eingebaute thermische Trennvorrichtungen ein (siehe "Trennvorrichtungen"). Die CITEL AC-Überspannungsschutzgeräte (Surge Protective Devices, SPDs) decken alle Anforderungen ab, die in Niederspannungs-Anwen- dungen an den Überspannungsschutz gestellt werden. Die für Hutschienenmontage vorgesehenen Überspannungsschutz- geräte können schnell und einfach in allen gängigen Schaltschränken oder Verteilungen installiert werden. Die SPDs verfügen über eine ther- mische Trennvorrichtung und gewährleisten durch Echtzeit-Fehlersigna- lisierung die vollständige Betriebssicherheit der abgesicherten Anlage. Die Überspannungsschutzgeräte sind mit unterschiedlichen Schutz- schaltungen erhältlich, um auch die Anforderungen anspruchsvollster Installationen und zugehöriger Normen zu erfüllen. In Übereinstimmung mit den entsprechenden IEC- und EN-Normen gibt es CITEL AC-Überspannungsschutzbausteine in 3 verschiedenen Schutzstufen, die als Typ 1, 2 oder 3 klassifiziert sind.
NORMEN Für einen effizienten und zuverlässigen Betrieb erfüllen die CITEL AC-Überspannungsschutzbausteine die Anforderungen aller relevanten Normen. Im Bereich des AC-Überspannungsschutzes können relevante Normen in drei Arten von Dokumenten aufgeteilt werden: Normen zum Produkt: In diesen Dokumenten werden Prüfvorschriften festgelegt, nach denen der Überspannungsschutzhersteller seine Geräte prüfen muss: • Europa: EN 61643-11 • Deutschland: DIN EN 61643-11
• International: IEC 61643-11 • USA: UL1449 5. Ausgabe
Prinzipschaltbild des DAC50S Überspannungsschutzgerätes
Normen zur Installation: Diese Dokumente stellen wesentliche Informationen zu AC-Über- spannungsschutzgeräten und deren fachgerechter Installation zur Verfügung: • Europa: CLC/TS 61643-12
L/N
• Deutschland: DIN CLC/TS 61643-12 • International: IEC-Leitfaden 61643-12 • USA: IEEE C62-41
MI
Ft
V : Varistor Ft : Thermische Sicherung t° : Thermische Trennvorrichtung C : Fernsignalisierung MI : Anzeige im Fehlerfall
t°
Normen zur Produktauswahl: Diese Dokumente definieren Grundregeln zur Auswahl des passenden Überspannungsschutzgerätes gemäß den allgemeinen elektrischen Vorschriften: • Europa: HD 60364-4-443 und 5-534 • Deutschland: DIN VDE 0100, Teile 443 und 534 • International: IEC 60364-4-443 und 5-534 • USA: NEC art. 280 & 285
V
C
N/PE
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VG-TECHNOLOGY VON CITEL
Blitzstoßstrom - Iimp Der Blitzstoßstrom (Iimp) wird in Tests für Blitzstromableiter Typ 1 verwendet. Er kennzeichnet den maximalen Stoßstrom (10/350 µs), den ein Blitzstromableiter aushalten kann, ohne zerstört zu werden. Diese Prüfung simuliert einen Blitzteilstrom, welcher z.B. bei einem direkten Blitztreffer in eine Blitzschutzanlage anteilig durch den Blitzstromableiter fließen kann. Leerlaufstoßspannung - Uoc Dieser Wert wird bei Klasse-3-Tests ermittelt, die für Überspannungs- schutzgeräte des Typs 3 relevant sind, und beinhaltet das Einspeisen zweier Prüfwellen (1,2/50 µs bei Leerlauf und 8/20 µs bei Kurzschluss). Schutzpegel - Up Maximale Restspannung, die am Überspannungsschutzgerät während eines Stromstoßes (8/20 µs) anliegt (beim Maximalwert von In oder Iimp), oder bei einem 6-kV-Spannungsstoß (1,2/50 µs), sofern dies gefordert wird. Restspannung - Up-In Restspannung, die am Überspannungsschutzgerät bei einem Stromstoß (8/20µs) mit festgelegtem Wert (In oder Iimp) anliegt. Bei mit „VG“ gekennzeichneten Überspannungsschutzgeräten ist der Wert niedriger als der des Schutzpegels Up. Kurzschlussfestigkeit - Isccr Der Überspannungsschutz und seine zugehörige Trennvorrichtung (Sicherung) werden bei einem maximalen Kurzschlussstrom (z.B. 25 kA) getestet. Dieser Isccr-Wert muss größer sein als der Kurzsschlussstrom des Netzes am Installationspunkt. Folgestromlöschfähigkeit - Ifi Dieses Kriterium bezieht sich nur auf Überspannungsschutzgeräte in „Funkenstrecken“-Technologie: Sobald diese Überspannungs- schutzgeräte ausgelöst haben, leiten sie einen Teil des Netzstroms (Folgestrom) und müssen diesen unterbrechen. Dieses Verhalten betrifft keine Niederspannungs-Überspannungsschutzgeräte in Metalloxid- Varistor-Technologie oder der VG-Technology.
Um die Effizienz und Leistungsfähigkeit weiter zu verbessern, hat CITEL eine patentierte Technologie entwickelt, welche die Vorteile von gasgefüllten Funkenstrecken und Hochleistungsvaristoren verbindet. Diese Kombination verbessert die Eigenschaften der mit „VG“ Typ „1+2+3“ gekennzeichneten Kombi-Ableiter (DS250VG, DUT250VG, DAC1-13VG) oder Typ „2+3“ (DAC50VG) in
folgenden Bereichen: • Schutzpegel
• Lebensdauer (aufgrund der Leckstrom-Unterdrückung) • Gleichbleibende Schutzeigenschaften (kein Netzfolgestrom) • Funktionskontrolle. Durch diese Eigenschaften lässt sich mit einem einzigen Kombi-Ableiter dieselbe Schutzwirkung erzielen wie mit einer mehrstufigen Anordnung (SPDs der Typen 1, 2 und 3, siehe Seite 18).
TECHNISCHE EIGENSCHAFTEN VON ÜBERSPANNUNGSSCHUTZGERÄTEN
Überspannungsschutzgeräte zeichnen sich durch eine Reihe elektri- scher Eigenschaften aus, anhand derer der Anwender in der Lage ist, den für seine Installation geeigneten Ableiter auszuwählen: Betriebsspannung - Uc Die maximal zulässige Betriebsspannung Uc (MCOV - maximum conti- nuous operating voltage) ist der maximale Effektivwert der Spannung, mit welcher das Überspannungsschutzgerät dauerhaft betrieben werden kann. Temporäre Überspannung - UT Die temporäre Überspannung U T (TOV - temporary overvoltage) ist der maximale Effektivwert der Spannung, die an dem Überspan- nungsschutzgerät 5 Sekunden lang anliegen kann, ohne dass es zu Funktionsstörungen kommt. Ableitstrom - In und Imax Der max. Ableitstoßstrom (Imax), der bei Überspannungsschutzgeräten vom Typ 2 zur Anwendung kommt, ist der maximale Stoßstrom (8/20 µs), dem ein Überspannungsschutzgerät standhalten kann, ohne zerstört zu werden. Der Nennableitstoßstrom (In) ist der Wert des Stoßstroms, den ein Überspannungsschutzgerät vom Typ 1 oder Typ 2 mehrfach (mindes- tens 15 Stromstöße) aushalten kann, ohne zerstört zu werden.
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AC ÜBERSPANNUNGSSCHUTZ FÜR DIE HUTSCHIENE
ÜBERSPANNUNGSSCHUTZGERÄTE Entsprechend den Normen IEC 61643‑11 und EN 61643‑11 werden alle Überspannungsschutzgeräte als Typ 1, 2 und 3 klassifiziert. Typ 1 ‑ Blitzstromableiter Die Typ 1 Ableiter, werden je nach Ausführung im Vorzählerbereich oder direkt dahinter eingesetzt, also dort, wo im Fall des direkten Blitzeinschlages die höchsten Ströme abzuleiten sind.Die Klassifizierung als Typ 1 Blitzstromableiter wird durch die oben stehenden Normen festgelegt und setzt einen Klasse 1 Test voraus, bei dem die Prüfwelle 10/350 µs zur Anwendung kommt, welche einen direkten Blitzteilstrom simuliert.
Typ 2 - Überspannungsschutz Die Typ 2 Ableiter, werden in der Haupt- bzw. Unterverteilung der elek- trischen Installation eingesetzt und schützen die nachgeschalteten Leitungen sowie elektrische Anwendungen. Gemäß den Normen IEC 61643‑11 und EN 61643‑11 erfolgt die Klassifizierung als Typ 2 Ableiter über die Prüfwelle 8/20 µs des Klasse 2 Tests. Typ 3 - Geräte Als Typ 3, werden jene Ableiter bezeichnet, deren Einsatzort sich in unmittelbarer Nähe zu empfindlichen elek-trischen oder elektronischen Endgeräten befindet. Sie reduzieren die, schon von den Typ 2 Ableitern verringerte, Überspannung auf ein für handelsübliche Endgeräte akzep- tables Niveau. Die Klassifizierung zum Typ 3 Überspannungsschutzgerät wird von den entsprechenden EN und IEC Normen geregelt und setzt den Klasse 3 Test voraus. Überspannungsschutz-Kombination (Kombi-Ableiter) Überspannungsschutzgeräte in VG-Technology bieten einen Schutz, der dem von entkoppelten Überspannungsschutzgeräten der Typen 1, 2 und 3 gleichwertig ist. VORTEILE: Reduzierung der Installationskosten und -zeiten. Einfachere Auswahl (keine Berechnung der Entkopplung, siehe Seiten 16-17).
Überspannungsschutzgeräte nach IEC und EN Norm
Hauptverteilung
oder
Typ 1
Typ 2
Typ 2 oder 3
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AC Überspannungsschutzgeräte DAC50
Steckbares Modul
Hutschienenklemme
Kodierung
optische Anzeige
Fernsignalisierung
eingebaute Trennvorrichtung
Typen-Kennung
TRENNVORRICHTUNGEN In Übereinstimmung mit den EN und IEC Normen sind Überspan- nungsschutzgeräte mit einer internen und externen Trennvorrichtung ausgestattet, welche im Fehlerfall den bestmöglichen Schutz für die angeschalteten elektrischen Anwendungen bieten. Folgende Trennvorrichtungen sind notwendig: • Die interne thermische Trennvorrichtung trennt im Fehlerfall das Überspannungsschutzgerät vom Netz. In diesem Fall wird der Betreiber über die Fehlersignalisierung des Ableiters darauf hinge- wiesen, dass das entsprechende Schutzmodul auszutauschen ist. • Die externe, elektrische Trennvorrichtung, meist eine Sicherung oder ein Trennschalter, trennt im Falle eines Kurzschlusses das Überspannungsschutzgerät vom Netz. Die Werte dieser Trennvorrichtungen müssen mit denen des Ableiters abgeglichen werden, um die korrekte Funktion zu gewährleisten. Welche externen Sicherungen vorgeschaltet werden dürfen ist den Datenblättern des Herstellers zu entnehmen. • Einige Spezielle Varianten, wie die Serien DACF25 / DACF15, sind mit einer internen Sicherung gegen Kurzschlußströme ausgestattet und können auf diese Weise ohne externe Vorrichtungen, platzsparend installiert werden. Hinweis: Auch wenn Sicherheitsvorrichtungen aufgrund von Normen vorgeschrieben sind, ist das Risiko einer Trennung durch die Überspannungsschutzgeräte sehr gering. WARTUNG Die CITEL Überspannungsschutzgeräte sind für zahlreiche Ableitvorgänge ausgelegt und erfordern keine besondere Wartung. Bei einer Überlastung wird der Ableiter jedoch kontrolliert durch die Trennvorrichtung getrennt. In diesem Fall ist eine Wartungsmaßnahme durchzuführen. Steckbare Ausführung Eine Vielzahl von Citel's AC Überspannungsschutzgeräten ( z.B. DAC1, DAC50, DAC40C) sind modular und steckbar ausgeführt.
Dies erleichtert den Austausch und die Kontrolle ohne die Schutzfunktion zu beeinträchtigen. Bei mehrpoligen Überspannungsschutzgeräten kann jeder Pol einzeln ausgetauscht werden, so dass die Wiederherstellung eines Überspannungsschutzgerätes weniger Kosten verursacht. Die einzelnen Steckmodule sind je nach Modultyp farblich gekenn- zeichnet (Schwarz oder Grau = Typ 1, Rot = Typ 2, Blau = Typ 2 in Kleinleistungsausführung oder Typ 3) und entsprechend der Betriebsspannung kodiert, um die Verwendung eines falschen Modultyps zu vermeiden. Signalisierung Die Überspannungsschutzgeräte sind mit einer mechanischen Fehleranzeige ausgestattet, die mit der internen thermischen Sicherung gekoppelt ist. Im Falle einer Sicherheitsabschaltung schaltet diese Anzeige von grün auf rot und signalisiert, dass das Überspannungsschutzgerät ausgetauscht werden muss. Fernsignalisierung Die meisten Überspannungsschutzgeräte sind in Versionen mit „Fernsignalisierung“ erhältlich. Dieses Merkmal ermöglicht die Fernsignalisierung des Überspannungsschutzgerät-Betriebszustands und ist besonders wichtig, wenn die Produkte schwer zu erreichen oder nicht überwacht sind. Das System besteht aus einem potentialfreien Wechsler, der akti- viert wird, wenn das Überspannungsschutzgerät-Modul seinen Betriebszustand ändert. Damit kann der Anwender Folgendes überwachen: • Ordnungsgemäße Funktion des SPDs • Vorhandensein der Steckmodule • Ende der Lebensdauer (Trennung) des Überspannungsschutzgerätes. Die Fernsignalisierungsversion gestattet die Auswahl des zur Anlage passenden Signalisierungssystems (Kontrollleuchte, Signaltongeber, Automation, Modemübertragung...).
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DIE EINZIGARTIGE VG-TECHNOLOGY
In folgenden SPDs kommt die VG-Technology zur Anwendung: • DS250VG: Typ 1+2+3 AC-Kombi-Ableiter, Iimp = 25 kA • DUT250VG: Typ 1+2+3 AC-Kombi-Ableiter, dreiphasig, Iimp = 25 kA • DACN1-25CVG: Typ 1+2+3 AC-Kombi-Ableiter, Iimp = 25 kA • DACN1-25VG: Typ 1+2+3 AC-Kombi-Ableiter, Iimp = 25 kA • DAC1-13VG, ZPAC1: Typ 1+2+3 AC-Kombi-Ableiter, Iimp = 12,5 kA • DAC50VG: Typ 2+3 AC-Kombi-Ableiter, Imax = 50 kA • DS60VGPV: Typ 1+2 DC-Kombi-Ableiter für PV-Anwendungen, Iimp = 12,5 kA • DS50VGPV/12KT1: Typ 1+2 DC-Kombi-Ableiter für PV-Anwendungen, Iimp = 6,25 kA • DS50VGPV-G/51: Typ 2 DC-Überspannungsschutzgerät für PV-Anwendungen, Imax = 40 kA • DPVN1-6CVG: Typ 1+2+3 DC-Kombi-Ableiter für PV-Anwendungen, Iimp = 6,25 kA • DPVN40CVG: Typ 2+3 DC-Kombi-Ableiter für PV-Anwendungen, Imax = 40 kA
Es sind mehrere Technologien für den Überspannungsschutz in Strom- netzen auf dem Markt: • Metalloxid-Varistoren (MOVs) • Getriggerte Funkenstrecke • Gasgefüllte Funkenstrecke (GSG) + MOV → VG-Technology VG-TECHNOLOGY Diese Technologie ist die exklusive und patentierte CITEL-Technologie, die auf speziellen Gasgefüllten Funkenstrecken (GSGs) basiert. Diese Bauelemente, Ergebnis von über 80 Jahren Erfahrung auf dem Gebiet der Gasentladungsröhren, haben ein genau auf das Stromnetz abge- stimmtes Betriebsverhalten und zeichnen sich durch Robustheit und Stabilität aus. Ihre Kombination mit Varistoren verbindet die Vorteile beider Technologien miteinander. CITEL hat die VG-Technology ursprünglich für Niederspannungs- Blitzschutzgeräte vom Typ 1 entwickelt und sie anschließend auf dieje- nigen vom Typ 2 und auf Photovoltaik-Anwendungen erweitert.
DIE VORTEILE DER VG-TECHNOLOGY gegenüber anderen Technologien (insbesondere der getriggerten Funkenstrecke)
1. GASGEFÜLLTE FUNKENSTRECKE (GSG) In den VG-Überspannungsschutzgeräten von CITEL werden spezielle Gasgefüllte Funkenstrecken (GSGs) verwendet. Diese Schlüsselkomponenten sind das Ergebnis von über 80 Jahren Erfahrung auf dem Gebiet der Gasentladungsröhren. Für den Schutz von Stromnetzen bestimmt, gewährleisten sie ein Höchstmaß an elektrischer Stabilität. → Erhöhte Zuverlässigkeit 2. DIE BESTEN SCHUTZPEGEL MIT DEM HÖCHSTEN ABLEITSTROM GSGs können sehr hohe Stoßströme (Iimp, Imax) bei sehr niedrigem Schutzpegel (Up) ableiten. Derartige Kenndaten waren früher nur durch eine Kombination eines Typ 1- und eines Typ 2-Überspannungsschutzgerätes erreichbar.
→ Kombi-Ableiter Typ 1+2+3 → Maximaler Wirkungsgrad → Kompaktes Design
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3. ERHÖHTE TOV-FESTIGKEIT VG-Überspannungsschutzgeräte halten sehr hohen TOV-Werten (Temporary Overvoltage) von bis zu 450 VAC stand, ohne dass ihre Schutzfunktion dadurch beeinträchtigt wird. → Erhöhte Zuverlässigkeit für Bereiche mit instabilen Stromnetzen
4. KEIN (NETZ-) FOLGESTROM ODER KURZSCHLUSSSTROM Im Gegensatz zur „getriggerten Funkenstrecken“-Technologie erzeugt die VG-Technology keinen Netzfolgestrom (Kurzschlussstrom). → Verbesserung der Netzqualität (keine Netzstörungen) → Einfache Auswahl
5. ROBUST UND ZUVERLÄSSIG Alle Komponenten eines VG-Überspannungsschutzgerätes sind so ausgelegt, dass sie hohe Ableitstromimpulse ohne jede Unterstützung durch Hilfssysteme verarbeiten. Im Gegensatz dazu beinhaltet die Technologie der „getrig- gerten Funkenstrecke“ einen Steuerstromkreis, in dem Bauelemente mit sehr niedriger Leistungsaufnahme Teile des Stoßstroms ableiten. Während eines Ausgleichsvorgangs mit niedriger Amplitude und niedriger Spannung wird diese Kleinleistungsschaltung mit dem vollen Strom beaufschlagt und fällt letztlich aus.
→ Erhöhte Zuverlässigkeit → Höhere Lebenserwartung
6. SICHERE TRENN- UND GERÄTESTATUS-SIGNALISIERUNG Die VG-Überspannungsschutzgeräte verfügen über ein sicheres Trennsystem und liefern eine Echtzeitanzeige zum Status der internen Komponenten. Bei der Technologie der „getriggerten Funkenstrecke“ liefern das Trennelement und die Signalisierung lediglich eine Meldung zum Status des Steuerstromkreises, nicht aber zum Status der Haupt-Schutzschaltung. → Sichere und effiziente Wartung 7. KEINE ALTERUNG Außer bei Transienten leiten Varistoren auch im Normalbetrieb stets einen geringen Strom. Dieser Strom resultiert aus dem Betriebsstrom (Ic) und dem Leckstrom (Ipe) und ist auf die Verbindung der Varistoren mit dem Erdungssystem zurückzuführen. Diese Art der Stromleitung kann den Varistor - insbesondere in Gleichstromversorgungssystemen - mit der Zeit stark belasten und vorzeitig altern lassen. → Maximale Lebensdauer 8. VEREINFACHTE ENTKOPPLUNG BEIM ÜBERSPANNUNGSSCHUTZ Im Fall von entkoppelten Anlagen erfordert das Überspannungsschutzgerät, das einem VG-Überspannungsschutzgerät nachgeschaltet ist, keine besondere Beachtung, beispielsweise im Hinblick auf einen ausreichenden Abstand zwischen den Einbauorten, der für eine Entkopplung zwischen mehreren SPDs erforderlich ist. Hinweis: Aufgrund seines optimierten Schutzpegels kann das VG-Überspannungsschutzgerät ohne jeden zusätzlichen Überspannungsschutz eingesetzt werden. → Einfach in der Anwendung
FAZIT: Die CITEL-Kombi-Ableiter in VG-Technology bieten ein Optimum an Wirkungsgrad und Zuverlässigkeit und erfüllen damit die entscheidenden Bedingungen, um die maximalen Leistungen eines Schutzsystems zu erreichen.
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AC ÜBERSPANNUNGSSCHUTZ FÜR DIE HUTSCHIENE
INSTALLATION Einbauort Die Blitz- und Überspannungsschutzgeräte werden je nach Typ wie folgt installiert: Typ 1 oder „Kombi-Ableiter Typ 1+2+3 oder Typ 1+2“: Am Speisepunkt der Anlage, in einem separaten Schaltschrank oder in der Hauptverteilung, zur wirksamen Ableitung von Blitzteilströmen. Typ 2 oder „Kombi-Ableiter Typ 2+3“: Am Speisepunkt der Anlage in der Unterverteilung, zur möglichst schnellen Unterdrückung von Stromimpulsen, wodurch deren Einkopplung vermieden wird. Typ 3: In der Unterverteilung nahe an empfindlichen Betriebsmitteln, zur Begrenzung von Überschwingen und zur Verbesserung des Schutzpegels. Verdrahtung Die durch Blitzeinwirkung erzeugten Überspannungen treten gegen Erde auf. Aus diesem Grunde werden Überspannungsschutzgeräte in der Regel zum Potentialausgleich zwischen den Phasen und Erde installiert (CT1, Common mode). So wird die nachfolgende Installation geschützt und die Blitzteilströme werden sicher gegen Erde abgeleitet. Vorteilhaft kann auch die Verschaltung CT 2 (Common und differential Mode) ange- wandt werden, bei der die Ableiter zwischen den Phasen und N installiert werden und zusätzlich eine Summenfunkenstrecke zwischen N und PE. Im TT-Netz ist diese Art von Verschaltung zwingend erforderlich. ZUGEHÖRIGE SCHMELZSICHERUNGEN Damit die Normen und Sicherheitsvorschriften erfüllt werden, müssen die AC-Überspannungsschutzgeräte gegen ein mögliches Ende der Lebensdauer im Kurzschlussfall abgesichert werden. Anwenderseitig ist in jedem SPD-Abzweig ein Schutz vor einem Kurzschlussstrom (Sicherung oder Schütz) vorzusehen. Der Auslösestrom dieser Sicherung wird vom SPD-Hersteller im Produktdatenblatt und in den Installationsanweisungen angegeben. Die Wahl dieses Wertes hängt von zwei Kriterien ab: • Bestehen der Kurzschlussstromprüfung nach der IEC-Norm 61643- 11. Die Sicherung muss den Kurzschlussstrom sicher abschalten, bevor es zu einer Zerstörung des Überspannungsschutzgerätes kommt. • Beständigkeit gegenüber dem Ableitstrom (In oder Imax). Die Sicherung muss den Ableitstrom des Überspannungsschutzgerätes tragen können, ohne auszulösen. Passend zu seiner DAC SPD-Produktlinie hat CITEL eine Reihe spezi- fischer, externer Trennvorrichtungen entwickelt (SFD1-Serie), die die herkömmlichen Sicherungen ersetzen: • Optimiert und geprüft auf Impulsströme • Kompakt • Ausgestattet mit Auslösestiften zur Triggerung der Statusanzeige und zur Überwachung der Fernsignalisierungsfunktion ihrer Basishalter.
Common Mode: CT1 Anschluss
L1 L2 L3 N PE L1 L2 L3 N PE
* *
F F
P P
MI
MI
MI
MI
Ft
Ft
Ft
Ft
t°
t°
t°
t°
MI
MI
MI
MI
Ft
Ft
Ft
Ft
DAC50S-40-275
t°
t°
t°
t°
C
C
Common und Differential Mode: CT2 Anschluss
L1 L2 L3 N PE L1 L2 L3 N PE
* *
F F
P P
MI
MI
MI
MI
Ft
Ft
Ft
Ft
DAC50S-31-275
t°
t°
t°
t°
MI
MI
MI
MI
Ft
Ft
Ft
Ft
t°
t°
t°
t°
C
C
* I.d.R. entfallen die Vorsicherungen, da die Sicherung in der Hauptverteilung diesen Schutz übernimmt. Erst, wenn diese den maxi- malen vom Hersteller vergebenen Wert überschreitet, wird eine zusätz- liche Vorsicherung im Stich zum SPD erforderlich.
Eine Sicherung pro Zweig; Auslösestrom und Typ sind in den SPD-Installations- anweisungen angegeben.
L1
L2
L3
N
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Montage DAC-Überspannungsschutzgeräte werden parallel zum schützenden Betriebsmittel an das AC-Netz angeschlossen und müssen durch externe Sicherungen gegen Kurzschlussströme geschützt sein (siehe Abschnitt „Zugehörige Sicherungen“). • Die Gesamtlänge der parallelen Anschlussleitungen an das AC-Netz muss in Summe weniger als 0,5 m betragen, um den vom SPD bereit- gestellten Schutzpegel (Up) nicht zu erhöhen. • Die Verdrahtung erfolgt mittels Schraubklemmen. Bei einigen Modellen kann auch eine Kammschiene verwendet werden.
• Der vom SPD kommende Schutzleiter muss an die Potentialausgleichsschiene der Schaltanlage angeschlossen werden. Eine Parallelschaltung des Schutzleiters mit Phasenleitern ist zu vermeiden. • Der Leitungsquerschnitt muss mindestens 6 mm² für Typ 2 SPD und 16 mm² für Typ 1 betragen. • Der örtliche Erdungswiderstand muss den Regeln der elektrischen entsprechen. Weiterführende Informationen sind der Norm IEC 61643-12 zu entnehmen (Auswahl und Anwendungsgrundsätze für Niederspannungs-SPD).
Installations Beispiel: DAC50S-31-275 im TT-Netz (Typ 2 Überspannungsschutz)
Fehlerstromschutzschalter Typ „S“ oder zeitverzögert
AC-Netz
Installation
ggf. Vorsicherung
L1
L2
L3
N
SPD Typ 2 3 Phasen DAC50S-31-275
Leitungslänge < 0,5m
Fernsignalisierung
Potentialaus- gleichsschiene
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ÜBERSPANNUNGSSCHUTZGERÄTE FÜR NS-ANLAGEN
AUSWAHL ÜBERSPANNUNGSSCHUTZGERÄTE Die AC-Kombiableiter von CITEL sind in allen möglichen Konfigura- tionen in Niederspannungsanlagen einsetzbar. Sie sind in zahlreichen Ausführungen erhältlich, die sich im Hinblick auf folgende Parameter unterscheiden: • Typ bzw. Prüfklasse (1, 2 oder 3) • Betriebsspannung (Uc) • Stromnetz-Konfiguration (ein- oder mehrphasig) • Ableitströme (Iimp, Imax, In) • Schutzpegel (Up) • Schutztechnologie (Varistoren, VG-Technology, Filter) • Merkmale (Differential-Mode, Steckmodul, Fernsignalisierung, kompakt, integrierte Vorsicherung). Die Auswahl des Überspannungsschutzes muss sich nach den vor Ort gegebenen Vorschriften für Elektroanlagen (Beispiel: Mindestbemessungswert für In) und den herrschenden Gegebenheiten (beispielsweise einer hohen Blitzhäufigkeit) richten. Auswahl des Überspannungsschutztyps Der Überspannungsschutztyp wird anhand seines Einbauortes und der Randbedingungen der zu schützenden Anlage gewählt. Bedingungen SPD Einsatzort CITEL
Betriebsspannung Uc (Phase/PE) Netzspannung
230/400V
120/208V
Netzform
TT
TN
IT
TN
Spannung Uc Spannung UT
255 V
255 V
440 V
135 V
335/440 V 335/440 V -
230/175 V
TOV N/PE
1200 V
keine
keine
keine
Beispiel für ein CITEL-Produkt
DAC50-11- 275
DAC50-20- 275
DAC50-30- 440
DAC50-20- 150
Netzform Die Überspannungsschutzgeräte sind für Ein- und Mehrphasennetze sowie für Mehrphasennetze mit Neutralleiter erhältlich. Auswahl von Iimp Der Impulsstrom Iimp ist für SPDs vom Typ 1 definiert. Gemäß IEC 60364-5-534 beträgt der Mindestbemessungswert für Iimp 12,5 kA je Pol. Dieser Wert ist an die realen Verhältnisse angepasst. CITEL bietet in seiner Produktlinie der Typ 1 SPDs Ausführungen mit den Iimp-Werten 12,5, 25 und 50 kA an. Bedingungen Iimp CITEL Maximales Risiko 50 kA DS500E Sehr hohes Blitzaufkommen BSK I + II 25 kA DS250VG, DUT250VG, DS250E, DACN1
Anlage mit Blitzschutz ausgerüstet oder durch Blitzschlag gefährdet
Typ 1+2 Typ 1+2+3
Einspeisung (Schalttafel oder Hauptverteilung)
DAC1-13 DAC1-13VG ZPAC1 DACN1-25CVG DUT250VG DS250VG
Hohes, mittleres oder niedriges Blitzaufkommen - BSK III + IV
12,5 kA
DAC1-13, DAC1-13VG, ZPAC1
Auswahl von In und Imax Der zu wählende Nennableitstoßstrom In für das SPD richtet sich nach dem Blitzschlagrisiko, dem die Anlage ausgesetzt ist. Der In-Mindestbemessungswert für einen SPD an der Einspeisung der Anlage beträgt gemäß der Norm 5 kA (Stoßstrom mit der Wellenform (8/20µs). Die DIN VDE 0100 Teil 534 schreibt hingegen bei Anlagen mit erhöhtem Schutzbedürfnis (dies sind u.a. alle Gebäude mit Betriebsmitteln der Überspannungskategorie I oder II) einen Nennableitstoßstrom von 10 kA (8/20µs) vor. Überdies steigt durch höhere In-Werte die Lebensdauer der Überspannungsschutzgeräte. Bedingungen In CITEL Hohe Belastung / Risiko > 20 kA DAC80 Mittlere Belastung / Risiko 10-20 kA
DS250E DS500E DAC80, DAC50 DAC50VG DAC40C DACF25 DAC15C DACF15 DACN10
Anlage ohne Blitzschutz Typ 2 Typ 2+3
Hauptverteilung Unterverteilung
Sekundärer (dem primären SPD nachgeschalteter) Überspannungsschutz
Typ 2 (o. Typ 3)
Nahe der zu schützenden Anlage
Auswahl der Betriebsspannung Uc und UT Die SPD-Betriebsspannung Uc (maximale Dauerbetriebsspannung) hängt von folgenden Parametern ab: • Nennspannung des Stromnetzes (Un) • Art des Stromnetzes (TN, TT, IT) Der Grad der Beständigkeit gegenüber temporären Überspannungen (UT) steht also mit der Spannung Uc im Zusammenhang. Darüber hinaus muss im TT-AC-System die "Hochspannung" TOV (1200 Vac, 300A, 200ms) zwischen Neutralleiter und PE Beachtung finden, wofür das CT2 (siehe S. 24) Anschlussdiagramm zwingend erfor- derlich ist.
DAC50, DAC50VG, DAC40C, DACF25 DAC15C, DACF15, DACN10
Geringe Belastung / Risiko
5 kA
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