Wie funktionieren Überspannungsschutzgeräte?

Funktionsprinzip von Überspannungsschutzgeräten

Überspannungsschutzgeräte (SPDs) sind wichtige Sicherheitsvorrichtungen, die hauptsächlich dazu dienen, elektrische und elektronische Geräte vor den Auswirkungen von Spannungsspitzen und -schwankungen zu schützen. So funktionieren sie:

1. Überspannungsschutzgeräte im normalen Betrieb

Unter normalen Betriebsbedingungen bieten Überspannungsschutzgeräte einen hohen Widerstand gegenüber den üblichen Netzspannungen, wobei praktisch kein Strom durch sie fließt, was einem offenen Schaltkreis entspricht. Das bedeutet, dass Überspannungsschutzgeräte die Schaltkreise, in denen sie installiert sind, nicht beeinflussen und keinen zusätzlichen Energieverbrauch verursachen.

2. Überspannungsschutzgeräte bei vorübergehenden Überspannungszuständen

Wenn es im System zu einer vorübergehenden Überspannung kommt, reduzieren Überspannungsschutzgeräte ihren Widerstand schnell, um einen geringen Widerstand gegenüber hochfrequenten vorübergehenden Überspannungen zu bieten. Dies ist äquivalent zum Kurzschließen des geschützten Geräts. Ziel ist es, den starken Überstrom, der durch die vorübergehende Überspannung erzeugt wird, zur Erde abzuleiten, um die vorübergehende Überspannung innerhalb des Spannungsbereichs zu begrenzen, den das Gerät aushalten kann, und so das Gerät vor Schäden durch Stoßspannungen zu schützen.

3. Technische Parameter von Überspannungsschutzgeräten

Das Überspannungsschutzgerät muss in der Lage sein, Blitzströme sicher zur Erde abzuleiten, ohne dabei selbst beschädigt zu werden. Dazu müssen mehrere technische Parameter kontrolliert werden: Spannungsschutzniveau und Stromtragfähigkeit. Je niedriger das Spannungsschutzniveau, desto besser der Schutz; je höher die Stromtragfähigkeit, desto sicherer ist das Gerät unter Blitzbedingungen.

4. Arten von Überspannungsschutzgeräten

Überspannungsschutzgeräte können nach den Spannungsanschlüssen in zwei Typen unterteilt werden. Ein Typ von SPD ist zwischen aktiven Leitern angeschlossen, während der andere Typ zwischen Leitern und Schutzleitern angeschlossen ist. Darüber hinaus gibt es verschiedene Arten von SPDs, wie Typ 1, Typ 2, Typ 3 und Typ 4 Überspannungsschutzgeräte, die für unterschiedliche Anwendungsszenarien und Schutzanforderungen geeignet sind.

5. Komponenten eines Überspannungsschutzgeräts

Ein Überspannungsschutzgerät besteht aus drei grundlegenden Komponenten: einem Spannungssensor, einem Steuergerät und einem Verriegelungs-/Entriegelungsschaltkreis. Der Spannungssensor überwacht die Leitungsspannung, das Steuergerät liest die Spannungswerte und entscheidet, ob die Standard-Spannungswerte beibehalten werden sollen. Wenn die Spannung die Standardwerte überschreitet, greift der Verriegelungs-/Entriegelungsschaltkreis ein, um den überschüssigen Spannungsaufwand zur Erdleitung abzuleiten und somit das Gerät zu schützen.

6. Anwendung von Überspannungsschutzgeräten

Überspannungsschutzgeräte finden in verschiedenen Bereichen breite Anwendung, darunter Haushalte, Büros, kommerzielle und industrielle Umgebungen. Sie können Spannungsspitzen und -schwankungen, die durch Blitz oder Netzausfälle verursacht werden, verhindern und damit empfindliche elektronische Geräte und Schaltkreise auf Basis von Mp/MC schützen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Überspannungsschutzgeräte elektrische und elektronische Geräte effektiv schützen, indem sie während des normalen Betriebs einen hohen Widerstand bieten und im Falle einer vorübergehenden Überspannung ihren Widerstand schnell reduzieren, um die Überspannung innerhalb des zulässigen Bereichs zu begrenzen, den das Gerät aushalten kann.