Bei der Wahl der Stromversorgung ist ein ausreichender Schutz vor Überspannungen wichtig. Je nach Installationsort müssen die Überspannungskategorien II bis IV berücksichtigt werden.
Das Problem
Durch die zunehmende Automatisierung gewinnt das Thema Überspannungsschutz an Bedeutung. Potenzielle Störer wie regelbare Antriebe und Motoren sowie hochempfindliche Steuerungen kommen in immer komplexeren Elektroinstallationen zum Einsatz. Zu den Ursachen für Überspannungen im Niederspannungsnetz zählen nicht nur der Blitzschlag, sondern auch Fehler im Versorgungsnetz, defekte elektrische Betriebsmittel in der Installation, das Abschalten von induktiven Verbrauchern und das Zuschalten von mitunter großen Verbrauchern. Der Energiegehalt der daraus resultierenden Überspannungen im Stromnetz kann sehr unterschiedlich ausfallen.
Wie lässt sich die Überspannungskategorie bestimmen?
Ein Schema definiert in vier Stufen eine Impulsfestigkeit gegen unterschiedlich hohe Überspannungen. Grundsätzlich gilt: Je näher sich das Betriebsmittel am Punkt der Einspeisung des Niederspannungsnetzes befindet, desto höher ist die zu berücksichtigende Überspannungskategorie (OVC). Diese lässt sich auch nach der Art der Anwendung festlegen.
• OVC I: Geräte, die an Stromkreise angeschlossen werden, in denen bereits Vorkehrungen zur Begrenzung möglicher Überspannungen unterhalb des definierten Pegels getroffen wurden, z. B. IT-Equipment, u. a. Laptop mit vorgeschaltetem Tischnetzteil.
• OVC II: Geräte, die einen Stecker besitzen und über eine feste Installation wie eine Netzsteckdose gespeist werden, z. B. weiße Ware und Konsumelektronik.
• OVC III: Geräte in festen Installationen, z. B. in der Hausverteilung, u. a. Netzteile im Schaltschrank für die Gebäudeautomation.
• OVC IV: Geräte, die sich direkt am Anschlusspunkt des Niederspannungsnetzes befinden, z. B. Smart Meter.
All diese Punkte sind in der IEC/EN60664-1 Norm zur Festlegungen der Isolationskoordination für Betriebsmittel in Niederspannungsanlagen definiert:
Zu berücksichtigende Impulsspannungsfestigkeit bei Basisisolierung nach IEC/EN60664-1
Beispiel
Die Stromversorgungen von MEAN WELL sind oftmals nach der Sicherheitsnorm IEC/EN60950-1 zertifiziert und als OVC II-Gerät ausgelegt. Anfragen nach OVC III-Produkten nehmen jedoch zu, v. a. in der Industrie und Gebäudeautomation. Deshalb hat MEAN WELL eine große Auswahl an OVC III-Netzteilen nach IEC/EN61558-1 zertifiziert oder deren elektrisches Design danach ausgelegt.
• Gemäß der aktuellen Version IEC 61558-1: 2005 + AMD1: 2009 ist definiert: Eine Stromversorgung entspricht dann den Anforderung der OVC III, wenn sie zwischen der Primär- und Sekundärseite eine doppelte oder verstärkte Isolation aufweist.
• Nach IEC/EN61558-1 erfüllen die genannten Produkte die Anforderungen an die OVC III bis zu einer Betriebshöhe von max. 2000m. Oberhalb weist das Datenblatt der Geräte eine OVC II aus, obwohl bei den Produkten anhand des Multiplikationsfaktors für die Luftstrecken ausreichend Abstände für eine Betriebshöhe bis 5000m berücksichtigt wurden (Faktor 1,48).
• Der Grund ist der Impulsspannungstest der IEC/EN61558-1. Die max. Testspannung von 6 kV für doppelte und verstärkte Isolation für OVC III ist nur für eine Betriebshöhe von max. 2000m spezifiziert. Somit ist es notwendig, auf die niedrigere Testspannung der OVC II (4kV für doppelte Isolation) zu reduzieren. Die erforderliche Impulsspannung darf dabei die 6kV nicht überschreiten. -> Bei 4kV Testspannung, multipliziert mit dem Faktor 1,48, ergeben sich 5,92kV Impulsspannung. Das gewährleistet eine OVC II bis zu 5000m.
Tipp: MEAN WELL bietet eine breite Palette an OVC III-Netzteilen an, die nach EN61558-1 zertifiziert sind: Die Serien LRS und RSP in geschlossener Bauform sowie die HDR-Serie und KNX-20E für die Hutschienenmontage. Zudem die UHP-Serie (im-U-Profil) und die vergossene IP67-Serie OWA. Bei den Neuentwicklungen wird die OVC III ebenso berücksichtigt, um die Auswahl geeigneter Produkte zu erhöhen.
Schukat electronic
Als einer der größten europäischen MEAN WELL-Distributoren bieten wir die Netzteile des Herstellers ab Lager an. Bei kundenspezifischen Fragen zu Überspannungskategorien und bei allen Fragen rund um das Thema Stromversorgung berät Sie unser technisches Vertriebsteam.
