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''Schaltnetzteile wirksam gegen Überspannungen schützen'' - Elektronik Praxis SH 03/2019 ''Leistungselektronik & Stromversorgung''

Schaltvorgänge von Motoren, Trafos, Blitze, induktive und kapazitive Lasten sowie defekte elektrische Betriebsmittel erzeugen Überspannung und sind ein Problem für Schaltnetzteile.

Autor / Redakteur: Frank Stocker, Field Application Engineer bei Schukat electronic / Gerd Kucera, Redakteur bei Elektronik Praxis

Transiente Überspannungen, also sehr kurzzeitig auftretende Überspannungen über das Niederspannungsnetz, begleiten uns kontinuierlich und sind praktisch unvermeidbar. Diese Störungen dauern nur wenige Mikrosekunden bis Millisekunden an. Sie können sehr klein sein, und deshalb völlig unbemerkt bleiben, oder aber hoch energetisch ausfallen. Dann beeinflussen oder zerstören sie möglicherweise die Geräte, die an das Versorgungsnetz angeschlossen sind, und stellen im schlimmsten Fall ein Sicherheitsrisiko dar.

Ursächlich sind in der Regel schwere Gewitter. Infolge der Schäden durch Blitzschlag und Überspannungen steigen auch die Ausgaben der Versicherungen. Durch Überspannungsschutzgeräte lassen sich Anlagen und Systeme mit Schaltnetzteilen direkt am Endgerät wirkungsvoll schützen. Überspannungen unterscheiden sich in Amplitude, Dauer und Frequenz. Bei einem Blitzschlag fließt zum Zeitpunkt der Entladung ein Impulsstrom mit einem Spitzenwert zwischen 1.000 und 200.000A. Ein Blitzschlag kann durch eine Potenzialanhebung oder induktive Einkopplung Überspannungen von mehreren 10kV erzeugen. Stoßspannungen, die durch Einschlag in Freileitungen erfolgen, erreichen über die Leitung Geräte in Elektroanlagen.


Durch den Einschlag des Blitzes ins Erdreich, der je nach Stromstärke und Erdimpedanz unterschiedlich ausfällt, steigt das Erdpotenzial an, wodurch elektrische Geräte in einem Radius von bis zu zwei Kilometern beschädigt oder gar zerstört werden können. Zudem führt ein Blitz in Form einer kilometerhohen Antenne mit Impulsströmen von mehreren 10 kA unter Umständen zu starken elektromagnetischen Feldern von mehreren kV/m, die über einen Kilometer weit abstrahlen. Diese Felder induzieren hohe Spannungen und Ströme in Leitungen, die in Elektroanlagen oder deren Nähe verlegt sind. (...)


Dieser Artikel ist erschienen in der Fachzeitschrift Elektronik Praxis Sonderheft ''Leistungselektronik & Stromversorgung'' vom 07. März 2019.
• Um den kompletten Artikel lesen zu können, nutzen Sie bitte den PDF-Download oder folgen Sie dem Link.
• Überspannungsschutz SPD finden Sie hier.

 
 
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