Hjemmel og kilde
Induktivt spenningsfall ved lynstøtets stigningshastighet, U = L × di/dt. Krav til bruk av overspenningsvern, valg av type og til tilkoblingsledningenes lengde og tverrsnitt er beskrevet i NEK 400 delnorm 443 og 534; verdiene og utstyrets holdfasthet Uw for den enkelte overspenningskategorien slås opp der.
To ting skal dimensjoneres, ikke ett
Det første er energien: hvor stort støt vernet skal kunne avlede uten å ødelegges. Det uttrykkes som Iimp i kiloampere for et Type 1-vern og som In og Imax for et Type 2-vern, og valget avhenger av om bygget kan treffes direkte av lyn eller bare av det som kommer inn på ledningsnettet.
Det andre er spenningen: hvor mye som slipper gjennom mens vernet arbeider. Det er beskyttelsesnivået Up, og det er dette tallet som avgjør om utstyret bak overlever.
De fleste velger riktig på det første og glemmer det andre. Et vern med riktig energiklasse og feil montasje beskytter ingenting, og feilen syns ikke før det lyner.
Regnestykket som avgjør alt
Under et lynstøt stiger strømmen ekstremt raskt. Enhver leder har induktans, typisk rundt én mikrohenry per meter, og spenningen over en induktans er U = L × di/dt.
Med en stigningshastighet i størrelsesorden én kiloampere per mikrosekund gir det omtrent én kilovolt per meter tilkoblingsledning. Både ledningen inn til vernet og ledningen fra vernet til jordskinnen teller.
Effektivt beskyttelsesnivå: Up_eff = Up + ΔU_ledning, der ΔU_ledning ≈ 1 kV × samlet lengde i meter.
Kravet er at Up_eff skal ligge under utstyrets støtspenningsholdfasthet Uw for den aktuelle overspenningskategorien. Uw-verdiene slås opp i NEK 400 delnorm 44.
- Samlet lengde er inn pluss ut — begge teller
- Kortere er alltid bedre; rette ledninger uten sløyfer er bedre enn lange bøyde
- V-kobling, der vernet kobles i selve strømveien, fjerner problemet helt
Eksempel: 0,4 meter mot 1,5 meter
Et Type 2-vern har Up på 1,4 kilovolt. Utstyret bak har en holdfasthet Uw som er slått opp til 2,5 kilovolt.
Montasje 1: 0,2 meter inn og 0,2 meter ut, samlet 0,4 meter. ΔU = 0,4 kV. Up_eff = 1,4 + 0,4 = 1,8 kilovolt. Det ligger godt under 2,5, og vernet gjør jobben.
Montasje 2: vernet er satt i en ledig plass i den andre enden av tavla, med 0,7 meter inn og 0,8 meter ut, samlet 1,5 meter. ΔU = 1,5 kV. Up_eff = 1,4 + 1,5 = 2,9 kilovolt.
2,9 er høyere enn 2,5. Vernet er riktig valgt, riktig dimensjonert og fullstendig virkningsløst, fordi noen la det der det var plass.
Forskjellen mellom de to montasjene er en meter ledning og fem minutter arbeid.
Ti-metersregelen og vernet nummer to
Et vern beskytter ikke ubegrenset langt unna. Er avstanden fra vernet til utstyret stor, kan spenningen svinge opp igjen på veien, og i verste fall dobles den ved en åpen ende.
Praksisregelen er at beskyttelsen regnes som effektiv innenfor omtrent ti meter kabellengde. Er utstyret lenger unna, eller er det spesielt følsomt, settes et vern nummer to nær utstyret — et Type 3-vern i underfordelingen eller i uttaket.
To vern i serie krever koordinering. De må enten være koordinert av produsenten, eller ha nok kabel mellom seg til at induktansen sørger for at det første tar hovedstøtet. For korte avstander er en koordineringsinduktans løsningen.
Det praktiske: ett vern i hovedtavla er minimum, og et vern til der de verdifulle tingene står er billig forsikring i et bygg med lange interne strekk.
Energiklassene og hvor de hører hjemme
Type 1 er dimensjonert for direkte lynstrøm og prøves med en 10/350-bølge. Det brukes der bygget har lynavleder, eller der luftledning kommer direkte inn.
Type 2 er dimensjonert for indusert og ledet overspenning og prøves med en 8/20-bølge. Det er det vanlige vernet i hovedtavla i et bygg med kabelinntak.
Type 3 er finbeskyttelse nær utstyret, og skal alltid ha et vern foran seg. Et Type 3-vern alene i et uttak er ikke en anleggsbeskyttelse.
Om vern kreves, og hvilken type, avgjøres av en risikovurdering. Metoden og kriteriene er beskrevet i NEK 400 delnorm 443, og vurderingen skal ligge i anleggsdokumentasjonen — ikke i hukommelsen til den som monterte.
Det som gjør vernet virkningsløst
Lange tilkoblingsledninger er den vanligste, og den er regnet ut over.
Den nest vanligste er at ledningene legges i en stor sløyfe. Induktansen øker med arealet sløyfa spenner ut, og to ledninger som går hver sin vei rundt tavla er verre enn to som ligger inntil hverandre.
Den tredje er for tynt tverrsnitt på tilkoblingslederne. Minstetverrsnittene for Type 1 og Type 2 slås opp i NEK 400 delnorm 534, og de er større enn folk gjetter.
Den fjerde er at ingen ser på vernet igjen. Et overspenningsvern har en slitasjeindikator, og et vern som har tatt et støt kan være utladet uten at noe annet i anlegget viser det. Sett det på listen for periodisk kontroll, ellers er beskyttelsen bare dokumentert og ikke virksom.
Vanlige spørsmål
Trenger en vanlig bolig overspenningsvern?
Det avgjøres av risikovurderingen etter NEK 400 delnorm 443, ikke av byggets type alene. Faktorer som spiller inn er om inntaket er luftledning eller kabel, hvor utsatt området er for lyn, og hva som står i anlegget. Vurderingen skal gjøres og dokumenteres — også når konklusjonen er at vern ikke kreves.
Hva er forskjellen på Up og Uw?
Up er hva vernet slipper gjennom, og står på vernets merking. Uw er hva utstyret tåler, og bestemmes av overspenningskategorien. Beskyttelse betyr at Up pluss ledningsbidraget ligger under Uw med margin. To tall fra to helt ulike kilder, og de må sammenlignes for at valget skal ha mening.
Kan jeg montere overspenningsvernet foran hovedsikringen?
Plasseringen i forhold til hovedvern og målerutstyr styres av nettselskapets vilkår og av kravene i NEK 400. Poenget for dimensjoneringen er at vernet trenger et forankoblet overstrømsvern i tråd med produsentens anvisning, slik at et vern som svikter ikke blir en kortslutning ingen kobler ut.
Beskytter vernet mot lyn i selve bygget?
Bare hvis bygget har ytre lynvern og vernet er av Type 1. Et Type 2-vern er dimensjonert for det som kommer inn på ledningene, ikke for et direkte nedslag. Ytre lynvern og indre overspenningsvern er to systemer som løser hver sin oppgave, og det ene erstatter ikke det andre.
Må vernet byttes etter et tordenvær?
Ikke automatisk, men det skal kontrolleres. Vernene har en indikator som viser om modulen er brukt opp, og noen har fjernmelding. Et vern som har gått i utløst tilstand beskytter ingenting, og det er den eneste feilen i et anlegg som er helt usynlig til neste gang det trengs.
Les videre
- Overspenningsvern — Begrepet, typene og hvordan vernet virker er forklart der.
- SPD type 1, 2 og 3 — Klassene Type 1, 2 og 3 og prøvebølgene bak dem hører sammen med energidimensjoneringen.
- Jordelektrode og overgangsmotstand: formel og eksempel — Vernet leder til jord, og jordingens kvalitet avgjør hvor spenningen faktisk havner.
- Samsvarserklæring ved skifte av lampepunkt — Vedlikehold trenger ingen erklæring. Endring gjør det. Her er grensen i praksis.