Überspannungsschutz für das ganze Haus: Was sie sind und warum Sie einen brauchen könnten

Ein Überspannungsschutz für das ganze Haus ist ein elektrisches Gerät, das entwickelt wurde, um die gesamte Verkabelung in Ihrem Haus vor Stromspitzen zu schützen, die empfindliche Mikroschaltkreise in elektronischen Geräten in Ihrem Haus beschädigen können. Ursprünglich war der Überspannungsschutz nur ein Thema für Computer, die die einzigen Geräte im Haushalt waren, die über solche Mikroschaltkreise verfügten. Wenn also ein größerer Stromstoß auftrat – wie z. B. ein Blitzeinschlag in Stromleitungen –, konnten die Leiterplatten in einem Computer geschmolzen und verschmolzen werden, wodurch das Gerät vollständig ruiniert wurde.

Aber in einem modernen Zuhause gibt es ähnliche Platinen in vielen verschiedenen Geräten – jetzt sogar in Ihren Toaster kann ein intelligentes Gerät mit empfindlichen Schaltkreisen sein, die schwer beschädigt werden können, wenn ein großer Spannungsstoß auftritt, und LED-Glühbirnen haben kleine Platinen, die durch Spannungsspitzen zerstört werden können. Heutzutage kann ein Blitzeinschlag selbst aus einer Entfernung von einer Meile mehrere tausend Dollar Schaden an verschiedenen Geräten und Geräten mit elektronischen Komponenten verursachen.

Glücklicherweise gibt es mittlerweile viele Arten von Überspannungsschutz, um solche Schäden zu verhindern. Sie sind wahrscheinlich mit einem Überspannungsschutzgerät vertraut, das Sie anschließen – manchmal auch als Überspannungsschutz vom Typ 3 bezeichnet Schutzvorrichtungen (SPDs) – die dazu dienen, nur eine einzelne Steckdose gegen relativ kleine elektrische zu schützen Überspannungen. Einen umfassenderen Überspannungsschutz bieten jedoch zwei Arten von SPDs für das ganze Haus, die allgemein als Typ 1 und Typ 2 bekannt sind. Diese Überspannungsschutzgeräte für das ganze Haus schützen alle Stromkreise im Haus und alles, was daran angeschlossen ist.

Wie Stromstöße auftreten

Die Überspannungen, die Ihre elektronischen Geräte beschädigen können, können von außerhalb oder von innen stammen. Die äußeren Quellen von Stromstößen sind oft die dramatischsten, z. B. wenn ein Blitz in eine nahe gelegene Freileitung einschlägt Leitung, die bis zu 200.000 Ampere in Haushalte sendet, deren elektrische Dienste nur für 100 oder 200 ausgelegt sind Verstärker. Andere, weniger dramatische, aber ebenso schädliche externe Überspannungen können durch Fehlfunktionen beim Energieversorger entstehen.

In Haushalten sind kleinere Überspannungen sogar noch häufiger und werden normalerweise durch das Ein- und Ausschalten großer, motorbetriebener Geräte verursacht. Sogar der Start- und Stoppzyklus eines Laserdruckers erzeugt einen sehr kleinen Stromstoß in der Schaltung, die ihn mit Strom versorgt. Obwohl diese Überspannungen empfindliche Elektronik nicht sofort ruinieren, können sie jedes Mal, wenn sie auftreten, mikroskopische Schäden verursachen. Im Laufe der Zeit können viele kleine Stromstöße nach und nach die Schaltkreise von Computern, Fernsehern oder sogar Ihrem ruinieren Mikrowelle letztlich. Eines Tages funktioniert ein elektronisches Gerät aufgrund von angehäuften Schäden an den inneren Leiterplatten einfach nicht mehr.

Andere Quellen für kleine Stromstöße im Haus sind häufig Auslösen von Leistungsschaltern oder Kurzschlüsse die immer wieder vorkommen. Verschiedene Arten von Zwischenfällen in Haushalten machen 60 bis 80 Prozent aller Überspannungen aus und verursachen Schäden, von denen Sie vielleicht nicht einmal bemerken, dass sie auftreten.

Mehrere Schichten Überspannungsschutz

Eine maximale Absicherung gegen externe und interne Überspannungen wird durch die Verwendung mehrerer Schutzschichten erreicht, die von verschiedenen SPDs angeboten werden. Die meisten dieser Überspannungsschutzgeräte für das ganze Haus führen ihre Unterdrückung durch, indem sie übermäßige Stromspitzen erkennen und entweder den Fluss einschränken von elektrischem Strom oder das Umleiten dieser Spannung auf Masse, bevor sie durch die mikroskopischen Schaltkreise der Elektronik fließen kann Ausrüstung.

Auf Geräteebene integrieren die meisten Computer und andere Heimelektronik jetzt Metalloxid-Varistoren (MOVs), um Stromstöße abzuleiten. Der Begriff "Varistor" bedeutet "variabler Widerstand", und diese Geräte funktionieren, indem sie ihren Widerstand erhöhen, wenn die Spannung eine erwartete Last übersteigt. Während MOVs einen gewissen Schutz vor kleineren internen Überspannungen bieten können, sind sie nicht in der Lage, größere Stromspitzen zu bewältigen. Computer- und Gerätenetzteile sind manchmal mit eigenen MOVs ausgestattet, die einen gewissen Schutz gegen diese geringfügigen Überspannungen bieten.

Auf der nächsten Ebene sind steckbarer Überspannungsschutz – normalerweise eine spezielle Art von Steckdosenleiste – die auch MOVs enthält. Denken Sie daran, dass nicht alle Steckdosenleisten überspannungsfest sind Protektoren, und selbst solche, die Überspannungsschutz-MOVs enthalten, bieten keinen vollständigen Schutz vor Strom Spikes. Diese Point-of-Use-Überspannungsschutzgeräte werden oft als Typ-3-SPDs bezeichnet.

Den letzten und effektivsten Überspannungsschutz bieten Überspannungsschutzgeräte für das ganze Haus, von denen es zwei Typen gibt: Typ 1 und Typ 2. Beide Typen unterscheiden sich grundsätzlich von MOV-Überspannungsschutzgeräten. Anstatt Überspannung zu absorbieren, dienen Überspannungsschutzgeräte für das ganze Haus dazu, die Überspannung auf Erde umzuleiten, bevor sie durch Hausstromkreise fließen kann.

Keine der SPD-Typen für das ganze Haus kann jedoch garantiert die gesamte während einer großen Überspannung erzeugte Spannung abfangen und umleiten. Bei einem Blitzeinschlag in eine nahe gelegene Stromleitung beispielsweise gelangen schätzungsweise noch etwa 15 Prozent der Überspannung am Hauptüberspannungsschutz vorbei. Daher ist es sehr wichtig, dass Sie zusätzlich zu einem oder mehreren Überspannungsschutzgeräten für das ganze Haus auch steckbare Überspannungsschutzgeräte verwenden.

Arten von Überspannungsschutz für das ganze Haus

Überspannungsschutzgeräte für das ganze Haus können installiert werden, damit sie Überspannungsspitzen abfangen, bevor sie in das Haus eindringen, oder sie können im Haus installiert werden, um interne Spannungsspitzen abzufangen. Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein Haus beide Typen verwendet; Tatsächlich empfehlen viele Experten diesen Ansatz.

• ​Typ 1Überspannungsschutz für das ganze Haus wird in der Nähe des Hauses installiert Stromzähler außerhalb des Hauses selbst. Dies ist eine Form von SPD, die Stromspitzen abfängt, die ihren Ursprung außerhalb des Hauses haben (was etwa 20 Prozent des Stromverbrauchs ausmacht). Überspannungen, die Haushalte betreffen) in das Stromnetz selbst und leitet die übermäßige Spannung zur Erde um, bevor sie überhaupt in das Stromnetz eindringt Haus.
• ​Typ 2Ganzhaus-Überspannungsschutz sind SPDs, die innerhalb des Hauses in der Nähe des installiert werden Hauptschalterfeld, oder Hauptbedienfeld. Sie sind so konzipiert, dass sie Stromspitzen erkennen, die im Haus entstehen (was ungefähr 80 Prozent der auftretenden Spitzen ausmacht) und die Überspannung auf Masse leiten. Es ist möglich, dass Ihr Haus mehrere Schutzvorrichtungen des Typs 2 benötigt, wenn Sie einen größeren 200-Ampere- oder 300-Ampere-Service haben oder wenn Ihr Haus über eine oder mehrere Nebenschalttafeln verfügt.

Code-Anforderungen für den Überspannungsschutz

Der Wert des Überspannungsschutzes für das ganze Haus ist seit einiger Zeit bekannt, aber erst mit der Überarbeitung des National Electrical Code im Jahr 2020 (NEC), dass der Schutz des gesamten Hauses für den Wohnungsneubau oder bei der Installation neuer elektrischer Leitungen in bestehenden vorgeschrieben wurde Häuser. Diese Code-Überarbeitung erfordert entweder einen Überspannungsschutz vom Typ 1 oder Typ 2, aber nicht beide. Viele Fachleute empfehlen jedoch, beide Typen für maximalen Schutz zu installieren und steckbare Überspannungsschutzgeräte vom Typ 3 zu verwenden. Der NEC 2020 erfordert keine nachträgliche Installation eines Überspannungsschutzes für das ganze Haus, wenn routinemäßige Reparaturen an einem bestehenden Dienst durchgeführt werden.

Beachten Sie jedoch, dass nicht alle Staaten oder Kommunen den aktuellsten NEC als Modell für ihre eigenen lokalen Elektrovorschriften verwenden. Es ist möglich, dass Ihr Staat immer noch den NEC von 2017 oder sogar den NEC von 2014 für seine eigenen Richtlinien verwendet, und diese früheren Code-Editionen erfordern überhaupt keinen Überspannungsschutz für das ganze Haus.

Installation eines Überspannungsschutzes

Obwohl die Installation von Überspannungsableitern Typ 1 oder Typ 2 für das ganze Haus nicht besonders schwierig ist, wird sie praktisch immer von einem zugelassenen Elektriker durchgeführt. Ein SPD vom Typ 1 erfordert, dass die Hauptversorgung des Versorgungsunternehmens vorübergehend abgeschaltet wird, da der Elektriker (oder ein Versorgungstechniker) das Gerät an der Außenseite des Hauses direkt unter dem Zähler installiert. Das Gerät hat sowohl heiße als auch neutrale Klemmenanschlüsse, an denen die Hauptversorgungskabel angeschlossen werden, bevor sie in die elektrische Schalttafel des Hauses weitergeführt werden. Bei einem SPD vom Typ 2 schaltet der Elektriker den Hauptleistungsschalter des Schaltschranks innerhalb des Schaltschranks aus und montiert den Überspannungsschutz innerhalb oder außerhalb des Schaltschranks, bevor er die Anschlüsse fertigstellt.

Manche Typ 2 Überspannungsschutz ähnlich wie ein zweipoliger Leitungsschutzschalter in das Panel einrasten. Sobald der Überspannungsschutz eingerastet ist, wird ein weißes Kabel am Schutz mit der neutralen Sammelschiene im Panel verbunden.

Andere Stile Typ-2-Schutzvorrichtungen sind separate Geräte, die entweder innerhalb oder außerhalb des Schaltschranks in einem kleinen Zusatzkasten montiert werden können. Bei diesen werden zwei heiße Drähte zu einem separaten dedizierten zweipoligen Unterbrecher geführt, der auf die heißen Busse des Panels geschnappt wird. Neutral- und Erdungskabel werden auch vom Überspannungsschutz zur Neutral/Erdungs-Sammelschiene geführt.

Auch hier ist die Installation des Überspannungsschutzes eine Aufgabe für einen Fachmann. Es ist kein DIY-Projekt.

Kosten für Überspannungsschutz

Die durchschnittlichen Kosten für die Installation eines hochwertigen Überspannungsschutzes für das ganze Haus, einschließlich der Arbeit, können zwischen 300 und 600 US-Dollar liegen, und das ist es auch Es ist möglich, dass Ihr Dienst mehr als einen Schutz benötigt, z. B. wenn Ihr Haus neben dem Hauptpanel mit einem Subpanel ausgestattet ist Service-Panel. Dennoch ist dies eine ziemlich erschwingliche Versicherung gegen die möglicherweise enormen Kosten von Schäden an Ihrer Heimelektronik und Ihren Haushaltsgeräten im Falle eines großen Stromstoßes.

Typ 3 steckbarer Überspannungsschutz kostet in der Regel 25 bis 50 US-Dollar. Eine besondere Art von steckbarem Überspannungsschutz, der bietet unterbrechungsfreier Stromversorgungsschutz mit Batterie-Backup reicht von 50 bis 250 US-Dollar. Denken Sie daran, dass billigere Plug-in-Überspannungsschutzgeräte keine Überspannungsschutzgeräte für das ganze Haus ersetzen können. Ein gut geschütztes Zuhause verfügt über beide Arten von Geräten.