Elemente des Schutzsystems

Eine Überspannungsschutzeinrichtung (SPD) muss immer in der Einspeisung einer elektrischen Anlage eingebaut werden.

Anschluss von Überspannungsschutzeinrichtungen

Der einzusetzende Typ einer SPD in einer elektrischen Anlage ist davon abhängig, ob es einen Blitzschutz für das Gebäude gibt. Sofern es eine Blitzschutzanlage gibt, ist nach Reihe IEC 62305 (VDE 0185-305-ff) ein SPD Typ 1 einzusetzen.

Wenn nach IEC 62305-4 (VDE 0185-305-4) der Einsatz von

Überspannungsschutzeinrichtungen (SPD) gefordert ist, oder wenn deren Einsatz anderweitig festgelegt ist, müssen diese SPD am Speisepunkt der Anlage errichtet werden. Die minimalen Werte sind für:

• Nennableitstoßstrom: I_n = 5 kA (8/20) µs
• Schutzpegel: U_p(bei I_n) < 2,5 kV

Die Anzahl einzusetzender zusätzlicher SPD ist abhängig von:

• Anlagengröße und dem Schwierigkeitsgrad, den Potentialausgleich zu realisieren. In größeren elektrischen Netzwerken ist es erforderlich, an jeder Einspeisung einer Unterverteilung eine SPD einzusetzen
• Entfernung zwischen zu schützenden empfindlichen Lasten von dem Einspeiseschutz. Wenn Lasten > 30 m von dem Schutzorgan der Einspeisung entfernt sind, ist es erforderlich, einen Feinschutz so nah wie möglich an der empfindlichen Last zu positionieren. Die Reflexion von Wellen nimmt >10 m zu (siehe Kapitel Ausbreitung einer Blitzstossspannung)
• Geographischen Lage der elektrischen Anlage. Bei Anlagen in sehr exponierter Lage kann die an der Einspeiseseite eingesetzte SPD nicht beides gewährleisten, hohen Blitzableitstrom und einen ausreichenden Niederspannungsschutz. Generell wird in solchen Fällen eine SPD Typ 1 mit einem Typ 2 kombiniert.

Abbildung J21 gibt einen Überblick über einzusetzende Typen und Anzahl notwendiger SPDs entsprechend Nennableitstoßstrom und Schutzpegel.

Anmerkung: Die SPD Typ 1 in der Einspeisung der Niederspannungs-Schaltanlage ist an den Erder des Blitzschutzsystems angeschlossen.

Abb. J21 – Einsatzbereiche von Überspannungsschutzeinrichtungen

Überspannungsschutz-Level

Es gibt unterschiedliche Schutzlevel von SPDs, die es erlauben, alle drei SPD-Typen entsprechend dem Energiefluss, wie in Abbildung J22 dargestellt, einzusetzen.

• Typ 1: Wenn das Gebäude mit einer Blitzschutzeinrichtung ausgestattet ist und die SPD am Einspeisepunkt der Verteilung eingesetzt wird, führt dies zur Ableitung einer großen Energiemenge gegen Erde.
• Typ 2: Schützt gegen induzierte Überspannungen;
• Typ 3: Stellt den „Feinschutz“ für sehr empfindliche Betriebsmittel oder Verbraucher sicher. Anordnung sehr nahe an den zu schützenden Betriebsmitteln oder Verbrauchern.

Anmerkung: SPD Typ 1und Typ 2 können auch in einer SPD realisiert werden

Abb. J22 – Blitzschutzzonenkonzept vom Grob- zum Feinschutz

Abb. J23 – Die SPD vom Typ PRD1 25r von Schneider Electric hat sowohl Typ 1 als auch Typ 2 in einem Gerät integriert