LEITFADEN BLITZ- UND ÜBERSPANNUNGSSCHUTZ

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1 LEITFADEN BLITZ- UND ÜBERSPANNUNGSSCHUTZ für bauliche Anlagen und elektrische Installationen DIN V VDE V 0185 beschreibt in den Teilen 1 4 alle Erfordernisse für die Planung und Errichtung von Blitzschutzanlagen. Dabei ist nach den Schutzzielen zu unterscheiden: Teil 3 behandelt den Blitzschutz für bauliche Anlagen gegen elektrischen Schock von Lebewesen (Schadensursache C1) und gegen physikalische Schäden (Schadensursache C2) und berücksichtigt nur direkte Blitzeinschläge. Der Blitzschutz wird durch standardisierte Blitzschutzsysteme der Schutzklassen I bis IV realisiert. Teil 4 behandelt zusätzlich den Blitzschutz für bauliche Anlagen gegen Schäden an elektrischen und elektronischen Systemen (Schadensursache C3) durch die Wirkungen des elektromagnetischen Blitzimpulses (LEMP) von direkten und von indirekten Blitzeinschlägen. Der LEMP-Schutz wird durch individuell angepasste LEMP-Schutzsysteme basierend auf den Gefährdungspegeln I bis IV realisiert. Inhalt Definitionen und Begriffe 1. Notwendigkeit von Schutzmaßnahmen 1.1 Blitzschutz nach VDE V 0185 Teil 3 (Schutz von baulichen Anlagen und Personen) 1.2 LEMP-Schutz nach VDE V 0185 Teil 4 (Schutz von elektrischen und elektronischen Systemen) 1.3 Blitz- und Überspannungsschutzmaßnahmen außerhalb VDE V Planung und Errichtung 2.1 Entwurf und Planung 2.2 Erdungsanlagen 2.3 Potenzialausgleichsanlagen 2.4 Äußerer Blitzschutz 2.5 Innerer Blitzschutz 2.6 Überspannungsschutz 3. Prüfung und Dokumentation 3.1 Prüfungsmaßnahmen 3.2 Wiederholungsprüfungen, Erhaltung und Änderung von Anlagen Beim Blitzschutz nach VDE V 0185 soll die Begrenzung von Überspannungen nach Teil 3 nur (feuer-) gefährliche Funkenbildung vermeiden, während sie nach Teil 4 auch den Schutz von elektrischen und elektronischen Systemen gewährleisten soll. Andererseits ist Überspannungsschutz auch außerhalb des Blitzschutzes nach VDE 0100, VDE 0800, VDE 0845 und VDE 0855 eine wichtige Schutzmaßnahme in Niederspannungs- und informationstechnischen Anlagen. Deshalb hat eine Arbeitsgruppe unter Leitung des Ausschusses für Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) des VDE sich damit befasst, einen Leitfaden zur Koordinierung des Blitzschutzes mit dem Überspannungsschutz zu erarbeiten. Damit wird dem Planer und Errichter von Blitzschutzanlagen ein praxisgerechtes Hilfsmittel an die Hand gegeben. Er kann bei konsequentem Vorgehen nach diesem Leitfaden ein gemeinsames umfassendes Schutzkonzept als optimale anwendungsgerechte Lösung planen und umsetzen. Damit wird vermieden, dass Schutzkonzepte nur für Teilgebiete der Elektromagnetischen Verträglichkeit in bezug auf eine bauliche Einrichtung entwickelt werden. Die Basis einer solchen Vorgehensweise ist ein abgestimmtes Verständnis zu den verwendeten Definitionen und Begriffen. Deshalb werden zunächst Begriffe zusammengefasst aus verschiedenen, für ein Blitz- und Überspannungsschutzkonzept relevanten Normen und Normen-Entwürfen. Dieser Leitfaden berücksichtigt generelle gültige Normen und Standards für die Koordinierung des Blitzschutzes mit dem Überspannungsschutz. Für die Planung und Errichtung von Schutzsystemen besonderer Anlagen sind weitere spezielle Normen und Standards zu beachten. VDE

2 Definitionen und Begriffe 1. Blitzschutzsystem (DIN V VDE V ) das gesamte System nach DIN V VDE V für den Schutz einer baulichen Anlage und ihres Inhalts gegen die Auswirkungen direkter Blitzeinschläge. Es besteht sowohl aus dem Äußeren als auch dem Inneren Blitzschutz. 2. LEMP-Schutzsystem (DIN V VDE V ) das gesamte System nach DIN V VDE V für den Schutz von baulichen Anlagen mit elektrischen und elektronischen Systemen gegen den elektromagnetischen Impuls des Blitzes (LEMP). 3. Äußerer Blitzschutz (DIN V VDE V ) System, bestehend aus der Fangeinrichtung, den Ableitungen und der Erdungsanlage. 4. Innerer Blitzschutz (DIN V VDE V ) Maßnahmen zur Verminderung der Auswirkungen des Blitzstromes innerhalb des zu schützenden Raumes, die über die für den Äußeren Blitzschutz getroffenen hinausgehen. 5. Fangeinrichtung (DIN V VDE V ) Teil des Äußeren Blitzschutzes, der zum Auffangen der Blitze bestimmt ist. 6. Ableitungseinrichtungen (DIN V VDE V ) Teil des Äußeren Blitzschutzes, der zur Ableitung des Blitzstroms von der Fangeinrichtung zur Erdungsanlage bestimmt ist. 7. Erdungsanlage (DIN V VDE V ) Teil des Äußeren Blitzschutzes, der den Blitzstrom in die Erde einleitet und dort verteilt. 8. Potenzialausgleichsschiene (DIN V VDE V ) Schiene, an der metallene Installationen, von außen eingeführte leitende Teile, Leitungen der Energie- und Informationstechnik und andere Kabel und Leitungen mit dem Blitzschutzsystem verbunden werden können. 9. Blitzschutzzone (DIN V VDE V ) Schutzbereich, der nach Art der Blitzgefährdung klassifiziert wird. 10. Überspannungs-Schutzgerät (DIN V VDE V ) Gerät, das dazu bestimmt ist, transiente Überspannungen zu begrenzen und Stoßströme abzuleiten. Es enthält mindestens ein nichtlineares Bauelement. 11. Blitzschutz Potenzialausgleich (DIN V VDE V ) Teil des Inneren Blitzschutzes, der die durch den Blitzstrom verursachten Potenzialunterschiede reduziert. 12. Störfestigkeit (DIN V VDE V ) Fähigkeit einer elektrischen Einrichtung, leitungsgebundene und gestrahlte Störwirkungen des Blitzes ohne Beschädigung zu überstehen. 13.Spannungsfestigkeit (DIN V VDE V ) maximale Spannung, die eine elektrische Einrichtung ohne Beschädigung übersteht. 14. Energiefestigkeit (DIN V VDE V ) maximale Energie, die eine elektrische Einrichtung ohne Beschädigung übersteht. 15. Transiente Überspannung (DIN VDE ) kurzzeitige Überspannung von einigen Millisekunden Dauer oder weniger, schwingend oder nicht schwingend, in der Regel stark gedämpft. 16. Schaltüberspannung (DIN VDE ) Transiente Überspannung an einem beliebigen Punkt des Systems, bewirkt durch einen bestimmten Schaltvorgang oder einen Fehler. 17. Blitzüberspannung (DIN VDE ) Transiente Überspannung an einem beliebigen Punkt des Systems, bewirkt durch eine bestimmte Blitzentladung. 18. Steh-Stoßspannung (DIN VDE ) höchster Wert der Stoßspannung von festgelegter Form und Polarität, welche unter festgelegten Bedingungen zu keinem Durchschlag oder Überschlag der Isolierung führt. 19. Isolationskoordination (DIN VDE ) wechselseitige Zuordnung der Kenngrößen der Isolation von elektrischen Betriebsmitteln unter Berücksichtigung der erwarteten Micro-Umgebungsbedingungen und anderer maßgebender Beanspruchungen. 20. Überspannungskategorie (DIN VDE ) ein Zahlenwert, der eine Stehstoßspannung festlegt. Anmerkung: Es werden die Überspannungskategorien I, II, III und IV verwendet. 21. Überspannungsschutzgerät (EN ) Baugruppe aus einem oder mehreren Bauteilen zur Begrenzung oder Ableitung von Stoßspannungen. Anmerkung: Das Überspannungsschutzgerät enthält mindestens ein nichtlineares Bauteil. 22. Potenzialausgleich (EN ) elektrische Verbindung, die die Körper elektrischer Betriebsmittel und fremde leitfähige Teile auf gleiches oder annähernd gleiches Potenzial bringt. 23. Stromversorgung; Verteilungssystem (DIN VDE ) System nach Art der Erdung. 24. Telekommunikations-Leitung (DIN EN ) Übertagungsmedium zum Zweck der (Tele-) Kommunikation zwischen Einrichtungen, die in verschiedenen Gebäuden untergebracht sein können.

3 1. Notwendigkeit von Schutzmaßnahmen 1.1 Blitzschutz nach VDE V 0185 Teil 3 (Schutz von baulichen Anlagen und Personen) Landesbauverordnung, Musterbauverordnung Zutreffende Paragraphen Vorgeschriebener Blitzschutz Betriebssicherheitsverordnung Zutreffende Paragraphen Abschätzung des Schadenrisikos DIN V VDE V (VDE V 0185 Teil 1): Abs. 8 Durchführung einer Risikoanalyse gemäß DIN V VDE V DIN V VDE V (VDE V 0185 Teil 2): Abs. 5 nur für direkte Blitzeinschläge (Schadensquellen S1 und S3) Versicherungstechnische Vereinbarungen VdS 2010 Risiko Management, Risikoorientierter Blitz- und Überspannungsschutz Individuelle Anforderungen Vertragliche Vereinbarung mit dem Betreiber Einbeziehung der elektrischen Einrichtungen in den Blitzschutzpotenzialausgleich DIN V VDE V (VDE V 0185 Teil 3): HA 1 Abs. 5 Verhinderung gefährlicher Funkenbildung 1.2 LEMP-Schutz nach VDE V 0185 Teil 4 (Schutz von elektrischen und elektronischen Systemen) Abschätzung des Schadenrisikos DIN V VDE V (VDE V 0185 Teil 1): Abs. 8 Durchführung einer Risikoanalyse gemäß DIN V VDE V DIN V VDE V (VDE V 0185 Teil 2): Abs. 5 für direkte und für indirekte Blitzeinschläge (Schadensquellen S1 bis S4) Versicherungstechnische Vereinbarungen VdS 2010 Risiko Management, Risikoorientierter Blitz- und Überspannungsschutz Individuelle Anforderungen Vertragliche Vereinbarung mit dem Betreiber Schutz von Geräten und Anlagen der DIN V VDE V 0185 Teil 4, Abs. 9 Potenzialausgleich an der Grenze jeder Blitzschutzzone elektrischen Einrichtungen DIN V VDE V 0185 Teil 4 Abs. 13 Schutz von Geräten in bestehenden Gebäuden Schutz der elektrischen und elektronischen Systeme gegen LEMP DIN V VDE V (VDE V 0185 Teil 4): Abs. 5 Verhinderung von gefährlichen Überspannungen, Überströmen und Magnetfeldern 1.3 Blitz- und Überspannungsschutzmaßnahmen außerhalb VDE V 0185 Energietechnik DIN VDE (VDE 0100 Teil 443): Abs Vorkehrungen zur Beherrschung von Überspannungen Systemeigene Beherrschung von Überspannungen Beherrschung von Überspannungen durch Schutzeinrichtungen Informationstechnik DIN VDE 0800 Teil 10: ; Abs. 6 Anforderungen für den Überspannungsschutz in der Fernmeldetechnik Telekommunikationsleitungen DIN EN (VDE 0845 Teil 4-2): ; Abs. 6 Schutzmaßnahmen gegen indirekte Blitzeinwirkung gegen direkte Blitzeinschläge in die Telekommunikationsleitung gegen direkte Blitzeinschläge in das betreffende Bauwerk Antennenanlagen DIN EN (VDE 0855 Teil 1): Abs. 10 DIN EN /A1 (VDE 0855 Teil 1/A1): Abs. 10 DIN VDE (VDE 0855 Teil 300): Abs. 12 Schutz gegen atmosphärische Überspannungen und Verhinderung von Spannungsunterschieden Schutz gegen atmosphärische Überspannungen und Vermeidung von Spannungsunterschieden Versicherungstechnische Vereinbarungen VdS 2017 Blitz- und Überspannungsschutz für landwirtschaftliche Betriebe VdS 2019 Überspannungsschutz in Wohngebäuden Individuelle Anforderung Vertragliche Vereinbarung mit dem Betreiber

4 2. Planung und Errichtung von Schutzmaßnahmen 2.1 Entwurf und Planung Management DIN V VDE V (VDE V 0185 Teil 3): HA. 4, Abs. 1 DIN V VDE V 0185 Teil 4, Abs. 6 und Anhang D Entwurf von Blitzschutzsystemen Planung und Installation von LEMP-Schutz 2.2 Erdungsanlagen Äußerer Blitzschutz DIN V VDE V (VDE V 0185 Teil 3): HA. 1, Abs. 4.4 Elektroanlagen DIN V VDE V 0185 Teil 3, HA. 4, Abs. 2.3 DIN VDE (VDE 0100 Teil 540): Abs. 4 Erdungsanlagen DIN Fundamenterder Telekommunikationsanlagen DIN VDE : Abs DIN V VDE V (VDE V 0800 Teil 2-548): Abs DIN VDE : Abs 5 Antennenanlagen DIN VDE 0855 Teil 1 Abs. 5 DIN VDE 0855 Teil 300 Abs Allgemeines, Erdertypen, Installation von Erdern Empfohlener Erdausbreitungswiderstand < 10 Ω Dimensionierung des Erdermaterials: Tabelle 8 Natürliche Erder Aufgaben der Erdungsanlage - Ableiten des Blitzstromes in den Erdboden - Potenzialausgleich zw. den Ableitungen - Potenzialsteuerung - Einfangen des Blitzstromes bei Ausbreitung längs der Erdbodenfläche Erdertypen - Fundamenterder - Ringerder - Strahlenerder - Tiefenerder Aufgaben Funktionserdung Schutzerdung Blitzschutzerdung Erdertypen Erdung und Potenzialausgleich 2.3 Potenzialausgleichsanlagen Personenschutz DIN VDE 0100 Teil 410: Abs. 413 DIN VDE 0100 Teil 540: Abs. 4.4 Blitzschutz von baulichen Anlagen und DIN V VDE V 0185 Teil 3, HA. 1, Abs. 5 Personen Blitzschutz elektrischer und elektronischer DIN V VDE V 0185 Teil 4, Abs. 8.2 Systeme Gebäude und Anlagen mit informationstechnischen Einrichtungen DIN V VDE V 0185 Teil 4, Abs. 10 DIN V VDE V 0185 Teil 3, HA. 4, Abs. 3 DIN VDE 0800 Teil 2 DIN EN (DIN VDE 0800 Teil 2-310): Abs. 5 DIN V VDE V (VDE V 0800 Teil 2-548): Antennenanlagen DIN VDE 0855 Teil 1 Abs. 5 DIN VDE 0855 Teil 300 Abs. 6 Blitzschutz-Potenzialausgleich Verhinderung von gefährlicher Funkenbildung Potenzialausgleich-Netzwerk Vermeidung von gefährlichen Potenzialdifferenzen Reduzierung des magnetischen Feldes sternförmig maschenförmig Kombination Ausführung des inneren Blitzschutzes Potenzialausgleich von inneren leitenden Teilen Potenzialausgleich von äußeren leitenden Teilen Potenzialausgleich Potenzialausgleich 2.4 Äußerer Blitzschutz Schutz von baulichen Anlagen und Personen DIN V VDE V 0185 Teil 3 Auffangen und Ableiten von Blitzströmen Bestandteile DIN V VDE V 0185 Teil 3, HA. 4, Abs. 2.1 Fangeinrichtung DIN V VDE V 0185 Teil 3, HA. 4 Abs. 2.2 Ableitungseinrichtung DIN V VDE V 0185 Teil 3, HA. 4 Abs. 2.3 Erdungsanlage Blitzschutz elektrischer und elektronischer Systeme DIN V VDE V 0185 Teil 4 DIN V VDE V 0185 Teil 4, Abs. 8 Auffangen und Ableiten von Blitzströmen Erdungssystem bestehend aus Potentialausgleich-Netzwerk und Erdungsanlage

5 2. Planung und Errichtung von Schutzmaßnahmen (Fortsetzung) 2.5 Innerer Blitzschutz Schutz von baulichen Anlagen und Personen DIN V VDE V 0185 Teil 3 Verhindern von gefährlicher Funkenbildung Maßnahmen DIN V VDE V 0185 Teil 3, HA. 1 Abs. 5.2 Blitzschutz-Potenzialausgleich am Gebäudeeintritt (galvanisch oder mittels Überspannungsschutzgeräten) DIN V VDE V 0185 Teil 3, HA. 1 Abs. 5.3 Trennungsabstand s gegen gefährliche Funkenbildung Schutz von elektrischen und elektronischen Systemen in baulichen Anlagen DIN V VDE V 0185 Teil 4 Maßnahmen DIN V VDE V 0185 Teil 4, Abs. 8 Erdungsmaßnahmen DIN V VDE V 0185 Teil 4, Abs. 8.2 u. Abs. 10 DIN V VDE V 0185 Teil 3, HA. 4 Abs. 3.1 u. 3.2 DIN V VDE V 0185 Teil 4, Abs u. Abs DIN V VDE V 0185 Teil 4, Abs DIN V VDE V 0185 Teil 3, HA. 1 Abs. 5.4 Schutz von elektrischen und elektronischen Systemen gegen LEMP Potenzialausgleich am Eintritt in jede Blitzschutzzone (galvanisch oder mittels Überspannungsschutzgeräten) Räumliche Schirmung Sicherheitsabstand ds gegen zu hohe Magnetfelder Leitungsführung und Leitungsschirmung Schirmung von Leitungen 2.6 Überspannungsschutz Überspannungsschutz für elektrische und elektronische Systeme in baulichen Anlagen Auswahl und Errichtung von Überspannungsschutzeinrichtungen in Niederspannungsanlagen DIN V VDE V 0185 Teil 4, Abs. 12 DIN V VDE V 0100 Teil 534: Abs DIN V VDE V 0100 Teil 534 Anhang A Überspannungsschutz nach dem Blitzschutzzonen-Konzept (Koordinierte Überspannungsschutzgeräte am Eintritt in jede Blitzschutzzone) in Gebäuden in verschiedenen Systemen nach Art der Erdverbindung Überspannungsschutzeinrichtungen im Vorzählerbereich Blitzschutz metallischer Telekommunikationsleitungen VDEW-Richtlinie Überspannungsschutzeinrichtungen der Anforderungsklasse B DIN EN (VDE 0845 Teil 3-2): DIN VDE 0845, Teil 4-2 Installation von Überspannungsschutzeinrichtungen der Anforderungsklasse B (Klasse I ) in Hauptstromversorgungssystemen Kennwerte: Bemessungsspannung Blitzstoßstromtragfähigkeit Ausschaltvermögen Überspannungsschutzgeräte für den Einsatz in Telekommunikations- und signalverarbeitenden Netzwerken Auswahl und Anwendungsprinzipien Blitzschutz von Telekommunikations- und Signalleitungen, die sich außerhalb von Gebäuden befinden Maßnahmen DIN VDE 0845, Teil 4-2, Abs. 7.2 gegen indirekte Blitzeinwirkung auf die Telekommunikationsleitung DIN VDE 0845, Teil 4-2, Abs Einsatz von Überspannungsschutzgeräten DIN VDE 0845, Teil 4-2, Abs. 7.3 gegen direkten Blitzeinschlag in das Bauwerk, in das die Telekommunikationsleitung eintritt DIN VDE 0845, Teil 4-2, Abs. 7.4 gegen Direktblitzeinschläge in die Telekommunikationsleitung Blitzschutz von Lichtwellenleiteranlagen DIN VDE 0845, Teil 4-1, Abs. 7 Blitzschutz von Telekommunikationsleitungen Versicherungstechnische Vereinbarungen VdS 2010, Abs. 7.3 Schutzmaßnahmen gegen Überspannung für sicherheitstechnische Anlagen VdS 2017 Fallbeispiele VdS 2019 Übersichtstabelle für Überspannungsschutzmaßnahmen VdS 2031 Blitz- und Überspannungsschutz in Anlehnung an VDE 0185 VdS 2258 Schutz gegen Blitzschlag und Überspannungen VdS 2569 Überspannugsschutz für elektronische Datenverarbeitungsanlagen

6 3. Prüfung und Dokumentation 3.1 Prüfungsmaßnahmen Blitzschutz HA 1 Abs HA 3 Abs. 1 HA 3 Abs. 3 HA 3 Abs. 4 HA 3 Abs. 5 DIN V VDE V (VDE V 0185 Teil 4): : Abs. 7.1 Niederspannungsanlagen DIN VDE (VDE 0100 Teil 610): DIN VDE (VDE 0105 Teil 100): Abs DIN V VDE V (VDE V 0185 Teil 4): : Abs. 7.1 Informationstechnik DIN V VDE V (VDE V 0185 Teil 4): : Abs. 7.1 DIN VDE (VDE 0800 Teil 2): Abs. 7 Zweck und Zeitpunkt der Überprüfung Umfang der Prüfung Art der Prüfung Prüfungsmaßnahmen Dokumentation und Inhalt des Prüfberichts Durchführung und Dokumentation der Prüfung des LEMP-Schutzes Prüfen von elektrischen Anlagen Durchführung und Dokumentation der Prüfung des LEMP-Schutzes Durchführung und Dokumentation der Prüfung des LEMP-Schutzes Anforderung zur Messung für die Überwachung des Erdungswiderstandes von Erdern und Erdungsanlagen 3.2 Wiederholungsprüfungen, Erhaltung und Änderung von Anlagen Blitzschutz Zeitabstände für Wiederholungsprüfungen HA 3 Abs. 2 VdS-Richtlinie 2010 Anhang A Tabelle 1, 3 Prüfintervalle Niederspannungsanlagen BGV A2 Zeitabstände VdS-Richtlinie 2258 Abs. 5.3 Erhalten des ordnungsgemäßen Zustandes Informationstechnik VdS-Richtlinie 2569 Abs. 5 Betrieb, Erneuerung, Änderung, Erweiterung von informationstechnischen Anlagen Herausgeber VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. Ausschuss für Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) unter Mitarbeit von Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e. V. (GDV) Verband der Netzbetreiber VDN e. V. beim VDEW Verband Deutscher Blitzschutzfirmen e. V. (VDB) Zentralverband der Deutschen Elektro- und Informationstechnischen Handwerke (ZVEH) Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI) e. V. TK-Netzbetreiber Weitere ABB-Publikationen (Auswahl) Der Blitzschutz in der Praxis ABB-Merkblattsammlung Infoblatt zu den Blitzschutz-Vornormen der Reihe VDE V 0185:2002 Wie kann man sich gegen Blitzeinwirkungen schützen? Ausschuss für Blitzschutz und Blitzforschung (ABB) des VDE Stresemannallee Frankfurt / M. Tel Fax abb@vde.com 1. Auflage, April 2004