9.7. Überspannungsschutz für Anlagen und Geräte der Niederspannung. 2. Entstehung von Überspannungen. 1. Einleitung

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1 Seite 1 von Einleitung 2. Entstehung von Überspannungen Wie die Statistiken der Schadensversicherer regelmäßig aufzeigen, machen Blitz- und Überspannungsschäden einen beträchtlichen Anteil des gesamten Schadensaufwandes aus. Nur ein nach DIN EN errichtetes, vollständiges Blitzschutzsystem, welches auf der Basis einer guten Erdungsanlage aufbaut, und sowohl den Äußeren Blitzschutz, als auch maßnahmen beinhaltet, ist in der Lage physikalische Schäden an einer baulichen Anlage wirkungsvoll zu verhindern. Der Äußere Blitzschutz kann zwar ein Gebäude vor direkten Blitzeinwirkungen bewahren, aber er kann nicht verhindern, dass das Erdpotential des getroffenen Objektes um einige 100kV angehoben wird. Dies führt zu Isolationsüberschlägen an der Elektroinstallation und den daran angeschlossenen elektrischen und elektronischen Einrichtungen. 2.1 Blitzentladungen (LEMP: Lightning electromagnetic impulse) Eine Ursache für die Entstehung von Überspannungen sind Blitzentladungen. Die dabei in oder an einer baulichen Anlage verursachten Schäden hängen unter anderem von der Lage der Einschlagstelle und der Amplitude des Blitzstroms ab. Nach DIN EN werden die folgenden Schadensquellen unterschieden: S1: Blitzeinschläge in die bauliche Anlage; S2: Blitzeinschläge neben der baulichen Anlage; S3: Blitzeinschläge in die Versorgungsleitungen, die in die bauliche Anlage eingeführt sind; S4: Blitzeinschläge neben den Versorgungsleitungen, die in die bauliche Anlage eingeführt sind. Umfangreiche statistische Auswertungen haben die folgende Häufigkeitsverteilung von Blitzströmen ergeben: Tabelle 1 Bild Schalthandlungen (SEMP: Switching electromagnetic pulse) Zu den Schalthandlungen zählen das Schalten großer induktiver und kapazitiver Lasten, das Auslösen von Sicherungen, Kurzschlüsse und Unterbrechungen im Stromversorgungsnetz usw.. Sie sind die häufigste Ursache für die Entstehung von Überspannungen. Die Höhe der zu erwartenden Überspannungen hängt von vielen unterschiedlichen Faktoren ab, wie etwa dem Netzsystem und der Art der Schalthandlung.

2 Seite 2 von Elektrostatische Entladungen (ESD: Electrostatic discharge) Elektrostatische Entladungen werden anders als bei Blitzentladungen nicht von außen in die bauliche Anlage oder an ein System geführt, sondern dort selbst erzeugt. ESD ist die Entladung einer Potentialdifferenz, die meist durch Reibung, wie etwa beim Laufen über einen Teppichboden, entsteht. Elektrostatische Entladungen sind für Menschen ungefährlich, können aber Schäden an elektronischen Bauteilen herbeiführen. In der Industrie schützt man sensible Komponenten z.b. durch spezielle ESD - Arbeitsplätze oder besondere Bauteilverpackungen. 3. Einkopplung von Überspannungen 3.1 EMV Beeinflussungsmodell Bild 2 zeigt das EMV Beeinflussungsmodell. Das Modell beinhaltet eine Störquelle als Erzeuger einer Störung und eine Störsenke, die durch die Störung beeinträchtigt werden kann. Störquelle und Störsenke sind über einen physikalischen Mechanismus verbunden, der als Kopplung oder Kopplungsmechanismus bezeichnet wird. Als Störquelle wirken z.b. Blitzentladungen oder Schalthandlungen. Störsenke sind die elektrischen und elektronischen Einrichtungen einer baulichen Anlage. 3.3 Induktive Kopplung Bei der induktiven Kopplung wird, nach dem Transformatorprinzip, Energie durch ein gemeinsames Magnetfeld übertragen. Die induktive Kopplung wirkt sich meist deutlich stärker als die kapazitive Kopplung aus. Vermeidung: Schleifenfläche verringern, z.b. durch optimierte Verlegung Schirmungsmaßnahmen (Schirm beidseitig geerdet) 3.4 Kapazitive Kopplung Die Kapazitive Kopplung erfolgt durch das elektrische Feld. Sie wirkt zwischen voneinander isolierten Leitern, die sich auf unterschiedlichem Potential befinden. Vermeidung: Schirmungsmaßnahmen 4. Unterscheidung von transienten und temporären Überspannungen 4.1 Transiente Überspannungen Transiente Überspannungen, zu denen auch Blitz- und Schaltüberspannungen zählen, sind kurzzeitige Überspannungen von nur einigen Millisekunden Dauer oder weniger. geräte sind dazu bestimmt, transiente Überspannungen zu begrenzen. Bild Temporäre Überspannungen 3.2 Galvanische Kopplung Die galvanische Kopplung erfolgt über eine gemeinsame Impedanz. Bei einem Direkteinschlag in die Blitzschutzanlage eines Gebäudes verursacht der Blitzstrom am Stoßerdungswiderstand eine Potentialanhebung. Über den Potentialausgleich wird dadurch eine Überspannung in alle angeschlossenen Leitungen eingekoppelt. Temporäre oder auch zeitweilige Überspannungen entstehen aufgrund von Netzfehlern, wie z. B. Neutralleiterunterbrechnungen (siehe 4.3) und treten für die Dauer von einigen Zehntel Sekunden bis zu einigen Sekunden auf. 4.3 Neutralleiterunterbrechung Eine Ursache für Spannungserhöhungen können Neutralleiterunterbrechungen sein. Im Drehstromnetz liegt an jedem Strang die gleiche Spannung. Eine ungleichmäßige Belastung durch die Verbraucher wird über den im Neutralleiter fließenden Strom ausgeglichen. Kommt es aber zu einer Unterbrechung des Neutralleiters bilden die Verbraucher einen unbestimmten Ersatzsternpunkt und die Spannung an den angeschlossenen Geräten kann deutlich über der Gerätenennspannung liegen. Durch die überhöhte Spannung

3 Seite 3 von 11 können angeschlossene Geräte beschädigt werden, auch wenn die Neutralleiterunterbrechung nur wenige Sekunden andauert. Installierte Überspannungsableiter können nicht vor Spannungserhöhungen schützen, die durch Neutralleiterunterbrechungen entstehen. 6. Blitzschutzzonen-Konzept nach DIN EN Als Basis für die Planung von maßnahmen in einer baulichen Anlage wird das Blitzschutzzonen-Konzept nach DIN EN herangezogen. Die bauliche Anlage wird in unterschiedliche Blitzschutzzonen (LPZ) eingeteilt. Das sind Zonen, in denen der Bedrohungspegel durch die elektromagnetischen Auswirkungen des Blitzstroms und die Störfestigkeit der Systeme innerhalb dieser Zone aufeinander abgestimmt sind. Hinsichtlich der Störfestigkeit der Systeme muss die DIN EN ; VDE (Isolationskoordination für elektrische Betriebsmittel in Niederspannungsanlagen) beachtet werden. Bild 6 5. Potentialausgleich 5.1 Vollständiger Potentialausgleich Um sich effektiv gegen die Auswirkungen von Überspannungen schützen zu können, gibt es die Möglichkeit des vollständigen Potentialausgleichs oder der vollständigen Isolierung einer Anlage oder eines Systems. Die vollständige Isolierung lässt sich in der Praxis allerdings, außer bei z. B. kleinen akkubetriebenen Geräten, kaum durchführen. Für einen vollständigen Potentialausgleich müssen alle elektrisch leitfähigen Teile in den Potentialausgleich einbezogen werden. 5.2 Potentialausgleich für aktive Leiter / Wirkungsweise von SPDs Da ein direkter Anschluss der aktiven Leiter der energie- und informationstechnischen Kabel an den Potentialausgleich nicht möglich ist, werden sie durch Überspannungsableiter indirekt eingebunden. Überspannungsableiter haben unter normalen Bedingungen keinen großen Einfluss auf die angeschlossenen Anlagen und Systeme, aber für den Moment des Auftretens transienter Überspannungen verkleinert sich ihre Impedanz deutlich. Dadurch werden alle am Schutzgerät angeschlossenen Leiter auf annähernd gleiches Potential gebracht, die Überspannungen werden wirksam begrenzt und Stoßströme abgeleitet. Nach dem Ableitvorgang geht das Schutzgerät wieder in seinen normalen Betriebszustand über. Abhängig von der Art der Blitzbedrohung definiert die DIN EN folgende Blitzschutzzonen (LPZ): Äußere Zonen LPZ 0: Zone, die durch das ungedämpfte elektromagnetische Feld des Blitzes gefährdet ist, und in der die inneren Systeme dem vollen oder anteiligen Blitzstrom ausgesetzt sein können. LPZ 0 wird unterteilt in: LPZ 0A: LPZ 0B: Zone, die durch direkte Blitzeinschläge und das volle elektromagnetische Feld des Blitzes gefährdet ist. Die inneren Systeme können dem vollen Blitzstrom ausgesetzt sein; Zone, die gegen direkte Blitzeinschläge geschützt, aber durch das volle elektromagnetische Feld des Blitzes gefährdet ist. Die inneren Systeme können anteiligen Blitzströmen ausgesetzt sein. Innere Zonen (Geschützt gegen direkte Blitzeinschläge) LPZ 1: Zone, in der Stoßströme durch Stromaufteilung und durch SPDs an den Zonengrenzen begrenzt werden. Das elektromagnetische Feld des Blitzes kann durch räumliche Schirmung gedämpft sein. LPZ 2...n: Zone, in der Stoßströme durch Stromaufteilung und durch zusätzliche SPDs an den Zonengrenzen weiter begrenzt werden können. Das elektromagnetische Feld des Blitzes kann durch zusätzliche räumliche Schirmung weiter gedämpft sein. DIN EN Wie man erkennen kann, unterschieden sich die aufeinander folgenden Zonen wesentlich im Bedrohungspegel.

4 Seite 4 von für für Anlagen Anlagen und und Geräte der Niederspannung An allen Zonengrenzen werden geräte An allen Zonengrenzen für die energiewerden und informationstechnischen Kabel für installiert. die energie- Die Auswahl und informationstechni- der Ablei- gerätschetertypen, Kabel unter installiert. Berücksichtigung Die Auswahl des der Blitzschutzzonen-Konzeptes, Berücksichtigung zeigt des die Blitzschutzzonen-Konzep- Tabelle 2. Ableitertypen unter tes zeigt die Tabelle 2. Vervielfältigung und Veröffentlichung nur mit Genehmigung vom 7. Zuordnung der Ableitertypen Um einen wirkungsvollen Schutz gegen gegen Überspannun- Überspannungen für Anlagen für Anlagen und und Geräte Geräte der Niederspannung Niederspannung zu erreichen, stehen Schutzgeräte stehen Schutzgeräte (SPDs) unterschiedli- unter- Bild 7 zu erreichen, cher schiedlicher Leistungsklassen Leistungsklassen zur Verfügung. zur Verfügung. Bild Ableitertyp Bezeichnung Typ J. Pröpster Blitzschutzzone Installationsort Zweck Blitzstromableiter Hauptverteilung Blitzschutzpotentialausgleich; Typ 1 P-BM LPZ 0 A LPZ 1 vor oder nach dem Zähler Ableiten anteiliger Blitzströme Typ Kombiableiter 1 Hauptverteilung Blitzschutzpotentialausgleich; P-HMS 280 (DP) LPZ 0 A LPZ 2 nach dem Zähler Unterverteilung oder Reduzierung der Überspannungsableiter Äußerer Blitzschutz ungefährliches Hauptverteilung, wenn kein Überspannungen auf ein Typ 2 P-VM(S) LPZ 1 LPZ 2 vorhanden ist Spannungsniveau Typ 3 Geräteschutz; Feinschutz P-DA LPZ 2 LPZ 3 Möglichst nahe an den zu schützenden Endgeräten für Endgeräte; Lokaler Potentialausgleich; Querspannungsschutz 1 Tabelle 2 Nicht in den Normen verifiziert, aber allgemein im Sprachgebrauch anerkannt. Tabelle 2 Bemerkung: Wann benötigt man Blitzstromableiter? Die sogenannten Kombiableiter, haben sich seit Obwohl die Norm E DIN VDE (A1, A2) zurückgezogen ist, sind die in dieser Norm verwendeten Bezeichnungen der Anforderungsklassen für geräte Ein blitzstromtragfähiger B (jetzt Typ 1), C Ableiter (jetzt Typ Typ 2) und 1 (B-Ableiter) einigen Jahren auf dem Markt durchgesetzt, weil gleichzeitig der Blitzschutzpotentialausgleich und D (jetzt Typ 3) nach wie vor bei den Installateuren gängig. oder Typ 1+2 (B+C-Ableiter) muss immer dann eingesetzt werden, wenn am Einbauort des Schutzge- der komfortabel in einem Gerät realisiert werden. rätes anteilige Blitzströme erwartet werden. Damit Diese geräte, die sogenannten ist 8. Wann immer benötigt dann zu man rechnen, Blitzstromableiter? wenn bei einem Objekt Kombiableiter, In diesem Zusammenhang haben sich seit muss einigen noch Jahren auf ein auf in dem oder bei einem Gebäude in unmittelbarer Nähe eine Ein der blitzstromtragfähiger folgenden Bedingungen Ableiter erfüllt Typ 1 ist: oder Typ 1+2 Markt Fachkreisen durchgesetzt, häufig kontrovers weil gleichzeitig diskutiertes der Blitzschutzpotentialausgleich eingegangen werden, und dem der so genannten "Techno- muss immer dann eingesetzt werden, wenn am Ein- Thema komfortabel logiekonflikt" in bei einem den Gerät Kombiableitern. realisiert werden. Es gab seit bauort des Schutzgerätes anteilige Blitzströme erwartet werden. Damit ist immer dann zu rechnen, wenn langem Typ 1 Ableiter auf Funkenstreckenbasis Äußeres Blitzschutzsystem vorhanden In und diesem Typ 2 Zusammenhang Ableiter auf Varistorbasis. muss noch auf Somit ein standen Einspeisung über Freileitung in Fachkreisen häufig kontrovers diskutiertes Thema einge- bei einem Objekt oder bei einem Gebäude in unmittelbarer Antenne Nähe eine über der Dach folgenden installiert Bedingungen erfüllt ist: also grundsätzlich zwei unterschiedliche, konkurrierende Technologien bei der Entwicklung von gangen werden, dem so genannten Technologiekonflikt bei den Kombiableitern. Es gab seit langem Typ Einspeisung Dachaufbauten über Freileitung vorhanden Äußeres Andere Blitzschutzsystem geerdete, exponiert vorhanden gelegene Typ Kombiableitern zur Verfügung. Bei den Funkenstreckenableitern, die ja von jeher für hohe 1 Blitzströme Ableiter auf ausgelegt Funkenstreckenbasis waren, wurde und der Typ niedrige 2 Ableiter Antenne über Dach installiert auf Varistorbasis. Somit standen also grundsätzlich Anmerkung: Schutzpegel, der bei den Kombiableitern benötigt Andere geerdete, exponiert gelegene Dachaufbauten vorhanden, nach dem z.b. Blitzschutzzonen-Konzept zwei unterschiedliche, konkurrierende Technologien Entspricht wird, durch eine spezielle Ansteuerung erreicht. eine großflächige Photovoltaikanlage Übergang von LPZ 0 A auf LPZ 1 bzw. 2. bei der Entwicklung von Typ Kombiableitern zur dem Die Varistorableiter, die problemlos einen niedrigen Verfügung. Schutzpegel Bei erzeugen, den Funkenstreckenableitern, waren bis vor einigen Jahren noch jeher nicht für hohe für die Blitzströme energiereichen ausgelegt Blitzimpulse waren, wur- Bemerkung: die ja von de ausgelegt. der niedrige Aber Schutzpegel, durch die rasante der bei Entwicklung, den Kombiableitern auf dem benötigt Varistorsektor wird, durch die eine letzten spezielle Jahre Ansteuerung vonstatten Übergang von LPZ 0 A die Entspricht nach dem Blitzschutzzonen-Konzept dem auf LPZ 1 bzw. 2. erreicht. gegangen Die ist, Varistorableiter, gibt es heute gleichwertige die problemlos Kombiableiter auf Schutzpegel Funkenstrecken erzeugen, und waren Varistorbasis. noch bis vor einen niedrigen einigen Jahren nicht für die energiereichen Blitzimpulse Anmerkung: ausgelegt. Aber durch die rasante Entwicklung, die auf Obwohl dem Varistorsektor der Normenentwurf die letzten DIN Jahre VDE vonstatten (A1, gegangen A2) zurückgezogen ist, gibt es heute ist, sind gleichwertige die in dieser Kombiableiter Norm verwendeten Funkenstrecken Bezeichnungen und Varistorbasis. der Anforderungsklas- auf sen für geräte B (jetzt Typ 1), C (jetzt Typ 2) und D (jetzt Typ 3) nach wie vor bei den Installateuren gängig. Verfasser: Klaus Gottschalk Stand 04/09

5 Seite 5 von Bauelemente für geräte 10. Koordination der Schutzgeräte Die für den Einsatz in Überspannungsableitern infrage kommenden Bauelemente müssen über eine sehr schnelle Ansprechzeit und ein hohes Ableitvermögen verfügen, da die Anstiegszeiten von Transienten sehr kurz und die zu erwartenden Stromwerte groß sind. Je nach Anforderung kommen die folgenden Bauelemente, auch in Kombinationen, zum Einsatz: 1. Funkenstrecke Spannungsschaltendes Bauteil Ansprechzeit < 100 ns Sehr große Stoßstrombelastbarkeit Auftreten von Netzfolgeströmen 2. Varistor (spannungsabhängiger Widerstand) Spannungsbegrenzendes Bauteil Ansprechzeit < 25 ns Große Stoßstrombelastbarkeit (abhängig vom eingesetzten Typ) Kein Netzfolgestrom Schutzpegel wird mit zunehmender Nennspannung höher Für den Einsatz in Überspannungsableitern thermisch überwacht 3. Gasentladungsableiter Spannungsschaltendes Bauteil Ansprechzeit < 100 ns Große Stoßstrombelastbarkeit (abhängig vom eingesetzten Typ) Auftreten von Netzfolgeströmen 4. Suppressordiode Spannungsbegrenzendes Bauteil Ansprechzeit < 1 ns Enge Spannungsbegrenzung Geringe Stoßstrombelastbarkeit Bei geräten für die Niederspannung kommen je nach Ableitertyp unterschiedliche Bauelemente zum Einsatz. Wie unter Punkt 9 bereits veranschaulicht, unterscheiden sich die verwendeten Bauelemente deutlich in ihren Eigenschaften. Sind mehrere unterschiedliche geräte in einem Strompfad vorhanden, kommt es zu einer gegenseitigen Beeinflussung. Es besteht die Gefahr, dass die leistungsschwächeren Geräte mit der schnelleren Ansprechzeit und dem niedrigeren Schutzpegel überlastet werden, da sie dazu neigen den größeren Strom zu ziehen. Um zu gewährleisten, dass die Stromtragfähigkeit der jeweiligen Geräte nicht überschritten wird, müssen sie aufeinander abgestimmt, also koordiniert werden. Die Grundlage hierfür ist eine entsprechende Leitungslänge zwischen den einzelnen geräten (Bild 8). Die Leitungslänge ist so gewählt, dass im Falle eines transienten Ereignisses der Stromanstieg auf der Leitung einen Spannungsfall verursacht, der für ein selektives Ansprechen der Geräte sorgt. Bevor ein Ableiter überlastet wird, muss der vorgeschaltete, leistungsstärkere Ableiter ansprechen. Zwischen Typ 1 Blitzstromableitern auf Funkenstreckenbasis mit einem Schutzpegel von < 4 kv und Typ 2Überspannungsableitern auf Varistorbasis mit einem Schutzpegel < 1,5 kv soll eine Leitungslänge von mindestens 10 Metern und zwischen Typ 2 und Typ 3 Ableitern eine Leitungslänge von mindestens 5 Metern eingehalten werden. Die Hersteller der Überspannungsableiter stellen in Ihren Dokumentationen ausreichende Informationen über die Koordination ihrer Geräte zur Verfügung. Bild 8

6 Seite 6 von Einsatz von geräten in verschiedenen Netzsystemen 11.1 Netzsysteme Die verschiedenen Netzsysteme unterscheiden sich in der Art der Erdverbindung: 11.2 Bedeutung der Abkürzungen 1. Buchstabe: Erdungsverhältnis der Stromquelle T: Direkte Erdung des Sternpunktes Bild 9 Bild 12 I: Isolierung aller aktiven Teile von Erde Bild Buchstabe: Bild 13 Beziehung der Körper der elektrischen Anlage zur Erde T: Körper direkt geerdet. Dies ist unabhängig von der bestehenden Erdung eines Punktes der Stromquelle Bild 14 Bild 11 N: Körper direkt mit dem Betriebserder (Trafoerder) verbunden. Bild 15 Im TN-System beschreiben die weiteren Buchstaben das Verhältnis zwischen dem N-Leiter und dem PE- Leiter. C: N-Leiter und PE-Leiter kombiniert (PEN-Leiter) S: N-Leiter und PE-Leiter separat

7 Seite 7 von Schaltung im TT-System Um den nach Norm geforderten Schutz vor indirektem Berühren zu gewährleisten, werden angeräte für das TT-System spezielle Anforderungen gestellt. Deshalb fordert die DIN VDE die sogenannte 3+1 Schaltung für das TT Netz. 4+0 im TN-System Verursacht der Ableiter einen Kurzschluss, spricht die vorgeschaltete Sicherung an und der Ableiter wird sicher vom Netz getrennt. Bild im TT-System Verursacht ein Ableiter in dieser Schaltungsvariante einen Kurzschluss, besteht die Gefahr, dass aufgrund eines möglichen großen Erdungswiderstandes die vorgeschaltete Sicherung nicht anspricht. Somit wird der Ableiter nicht vom Netz getrennt und es kann zu hohen Berührungsspannungen kommen! Bild im TT-System Durch die 3+1 Schaltung im TT-System wird gewährleistet, dass im Fehlerfall ein Kurzschlussstrom zum fließen kommt, bei dem die vorgeschaltete Sicherung auslöst. Bild Schaltung Die 3+1 Schaltung kann auch im TN-System angewendet werden. Aber technische Vorteile, wie z. B. der etwas niedrigere Schutzpegel und die schnellere Ansprechzeit (bei Varistorableitern) sprechen dafür, die Ableiter netzkonform auszuwählen. Die Praxis hat gezeigt, dass beim Aufbau der 3+1-Schaltung mit einpoligen Geräten häufig Installationsfehler gemacht werden. Deshalb empfiehlt es sich auf die netzkonformen Geräte der Hersteller zurückzugreifen (siehe Bild 23). Bild 19

8 Seite 8 von Überspannungsableiter und RCD (Fehlerstromschutzschalter) geräte vom Typ 1 und Typ 2 werden aus Sicht der Energieeinspeisung vor den RCD installiert (Bilder 20 bis 23). Zum Einen, um ein Auslösen des Fehlerstromschutzschalters bei Stoßstrombelastung und folglich eine Unerbrechung der Stromversorgung des angeschlossenen Systems zu vermeiden. Zum Anderen, um die RCD vor Beschädigung zu schützen. Wird besonderer Wert auf die Versorgungssicherheit des angeschlossenen Systems gelegt, sollte auf die Stoßstromfestigkeit des installierten RCD geachtet werden Beispiele für den Einsatz von maßnahmen Beispiele für den Einsatz von verschiedenen geräten im TN- und TT-Netz zeigen die Bilder 20 bis 23. Bild 20 Bild 21

9 Seite 9 von 11 Bild 22 Bild 23

10 Seite 10 von Vorsicherung 12.1 Maximale Vorsicherung Der Schutz bei Kurzschlüssen in Überspannungsableitern wird durch eine entsprechende Vorsicherung gewährleistet. Die Schutzgerätehersteller weisen zu diesem Zweck Maximalwerte für diese Sicherung aus. Besitzt eine vorgelagerte Sicherung der Gebäudeinstallation (Bild 24 F1) einen Wert kleiner oder gleich dem maximal empfohlenen Wert, ist eine separate Sicherung im Ableiterpfad (Bild 24 F2) nicht notwendig. Andernfalls muss die Sicherung F2 gemäß dem vom Hersteller angegebenen maximalen Sicherungswert und unter Beachtung der Selektivität der Sicherungen untereinander ausgewählt werden. Ein großer Wert für die Ableitervorsicherung ist vorteilhaft, da die Impulsbelastbarkeit der Sicherungen aufgrund ihrer Auslösecharakteristik mit kleiner werdenden Nennwerten abnimmt. Ist eine eigene Sicherung im Ableiterpfad nicht zwingend erforderlich, kann noch abgewogen werden, ob die Versorgungssicherheit des angeschlossenen Systems oder die Aufrechterhaltung des Schutzes bei Überspannung Vorrang hat Vorrang der Versorgungssicherheit Wird der Versorgungssicherheit Vorrang eingeräumt, wird die Sicherung F2 im Ableiterpfad vorgeschaltet. Vorteil: Bildet ein Ableiter im Fehlerfall einen Kurzschluss, trennt ihn die Sicherung F2 vom Netz und die Spannungsversorgung des Systems bleibt erhalten. Nachteile: Bei einem Ansprechen der Sicherung F2 und gleichzeitig intaktem Ableiter, ist das System nicht mehr gegen Überspannungen geschützt. Defekte Ableiter werden, sofern ihre Funktion nicht über einen Fernmeldekontakt überwacht wird, meistens erst spät erkannt. Bild Vorrang der Aufrechterhaltung des Schutzes bei Überspannung Gibt man der Aufrechterhaltung des Schutzes bei Überspannung den Vorrang, wird, wenn es die Einbaubedingungen zulassen, auf die Sicherung F2 im Ableiterpfad verzichtet. Vorteile: Es fallen keine zusätzlichen Kosten und kein weiterer Montageaufwand für Sicherungen an. Es ist kein unbemerkter Kurzschluss der Ableiter möglich. Nachteil: -Bei einem kurzgeschlossenen Ableiter löst die Sicherung F1 aus und unterbricht die Spannungsversorung des Systems. Bild 25 Vorrang der Versorgungssicherheit Bild 26 Vorrang der Aufrechterhaltung des Schutzes bei Überspannung

11 Seite 11 von Anschlussleitungslänge 14. Querschnitt von Erdungsleitern Die Wirksamkeit des es ist von der Länge der Anschlussleitungen der SPDs abhängig. Dies gilt besonders dann, wenn das verwendete Gerät anteilige Blitzströme führt, wie z. B. bei Typ 1 oder Typ 1+2 Ableitern. Die DIN VDE fordert daher möglichst kurze Anschlussleitungen zu den einrichtungen, vorzugsweise mit einer Gesamtanschlusslänge von weniger als einem halben Meter. Die Praxis zeigt jedoch, dass diese Forderung oft schwierig zu realisieren ist. Falls die Anschlusslänge nicht auf weniger als 0,5 m beschränkt werden kann, ist die sogenannte V-Verdrahtung für den Anschluss der SPDs zu bevorzugen (siehe Bild 24), wenn diese Anschlussvariante bedingt durch die maximal zulässige Ableitervorsicherung möglich ist. Die DIN VDE gibt für Erdungsleiter von SPDs, die am oder in der Nähe des Speisepunktes einer Anlage eingebaut sind, einen Mindestquerschnitt von 4 mm² Kupfer vor. Besonders zu beachten ist hierbei auch der Klemmbereich des eingesetzten Ableiters, da viele am Markt erhältlichen Geräte nur für einen minimalen Anschlussquerschnitt von 6 mm² ausgelegt sind. Ist am Einbauort mit anteiligen Blitzströmen zu rechnen, so wird für die eingesetzten Typ 1 bzw. Typ 1+2 Ableiter ein Querschnitt von 16 mm² Kupfer gefordert. Bild 27 V-Verdrahtung Bild 28 Anschluss über Stichleitung