2,2 Ω BLITZDUCTOR CT BCT MLC BE 24. 1,4 Ω DEHNconnect DCO RK MD 48. 0,4 Ω DEHNconnect DCO RK ME 24. 1,8 Ω DEHNconnect DCO RK MD HF 5

Transkript

1 9.12 Überspannungsschutz für Der dient der Übertragung von Zählerständen für Verbrauchsmessgeräte. Alle an ein - System angeschlossenen Geräte können zentral abgelesen werden, entweder direkt vor Ort oder per Datenübermittlung von einer externen Leitstelle. Das erhöht die Wohnqualität der Mieter, und es kann der Energiehaushalt eines gesamten Gebäudes jederzeit kontrolliert werden. Nachfolgend werden Überspannungs-Schutzmaßnahmen beschrieben, die dem Verfügbarkeitsanspruch an dieses System gerecht werden. Der Der (Meter-Bus aus dem engl. Meter = Messgerät, Zähler) ist ein kostenoptimierter Feldbus zur Übertragung von Energieverbrauchsdaten. Wie in Bild gezeigt, kommuniziert ein zentraler Master (im einfachsten Fall ein PC mit nachgeschaltetem Pegelwandler) über einen 2-Draht-Bus mit den Busteilnehmern. Durch den Einsatz von M- Bus-n kann die Anlage in -Segmente aufgeteilt werden. Pro Segment können bis max. 250 Slaves, wie Wärmezähler, Wasserzähler, Elektrozähler, Gaszähler, Sensoren und Aktoren jeglicher Art angeschlossen werden. Immer mehr Hersteller implementieren die elektrische - Schnittstelle samt Protokollebene in ihre Verbrauchszähler. Der ist europäischer Standard und wird beschrieben in der Norm EN Bislang wurden die Energiedaten der einzelnen Gebäude über drahtgebundene Verbindungen aus dem Netzwerk an die Zentrale übertragen. Häufig wird bei verteilten Gebäudekomplexen auf die Übertragung der Daten über eine -Verbindung zurückgegriffen. Direkte Verbindung Telefonverbindung - Zentrale Pegelwandler RS 485 M - Bus RS 485 Telefonnetz - Zentrale Bus-Segment RS 485 Pegelwandler - Zentrale Fernüberwachung einer -Anlage mit 5 Verbrauchszählern Bild Systembeispiel für 276 BLITZPLANER

2 Das -System wird eingesetzt für die Verbrauchskostenabrechnung und Fernüberwachung von Nah- und Fernwärmesystemen Mehrfamilienhäusern Das Auslesen der Stromzähler kann durch zentrale und dezentrale Systeme erfolgen. Befinden sich die Stromzähler in unmittelbarer Nähe, so wird die einfache und preiswerte zentrale Systemarchitektur gewählt. Hier erfolgt eine sternförmige Verdrahtung jedes einzelnen Zählers auf die Systemzentrale. Im Falle eines dezentralen Systems werden die Daten, der vor Ort eingebauten Zähler, zunächst in Unterstationen gesammelt und dann über Busleitung zur Systemzentrale gesendet. Der ist ein 2-Draht-Bussystem, welches vom Bus-Master annähernd erdfrei gespeist wird. Bei allen anderen Teilnehmern des darf im Betrieb kein Bezug zur Erde entstehen. Die maximale Busspannung beträgt 42 V. Die Ausdehnung des Netzes sowie die maximale Übertragungsgeschwindigkeit werden durch die Anzahl der -Geräte, Schutzbeschaltungen, die Kabelführung und die Kabeltypen eingeschränkt. Die Summe aller Leitungen sowie die angeschlossenen -Geräte und Schutzbeschaltungen erzeugen im -Segment eine Kapazität. Diese Kapazität schränkt die Datenübertragungsrate ein. Die maximale Datenübertragungsrate pro - Segment kann anhand der nachfolgenden Tabelle bestimmt werden (Tabelle ). Setzt man Überspannungsschutzgeräte ein, so müssen die Kapazitäten und Längsimpedanzen der Schutzgeräte beachtet und bei der Auslegung Gesamtkapazität -Segment bis 382 nf bis 1528 nf bis nf Tabelle Maximale Datenübertragungsrate Maximale Datenübertragungsrate 9600 Baud 2400 Baud 300 Baud der Netzteilnehmer berücksichtigt werden. In nachfolgenden Tabellen sind die Kapazitäten und die Längsimpedanzen der Überspannungsschutzgeräte aufgeführt (Tabelle ). Auswahl der Überspannungsschutzgeräte für -Systeme Beim -System werden die Busleitungen auch außerhalb der Gebäude verlegt. Deshalb sind die Geräte durch transiente Blitzüberspannungen gefährdet und müssen entsprechend geschützt werden. Nachfolgend werden an Hand von zwei Anwendungsbeispielen die Überspannungs- Schutzbeschaltung für -Systeme näher beschrieben. Schutzgeräte Art.-Nr. Kapazität: Ader/ Ader Längsimpedanz pro Ader BLITZDUCTOR CT BCT MLC BD ,6 nf 2,2 Ω BLITZDUCTOR CT BCT MLC BE ,7 nf 2,2 Ω BLITZDUCTOR CT BCT MLC BE nf 1,4 Ω DEHNconnect DCO RK MD ,6 nf 0,4 Ω DEHNconnect DCO RK ME ,5 nf 1,8 Ω DEHNconnect DCO RK MD HF pf 1 Ω Tabelle Angaben über Kapazitäten und Längsimpedanzen von Überspannungsschutzgeräten Anwendungsbeispiel: Gebäude mit Äußerem Blitzschutz Besitzt ein Gebäude einen Äußeren Blitzschutz, so ist der Blitzschutz-Potentialausgleich (BPA) zu realisieren. Dieser beinhaltet das Verbinden der Blitzschutzanlage mit Rohrleitungen, metallenen Installationen innerhalb des Gebäudes und der Erdungsanlage. Zusätzlich müssen alle geerdeten Teile der energie- und informationstechnischen Anlagen in den Blitzschutz-Potentialausgleich eingebunden werden. Alle in die bauliche Anlage hineinführenden und abgehenden aktiven Adern von energie- und informationstechnischen Kabeln und Leitungen werden indirekt, über Blitzstrom BLITZPLANER 277

3 Ableiter an den BPA angeschlossen. Sind keine Blitzstrom-Ableiter am Gebäudeeintritt (z. B. im Niederspannungs-Verbrauchersystem der Niederspannungs-Hauptverteilung) installiert, so muss der Betreiber darauf hingewiesen werden, dass diese nachzurüsten sind. Weiterführende Maßnahmen zum Schutz von elektrischen Anlagen und Systemen sind Überspannungsschutz-Maßnahmen. Diese ermöglichen als Zusatzmaßnahme zum Blitzschutz-Potentialausgleich den Schutz der elektrischen Anlagen und Systeme auch bei direktem Blitzeinschlag. Werden Blitzschutz-Potentialausgleich und Überspannungsschutz-Maßnahmen ebenso wie der Äußere Blitzschutz sorgfältig ausgeführt, trägt dies zur sicheren Funktion elektrotechnischer Systeme bei. Ausfälle auch bei direkten Blitzeinschlägen werden reduziert. Gestaffelter Einsatz von Blitzstrom- und Überspannungs-Ableitern Die energetische Koordination ist das Prinzip des gestaffelten Einsatzes von Blitzstrom- und Überspannungs-Ableitern. Die energetische Koordination wird üblicherweise durch die Impedanz der zwischen den Ableitern liegenden Verbindungsleitung von mindestens 15 m erreicht. Ist dies nicht möglich, kann durch den Einsatz von koordinierten Blitzstrom-Ableitern der DEHNbloc Maxi-Familie und Überspannungs-Ableitern der DEHNguard-Familie das Überspannungs-Schutzkonzept den Gegebenheiten der Anlage individuell angepasst werden. Eine andere Möglichkeit besteht im Einsatz des Kombi-Ableiters DEHNventil. Dieser Kombi-Ableiter vereint Blitzstrom- und Überspannungs-Ableiter in einem Gerät, kommt ohne Entkopplungsdrossel aus und ist als verdrahtungsfertige Kompletteinheit für jedes Niederspannungssystem (TN-C, TN-S, TT) lieferbar (Tabelle ). Leitungslänge 15 m USV Temperaturfühler PT ma 11 COM 2 PC-Server COM Gebäude box -box V Netz Gebäude 2 Bild Schutzkonzept für -System bei Gebäuden mit Äußerem Blitzschutz 278 BLITZPLANER

4 Bis zu Leitungslängen von 5 m zwischen DEHNventil und Endgerät besteht ausreichender Schutz ohne zusätzliche Schutzgeräte. Bei größeren Leitungslängen sind zusätzliche Überspannungsschutzgeräte an Endgeräten, z. B. DEHNrail, einzusetzen. Tabellen , und führen einzusetzende Überspannungsschutzgeräte entsprechend Bild auf. Anwendungsbeispiel: Gebäude ohne Äußeren Blitzschutz Das Bild zeigt in einem Beispiel, wie ein vernetztes -System beschaltet werden muss, um einen wirksamen Schutz vor Überspannungen zu erhalten. In den Tabellen und sind dazu die einzusetzenden Überspannungsschutzgeräte aufgeführt. Nr. im Bild Schutz für... Schutzgeräte Art.-Nr. DEHNventil DV M TNC 255 DEHNventil DV M TNS 255 DEHNventil DV M TT 255 DEHNventil DV M TN 255 DEHNventil DV M TT 2P Tabelle Auswahl des Kombi-Ableiters entsprechend dem Netzsystem Nr. im Bild Schutz für... Schutzgeräte BLITZDUCTOR CT Typ Art.-Nr. 1 bis 7 BCT MLC BD 48 + Basisteil BCT BAS ma, 4-20 ma BCT MLC BE 24 + Basisteil BCT BAS Temperaturmessung BCT MLC BE 5 + Basisteil BCT BAS PT 0, PT 00 Tabelle Überspannungsschutz für Signalschnittstellen Nr. im Bild Schutz für... Schutzgeräte Art.-Nr. DEHNbloc DB H - Phase L1/L2/L3 gegen PEN DEHNbloc DB H - Phase L1/L2/L3 gegen PE + DEHNbloc DB 55 H - N gegen PE DEHNbloc DB H - Phase L1/L2/L3 gegen N + DEHNgap DGP BN N gegen PE 2 x DEHNbloc DB 55 H - Phase L + N gegen PE DEHNbloc DB 55 H - Phase L gegen N + DEHNgap DGP BN N gegen PE DEHNguard DG M TNC 275 DEHNguard DG M TNS 275 DEHNguard DG M TT 275 DEHNguard DG M TN 275 DEHNguard DG M TT 2P 275 Tabelle Überspannungsschutz für die Spannungsversorgung BLITZPLANER 279

5 USV ma Temperaturfühler PT 0 PC-Server COM 2 COM Gebäude M - Bus - Box M - Bus - Box V - Netz Gebäude 2 Bild Schutzkonzept für -System bei Gebäude ohne Äußeren Blitzschutz Nr. im Bild Schutz für... Schutzgeräte Art.-Nr. 1 bis 7 DEHNconnect DCO RK MD ma, 4-20 ma Temperaturmessung PT 0, PT 00 DEHNconnect DCO RK ME 24 DEHNconnect DCO RK MD HF Tabelle Überspannungsschutz für Signalschnittstellen Nr. im Bild Schutz für... Schutzgeräte Art.-Nr. 11 DEHNguard DG M TNC 275 DEHNguard DG M TNS 275 DEHNguard DG M TT 275 DEHNguard DG M TN 275 DEHNguard DG M TT 2P Tabelle Überspannungsschutz für die Spannungsversorgung 280 BLITZPLANER