Überspannungsschutz ist P flicht! - Überarbeitetes Normenduo zum Überspannungs-schutz in Niederspannungsanlagen - DEHN
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Überspannungsschutz ist Pflicht!
Überarbeitetes Normenduo zum Überspannungs-
schutz in Niederspannungsanlagen
Inhalt
Änderungen in der neuen
DIN VDE 0100-443
Einführung in die neue
DIN VDE 0100-534
– SPD am Einspeisepunkt
– Passende Geräte
– Anforderungen an den Schutz-
pegel
– Anforderungen an den Stoß-
strom
Schutz gegen Kurzschluss
Wirksamer Schutzbereich von SPDs
Anforderungen an Anschluss-
längen und -querschnitte von SPDs
Schutz informationstechnischer
Leitungen
Sonderdruck aus
de – das elektrohandwerk
20 / 21 2016
(Seiten 30 – 33 / 30-32)
www.dehn.de
GEBÄUDE + KOMMUNIKATION
Überarbeitetes Normenduo (1)
Überspannungsschutz in niederspannungsanlagen In der DIN VDE 0100-534 wird
detailliert beschrieben, was bei der Auswahl und der Installation von Überspannungs-Schutzein-
richtungen (SPD) sowohl für den Überspannungsschutz als auch für den Blitzschutz zu beachten
ist. Die Notwendigkeit der Installation von Überspannungs-Schutzeinrichtungen regeln die DIN
VDE 0100-443 und die Blitzschutznormen der Reihe VDE 0185-305.
des Niederspannungsnetzes (Erdverlegung
oder Freileitungsversorgung) und vom je-
auf einen blick weiligen keraunischen Pegel in der be-
trachteten Gegend ab. Dies wurde in der
Die beiDen wichtigsten installationsnormen Din VDe
0100-443 unD -534 für den Überspannungsschutz in Niederspan- neuen Ausgabe ersatzlos gestrichen. Ent-
nungsanlagen wurden überarbeitet und publiziert sprechend neuerer Untersuchungen wer-
lösungen unD hinweise Dieser Beitrag beschreibt die praktische
den transiente Überspannungen über das
Umsetzung der neuen Normen für den Überspannungsschutz in Versorgungsnetz in den meisten Anlagen
Niederspannungsanlagen nicht nennenswert abgeschwächt oder ge-
dämpft.
Des Weiteren können auch in Kabelnetzen
Blitzströme eingekoppelt und übertragen
werden. So kann es dann trotzdem zu einer
D er nachfolgende Beitrag beschäftigt sich
mit den wesentlichen Änderungen der
beiden im Oktober 2016 neu herausgegebe-
Wie oben erwähnt, wird das Prinzip der sys-
temeigenen Beherrschung von Überspan-
nungen zukünftig nicht mehr angewendet.
hohen Zahl von überspannungsbedingten
Schäden an Geräten und Anlagen kommen,
die an mehreren Systemen angeschlossen
nen Normen DIN VDE 0100-443 und DIN In der bisherigen DIN VDE 0100-443 ging sind – z. B. dem Niederspannungs- und Da-
VDE 0100-534 gegenüber deren Vorgän- man davon aus, dass unter gewissen Um- tennetz. Dies ist auch der Grund, weshalb
gerausgaben. ständen von einer systemeigenen Beherr- die Norm explizit darauf hinweist, dass ne-
schung von Überspannungen ausgegangen ben dem Schutz der Stromversorgung auch
Änderungen in der neuen werden konnte und eine Installation von der Überspannungsschutz des informations-
din Vde 0100-443 SPDs nicht zwingend erforderlich war. Diese technischen Systems berücksichtigt werden
Umstände hingen von der Ausführung sollte.
Beginnen wir zunächst mit DIN VDE 0100-
443 (VDE 0100-443):2016-10, »Errichten
von Niederspannungsanlagen – Teil 4-44:
Schutzmaßnahmen bei Störspannungen und
elektromagnetischen Störgrößen – Abschnitt
443: Schutz bei transienten Überspannun-
gen infolge atmosphärischer Einflüsse oder
von Schaltvorgängen«. Deren wichtigste Än-
derungen sind:
• Das Prinzip der sogenannten systemeige-
nen Beherrschung von Überspannungen
wird in der neuen Ausgabe nicht mehr an-
gewendet
• Die Einsatzfälle für den Einbau von SPDs
zur Beherrschung von Überspannungen
wurden neu formuliert
• Stärkere Berücksichtigung von Schalt-
Quelle: Dehn
überspannungen, die in der elektrischen
Quelle: JBI
Anlage erzeugt werden
• Empfehlungen zum Überspannungsschutz
von informationstechnischen Leitungen wur- bild 1: Ausführung einer SPD im unteren bild 2: Typ-1-SPD »DehnvenCI« mit integrierter
den aufgenommen. Anschlussraum des Zählerschranks Vorsicherung im Einspeisefeld einer NSHV
2 de – das elektrohandwerk
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Der Schutz gegen Schaltüberspannungen • Es kommt zu keinen hohen Stoßströmen
sollte überall dort vorgesehen werden, wo mit L1 oder Blitzteilströmen über den Zähler und
Schaltüberspannungen zu rechnen ist, die L2 SLS-Schalter. Diese Tatsache verhindert
über der Überspannungskategorie der be- L3 auch deren Fehlauslösen und erhöht da-
treffenden Anlagenteile liegen. Dies kann mit deutlich die Verfügbarkeit der elektri-
z. B. bei Generatoreinspeisungen und beim Neutral schen Anlage
Schalten hoher induktiver, kapazitiver Lasten • Schützt bereits auch den Zähler (beson-
und allgemein beim Schalten hoher Lastströ- ders wichtig bei elektronischen Haushalts-
me der Fall sein. Die Installation der SPD soll zählern eHZ und regenerativen Erzeugern)
in diesem Fall natürlich so nahe wie möglich und die Spannungsversorgung des Smart-
an der Störquelle erfolgen. Quelle: Dehn
Meter-Gateways (bild 1)
Neu formuliert wurden die Fälle, in denen PE • Bei mehrfeldrigen Zählerschränken wer-
zur Beherrschung von Überspannungen der den mit dieser Installationsart alle Einspei-
Einbau von SPDs vorgeschrieben wird. Die sungen geschützt.
neue DIN VDE 0100-443 fordert verbindlich bild 3: Betrachtung Schutzpegel L-PE in der Aus diesem Grund bietet z. B. die Firma
den Einbau von SPDs im Speisepunkt der sogenannten 3+1-Schaltungsvariante Dehn + Söhne eine Familie von SPDs an, die
elektrischen Anlage, wenn transiente Über- an diesen Installationsort angepasst sind und
spannungen Auswirkungen auf folgende An- einführung in die neue lückenlos die VDN-Richtlinie »Überspan-
wendungsfälle haben: din Vde 0100-534 nungs-Schutzeinrichtungen Typ 1« erfüllen
• 1) Menschenleben, z. B. Anlagen für Si- (tabelle 1). Es handelt sich hierbei um die
cherheitszwecke und Krankenhäuser In den weiteren Abschnitten befassen wir uns Richtlinie für den Einsatz von Überspan-
• 2) Öffentliche Einrichtungen und Kulturbe- nun mit der DIN VDE 0100-534 (VDE 0100- nungs-Schutzeinrichtungen (ÜSE) Typ 1 in
sitz, z. B. öffentliche Dienste, Telekommu- 534):2016-10, »Errichten von Niederspan- Hauptstromversorgungssystemen (2. Aufla-
nikationszentren und Museen nungsanlagen – Teil 5-53: Auswahl und Errich- ge 2004). Deren Inhalte werden in die künf-
• 3) Gewerbe- und Industrieaktivitäten, z. B. tung elektrischer Betriebsmittel – Trennen, tige VDE-Anwendungsrichtlinie VDE-AR-N
Hotels, Banken, Industriebetriebe, Han- Schalten und Steuern – Abschnitt 534: Über- 4100 einfließen.
del, Bauernhöfe spannungs-Schutzeinrichtungen (SPDs)«. Bei einer Schaltanlage in einem Industriege-
• 4) Große Menschenansammlungen, z. B. bäude oder einem Zweckbau ist als idealer
in großen (Wohn-)Gebäuden, Kirchen, Bü- spd am einspeisepunkt Einbauort einer SPD direkt das Einspeisefeld
ros, Schulen der Niederspannungshauptverteilung (NSHV)
• 5) Einzelpersonen, z. B. in Wohngebäuden Die SPD muss so nahe wie möglich am Ein- zu sehen. Dadurch kann der Planer bzw. Anla-
und kleinen Büros, wenn in diesen Gebäu- speisepunkt der elektrischen Anlage instal- generrichter auch gezielt vermeiden, dass ho-
den Betriebsmittel der Überspannungska- liert werden. Abgeleitet aus dieser Anforde- he Stoßströme z. B. über den Leistungsschal-
tegorie I oder II installiert werden. rung ist der optimale Einbauort für eine SPD, ter fließen und zu Schäden oder zu etwaigen
In den zuvor genannten Fällen 1) … 3) war bei der Installation in einem Wohngebäude, Fehlauslösungen führen. An diesem Einbauort
der Einbau von Überspannungsschutzein- im unteren Anschlussraum des Zähler- empfiehlt es sich, SPDs mit integrierter Vorsi-
richtungen auch schon in der bisherigen schrankes auf der standardisierten 40-mm- cherung einzusetzen, da damit ein sehr Platz
Normenausführung verbindlich. Insbeson- Sammelschiene im Hauptstromversorgungs- sparender, flexibler und leitungslängenopti-
dere der Punkt 5) stellt eine wesentliche Ver- system. Physikalisch gesehen stellt dies den mierter Einbau möglich ist (bild 2).
änderung dar, denn faktisch ist heute diese Speisepunkt der Kundenanlage dar. Als tech-
Voraussetzung in jedem Wohngebäude er- nischer Hintergrund und die entscheidende anforderungen an den
füllt. Vorteile dieser Installationsart sind folgende schutzpegel
Zu den Betriebsmitteln der Überspan- Punkte zu sehen:
nungskategorie II zählen typischerweise Die Grundanforderung an den Schutzpegel
Haushaltsgeräte oder Werkzeuge und in die zwischen aktiven Leitern und PE entspre-
Überspannungskategorie I fallende empfind- drei passende gerÄte chend der Überspannungskategorie II ist bei
liche elektronische Geräte wie beispielsweise beschreibung anwendung einer Systemspannung von 230/400 V – wie
Fernseher oder Computer (siehe hierzu die Dehnventil ZP Wohngebäude (evtl. Zweck- bereits in der Vorgängernorm – ein Wert von
Definition der entsprechenden Überspan- bau) mit äußerem Blitz- 2,5 kV. Die neue Ausgabe weist aber darüber
schutz – hohe Anforderungen
nungskategorien in der neuen Norm DIN hinaus darauf hin, dass dies natürlich auch
Dehnshield ZP Wohngebäude (evtl. Zweck- für die SPD in der sogenannten 3+1-Schal-
VDE 0100-443). Man muss heute davon
bau) mit äußerem Blitz-
ausgehen, dass solche Betriebsmittel in je- schutz – normale Anforde- tung gilt (bild 3). Falls ein Hersteller diesen
dem Wohngebäude zum Einsatz kommen. rungen Wert nicht explizit ausweist, muss die Summe
Quelle: Dehn
Außerdem sollte Überspannungsschutz Dehnshield ZP Wohngebäude ohne äußeren der Einzelschutzpegel L-N und N-PE heran-
auch bei Gebäuden mit der Klassifiziereung Basic Blitzschutz – normale Anfor- gezogen werden. In den entsprechenden Da-
derungen
»feuergefährdete Betriebsstätte« nach DIN tenblättern der Firma Dehn + Söhne findet
VDE 0100-420 berücksichtigt werden – z. B. tabelle 1: Übersicht Produktfamilie ZP man diese Werte je nach Geräteausführung
bei Scheunen oder Werkstätten für Holzbear- (Zählerplatz) mit Werten, die 2,5 kV in dieser Spannungs-
beitung. ebene nicht überschreiten.
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• Es sind nur Betriebsmittel der Überspan-
nungskategorie III oder IV vorhanden.
anforderungen an stoßstrom
Die entsprechenden Vorgaben bezüglich des
Mindestableitvermögens von SPDs wurden
in dieser Normenausgabe neu formuliert. Die
Anforderungen gelten hierbei für das SPD
am oder in der Nähe des Speisepunkts der
elektrischen Anlage.
Quelle: Dehn
bild 5: SPD des Typs 1 mit bereits integrierter
Ableitervorsiherung nennableitstoßstrom In
In der DIN VDE 0100-534 beschreibt tabel-
bild 4: Ansicht einer V-Verdrahtung bzw. • Die SPD wurde entweder in V-Verdrahtung le 2 die Mindestwerte des Nennableitstoß-
Durchgangsverdrahtung oder Durchgangsverdrahtung ausgeführt stroms In. Die in dieser Tabelle aufgeführten
(bild 4). Hier hat die Anschlusslänge kei- Werte beziehen sich auf die Anforderungen
Ergänzend wurde eine neue Empfehlung nen Einfluss auf den resultierenden für Anlagen mit erhöhtem Sicherheitsbedürf-
aufgenommen, dass der Schutzpegel Up nur Schutzpegel für die nachgelagerten Be- nis. Unter diesen versteht man nach DIN VDE
80 % des Wertes der Bemessungsstoßspan- triebsmittel 0100-443 alle Anwendungsfälle 1) bis 5) (sie-
nung Uw betragen soll. Damit soll etwaigen • Die betreffenden SPDs kommen mit be- he oben). Hiermit lassen sich die Stoßströme
Spannungsfällen an den Anschlussleitungen reits integrierter Vorsicherung zum Einsatz für ein- und dreiphasige Systeme ermitteln.
und vorhandenen Ableitervorsicherungen (bild 5). In diesem Fall addiert sich kein Unter dem Anschlussschema 1 versteht
entgegengewirkt werden. Bei einem Stoß- zusätzlicher Spannungsfall auf. Der am man bei einem dreiphasigen System die so-
strom der Wellenform 8/20 µs von 10 kA Gerät ausgewiesene Schutzpegel beinhal- genannte 4+0-Schaltung, bei der alle aktiven
muss man mit einem dynamischen Span- tet bereits den Spannungsfall an der Vorsi- Leiter (L1, L2, L3 und N) direkt mit einem
nungsfall von 1 kV pro Meter Anschlusslei- cherung und an der Verbindungsleitung Schutzpfad gegen PE geschalten werden.
tung rechnen. Die Berücksichtigung eines SPD zur Vorsicherung Dieses Anschlussschema darf in TN-Syste-
zusätzlichen Spannungsfalls ist aber nicht • Das zu schützende Betriebsmittel ist direkt men zum Einsatz kommen, ist aber für TT-
notwendig, wenn eine der nachfolgenden Vo- an den Anschlussklemmen des SPD ange- Systeme nicht zulässig.
raussetzungen erfüllt sind: schlossen Das Anschlussschema 2 ist bei einem
dreiphasigen System die sogenannte
3+1-Schaltung, bei der L1, L2 und L3 gegen
anlagen mit erhöhtem sicherheitsbedÜrfnis N verschaltet werden. Außerdem ist hier zwi-
In in ka schen N und PE ein Summenableiter einge-
anschluss einphasiges system dreiphasiges system baut, der entsprechend Tabelle 2 ein Sum-
Quelle: DIN VDE 0100-534
zwischen menableitvermögen aufweisen muss. Dieses
anschluss- anschluss- anschluss- anschluss-
schema 1 schema 2 schema 1 schema 2 Anschluss-Schema kann sowohl in TN-Syste-
L und N 10 10 men als auch in TT-Systemen eingesetzt wer-
L und PE 10 10 den. Um diese neue Anforderung zu erfüllen,
bietet beispielsweise Dehn + Söhne passend
N und PE 10 20 10 40
zu seinen Standardschutzmodulen L-N mit
tabelle 2: Mindestwerte für den Nennableitstoßstrom In für SPDs des Typs 2 einem Ableitvermögen von 20 kA 8/20µs
auch noch die Typ-2-SPD »Dehnguard M H
TT 275 FM« an, die ein Summenableitvermö-
blitzstromableitVermögen nach blitzschutzklasse gen N-PE von 80 kA 8/20 µs aufweist.
Iimp in ka In diesem Zusammenhang sei darauf hinge-
blitz- einphasiges system dreiphasiges system wiesen, dass es sich bei Tabelle 2 um Mindest-
anschluss
schutz-
zwischen anforderungen handelt. Im Gegensatz zu den
klasse anschluss- anschluss- anschluss- anschluss-
schema 1 schema 2 schema 1 schema 2 Anforderungen an das Blitzstromableitvermö-
L und N 12,5 12,5 gen von Typ-1-SPDs, sind bei Typ-2-SPDs
Quelle: DIN VDE 0100-534
LPL III/IV L und PE 12,5 12,5 über die Mindestanforderungen hinaus nor-
N und PE 12,5 25 12,5 50 mativ keine weiteren Festlegungen getroffen.
L und N 25 25 In der praktischen Umsetzung werden heu-
te, wie bereits erwähnt, üblicherweise SPDs
LPL I L und PE 25 25
mit einem Nennableitstoßstrom von 20 kA pro
N und PE 25 50 25 100
Pol eingesetzt. Eine Reduzierung dieses Wer-
tabelle 3: Anforderungen an das Blitzstromableitvermögen für SPDs des Typs 1 tes auf die Mindestanforderungen kann aber
in der Praxis massive Auswirkungen auf die
4 de – das elektrohandwerk
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der neuen Norm erstmalig Blitzstoßstromwerte
blitzstromableitVermögen bei freileitungen
für Gebäude mit Freileitungseinspeisung defi-
Iimp in ka
niert. Hier wurde ein entsprechender neuer
anschluss 1-phasiges system 3-phasiges system Anhang eingeführt (tabelle 4).
Quelle: DIN VDE 0100-534
tabelle 4: Anforde-
zwischen
anschluss- anschluss- anschluss- anschluss- rungen an das Blitz- Die in der Norm aufgeführten Werte bezie-
schema 1 schema 2 schema 1 schema 2 stromableitvermö- hen sich auf den Gefährdungspegel LPL III
L und N 5 5 gen von SPDs in
und IV. Bei Gefährdungspegel I und II sind
Gebäuden mit Frei-
L und PE 5 5 entsprechend höhere Werte anzusetzen.
leitungseinspeisung
N und PE 5 10 5 20 entsprechend
DIN VDE 0100-534 (Fortsetzung folgt)
gewohnte Lebensdauer des SPD nach sich blitzstoßstrom Iimp
ziehen. Eine SPD mit einem höherem Nen- Wenn der Einsatz von Typ-1-SPD gefordert autor
nableitwert kann nämlich tatsächlich Stoßströ- wird und keine Risikoanalyse nach VDE 0185- Dipl.-ing. (Fh) bernd leibig
me, bei denen eine leistungsreduzierte SPD 305-2 durchgeführt wird, so muss der Blitz- Produktmanager Überspannungsschutz,
bereits an die Grenzen kommt, sogar mehr- stoßstrom des SPD definierte Mindestwerte Dehn + Söhne GmbH + Co.KG., Neumarkt
fach sicher beherrschen. aufweisen (tabelle 3). Darüber hinaus sind in
Überarbeitetes Normenduo (2)
zwei neue normen zum Überspannungsschutz Dieser zweiteilige Beitrag beschreibt
zwei neue Normen, die im Zusammenhang zu betrachten sind. Es handelt sich um die beiden
wichtigsten Installationsnormen für den Überspannungsschutz in Niederspannungsanlagen. Sie
wurden in den letzten Jahren überarbeitet und im Oktober 2016 neu herausgegeben. Der Schwer-
punkt der Erläuterungen liegt auf der praktischen Umsetzung der Normenforderungen.
einer SPD im Speisepunkt eines Wohnge-
bäudes sei hier nochmals hingewiesen.
auf einen blick Bei der ebenfalls im erstem Beitragsteil be-
installation Von Überspannungsschutzeinrichtungen gonnenen Einführung in die neue DIN VDE
Dieser zweite Beitragsteil befasst sich abschließend mit der DIN VDE 0100-534 betrachteten wir die SPD am Ein-
0100-534 speisepunkt, die Anforderungen an den
normenForDerungen umsetzen Der Anwender muss u. a. den Schutzpegel sowie die Anforderungen an
wirksamen Schutzbereich, die Anschlusslängen und -querschnitte den Stoßstrom. In diesem Zusammenhang
kennen sowie die mögliche Gesamtanschlusslänge berechnen können wurden dann detailliert einerseits der Nenn-
Fortsetzung aus »de« 20.2016, S. 30 ff. ableitstoßstrom und andererseits der Blitz-
stoßstrom behandelt.
schutz gegen Kurzschluss
Die Anforderungen zum Kurzschlussschutz
D er erste Teil dieses Beitrags befasste
sich mit den Erläuterungen der Ände-
rungen der vorgestellten Normen DIN VDE
zudem ausdrücklich, dass Überspan-
nungsschutz-Einrichtungen auch für infor-
mationstechnische Systeme berücksichtigt
von SPDs wurden in der neuen Ausgabe
dieser Norm eindeutiger und präziser for-
muliert. Folgende Aspekte gilt es hierbei zu
0100-443 sowie DIN VDE 0100-534. Bei werden sollten. Die Norm formuliert die berücksichtigen:
der Norm DIN VDE 0100-443 wurde insbe- Forderung für den Einbau von SPDs im • SPDs müssen gegen Kurzschlussströme
sondere auf den Wegfall des Prinzips der Speisepunkt der elektrischen Anlage für geschützt werden
systemeigenen Beherrschung von Über- fünf verschiedene Anwendungsfälle. Be- • Der Überstromschutz kann in die SPD in-
spannung verwiesen. Diese Norm benennt sonders auf die Notwendigkeit des Einbaus tegriert oder extern angeordnet sein
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Eine einfache und sichere Lösung für die ent- Erdungsleiter:
sprechenden Anforderungen den Kurzschluss- • 6 mm2 Kupfer (oder leitwertgleiche Aus-
E/I
schutz betreffend, stellen die SPDs mit bereits führung) für SPD Typ 2
integrierter Vorsicherung (CI-Geräte) von Dehn • 16 mm2 Cu (oder leitwertgleiche Ausfüh-
+ Söhne dar. Hierzu sind verschiedene Geräte- rung) für SPD Typ 1
typen in den Ausführungen Typ 1 und Typ 2 Aktive Leiter:
SPD
vorhanden, die entsprechend einfach ausge- • Grundsätzlich erfolgt die Auslegung nach
wählt und installiert werden können. DIN VDE 0100-430 entsprechend der Vor-
gaben am Einbauort der SPD und deren
wirksamer schutzbereich von spDs ausgewählter Vorsicherung
Legende Der Begriff des wirksamen Schutzbereichs • Mindestquerschnitt für SPD Typ 2 ist
Überstromschutzeinrichtung der wurde in der neuen Ausgabe der Norm DIN 2,5 mm2 Cu (oder leitwertgleiche Ausfüh-
elektrischen Anlage
VDE 0100-534 erstmalig eingeführt. Darun- rung)
Vom Hersteller geforderte Überstrom- ter versteht man die maximale Leitungslänge • Mindestquerschnitt für SPD Typ 1 ist 6 mm2
schutzeinrichtung – diese kann intern
oder extern zum SPD angeordnet sein zwischen SPD und den zu schützenden Be- Cu (oder leitwertgleiche Ausführung)
(falls notwendig) triebsmitteln. Diese Strecke sollte nicht mehr Bezüglich der maximalen Anschlusslängen
Quelle: Alle Bilder: Dehn + Söhne
als 10 m betragen (bild 7). von SPDs hat sich nachfolgende, im prakti-
Überspannungsschutzeinrichtung (SPD)
Kann dieser Abstand nicht eingehalten schen Einsatz sehr wesentliche, Änderung
SPD-Kombination werden, so sollte eine der nachfolgenden ergeben. Die Gesamtanschlusslänge einer
Zu schützendes Betriebsmittel (Equipment) Maßnahmen ergriffen werden: SPD darf einen Wert von 0,5 m nicht mehr
oder Anlage (Installation)
• Installation einer zusätzlichen SPD, so nah überschreiten (bild 8). Der technische Hin-
Anschlusspunkte der SPD-Kombination wie möglich am zu schützenden Betriebs- tergrund dieser Anforderung resultiert aus
mittel dem Spannungsfall an stoßstromdurchflosse-
bild 6: Anschluss einer SPD-Kombination • Einbau einer »One-Port-SPD« mit einem nen Leitern, welcher durchaus im Bereich
Schutzpegel, der 50 % der Stoßspan- des Schutzpegels einer SPD liegen kann. Aus
• Die Anforderungen zum Kurzschluss- nungsfestigkeit des zu schützenden Be- diesem Grund hat die Gesamtanschlusslänge
schutz aus der DIN VDE 0100-430 müs- triebsmittels nicht übersteigt natürlich einen wesentlichen Einfluss auf die
sen beachtet werden • Einbau einer »Two-Port-SPD«. Schutzwirkung der Gesamtanordnung.
• Der Nennstrom der vorgeschalteten Siche- Die beiden letztgenannten Maßnahmen soll- In DIN VDE 0100-534 ist eine Orientie-
rung muss so hoch wie möglich gewählt ten allerdings immer in Kombination mit der rungsgröße von 1 kV pro Meter Anschlusslei-
werden. Wenn keine sonstigen in- Schirmung der Verbindungsleitung zwischen tung bei einem Stoßstrom von 10 kA 8/20µs
stallationstechnischen Bedingungen dage- SPD und zu schützendem Betriebsmittel angegeben. Daraus lässt sich sehr leicht die
gensprechen, ist dies idealerweise der Wert stattfinden. Relevanz der Anschlusslänge ableiten.
der maximal vom Hersteller der SPD ausge- Wenn aufgrund der örtlichen Gegebenhei-
wiesenen wird. Damit lässt sich eine mög- anforderungen an anschlusslängen und ten diese Anforderung nicht umgesetzt wer-
lichst hohe Stoßstromfestigkeit und damit anschlussquerschnitte von spD den kann, verbleiben dem Anwender folgen-
Sicherheit gegen Fehlauslösung erreichen. Bezüglich der Anschlussquerschnitte von de Möglichkeiten, dieses Problem zu lösen:
• Die ausgewiesene Kurzschlussfestigkeit ISCCR SPDs wurde nachfolgende, nunmehr etwas • Auswahl einer SPD mit niedrigerem
der SPD-Kombination (SPD und zugehörige detailliertere Vorgaben getroffen. Diese An- Schutzpegel. Die tabelle 5 gibt eine Hilfe-
Vorsicherung) muss mindestens dem am forderungen gelten für SPDs, die am Speise- stellung, was hierzu bei der Auswahl und
Einbauort zu erwartenden Kurzschluss- punkt der elektrischen Anlage eingebaut Anordnung zu beachten ist. Die angegebe-
strom entsprechen. In bild 6 sind die ent- werden. Es wurde eine explizite Unterschei- nen Werte wurden entsprechend dem
sprechenden Anschlusspunkte eindeutig dung zwischen Erdungsleitern und aktiven Wert aus DIN VDE 0100-435 von 1 kV pro
aufgezeigt, die den Einbauort definieren. Leitern vorgenommen: Meter Anschlussleitung bei einem Stoß-
auftretende spannungsfÄlle
spannungs-
fall bei
Speisepunkt stoßstrom
Betriebs- geradlinig 0,5 m 2m
der elektrischen (8/20 μs)
Anlage mittel verlegter
leitung /m
5 kA 500 V 250 V 1000 V
SPD
SPD
Zulässiger Abstand
zwischen SPD und
zu schützendem 10 kA 1 000 V 500 V 2 000 V
Betriebsmittel
12,5 kA 1 250 V 625 V 2 500 V
20 kA 2 000 V 1 000 V 4 000 V
Schirmung 25 kA 2 500 V 1250 V 5000 V
tabelle 5: Spannungsfall an Anschlussleitungen
bei verschiedenen Stoßstrombelastungen
bild 7: Schutzbereich einer SPD
6 de – das elektrohandwerk
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schutz informationstechnischer
leitungen
Grundsätzlich ist zwar zu bemerken, dass
die DIN VDE 0100-443 und die DIN VDE
0100-534 nicht den Schutz von Daten- und
Telekommunikationsleitungen beinhaltet,
aber die neuen Normen geben eine deutli-
che Empfehlung darüber ab, dass ein voll-
ständig wirksames Überspannungsschutz-
system nur unter Einbeziehung dieser Lei-
tungen sinnvoll umsetzbar ist. Wenn Über-
spannungsschutz für die Stromversorgung
gefordert ist, sollte auch Überspannungs-
schutz für die Datenleitungen berücksichtigt
werden. Viele wesentliche Funktionsbau-
gruppen im Gebäude verfügen heute sowohl
über eine Netzspannungsversorgung als
bild 9: Zusätzlicher lokaler Potentialaus- auch datentechnische Anschlüsse. Daher
bild 8: Anforderungen an die
Gesamtlänge der Anschlussleitungen von gleich über das Metallgehäuse/Montageplatte können natürlich Störbeeinflussungen über
SPD: a+b+c ≤ 0,5m der Schaltanlage beide Wege eingekoppelt werden.
Typische datentechnische Leitungen die
strom von 10 kA 8/20 µs mit der Formel Berechnung der möglichen Gesamtanschluss- hierbei beschaltet werden sollten, sind z. B.:
u = L · di /dt interpoliert. länge: • Telefon- bzw. DSL-Anschlüsse
• Auswahl einer SPD mit integrierter Vorsi- • Erlaubter Spannungsfall an der Anschluss- • SAT- und BK-Anlagen
cherung leitung: 4 kV – 1,5 kV = 2,5 kV • Datenleitungen (z. B. Ethernet)
• Einbau einer zweiten, koordinierten SPD • Spannungsfall pro Meter Leitung bei 20 kA • Gebäudeautomation (z. B. KNX-Bus)
am zu schützenden Betriebsmittel 8 / 20 µs Stoßstrom: 2 kV • Sensoren (z. B. Außenfühler der Heizung).
• Anwendung der sogenannten V-Verdrah- • Mögliche Gesamtanschlusslänge: 2,5 kV / Die Firma Dehn + Söhne bietet hier verschie-
tung 2 kV pro Meter = 1,25 m. denste Lösungen, passend für die jeweilige
• Zusätzlicher lokaler Potentialausgleich, Schnittstelle und den jeweiligen Einbauort.
z. B. über das Metallgehäuse der Schaltan- Im oben beschriebenen Anwendungsfall ist Hierunter fallen beispielsweise Produkte für
lage (bild 9). somit die Länge der Anschlussleitung nicht die einfache und flexible Wandmontage, Hut-
Eine einfache Dimensionierungsregel lässt auf 0,5 m begrenzt, sondern kann unter den schieneneinbau oder für KNX-Gebäudeauto-
sich durch folgendes kurze Rechenbeispiel angegebenen Bedingungen auf 1,25 m aus- mation (bild 10).
veranschaulichen: Die Stoßspannungsfestig- geweitet werden.
keit UW der Schaltanlage am Einbauort der Zusätzlicher Hinweis: Bei räumlich ausge- fazit
SPD sei in diesem Beispiel entsprechend der dehnten Schaltanlagen müssen entspre-
Überspannungskategorie III ausgelegt (UW = chend VDE 0185-305-4 unter Umständen Zusammenfassend lässt sich an dieser
4 kV). Der Schutzpegel der eingesetzten SPD noch zusätzlich Induktionseffekte betrachtet Stelle anmerken, dass sich bei der Überar-
sei UP = 1,5 kV. Der Nennableitstoßstrom des werden, die schutzpegelerhöhende Wirkung beitung der beiden Normenteile DIN VDE
SPD beträgt In= 20 kA 8 / 20 µs. haben können. 0100-443 und DIN VDE 0100-534 einige
wesentliche Neuerungen ergeben haben,
die weitreichende Konsequenzen im Ein-
satz von Überspannungsschutzgeräten
(SPD) nach sich ziehen werden. Die für den
bild 10: Dehngate – Praktiker wichtigsten Aspekte beschrieb
Koaxialer Ableiter dieser Beitrag und zeigte insbesondere Lö-
für SAT-BK-Anlagen, sungsmöglichkeiten und Umsetzungsbei-
Blitzductor zur Hut- spiele auf, welche die Arbeit in der tägli-
schienenmontage,
chen Praxis erleichtern.
Dehnpatch am
Ethernet-Port eines
PC-Systems,
Bustector für KNX-
Gebäudeautomation, autor
Dehnpatch im
Dipl.-ing. (Fh) bernd leibig
19´´-Verteiler, Dehn-
Produktmanager Überspannungsschutz,
box zur einfachen
Dehn + Söhne GmbH + Co.KG., Neumarkt
und flexiblen Wand-
montage
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www.dehn.de/vertrieb-de Überspannungsschutz DEHN + SÖHNE Hans-Dehn-Str. 1 Tel. +49 9181 906-0 Blitzschutz/Erdung GmbH + Co.KG. Postfach 1640 Fax +49 9181 906-1100 Arbeitsschutz 92306 Neumarkt info@dehn.de DEHN schützt.® Germany www.dehn.de Diejenigen Bezeichnungen von im Sonderdruck genannten Erzeugnissen, die zugleich eingetragene Marken sind, wurden nicht besonders kenntlich gemacht. Es kann also aus dem Fehlen der Markierung ™ oder ® nicht geschlossen werden, dass die Bezeichnung ein freier Warenname ist. Ebenso wenig ist zu entnehmen, ob Patente, Gebrauchsmuster oder sonstige intellektuelle und gewerbliche Schutzrechte vorliegen. Änderungen in Form und Technik, bei Maßen, Gewichten und Werkstoffen behalten wir uns im Sinne des Fortschrittes der Technik vor. Die Abbildungen sind unverbindlich. Druckfehler, Änderungen und Irrtümer vorbehalten. Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung. Informationen zu unseren eingetragenen Marken („Registered Trademarks“) finden Sie im Internet unter www.dehn.de/de/unsere-eingetragenen-marken. SD89/D/1216 © Copyright 2016 DEHN + SÖHNE
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