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Überspannungsschutz in Gebäuden

Installationen normgerecht schützen

2. Juli 2018, 15:09 Uhr | Anja Zierler

Überspannungsschutz funktioniert nur nach dem Schutzkreisprinzip: Stromversorgungsleitungen, aber auch Signalleitungen und Antennen müssen geschützt werden.

Normativ rückt der Überspannungsschutz in den Blickpunkt, denn sein Einsatz wird in nahezu allen Installationen verpflichtend – unabhängig davon, ob ein äußeres Blitzschutzsystem vorhanden ist.

Von M.Sc. Thomas Bings und Dipl.-Phys. Claas Rittinghaus, Product Marketing Surge Protection, Phoenix Contact

Die Neuerung und weitere Anforderungen finden sich in den aktualisierten Ausgaben von DIN VDE 0100-443 und -534. DIN EN 62305 beschäftigt sich mit der Notwendigkeit und Ausgestaltung des Schutzes vor direkten und indirekten Auswirkungen von Blitzentladungen. Ist nach dieser Norm der Schutz einer baulichen Anlage mit einem äußeren Blitzschutzsystem vorzusehen, so muss deren elektrische Installation durch ein koordiniertes SPD-System vor Überspannungen und Stoßströmen geschützt werden (SPD, engl. Surge Protective Device, Überspannungsschutzgerät). Doch auch wenn kein äußeres Blitzschutzsystem vorgeschrieben ist, ist der Einsatz von Überspannungsschutz zum Schutz der elektrischen Installation vorzusehen.

Schutz von Gebäuden mit äußerem Blitzschutzsystem

Erster und wichtigster Baustein eines SPD-Systems zum Schutz einer baulichen Anlage mit äußerem Blitzschutzsystem ist ein SPD Typ 1, das am Speisepunkt der Anlage verbaut wird und die gesamte Installation vor den Auswirkungen direkter Blitzeinschläge schützt. Der Einbauort sollte möglichst nah am Gebäudeeintritt der Versorgungsleitungen liegen, um den Eintritt von Blitzströmen in das System zu verhindern und Auswirkungen auf die elektrische Installation zu vermeiden. Diesen Zweck erfüllt die Installation des SPD Typ 1 in einem Aufputzgehäuse unmittelbar nach dem Hausanschlusskasten noch vor dem Zählerschrank.
Ein ähnlich geeigneter Einbauort, der zudem eine einfache Installation ermöglicht, ist der netzseitige Anschlussraum des Zählerschranks. Dort kann ein entsprechendes SPD Typ 1 direkt auf das Sammelschienensystem montiert werden, das ebenfalls der Einspeisung und Installation von SLS-Schaltern dient. Für den Einbau im ungezählten Bereich sind generell nur SPDs zulässig, die keinen Betriebsstrom verursachen. Dies trifft auf Funkenstrecken-basierte SPDs zu, die gleichzeitig optimal zum Ableiten von Blitzströmen geeignet sind. Da im netzseitigen Anschlussraum neben dem SLS- (selektiver Leitungsschutz) Schalter und der Einspeisung neuerdings auch eine Absicherung für das Smart-Meter-Gateway vorzusehen ist, muss ein dort zu installierendes SPD Typ 1 eine möglichst geringe Baubreite aufweisen.

Mit dem Flashtrab SEC ZP bietet Phoenix Contact das SPD Typ 1 für diesen Installationsbereich mit einer Baubreite von 47 mm. Die Funkenstrecken erfüllen mit einem Ableitvermögen von 12,5 kA in 10/350 µs pro Pol die Anforderungen der Blitzschutzklassen III/IV. Zur Auswahl stehen zwei Varianten: zum einen in der für TN-S- und TT-Systeme geeigneten 3+1-Schaltung und zum anderen für TN-C-Systeme in 3+0-Schaltung (Bild 1).

Schutz von Gebäuden ohne äußeren Blitzschutz

Auch für Gebäude ohne äußeren Blitzschutz ist der Einsatz von Überspannungsschutz am Speisepunkt der Anlage nach DIN VDE 0100-443 vorgeschrieben. Denn wenn ein Blitz in die Versorgungsleitung einer baulichen Anlage einschlägt, breitet sich ein entsprechender Stoßstrom in beide Richtungen aus: zur elektrischen Installation der baulichen Anlage sowie zum restlichen Stromnetz hin. Daher können elektrische Installationen auch in baulichen Anlagen ohne äußeres Blitzschutzsystem mit partiellen Blitzströmen belastet werden.
Hier ist der Einsatz von SPD Typ 2 mit einem erhöhten Ableitvermögen angebracht. Im Vergleich zum herkömmlichen SPD Typ 2, wie es in Unterverteilungen zum Einsatz kommt, muss das SPD Typ 2 am Speisepunkt einer Anlage ein doppelt so hohes Ableitvermögen aufweisen. Mit Valvetrab SEC T2 350/40 bietet Phoenix Contact ein SPD Typ 2, das diese Anforderung erfüllt – bei einem gleichzeitig niedrigen Schutzpegel von 1,9 kV zwischen Phasenleitern und Schutzleiter. Mit seiner Baubreite von 12 mm pro Pol eignet es sich auch für die Nachrüstung von Überspannungsschutz in Bestandsanlagen ohne äußeren Blitzschutz. Sobald eine solche Anlage elektrotechnisch überarbeitet wird, muss sie den aktuell gültigen Anforderungen der VDE 0100 entsprechen. Dazu gehört der Einsatz von Überspannungsschutz am Speisepunkt der Anlage.