Datasheet

I-2016, www.findernet.com
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E
SERIE 7P
Überspannungsschutzgeräte (SPD)
SERIE
7P
Erläuterungen zu Blitz- und Überspannungsschutz
Referenzbedingungen
EN61643-11: Anforderungen und Prüfungen für
Überspannungsschutzgeräte für den Einsatz in
Niederspannungsanlagen - (IEC61643-11:2011, modifiziert);
Deutsche Fassung EN61643-11:2012
DINCLC/TS 61643-12: Auswahl und Anwendungsgrundsätze –
Überspannungsschutzgeräte für den Einsatz in
Niederspannungsanlagen - (IEC61643-12:2008, modifiziert);
Deutsche Fassung CLC/TS61643-12:2009
DINEN62305-1 Berichtigung 1; VDE0185-305-1
Berichtigung 1:2012-03:2012-03
Blitzschutz - Teil 1: Allgemeine Grundsätze (IEC62305-1:2010,
modifiziert); Deutsche Fassung EN62305-1:2011, Berichtigung zu
DINEN62305-1 (VDE0185-305-1):2011-10
DINEN62305-3; VDE0185-305-3:2011-10:2011-10
Blitzschutz - Teil 3: Schutz von baulichen Anlagen und Personen
(IEC62305-3:2010, modifiziert); Deutsche Fassung
EN62305-3:2011
DINEN62305-4; VDE0185-305-4:2011-10:2011-10
Blitzschutz - Teil 4: Elektrische und elektronische Systeme in baulichen
Anlagen (IEC62305-4:2010, modifiziert);
Deutsche Fassung EN62305-4:2011
EN50539-11: Anforderungen und Prüfungen für Überspannungs-
schutzgeräte für den Einsatz in Photovoltaik-Installationen;
Deutsche Fassung prEN50539-11:2010
DINCLC/TS 50539-12: Auswahl und Anwendungsgrundsätze –
Überspannungsschutzgeräte für den Einsatz in Photovoltaik-
Installationen; Deutsche Fassung CLC/TS50539-12:2010
Warum Blitz- und Überspannungsschutz
Während die Naturerscheinung Blitz jedem geläufig und in Erinnerung
ist, bleiben Überspannungen im Versorgungsnetz meist unerkannt, doch
sowohl durch Blitz als auch durch Überspannung werden erhebliche
Schäden verursacht. Bei dem Gedanken an einen Blitz denkt man an die
Naturerscheinung selbst und die Auswirkung wie brennende Häuser
und entwurzelte oder gespaltene Bäume. Die Blitzstoßstromhöhe und
die Häufigkeit des Auftretens sind je nach geographischen Gebiet und
Geländetopographie unterschiedlich.
Dagegen werden Schäden, die durch Überspannungen entstehen, meist
nicht den verursachenden Überspannungsimpulsen im Versorgungsnetz
angelastet. Dabei sind derartig verursachte Schäden viel häufiger. Sie
reichen von ausgefallenen Hi-Fi-Anlagen, defekten Computern, zu einer
gestörten Software der Kommunikations- und Produktionstechnik bis hin
zu einem Produktionsausfall.
Diese, auch Transienten genannten, Überspannungen werden verursacht
durch: Nah oder entfernt auftretende atmosphärische Entladungen,
einschlagende Blitze in das Versorgungsnetz und das Erdreich, induzierte
Spannungen aus benachbarten Leitungen bei Phasenanschnittsteuerungen,
Schaltvorgänge von Induktivitäten, magnetische Felder hoher
Einschaltströme, wie sie beim Schalten großer Motoren oder beim Schalten
von Kondensatoren zur Anpassung des cos ϕ auftreten.
Von technischer Seite kann man die Blitz- und Überspannungen, also die
Ursache der Schäden, durch Blitz- und Überspannungsableiter reduzieren.
Ein minimiertes Risiko minimiert die Gefahr eines Schadens. Das Derating
in der Elektronik oder die Anschnallpflicht im Auto ist der beste Beweis
dafür. Ziel der Schadensreduzierung durch impulsartige Überspannungen
besteht darin, die Blitz- und Überspannungen auf Werte zu reduzieren, die
deutlich unterhalb der Gerätespannungsfestigkeit liegen.
Bei der Erarbeitung eines Konzeptes gegen Überspannungen geht man von
den energiereichen Transienten aus, die in Stufen abgebaut werden, bis die
transienten Überspannungen auf einen Pegel reduziert sind, der unterhalb
der Spannungsfestigkeit der angeschlossenen Anlagen oder Geräte oder
den elektronischen Betriebsmitteln und Kommunikationsgeräten liegen.
Blitz- und Überspannungszonen
Die Geräte zur Reduzierung der Blitz- und Überspannung sind die Blitz-
und Überspannungsableiter, deren Wirksamkeit dadurch geprüft und in
Gruppen eingeteilt wird, indem man das Ableitverhalten bei technisch
normierten Impulsen bewertet. Die Überspannungsableiter werden
unterschieden in Typ1, Typ2 und Typ3. Durch die drei Ableiter ergeben
sich vier Zonen. Die Zone, in dem kein Ableiter wirkt (LPZ 0) und den Zonen
mit dem jeweiligen Ableiter Typ1, Typ2 und Typ3. Die Zonen haben die
Bezeichnung LPZ0, LPZ1, LPZ2 und LPZ3 (LPZ = Lightning Protection
Zone). Für die Ableiter sind die Bezeichnungen SPDTyp1, SPDTyp2 und
SPDTyp3 üblich (SPD = Surge Protection Device).
- Zuordnung der Überspannungszonen (LPZ) zu den Ableitern (SPD)
- Der SPD reduziert die Spannungsspitzen auf den Leitungen in einem begrenzten
Bereich vor und nach dem SPD.
Der technisch standardisierte Blitz hat einen Scheitelwert von 200kA, 150kA
oder 100kA bei einer Anstiegszeit von 10µs und einer Abfall-Halbwertzeit
von 350 µs. Man geht davon aus, dass ca. 50% des Blitzstoßstromes
(10/350µs) über den Erder im Erdreich abgebaut wird. Der andere Teil wird
über die Hauptpotential-Ausgleichschiene, an der sowohl der Erder als
auch die PE-Leitungen des Hauses angeschlossen sind, ins Gebäude geleitet
und über die gebäudeinternen Ableiter und den Leitungssicherungen
in Wärme umgesetzt. So wird z.B. bei einem 5-Leiternetz der restliche
Blitzstoßstrom (10/350µs) sich über die Potenzialausgleichschiene und den
Ableiter zum N-Leiter und weiter über die Ableiter zu den Leitungen nach
L1, L2 und L3 in Richtung zur Netzeinspeisung verteilen und abbauen.
Am Beispiel des Typs 7P.04.8.260.1025 und bei einem Blitzstoßstrom von
200kA (10/350 µs) werden ca. 100kA (10/350µs) zur Erde und 100 kA
(10/350 µs) über den Ableiter zwischen PE-N geleitet. Diese 100 kA
(10/350µs) verteilen sich mit jeweils 25kA (10/350µs) auf die Leiter L1,
L2, L3 und N. Ein weiterer Abbau erfolgt in den Ableitern SPDTyp2, die
bei einem Blitzableiter immer erforderlich sind, und so erforderlich in den
Ableitern des SPDTyp3.
Blitzfangstange
(Potential-
ausgleich in
Richtung Netz-
einspeisung)
Verteilung des Blitzstoßstromes I (10/350μs)
SPDTyp1
Zone LPZ1
Zone LPZ0
SPDTyp2
Zone LPZ 2
Zone LPZ3
SPDTyp3
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