11.09.2017

Überspannungsschutz nach dem Kombinationskonzept

Anordnung und Montage von Blitzschutz- und Überspannungsschutzelementen für Anlagen, Systeme und Geräte werden in der Regel nach dem schon in den 1950er-Jahren entwickelten Blitzschutz-Zonen-Konzept vorgenommen. Es definiert Schutzzonen, in denen unterschiedliche bzw. koordinierte Schutzelemente zum Einsatz kommen.

Blitzschutz

DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4)

Das in der Norm DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4) beschriebene Blitzschutz-Zonen-Konzept ist Teil eines umfassenden Schutzsystems. Dieses Schutzsystem beinhaltet den äußeren und inneren Blitzschutz sowie umfassende Überspannungsschutz- und Schirmungsmaßnahmen, die Erdung und den Potenzialausgleich.

Äußerer Blitzschutz

Dabei stellt der äußere Blitzschutz mit Fangeinrichtung und Ableitungen den typischen „Blitzableiter” dar, über den der Blitzstrom an die Erdungsanlage weitergeleitet wird.

Innerer Blitzschutz

Die Komponenten des inneren Blitz- und Überspannungsschutzes werden an den jeweiligen Zonenübergängen installiert. Sie sollen verhindern, dass Blitzstrom und Überspannung ihren Weg in das Gebäude finden und hier zu gefährlicher Beeinflussung des elektrischen und elektronischen Equipments führen.

Maßnahmen nach DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)

Maßnahmen nach DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) setzen die Überspannungen, die sich entlang der Leitungen ihren Weg bahnen, erheblich herab und minimieren so die Brand- und Zerstörungsgefahr. Für empfindliche elektronische Anlagen, wie beispielsweise Messgeräte, Übertragungstechnik und Computer ist die verbleibende Restspannung jedoch immer noch zu hoch. Deswegen kommen zusätzliche Überspannungs-Schutzgeräte zum Einsatz, die an weiteren Schutzzonen und/oder direkt vor den zu schützenden Geräten angeschlossen werden.

Einsatz von SPDs

Diese SPDs, wenn sie außerdem mit Filter versehen sind, erfüllen noch einen weiteren wichtigen Zweck: Sie verhindern, dass sich Transienten und Oberschwingungen ihren Weg bahnen und Telekommunikation oder informationstechnische Einrichtungen lahmlegen. Transienten und Oberschwingungen sind kurzzeitige Spannungsspitzen, die z.B. aus fernen Blitzeinschlägen oder Schaltvorgängen im Hoch- und Niederspannungsnetz oder durch selbsterzeugte Störungen (z.B. Gleichrichterschaltungen) resultieren. Die Statistiken der Elektronikversicherer belegen, dass Überspannung aufgrund von Ferneinschlägen an der Spitze der Schadensursachen rangiert.

Zonen gleicher Gefährdung

Das Blitzschutz-Zonen-Konzept definiert Zonen gleicher Gefährdung. Alle ein- und ausführenden Leitungen, wie die für Fernwärme, Wasser (Metallrohre), Strom und Telekommunikation müssen an den Zonenübergängen durch Potenzialausgleichsmaßnahmen eingebunden werden. Das stellt gleichzeitig den großen Nachteil einer solchen Installation dar: Verteilen sich die einzelnen Leitungen großflächig in den Gebäuden, erfordert dies sehr viele Überspannungs-Schutzgeräte an den Zonenübergängen, um den gewünschten Schutz zu gewährleisten.

Auch ist es nach dem Blitzschutz-Zonen-Konzept nicht möglich, nur ausgewählte Elektronik, beispielsweise einen Serverpool, optimal zu schützen. Die Überspannungs-Schutzgeräte werden nach diesem Konzept am jeweiligen Einführungsort der elektrischen Leitungen in die Zonen installiert.

Ausführliche Informationen zum Blitzschutz-Zonen-Konzept BSZK und SEP-Prinzip finden Sie in unserem Modul „Elektromagnetische Verträglichkeit“.

Autor: Dipl. Ing. Helmut Zitzmann