Grundlagenwissen zum Überspannungsschutz - Phoenix Contact

Äußeres Blitzschutzsystem
Isolierstück
PAS
Abb. 6.1-1: Einteilung und Realisierung von Überspannungsschutzzonen
Eine Einteilung der zu schützenden Anlage in EMV-Schutzzonen erreicht
man dadurch, dass ein Konzept nach Abb. 6.1-1 erarbeitet wird. Am
Übergang von der Überspannungsschutzzone 0 zu 1 wird der Hauptausgleich
hergestellt. Alle in diese Überspannungsschutzzone hineingehenden
elektrischen Verbindungen und elektrisch leitfähigen Verbindungen
werden durch Anschluss an die Potenzialausgleichschiene (PAS) auf ein
Potenzial gebracht. Aktive Leiter von Stromversorgungen, Datenübertragungsanlagen
und MSR-Einrichtungen werden über Funkenstrecken
bzw. gasgefüllte Überspannungsableiter und passive leitfähige Verbindungen
(PE, Wasserleitung etc.) direkt auf die PAS aufgelegt. Die Wasserleitung
darf nach DIN VDE 0100 Teil 540 nur unter besonderen
Bedingungen als „natürlicher“ Erder verwendet werden, ist aber in den
Potenzialausgleich einzubeziehen. Außerhalb Deutschlands sind die
jeweils gültigen nationalen Vorschriften zu beachten.
In der EMV-Schutzzone 2 ist in gleicher Weise zu verfahren, indem alle
genannten Verbindungen an der örtlichen Unter-PAS aufgelegt werden.
Passive, elektrisch leitfähige Teile werden direkt angeschlossen. Die
aktiven Leiter sind mit Überspannungs-Schutzgeräten in den Potenzialausgleich
einzubeziehen. Die Unter-PAS ist mit der Haupt-PAS in der
EMV-Schutzzone 1 auf direktem und kürzestem Weg zu verbinden.
Auch am Übergang zur EMV-Schutzzone 3 ist eine Unter-PAS zu
installieren. Der Potenzialausgleich wird in gleicher Weise, wie zuvor
beschrieben, hergestellt.
In Abb. 6.1-1 geht die Wasserleitung nicht bis in die EMV-Schutzzone 3
hinein. Sie wird deshalb auch nicht in den Potenzialausgleich dieser
Schutzzone einbezogen.
Die aktiven Leiter der Stromversorgung werden auch in der EMV-
Schutzzone 3 mittels Überspannungsschutzgeräten auf Basis von
Varistoren mit dem Potenzialausgleich verbunden, während bei Datenleitungen
und MSR-Leitungen in den meisten Fällen ein enger begrenzender
Schutz auf Basis von Suppressor-Dioden erforderlich ist.
Mit einer Potenzialausgleichsleitung wird auf kürzestem Weg eine Verbindung
sowohl zur PAS in Überspannungsschutzzone 1 als auch zu weiteren
Unter-PAS hergestellt. So entsteht ein maschenförmiger Potenzialausgleich.
Aus installationstechnischen Gründen wird in der Praxis ein zwei- oder
dreistufiger Überspannungsschutz für MSR- und Datenschnittstellen
fast immer mit einer kombinierten Schutzschaltung in einem Ableiter
direkt am Eintritt in die Überspannungsschutzzone 3 ausgeführt. Damit
14 PHOENIX CONTACT
z. B. Wasserleitung
Stromversorgung
PAS
HV
PAS
UV
entfällt das stufenweise Herabpegeln der Überspannung in den EMV-
Schutzzonen 1 und 2. Innerhalb der EMV-Schutzzone 3 werden dann
Stromversorgungsleitungen und Informationsleitungen getrennt voneinander
oder geschirmt verlegt.
Haben elektronische Anlagen, die über Informationsleitungen angeschlossen
sind, kein so hohes Schutzbedürfnis, sind auch diese Zuleitungen
getrennt von anderen Informationsleitungen oder geschirmt zu verlegen.
Bei diesem Konzept ergibt sich von selbst der richtige Platz für die
Installation der Ableiter. Alle elektrischen Geräte und Anlagen sind
dann in der für sie erforderlichen EMV-Schutzzone anzuordnen. Dabei
ist es egal, ob eine Schutzzone um einen ganzen Raum oder nur um ein
Gerät herum gebildet wird.
Alle EMV-Schutzzonen 1–3 können mehrfach auftreten. Aus ökonomischer
Sicht ist es günstig, das Konzept so zu erarbeiten, dass möglichst
viele Geräte und Anlagen mit gleichem Schutzbedürfnis in einer Schutzzone
angeordnet werden können. Ein derart gelungenes Überspannungsschutzkonzept
ist nur dann zu erreichen, wenn es schon in der Planungsphase
berücksichtigt wird (siehe Kapitel „Überspannungsschutz
beim Planen beachten“).
6.2 Installationshinweise für Schutzgeräte in der
Stromversorgung
6.2.1 Blitzstromableiter Typ 1
FLASHTRAB
Informationsleitung
(Blitzschutzzonen LPZ)
LPZ 0 | EMV SZ 0
LPZ 1 | EMV SZ 1
LPZ 2 | EMV SZ 2
LPZ 3 | EMV SZ 3
Der Anschluss eines Blitzstromableiters ist am Beispiel FLASHTRAB
FLT-CP-3S 350 in Abb. 6.2.1-1 dargestellt. Bei diesem Ableiter handelt
es sich um ein Schutzgerät, das einen Schutz sowohl als Typ 1 wie auch
zusätzlich als Typ 2 realisiert. Für die Installation ist zu beachten:
- FLASHTRAB wird parallel, d.h. zwischen Außenleiter (bzw. Neutralleiter)
und dem Potenzialausgleich in der Netzeinspeisung angeordnet.
Das bedeutet, dass FLASHTRAB nicht vom Betriebsstrom durchflossen
wird. Abb. 6.2.1-1 informiert über generelle Installationsbedingungen.
Es sind zusätzlich die Installationshinweise für Blitzstromableiter
und Überspannungsschutzgeräte in verschiedenen Stromversorgungssystemen
nach Art der Erdung (Abb. 6.2.1-2 bis 6.2.1-5) zu beachten.
- Im Hinblick auf später auszuführende Wartungsarbeiten und eine
höhere Verfügbarkeit der Stromversorgung sollte der Blitzstromablei-
UV