Wichtigste über den Inneren Blitzschutz


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Langue Deutsch
Catégorie Electrotechnique
Niveau Autres
Crée / Actualisé 08.06.2025 / 08.06.2025
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Grundsatz SPD Überspannungsschutzeinrichtung?

Surge Protection Device

Den Schutzpegel tiefer halten als die im Einbauort des SPD eingebauten Betriebsmittel spannungsfest sind. Wird diese Isolationsfestigkeit überschritten,kommen Geräte zu Schaden oder noch schlimmer es kommt zum Brand.

Was sind die Ursachen für Überspannungen?

1.Einkopplungsarten (LEMP:Lightning electromagnetic pulse)

2.Schalthandlungen (SEMP:Switching electromagnetic pulse) kurzzeitig hohe Stromflüsse bei Schalthandlungen bzw. Bei Kurzschlüssen können transiente Überspannungen induzieren.

3.Elektrostatische Entladungen (ESD:electrostatic discharge) entsteht durch entladung zwei unterschiedlicher körper mit einer Potentialdifferenz

Längsspannung?

Erhöhte Spannungsdifferenz zwischen den Aktiven Leitern und Schutzleiter (durch die verschiedenen einkopplungsarten)

Querspannung?

Transiente Überspannung zwischen den aktiven Leiter (Schalthandlungen oder kurzzeitige hohen Stromflüssen)

Wie funktioniert ein SPD und wie wird es angeschlossen?

Alle aktiven Leiter parallel zum Schutzleiter wird es angeschlossen um alles abzudecken.

SPD ist wie ein Schalter wo sich bei anstehender Überspannung schliesst und die Spannung über dem Schutzpegel ins versorgungsnetz abfliessen lässt in Nanosekundenbereich damit die Überstromschutzeinrichtungen aufgrund vom kurzschluss nicht auslösen. Dadurch können die Betriebsmittel ungestört weiter arbeiten.

Wer Regelt den Inneren Blitzschutz?

-SNR 464022

-NIN

-Herstellerangaben(Dehn,phoenix contact,eaton etc.)

-EN 61643-11(prüfnorm SPD)

Welche Überspannungsschutztypem gibt es?

SPD Typ 1

SPD Typ 2

SPD Typ 3

Wer definiert den Einbau des SPD Typen?

Blitzschutzzonenplan (EN 61643)

SPD Typ 1 nenne den Ableitstrom und den Schutzpegel

SPD Typ 1= Blitzstromableiter (Grobschutz Eintrittsstelle Gebäude/HV)

Ableitstrom: >100kA

Schutzpegel total: bis und mit 6kV

SPD Typ 2 nenne ableitstrom und schutzpegel

SPD Typ 2= Überspannungsableiter (Mittelschutz UV)

Ableitstrom: <100kA

Schutzpegel total: bis und mit 4kV

SPD Typ 3 nenne Ableitstrom und Schutzpegel

SPD Typ 3= Überspannungsableiter/Geräteschutz (Feinschutz vor dem zu schützenden Betriebsmittel)

Ableitstrom: <1kA

Schutzpegel total: bis und mit 1.5kV

Welche Überspannungskategorien kennst du?

1,2,3,4

Was bedeutet Blitzstossstrom?

Iimp (Blitzstossstrom) = Blitzstrom-Spitzenwert mit definierter Impulsform 10/350 µs

1.

  • Gibt an, wie viel Strom ein SPD Typ 1 (Blitzstromableiter) im Fall eines Blitzes ableiten kann
  • Die Angabe „100 kA“ bedeutet:
    → Der SPD hält einen Blitzstrom von 100.000 Ampere aus, ohne kaputtzugehen
2.
  • Die Wellenform 10/350 µs ist die genormte Kurve für echten Blitzstrom:
    • 10 µs = Zeit bis zum Maximalstrom
    • 350 µs = Zeit bis der Strom auf 50 % gefallen ist

 

 

 

Schutzpegel?

Schutzpegel (Up) = maximale Spannung, die nach dem SPD noch am Gerät ankommt, wenn er auslöst

1.

  • Ein SPD (z. B. Typ 1, 2 oder 3) schützt nicht 100 % – ein Rest an Spannung bleibt immer
  • Der Schutzpegel ist genau dieser Restwert
  • Beispiel:
    → Ein SPD mit Up = 1.5 kV lässt beim Auslösen maximal 1500 V durch
2.
  • Der Schutzpegel muss unterhalb der Stosspannungsfestigkeit des Geräts liegen!

 

 

Bemessungsstossspannung (Uimp)

 

Bemessungsstossspannung (Uimp) = maximale Stossspannung, die ein Gerät überleben muss

1.

 

  • Geräte wie Steckdosen, FIs, Leuchten etc. müssen laut Norm (SN EN 60038 prüfbar hohe Spannungen aushalten
  • Diese Grenzwerte nennt man Bemessungsstossspannung – sie hängen vom Einbauort ab:
    • z. B. 1500 V (Kategorie I) → empfindliche Elektronik
    • z. B. 4000 V (Kategorie III) → Verteilungen,Schalter etc.

 

 

Überspannungskategorie 1?

Geringe Bemessungsstossspannung 1500V

Z.B Elektronische Geräte

Überspannungskategorie 2?

Normale Bemessungsstossspannung 2500V

Z.b Haushaltsgeräte,Werkzeuge

Überspannungskategorie 3?

Hohe Bemessungsstossspannung 4000V

Z.b Verteilungen,Schalter,Steckdosen

Überspannungskategorie 4?

Sehr hohe Bemessungsstossspannung 6000V

Z.b Zähler,RSE

Welche Bauteile enthalten SPD Typ 1, 2 und 3 jeweils und wie wirken sie?

 

 

  • Typ 1: Funkenstrecke
    → Blitzstrom erzeugt Lichtbogen, der durch Luft überspringt und zerhackt wird (Arc-Chopping).
    → Ableitstrom bis 100 kA.
  • Typ 2: Varistor
    → Spannung steigt → Widerstand sinkt → Strom wird abgeleitet.
    → Ableitstrom unter 100 kA.
  • Typ 3: Suppressordiode
    → Ab bestimmter Spannung wird die Diode leitend → schützt empfindliche Geräte.
    → Sehr kleiner Ableitstrom, aber extrem schnelle Reaktion.

Merksatz:

1 = Funke, 2 = Varistor, 3 = Diode

 

Erkläre die aufschriften auf den SPD!

Technische Werte (DEHNshield DSH TNS 255 FM):

 

  • Uc: 255 V
    → Max. Dauerspannung zwischen L–N
  • Up: 1,5 kV
    → Schutzpegel (maximale Restspannung, die noch durchkommt)
  • Iimp: 12,5 kA (T1)
    → Blitzstoßstrom pro Pol (Impulsform 10/350 µs)
  • In: 12,5 kA (T2)
    → Ableitstrom pro Pol (Impulsform 8/20 µs)
  • Itotal: 50 kA (10/350 µs)
    → Gesamter Blitzstoßstrom (z. B. 4 Pole × 12,5 kA)
  • Vorsicherung: max. 160 A
    →Max Absicherung vor dem SPD (z. B. LS oder NH) (kann auch integriert sein Herstellerangaben lesen)

 

Max länge Verbindung SPD und Erdpotential und was beachten?

0.5m nicht überschreiten und schlaufen vermeiden!

Zulässige Leitungslänge zwischen SPD und zur schützenden Betriebsmittel??

Ca 5-10m je nach Hersteller angaben beachten.

Wo ist ein SPD Pflicht?

1.gefährdung menschenleben in Med. gen. Bereichen

2.Gebäude mit grosser Personenbelegung >300/öffentlich zugängliche Gebäude

3.Gewerbe und Dienstleistungsbetriebe 20 oder mehr personen aufnehmbar

4.Industriebetriebe mit feuer oder ex gefährdeten bereichen

5.Landwirtschaftsbetriebe mit feuergefährdeten bereichen

6.Im wohnbauten wenn wert Installation und daran angeschlossenen geräte die 50 fachen kosten des SPD übersteigen

Formel für Risiko analyse nach NIN?

CRL=fenv/LpxNg

fenv=

stark besiedelt=850

Dünn mittel besiedelt 85

Ng=(blitzeinschläge pro Jahr pro km2)

Mittelland 3.5

Südschweiz 5 

Lp=

'Max 1km

 

Wenn CRL <1000 ist ist immer ein schutz gegen atmosphärischen einflüsse notwendig..

Standard und V Verdrahtung was gibts da zu beachten SPD?

Standardverdrahtung: vorsicherung bis und mit 315A

A+B+C bis gleich 0.5m (A ist von L zu Sicherung und B ist von Sicherung L zu SPD und C ist von SPD zur PE anschluss)

Man muss da genau schauen das man die längen einhält durchgängig Utotal=6900V

 

V-Verdrahtung: vorsicherung bis und mit 125A

A bis gleich 0.5m (A ist von SPD zur PE Anschluss)

Hier muss man die Länge nur für A einhalten und dadurch ist man flexibler Utotal=1770V

Ist eine Vorsicherung für SPD sinnvoll?

Ja erhöht die Versorgungssicherheit es git dazu 2 varianten einmal direkt unmittelbar vor den SPD die sicherung bei ausfall läuft die anlage noch und variante 2 vor spd und vor anlage da gibt es dann einen totalausfall es gibt auch spd mit intigrierter vorsicherung dazu muss man die herstellerangaben lesen.

Nenne die SPD Typen und inkl bis zu welchem Strom eine Vorsicherung intigriert ist in der Regel. Und was wenn der Vorsicherung beim HaK grösser ist als der Wert der drauf ist?

 

T1=<315A

T2=<125A

T3=<32A

Wenn z. B. im HAK eine NH-Sicherung mit 400 A installiert ist,muss eine zusätzliche Vorsicherung für das SPD eingebaut werden, da das SPD nur bis max. 315 A (T1) freigegeben istOhne passende Vorsicherung besteht im Fehlerfall die Gefahr,dass das SPD überlastet wird und es im schlimmsten Fall zu einem Brand kommt.