Überspannungsschutz

Überspannungen sind eine häufig unterschätzte Gefahr. Es handelt sich dabei um Spannungsimpulse (Transienten), die nur für Sekundenbruchteile auftreten. Gründe hierfür können direkte, nahe sowie ferne Blitzeinschläge oder Schalthandlungen eines Elektrizitätswerks sein.

Direkte und nahe Blitzeinschläge

Direkt- oder Naheinschläge sind Blitzeinschläge in das Gebäude, in dessen unmittelbarer Umgebung oder in die in das Gebäude eingeführten Versorgungsleitungen (z. B. Niederspannungsstromversorgung, Telekommunikations- und Datenleitungen). Die dadurch entstehenden Stoßströme und Stoßspannungen sowie das zugehörige elektromagnetische Feld (LEMP) stellen bezüglich ihrer Amplitude und ihres Energiegehalts eine besondere Bedrohung für das zu schützende System dar.
Ein direkter Blitzeinschlag in ein Gebäude verursacht, durch den dabei fließenden Blitzstrom, eine Potentialanhebung von mehreren 100.000 Volt an allen geerdeten Geräten. Die Überspannungen entstehen durch den Spannungsfall am Stoßerdungswiderstand und der daraus resultierenden Potentialanhebung des Gebäudes gegenüber der Umgebung. Dies stellt die stärkste Beanspruchung elektrischer Anlagen in Gebäuden dar.

Zusätzlich zum Spannungsfall am Stoßerdungswiderstand entstehen Überspannungen in der elektrischen Gebäudeanlage sowie in den verbundenen Systemen und Geräten durch die Induktionswirkung des elektromagnetischen Blitzfeldes. Die Energie dieser induzierten Überspannungen und der daraus resultierenden Impulsströme ist geringer als die des direkten Blitzstoßstromes.

Ferne Blitzeinschläge

Ferneinschläge sind Blitzeinschläge in weiterer Entfernung zum zu schützenden Objekt, Blitzeinschläge in das Mittelspannungsfreileitungsnetz beziehungsweise in dessen unmittelbarer Umgebung sowie Blitzentladungen von Wolke zu Wolke.

Schalthandlungen

Schalthandlungen von Energieversorgungsunternehmen verursachen Überspannungen (SEMP – Switching Electromagnetic Pulse) von mehreren 1.000 Volt in den elektrischen Systemen. Sie entstehen beispielsweise durch die Abschaltung induktiver Lasten (z. B. Transformatoren, Drosseln, Motoren), die Zündung von Lichtbögen oder durch Auslösung von Sicherungen. Durch parallel verlegte Energie- und Datenleitungen können dabei empfindliche Systeme gestört oder zerstört werden.

Energie- und Datentechnik schützen

Angriffspunkte für zerstörerische Transienten in Wohn-, Büro- und Verwaltungsgebäude sowie Industrieanlagen sind beispielsweise die Energieversorgung, das IT-System und die Telefonanlage, Steuerungssysteme von Produktionsanlagen via Feldbus, die Regelung der Klimaanlage oder die Beleuchtungssteuerung. Diese empfindlichen Stellen lassen sich nur durch ein umfassendes Schutzkonzept sichern. Wichtig dabei ist der koordinierte Einsatz von Schutzgeräten (Blitzstrom- und Überspannungs-Ableiter).

Blitzstrom-Ableiter sind für die zerstörungsfreie Ableitung großer Energien zuständig. Die Installation erfolgt möglichst nah am Gebäudeeintritt des elektrischen Systems. Überspannungs-Ableiter hingegen übernehmen den Schutz der Endgeräte. Die Installation erfolgt möglichst nah am zu schützenden Gerät.

DEHN stellt mit den Produktfamilien Red/Line für die Energie- und Yellow/Line für die Datentechnik aufeinander abgestimmte Schutzeinrichtungen zur Verfügung. Das modulare Portfolio erlaubt die kostenoptimierte Umsetzung von Schutzkonzepten für alle Gebäudetypen und Anlagengrößen.