Überspannungsschutz-Applikationsbeispiele
Erfahren Sie anhand von drei Überspannungsschutz-Applikationsbeispielen, wie Sie den Schutzpegel in der elektrischen Anlage ganz einfach berechnen.
Berechnung des wirksamen Schutzpegels in der elektrischen Anlage anhand von drei Beispielen
Wie beschrieben, müssen die Teilspannungen aller Anschlussteile zwischen dem Außenleiter, Anschlusspunkt A und dem Schutzleiter, Anschlusspunkt B, zum eigentlichen Schutzpegel des Surge Protection Devices (SPD) addiert werden.
Die Berechnung haben wir an den drei folgenden Beispielen durchgeführt.
Der Spannungsfall über die entsprechenden Leitungen wurde aus der Tabelle „Spannungsfall in Abhängigkeit zur Geometrie“ übernommen.
FLT-SEC-Hybrid oberhalb des Leistungsschalters
1. Einbau: Oberhalb des Leistungsschalters
Der Einbau findet statt oberhalb des Leistungsschalters auf geerdeter Montageplatte, mit großem Abstand zur unten liegenden PEN-Schiene.
Hinweis:
Verlegen Sie eine direkte Leitungsverbindung vom Ableiter zur PEN-Schiene, parallel zur Verbindung über die Montageplatte. Diese Anbindung erhöht den Schutzpegel der SPD-Kombination nicht, ist aber nach DIN VDE 0100-534 vorgeschrieben.
Wirksamer Schutzpegel, Beispiel 1
Mit einem Schutzpegel von 8,2 kV kann der Schutz gemäß der Überspannungskategorie IV für Schaltanlagen in 230/400-V-Netzen nicht eingehalten werden.
| Länge in cm | Teilstrom in kA | Spannungsfall in kV | |
|---|---|---|---|
| PEN-Verbindung vom SPD auf Montageplatte | 15 | 75 | 1,1 |
| PEN-Verbindung über Montageplatte | 115 | 75 | 3,5 |
| PEN-Verbindung von der Montageplatte auf PEN-Schiene | 15 | 75 | 1,1 |
| L1-L3-Anbindung | 40 | 25 | 1,0 |
| SPD (Schutzpegel) | - | 25 | 1,5 |
| Gesamter Schutzpegel | 8,2 |
FLT-SEC-Hybrid in Hauptverteilung
2. Einbau: Unterhalb des Leistungsschalters
Der Einbau des SPD findet unterhalb des Leistungsschalters statt.
Bei dieser Variante des Einbaus ist der Abstand zum Schutzleiter relativ klein.
Wirksamer Schutzpegel, Beispiel 2
Mit einem Schutzpegel von 4 kV kann der Schutz gemäß der Überspannungskategorie III für Schaltanlagen in 230/400-V-Netzen eingehalten werden.
| Länge in cm | Teilstrom in kA | Spannungsfall in kV | |
|---|---|---|---|
| PEN-Verbindung vom SPD auf PEN-Schiene | 20 | 75 | 1,5 |
| L1-L3-Anbindung | 40 | 25 | 1,0 |
| SPD (Schutzpegel) | - | 25 | 1,5 |
| Gesamter Schutzpegel | 4,0 |
Berechnung des Schutzpegels
3. Einbau: Unterhalb des Leistungsschalters
Der Einbau des SPD findet unterhalb des Leistungsschalters mit optimierter PEN-Verbindung statt.
Die Beispiele 1 und 2 zeigen deutlich, dass bei der Optimierung des Schutzpegels der Fokus auf der Anbindung vom SPD auf die PEN-Schiene liegen sollte. Je kürzer diese Anbindung ist, desto besser ist der Schutzpegel. Der Einfluss der PEN-Verbindung ist in Beispiel 1 und 2 dreimal höher als die Verbindungen zu den aktiven Leitern L1, L2 und L3.
Eine weitere Möglichkeit ist, die Verbindung zur PEN-Schiene nicht mit einer Leitung, sondern mit separaten Leitungen je Pol, also drei einzelnen Leitungen, auszuführen. Der Teilstrom durch die Leitungen ist in diesem Fall dann nur noch 25 kA und nicht 75 kA. Entsprechend ist der Spannungsfall dann auch nur noch ein Drittel.
Wirksamer Schutzpegel, Beispiel 3
Mit einem Schutzpegel von 2,5 kV kann der Schutz gemäß der Überspannungskategorie II für Schaltanlagen in 230/400-V-Netzen eingehalten werden.
| Länge in cm | Teilstrom in kA | Spannungsfall in kV | |
|---|---|---|---|
| PEN-Verbindung vom SPD auf PEN-Schiene | 10 | 25 | 0,25 |
| L1-L3-Anbindung | 10 | 25 | 0,75 |
| SPD (Schutzpegel) | - | 25 | 1,5 |
| Gesamter Schutzpegel | 2,5 |