Erdung und Geräteklassen

Erdung, Blitzschutz Geräteklassen, Schutzstufenkonzept .
 

Menschen, Lebensraum und Eigentum müssen gegen Schaden durch Blitz und Überspannung

geschützt werden. (siehe Verband der Brand-und Schadensversicherer)

Um eine gute Ableitung zu erreichen muß das Erdungssystem angemessen aufgebaut und

dimensioniert sein.

Empfehlungen für eine Dimensionierung:


Die Blitzstromableiter und Überspannungsschutz Komponenten werden in Klassen eingeteilt.

Leider gibt es verschiedene Normen mit unterschiedlichen Bezeichnungen.

Hier eine Gegenüberstellung:


Wir halten uns bei unseren angebotenen Komponenten an die Norm IEC61643-1 Class I bis III.

Mögliche Realisierung der Schutzstufe 1 und 2

Varistor Ableiter ermöglichen einen guten Schutz bis zu einem Ableitstrom Iimp=20kA (10/350).
In den meisten Fällen einer sogenannten oberirdischen Niederspannung die in ein Gebäude

eingekoppelt wird ist dieser ausreichend. Bei allen höheren Anforderungen sind Gleitfunken-

strecken mit entsprechender Vorsicherung einzusetzen. Das ist wichtig, da Funkenstrecken

nach Ihrem Auslösen einen Folgestrom If bei Nennspannung Uc nach sich ziehen, und quasi

wie ein Kurzschluß wirken. Dieses Problem gibt es bei Varistoren nicht, da diese wirklich nur

so lange die Überspannungsspitze anliegt aktiv sind , und bei Erreichen von Uc wieder

hochohmig sind. In Regionen ohne oberirdische Leitungsführung reicht ein Schutz über

Varistortechnik am Gebäudeeingang als Schutzstufe 1 Class I, und in den nachfolgenden

Haupt- und Unterverteilungen als Schutzstufe 2 Class II. Bei Betrieb von Stromkreisen von

Informationstechnischen Anlagen sind diese mit einer Schutzstufe 3 , Class III zu versehen.

Einbau von Drosseln zwischen den Schutzstufen

Um ein unabhängiges Wirken der Schutzstufen in direkter Kaskade zu gewährleisten dürfen

die Stufen nicht zu dicht aufeinander liegen. Der Mindestabstand beträgt 10m. Bei geringeren

Abständen wird eine Induktivität von 2x15µH dazwischengeschaltet, und so eine Leitungs-

länge simuliert. Erst dadurch wird ein verzögerter Impulsanstieg erreicht, der das Wirken der

aktiven Schutzstufe und das Mindern auf Begrenzungsspannung zur nächsten Schutzstufe

erreicht.
Ist die zweite Schutzstufe energetisch zur Ersten koordiniert, kann auf die Induktivität

verzichtet werden.

Üblich sind heute sogenannte Kombiableiter die sowohl die Schutzstufe 1 als auch 2 in einem

Gerät vereinen.

Empfehlung für die Realisierung der Schutzstufe 3

Durch Einsatz von Durchgangsfiltern in Zusammenwirken mit Überspannungsschutz kann die

Begrenzungsspannung auf 0,8 bis 1kV reduziert werden, die unschädlich für die elektronischen

Komponenten ist. Diese Spannung entspricht der Prüfspannung von Netzteilen und Geräte-

equipment,

bei der es keinen Schaden nehmen darf. Die Class III Komponenten sollten nicht weiter als

15m von dem Einbauort des Schutzes entfernt sein, damit keine induktive Einkoppelung

rückseits möglich ist. Ein Vorteil ist die Filterung von HF, die durch diese Komponenten

geblockt wird. Nachteil ist ein begrenzter Stromdurchgang auf Grund der

Drossel-Dimensionierung. Die Serien PI-kxx und PI-3kxx stellen solche Filter dar.

 

Standard Implementierung von Schutzstufen von Kaskaden

Der Aufbau einer Schutzkaskade ist auf zwei Wegen möglich:


 Bild a) zeigt einen Schutz gegen Längseinkoppelung von Überspannung, üblich am

Gebäudeeingang, bzw als Gas-Gleitfunkenstrecken.
Bild b) zeigt den Aufbau zum Schutz gegen transversale Überspannung. Eine Langzeitstudie

hat statistisch gezeigt, daß das Auftreten von transversalen Überspannungen (L1/N) weitaus

häufiger auftritt als Längseinkoppelungen (L1/PE, N/PE).

Auf Grund dieser Erkenntnis sind die Komponenten zum Einsatz im Gebäude nach dem

Bild b) aufgebaut.