Phoenix Contact Neue Normen verbessern Schutz vor Überspannung

Autor / Redakteur: Claas Rittinghaus / Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Die Normen DIN VDE 0100-443 und DIN VDE 0100-534 regeln, wann Überspannungsschutz in Niederspannungsanlagen erforderlich ist und wo und wie er eingebaut werden muss. Seit dem 1. Oktober 2016 sind beide Normen in überarbeiteter Fassung in Kraft. Doch welche praktischen Auswirkungen haben die Normen für Planung und Ausführung elektrischer Anlagen?

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Bild 1: Der Schutz elektrischer Anlagen vor Überspannungen erhöht die Sicherheit und Verfügbarkeit der elektrischen Installation.
Bild 1: Der Schutz elektrischer Anlagen vor Überspannungen erhöht die Sicherheit und Verfügbarkeit der elektrischen Installation.
(Bild: Phoenix Contact)

Überspannungsschutz soll elektrische Installationen und elektronische Systeme vor Schäden durch Überspannungen und damit verbundenen Stoßströmen schützen (Bild 1). Dazu gehört auch der Schutz vor gefährlicher Funkenbildung und letztendlich auch vor Bränden. Dieser Schutz wird künftig auch normativ stärker berücksichtigt, indem der Einsatz von Überspannungsschutz in den meisten Installationen verpflichtend wird – und zwar unabhängig von der Existenz eines äußeren Blitzschutzsystems. Diese Neuerung und weitere Anforderungen finden sich in den aktualisierten Ausgaben der DIN VDE 0100-443 und DIN VDE 0100-534.

DIN EN 62305 beschäftigt sich mit der Notwendigkeit und Ausgestaltung des Schutzes vor direkten und indirekten Auswirkungen von Blitzentladungen. Ist nach dieser Norm der Schutz einer baulichen Anlage mit einem äußeren Blitzschutzsystem vorzusehen, so muss deren elektrische Installation durch ein koordiniertes SPD-System (surge protective device, Überspannungs-Schutzeinrichtung) vor Überspannungen und Stoßströmen geschützt werden. Doch auch wenn kein äußeres Blitzschutzsystem vorgeschrieben ist, ist der Einsatz von Überspannungsschutz zum Schutz der elektrischen Installation vorzusehen oder zumindest empfehlenswert. Aus dieser Empfehlung wird künftig in fast allen Fällen eine Verpflichtung.

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Entscheidungskriterien für den Einsatz von Überspannungsschutz

DIN VDE 0100-443 beschäftigt sich mit dem Schutz vor transienten Überspannungen infolge atmosphärischer Einflüsse oder Schalthandlungen. In Bezug auf atmosphärische Einflüsse wird auch der direkte Einschlag eines Blitzes in Versorgungsleitungen berücksichtigt. Nur der direkte Einschlag eines Blitzes in die bauliche Anlage selbst wird ausgeschlossen – diese Betrachtung bleibt der DIN EN 62305 vorbehalten.

In der neuen Fassung der DIN VDE 0100-443 sind die Entscheidungskriterien für die Notwendigkeit des Einsatzes von Überspannungsschutz überarbeitet und erweitert worden. So muss ein Schutz vor transienten Überspannungen vorgesehen werden, wenn Auswirkungen zu erwarten sind auf:

  • Menschenleben,
  • öffentliche Einrichtungen, Kulturbesitz,
  • Gewerbe- oder Industrieaktivitäten,
  • Ansammlungen von Personen und
  • Einzelpersonen in Wohngebäuden und kleinen Büros.

Der letzte Punkt ist an die Bedingung geknüpft, dass im Gebäude Betriebsmittel der Überspannungskategorie I oder II errichtet sind. Die Isolationsfestigkeit von Geräten dieser Kategorie ist besonders niedrig – damit stellen sie das größte Gefahrenpotenzial für gefährliche Funkenbildung dar. Weil nahezu sämtliche Elektronik- als auch Haushaltsgeräte der Überspannungskategorie II entsprechen, ist die Bedingung praktisch immer erfüllt.

Diese Neuerungen führen dazu, dass künftig bei allen Neuinstallation Überspannungsschutz erforderlich wird – mit dem Ziel, die Auswirkungen transienter Überspannungen in den oben gelisteten Fällen zu minimieren. Im Fokus steht vor allem die Brandgefahr durch gefährliche Funkenbildung, die durch den flächendeckenden Einsatz von Überspannungsschutz konsequent vermieden werden soll (Bild 2).

Erhöhte Anforderungen an die Überspannungsschutz-Leistungsfähigkeit

Schlägt ein Blitz in die Versorgungsleitung einer baulichen Anlage ein, so breitet sich ein entsprechender Stoßstrom in beide Richtungen aus – zur elektrischen Installation der baulichen Anlage und zum restlichen Stromnetz hin. Daher können elektrische Installationen auch in baulichen Anlagen ohne äußeres Blitzschutzsystem mit partiellen Blitzströmen belastet werden. Diesem Umstand wird zukünftig in der neuen Fassung der DIN VDE 0100-534 durch eine höhere Anforderung an die Leistungsfähigkeit von SPD Rechnung getragen, die am oder in der Nähe des Speisepunktes einer Anlage zum Einsatz kommen (Bild 3).

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