Transiente Überspannungen aus Blitzeinschlägen und Schalthandlungen zerstören empfindliche Elektronik in Mikrosekunden. Der Überspannungsschutz (SPD) ist in vielen Anlagen zu einer normativen Anforderung geworden. Hier sind die SPD-Typen, die Platzierung, die kritische 0,5-m-Regel und das Zusammenspiel mit dem Blitzschutz.
Einleitung
Eine Überspannung ist eine kurzzeitige (transiente) Spannungsspitze, die um ein Vielfaches höher als die normale Netzspannung ist und Mikrosekunden dauert. Sie kommt aus zwei Quellen: Blitzeinschlag (direkt oder im Netz induziert) und Schaltvorgänge im Netz (Ein- und Ausschalten großer Lasten). Die Spitze ist kurz, aber energiereich genug, um Isolation zu durchschlagen und Elektronik zu zerstören. Ein Überspannungsschutz (SPD — Surge Protective Device) leitet die Spitze zur Erde ab, bevor sie das empfindliche Gerät erreicht.
Wann ist ein SPD erforderlich?
Der Bedarf wird nach DS/HD 60364-4-44 (Abschnitt 443) anhand der Folgen einer Überspannung beurteilt: Besteht ein Risiko für Menschenleben, öffentliche Dienste, Kulturerbe oder große gewerbliche/industrielle Betriebe, ist ein Schutz erforderlich. In der Praxis bedeuten die neueren Anforderungen, dass ein SPD nun in den allermeisten Neuinstallationen normalerweise vorgeschrieben ist — auch in Wohnungen —, sofern nicht eine Risikobewertung zeigt, dass darauf verzichtet werden kann. Auswahl und Montage des SPD selbst stehen in DS/HD 60364-5-534.
Die drei SPD-Typen
SPDs werden in drei Typen eingeteilt, je nachdem, wie viel Energie sie ableiten können und wo sie in der Installation sitzen. Sie arbeiten in Kaskade — zuerst die grobe Entlastung, dann der feine Schutz möglichst nah am Gerät.
| Typ | Wird geprüft mit | Platzierung | Schützt vor |
|---|---|---|---|
| Typ 1 | Blitzstoßstrom Iimp (10/350 µs) | Am Ursprung der Anlage (Hauptverteilung) — erforderlich bei direktem Blitzschutz | Direkte/teilweise Blitzströme |
| Typ 2 | Nennableitstoßstrom In / Imax (8/20 µs) | Haupt- und Unterverteilungen | Schaltüberspannungen und der Rest der Blitzenergie |
| Typ 3 | Kombinationswelle (1,2/50 + 8/20 µs) | Dicht neben empfindlichen Geräten | Restspitzen örtlich |
Die Schlüsselparameter
- 01Uc — höchste Dauerbetriebsspannung, die der SPD ohne Ableiten verträgt. Muss mit Reserve über der Netzspannung liegen (typisch Uc ≥ 1,1 · U0).
- 02Up — das Schutzniveau: die Spannung, die der SPD bei einer Spitze durchlässt. Up muss unter der Stoßspannungsfestigkeit des geschützten Geräts liegen (Überspannungskategorie).
- 03Iimp (Typ 1) — Blitzstoßstrom in der Wellenform 10/350 µs, angegeben in kA pro Pol.
- 04In / Imax (Typ 2) — Nenn- und maximaler Ableitstoßstrom in der Wellenform 8/20 µs.
Up ist die Zahl, die darüber entscheidet, ob der Schutz wirkt: Geräte in einer 230/400 V-Installation haben typischerweise eine Stoßspannungskategorie (z. B. Kategorie II mit 2,5 kV Stehstoßspannung für Steckdosengeräte). Wähle den SPD so, dass Up mit gutem Abstand unter diesem Wert liegt.
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