Elektroinstallation

Blitzableiter und Überspannungsschutz

Gemäß der internationalen elektrotechnischen Terminologie ist ein Überspannungsableiter „ein Gerät, das dazu bestimmt ist, elektrische Betriebsmittel vor hohen transienten Überspannungen zu schützen und die Dauer und Größe nachfolgender Ströme zu begrenzen“. Auch der Begriff Überspannungsschutz wird verwendet. Es sollte jedoch nicht mit einem Blitzableiter verwechselt werden. Die Aufgabe des Blitzableiters besteht darin, die Integrität des Gebäudes zu schützen und insbesondere den Ausbruch von Bränden zu vermeiden.

Wann sollte ich einen Überspannungsableiter installieren?

Die Verpflichtung zum Einsatz eines Überspannungsableiters ist in der Norm NF C15-100 beschrieben. Die Nutzungsbedingungen sind in der folgenden Tabelle beschrieben.

Häufigkeit von Blitzeinschlägen; NG - Keraunische Stufe: NK

 Ng ≤ 2,5 - Nk < 25 KG<2.5 - nk<25Ng > 2,5 - Nk > 25 ng>2.5 - Nk>25
Gebäude mit einer Blitzableiterinstallation Obligatorischer Überspannungsableiter (1)Obligatorischer Überspannungsableiter (1)
Niederspannungsversorgung des Gebäudes mit teilweiser oder vollständiger Freileitung.Obligatorischer ÜberspannungsableiterObligatorischer Überspannungsableiter
NS-Versorgung des Gebäudes komplett unterirdisch Überspannungsableiter nicht zwingend erforderlichÜberspannungsableiter nicht zwingend erforderlich

Bei einer medizinischen Einrichtung ist beispielsweise der Schutz der Überspannungsableiteranlage Gegenstand einer spezifischen Risikoanalyse.
Für den korrekten Betrieb des Überspannungsableiters ist es sehr wichtig, ihn zu haben Potentialausgleich aller Massen einer Anlage.

Überspannungsableitertyp

Karte von Frankreich Überspannungsschutz und Überspannungsschutz

Überspannungsableiter Typ 1 : Unter den besonderen Umständen von Dienstleistungs- und Industriegebäuden wird empfohlen, einen Überspannungsableiter Typ 1 zu verwenden, der durch einen Blitzableiter geschützt ist. Es schützt elektrische Anlagen vor direkten Blitzeinschlägen und vor Blitzrückströmen, die vom Erdleiter zum Netzleiter gelangen. Typ 1-Ableiter zeichnen sich dadurch aus, dass die Stromwelle 10/350 µs beträgt.

Überspannungsableiter Typ 2 : Der Überspannungsableiter Typ 2 ist die Hauptschutzeinrichtung für alle elektrischen Niederspannungsinstallationen. Es wird in jedem Schaltschrank installiert, um die Ausbreitung von Überspannungen in Elektroinstallationen zu verhindern und Verbraucher zu schützen. Der Überspannungsableiter der Kategorie 2 zeichnet sich durch eine Stromwelle von 8/20 µs aus.

Überspannungsableiter Typ 3 : Der Überspannungsableiter Typ 3 muss zusätzlich zum Typ 2 verwendet werden. Er wird zum Schutz der empfindlichsten Installationen oder einer sehr großen Installation wie zum Beispiel für Computerserver verwendet. Die Charakteristik des Typ-3-Ableiters ist die Kombination von Spannungs- (1,2/50 s) und Stromwellen (8/20 s).

Implementierung des Blitzableiters

Wenn der Überspannungsableiter am Anfang der Installation installiert ist, ist er dem Fehlerstromschutzschalter nachgeschaltet. Letzterer muss vom Typ Teilnehmer-Leistungsschalter sein und löst bei einem Einschaltstrom von 5 kA nicht aus. Der Leistungsschalter Typ S erfüllt diese Anforderung perfekt. Für einen wirksamen Schutz sollte die Länge der Anschlussleiter so kurz wie möglich sein. Die Norm gibt eine maximale Länge von 50 cm an.

Die allgemeine Erdverbindung muss kleiner als 10 Ohm sein, um einen bestmöglichen Fluss des Fehlerstroms zu gewährleisten. In diesem Fall ist eine Erdung am Boden der Baugrube für einen Ohmwert nahe Null zu bevorzugen. Zusätzlich muss dem Überspannungsableiter ein magnetothermischer Schutzschalter vorgeschaltet werden. Nach einem großen Stromschlag wird der Überspannungsableiter wahrscheinlich kurzgeschlossen. In diesem Fall ist es wichtig, ihn von der Installation trennen zu können. Für die Auswahl des Leistungsschalters ist das Handbuch des Überspannungsableiters zu Rate zu ziehen.

Der Überspannungsableiter Typ 3 muss so nah wie möglich an den zu schützenden Anlagen installiert werden.

Die Leitungsquerschnitte müssen beim Überspannungsableiter Typ 16 mindestens 2 mm² und beim Überspannungsableiter Typ 6 mindestens 3 mm² betragen.

Beispiel für die Installation eines Überspannungsableiters Typ 2

Die Durchflussleistung eines Überspannungsableiters

Dies ist ein schwer zu beurteilender Parameter, aber hier sind einige allgemeine Informationen. Ein Blitz erzeugt einen Entladungsstrom, der maximal zwischen 1 kA und 100 kA liegt. Dies ist jedoch der Maximalwert der stärksten Auswirkung. Außerdem schlagen Blitze selten auf Häuser ein, sondern auf Transformatoren, Türme und sogar Blitzableiter. Bei Blitzeinwirkung durch die Stromversorgungsleitungen wirkt die Impedanz des Kabels dann wie ein Stoßdämpfer und reduziert die Leistung des Ableitstroms.

So kann man in weniger exponierten Stadtgebieten einen Überspannungsableiter mit einem Strom von 10 kA wählen. In Berggebieten mit hohem Risiko sollte ein Wert nahe 40 kA gewählt werden.

Am nebenstehenden Beispiel:

  • Nennstrom: 5 KA
  • Maximale Intensität: 10 KA
  • Maximale Intensität ist die maximale Intensität, der der Überspannungsableiter ohne Zerstörung widerstehen kann.
Technische Eigenschaften eines Überspannungsableiters
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