Geräte für den Überspannungsschutz des gesamten Hauses
In einem Beitrag in ep 10/2009 [1]
werden für den in Energieflussrichtung
gesehen ersten Überspannungsschutz (oft
als „Grobschutz“ bezeichnet) aller Anlagen
eines Hauses u. a. Überspannungsschutzgeräte
auf Varistorbasis empfohlen, die zum
Teil nur mit einem Stoßstrom der Wellenform
8/20 μs geprüft sind, auch wenn das Haus
mit einer Blitzschutzanlage ausgestattet ist.
Diese Ausführungen widersprechen nach
meiner Meinung einschlägigen Normativen,
Druckschriften von Herstellern sowie Zeitschriftenbeiträgen.
Ferner ist in dem Beitrag
[1] offen geblieben, wo solche Geräte angeordnet
werden sollen. Hierzu bitte ich um
eine Meinungsäußerung.
Am Anfang des Beitrags wird zudem herausgestellt,
dass die Verfügbarkeit der elektrischen
Systeme unbedingt erforderlich ist.
Wovon hängt die Verfügbarkeit elektrischer
Systeme ab und wodurch kann sie gefördert
werden?
Was haben Versicherer mit der Verfügbarkeit
zu tun?
Die in dieser Anfrage genannten Einwände
sind durchaus berechtigt.
Eignung der Überspannungsschutzgeräte.
Der umfassende Überspannungsschutz besteht
im Allgemeinen aus einer Kaskade von
Überspannungsschutzgeräten Typ 1 („Grobschutz“),
Typ 2 („Mittelschutz“) und Typ 3
(„Feinschutz“), die man vorzugsweise an den
Grenzen der Blitzschutzzonen anordnen soll
([2], Abschn. 6.2.1; [3], Abschn. 4; [4]; [5];
[6], Abschnitte 3 und 4; [7], Abschnitte 4 und
5). Dabei soll die dem Verteilungsnetz am
nächsten liegende Überspannungsschutzeinrichtung
(„Grobschutz“) in der Nähe der Hauseinführung
der Hausanschlussleitung (bei
Anordnung des Hausanschlusskastens im Gebäude)
bzw. der Hauptleitung (bei Anordnung
des Hausanschlusskastens im Freien) angeordnet
werden ([5], Abschn. 534.2.1, Abs. 2
u. 4; [7]. Abschn. 5.2). Zudem muss sie den
Zählern vorgeordnet sein, damit sie für alle
Verbraucheranlagen des Hauses wirksam ist.
Daraus ergibt sich die Anordnung des ersten
Überspannungsschutzgerätes („Grobschutz“)
im Hauptstromversorgungssystem, d. h. im
plombierten Anlageteil. Dort dulden die Verteilungsnetzbetreiber
nur die mit einem Impuls
der Wellenform 10/350 μs geprüften Überspannungsschutzgeräte
Typ 1 auf Funkenstreckenbasis
([8], Abschnitte 3.1 und 3.5;
[9], Abschnitte 2.1 und 3). Diese Geräte, auch
„Blitzstromableiter“ genannt, sind in [9] beschrieben.
Die in [1] u. a. erwähnten neuen Kombi-Ableiter
auf Basis der Varistortechnik (OBO, V50-
B+C/3) sind als Typ 1/Typ 2-Geräte für Stoßströme
bis 12,5 kA pro Pol mit der Wellenform
10/350 μs ausgelegt. Das ändert aber nichts
an der Tatsache, dass die Einsatzrichtlinie
[8] ihren Einsatz im Hauptstromversorgungssystem
ausschließt, weil ihre Schutzpfade
nicht als Funkenstrecken ausgeführt sind.
Außerdem sind sie mit nur 12,5 kA pro Pol
lediglich für die bei den Blitzschutzklassen III
und IV auftretenden maximalen Zweigstoßströme
tragfähig genug.
Leider hat eine Norm ([5], Abschn. 534.2.3.4)
den Weg für die Reduzierung der Sicherheit
dadurch frei gemacht, dass sie in manchen
Fällen erlaubt, den Überspannungsschutz
nach den Blitzschutzklassen III und IV zu bemessen
([7], Abschn. 6.5). Blitze können als
Naturerscheinungen jedoch unabhängig von
irgendwelchen Einordnungen des Blitz- und
Überspannungsschutzes auch mit den maximalen
Stoßströmen der Blitzschutzklassen I
und II auftreten. Auch das sollen die Schutzgeräte
schadlos überstehen. Darum sollten
Überspannungsschutzgeräte Typ 1 („Grobschutz“)
immer für die Blitzschutzklasse I
bemessen sein ([7], Abschn. 6.5). Planer,
Errichter und Nutznießer (z. B. Hausbesitzer,
Anlagennutzer) des Überspannungsschutzes
können froh sein, dass Typ-1-Geräte mit
einem Blitzstromableitvermögen von 25 kA
pro Pol verfügbar sind ([9], Tafeln 1 und 3).
Übrigens müssen die Varistorableiter mit einer
internen Abtrennvorrichtung versehen sein,
die den Halbleiter bei einem durch Überbean-spruchung oder Alterung bedingten zu hohem
Dauerstrom von der Anlage trennen. Wenn
dies geschehen ist, können die Geräte beim
weiteren Auftreten von Überspannungen keine
Schutzwirkung mehr ausüben. In diesem Fall
würden vorgeordnete Überspannungsschutzgeräte
Typ 1 auf Funkenstreckenbasis ohne
eigene Vorsicherung aber wenigstens noch
den Grobschutz bieten ([7], Abschn. 5.7.2).
Es stimmt nicht, dass sich Überspannungsschutzgeräte
vom Typ 2 ohne Vorordnung von
Geräten des Typs 1 auf Funkenstreckenbasis
für den Überspannungsschutz von Anlagen
und Betriebsmitteln in Gebäuden durchgesetzt
haben. Manche Überspannungsschutzgeräte
des Typs 1 mit gesteuerter Funkenstrecke
und niedrigem Schutzpegel können
ausnahmsweise in Anlagen mit einer geringen
räumlichen Ausdehnung die Aufgabe der
Geräte des Typs 2 mit erfüllen und diese
überflüssig machen ([7], Abschn. 5.2.; [9],
Abschn. 4.4). In der Mehrzahl der Anlagen ist
jedoch auch der Typ 2 erforderlich.
Verfügbarkeit der Abnehmeranlagen und Betriebsmittel.
Die Verfügbarkeit einer elektrischen
Anlage hängt davon ab, dass sie funktionsfähig
ist und mit Elektroenergie versorgt
wird. Die Versorgungszuverlässigkeit hängt
ihrerseits vor allem von der Energieversorgung
bis zum Hausanschluss sowie vom Zustand
der Hausanschlusssicherung ab. Wenn eine
hohe Versorgungszuverlässigkeit erforderlich
ist, empfiehlt es sich, folgestrombegrenzende
Blitzstromableiter einzusetzen und dafür zu
sorgen, dass die Hausanschlusssicherung
möglichst geringe Anfälligkeit gegen die Stoßströme
auffweist ([9], Abschn. 5).
Für die Erhaltung der Funktionsfähigkeit der
elektrischen Anlage einschließlich der an sie
angeschlossenen Betriebsmittel spielt der
Überspannungsschutz eine bedeutende Rolle.
Die Überspannungsschutzgeräte müssen so
ausgewählt und angeschlossen werden, dass
sie durch Stoßspannungen und Stoßströme
nicht überbeansprucht werden, damit sie ihre
Schutzwirkung nicht verlieren. Wenn sich die
Versorgungszuverlässigkeit und die Aufrechterhaltung
des Überspannungsschutzes nicht
vereinbaren lassen, hat Letztgenannte den
Vorrang ([7], Abschn. 5.7.2). Die Versorgung
wäre nutzlos, wenn eine Anlage durch den Ausfall
des Überspannungsschutzes beschädigt
wurde und infolge dessen ihre Funktionsfähigkeit
verloren hätte.
Die Schadensversicherer fordern den Überspannungsschutz
nicht nur zur Erhaltung der
Verfügbarkeit elektrischer Anlagen und Betriebsmitteln.
In ihrem Interesse liegt u. a. die
Verhütung aller durch Überspannungen und
Blitze verursachbaren Schäden – auch an den
Gebäuden sowie an dem, was sich darin
befindet. Hierzu zählen beispielsweise auch
Brände, Explosionen, sonstige mechanische
Zerstörungen und Personenschäden.
Der möglichst umfassende Blitz- und Überspannungsschutz
dient u. a. den Interessen
der Hausbesitzer, Mieter und Anlagennutzer.
Er sollte nicht durch falsche Informationen,
den Einsatz ungeeigneter Geräte oder durch
unsachgemäße Ausführung in Misskredit
gebracht werden.
König, A.: Blitz- und Überspannungsschutz für neue Kunden. Elektropraktiker, Berlin 63 (2009) 10, S. 823.
DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3):2006-10 Blitzschutz; Teil 3: Schutz von baulichen Anlagen und Personen.
DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4):2006-10 Blitzschutz; Teil 4: Elektrische und elektronische Systeme in baulichen Anlagen.
DIN VDE 0100-443 (VDE 0100-443):2007-06 Errichten von Niederspannungsanlagen; Teil 4-44: Schutzmaßnahmen; Schutz bei Störspannungen und elektromagnetischen Störgrößen; Abschnitt 443: Schutz bei Überspannungen infolge atmosphärischen Einflüssen und von Schaltvorgängen.
DIN VDE 0100-534 (VOE 0100-534):2009-02 Errichten von Niederspannungsanlagen; Teil 5-53: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel; Trennen, Steuern, Schalten; Abschnitt 534: Überspannung-Schutzeinrichtungen (ÜSE).
Hering, E.: Grundsätze des Überspannungsschutzes; Elektropraktiker, Berlin 63 (2009) 1, S. 5051.
Hering, E.: Neue Norm für die Auswahl und den Einsatz von ÜSE. Elektropraktiker, Berlin 63 (2009) 2, S. 137142.
VDN (Herausgeber): Richtlinie für den Einsatz von Überspannungs-Schutzeinrichtungen (ÜSE) Typ 1 (bisher Anforderungsklasse B) in Hauptstromversorgungssystemen. 2. Auflage. Berlin: Verband der Netzbetreiber VDN e. V. beim VDEW. 2004.
Hering, E.: Blitzstromableiter für die Hauptstromversorgung. Elektropraktiker, Berlin 64 (2010) 1, S. 4853.