Wie Sie Ihr Unternehmen vor Überspannungen schützen können: Ein kompletter Leitfaden zum Schutz vor Überspannung

Ein durchgebrannter Server oder eine zum Stillstand gebrachte Produktionslinie – manchmal reicht schon ein Stromstoß von nur wenigen Millisekunden. Erst wenn Geräte ausfallen, Lieferungen sich verzögern und der Betrieb gestört wird, erkennen viele Unternehmen, dass ihre elektrischen Anlagen von vornherein nie ausreichend geschützt waren. Noch schwieriger ist es, dass angesichts der Vielzahl an Überspannungsschutzprodukten auf dem Markt die meisten Unternehmen nicht wissen, wo sie anfangen sollen oder welche Lösung wirklich für ihre elektrische Umgebung geeignet ist. Die Kosten dieses Ansatzes – “erst reparieren, wenn es kaputt ist” – sind oft um ein Vielfaches – oder sogar um das Dutzendfache – höher als die Investition in einen angemessenen Überspannungsschutz von Anfang an.

Wie Überspannungsschutzgeräte (SPDs) die elektrischen Anlagen von Unternehmen schützen

A Überspannungsschutzgerät (SPD) ist die erste Verteidigungslinie für die elektrische Anlage Ihres Unternehmens. Es liefert zwar keinen Strom, spielt jedoch eine entscheidende Rolle beim Schutz der Geräte, wenn ein Spannungsspitzenauftritt auftritt. Zu verstehen, wie ein SPD funktioniert, ist der Schlüssel dazu, festzustellen, ob Ihre Strategie zum Überspannungsschutz wirklich wirksam ist.

So funktionieren Überspannungsschutzgeräte (SPDs)

Man kann sich eine Überspannungsschutzvorrichtung (SPD) als “stillen Wächter” am Eingang eines elektrischen Systems vorstellen. Unter normalen Betriebsbedingungen befindet es sich in einem hochohmigen Zustand, sodass der Strom normal fließen kann, ohne den Betrieb der angeschlossenen Geräte zu beeinträchtigen. Dies ist ein wesentliches Merkmal der SPD-Konstruktion: Bei stabiler Netzspannung muss das SPD vollkommen “transparent” bleiben und darf die normale Stromversorgung nicht stören.

Wenn die Spannung plötzlich über den sicheren Schwellenwert ansteigt, wechseln die internen Komponenten des Überspannungsschutzgeräts (SPD), wie beispielsweise Metalloxid-Varistoren (MOVs) oder Gasentladungsröhren (GDTs), rasch ihren Betriebszustand von hoher Impedanz zu niedriger Impedanz. Dadurch entsteht ein schneller Ableitpfad für den Stoßstrom. Anstatt zu den nachgeschalteten Geräten zu fließen, werden die überschüssige Spannung und Energie über den Überspannungsschutz zum Erdungssystem umgeleitet, wodurch die Auswirkungen auf die geschützten Geräte verringert werden.

Der gesamte Prozess umfasst im Wesentlichen:

  1. Erkennung einer abnormen Spannung, wodurch das SPD sofort in den Leitmodus wechselt;
  2. Schaffung eines niederohmigen Pfades zur Ableitung von Stoßströmen;
  3. Die sichere Ableitung von Stoßspannungsenergie in das Erdungssystem;
  4. Automatische Rückkehr in den Standby-Modus, sobald sich die Spannung wieder normalisiert hat.

Der gesamte Reaktionsvorgang dauert in der Regel nur Nanosekunden. Nach Ende des Überspannungsereignisses muss das Überspannungsschutzgerät weder manuell zurückgesetzt noch das System heruntergefahren werden, sodass es gewerbliche und industrielle Anlagen kontinuierlich schützen kann.

Es ist wichtig zu verstehen, dass ein Überspannungsschutz (SPD) Überspannungen nicht beseitigt, sondern die überschüssige Energie sicher ableitet und regelt. Daher hängt die Schutzleistung nicht nur vom SPD selbst ab, sondern auch von einer ordnungsgemäßen Erdung und der Auslegung der Verkabelung. Ist der Erdungswiderstand zu hoch, sind die Anschlusskabel zu lang oder ist die Installationsweise falsch, kann die Überspannungsenergie möglicherweise nicht effektiv abgeleitet werden, sodass Geräte dennoch beschädigt werden können.

So richten Sie ein wirksames Überspannungsschutzsystem für Ihr Unternehmen ein

Die erste Schutzstufe wird am Hauptstromanschluss installiert, wo sie die energiereichsten Überspannungen aus externen Quellen, insbesondere durch Blitzeinschläge verursachte Überspannungen, abfängt. Die zweite Stufe wird an den Verteilertafeln installiert, um Überspannungen mittlerer Stärke abzufangen, die durch Schaltvorgänge der internen Geräte entstehen. Die dritte Stufe wird in der Nähe empfindlicher Geräte wie Server und SPSen installiert und bildet die letzte Stufe des Feinschutzes.

Diese drei Ebenen arbeiten nicht unabhängig voneinander; sie sind darauf ausgelegt, als koordiniertes Schutzsystem zusammenzuwirken. Der vorgeschaltete Überspannungsschutz reduziert zunächst den Großteil der Überspannungsenergie, sodass der nachgeschaltete Überspannungsschutz nur noch die verbleibende Restenergie bewältigen muss. Dies entlastet die einzelnen Schutzgeräte und verlängert deren Lebensdauer. Ist nur eine Schutzstufe installiert, muss ein einzelner Überspannungsschutz alle Überspannungsstöße allein abfangen, was im Laufe der Zeit zu einer schnelleren Abnutzung und einem höheren Ausfallrisiko führen kann.

Sobald Sie verstanden haben, wie Überspannungsschutz funktioniert, besteht der nächste Schritt darin, ihn in die Praxis umzusetzen. Eine wirklich wirksame Schutzstrategie besteht nicht darin, einfach nur einen einzelnen Überspannungsschutz zu kaufen und ihn anzuschließen. Vielmehr erfordert sie einen abgestimmten Schutzplan, der alle kritischen Punkte im gesamten Stromnetz abdeckt.

So schützen Sie die Hauptstromverteilung

Das Hauptstromverteilungssystem ist der Eingangspunkt für die Stromversorgung im gesamten Gebäude und die erste Stelle, die externen, durch Blitzschlag verursachten Überspannungen ausgesetzt ist. Der hier installierte Überspannungsschutz muss in der Regel die höchste Überspannungsenergie bewältigen, daher ist die richtige Auswahl von entscheidender Bedeutung. Er benötigt eine ausreichende Ableitkapazität, eine schnelle Ansprechzeit und eine fachgerechte Installation durch Elektriker, die mit den IEC/EN-Normen vertraut sind. Details wie die Dichtheit der Anschlüsse und die korrekte Polarität können die gesamte Schutzleistung direkt beeinflussen.

In der Praxis sollte der SPD so nah wie möglich am Hauptschalter installiert werden, mit kurzen und geraden Anschlussleitern, um zusätzliche Impedanzen durch unnötige Biegungen zu minimieren. Nach der Installation sollte er nicht einfach vergessen werden. Das Statusanzeigefenster ist eine einfache, aber nützliche Funktion – ein gelegentlicher Blick darauf kann eine frühzeitige Warnung liefern. Eine grüne Anzeige bedeutet in der Regel, dass der Überspannungsschutz normal funktioniert, während eine veränderte Anzeigefarbe darauf hinweist, dass das Gerät einen erheblichen Überspannungsstoß absorbiert hat und ein Austausch in Betracht gezogen werden sollte.

Sobald diese erste Schutzstufe ordnungsgemäß eingerichtet ist, können nachgeschaltete Verteilertafeln und Endgeräte mit deutlich höherem Schutz und größerer Zuverlässigkeit betrieben werden.

So schützen Sie Verteilerkästen und Abzweigstromkreise

Wenn das elektrische Hauptverteilungssystem die erste Schutzstufe darstellt, bilden die Verteilerkästen die zweite Schutzstufe. Selbst nachdem der primäre Überspannungsschutz die Überspannungsenergie reduziert hat, kann ein Teil davon weiterhin stromabwärts durch die elektrische Verkabelung fließen. Dies gilt insbesondere für intern erzeugte Überspannungen, die durch das Ein- und Ausschalten von Geräten verursacht werden, wie beispielsweise das Anlaufen und Abschalten von Hochleistungsmotoren oder das Ein- und Ausschalten von Klimakompressoren. Diese Art von Überspannungen tritt häufig auf der Verteilungsebene auf und ist oft schwer vorhersehbar.

An dieser Stelle sollte eine zweite Stufe des Überspannungsschutzes installiert werden, um diese Überspannungsereignisse mittlerer Energie aufzufangen. Bei der Auswahl eines Überspannungsschutzgeräts (SPD) für Verteilertafeln ist es wichtig, dieses ordnungsgemäß auf die vorgeschaltete Schutzvorrichtung abzustimmen. Sie sollten nicht unabhängig voneinander installiert werden, ohne die Systemkoordination zu berücksichtigen. Andernfalls können entweder unnötige Kosten durch sich überschneidende Schutzmaßnahmen entstehen oder Lücken entstehen, in denen bestimmte Überspannungspegel nicht wirksam abgefangen werden.

Der SPD sollte so nah wie möglich an der Zuleitungsseite des Verteilerkastens installiert werden, und die Erdungsverbindung sollte sorgfältig überprüft werden. Gehen Sie nicht einfach davon aus, dass die gemeinsame Nutzung desselben Erdungssystems wie beim Hauptverteilerkasten stets einen ausreichenden Schutz bietet. Eine ordnungsgemäße Abstimmung zwischen mehreren Schutzstufen ist für den Aufbau eines zuverlässigen Überspannungsschutzsystems unerlässlich.

So schützen Sie empfindliche elektronische Geräte

Server, SPSen und Präzisionsgeräte reagieren äußerst empfindlich auf Spannungsschwankungen. Auch wenn vorgeschaltete Schutzvorrichtungen die Stoßspannungsenergie bereits reduziert haben mögen, kann die verbleibende transiente Spannung für diese empfindlichen Verbraucher immer noch zu hoch sein. Hier wird eine zusätzliche Schutzstufe erforderlich, die näher an den Geräten installiert wird – im Grunde genommen wird den kritischsten Geräten ein eigener “Leibwächter” zur Seite gestellt.”

Bei dieser Schutzstufe kommen in der Regel kleinere SPDs mit kürzeren Ansprechzeiten zum Einsatz, die direkt am Stromeingang der Geräte oder in der Nähe der Steckdose installiert werden. Bei der Auswahl dieser Art von Überspannungsschutz sollte der Preis nicht das einzige Kriterium sein. Es ist wichtig, auf eine ordnungsgemäße Abstimmung mit den vorgeschalteten Schutzvorrichtungen zu achten. Ist die Ansprechgeschwindigkeit zu langsam oder ist die Energieaufnahmekapazität nicht richtig abgestimmt, kann der Überspannungsschutz möglicherweise nicht das erwartete Schutzniveau gewährleisten.

In kritischen Bereichen wie Serverräumen und Kontrollräumen ist diese letzte Schutzstufe oft unverzichtbar und keine Option. Ohne sie kann selbst ein gut konzipiertes vorgelagertes Schutzsystem wertvolle Geräte möglicherweise nicht vollständig vor Schäden durch Überspannungen schützen.

So schützen Sie Daten, Kommunikations- und industrielle Steuerungssysteme

Viele Unternehmen konzentrieren sich ausschließlich auf den Schutz ihrer Stromleitungen und übersehen dabei, dass auch Daten- und Signalleitungen zu Übertragungswegen für Überspannungen werden können. Netzwerk-Switches, Überwachungskameras, PoE-betriebene Geräte und Kommunikationsmodule in industriellen Automatisierungssystemen können alle Überspannungsströmen ausgesetzt sein. Sind sie erst einmal beschädigt, sind die Folgen oft weitaus gravierender als der Ausfall eines einzelnen Geräts – sie können eine ganze Produktionslinie lahmlegen oder ein komplettes Überwachungssystem außer Betrieb setzen.

Diese Art des Schutzes erfordert in der Regel eine spezielle Strategie:

  • Installieren Sie für Netzwerk- und PoE-Leitungen geeignete Überspannungsschutzgeräte, um Schäden an Switches und angeschlossenen Endgeräten zu vermeiden.
  • Bei Kommunikationsbussen in Automatisierungssystemen sind an kritischen Stellen eine ordnungsgemäße Isolierung und eine Überspannungsableitung vorzusehen.
  • Die Erdungsauslegung von Niederspannungs- und Hochspannungssystemen ist so aufeinander abzustimmen, dass Folgeschäden durch Potentialunterschiede vermieden werden.
  • Achten Sie besonders auf den Schutz von Freileitungen, Überwachungskameras und anderen ungeschützten Anschlussstellen, da diese Bereiche in der Regel dem höchsten Risiko ausgesetzt sind.

Wenn Daten- und Automatisierungssysteme ausfallen, sind die Folgen oft schwerwiegender als der Ausfall eines einzelnen Geräts, da dies den kontinuierlichen Betrieb des gesamten Systems beeinträchtigen kann.

So wählen Sie den richtigen Überspannungsschutz (SPD) aus

Überspannungsschutzgerät

Bei der Auswahl eines Überspannungsschutzgeräts (SPD) sollten Sie sich nicht nur auf den Preis oder die Ableitkapazität konzentrieren. Für eine sachgerechte Auswahl müssen auch der Einbauort, die Art der Anlage, die Nennspannung und die geltenden internationalen Normen berücksichtigt werden, um einen sicheren, zuverlässigen und langfristigen Schutz zu gewährleisten.

Auswahl der Art des Überspannungsschutzgeräts

Überspannungsschutzgerät SPD Typ 1 vs. Typ 2 vs. Typ 3

Viele Menschen gehen davon aus, dass Überspannungsschutzgeräte vom Typ 1, Typ 2 und Typ 3 nach dem Prinzip “größer ist immer besser” eingestuft werden. Tatsächlich handelt es sich jedoch um drei verschiedene Schutzstufen, die darauf ausgelegt sind, zusammenzuwirken, anstatt sich gegenseitig zu ersetzen.

  1. Typ 1 SPD: Es wird am Hauptstromanschluss des Gebäudes installiert und dient in erster Linie dem Schutz vor hochenergetischen Überspannungen, die durch direkte oder indirekte Blitzeinschläge verursacht werden. Es ist in der Regel an Standorten mit einer externen Blitzschutzanlage oder in Gebieten mit hohem Blitzschlagrisiko erforderlich.
  2. Typ 2 SPD: Er wird in Haupt- oder Unterverteilerschränken installiert und ist die am häufigsten verwendete Schutzart in Gewerbe- und Industriegebäuden. Er unterdrückt wirksam die meisten netzseitigen Überspannungen sowie intern erzeugte Schaltüberspannungen.
  3. Typ 3 SPD: Bei Installation in der Nähe von Endgeräten bietet es den letzten Schutzgrad für empfindliche Geräte wie Server, SPSen, Computer und Präzisionselektronik.

Einfach ausgedrückt lässt sich dies so verstehen, dass die Überspannungsenergie beim Durchdringen des Gebäudes von außen nach innen allmählich abnimmt und die Schutzvorrichtungen in jeder Stufe kleiner und spezialisierter werden. Für Standorte mit hohem Blitzschlagrisiko oder kritischer Infrastruktur wird in der Regel ein vollständiges dreistufiges Schutzsystem empfohlen. Bei Anwendungen mit geringerem Risiko oder Projekten mit begrenztem Budget sollte der Schutz vom Typ 2 dennoch als Mindeststandard betrachtet werden, auf den nicht verzichtet werden sollte.

Auswahl des richtigen Stoßstrombegrenzungswerts (kA)

Viele Käufer gehen instinktiv davon aus, dass eine höhere kA-Nennleistung “mehr Schutz” bedeutet, doch die Auswahl eines Überspannungsschutzes ist nicht so einfach. Die Wahl einer zu hohen Nennleistung kann zu unnötigen Kosten führen, während eine zu niedrige Nennleistung den tatsächlichen Überspannungsbedingungen möglicherweise nicht standhält. Entscheidend ist, die Nennstromstärke des Überspannungsschutzes an das tatsächliche Risikoniveau anzupassen.

Bei der Auswahl sollten mehrere Faktoren berücksichtigt werden, darunter die Häufigkeit von Blitzschlagereignissen in der Region, ob das Gebäude über einen externen Blitzschutz verfügt, die Kapazität und die Lastcharakteristik des Stromnetzes sowie der Wert der an den Stromkreis angeschlossenen Geräte. So sollte beispielsweise selbst bei Verwendung desselben Überspannungsschutzgeräts vom Typ 2 die Wahl für ein Rechenzentrum anders ausfallen als für ein Standardbüro. Rechenzentren beherbergen in der Regel teurere Geräte und müssen mit wesentlich höheren Kosten durch Ausfallzeiten rechnen, weshalb oft eine zusätzliche Sicherheitsmarge empfohlen wird. Für eine typische Büroumgebung kann eine Standardkonfiguration ausreichend sein.

Bei Unsicherheiten ist es besser, die tatsächlichen Installationsbedingungen von einem Elektroingenieur begutachten zu lassen, anstatt einfach nur Annahmen zu treffen. Die Investition in eine ordnungsgemäße Begutachtung in der Planungsphase ist fast immer kostengünstiger als die spätere Behebung von Geräteschäden, Ausfallzeiten und kostspieligen Nachrüstungen.

Auswahl der korrekten Nennspannung

Einfach ausgedrückt muss die Nennspannung eines SPD mit der des zu schützenden Stromnetzes übereinstimmen. Wird eine zu niedrige Nennspannung gewählt, hält das SPD möglicherweise der Netzspannung nicht stand, was zu vorzeitiger Alterung oder sogar zum Ausfall führen kann. Ist die Nennspannung hingegen zu hoch, bietet das SPD möglicherweise nicht die erforderliche Klemmleistung, sodass es bei einem Überspannungsereignis die Überspannung nicht wirksam begrenzen kann.

In der Praxis besteht der erste Schritt darin, zu überprüfen, ob es sich um ein einphasiges oder dreiphasiges Stromnetz handelt, und die tatsächliche Netzspannung zu ermitteln. Dies ist die Grundvoraussetzung für die richtige Auswahl eines Überspannungsschutzes. Wenn die Netzversorgung häufigen Spannungsschwankungen unterliegt oder die Spannung am Ende des Stromkreises erheblich vom Nennwert abweicht, empfiehlt es sich, eine gewisse Sicherheitsmarge einzuplanen, anstatt einen Überspannungsschutz zu wählen, der genau auf die Nennspannung abgestimmt ist.

Ein weiterer Punkt, der häufig übersehen wird, ist, dass Gleichstromsysteme, wie beispielsweise Photovoltaik- und Energiespeicheranwendungen, anderen Prinzipien bei der Spannungsauswahl folgen als Wechselstromsysteme. Die Auswahlkriterien für Wechselstrom-Überspannungsschutzgeräte sollten nicht direkt auf Gleichstrom-Überspannungsschutzgeräte übertragen werden. Dies ist besonders wichtig bei der Auslegung von Hybridstromsystemen, die sowohl Wechselstrom- als auch Gleichstromkomponenten kombinieren.

Wählen Sie einen SPD, der den internationalen Normen nach IEC/EN entspricht

Bei der Einhaltung der internationalen IEC/EN-Normen geht es nicht nur darum, Zertifizierungsanforderungen zu erfüllen; vielmehr gewährleisten sie die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Produkte im praktischen Einsatz. Für Hersteller von Überspannungsschutzgeräten legen diese Normen Prüfverfahren, Leistungsanforderungen und Sicherheitskriterien fest. Jede Phase – von der Forschung und Entwicklung über die Konstruktion und die Auswahl der Komponenten bis hin zur Fertigung und Qualitätsprüfung – wird von diesen Anforderungen beeinflusst.

Die strikte Einhaltung der IEC/EN-Normen hilft Herstellern dabei, Schwankungen in der Produktqualität zu reduzieren, die Konsistenz zwischen den einzelnen Chargen zu verbessern und den Kunden mehr Vertrauen bei der Projektabnahme, bei Versicherungsprüfungen und im Langzeitbetrieb zu vermitteln.

Überspannungsschutzlösungen für verschiedene Branchen

Typische Anwendungsbereiche in verschiedenen Branchen

Produktionsanlagen und industrielle Automatisierungssysteme

Häufige Start- und Stoppvorgänge von Hochleistungsmotoren in Fabriken sind eine der Hauptursachen für Überspannungsereignisse. Zudem reagieren Automatisierungsgeräte wie SPSen und Servoantriebe äußerst empfindlich auf Spannungsschwankungen, weshalb ihre Schutzanforderungen deutlich höher sind als bei gewöhnlichen Anwendungen.

In solchen Umgebungen ist in der Regel ein umfassender Schutz auf drei Ebenen erforderlich: im Hauptstromverteilungssystem, in den Schaltschränken und in den SPSen (insbesondere in Steuerungssystemen für Fertigungslinien). Sobald das System von einem Überspannungsereignis betroffen ist und den Betrieb einstellt, lassen sich die daraus resultierenden Verluste oft in Stunden Ausfallzeit bemessen.

Im Vergleich zu den hohen Kosten, die durch Produktionsausfälle entstehen, bieten Investitionen in den Überspannungsschutz einen erheblichen wirtschaftlichen Nutzen und tragen zur Verbesserung der allgemeinen Betriebssicherheit bei.

Bürogebäude und Gewerbeimmobilien

Bürogebäude weisen in der Regel eine relativ “unauffällige” Stromversorgungsumgebung auf, verfügen jedoch oft über eine hohe Dichte und eine große Vielfalt an Geräten. Server, Drucker, Klimaanlagen und Aufzüge werden alle über dasselbe Stromnetz betrieben, was bedeutet, dass ein Ausfall an einer einzigen Stelle einen großen Bereich beeinträchtigen kann.

Bei dieser Art von Einrichtungen konzentriert sich der Überspannungsschutz in der Regel auf folgende Aspekte:

  • Einbau eines Schutzes der ersten Stufe am Hauptstromanschluss, um hochenergetische externe Überspannungen abzublocken
  • Einbau einer zweiten Schutzstufe an den Etagenverteilertafeln zur Bewältigung von Überspannungen, die durch das Umschalten interner Geräte verursacht werden
  • Zusätzlicher Schutz am Einsatzort für kritische Bereiche wie Serverräume und Rezeptionen

Wenn das Budget begrenzt ist, lassen sich durch die Priorisierung dieser zentralen Schutzmaßnahmen und den Aufbau einer soliden Grundlage bereits die meisten gängigen Risiken im Zusammenhang mit Überspannungen ausschließen.

Rechenzentren und IT-Infrastruktur

Rechenzentren gehören zu den Umgebungen, in denen Überspannungsereignisse am wenigsten toleriert werden. Wenn ein Server beschädigt wird, beschränkt sich der Schaden nicht nur auf die Hardwarekosten – er kann auch kritische Daten und die Geschäftskontinuität beeinträchtigen, wobei die Folgen rein finanziell nur schwer zu beziffern sind.

Für diese Einrichtungen ist in der Regel ein umfassendes dreistufiges Überspannungsschutzsystem erforderlich. Auch an die Ansprechgeschwindigkeit und die Entladungskapazitätsreserven werden höhere Anforderungen gestellt. Darüber hinaus sollte sich der Schutz auf Netzwerk- und Signalleitungen erstrecken, da Rechenzentren nicht nur Strom, sondern auch große Mengen an kritischem Datenverkehr übertragen. Ein Ausfall einer einzelnen Verbindung kann potenziell eine Kettenreaktion im gesamten System auslösen.

Krankenhäuser, Hotels und öffentliche Gebäude

Diese Art von Einrichtungen weisen mehrere gemeinsame Merkmale auf: Sie zeichnen sich durch eine hohe Auslastung, kritische Anlagen und zahlreiche Systeme aus, die in direktem Zusammenhang mit der Sicherheit stehen. Es gibt kaum Spielraum für Risiken oder Ausfälle.

Konkret:

  • In Krankenhäusern erfordern Überwachungsgeräte und chirurgische Instrumente eine äußerst stabile Stromqualität, und Überspannungsereignisse können die Patientensicherheit unmittelbar gefährden.
  • In Hotels können Störungen bei Zugangskontroll-, Überwachungs- oder Zimmerverwaltungssystemen den gesamten Betriebsablauf und das Gästeerlebnis beeinträchtigen.
  • In öffentlichen Gebäuden müssen Brandschutzanlagen und Notbeleuchtung jederzeit betriebsbereit sein.

Für diese Anwendungen sind in der Regel Überspannungsschutzlösungen erforderlich, die nach den höchsten Sicherheitsstandards ausgelegt sind und nicht aufgrund von Budgetbeschränkungen eingeschränkt oder beeinträchtigt werden dürfen.

Solar- und erneuerbare Energiesysteme

Überspannungsrisiken in Photovoltaik- und Energiespeichersystemen gehen größtenteils auf die äußeren Umgebungsbedingungen zurück. Solarmodule und Wechselrichter sind ständig den äußeren Witterungsbedingungen ausgesetzt, wodurch sie naturgemäß anfälliger für direkte Blitzeinschläge und induzierte Blitzüberspannungen sind.

Zudem arbeiten diese Systeme mit Gleichstromkreisen, und ihre Auswahlkriterien unterscheiden sich grundlegend von denen bei Wechselstromsystemen. Die bei der Auswahl von Überspannungsschutzgeräten für Wechselstrom gesammelten Erfahrungen lassen sich nicht ohne Weiteres auf Gleichstromanwendungen übertragen.

Ein geeignetes Gleichstrom-Überspannungsschutzgerät muss speziell für Photovoltaik- und Energiespeicheranwendungen ausgelegt sein. Es wird in der Regel in PV-Verteilerkästen und auf der Gleichstromseite von Wechselrichtern installiert, um Überspannungsrisiken wirksam abzufangen, bevor sie kritische Geräte erreichen.

Warum Sie sich für die Überspannungsschutzlösungen von LSP für Ihr Unternehmen entscheiden sollten

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Vorteile von LSP-Überspannungsschutzgeräten

Bei der Auswahl eines Überspannungsschutzgeräts geht es letztendlich darum, sich langfristig Sicherheit zu verschaffen. Seit 2010 widmet sich LSP der Überspannungsschutztechnologie. Die Produkte des Unternehmens kommen bei mehr als 1.200 Kunden in 35 Ländern zum Einsatz und decken ein breites Anwendungsspektrum ab – von Fabriken und Solarkraftwerken bis hin zu Rechenzentren und öffentlichen Gebäuden. Durch jahrelange Erfahrung hat LSP ein tiefes Verständnis für die Herausforderungen entwickelt, die mit komplexen Schutzumgebungen verbunden sind.

Anstatt lediglich Produkte zu verkaufen, konzentriert sich LSP darauf, echte Kundenprobleme zu lösen. Das umfassende Produktportfolio an AC- und DC-SPD-Geräten deckt ein breites Anwendungsspektrum ab, wobei für die Schlüsselkomponenten markterprobte Materialien wie LKD-Metalloxid-Varistoren (MOVs) und Vactech-Gasentladungsröhren (GDTs) zum Einsatz kommen. Dank der integrierten Statusanzeigen können Anwender bei Routinekontrollen schnell überprüfen, ob der Überspannungsschutz ordnungsgemäß funktioniert.

Mit mehr als 20 Jahren Erfahrung in Forschung und Entwicklung ist das LSP-Entwicklungsteam in der Lage, maßgeschneiderte technische Lösungen für besondere Betriebsbedingungen und individuelle Anforderungen anzubieten, anstatt lediglich Standardprodukte zu empfehlen.

Für Importeure und Vertriebspartner sind stabile Lieferzeiten und gleichbleibende Produktqualität gleichermaßen wichtig. Dies sind auch die Bereiche, in denen LSP weiterhin investiert und Verbesserungen vornimmt.

Umfassendes Portfolio an Überspannungsschutzgeräten für Wechselstrom und Gleichstrom

Das Produktportfolio von LSP deckt nahezu alle Anwendungsfälle im Bereich des Überspannungsschutzes für Unternehmen ab und umfasst spezielle Lösungen für Wechselstromsysteme, Gleichstromsysteme und Signalleitungen:

ProduktkategorieTypische AnwendungenWichtigste Merkmale
Überspannungsschutzgerät vom Typ 1 für WechselstromErrichtung von Stromanschlüssen und HauptverteilungsanlagenHält hochenergetischen Blitzüberspannungen stand und bietet Überspannungsschutz der ersten Stufe
Überspannungsschutzgerät vom Typ 2 für WechselstromVerteilertafeln, Stromversorgungssysteme für Gewerbe und IndustrieUnterdrückt netzseitige Überspannungen und intern erzeugte Schaltüberspannungen; findet in zahlreichen Anwendungen breite Verwendung
Überspannungsschutzgerät vom Typ 3 für WechselstromAnschlusspunkte für empfindliche elektronische GeräteBietet einen präzisen Schutz auf Geräteebene und reduziert die Restspannung
DC-ÜberspannungsschutzgerätSolarmodule, PV-Anschlusskästen, WechselrichterAusgelegt für Photovoltaikanlagen mit 600 V, 1000 V und 1500 V Gleichstrom
Signal-ÜberspannungsschutzEthernet, RS485, Überwachungs- und KommunikationsleitungenSichert die Stabilität der Datenübertragung und verringert das Risiko von Schäden an der Schnittstelle

Von der Hauptstromzuführung bis hin zu empfindlichen Endgeräten sowie dem Schutz von Photovoltaik- und Signalleitungen decken diese Produktreihen nahezu alle oben genannten Schutzstufen ab. Kunden müssen keine unterschiedlichen Produkte von mehreren Anbietern beziehen – eine Komplettlösung aus einer Hand macht die Beschaffung einfacher, effizienter und zuverlässiger.

IEC/EN-konforme Überspannungsschutzlösungen

Der Produktdesign- und Entwicklungsprozess von LSP orientiert sich stets an den Anforderungen der internationalen Normen IEC/EN 61643-11 und IEC/EN 61643-31, die die Prüfanforderungen für Wechselstrom- und Gleichstrom-Überspannungsschutzsysteme abdecken. Vor dem Verlassen des Werks wird jedes Überspannungsschutzgerät (SPD) im hauseigenen Labor von LSP mehreren Prüfungen unterzogen, um sicherzustellen, dass wichtige Leistungsparameter wie Entladungskapazität und Ansprechzeit den festgelegten Konstruktionsanforderungen entsprechen.

Für Endkunden bedeutet dieses konsequente Bekenntnis zur Einhaltung von Normen mehr Vertrauen und Zuverlässigkeit in der langfristigen Zusammenarbeit.

Häufig gestellte Fragen

Kann ein einziger Überspannungsschutz ein ganzes Geschäftsgebäude schützen?

Kein einzelnes Gerät kann ein Geschäftsgebäude vollständig vor Überspannungen schützen. Um den Überspannungsschutz für Ihr Unternehmen optimal zu gestalten, ist eine mehrstufige Strategie entscheidend. Ein Überspannungsschutzgerät (SPD) vom Typ 1 am Haupteingang schützt vor externen Gefahren, doch Sie benötigen zusätzlich Geräte vom Typ 2 an den Verteilertafeln und Geräte vom Typ 3 für empfindliche Elektronik. Dieser kaskadierte Schutz stellt sicher, dass interne Überspannungen Ihre primären Schutzmaßnahmen nicht umgehen können.

Können elektrische Geräte in einem Unternehmen Überspannungen verursachen?

Ja, bis zu 80% der Überspannungen entstehen intern. Um den Überspannungsschutz in Ihrem Unternehmen zu optimieren, müssen Sie sich mit Spannungsspitzen befassen, die durch HLK-Anlagen, Aufzüge und schwere Maschinen verursacht werden. Diese häufigen Transienten können empfindliche Schaltkreise im Laufe der Zeit beschädigen. Durch die strategische Platzierung von Überspannungsschutzgeräten an Unterverteilern und in der Nähe kritischer Geräte lassen sich diese internen Gefahren neutralisieren, bevor sie kostspielige Hardwareausfälle verursachen.

So ermitteln Sie die erforderliche Ableitleistung eines Überspannungsschutzgeräts für ein Unternehmen

Um den Überspannungsschutz für Ihr Unternehmen richtig zu gestalten, sollten Sie die Ableitkapazität anhand des Blitzrisikos und des Standorts des Gebäudes ermitteln. Für Hauptanschlussstellen sind in der Regel Überspannungsschutzgeräte (SPD) vom Typ 1 mit einem Impulsstrom (Iimp) von 12,5 kA bis 25 kA erforderlich. Für Abzweigverteiler ist ein maximaler Ableitstrom (Imax) von 40 kA üblich. Die Anpassung dieser Spezifikationen an das Risikoniveau Ihrer Anlage gewährleistet optimale und kosteneffiziente Sicherheit.

Ist für eine gewerbliche Sachversicherung die Installation eines Überspannungsschutzes erforderlich?

Auch wenn dies nicht immer vorgeschrieben ist, bieten viele Versicherer für den Einbau von Überspannungsschutzgeräten (SPD) niedrigere Prämien an. Das Wissen darüber, wie Sie Ihr Unternehmen vor Überspannungen schützen können, zeugt von der gebotenen Sorgfalt. Einige Versicherungspolicen verlangen “angemessene Sorgfalt”, um Schäden zu vermeiden; die Vernachlässigung von Schutzmaßnahmen könnte die Schadenabwicklung erschweren oder zu einer Erhöhung der Selbstbeteiligung nach einem Schadensfall führen. Die Installation zertifizierter SPDs ist eine proaktive Maßnahme, um die Standards zur Risikominderung zu erfüllen und Ihren Versicherungsschutz zu sichern.

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Besprechen Sie Ihre Anforderungen an den Stromkreisschutz mit dem Ingenieurteam von LSP – von der Geräteauswahl bis hin zur Abstimmung auf Systemebene.

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