Blitz- und Überspannungsschutz

So lassen sich Überspannungsschutzgeräte clever überwachen

| Autor / Redakteur: Holger Heckler* / Ines Stotz

Intelligenter Schutz: die Statusinformationen der Überspannungsschutzgeräte werden übertragen und ausgewertet.
Intelligenter Schutz: die Statusinformationen der Überspannungsschutzgeräte werden übertragen und ausgewertet. (Bild: Phoenix Contact)

Einschlägige DIN-Normen fordern die regelmäßige Prüfung von Überspannungsschutzgeräten. Zudem wünschen viele Anwender eine Überwachung im laufenden Betrieb, um schnell auf Überlastung oder Ausfall der Geräte reagieren zu können. Aber welche Möglichkeiten zur Überwachung, zur Diagnose und zur elektrischen Prüfung der Geräte gibt es?

Empfindliche elektronische Geräte werden immer häufiger in Bereichen eingesetzt, in denen hohe Anlagenverfügbarkeit gefordert wird. Um wirkungsvoll gegen menschengemachte Überspannungen sowie gegen gewitterbedingte Überspannungen und Blitzströme zu schützen, werden Überspannungsschutzgeräte – nachfolgend als SPDs (Surge Protective Devices) bezeichnet – verwendet. SPDs sind so ausgelegt, dass es bei den typischen menschengemachten und gewitterbedingten Überspannungen und Blitzströmen nicht zu einer nennenswerten vorzeitigen Alterung der Geräte kommt. Häufige menschengemachte Überspannungen und energiereiche Blitzereignisse können SPDs jedoch vorzeitig altern lassen. Am Ende ihrer sinnvollen Nutzungsdauer werden sie automatisch in einen sicheren Zustand überführt und in der Regel vom zu schützenden Stromkreis getrennt. Also muss deren Alterung möglichst frühzeitig erkannt werden – vorgeschädigte SPDs sollten im Rahmen vorbeugender Wartung ausgetauscht werden. Dies kann durch „smarte“ Überwachungsfunktionen und durch eine qualifizierte elektrische Prüfung problemlos erfolgen.

SPDs mit einfacher Statusanzeige

Viele SPDs sind mit einer einfachen Statusanzeige ausgestattet. Bei Varistor-basierten SPDs wird zum Beispiel die Temperatur der Varistoren überwacht und der Status der thermischen Abtrennvorrichtung an der Frontseite angezeigt. Solche Vorrichtungen werden nicht nur bei SPDs für energietechnische Anwendungen eingesetzt. Sie sind auch bei MSR- oder datentechnischen Anwendungen einsetzbar, um eine Überlastung von SPDs durch unzulässig hohe Fremdspannungen zu erkennen – etwa durch das unbeabsichtigte Aufschalten einer höheren Spannung auf einen Stromkreis mit geringerer Spannungsfestigkeit.

Smarte Statusüberwachung

In SPDs für MSR- und datentechnische Anwendungen werden in den letzten Jahren vermehrt geräteintegrierte Überwachungselektroniken eingesetzt. Solche „smarten“ SPDs können Leckströme messen, Kurzschlüsse erkennen sowie Überspannungen und Blitzströme erfassen. Sie benötigen häufig eine Hilfsspannungs-Versorgung – zum Beispiel 24 V DC. Anwenderfreundliche SPDs sind deshalb so konstruiert, dass die Hilfsspannungs-Versorgung und die Sammlung der Statusinformationen ohne zusätzlichen Verdrahtungsaufwand und ohne Konfigurieraufwand möglich ist – zum Beispiel mit einem hutschienen-integrierten Bus-System.

Ergänzendes zum Thema
 
SPDs: Der Stand der Technik auf einen Blick
 
Normen

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