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Bild: iStock, MvH; Phoenix Contact
Tipps für sichere Gebäude

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Schutz vor zu viel Spannung

Text: Florian Lenzmeier, Phoenix Contact
Um Produktionsanlagen abzusichern, ist im Normalfall ein mehrstufiges Überspannungsschutzkonzept notwendig. Eine neue Produktfamilie will die Planung und Umsetzung deutlich vereinfachen. Dabei hilft sogar eine App für Smartphones oder Tablets.

Eine Grundvoraussetzung für einen zuverlässigen Gebäudeschutz ist ein durchgängiges Konzept, das alle erforderlichen Maßnahmen gegen Überspannungen berücksichtigt. Dabei spielt es nur eine untergeordnete Rolle, ob es sich beim Gebäude um ein Einfamilienhaus, eine Produktionshalle oder einen verschachtelten Industriekomplex handelt. Die aufeinander aufbauende Abfolge von Blitzstrom- und Überspannungsableitern muss in jeder Applikation gut durchdacht und präzise umgesetzt werden. Während der Einsatz eines Blitzstromableiters vom Typ 1 noch von verschiedenen Umgebungsparametern abhängt, ist der Einsatz eines Überspannungsschutzes vom Typ 2 und Typ 3 in jedem Falle erforderlich.

Beispiel Industriegebäude

Mit den Komponenten aus der Produktfamilie Safet Energy Control (SEC) von Phoenix Conttact lassen sich mehrstufige Überspannungsschutz-Konzepte für gängige Installationen auf einfache Weise umsetzen. Nachfolgend wird die Planung an Hand eines vereinfachten Gebäudekonzeptes exemplarisch erläutert.

Das Beispielszenario beschreibt den Schutz eines Endverbrauchers – in diesem Fall einer automatisierten Produk- tionsanlage – in einem Industriegebäude. Mit Energie versorgt wird die Maschine über ein dreiphasiges 230/400-V-TN-S-System, in der gleichen Form erfolgt auch die Gebäudeeinspeisung. Über mehrere Unterverteilungen werden die unterschiedlichen Endgeräte innerhalb dieses Industriegebäudes dann mit Spannung versorgt. Zusätzlich ist das Beispielskomplex mit einer äußeren Blitzschutzanlage ausgestattet.

Hauptverteilung

Wegen der äußeren Blitzschutzanlage ist der Einsatz eines entsprechenden inneren Blitzschutzsystems an dieser Stelle Pflicht. Dementsprechend muss unmittelbar am Gebäudeeintritt der Versorgungsleitung ein Blitzstromableiter Typ 1 zum Einsatz kommen. Da sich im oben genannten Beispiel bereits im Umfeld der Hauptverteilung eine SPS sowie verschiedene Telekommunikationseinrichtungen befinden, wird in diesem Beispielfall die Kombination aus Blitzstrom- und Überspannungsableitern FLT-SEC-T1+T2 ausgewählt. Die Hauptverteilung ist bereits mit einer Hauptsicherung vom Typ 1=315 gG abgesichert, so benötigt der Blitzstromableiter in diesem Anwendungsfall keine zusätzliche Vorsicherung.

Die Typ-1-Ableiter aus dem SEC-Produktprogramm benötigen bis 315 A keine zusätzliche Vorsicherung. In Applikationen mit einem höheren Nennstrom kann dann entweder eine zusätzliche Vorsicherung eingesetzt werden, alternativ auch der FLT-SEC-Hybrid: eine Kombination aus gekapselter Funkenstrecke mit integrierter stoßstromfester Vorsicherung.

Unterverteilung

Da sich im vorliegenden Beispiel die nächste Etagen-/Unterverteilung in größerer Entfernung zur Hauptverteilung befindet, wird der Einsatz eines Überspannungsableiters vom Typ 2 erforderlich. Hier eignet sich der Überspannungsableiter VAL-SEC. Wie bei den Typ-1-Ableitern aus dem SEC-Produktprogramm kann auch bei diesem Gerät in Applikationen, die bis 315 A abgesichert sind, auf eine zusätzliche Vorsicherung verzichtet werden. Da das Gerät zu den schmalsten Überspannungsschutz-Geräten auf dem Markt zählt, spart der Installateur hier doppelt. So lässt sich im Beispiel ein dreiphasiges TN-S-Netz auf unter drei Teilungseinheiten – das sind weniger als 50 mm – schützen.

Schutz des Endgeräts

Unmittelbar vor den zu schützenden Endgeräten – in diesem Fall die Steuerung der Produktionsanlage sowie der Roboterarm – wird ein Überspannungsschutz Typ 3 installiert. Hier kommt nun das Überspannungsschutzgerät PLT-SEC zum Einsatz. Die Hauptvorteile dieses Gerätes liegen ebenfalls in der bequemen Installation, außerdem in der universellen Nutzung. Denn die Typ-3-Produkte aus der SEC-Familie sind gleichermaßen für den Einsatz in AC- wie auch in DC-Applikationen geeignet. Auf eine zusätzliche Vorsicherung in Stichverdrahtung kann hier ebenfalls verzichtet werden, da alle Geräte vom Typ PLT-SEC bereits mit einer integrierten Vorsicherung ausgestattet sind.

Einfache Auswahl

Da es in der Praxis nicht immer einfach ist, die richtigen Produkte für die jeweilige Applikation auszuwählen, stehen dem Kunden von Phoenix Contact verschiedene Hilfsmittel zur Verfügung. Einen guten Einstieg mit einem Gesamtüberblick bietet die neue Broschüre „Grundlagen des Überspannungsschutzes“. Beginnend mit der Funktionsweise von Überspannungsschutz bis hin zu Anwendungsbeispielen werden hier alle Themengebiete verständlich erklärt.

Auf diese Weise erworbenes Wissen kann dann mit den interaktiven E-Learning-Modulen, die über die Internet-Präsenz von Phoenix Contact verfügbar sind, vertieft und auch geprüft werden. Als Planungshilfe eignet sich zudem die überarbeitete Überspannungsschutz-App – damit können die richtigen Produkte für ein durchgängiges Schutzkonzept für Privathaushalte sowie für komplexe Industriegebäude bequem auf dem Smartphone oder Tablet identifiziert werden.

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