Bild 2: Tabelle der Auslösewerte von NH-Sicherungen bei Beaufschlagung mit 8/20 [µs] Stoßströmen.

Überspannungs-Ableiter mit integrierter Vorsicherung

Um die Anforderungen aus der Produktnorm DIN EN 61643-11 und der Installationsnorm VDE 0100-534 für Überspannungsschutzgeräte erfüllen zu können, werden Überspannungs-Ableiter üblicherweise mit externen Vorsicherungen versehen. Über die Dimensionierung dieser Vorsicherungen müssen die Hersteller Angaben in den Datenblättern und Installationsanleitungen machen. Neben dem Platzbedarf für die Sicherungen entsteht natürlich auch ein erhöhter Verdrahtungsaufwand. Aus diesem Grund gibt es eine neue Gerätefamilie, bei der die Vorsicherung bereits im Schutzmodul des Überspannungs-Ableiters integriert ist und damit enorme Vorteile für den Anwender bietet.

 (Bild: Dehn + Söhne GmbH & Co. KG)

(Bild: Dehn + Söhne GmbH & Co. KG)


In der Produktnorm für Überspannungsschutzgeräte DIN EN 61643-11 [1] sind die Prüfprozeduren geregelt, denen ein Überspannungsschutzgerät bei normenkonformer Prüfung unterzogen werden muss. Unter anderem müssen dazu auch die Prüfungen zur Kurzschlussfestigkeit bestanden werden. Bei der Dimensionierung der Ableitervorsicherung muss neben der Kurzschlussfestigkeit ein weiterer wichtiger Aspekt berücksichtigt werden. So darf die Sicherung nicht größer sein als der vom Hersteller vorgegebene Wert. Aber sie darf auch nicht beliebig klein sein, da sonst die benötigte Stoßstromtragfähigkeit nicht sichergestellt ist. Nach DIN EN 61643-11 müssen bei der Arbeitsprüfung auch die Abtrennvorrichtungen (intern und extern) mitgeprüft werden. Das bedeutet, dass die vom Hersteller ausgewiesene Vorsicherung auch den ausgewiesenen Stoßstrom tragen können muss, ohne diese auszulösen. Die maximalen Stoßstromwerte Imax für gängige Typ 2-Ableiter liegen im Bereich zwischen 25 und 40kA entsprechend des genormten Stoßstroms 8/20 [µs]. So sollte bei einem Imax des Ableiters von 35kA die Vorsicherung einen Wert von mindestens 100A gL/gG haben, um den Stoßstrom tragen zu können, den der Ableiter imstande ist abzuleiten (Bild 2). Ansonsten würde die Vorsicherung die Leistungsfähigkeit des Ableiters begrenzen. Dies hätte zur Folge, dass die Vorsicherung bereits bei kleineren Stoßströmen auslöst und damit die Verfügbarkeit der Anlage herabsetzen würde. Unter Berücksichtigung all dieser Aspekte ist die geeignete Ausführung einer Vorsicherung für einen Typ 2-Ableiter 125A gL/gG. Eine dafür typische Installation zeigt Bild 1 (links). Es ist zu erkennen, dass für die Vorsicherungen (3xNH00 125A gL/gG) deutlich mehr Platz einkalkuliert werden muss als für den eigentlichen Überspannungsschutz. Des Weiteren muss die Verkabelung vorgenommen werden, welche natürlich auch in die Gesamtanschlusslänge des Überspannungsschutzes mit eingeht, die nach der DIN VDE 0100-534 nicht länger als 0,5m sein sollte und nicht länger als 1m sein darf.

Typ 2-Ableiter mit integrierter Ableitervorsicherung

Die Lösung für diese vielfältigen Probleme bieten Ableiter, bei denen die Ableitervorsicherung bereits im nur einem TE breiten Schutzmodul des Überspannungsschutzgerätes integriert ist (Bild 3). Dieser Typ 2-Ableiter für Hutschienenmontage bietet eine Vielzahl an Vorteilen für den Anwender:

  • • Vorsicherungsfreier Einsatz durch die bereits im steckbaren Schutzmodul integrierte Ableitervorsicherung
  • • drastisch reduzierter Platzbedarf @Grundtext: (Bild 1, rechts)
  • • deutlich weniger Montageaufwand
  • • Überwachung der integrierten Ableitervorsicherung durch Funktions-/Defektanzeige und Fernmeldekontakt. Dies ist für Anwendungen in denen eine Überwachung der Sicherung explizit gefordert ist, ein sehr großer Vorteil.
  • • Leichte Umsetzbarkeit kurzer Anschlusslängen entsprechend DIN VDE 0100 534 verfügbar für alle Systeme (TNC, TNS, TT, einpolig)

Anwendung Typ 2-Ableiter mit integrierter Ableitervorsicherung

Die Hauptanwendungsfälle sind:

  • • bei Anlagen, die mit Hauptsicherungen größer 125 A gL/gG vorgesichert sind (Industrie, größere Zweckbauten).
  • • bei Anlagen im Ausland mit länderspezifischen Vorgaben, bei denen separate Ableitervorsicherungen generell gefordert werden oder wo dies gängige Installationspraxis ist (Frankreich, Italien, teilw. Spanien) und
  • • vor allem bei Anlagen, bei denen der Anlagenverantwortliche den ‚Vorrang der Versorgungssicherheit‘ nach DIN VDE 0100-534 als oberste Priorität definiert.

Unter Umsetzung der Forderung entsprechend der DIN VDE 0100-534 VDE nach ‚Vorrang der Versorgungssicherheit‘ ist die Reihenschaltung aus Ableiter und Überstrom-Schutzeinrichtung (Ableitervorsicherung) parallel zur Spannungsversorgung zu verstehen (Bild 4). Löst die Ableitervorsicherung aus, so wird die Anlage weiter mit Spannung versorgt, um die Versorgung sicher zu stellen. Das defekte Steckmodul muss dann schnell ausgetauscht werden um die einwandfreie Funktion des Überspannungsschutzes wieder herzustellen. Durch das steckbare Gerätedesign lässt sich dies einfach und schnell durchführen. Durch die Verwendung des Ableiters kann diese Schaltungsvariante ideal und ohne Notwendigkeit weiterer Komponenten umgesetzt werden.

Überspannungs-Ableiter mit integrierter Vorsicherung
Bild: Dehn + Söhne GmbH & Co. KG Bild: Dehn + Söhne GmbH & Co. KG


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