Blitz und Überspannungsschutz

Das Arbeitsschutzgesetz verpflichtet; Gebrauch und Instandhaltung von Orts veränderlichen Erdungs- und Kurzschließvorrichtungen

Jeder Unternehmer trägt für Sicherheit und den Gesundheitsschutz in seinem Unternehmen die Gesamtverantwortung. So ist er entsprechend dem Arbeitsschutzgesetz verpflichtet darauf zu achte, daß beim Arbeiten an elektrischen Anlagen alle notwendigen Schutzmaßnamen getroffen und angehalten werden. Deshalb werden bei Arbeiten an elektrischen Anlagen und Betriebsmitteln die betreffenden Anlagenteile spannungsfrei geschaltet. Doch die simple Betätigung eines Schalters zur Freischaltung reich bei weitem nicht aus. Von der Freischaltung einer Anlage bis zur Freigabe der Arbeitsstelle bedarf es weiterer sicherer Informationen zum Zustand der Anlage, Maßnahmen zur Vermeidung von Fehlerbetätigungen und -funktionen sowie Schutz vor dem Gefahrenpotentialen benachbarter Anlagenteile.

Die wichtigste Konsequenz lautet: Schäden durch Überspannungen verbeugend verhüten!

Wir bieten Ihnen ein umfassendes Konzept zur Eliminierung von Genfahrpotentialen.

Ursachen und Risiken von Überspannungen

Der direkte oder nahe Blitzeinschlag kann an einem ungeschützten Gebäude erhebliche Bauschäden verursachen. Durch die mit dem Blitzeinschlag verbundene Überspannung werden auch empfindliche elektrische und elektronische Geräte zerstört. Neben direkten Schäden an den Geräten können Folgeschäden durch Daten- oder Systemverluste entstehen. Der ideelle Schaden, z. B. durch den Verlust von Bilddateien mit hohem Erinnerungswert, kann dabei u. U. größer sein als der materielle Schaden. Gefährliche Überspannungen entstehen ebenfalls durch Schaltvorgänge im Stromversorgungsnetz.

Die Elektroinstallation in Wohngebäuden versorgt eine Vielzahl von Geräten mit elektrischer Energie. Durch elektronische Steuerungen werden diese Geräte immer leistungsfähiger, dadurch steigt jedoch auch ihre Empfindlichkeit gegen kurzzeitige Überspannungen. Insbesondere vernetzte Systeme, wie z. B. Telefon-, Kommunikations- und Alarmanlagen, können durch Überspannungseinwirkung zerstört werden.

Das Auftreten von Überspannungen kann nicht verhindert werden, aber man kann sich gegen die schwerwiegenden Folgen schützen. Das Auftreten von Überspannungen kann nicht verhindert werden, aber man kann sich gegen die schwerwiegenden Folgen schützen. So werden Schäden an Elektrohaushaltsgeräten, Geräten der Unterhaltungselektronik oder elektronischen Steuerungen, z. B. der Heizungsanlage, durch geeignete Überspannungsschutzmaßnahmen verhindert.

Arten von Überspannungen, 1. Netzspannung 230 V/50 Hz, 2. Überspannung durch Schalthandlungen, 3. Überspannung durch Blitzeinschlag

Im Bild wird die enorme Höhe von Blitzüberspannungen verdeutlicht. Die Spannungshöhe (Spitzenwert Ûr) wird dabei in Volt (V) angegeben, der Maßeinheit für die elektrische Spannung.

Äußerer und Innerer Blitzschutz

Die Gefahr von Blitzeinschlägen ist in Deutschland hoch – es werden aktuell durchschnittlich etwa 2 Millionen Blitzereignisse pro Jahr registriert. Ist ein Gebäude mit einem „Äußeren Blitzschutz“ dem sogenannten Blitzableiter – ausgestattet, so schützt dieser das Gebäude gegen Brand und mechanische Zerstörung.

Ein Schutz der Elektroinstallation und der Elektrogeräte gegen Überspannungen ist damit noch nicht verbunden. Deshalb ist für Gebäude mit „Äußerem Blitzschutz“ ein Überspannungsschutz als „Innerer Blitzschutz“ zwingend erforderlich. Aber auch bei Gebäuden ohne „Äußeren Blitzschutz“ sind Maßnahmen zum Überspannungsschutz erforderlich.

Der durch Blitzeinwirkungen und Überspannungen verursachte Schaden an Gebäuden bzw. deren Einrichtungen ist erheblich, wie die Statistiken der Gebäudeversicherer ausweisen.

Ursachen von Überspannungen

Überspannungen sind ein Anstieg der elektrischen Spannung in einem Stromkreis über den normalen Betriebspegel. Es gibt mehrere Ursachen für Überspannungen, darunter:

◉ Blitzschlag: Ein direkter oder indirekter Blitzschlag kann eine Überspannung verursachen, die in elektrischen Leitungen oder elektrischen Geräten entsteht und zu Schäden führen kann.

◉ Elektrostatische Entladung: Elektrostatische Entladungen können durch Reibung oder Trennung von Materialien entstehen und eine Überspannung in elektrischen Geräten verursachen.

◉ Elektrizitätsnetz: Überspannungen können auch durch Störungen im Stromnetz verursacht werden, wie z.B. durch plötzliche Änderungen in der Stromlast oder durch Kurzschlüsse in anderen Teilen des Netzes.

◉ Schalten von Stromkreisen: Beim Ein- oder Ausschalten von Stromkreisen können Überspannungen entstehen, insbesondere bei Induktionslasten wie Motoren oder Transformatoren.

◉ Fehlerhafte Geräte: Fehlerhafte elektrische Geräte, die beschädigt oder falsch installiert sind, können eine Überspannung verursachen und Schäden an anderen Geräten im Stromkreis verursachen.

◉ Netzrückwirkungen: Rückwirkungen von Geräten, die im Netzwerk angeschlossen sind, wie zum Beispiel von elektrischen Maschinen oder Generatoren, können Überspannungen verursachen.

Überspannungen können zu Schäden an elektrischen Geräten führen und sogar Brände verursachen. Daher ist es wichtig, Schutzmaßnahmen zu ergreifen, um Überspannungen zu vermeiden, wie z.B. die Installation von Überspannungsschutzgeräten oder Spannungsstabilisatoren in Stromkreisen.

Hier konzentrieren wir uns auf die häufigsten Ursachen:

◉ direkte Blitzeinschläge,

◉ nahe und ferne Blitzeinschläge

◉ und Schaltvorgänge.

Direkte Blitzeinschläge

Ein direkter Blitzeinschlag in ein Gebäude ist stets mit hohen Überspannungen Naher und ferner Blitzeinschlage verbunden und kann zu Brandschäden, zu großen Gebäudeschäden sowie zum Totalausfall elektrischer Systeme und Geräte führen.
Nahe und ferne Blitzeinschläge

Bei einem bis zu zwei Kilometer entfernten Blitzeinschlag wird die Blitzenergie durch Stromversorgungs-, Schaltvorgänge Telekommunikationsoder andere Leitungen ins Gebäude geführt. Besonders gefährdet sind Gebäude mit Freileitungseinspeisungen.
Schaltvorgänge

Die am häufigsten auftretenden Überspannungen entstehen durch Schaltvorgänge in der Starkstrominstallation, z. B. durch das Schalten von Motoren oder das Auslösen von Sicherungen.