Überspannungsschutz

Überspannungsschutz für technische Anlagen und Geräte: Funktionen, Schutzklassen und Standards

Ein Überspannungsschutz (ÜSS) ist eine Vorrichtung, die elektronische Geräte und Anlagen vor Überspannungen und Spannungsspitzen schützt. Diese werden in aller Regel durch Blitzeinschläge, Stromausfälle, Schaltvorgänge oder Störungen im Stromnetz verursacht. Ohne einen Überspannungsschutz können sie zu einer Überlastung und damit zu Schäden an den elektronischen Geräten führen.

Ein Überspannungsschutzgerät oder auch Überspannungsableiter (SPD) genannt, sorgt dafür, dass überschüssige Spannungen begrenzt und abgeleitet werden. Dadurch verhindert er, dass die Überspannung in das angeschlossene Gerät gelangt und statt dessen sicher abgeleitet wird. Es ist zum Schutz der wertvollen elektronischen Geräte da.

Gut zu wissen: Netgear, ein international bekannter Hersteller für Netzwerkswitche, empfiehlt in jeder professionellen Installation einen Überspannungsschutz.

Überspannungen können verschiedene Ursachen haben

  • Blitzeinschläge (lightning electromagnetic pulse)
  • Plötzlichen Belastungsrückgang / Belastungsanstieg
  • Schalthandlungen (switching electromagnetic pulse)
  • Elektrostatische Entladungen (electrostatic discharge)

Als Schutz vor Überspannungen gibt es ein dreistufiges Konzept. Diese werden von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) klassifiziert und als „Schutzklassen“ bezeichnet.

Schutzklasse 1

Ein Grobschutz (SPD Typ 1, Surge Protection Device) schützt bei energiereichen Störungen. Er verhindert beispielsweise das Eindringen des Blitzes in die zu schützende Leitung. Er soll die Restspannung auf 1300 bis 6000 V begrenzen.

Schutzklasse 2

Ein Mittelschutz (SPD Typ 2) befindet sich meistens in Etagenverteilern. Er soll die Überspannungen auf 600 bis 2000 V begrenzen.

Schutzklasse 3

Unter einem Feinschutz (SPD Typ 3) versteht man den Schutz von Steckdosen und Steckverbindern.

Ein Überspannungsschutz Klasse 3 wird in der Regel in der Nähe des zu schützenden Geräts installiert und besteht aus einer Kombination von Schutzbausteinen, wie z.B. Varistoren oder Gasableitern. Diese Bausteine haben eine hohe elektrische Leitfähigkeit und leiten daher Überspannungen ab, bevor sie das angeschlossene Gerät erreichen können.

In der Praxis wird ein Überspannungsschutz Klasse 3 oft in Verbindung mit anderen Schutzmaßnahmen eingesetzt, wie z.B. einem Blitzschutzsystem oder einem Überspannungsschutz Klasse 2, um ein möglichst umfassendes Schutzniveau zu erreichen.

Der technische Aufbau eines Überspannungsschutzgeräte (SPD) besteht in der Regel aus einer Reihe von Metalloxid-Varistoren (MOVs), die parallel zu dem elektronischen Gerät geschaltet sind. Wenn eine Spannungsspitze auftritt, leiten die MOVs den überschüssigen Strom vom Gerät weg und begrenzen die Spannung auf ein sicheres Niveau.

Ein hochwertiges Überspannungsschutzgerät benutzt nicht MOVs alleine, sondern eine Kombination aus mehreren, wie zum Beispiel einen Gasableiter. Diesen hochwertigen Überspannungsschutz, auch Hybrid-Überspannungsschutz genannt, benutzt auch GUDE in Ihren zuverlässigen Produkten.

Typische Einsatzszenarien für Überspannungsschutz sind zum Beispiel der Schutz von empfindlichen Elektrogeräten in Unternehmen und Haushalten vor Schäden durch Blitzeinschläge oder Stromschwankungen. Auch in der Industrie werden Überspannungsschutzgeräte eingesetzt, um die empfindlichen Elektronikkomponenten von Maschinen und Anlagen zu schützen.

Typische Anwendungsgebiete für Überspannungsschutz:

Insbesondere in Umgebungen mit hohen Überspannungsrisiken, wie z.B. in der Nähe von Blitzableitern oder in Industriegebieten mit vielen Schaltvorgängen ist der Einsatz von Geräten mit Überspannungsschutz bedeutsam.

Die zentralen Vorteile eines Überspannungsschutzes sind:

  1. Schutz vor Schäden: Ein Überspannungsschutz schützt elektrische Geräte und Anlagen vor Schäden durch Stromschwankungen und Blitzeinschläge.
  2. Verlängerte Lebensdauer: Durch den Einsatz von Geräten mit Überspannungsschutz wird die Lebensdauer von elektrischen Geräten und Anlagen verlängert.
  3. Sicherheit: Überspannungsschutzgeräte tragen dazu bei, dass Stromkreise und elektrische Anlagen sicherer werden, da sie dazu beitragen, Schäden und Brände zu vermeiden.
  4. Kosteneffizienz: Der Einsatz von Überspannungsschutzgeräten trägt dazu bei, die Kosten für Reparaturen, Austauschgeräte, Ersatzteile und entstandene Betriebsausfälle zu senken
  5. Nachhaltigkeit: Der Schutz von elektrischen Geräten und Anlagen vor Schäden kommt der Umwelt zugute, da weniger Elektroschrott anfällt.

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