Angesichts der Warnung von Experten vor zunehmenden Blitzeinschlägen aufgrund des Klimawandels plädiert Simon Buddle für einen Überspannungsschutz von Netz- und Niederspannungsanlagen im Haus.
Historisch gesehen war das Wetter in Europa im Großen und Ganzen ein Mittelweg. Im Sommer 1976 herrschten in Großbritannien über zwei Wochen lang Temperaturen von über 30oC. Ich verbrachte den Sommer damit, Erdbeeren zu pflücken (oder besser gesagt, zu essen) und auf einem LKW-Schlauch auf dem örtlichen Fluss herumzuschwimmen. Viel besser kann das Leben nicht sein. Damals war das eher die Ausnahme. Heutzutage sind extreme Wetterereignisse an der Tagesordnung. Die Überschwemmungen in Westdeutschland im letzten Jahr sind ein offensichtliches und tragisches Beispiel dafür. Ich habe das Gefühl, dass schwere Stürme heute viel häufiger vorkommen. Und mit diesen Stürmen geht auch die Gefahr von Blitzen einher. Und mit dem Blitzschlag kommt das sehr reale Risiko von Schäden an Häusern und elektrischen Anlagen.
Wenn das Haus direkt getroffen wird, können wir nicht viel tun, so groß ist die zerstörerische Kraft des Einschlags. Trifft der Blitz jedoch auf den Boden, kann er über Rohre oder externe Kabel in das Haus gelangen, und in diesem Fall kann ein SPD (Surge Protection Device) die Elektroinstallation retten. Im Vereinigten Königreich wurde dies in der jüngsten Änderung der Elektrizitätsverordnungen anerkannt und durchgesetzt.
Verkabelungsvorschriften
Die Wiring Regulations BS7671: Amendment 2: 2022 wurde die Vorschrift 443.4 Overvoltage control durch die Vorschriften 443.4.1 und 443.4.2 ersetzt. Sie werden wie folgt beschrieben:
443.4.1 Transiente Überspannungen durch indirekte Blitzeinschläge
Schutz gegen transiente Überspannungen ist vorzusehen, wenn die durch die Überspannung verursachte Folge sein könnte:
- Schwere Verletzungen oder den Verlust von Menschenleben.
- Versagen eines Sicherheitsdienstes, wie in Teil 2 definiert.
- Erheblicher finanzieller Verlust oder Datenverlust.
Für alle anderen Fälle ist ein Schutz gegen transiente Überspannungen vorzusehen, es sei denn, der Eigentümer der Anlage erklärt, dass ein solcher Schutz nicht erforderlich ist, weil ein Verlust oder Schaden tolerierbar ist, und er nimmt das Risiko einer Beschädigung der Geräte und etwaiger Folgeschäden in Kauf. Anmerkung: Teil 2 definiert einen Sicherheitsdienst als "ein elektrisches System für elektrische Betriebsmittel, das zum Schutz oder zur Warnung von Personen im Falle einer Gefahr vorgesehen ist oder für deren Evakuierung von einem Ort unerlässlich ist."
443.4.2 Durch Geräte verursachte transiente Überspannungen
Der Schutz gegen Überspannungen ist bei Betriebsmitteln zu berücksichtigen, die Schaltüberspannungen oder Störungen erzeugen können, die die geltende Bemessungsstoßspannung der Betriebsmittel nach Tabelle 443.2 überschreiten, z. B. bei induktiven oder kapazitiven Betriebsmitteln wie Motoren, Transformatoren, Kondensatorbatterien, Speichereinheiten oder Hochstromlasten.
Sicherheit von KNX-Verteilern
Der wichtigste Punkt für jeden, der einen Verteiler baut und installiert, ist, dass 443.4.1 besagt, dass "in allen anderen Fällen ein Schutz vorgesehen werden muss, es sei denn, der Eigentümer erklärt, dass ein solcher Schutz nicht erforderlich ist, weil ein Verlust tolerierbar ist."
Daher müssen außerhalb der drei definierten Bereiche SPDs angebracht werden, es sei denn, der Eigentümer der Anlage schließt dies ausdrücklich aus.
Das macht unsere Welt verblüffend einfach. Montieren Sie SPDs an KNX-Verteilern! Natürlich könnte man argumentieren, dass dies an der Hauptverbrauchsstelle vom Elektriker durchgeführt werden sollte, und damit hätten Sie Recht. Aber für die Kosten des SPDs möchte ich meine Schaltanlage und die darin befindlichen Geräte schützen.
Als KNX-Profis sollten wir Überspannungsschutz für zwei Bereiche in Betracht ziehen: Die 230V-Einspeisung und den KNX-Bus. Innerhalb der KNX-Verteilung sollte die Haupteingangsversorgung geschützt werden. Ob einphasig oder dreiphasig, es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten. SPDs gibt es in drei verschiedenen Typen:
- SPD des Typs 1, das am Ausgangspunkt installiert wird, z. B. am Hauptverteiler.
- SPD des Typs 2, installiert an Unterverteilern
(Kombinierte SPDs vom Typ 1 & 2 sind verfügbar und werden normalerweise in Verbrauchereinheiten installiert).
- SPD vom Typ 3, die in der Nähe der geschützten Last installiert werden. Sie dürfen nur als Ergänzung zu Typ 2 SPD installiert werden.
Wir müssen Geräte vom Typ 2 verwenden.
Erinnern Sie sich daran, dass die Aufgabe des SPD darin besteht, vor Überspannungsspitzen in der elektrischen Versorgung zu schützen. Diese Spannungsspitzen können Hunderte von Volt betragen. Der SPD ist ein Varistor, der auf Überspannung reagiert. Wenn die Spannung 250 V übersteigt, schaltet sich der Varistor fast augenblicklich ein, erdet die Spannungsspitze und schützt so die elektrische Anlage. Es ist wichtig, dass die richtigen Kabelgrößen verwendet werden, wobei 6 mm oder 10 mm (je nach System) vom SPD zum Erdungsanschluss erforderlich sind. SPDs nutzen sich im Laufe der Zeit ab und haben in der Regel eine grüne und eine rote Anzeige, um den Zustand sichtbar zu machen. Dies ist ein Punkt, der in die Liste der Wartungskontrollen aufgenommen werden sollte.
KNX Bus SPDs
Auch wenn die Spannungen auf dem Bus viel kleiner sind, können induzierte Spannungen und/oder Spannungsspitzen immer noch zu Schäden an Aktoren führen, die an den Bus angeschlossen sind. Sowohl DEHN als auch ABB stellen SPDs her, die mit dem Bus verdrahtet werden können.
Abschluss
Eine der großen Freuden von KNX ist die offene modulare Systemarchitektur, aber damit verbunden sind Verkabelungsverbindungen auf Netz- und Busspannungsebene. Der Schutz der Installation, der Investition des Kunden und unserer harten Arbeit sollte eine Voraussetzung für jede gute Installation sein. Mit der neuen Änderung der britischen Verdrahtungsvorschriften ist ein Überspannungsschutz für die Netzversorgung jetzt Pflicht, es sei denn, der Kunde gibt ausdrücklich an, dass dies nicht erforderlich ist. Wir leben in einer Welt, in der die Risiken zunehmen, und für mich ist der Einbau eines SPD gut angelegtes Geld. Es wird einfach in jedes Angebot aufgenommen.
Simon Buddle CEng MIET ist Berater bei Future Ready Homes, einem Spezialisten für die Planung von BMS- und ELV-Systemen.
