Schaltnetzteile gegen Überspannungen schützen

Um Anlagen und Systeme mit Schaltnetzteilen direkt am Endgerät vor Schäden durch Blitzschlag und Überspannungen zu bewahren, bieten Überspannungsschutzgeräte, sogenannte SPDs, einen wirkungsvollen Schutz.

Transiente Überspannungen, das heißt sehr kurzzeitig auftretende Überspannungen über das Niederspannungsnetz, begleiten uns ständig. Zu den Ursachen zählen nicht nur Gewitter, sondern auch Schaltvorgänge beim Energieversorger und in Industrieanlagen ebenso wie defekte elektrische Betriebsmittel in der Elektroinstallation. Die Störungen dauern nur sehr kurz an und können entweder sehr klein sein und unbemerkt bleiben, oder hoch energetisch ausfallen. Zu den Folgen gehören direkte Teil- oder Komplettausfälle von Systemen und Anlagen.

Ein Schaltnetzteil kann die auftretende hohe Impulsenergie oftmals nicht oder nur schwer ableiten, da seine passive Widerstandsfähigkeit durch den komplexen Aufbau deutlich begrenzt ist. Zusätzliche aktive Überspannungsschutzgeräte bieten die Lösung, egal ob in der Elektroinstallation bereits ein Schutzkonzept gegen Überspannungen berücksichtigt wurde oder nicht.

• Um ideal gegen auftretende Störgrößen wirken zu können, sollte das SPD möglichst nah am Betriebsmittel installiert sein.

• Ein guter Überspannungsschutz verfügt über einen möglichst niedrigen Schutzpegel von unter 1500 V (bei 230/400 VAC Systemspannung) und eine hohe Ableitfähigkeit.
• Bei der Auswahl des passenden Überspannungsschutzes kommt es auf die Größe der maximalen Energieaufnahme an. Wichtig hierfür sind Typ, Einbausituation und das Risiko für die Anlage oder Personen.
• Aktive SPDs eignen sich durch ihren im Vergleich zu Schaltnetzteilen weniger komplexen Aufbau deutlich besser für höhere Impulsenergien.

Um einen optimalen Schutz für empfindliche und hochwertige Anlagen und Systeme zu schaffen, muss man den Schutzpegel möglichst weit begrenzen. Hierfür eignet sich der Einbau von SPDs des Typs 1 bis 3 ­– abhängig von der zu erwartenden Überspannung bzw. dem Installationsort.
• Typ 1: Blitzstromableiter
• Typ 1+2+3: Kombinierte Blitz- und Überspannungsschutzgeräte zum Ableiten von Blitzströmen und zum Schutz gegen schnell ansteigende Überspannungen
• Typ 2 / Typ 2+3: Überspannungsschutzgeräte gegen Schaltüberspannungen und Feldeinkopplungen
• Typ 3: Geräteschutz-SPDs für den Mindestschutz

LED-Beleuchtung: Ein Überspannungsschutzgerät sollte hier neben dem Netzanschluss auch einen Schutz für eventuelle Dimm- bzw. Busleitungen berücksichtigen. Auch wenn die Hersteller von LED-Netzteilen die minimale Forderung der 2 kV Spannungsfestigkeit für Außenanwendungen nach EN61547 teilweise übertreffen, ist es wichtig, ein SPD zu berücksichtigen. Bei längeren Leitungswegen zur Leuchte oder bei potentiellen Störern in der Elektroinstallation empfiehlt es sich, auch in der Leuchte oder in unmittelbarer Nähe ein SPD einzusetzen.

Gebäudetechnik: Durch die Ausrüstung der Elektroinstallation durch SPDs in der Unterverteilung lässt sich ein erster Schutz realisieren. Dies allein reicht aufgrund der Leitungslängen und möglichen Störern oftmals nicht aus, ein zusätzliches SPD im Endprodukt bietet Schutz.

Industrieanwendungen: Müssen Anlagen z. B. eine möglichst lange Betriebserwartung erfüllen oder verursacht ihre Wartung und Instandhaltung hohe Servicekosten, dann ist es zweckdienlich, ein zusätzliches SPD direkt im oder unmittelbar am Betriebsgerät zu berücksichtigen. Besonders bei Systemen, deren Betrieb im Freien oder in industrieller Umgebung erfolgt, ist das Risiko eines Ausfalls durch Überspannungen hoch.