Zuverlässiger Schutz der Elektroanlage

Der richtige Einsatz von Überspannungsschutzeinrichtungen verhindert eine gefährliche Funkenbildung in der Anlage, wodurch Brände vermieden werden. Daher ist Überspannungsschutz vorbeugender Brandschutz und muss in jedem Wohngebäude eingesetzt werden. Hierfür gibt es auch einen idealen Montageort.

Normen zum Schutz elektrischer Anlagen

Die Normen DIN VDE 0100-443 und DIN VDE 0100-534 regeln verbindlich, wann und wie Gebäude mithilfe von Überspannungsschutzgeräten (SPDs – Surge Protective Devices) zu schützen sind. DIN VDE 0100-443 beschreibt, welche Anforderungen für den Schutz elektrischer Anlagen bei transienten Überspannungen infolge von atmosphärischen Einflüssen, Schaltvorgängen und direkten Blitzeinschlägen in die Versorgungsleitung gelten. Ergänzend dazu enthält die DIN VDE 0100-534 im Wesentlichen die Anforderungen für die Auswahl und Errichtung von SPDs. Die darin formulierten und geänderten Anforderungen sind in neu errichteten und teilsanierten Anlagen entsprechend umzusetzen.

Der optimale Montageort

Bild 1: Gebäude mit Blitzschutzsystem; Quelle: Obo Bettermann

Die oben genannten Installationsnormen schreiben unter anderem vor, dass Überspannungsschutz mindestens so nah wie möglich am Speisepunkt der elektrischen Anlage zu errichten ist. Ist bei der Anlage Überspannungsschutz Typ 1 vorzusehen, darf dieser im Hauptstromversorgungssystem zwischen Übergabestelle des Netzbetreibers und Zähler der Anlage eingesetzt werden. Der Speisepunkt der Anlage lässt sich als Übergabepunkt des Netzbetreibers zur Anlage definieren. Daher eignen sich Geräte, die direkt auf dem 40-mm-Sammelschienensystem im netzseitigen Anschlussraum des Zählerschranks installiert werden, besonders gut, um die Anforderungen der DIN VDE 0100-443 und -534 zu erfüllen. So ist nicht nur die gesamte Anlage, sondern auch der elektronische Zähler und das intelligente Messsystem mit Smart Meter Gateway und eventuell eingesetzte Komponenten am Abschlusspunkt Zählerplatz (APZ) optimal geschützt.

Überspannungsschutz Typ 1 ist grundsätzlich vorzusehen, wenn das Gebäude über ein äußeres Blitzschutzsystem verfügt oder es zu Blitzeinschlägen in die Versorgungsleitung kommen kann (Bild 1). Der direkte Blitzeinschlag in die Versorgungsleitung einer Anlage ist immer dann möglich, wenn das Gebäude über eine Freileitung gespeist wird. Dabei ist es unerheblich, ob die Einführung der Versorgungsleitung unter- oder oberirdisch realisiert ist.

Strenge Vorgaben sind einzuhalten

Die Überspannungsschutzgeräte dürfen im Vorzählerbereich – also z. B. auf der 40-mm-Sammelschiene – jedoch nur installiert werden, wenn sie eine Reihe zusätzlicher Anforderungen erfüllen, die in den Technischen Anschlussregeln VDE-AR-N 4100 (TAR Niederspannung) beschrieben sind. Zum ersten Mal veröffentlicht wurde das Regelwerk am 08.03.2019, gültig ist es seit dem 27.04.2019. Es ersetzt mehrere Regelwerke und Richtlinien und fasst deren Inhalte zusammen, beispielsweise die VDN-Richtlinie TAB Überspannungs-Schutzeinrichtungen Typ 1 und die VDE-AR-N 4101 (Anforderungen an Zählerplätze).

Bild 2: Eingebauter MCF-NAR im netzseitigen Anschlussraum; Quelle: Obo Bettermann

In Kapitel 11.2.2 der TAR Niederspannung werden die Bedingungen für ein Typ-1-SPD im Vorzählerbereich aufgeführt. Die SPDs müssen grundsätzlich der Produktnorm DIN EN 61643-11 entsprechen. Darüber hinaus muss im Falle eines inneren Kurzschlusses eine dauerhafte und sichere Trennung des SPD vom Stromnetz gewährleistet sein. Aufgrund ihrer resultierenden Leckstromfreiheit sind lediglich spannungsschaltende SPDs des Typs 1 mit Funkenstreckentechnologie zugelassen. Jeglicher Betriebsstrom, beispielsweise durch LED-Statusanzeigen, ist unzulässig. Zwar dürfen die SPDs mit einem Fernmeldekontakt ausgestattet sein, der Hilfsstromkreis muss allerdings aus dem gemessenen Teil der Anlage mit Spannung versorgt werden. Die Kurzschlussfestigkeit ISCCR muss mindestens 25 kA betragen und ein Folgestrom nach Ansprechen des SPD darf nicht zum Auslösen der vorgeschalteten Hausanschlusssicherung führen. Gehäuse für die Aufnahme des Überspannungsschutzgerätes müssen plombierbar sein und eine Überprüfung der Statusanzeige des SPDs muss anschließend ohne Öffnen des Gehäuses weiterhin möglich sein (Bild 2). Neben Typ-1-Ableitern dürfen ebenfalls Kombiableiter im Vorzählerbereich eingesetzt werden, die neben den genannten Anforderungen zusätzlich die Anforderungen für SPDs des Typs 2 und gegebenenfalls des Typs 3 erfüllen.

Passendes Produktbeispiel

Mit der Geräteserie MCF-NAR bietet Obo Bettermann eine Lösung, die sämtliche zuvor genannten Anforderungen erfüllt. Diese sogenannten Kombiableiter entsprechen den Vorgaben für SPDs des Typs 1 und 2.

Alle Varianten des MCF-NAR – d. h. für unterschiedliche Einsatzbereiche und Netzsysteme – sind optional auch mit Fernmeldekontakt erhältlich. Die Statusanzeige ohne Eigenverbrauch zeigt jederzeit an, ob das Gerät noch funktionstüchtig ist. Die Installation der Geräte auf dem 40-mm-Sammelschienensystem ist für den Installateur besonders einfach und zeitsparend. Der MCF-NAR ist nur 50 mm breit und kann daher sogar zwischen zwei SLS-Schaltern montiert werden. Die maximal zulässige Gesamtlänge aller Anschlussleitungen zwischen Außenleiter und PE-Leiter von 0,5 m wird, durch den direkten Anschluss an die Sammelschiene, pro­blemlos eingehalten. Mit einem Schutzpegel von ≤ 1,5 kV schützt der MCF-NAR auch nachgeschaltete Endgeräte vor Überspannungen.

Spannungsabgriff wurde berücksichtigt

Bild 3: Aufsetzen des MCF-NAR-SMG im netzseitigen Anschlussraum; Quelle: Obo Bettermann

Neben den Anforderungen an Überspannungsschutzgeräte schreibt die VDE-AR-N 4100 unter anderem vor, dass im netzseitigen Anschlussraum zwei Spannungsabgriffe vorzusehen sind. Einen für den Raum für Zusatzanwendungen (RfZ), der oberhalb des Zählerbereichs angeordnet und für das intelligente Messsystem, dem sogenannten Smart Meter Gateway, vorgesehen ist. Der andere versorgt den Abschlusspunkt Zählerplatz mit Spannung. Hier hat der Netzbetreiber dann die Möglichkeit, zum Beispiel einen Router zu betreiben, um das intelligente Messsystem mit dem Internet zu verbinden. Die Abgriffe dürfen nur über eine zusätzliche Überstrom-Schutzeinrichtung erfolgen. Im APZ und RfZ müssen die Versorgungsleitungen mit dreipoligen Steckerbuchsen versehen werden, wobei der mittlere Pol nicht belegt ist.

Mit dem Adapter MCF-NAR-SMG lassen sich diese Spannungsabgriffe leicht und platzsparend realisieren – sogar dann, wenn neben zwei SLS-Schaltern und dem Überspannungsschutz auf der 40-mm-Sammelschiene eigentlich kein Platz mehr für die vorgeschriebenen Spannungsabgriffe ist. Er wird ganz einfach auf den bereits montierten Kombiableiter MCF-NAR aufgesteckt und mit einer Schraube gesichert. Über Federklemmen können anschließend die Adern für die Abgriffe angeschlossen werden. Die integrierte und austauschbare 5-A-Feinsicherung verfügt über ein Bemessungsausschaltvermögen von 50 kA. Zwei Steckerbuchsen für die berührungssicheren Abschlüsse der Versorgungen im APZ und RfZ liegen dem Gerät bereits bei. Auf diesem Weg lassen sich auch bereits fertig installierte Anlagen nachrüsten, in denen ein Kombiableiter der MCF-NAR-Serie eingebaut ist (Bild 3).

Netzbetreiber haben das letzte Wort

Da es sich bei der VDE-AR-N 4100 allerdings um eine Anwendungsregel und nicht um eine Norm handelt, obliegt es dem jeweiligen Netzbetreiber vor Ort, ob und wieviel er aus dem Regelwerk in seine technischen Anschlussbedingungen für Nutzeranlagen übernimmt. Auch die Übernahme des gesamten Regelwerks mit eigenen Ergänzungen und weiteren Anforderungen sind möglich, denn die technischen Anschlussbedingungen an die jeweiligen Stromnetze liegen in der Verantwortung der Netzbetreiber. Aus diesem Grund ist ein Blick in die technischen Anschlussbedingungen vorab in jedem Fall dringend zu empfehlen.

Autor

Marcel Kärgel, Product Manager, Obo Bettermann, Menden

 

Quelle und Bildquelle: www.elektro.net