Überspannungen sind eine der häufigsten Ursachen für den Ausfall elektrischer Geräte. Während Blitzeinschläge für einige Überspannungen verantwortlich sind, werden die meisten Überspannungen durch Schaltvorgänge, Motoren oder Störungen im Netz selbst verursacht. Hier kommt ein Überspannungsschutz vom Typ 2 ins Spiel.
Überspannungsschutzgeräte vom Typ 2 werden im Hauptverteiler oder vor USV-Anlagen installiert. Ihre Aufgabe besteht darin, vorübergehende Überspannungen einzudämmen und Stoßströme sicher zur Erde abzuleiten, um Ihre empfindlichen Geräte zu schützen.
In dieser Anleitung erklären wir Ihnen Schritt für Schritt, wie Sie einen Typ-2-Überspannungsschutz installieren. Sie lernen die benötigten Werkzeuge, Sicherheitsprüfungen, Schaltpläne und Prüfmethoden kennen. Und wir gehen tiefer als die meisten Einsteigerblogs und verweisen auf IEC 61643-Standards, Best Practices für die Verkabelung und praktische technische Tipps, die Sie vor kostspieligen Fehlern bewahren.
A Typ 2 SPD ist für die Bewältigung von Stoßströmen durch indirekte Blitzeinschläge und Schaltvorgänge ausgelegt.
Wo es hingehört: Installiert im Hauptverteiler (Verbrauchereinheit) oder auf der Eingangsseite von USV-Systemen.
Wovor es schützt: Induzierte Blitzüberspannungen, Schalttransienten, Netzstörungen.
Funktionsweise: Durch Begrenzung der Überspannung (Up) und Ableitung der Energie zur Erde (PE).
Wichtige Parameter gemäß IEC 61643:
Uc (Max. Dauerbetriebsspannung): Die maximale RMS-Spannung, die das SPD kontinuierlich verarbeiten kann.
Up (Spannungsschutzniveau): Das Klemmniveau, das auf der geschützten Seite verbleibt.
In (Nennentladestrom): Stoßstrom, dem das SPD wiederholt standhalten kann (8/20 μs Wellenform).
Imax (maximaler Entladestrom): Der größte einzelne Stromstoß, den die SPD überstehen kann.
Zum Beispiel die unseres Unternehmens SLP40-275/3S+1 Typ 2 SPD wird bewertet mit:
Uc = 275 V AC
In = 20 kA
Imax = 40 kA
Up ≤ 1,5 kV
Dies macht es ideal für private, gewerbliche und industrielle Verteilertafeln sowie für den USV-Schutz.
Die Installation eines SPD bedeutet, in einem Live-Verteilerfeld zu arbeiten. Sicherheit ist nicht verhandelbar.
Trennen Sie die Stromversorgung am Hauptschalter vollständig.
Überprüfen Sie mit einem Tester, ob alle Leiter stromlos sind.
Lockout/Tagout (LOTO) anwenden: Verwenden Sie Sperrvorrichtungen und Tags, um ein versehentliches erneutes Einschalten zu verhindern.
Tragen Sie PSA: Isolierte Handschuhe, Schutzbrille, Sicherheitsschuhe.
Überprüfen Sie das Erdungssystem: Stellen Sie sicher, dass Ihre PE-Schiene ordnungsgemäß verbunden ist und der Widerstand den Standards entspricht (≤10 Ω in den meisten Gerichtsbarkeiten).
Wichtig: Örtliche Vorschriften (IEC 60364, BS 7671, NEC oder Ihre nationalen Vorschriften) erfordern möglicherweise die Installation durch einen zugelassenen Elektriker. Beachten Sie immer die örtlichen Standards.
SPD-Modul Typ 2 (z. B. SLP40-275/3S+1)
Platz für die Montage einer DIN-Schiene im Panel
Kupferleiter: ≥6 mm² für Typ-2-SPDs (IEC-Empfehlung)
Geeigneter Drehmomentschraubendreher oder isolierter Schraubenschlüssel
Backup-Schutzgerät: MCB/Sicherung, oder wählen Sie SPD mit integrierter Backup-Sicherung (z. B. BR-30FU-Serie)
Isolationstester und Multimeter
Erdungsband
Wo: Typ 2 SPD muss im Hauptverteiler oder auf der Eingangsseite der USV-Anlage installiert werden. Dieser Standort ermöglicht es ihm, Schaltstöße und induzierte Blitztransienten abzufangen, bevor sie empfindliche Lasten erreichen.
Warum: Wenn das SPD zu weit stromabwärts installiert wird, erhöht sich die Reststoßspannung (Up), die das Gerät wahrnimmt.
Best Practice:
Halten Sie die Gesamtleiterlänge (Phase → SPD → Erde) ≤ 0,5 m ein.
Platzieren Sie SPD-Module möglichst nah an den Sammelschienen (L, N, PE).
Wenn der Abstand zwischen dem vorgeschalteten Typ 1 und diesem Typ 2 SPD <10 m beträgt, fügen Sie eine Entkopplungsinduktivität hinzu (pro IEC 60364) um eine ordnungsgemäße Energiekoordination sicherzustellen.
Stellen Sie sicher, dass der Verteiler vollständig stromlos ist. Überprüfen Sie alle eingehenden Phasen und den Neutralleiter mit einem Multimeter oder Spannungsdetektor.
Überprüfen Sie, ob die DIN-Schiene sicher befestigt, sauber und frei von Korrosion ist.
Lassen Sie rund um das SPD ausreichend Platz für Belüftung und zukünftige Wartungsarbeiten.
Tipp aus der Praxis: Modulare SPDs möglichst immer vertikal montieren. Dies unterstützt die natürliche Wärmeableitung und erleichtert die Inspektion der Anzeigefenster.
Eine ordnungsgemäße Verkabelung ist von entscheidender Bedeutung, da schlechte Verbindungen den Überspannungsschutz vollständig beeinträchtigen können.
Leitergröße:
Typ 2 SPD (Wohnbereich/Gewerbe): ≥ 6 mm² Kupfer.
Typ 1 SPD (am Serviceeingang): ≥ 16 mm² Kupfer.
Verbindungsreihenfolge:
Schließen Sie die Phasenleiter (L1, L2, L3) an die SPD-Eingangsklemmen an.
Schließen Sie den Neutralleiter (N) an, wenn dies für den SPD-Typ (4P oder 3+1) erforderlich ist.
Verbinden Sie die Erde (PE) mit einem möglichst kurzen Leiter direkt mit der Erdungsschiene.
Drehmoment: Ziehen Sie die Klemmen gemäß dem Datenblatt des Herstellers fest (typischerweise 2,5–3,5 Nm für 6 mm² Cu). Bei losen Anschlüssen besteht die Gefahr von Erwärmung und Lichtbogenbildung.
Warum kurze Leads wichtig sind: Pro 10 cm Leitungslänge kommt es zu einer Reststoßspannung von ca. 1 kV. Das bedeutet, dass lange oder gewickelte Leitungen den Up-Wert über die Gerätetoleranz hinaus erhöhen können.
Häufiger Fehler: Verlegung des PE-Kabels über große Entfernungen parallel zu den Phasenkabeln. Dies erhöht die induktive Kopplung und schwächt den Schutz.
Warum benötigt: Parallel zum System ist ein SPD geschaltet. Wenn es aufgrund starker Überspannung ausfällt, kann es zu einem Kurzschluss kommen. Eine spezielle Backup-Schutzvorrichtung sorgt für eine sichere Trennung, ohne den Hauptschalter auszulösen.
Optionen:
Standard-SPD: Anschluss über MCB (20–32 A typisch für Privathaushalte) oder Sicherung, bewertet entsprechend dem In- und Imax-Wert des SPD.
Integrierte Lösung: Verwenden Sie SPDs mit integrierten Backup-Sicherungen (z. B. unsere BR-30FU-Serie), wodurch die Notwendigkeit einer externen Schutzvorrichtung entfällt.
Normen: IEC 61643 und BS 7671 empfehlen beide eine selektive Koordinierung zwischen SPD und vorgeschalteten Leistungsschaltern, um Fehlauslösungen zu vermeiden.
Direkter Weg zur Erde: Der Erdungsanschluss des SPD muss direkt mit der PE-Schiene verbunden werden. Führen Sie keine Reihenschaltung mit anderen Geräten durch.
Erdungswiderstand: Gemäß IEC 60364 sollte der Erdungswiderstand im Allgemeinen ≤10 Ω betragen, wobei ≤1 Ω in Rechenzentren und Telekommunikationseinrichtungen bevorzugt wird.
Potenzialausgleich: Stellen Sie sicher, dass alle Metallgehäuse und Kabelschirme auf dem gleichen Potenzial liegen, um gefährliche Potenzialunterschiede bei Überspannungen zu vermeiden.
Tipp: Verwenden Sie für PE nach Möglichkeit Flachleiter oder Kupfergeflecht, da diese im Vergleich zu Rundleitern eine geringere Induktivität aufweisen.
Bevor Sie das System wieder mit Strom versorgen, überprüfen Sie die Installation gründlich:
Sichtprüfung:
Bestätigen Sie, dass alle Verbindungen korrekt sind (L/N/PE).
Stellen Sie sicher, dass die Leiterlängen so kurz wie möglich sind.
Überprüfen Sie das Drehmoment an jeder Klemme.
Isolationstest:
Führen Sie Isolationswiderstandstests zwischen L–N, L–PE, N–PE durch, um die Integrität der Verkabelung sicherzustellen.
Einschaltprüfung:
Schalten Sie die Stromversorgung ein und beobachten Sie das Statusanzeigefenster am SPD:
Grün = betriebsbereit
Rot = Modul ist ausgefallen und muss ersetzt werden
Fernsignalisierungstest (falls verfügbar):
Überprüfen Sie bei SPDs mit Fernkontakten die Alarmintegration mit BMS/SCADA-Systemen.
Dokumentation:
Notieren Sie SPD-Typ, Modellnummer, Nennparameter (Uc, In, Imax, Up), Installationsdatum und Schaltkreisstandort für zukünftige Wartungsarbeiten.
Ausgewählter Snippet-Kandidat (Zusammenfassungsstil):
Um einen Überspannungsschutz vom Typ 2 zu installieren, trennen Sie ihn von der Stromversorgung und montieren Sie ihn auf der DIN-Schiene im Verteiler. Verbinden Sie L/N/PE-Leiter mit ≥6 mm² Kupfer und ≤0,5 m Gesamtlänge, fügen Sie eine Vorsicherung oder einen MCB hinzu und stellen Sie eine direkte Erdung an der PE-Schiene sicher. Führen Sie nach dem Anziehen mit dem richtigen Drehmoment Isolationstests durch, überprüfen Sie die Statusanzeige und dokumentieren Sie die Installation.
Konfiguration:
Schließen Sie das SPD zwischen L und N und zwischen N und PE an.
Stellen Sie bei TT-Systemen sicher, dass der N-PE-Schutzpfad eine Funkenstrecke oder eine MOV+GDT-Kombination verwendet, um kontinuierliche Leckströme zu vermeiden.
Backup-Schutz:
Auf dem Phasenleiter (L), der den SPD-Zweig speist, muss eine eigene Sicherung oder ein MCB installiert werden.
Typische Wohnanlage: 20–32 A MCB, bewertet gemäß SPDs In/Imax.
Warum es wichtig ist: Ohne ordnungsgemäßen Backup-Schutz kann ein SPD-Fehler zu einem dauerhaften Kurzschluss führen, der den Hauptschalter auslöst und die Stromversorgung der gesamten Anlage unterbricht.
Konfiguration:
SPD verbunden über L1-PE, L2-PE, L3-PE, N-PE.
Empfohlene 3+1-Konfiguration: MOVs über jede Phase zum Neutralleiter (L1-N, L2-N, L3-N) sowie eine Funkenstrecke zwischen N und PE.
Vorteile der 3+1-Konfiguration:
Reduziert die Restspannung zwischen Neutralleiter und Erde.
Bietet eine bessere Koordination in TT- und TN-S-Systemen, in denen eine neutrale Verschiebung auftreten kann.
Backup-Schutz:
Normalerweise sind für jeden SPD-Zweig in industriellen/gewerblichen Systemen MCBs mit 32–63 A erforderlich.
Profi-Tipp: Stellen Sie beim Schutz dreiphasiger USV- oder Motorlasten stets sicher, dass der Kurzschlussstromwert (Isc) des SPD mit dem Fehlerpegel am Verteilungspunkt übereinstimmt (Anforderung gemäß IEC 61643-11).
Platzierung: Installieren Sie das Typ-2-SPD vor dem USV-Gleichrichter. Dadurch wird sichergestellt, dass Überspannungen aus dem öffentlichen Stromnetz abgefangen werden, bevor sie die USV-Elektronik erreichen.
Warum Upstream und nicht Downstream:
Eine nachgeschaltete Installation kann zu Fehlauslösungen führen, da USV-Wechselrichter Oberschwingungen und schnelle Schalttransienten erzeugen können.
Die vorgeschaltete Platzierung schützt Gleichrichter, DC-Kondensatoren und Wechselrichtermodule und verlängert die Lebensdauer der USV.
Beispiel mit unseren Produkten:
SLP40-275/3S+1 vor einer Doppelwandlungs-USV sorgt für die sichere Ableitung von Stoßströmen bis zu 40 kA und verhindert so eine Belastung der IGBTs und Batterien des Wechselrichters.
Technischer Hinweis: Erwägen Sie in kritischen IT- oder Gesundheitseinrichtungen die Kombination einer Kaskade vom Typ 1 + Typ 2 am USV-Eingang für Blitz- und Schaltüberspannungsschutz.
Fehler: SPD angeschlossen mit >0,5 m Gesamtleiterlänge.
Warum falsch: Alle 10 cm erhöhen die Restspannung (Up) um ca. 1 kV. Empfindliche Elektronik (festgelegt für 1,5 kV) kann dennoch zerstört werden.
Best Practice: Halten Sie die SPD so nah wie möglich an den Sammelschienen. Verwenden Sie gerade Strecken, vermeiden Sie Schleifen und scharfe Kurven.
Fehler: Verwendung von Drähten <6 mm² Cu für Typ-2-SPDs.
Folge: Übermäßige Erwärmung, Gefahr eines Isolationsausfalls bei großen Überspannungen.
Best Practice:
Typ 2 SPD → ≥6 mm² Cu (IEC 60364).
Typ 1 SPD → ≥16 mm² Cu.
Verwenden Sie Leiter mit geringer Induktivität (möglichst geflochtenes oder flaches Kupfer).
Fehler: Direkter Anschluss von SPD ohne MCB/Sicherung.
Folge: Wenn das SPD im Kurzschlussmodus ausfällt, kann es den Hauptschalter auslösen und die gesamte Anlage abschalten.
Best Practice:
Installieren Sie immer einen speziellen Schutzschalter/eine eigene Sicherung.
Verwenden Sie für eine einfachere Installation SPD-Modelle mit integrierten Sicherungen (z. B. unsere BR-30FU-Serie).
Fehler: Hochohmiger Boden (>30 Ω) oder lange Parallelführung mit Phasenleitern.
Folge: Überspannungen können nicht sicher abgeleitet werden, wodurch die Berührungsspannung steigt und Geräte/Personen gefährdet werden.
Best Practice:
Stellen Sie sicher, dass der Erdungswiderstand ≤10 Ω beträgt (IEC 60364).
In Rechenzentren/Krankenhäusern ≤1 Ω anstreben.
Verbinden Sie die SPD-Erdungsklemme mit dem kürzesten Leiter direkt mit der PE-Schiene.
Fehler: Installieren Sie nur SPDs vom Typ 2 ohne Typ 1 (für direkte Blitzeinwirkung) oder Typ 3 (für Endgeräte).
Folge: Typ 2 allein kann keine energiereichen Blitzströme absorbieren oder empfindliche Endgeräte schützen.
Best Practice: Befolgen Sie das Kaskadenprinzip (Typ 1 + Typ 2 + Typ 3) und achten Sie auf einen Koordinierungsabstand von ≥10 m oder verwenden Sie Entkopplungsinduktivitäten, wenn <10 m.
Bei einem Überspannungsschutz gibt es kein “Einbauen und Vergessen”-Prinzip. Kontinuierliche Überwachung sorgt für Zuverlässigkeit.
Die meisten SPDs verfügen über ein Statusfenster (grün = betriebsbereit, rot = ausgefallen).
Überprüfen Sie es monatlich oder nach bekannten Blitzereignissen.
SPDs mit Fernmeldekontakten (NO/NC) können in ein Gebäudemanagementsystem (BMS) eingebunden werden.
Dies ermöglicht es Facility Managern, Alarme zu erhalten, wenn ein SPD ausgefallen ist, auch wenn das Panel nicht physisch inspiziert wird.
Verwenden Sie Überspannungszähler wie BRSC-01, um jedes Überspannungsereignis zu protokollieren.
Aufzeichnungen helfen bei der vorausschauenden Wartung – wenn ein SPD mehrere energiereiche Ereignisse bewältigt hat, planen Sie den Austausch vor dem Ausfall.
Modulare SPDs (wie unsere SLP- und BR-Serie) sind Plug-in/Plug-out-Designs.
Ersetzen Sie die Kartusche, ohne die Basis neu zu verkabeln – wodurch Ausfallzeiten minimiert werden.
Führen Sie einen Isolationswiderstandstest zwischen den Leitern durch.
Messen Sie den Erdungswiderstand jährlich (Ziel ≤10 Ω oder gemäß den örtlichen Vorschriften).
Dokumentieren Sie Testergebnisse für Compliance-Audits und Garantieaufzeichnungen.
Die Installation eines Überspannungsschutzes vom Typ 2 ist nicht kompliziert, muss jedoch korrekt durchgeführt werden. Durch die Einhaltung der richtigen Installationsregeln – kurze Verkabelung, korrekte Leitergröße, zuverlässige Erdung und Backup-Schutz – stellen Sie sicher, dass Ihr SPD genau wie vorgesehen funktioniert.
Eine USV allein reicht nicht aus, um sensible Systeme zu schützen. Die Kombination mit einem ordnungsgemäß installierten Typ-2-SPD sorgt für die Widerstandsfähigkeit, die moderne Einrichtungen benötigen.
Die SPDs der Serien SLP40-275/3S+1 und BR-30FU unseres Unternehmens sind für eine einfache DIN-Schieneninstallation, integrierte Sicherheitsfunktionen und die Einhaltung der IEC 61643-Standards konzipiert. Ganz gleich, ob Sie ein Wohngebäude, ein Gewerbebüro oder ein industrielles USV-System schützen, diese Lösungen sorgen für langfristige Zuverlässigkeit und Sicherheit.
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