Ursachen von Überspannungen
Es gibt eine Vielzahl von Ursachen für gefährliche Überspannungen in elektrischen Anlagen. Es handelt sich dabei um Spannungserhöhungen mit einer Zeitdauer unter einer Tausendstelsekunde, die ein Vielfaches über der zulässigen Betriebsspannung von elektrischen und elektronischen Geräten liegen und diese sowie die zugehörige Elektroinstallation zerstören können.
Die häufigsten Ursachen sind
- direkte oder nahe Blitzeinschläge. Diese können an einem ungeschützten Gebäude auch erhebliche Bauschäden verursachen.
- Schaltvorgänge im Stromversorgungsnetz. Beim Ein- und Ausschalten von verschiedenen Endgeräten entstehen Überspannungen, die die Isolation, z. B. von Netzteilen, schädigen können. Dies führt häufig zu Ausfällen der angeschlossenen Geräte.
Neben direkten Schäden an Geräten oder Systemen sind oft Folgeschäden durch Daten- oder Systemverluste zu verzeichnen. Der ideelle Schaden, z. B. wenn Bilddateien mit hohem Erin- nerungswert zerstört werden, kann dabei größer sein als der materielle Schaden.Im Bild wird die enorme Höhe von Blitzüberspannungen durch Schalthandlungen und Blitzeinschläge verdeutlicht. Die Spannungshöhe (Spitzenwert Ûr) wird dabei in Volt (V) angegeben, der Maßeinheit für die elektrische Spannung.
Die Elektroinstallation in Wohngebäuden versorgt eine Vielzahl von Geräten mit elektrischer Energie. Durch elektronische Steuerungen werden die Geräte immer leistungsfähiger, dadurch steigt jedoch auch ihre Empfindlichkeit gegenüber kurzzeitigen Überspannungen. Insbesondere vernetzte Systeme, wie Telefon-, Kommunikations- oder Alarmanlagen, können durch Überspannungseinwirkung leicht zerstört werden.
Das Auftreten von Überspannungen lässt sich nicht verhindern, aber man kann sich vor den schwerwiegenden Folgen schützen. So werden Schäden an Haushaltsgeräten, Geräten der Unterhaltungselektronik oder elektronischen Steuerungen, z. B. der Heizungsanlage, durch geeignete Überspannungsschutzmaßnahmen vermieden.
Äußerer und Innerer Blitzschutz
Die Gefahr von Blitzeinschlägen ist in Deutschland hoch – es werden durchschnittlich bis zu1 Million Blitze pro Jahr durch Ortungssysteme registriert. Ist ein Gebäude mit einem„Äußeren Blitzschutz“ – dem sogenannten Blitzableiter – ausgestattet, so schützt dieser das Gebäude gegen Brand und mechanische Zerstörung.
Ein Schutz der Elektroinstallation und der Elektrogeräte gegen Überspannungen ist damit nicht verbunden. Deshalb ist für Gebäude mit „Äußerem Blitzschutz“ ein Überspannungsschutz als „Innerer Blitzschutz“ zwingend erforderlich. Aber auch bei Gebäuden ohne „Äußeren Blitzschutz“ sind Maßnahmen zum Überspannungsschutz erforderlich.
Der durch Blitzeinwirkungen und Überspannungen verursachte Schaden an Gebäuden bzw. deren Einrichtungen ist erheblich, wie die Statistiken der Gebäudeversicherer zeigen.
Schaltvorgänge
Die am häufigsten auftretenden Überspannungsschäden entstehen durch Schaltvorgänge in der Starkstrominstallation, z. B. durch das Schalten von Motoren oder das Auslösen von Sicherungen.
Nahe und ferne Blitzeinschläge
Bei einem bis zu zwei Kilometer entfernten Blitzeinschlag wird die Blitzenergie durch Stromversorgungs-, Telekommunikations- oder andere Leitungen ins Gebäude geführt. Besonders gefährdet sind Gebäude mit Freileitungseinspeisungen.
Direkte Blitzeinschläge
Ein direkter Blitzeinschlag kann zu Brandschäden, zu großen Gebäudeschäden sowie zum Totalausfall elektrischer Systeme und Geräte führen.