Forum: Offtopic Wie funktioniert dieser Überspannungsschutz?


von A. $. (mikronom)


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Bisher dachte ich immer bei der Funktionsweise eines vorschaltbaren 
Geräteschutzes so: In alle Zuleitungen mit Ausnahme des PE ist eine 
Sicherung eingebaut. Dahinter liegt zwischen allen drei Leitungen je 
eine Funkenstrecke. Sollte es jetzt zu einer bedeutenden Überspannung 
kommen, würde die Funkenstrecke einen Kurzschluss verursachen und die 
Sicherungen im vorschaltbaren Geräteschutz zerstören. Damit ist das Ding 
dann zwar kaputt, aber das geschützte Gerät hat höhere 
Überlebenschancen.

Ich habe hier noch irgendwo ein OP 971 von ELV liegen, das signalisierte 
eine "erfolgreiche" Überspannung mit einer roten LED und zeigte damit 
an, dass es "verbraucht" ist. Wenn die LED leuchtete war der Ausgang 
dann tot, das Teil konnte man dann nur noch entsorgen. 
http://www.elv-downloads.de/service/manuals/OP971/OP971_UM_G_010131.pdf 
(man beachte in der Anleitung: Printed in Hong Kong, und das schon 
1997!)

Jetzt bin ich aber über dieses Bild gestolpert:

http://i.ebayimg.com/t/Brennenstuhl-Uberspannungsschutz-Blitzschutz-SP90-PC-Steckdose-230V-Kinderschutz-/00/s/NDcyWDc0OA==/z/engAAOSwd4tT4Kti/$_12.GIF

Die zentrale Frage: Was nützt mir dieses Gerät, wenn die Funkenstrecke 
bei Überspannung die beiden geräteinternen Sicherungen F1 und F2 
zerstört, der FI, der offensichtlich durch die Funkenstrecke auslösen 
soll, dann aber noch nicht gehüpft ist?

Des weiteren sehe ich bei diesem Ding das Problem, dass das Gerät in 
einer alten Hausverkabelung, bei der PE = N ist und wo kein 
FI-Schutzschalter existiert, quasi nur ein Placebo ist. Die 
Funkenstrecke würde F2 auslösen und dann wäre das dahinter liegende 
Gerät, welches eigentlich geschützt sein soll, wieder völlig 
ungeschützt.

Das deckt sich auch mit 
https://www.phoenixcontact.com/assets/downloads_ed/local_de/web_dwl_technical_info/52002034_TT_Basics_DE.pdf 
(Kapitel 4.2.1) "Deshalb ist in Überspannungsschutzschaltungen, in denen 
Gasableiter verwendet werden, in derartigen Stromkreisen eine 
Schmelzsicherung vorzuschalten, die dann sehr kurzfristig den Stromkreis 
unterbricht." Das o.g. Gerät von Brennenstuhl unterbricht (killt) dann 
leider nur sich selbst, das zu schützende Gerät ist danach aber 
ungeschützt.

Habe ich etwas falsch verstanden?

Edith: Ein anderes Modell: 
http://www.test.de/Steckdosenleisten-Viele-sind-nicht-sicher-4248836-4248844/detail/?sort=gesamtErgebnis&start=1&ft=subkeys&fd=2011222!SW23 
"Prüfung des Überspannungsschutzes: mangelhaft (5,0)"

: Bearbeitet durch User
von Lothar S. (loeti)


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> der offensichtlich durch die Funkenstrecke auslösen soll, dann aber noch
> nicht gehüpft ist?

Der is' gehüpft oder kaputt.

Grüße Löti

von Peter G. (peter_g59)


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Hallo Andi,

> Jetzt bin ich aber über dieses Bild gestolpert:
>
> 
http://i.ebayimg.com/t/Brennenstuhl-Uberspannungsschutz-Blitzschutz-SP90-PC-Steckdose-230V-Kinderschutz-/00/s/NDcyWDc0OA==/z/engAAOSwd4tT4Kti/$_12.GIF
¨
Überspannung wird da schon abgeleitet und zwar bis die Schmelzsicherung 
durchbrennt.

Die beiden VDR öffnen bei etwa 440V zwischen L und N und versuchen die 
Spannung auf etwa diesen Wert zu begrenzen (Ein VDR funktioniert in etwa 
wie eine Z-Diode, aber polungsunabhängig).

Eine 10A Schmelzsicherung brennt nicht genau bei 10A durch, da spielt 
die Zeit noch eine Rolle, der Draht muss erst aufgeheizt werde3n, bis er 
schmilzt.
Eine 10A-Sicherung verträgt schon 100A für 10ms ohne auszulösen (je nach 
Charakteristik).

Der Arbeitswiderstand ist die Zuleitung, eigentlich bis zum Generator im 
Kraftwerk.

Die meisten (Norm-)Spannungsspitzen sind relativ kurz und bewegen sich 
im Zeitrahmen von um die 100µs.

Der Gasableiter schaltet erst durch, wenn eine Gleichtaktspitze auf N 
und L auftritt.

Der erste Teil der Schaltung funktioniert also auch, wenn ein PEN 
verwendet wird, bzw. PE gar nicht angeschlossen ist.

Ein vorhandener FI löst nur aus, wenn der Gasableiter auslöst.

Das der LS auslöst kann sein und hängt von den Auslösecharakteristiken 
des LS und der Schmelzsicherung ab. Bei 16A Absicherung ist die 
Selektivität nicht unbedingt gegeben, bei 10A und 13A sowieso nicht.

MfG Peter(TOO)

von Timm T. (Gast)


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Bei allen ÜS Steckdosenleisten (Schroff, noname), die ich offen hatte, 
liegt der Schutz parallel zur Leitung und die internen Sicherungen 
schalten den Schutz ab. Das liegt einfach daran, dass man sonst mit 10A 
absichern müsste, und das ist zum Schutz der Varistoren vor Überhitzung 
zu viel.

Also, wenn so weit ausgelöst, dass die Sicherungen kommen, dann kein 
Schutz mehr.

von Hans H. (loetkolben)


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Dafür ist die Glimmlampe da, und es steht sinngemäß auf der
Leiste "Schutz nur wenn die Lampe leuchtet".

Die brennt nämlich nicht mehr wenn eine interne Sicherung ausgelöst hat.

Brennt auch nicht wenn keine Spannung anliegt, aber da ist Schutz vor
Überspannung wohl das geringste Problem ;-)

von Timm T. (Gast)


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Hans H. schrieb:
> Dafür ist die Glimmlampe da, und es steht sinngemäß auf der
> Leiste "Schutz nur wenn die Lampe leuchtet".

Ist nur doof, wenn der erste Blitz den Überspannungsschutz killt und der 
zweite dann trotzdem durchschlägt. Dann kann man sich den Schutz gleich 
sparen.

Ein Mittelschutz im Sicherungskasten kann da helfen.

von Hans H. (loetkolben)


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Du meinst so etwas:
http://www.pollin.de/shop/downloads/D551225D.PDF

Das Teil ist mit Relaisausgängen, da kannst du ein Sirene anschalten 
wenn eine Übertemperatursicherung angesprochen hat heult die los ;-)

Ernsthaft, wer heutzutage keine Freileitung mehr am Haus hat, der sollte
kaum in Sorge vor Überspannungen sein.
Und die Chance das der Blitz zweimal an der selben Stelle einschlägt, 
wie groß ist die?

: Bearbeitet durch User
von Uhu U. (uhu)


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Hans H. schrieb:
> Ernsthaft, wer heutzutage keine Freileitung mehr am Haus hat, der sollte
> kaum in Sorge vor Überspannungen sein.

Mir hats erst vor 6 Wochen, oder so durch ein Gewitter die Fritzbox 
gebraten - trotz Großstadt mit unterirdischem Leitungnetz...

von Kurt B. (kurt-b)


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Hans H. schrieb:

>
> Ernsthaft, wer heutzutage keine Freileitung mehr am Haus hat, der sollte
> kaum in Sorge vor Überspannungen sein.

Wer das glaubt der ist -selber schuld-

Lass den Blitz in 100 m neben dem Gebäude einschlagen und überlege mal 
welche induktiv gekoppelten Spannungen da an Leitungsenden auftreten.


 Kurt

von Peter G. (peter_g59)


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Hallo Hans,

> Ernsthaft, wer heutzutage keine Freileitung mehr am Haus hat, der sollte
> kaum in Sorge vor Überspannungen sein.

Das stimmt so nicht.

Spannungsspitzen (Transienten) treten nicht nur durch Blitzschlag auf, 
sondern auch wenn Induktivitäten geschaltet werden.

Das geht schon mit dem Kühlschrank und einer alten Leuchtstofflampe los, 
die hört man gerne in der HiFi-Anlage.

Dann sind da noch dickere Motoren im Gewerbebetrieb in der Nähe und 
nicht zu vergessen, werden dicke Transformatoren in den Umspannwerken 
geschaltet.

Und der Blitz kann auch in eine Hochspannungsleitung einschlagen. Diese 
werden zwar etwas durch die Transformatoren gedämpft, aber nicht 
gänzlich gefiltert.

So im Schnitt kommt alle paar Monate ein 20kV Transient deine Steckdose 
besuchen.

Es gibt unterschiedliche Norm-Transienten, der bekannteste dürfte 8/20µs 
(8µs Anstieg, 20µs Dauer).

Nun noch zur eigentlichen Frage:
Bei einem Transienten löst die 10A Sicherung nicht aus!
Diese muss eine gewisse Mindest-Energie haben um die Sicherung 
auszulösen oder den VDR zu überlasten.

Hier das Ganze noch etwas ausführlicher:
http://www.relmatic.ch/download/Handbuch_Ueberspannungsschutz.pdf

MfG Peter(TOO)

von Peter G. (peter_g59)


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Hallo Uhu Uhuhu,

6> Mir hats erst vor 6 Wochen, oder so durch ein Gewitter die Fritzbox
> gebraten - trotz Großstadt mit unterirdischem Leitungnetz...

Fragst sich wo und wie die Überspannung/-Strom in das Gerät kam.

Bei 100kA entstehen recht nette Magnetfelder. Da wird dann jede 
Drahtschlaufe in der weiteren Umgebung zur Trafowicklung.

Die Spannungsspitze kann also auch über das LAN-Kabel gekommen sein oder 
sogar über die WLAN-Antenne.

MfG Peter(TOO)

von Uhu U. (uhu)


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Peter G. schrieb:
> Fragst sich wo und wie die Überspannung/-Strom in das Gerät kam.

Ich vermute, dass es über die Telefonleitung kam, aber die liegt auch 
unter der Erde. Weitere Schäden hatte ich nicht und nichtmal der PC ist 
abgetürzt.

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