Überspannungsschutz-Normen: AC- & DC-Anwendungen im Überblick

Internationale Normungsorganisationen legen strenge Spezifikationen für das Prüfen von Überspannungseffekten auf elektrische Geräte fest. Transiente Überspannungen besitzen eine enorme Vielfalt und hohe Schadenswirkung.

Zur Standardisierung wurden physikalische Phänomene in standardisierten Wellen definiert:

  • Spannungswelle: 1,2/50-μs-Welle

  • Stromwellen: 8/20-μs-Welle und 10/350-μs-Welle

Die technischen Eigenschaften von Überspannungsschutzgeräten (SPDs) regeln verschiedene länderspezifische und globale Normen.

Übersicht: Wichtige Normen nach Anwendungsbereich

  • Niederspannungsanlagen: IEC 61643-11 (International), EN 61643-11 (Europa), DIN EN 61643-11 (Deutschland), NF EN 61643-11 (Frankreich), UL 1449 (USA)

  • Photovoltaikanlagen: IEC 61643-31 (International), EN 61643-31 (Europa)

  • Telekommunikation: IEC 61643-21 (International), EN 61643-21 (Europa), UL 497 A/B/E (USA), ITU-T-Empfehlungen K11, K12, K17, K20, K21, K36

 

Normen für AC-Anwendungen (Wechselspannung)

CITEL AC-Überspannungsschutzbausteine erfüllen alle relevanten Sicherheitsstandards für einen zuverlässigen Anlagenbetrieb. Die AC-Normen unterteilen sich in drei Dokumentenarten:

1. Produktnormen

Diese Vorschriften definieren die Prüfverfahren für Überspannungsschutz-Hersteller:

  • International: IEC 61643-11

  • Europa: EN 61643-11

  • Deutschland: DIN EN 61643-11

  • USA: UL1449 (5. Ausgabe)

2. Installationsnormen

Diese Richtlinien regeln die fachgerechte Montage von AC-Überspannungsschutzgeräten:

  • International: IEC-Leitfaden 61643-12

  • Europa: CLC/TS 61643-12

  • Deutschland: DIN CLC/TS 61643-12

  • USA: IEEE C62-41

3. Normen zur Produktauswahl

Diese Dokumente regeln die Auswahl des passenden Schutzgerätes nach elektrischen Vorschriften:

  • International: IEC 60364-4-443 und 5-534

  • Europa: HD 60364-4-443 und 5-534

  • Deutschland: DIN VDE 0100 (Teile 443 und 534)

  • USA: NEC Art. 280 & 285

 

Normen für DC- und Photovoltaik-Anwendungen (PV)

Der Schutz von PV-Anlagen gegen transiente Überspannungen ist gesetzlich und normativ streng geregelt. Neben dem Beiblatt 5 der Blitzschutznorm DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) gelten spezifische Anwendungsregeln.

Die Anwendungsnorm IEC 61643-32

Die internationale Norm IEC 61643-32 steuert die Auswahl und Anwendung von SPDs in Photovoltaik-Installationen. In Deutschland erfolgt die nationale Umsetzung über die VDE V 0675-5-32 (als Ersatz für die VDE V 0675-39-12).

Die Kerninhalte der IEC 61643-32 umfassen:

  • Maßnahmen zur Erhöhung der Anlagensicherheit und Anlagenverfügbarkeit

  • Schutzkonzepte für Gebäude mit und ohne äußeren Blitzschutz

  • Berechnung und Einhaltung des Trennungsabstandes

  • Einsatz von Überspannungsschutz in Freiflächenanlagen

  • Vorgaben für die DC- und AC-Seite der Installation

 

Gesetzliche Installationspflicht für SPDs in PV-Anlagen

Die Installation von Überspannungsschutzgeräten ist für Photovoltaikanlagen verpflichtend. Die Normen schreiben dies unmissverständlich vor:

  • IEC 61643-32 (Wortlaut): „The installation of SPDs on the DC and AC sides of a PV installation is mandatory unless indicated otherwise by a risk assessment.“ (Die Installation von SPDs auf der DC- und AC-Seite einer PV-Anlage ist obligatorisch, sofern eine Risikoanalyse nichts anderes festlegt).

  • Schutz von Datenleitungen: „When SPDs are installed to protect the PV-installation, it is necessary also to protect any telecommunication and signalling circuits which are part of the PV system.” (Bei der Installation von SPDs zum PV-Schutz müssen auch alle zugehörigen Telekommunikations- und Signalstromkreise geschützt werden).

  • DIN VDE 0100-712: Diese Norm verweist auf das Beiblatt 5 der DIN EN 62305-3. Sie fordert: Verlangt die DIN VDE 0100-443 einen Überspannungsschutz für die Wechselstromseite, muss dieser zwingend auch auf der Gleichspannungsseite (DC) der PV-Anlage eingebaut werden.

  • Auswahlhilfe: Der informative Anhang C der DIN VDE 0100-712 liefert die exakten Mindestanforderungen für die richtige Geräteauswahl bei PV-Anlagen an oder auf Gebäuden

Quellen: IEC 61643-11; EN 61643-11; DIN EN 61643-11; NF EN 61643-11; UL 1449; IEC 61643-31; EN 61643-31; IEC 61643-21; EN 61643-21; UL 497 A/B/E; ITU-T-Empfehlungen (K11, K12, K17, K20, K21, K36); DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3); IEC 60364-4-443 und 5-534; NEC Art. 280 & 285.