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– Sonderheft
BLITZ- UND ÜBERSPANNUNGS-SCHUTZGERÄTE
4 Zustandsüberwachung
Der Ableiter signalisiert die einwandfreie
Funktion durch ein Fernmelde-Monito-
ring. Wurde ein Defekt sonst nur vor Ort
angezeigt, ist der Status nun permanent
in die Betriebsführung eingebunden –
mittels integrierter mehrstufiger Zu-
standsüberwachung. Sie signalisiert dem
Service-Team rechtzeitig eine eventuelle
Vorschädigung des Geräts. Das Über-
spannungs-Schutzgerät wird dadurch
nicht beeinträchtigt, die Anlage ist weiter-
hin geschützt. Ein vorzeitiger Service-
Einsatz entfällt, und das betroffene
Schutzgerät kann beim nächsten regu-
lären Wartungstermin ausgetauscht
werden.
Bevor der Ableiter in den Überlastbetrieb
geht, setzt die zweite Signalisierungsstufe
eine Meldung ab und schaltet den Ablei-
ter zeitgleich in einen sicheren Zustand.
Auch wenn die WEA weiter geschützt ist,
sollte das Schutzgerät umgehend ge-
tauscht werden. So wird beim nächsten
Ereignis ein Auslösen der Ableiter-Vorsi-
cherung vermieden.
Literatur
[1] IEC 63205-2:2005-03 Power cables with
extruded insulation and their accessories for
rated voltages from 1 kV (
U
m
= 1,2 kV) up to
30 kV (
U
m
= 36 kV) – Part 2: Cables for rated
voltages from 6 kV (
U
m
= 7,2 kV) up to 30 kV
(
U
m
= 36 kV).
[2] DIN CLC/TS 50539-22 (VDE V 0675-39-22):
2010-10 Überspannungsschutzgeräte für
Niederspannung – Überspannungsschutz-
geräte für besondere Anwendungen ein-
schließlich Gleichspannung – Teil 22: Aus-
wahl und Anwendungsgrundsätze – Über-
spannungsschutzgeräte für den Einsatz in
Windenergieanlagen. Deutsche Fassung
CLC/TS 50539·2010
[3] IEC 61643-1:2011 ÜSG zum Einsatz in Nie-
derspannungsanlagen – Teil 11: Leistungs-
anforderungen und Prüfmethoden.
Q
(Bild
) besonders geeignet. Den Kern
des Gerätes bildet die netzfolgestromfreie
Funkenstrecke mit Hochleistungs-Varis-
toren. Die Leckstromfreiheit des Ableiters
verhindert einen typbedingten Alterungs-
prozess, wie er bei Blitzstromableitern auf
Varistorbasis üblich ist. Die robuste Kon-
struktion sowie das korrosionsbeständige
Aluminiumgehäuse erlauben einen unein-
geschränkten Einsatz in rauer Umgebung
sowie bis 4000 m Höhe.
3 Hohe Anforderungen
Um einerseits dem Interesse des Anlagen-
betreibers hinsichtlich des Wirkungsgra-
des zu entsprechen und andererseits die
Anschlussbedingungen der Netzbetreiber
zu erfüllen, werden Generatoren in Kom-
bination mit Wechselrichtern eingesetzt.
Bauartbedingt treten dabei konstante,
immer wiederkehrende hochfrequente
Spannungsspitzen auf, die der Netzspan-
nung überlagert sind. Um diese auf Dauer
zu bewältigen, ist ein resistenter Ableiter
mit einer entsprechenden Bemessungs-
spannung erforderlich.
Die Installationsrichtlinie für Blitzstrom-
ableiter Typ 1 sowie für Überspannungs-
Schutzgeräte Typ 2 setzt eine hohe Dauer-
spannung für Ableiter voraus. Die Bemes-
sungsspannung des Powertrab erfüllt mit
AC 800 V nicht nur die Richtlinie, sondern
bietet auch Reserven bei IT-Systemen für
690 V.
Hohe Anforderungen stellen auch die
Normentwürfe für Ableiter in Windkraft-
anwendungen (CLC/TS 50539-22 [2]).
Von Vorteil ist hier die niedrige Begren-
zungsspannung von zum Beispiel 2,7 kV
bei 35 kA (Tafel
). Nicht nur unge-
wöhnlich hohe Netzschwankungen und
Fehlerzustände, auch mögliche betriebs-
bedingte stetig wiederkehrende Span-
nungsspitzen im ms-Bereich werden be-
wältigt.
Nach IEC 61643-1 [3] müssen Hersteller
von Überspannungs-Schutzgeräten eine
maximal zulässige Ableiter-Vorsicherung
angeben, um das Schutzgerät und die
zuführenden Leitungen im Bedarfsfall zu
schützen. Den „Flaschenhals“ im Schutz-
system bilden die Sicherungen, da sie nur
bedingt blitzstromtragfähig sind. Die
maximal erforderliche Vorsicherung von
400 A schützt den Powertrab und dessen
Verdrahtung bei Kurzschlüssen. Gleich-
zeitig kann sie den Blitzstrom von maxi-
mal 35 kA (10/350 μs), der pro Kanal
auftrifft, sicher führen. Ein frühzeitiges
Auslösen dieser Ableiter-Vorsicherung
oder gar ein Auslösen der Anlagensiche-
rung wird so vermieden.
Powertrab PWT
Foto: Phoenix
Stoßstrom-
amplitude
I
Begrenzungs-
spannung
U
35 kA
≤ 2,7 kV
20 kA
≤ 2,5 kV
10 kA
≤ 2,3 kV
5 kA
≤ 2,2 kV
3 kA
≤ 2,1 kV
Tafel
Begrenzungsspannung
U
bei verschiedenen Stoßstromampli-
tuden
I
(8/20-μs-Impuls)
