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Überspannungsschutz

Als Überspannungsschutz bezeichnet man Maßnahmen, die elektrische und elektronische Geräte und Baugruppen vor unzulässig hohen Spannungen schützen, die zu Beschädigungen oder zum Totalausfällen führen können. Schädliche Überspannungen entstehen nicht nur durch nahe oder ...

   

   

Was versteht man unter Überspannungsschutz?

Als Überspannungsschutz bezeichnet man Maßnahmen, die elektrische und elektronische Geräte und Baugruppen vor unzulässig hohen Spannungen schützen, die zu Beschädigungen oder zum Totalausfällen führen können. Schädliche Überspannungen entstehen nicht nur durch nahe oder gar direkte Blitzeinschläge, sondern ebenso durch kapazitive und induktive Wirkungen von Blitzentladungen in größerer Entfernung. Schaltvorgänge im Mittel- und Niederspannungsnetz können ebenso Auslöser sein wie das Abschalten größerer induktiver Lasten. Hierzu zählen große Elektromotoren, Transformatoren und selbst konventionelle Vorschaltgeräte, wie sie für den Betrieb von Gasentladungslampen Verwendung finden.

Da man auf derartige, externe Ereignisse keinen Einfluss hat, müssen lokale technische Maßnahmen ergriffen werden, um auftretende Überspannungen auf ein unschädliches Maß zu begrenzen. Vorrichtungen zum Überspannungsschutz beinhalten zur Spannungsbegrenzung Varistoren, gasgefüllte Überspannungsableiter, Funkenstrecken, Löschkammern oder Supressordioden, wobei letztere nur bei kleineren Spannungen zum Einsatz kommen. Kombinationen der spannungsbegrenzenden und stromableitenden Bauteile sind möglich und üblich.

Welche Typen und Bauarten gibt es im Bereich Überspannungsschutz?

Überspannungsschutz-Zwischenstecker

Um netzbetriebene Geräte zu schützen, gibt es Überspannungsschutz-Zwischenstecker und Steckdosenleisten mit integriertem Überspannungsschutz. Einige dieser Produkte integrieren im gleichen Gehäuse noch zusätzliche Überspannungsschutz-Funktionen. Abhängig von der Ausführung besitzen sie dafür weitere Stecker und Buchsen unterschiedlicher Bauart. Erhältlich sind Versionen für Antennen-, Telefon- und Netzwerkleitungen, wobei für die genannten Leitungstypen jeweils einzelne Zwischenstecker separat erhältlich sind. 

Überspannungsschutz-Zwischenstecker bezeichnet man als sogenannten Feinschutz. Ihre Schutzwirkung ist in Hinsicht auf energiereiche Störungen nur begrenzt. Bei direkten oder sehr nahen Blitzeinschlägen und anderen energieintensiven Ereignissen können sie alleine keinen wirksamen Geräteschutz gewährleisten. Außerdem bewahren Sie das Leitungsnetz selbst nicht vor Schäden durch größere Überspannungen. Ihre Fähigkeit, hohe Energien zu begrenzen und abzuleiten reicht hierfür bauartbedingt nicht aus. In Überspannungs-Zwischensteckern ist oftmals zusätzlich eine Feinsicherung integriert. Sie löst nach einem stärkeren Überspannungsimpuls, also beim Ansprechen der Funkenstrecke durch einen Kurzschluss, aus und trennt den angeschlossenen Verbraucher vom Netz. 

Für einen umfassenden und wirksamen Schutz gegen Überspannungsschäden muss in Gebäuden ein wirksames Überspannungsschutzkonzept zum Einsatz kommen. Dieses besteht neben dem bereits beschriebenen Feinschutz zusätzlich aus Grob- und Mittelschutz. Als Grobschutz (Typ I) bezeichnet man Schutzmodule, die in der Gebäudeeinspeisung verbaut werden und selbst hohe Ströme bis 100 Kilo-Ampère ableiten können, so wie sie bei Blitzentladungen auftreten. Gute Systeme begrenzen Überspannungen auf Werte von rund 1,5 Kilo-Volt. Mit derartigen Überspannungen kann der in den Etagenverteilern zu installierende Mittelschutz (Typ II) umgehen. Er begrenzt die vom Grobschutz durchgelassene Restenergie seinerseits derart weiter, dass schließlich die dritte Stufe, der Feinschutz, nicht durch zu hohe Energien zerstört und damit wirkungslos wird. Erst der Feinschutz (Typ III) ist allerdings in der Lage, die verbleibende Überspannung auf ein für die angeschlossenen Geräte verkraftbares Maß zu reduzieren. Wichtig ist: Die Schutzwirkung jeder Stufe basiert auf der jeweils vorgeschalteten! Mittlerweile sind Kombi-Ableiter erhältlich, die Grob- und Feinschutz in einer Ableiterstufe integrieren. 

Kaufkriterien für Überspannungsschutz – Worauf kommt es an?

Je nach Architektur der vorhandenen Netzart muss beim Grob- und Feinschutz darauf geachtet werden, dass die einzelnen Komponenten hierzu technisch passend sind. Die Normen DIN VDE 0100-443 und -534 regeln, wann und wie Überspannungsschutz einzubauen ist und welche Schutzmaßnahmen erforderlich sind. Auch online geben führende Überspannungsschutz-Hersteller Tipps zur Planung und Ausführung von Überspannungsschutz-Installationen auf ihren entsprechenden Webseiten und bieten Auswahlhilfen für ihre Produkte.

Sowohl bei Typ 1 und Typ 2 Überspannungsschutz-Ableitern sowie bei den Kombi-Ableitern sind modular aufgebaute Systeme auf dem Markt, bei denen die einzelnen Schutzmodule einzeln getauscht werden können. Der Vorteil: Im Ernstfall ausgelöste Schutzmodule können einzeln und damit kostengünstig ausgewechselt werden. 

Nicht alle Überspannungsschutz-Dosenleisten und Zwischenstecker fangen ein zweites oder gar mehrere hintereinander folgende Überspannungsereignisse ab. Ihr Nutzen ist dann nicht mehr gegeben, wenn es zu weiteren gefährlichen Überspannungen kommt. Gute Modelle zeigen das Auslösen der Schutzvorrichtungen an und trennen den oder die angeschlossenen Verbraucher vom Netz, um deren Beschädigung sicher zu vermeiden. 

FAQ – häufig gestellte Fragen zum Thema Überspannungsschutz

  • Kann ich als elektrotechnischer Laie einen Überspannungsschutz selbst installieren?
    Die Installation des sogenannten Feinschutzes in Form von Überspannungsschutz-Zwischensteckern und Überspannungsschutz-Dosenleisten ist kein Problem und genauso einfach wie der Anschluss eines Elektrogerätes mit Netzstecker. Arbeiten an der Elektro-Hausinstallation, so wie sie beim Einbau von Grob- und Mittelschutz-Systeme erforderlich werden, müssen aus Sicherheitsgründen von qualifizierten Elektrofachkräften durchgeführt werden.
  • In der Hausinstallation ist weder Mittel- noch Grobschutz verbaut. Bringen Überspannungsschutz-Zwischenstecker dann überhaupt etwas?
    Ja. Zwar können diese sehr energieintensive Überspannungsereignisse nicht auf ein unschädliches Maß begrenzen, sehr wohl aber die meisten „normalen“ Überspannungen. Sie sind, die Ereignishäufigkeit betrachtet, deutlich in der Überzahl. Sie schützen damit Ihre Geräte vor den häufigsten Schadenereignissen.
  • Am Gebäude ist ein Blitzableiter verbaut. Reicht das nicht als Überspannungsschutz aus?
    Ein Blitzableiter dient dem Gebäude- und Brandschutz. Eine spannungsbegrenzende Wirkung ist nicht gegeben. Auch hier ist ein dreistufiges Überspannungsschutzkonzept für einen umfassenden Schutz notwendig.
Überspannungsschutz-Sockel

Fazit: So kaufen Sie den richtigen Überspannungsschutz

Da in modernen Haushalten immer mehr elektronische Geräte und Steuerungen zum Einsatz kommen und diese zusammengefasst beträchtliche Werte darstellen können, lohnt es sich, qualitativ hochwertige Überspannungsschutzkomponenten einzusetzen. Achten Sie auf gute Werte für maximale Durchlassspannung, Energieabsorptionsvermögen und bei Überspannungsschutz-Zwischensteckern für das Stromnetz darauf, dass eine Beschädigung der Schutzmechanismen optisch über eine Kontrolllampe signalisiert wird und/oder eine integrierte Sicherung die angeschlossenen Geräte vom Netz trennt.

Gerade im Bereich der Überspannungsschutz-Zwischenstecker ist es wichtig, ein Augenmerk darauf zu haben, dass sämtliche elektrischen Zuleitungen geschützt werden. Überspannungen finden ihren Weg nicht nur über das Netzkabel ins Gerät, sondern beispielsweise auch über Telefon- und Antennenleitungen. Ebenfalls gefährdet sind Netzwerkleitungen, die zudem meist mehrere Computer und Komponenten miteinander verbinden. Es ist also sehr wichtig, hier keine „Hintertürchen“ offen zu lassen. 

Manche Hersteller geben Garantien auf Überspannungsschutz-Zwischenstecker und Dosenleisten in Form von kostenlosem Produktersatz oder Geräteversicherungen bis zu einem gewissen Wert bei einer Produktregistrierung nach dem Kauf. Das kann lohnend sein, wenn nicht bereits ein Versicherungsvertrag besteht, der ausdrücklich Schäden durch Überspannung einschließt. 

Überspannungsschutz-Zwischenstecker und Dosenleisten mit zusätzlichen Schutzfunktionen für weitere Komponenten sind in aller Regel preiswerter als der Kauf separater Zwischenstecker. Sie sparen Platz, verringern das Kabelwirrwarr und erübrigen eine zusätzlich notwendige Erdungsleitung, da das Schutzleiterpotenzial bereits über den Schutzkontaktstecker zur Verfügung steht.

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