Leitfaden zur Koordination und Kaskadierung von SPD: 4 Prüfschritte

Eine Typ 1–Typ 2–Typ 3-Abfolge ist nicht automatisch ein koordiniertes Überspannungsschutzsystem. Die Bezeichnungen identifizieren Prüfklassen und wahrscheinliche Anwendungsrollen; sie belegen nicht, dass das vorgeschaltete Gerät das nachgeschaltete Gerät entlastet, dass die installierte Spannung unter dem Isolationsziel der Betriebsmittel bleibt oder dass die Geräte ohne zusätzliche Entkopplung zusammen platziert werden können.

Betrachten Sie die Koordination als vier separate Verifizierungsschritte:

1. Spannungskoordination: die effektive Spannung an jedem geschützten Knoten muss innerhalb des Isolationskoordinationsziels der Betriebsmittel bleiben.
2. Energiekoordination: das nachgeschaltete Überspannungsschutzgerät (SPD) darf nicht überlastet werden, bevor die vorgeschaltete Stufe die für sie vorgesehene Belastung übernimmt.
3. Abstand und Entkopplung: die Leiter zwischen den Stufen müssen sowohl als mögliche Entkopplungsimpedanz als auch als Pfad bewertet werden, der eine neue Überspannungsbelastung erzeugen kann.
4. Koordination von Fehler- und Reserveschutz: Jeder SPD muss mit dem prospektiven Kurzschlusszustand und der erforderlichen Anordnung von Sicherung, Leistungsschalter oder internem Trennschalter kompatibel sein.

Wenn für einen Pfad keine Nachweise für die exakten Geräte und die Installation vorliegen, ist die Kaskadierung noch nicht verifiziert.

Kaskadierung ist ein Layout; Koordination ist eine Leistungszusage

“Kaskadierung” beschreibt üblicherweise mehrere Schutzstufen, die von der Einspeisung in Richtung der empfindlichen Betriebsmittel angeordnet sind. Ein gängiges Konzept ist eine vorgeschaltete, blitzstromtragfähige Stufe, eine Zwischenstufe auf Verteilungsebene und ein ergänzender Schutz in Lastnähe.

“Koordination” stellt eine schwierigere Frage: Wie interagieren diese Stufen bei der entsprechenden Stoßspannung?

Der vorgeschaltete SPD sollte die hohe Belastung bewältigen, die seinem Grenzbereich zugewiesen ist. Der nachgeschaltete SPD sollte die verbleibende Störung begrenzen, ohne mehr Strom oder Energie zu erhalten, als es seine Auslegung zulässt. Die geschützten Betriebsmittel sollten eine Spannung sehen, die mit ihrer Stoßspannungsfestigkeit kompatibel ist. All dies muss über reale Leiter mit Widerstand, Induktivität, Kopplung und endlichem Abstand erfolgen.

IEC 61643-12:2020 behandelt die Auswahl-, Betriebs-, Standort- und Koordinationsprinzipien für SPD, die an elektrische Niederspannungs-AC-Systeme angeschlossen sind. IEC 62305-4:2024 behandelt systemweite Überspannungsschutzmaßnahmen für elektrische und elektronische Systeme innerhalb von Gebäuden, einschließlich Blitzschutzzonenkonzepten und dem Verhalten bei induzierten Spannungen.

Der spezielle Leitfaden für SPDs Typ 1, Typ 2 und Typ 3 erklärt, was jede Klassifizierung festlegt. Dieser Artikel setzt nach der Auswahl dieser Klassifizierungen an und fragt, ob die vorgeschlagene Kombination als ein System funktioniert.

Definieren Sie das System als geschützte Knotenpunkte

Beginnen Sie nicht mit einer Einkaufsliste. Zeichnen Sie die Installation als eine Abfolge von elektrischen Knotenpunkten und Schutzgrenzen.

Knotenpunkt	Typische Grenze	Was bekannt sein muss	Koordinationsfrage
Ein	Netzeinspeisung oder Hauptverteilung	Überspannungsumgebung, Blitzschutzkontext, Quellen- und Erdungskonfiguration, Belastung des vorgeschalteten SPD	Kann diese Stufe die der Eingangsgrenze zugewiesene Belastung tragen?
B	Unterverteilung, Motor-Control-Center oder Versorgung von Schalttafeln	Leitungsführung von A, lokal erzeugte oder eingekoppelte Überspannungen, Bemessungswerte des nachgeschalteten SPD	Wird Stufe B durch Stufe A entlastet und ist Stufe B für das Spannungsziel weiterhin erforderlich?
C	Geräteeingang oder endgültige geschützte Zone	Stoßspannungsfestigkeit der Geräte, Leitungsführung ab B, weitere Strom-/Dateneingangspfade, endgültige SPD-Eigenschaften	Hält der installierte Schutz die tatsächliche Belastung an der Geräte-Anschlussklemme innerhalb des Entwurfsziels?

Dieses Knotenmodell verhindert zwei häufige Fehler. Erstens sind zwei in verschiedenen Schaltschränken installierte Geräte nicht automatisch unterschiedliche Schutzstufen, wenn sie nicht unterschiedliche elektrische Grenzen kontrollieren. Zweitens befindet sich das Gerät nicht immer am selben Transienten-Spannungsknoten wie das nächstgelegene SPD. Verbindungsleiter, Sammelschienen, Kabeltrennung, Signalleitungen und Potenzialausgleichspfade können zusätzliche Spannung zwischen ihnen erzeugen.

Zur Entscheidung wohin zu welcher Stufe ein Gerät gehört, verwenden Sie den separaten Leitfaden zur SPD-Platzierung. Die Koordinationsstudie beginnt, sobald die Kandidatenknoten definiert sind.

Erforderliche Eingaben vor der Überprüfung einer Kaskadierung

Erfassen Sie Folgendes, bevor Sie Produkte vergleichen:

• anwendbare System- und Installationsnormen;
• AC, DC, Photovoltaik- oder Signalleitungs-Anwendungsgrenze;
• Einpoliger Schaltplan und Erdungskonzept;
• Blitzschutzsystem und Blitzschutzzonengrenzen, sofern zutreffend;
• Nennspannung und maximale Dauerspannung über jedem vorgeschlagenen Schutzmodus;
• Stoßspannungsfestigkeit der Betriebsmittel oder Zielvorgabe für die Isolationskoordination an jedem geschützten Knotenpunkt;
• SPD-Typ oder Prüfklasse sowie die für jede Stufe deklarierten Prüfgrößen;
• Spannungsschutzpegel Hoch, gemessene Begrenzungsspannung oder zutreffende VPR Daten im Rahmen des relevanten Regelwerks;
• Iimp, Unter, Imax, oder andere für die Stufe zutreffende Angaben zum Ableitvermögen;
• Leitungslänge, Leiterführung, Schleifengeometrie und Trennungsabstand zwischen SPD und Betriebsmitteln;
• prospektiver Kurzschlussstrom an jedem SPD-Anschlusspunkt;
• erforderliche Vorsicherung oder Leistungsschalter sowie die zutreffende SCCR, Isccr, oder eine andere Kurzschlussdeklaration;
• Hersteller-Koordinierungstabellen, geprüfte Kombinationen oder Anwendungshinweise für das exakte Paar aus vor- und nachgeschalteten Geräten.

Diese Eingänge sind nicht austauschbar. Ein großer Imax belegt keine niedrige installierte Schutzspannung. Ein niedriger Katalog Hoch belegt nicht, dass der SPD der Endstufe die empfangene Energie übersteht. Ein kurzes Kabel belegt keine Energiekoordinierung. Jedes Element schließt ein anderes Tor.

Tor 1: Überprüfung der Spannungskoordinierung an jedem Knotenpunkt

Der Zweck der Kaskadierung besteht nicht darin, auf drei Datenblättern schrittweise kleinere Zahlen zu erzeugen. Er besteht darin, die am geschützten Gerät auftretende Spannung innerhalb eines definierten Isolationskoordinierungsziels zu halten.

Eine nützliche konzeptionelle Überprüfung ist:

installierte Schutzspannung am Gerät < Stoßspannungsfestigkeitsziel des Geräts

Die linke Seite entspricht nicht immer dem auf dem SPD aufgedruckten Hoch. Dies kann Folgendes beinhalten:

• die Rest- oder Begrenzungsspannung des SPD für den relevanten Schutzmodus und Stoßstrom;
• induktive Spannung in den Leitern, die den Stoßstrom zum und vom SPD führen;
• Spannungsunterschiede zwischen dem SPD-Anschlusspunkt und den Geräteanschlussklemmen;
• Kopplung von benachbarten Leitern oder anderen Versorgungsleitungen;
• Schwingungs- oder Wellenausbreitungseffekte bei längeren Leitungsführungen;
• Belastung, die über einen nicht koordinierten Signal-, Daten-, Antennen-, Steuerungs- oder Potenzialausgleichspfad eindringt.

Das Verhältnis ist installationsabhängig. Fügen Sie keine willkürlichen Prozentsätze hinzu und verwenden Sie keinen universellen “Volt pro Meter”-Faktor. Verwenden Sie die zutreffende Installationsmethode, die Herstelleranweisungen und das technische Modell für das Projekt.

Ebenso addieren Sie nicht die Hoch Werte von vorgeschalteten und nachgeschalteten SPDs. Es handelt sich nicht um Spannungsabfälle in Reihe. Jeder Wert beschreibt ein Gerät oder einen Schutzmodus unter festgelegten Testbedingungen. Die Kaskade muss an dem Knotenpunkt bewertet werden, an dem das Gerät angeschlossen ist.

Für den Unterschied zwischen der Dauerspannungsbemessung und dem Schutzpegel siehe das SPD Uc und Up Leitfaden. Die endgültige Auswahl sollte die exakten modusspezifischen Werte aus dem SPD-Datenblatt.

Nachweis der Spannungsbegrenzung

Markieren Sie Gate 1 nur dann als bestanden, wenn der Entwurfsdatensatz Folgendes ausweist:

• das Widerstandsziel der Ausrüstung;
• die relevanten Stoßspannungsmodi an den Anschlussklemmen der Ausrüstung;
• die anwendbare Erklärung zum Schutzpegel des SPD;
• die installierten Anschluss- und Trennungseffekte;
• den erforderlichen Koordinationsspielraum oder die Methode gemäß der geltenden Norm oder Entwurfsregel.

Wenn der Widerstand der Ausrüstung unbekannt ist, ist ein niedrigerer Hoch wert richtungsweisend nützlich, kann die Verifizierung jedoch nicht abschließen.

Gate 2: Überprüfung der Energiekoordination zwischen den Stufen

Der nachgeschaltete SPD ist in der Regel für eine geringere Belastung ausgelegt als die Eingangsstufe. Er darf nicht so reagieren, dass er einen zerstörerischen Anteil des Stoßstroms übernimmt, bevor die vorgeschaltete Stufe ihre vorgesehene Aufgabe erfüllt.

Die Energiekoordination hängt vom vollständigen Spannungs-Strom-Zeit-Verhalten der Geräte und des Netzwerks zwischen ihnen ab. Relevante Faktoren sind:

• spannungsbegrenzendes oder spannungsschaltendes Verhalten;
• dynamische Restspannung unter dem anwendbaren Impuls;
• Ansprech- und Kommutierungsverhalten;
• Stromwellenform und Ladung;
• Energiefestigkeit der nachgeschalteten Stufe;
• Leiterimpedanz zwischen den Stufen;
• Quelleneigenschaften und Stromaufteilung;
• interne Koordination innerhalb kombinierter Geräte.

Dies ist der Grund, warum “Typ 1 vorgeschaltet, Typ 2 nachgeschaltet” kein ausreichender Nachweis ist. Die in Typ-1-Geräten verwendeten Technologien können sich unterschiedlich verhalten, und nachgeschaltete Geräte mit ähnlichen Bezeichnungen können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.

Die technischen Richtlinien zum Überspannungsschutz von Phoenix Contact besagen, dass Typ-2-SPDs mit vorgeschalteten Typ-1-SPDs koordiniert werden müssen und dass es keine allgemein gültige Koordinationsbedingung für alle Typ-1-Technologien gibt. DEHN definiert Energiekoordination als selektives Zusammenspiel kaskadierter Schutzelemente und warnt davor, dass ein nachgeschaltetes SPD zerstört werden kann, wenn die vorgeschaltete Stufe es zu spät oder unzureichend entlastet.

Die stärksten Nachweisformen

Verwenden Sie die folgende Hierarchie:

1. eine Hersteller-Koordinationstabelle, die die genauen vorgeschalteten und nachgeschalteten Modelle nennt;
2. ein geprüfter System- oder Anwendungsbericht, der die vorgeschlagene Kombination und die relevanten Installationsbedingungen abdeckt;
3. eine vom Hersteller zugelassene kombinierte Typ 1+2- oder Typ 2+3-Baugruppe mit deklarierter interner Koordination;
4. eine technische Studie oder ein Test auf Systemebene unter Verwendung geeigneter Gerätemodelle und Impulsbedingungen.

“Gleiche Marke” allein ist kein Nachweis. Eine Koordinationstabelle deckt möglicherweise nur spezifische Produktfamilien, Bemessungswerte, Schutzmodi, Leiteranordnungen oder Mindestabstände ab. Umgekehrt ist eine Kombination verschiedener Marken nicht automatisch unmöglich, erfordert jedoch einen Nachweis, der nicht durch den Vergleich von Katalog-Typenbezeichnungen und kA-Werten abgeleitet werden kann.

Energy-Gate-Stoppregel

Wenn das genaue Gerätepaar nicht durch geprüfte Koordinationsdaten abgedeckt ist und keine kompetente technische Verifizierung verfügbar ist, erfassen Sie Gate 2 als Nachweis fehlt. Schätzen Sie die Energieaufteilung nicht anhand von Imax Verhältnisse oder gehen Sie davon aus, dass das Gerät mit dem höheren kA-Wert immer zuerst leitet.

Tor 3: Die zwei Rollen des Abstands verstehen

Der Abstand taucht in Anleitungen zum Überspannungsschutz aus zwei verschiedenen Gründen auf. Diese zu vermischen führt zu widersprüchlichen Regeln.

Rolle A: Impedanz zwischen Stufen kann Entkopplung bieten

Leiter zwischen einem vorgeschalteten und einem nachgeschalteten SPD weisen während eines schnellen Impulses eine Impedanz auf. In einigen koordinierten Anordnungen hilft diese Impedanz dabei, den Spannungsunterschied zu erzeugen, der erforderlich ist, damit die vor- und nachgeschalteten Stufen kommutieren oder selektiv reagieren können.

Ältere oder produktspezifische Anleitungen können daher eine Mindestleiterlänge zwischen bestimmten Geräten vorschreiben. Ein Hersteller kann stattdessen ein Entkopplungselement spezifizieren, wenn die verfügbare Leitungslänge zu kurz ist.

Diese Anforderung bezieht sich auf das exakte SPD-Paar. ABB hat beispielsweise Produktfamilien-Koordinierungstabellen mit unterschiedlichen Mindestabständen für verschiedene Typ 1/Typ 2- und Typ 2/Typ 2-Kombinationen veröffentlicht. Diese Abstände sind Nachweise für die aufgeführten ABB-Kombinationen – keine universellen Abstandsregeln für alle SPDs.

Moderne koordinierte Produkte können nebeneinander installiert werden, wenn ihr internes Verhalten und die geprüfte Kombination keine Entkopplungsstrecke erfordern. “Kein Mindestabstand erforderlich” ist ebenfalls eine Aussage für ein Modellpaar und keine allgemeine Eigenschaft aller Typ 1+Typ 2-Anordnungen.

Rolle B: Eine lange nachgeschaltete Leitung kann einen neuen Schutzbedarf erzeugen

Ein langes Kabel zwischen einem SPD in der Verteilung und dem Gerät kann den entfernten Knotenpunkt induzierter Spannung, Schwingungen, Kopplung oder einem anderen Überspannungseintrittspfad aussetzen. Installationsregeln und Anwendungsleitfäden der Hersteller können daher ein weiteres SPD in der Nähe des Geräts oder an einer neuen Zonengrenze fordern, wenn die Trennung eine angegebene Bedingung überschreitet.

Der häufig zitierte Wert von 10 m erscheint in spezifischen Anwendungs- und Normenkontexten, darf jedoch nicht in eine dieser falschen Regeln umgewandelt werden:

• “Zwei SPDs sind koordiniert, sobald sie 10 m voneinander entfernt sind.”
• “Jedes Gerät, das mehr als 10 m entfernt ist, erfordert immer dasselbe zusätzliche SPD.”

Eine Regel betrifft die Interaktion zwischen Schutzstufen; die andere betrifft die Spannungsbelastung an einem entfernten geschützten Knotenpunkt. Wenden Sie die genaue Norm, die nationale Umsetzung, das Systemlayout und die Herstelleranweisungen an.

Arbeitsblatt für Abstands-Gating

Für jedes Knotenpunktpaar ist Folgendes zu erfassen:

Prüfen	Erforderliche Nachweise	Bestehensbedingung
Abstand zwischen den Stufen	Tatsächliche verlegte Leiterlänge und Geometrie	Entspricht den Koordinationsanweisungen des exakten Paares oder dem genehmigten Entkopplungsdesign
Exposition des Remote-Knotens	Leitungsführung, Kopplungsumgebung, Zonengrenze und Gerätestandort	Zusätzlicher Schutz wird bereitgestellt, wenn die anwendbare Entwurfsmethode dies erfordert
SPD-Anschlusspfad	Vollständige Stoßstromschleife zu jedem SPD	Die Leitungsführung entspricht den Anweisungen des Herstellers zur maximalen Länge und zum Layout
Weitere Dienste	Strom-, Daten-, Steuer-, Antennen- und Potenzialausgleichspfade	Jeder leitfähige Eintrittspfad ist an derselben Schutzgrenze koordiniert

Der dedizierte Verdrahtungsleitfaden für SPD deckt die Implementierung der Verbindungspfade ab. Diese Seite verwendet diese Pfade nur als Koordinierungseingaben.

Tor 4: Halten Sie die Stoßenergie-Koordinierung von der Fehler-Koordinierung getrennt

Ein SPD kann für Mikrosekunden Stoßstrom leiten und dennoch zu einem netzfrequenten Fehler werden, wenn eine interne Komponente oder ein Trennschalter versagt. Das System muss daher das SPD mit dem prospektiven Kurzschlusszustand und dessen erforderlichem Backup-Schutz koordinieren.

Diese Prüfung ist verwandt mit – aber nicht identisch mit – der Energiekoordinierung zwischen SPDs.

Koordinationsproblem	Betrachtete Störung	Nachweis
Energiekoordination zwischen SPD und SPD	Blitz- oder Schaltimpuls	Genaue Kaskadentabelle, geprüftes Paar, Anwendungsbericht oder Systemstudie
Koordination des SPD-Schutzpegels	Transiente Spannung am geschützten Knotenpunkt	Hoch oder Begrenzungsspannungsdaten, Spannungsfestigkeit der Betriebsmittel, Installationseffekte
Koordination zwischen SPD und Backup-Schutz	Netzfrequenz-Kurzschluss oder Folgestromzustand nach SPD-Betrieb/Ausfall	Tabelle der herstellerseitigen Backup-Sicherungen/Leistungsschalter, SCCR, Isccr, Ifi, Fehlerstromberechnung nach Bedarf
Selektivität der vorgeschalteten Schutzeinrichtung	Kontinuität der Versorgung im Fehlerfall	Koordinationsstudie für Schutzeinrichtungen gemäß dem geltenden Rahmenwerk

Verwenden Sie eine SPD-Energiekoordinationstabelle nicht als Erlaubnis zur Wahl eines beliebigen Backup-Leistungsschalters. Verwenden Sie eine Tabelle zur Kaskadierung oder Selektivität von Leistungsschaltern nicht als Nachweis dafür, dass sich zwei SPDs die Stoßenergie korrekt teilen.

Gate 4 ist nur dann erfüllt, wenn jeder installierte SPD über eine zulässige Kurzschluss- und Trennvorrichtung an seinem eigenen Anschlusspunkt verfügt. Falls eine externe Vorsicherung oder ein Leistungsschalter erforderlich ist, verwenden Sie das vom Hersteller explizit zugelassene Gerät und den Nennstrombereich anstelle einer allgemeinen Regel zur Stromdimensionierung.

Das Arbeitsblatt zur Vier-Gate-Koordination

Füllen Sie für jede SPD-Stufe und das zu schützende Gerät eine Zeile aus.

Bereich	Stufe A: Einspeisung	Stufe B: Verteilung	Stufe C: Gerät
Genaue SPD-Herstellerbezeichnung und Modell
Produktnorm und Typ/Prüfklasse
Schutzmodi
Uc/MCOV- und TOV-Grenzwert
Hoch/Deklaration der Begrenzungsspannung nach Modus
Anwendbar Iimp, Unter, Imax, oder Uoc
Geschützte Betriebsmittel und Zielwert der Spannungsfestigkeit
Installierter Anschlusspfad
Abstand zur vor-/nachgeschalteten Stufe
Paarspezifischer Koordinationsnachweis
Prospektiver Kurzschlusszustand
Erforderlicher Backup-Schutz
Gatterergebnis und ungeklärte Nachweise

Geben Sie dann ein Ergebnis für die vollständige Kaskade aus:

• Bestanden: Alle vier Gatter werden für jede Stufe und jeden Schutzmodus unterstützt.
• Bedingt: Die Architektur ist plausibel, aber benannte Nachweise oder eine technische Berechnung stehen noch aus.
• Nicht bestanden: Eine Stufe kann das Spannungsziel überschreiten, einen nachgeschalteten SPD überlasten, Abstands-/Entkopplungsvorgaben verletzen oder keinen akzeptablen Fehlerschutz aufweisen.

Ein leeres Feld für die Herstellerkoordination ist kein administratives Detail. Es handelt sich um einen ungeklärten technischen Input.

Ausgearbeitetes konzeptionelles Beispiel: Hauptschaltschrank zu SPS-Schaltschrank

Betrachten Sie eine industrielle Anlage mit:

• einem eingangsseitigen SPD an der Hauptverteilung;
• einem zweiten SPD an einer nachgeschalteten Unterverteilung;
• einem letzten SPD an einem Schaltschrank für eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS);
• Strom- und Datenkabeln, die in den Schaltschrank führen.

Die korrekte Überprüfung beginnt nicht damit, den drei Stufen willkürliche kA-Werte zuzuweisen.

1. Definieren Sie zuerst Knoten C. Erfassen Sie die Stoßspannungsfestigkeit des SPS-Stromeingangs sowie die Festigkeit der angeschlossenen Kommunikationsanschlüsse. Identifizieren Sie jeden leitfähigen Eintrittspfad.
2. Überprüfen Sie den finalen SPD. Bestätigen Sie dessen Schutzmodi, Bemessungsspannung, Begrenzungsspannungsdaten, Ableitvermögen und die durch den Anschlusspfad hinzugefügte Spannung.
3. Überprüfen Sie die Leitungsführung von B nach C. Entscheiden Sie, ob die Länge und Leitungsführung eine neue Schutzgrenze oder ein Risiko durch induzierte Spannung schaffen. Bestätigen Sie, ob der finale SPD gemäß der anwendbaren Auslegungsmethode erforderlich ist.
4. Überprüfen Sie die Energiekoordination von Stufe B zu Stufe C. Beschaffen Sie eine Tabelle oder ein Prüfprotokoll, das das exakte Paar und den installierten Abstand abdeckt. Wenn die Geräte von verschiedenen Herstellern stammen, fordern Sie einen expliziten Kompatibilitätsnachweis an oder führen Sie eine entsprechende Untersuchung durch.
5. Wiederholen Sie dies für Stufe A bis Stufe B. Die Eingangsstufe verwendet möglicherweise eine andere Schutztechnologie, daher erfordert ihr Zusammenspiel mit dem SPD der Verteilung einen separaten Nachweis.
6. Schließen Sie Gate 4 an jedem Schaltschrank. Der prospektive Kurzschlussstrom und die Anforderungen an den Vorsicherungsschutz können an A, B und C unterschiedlich sein.
7. Koordinieren Sie die Datenleitungen. Der Schutz der Stromleitung allein kann die Spannung, die zwischen einem SPS-Stromanschluss und einem ungeschützten Kommunikationsanschluss auftritt, nicht kontrollieren.

Das Beispiel ist erst vollständig, wenn die Spannungsfestigkeit der Betriebsmittel, der installierte Spannungspfad, die Paar-Kompatibilität und der Nachweis des Fehlerschutzes dokumentiert sind. Geräte-Typenbezeichnungen allein lassen alle vier Fragen offen.

Kombinierte SPDs und Kaskaden verschiedener Hersteller

Macht ein Typ 1+2 Gerät die Notwendigkeit eines nachgeschalteten Typ 2 SPD überflüssig?

Nicht automatisch. Ein Kombinationsgerät weist nach, dass die Baugruppe die deklarierten Prüfanforderungen für Typ 1 und Typ 2 erfüllt. Ob eine weitere Stufe erforderlich ist, hängt vom Spannungsziel am geschützten Knoten, der Leitungsführung, dem Standort der Betriebsmittel, anderen Überspannungspfaden und den Anwendungshinweisen des Kombinationsgeräts ab.

Können Typ 1 und Typ 2 SPDs nebeneinander installiert werden?

Ja, wenn die exakte Kombination für eine nebeneinanderliegende Installation ausgelegt und dokumentiert ist. Wenn die Koordinationsanweisungen eine Leitertrennung oder ein Entkopplungselement vorschreiben, ist eine Platzierung nebeneinander ohne diese Vorkehrung nicht verifiziert.

Können SPDs verschiedener Hersteller kaskadiert werden?

Nur mit einem ausreichenden Nachweis der Kompatibilität. Die Übereinstimmung von Uc, Hoch, Typ und kA-Werten bildet die dynamische Interaktion der Geräte nicht ab. Fordern Sie eine geprüfte Kombination, gegenseitig akzeptierte Anwendungsdaten oder eine technische Studie an.

Anfrage-Checkliste für ein koordiniertes SPD-Set

Wenn Sie eine koordinierte Lösung anfragen, geben Sie Folgendes an:

• das vollständige einpolige Schaltbild und das Erdungskonzept;
• Systemspannungen und Betriebstoleranzen;
• Informationen zum Blitzschutz und zu den Zonengrenzen;
• Leitungslängen und Leitungsführung zwischen den Schutzstufen;
• Zielvorgaben für die Stoßspannungsfestigkeit der Betriebsmittel;
• erforderliche Schutzmodi an jedem Knotenpunkt;
• prospektiver Kurzschlussstrom an jedem Anschlusspunkt;
• vorgeschlagene vorgelagerte und nachgelagerte Modellnummern;
• erforderlicher Backup-Schutz und Trennverfahren;
• alle Leistungs-, Signal-, Daten- und Steuerschnittstellen, die jede Grenze überschreiten.

Anfrage im Gegenzug:

• exakte Produktdatenblätter und Installationsanleitungen;
• paarspezifische Energiekoordinationstabelle oder Prüfnachweise;
• zulässige Trennungs- oder Entkopplungsanforderungen;
• modusspezifische Spannungsschutzdaten;
• Erklärungen zu Kurzschluss- und Backup-Schutz;
• Geltungsbereich für Kombinationsgeräte, bei denen Typ 1+2 oder Typ 2+3 vorgeschlagen wird;
• schriftliche Bestätigung für Kombinationen aus verschiedenen Produktfamilien oder Marken.

Nachdem die Anforderungen an das elektrische System definiert sind, vergleichen Sie die VIOX SPD-Produktreihe und reichen Sie das Knoten-Arbeitsblatt bei [email protected] für die Dokumentation auf Modellebene ein. Die Ähnlichkeit von Produktfamilien ist kein Ersatz für einen exakten Koordinationsnachweis.

Regel zur endgültigen Koordination

Eine vertretbare SPD-Kaskadierung bedeutet nicht “große kA an der Hauptverteilung, kleinere kA nachgeschaltet”. Es handelt sich um ein dokumentiertes System, bei dem:

• jede Stufe hat eine definierte Schutzgrenze;
• die installierte Spannung bleibt mit dem Stehspannungsziel der Ausrüstung kompatibel;
• vor- und nachgeschaltete Geräte sind hinsichtlich der relevanten Impulse energetisch koordiniert;
• Abstand, Leitungsführung und andere Anschlusspunkte sind berücksichtigt;
• jeder SPD verfügt über einen akzeptablen Kurzschluss- und Vorsicherungsschutz;
• der Kompatibilitätsnachweis gilt für die exakten Geräte und die Anordnung.

Wenn eine dieser Aussagen nicht nachgewiesen werden kann, ist die Kaskade als bedingt – nicht koordiniert – zu betrachten.

Technische Referenzen

• IEC 61643-12:2020 — Auswahl- und Anwendungsprinzipien für AC-SPD in Niederspannungsanlagen
• IEC 62305-4:2024 — Elektrische und elektronische Systeme in baulichen Anlagen
• IEC 61643-01:2024 — Allgemeine Anforderungen und Prüfverfahren für Niederspannungs-SPD
• IEC 61643-11:2025 — SPDs für den Anschluss an AC-Niederspannungsnetze
• Phoenix Contact — Grundlagen des Blitz- und Überspannungsschutzes
• DEHN — Terminologie zur Energiekoordination und Anwendungsleitfaden
• ABB — Koordinationsprinzip für Überspannungsschutzgeräte
• Schneider Electric — Koordination von Überspannungsschutzgeräten

Dieser Artikel bietet einen Rahmen für die Systemauswahl und Nachweisführung, ersetzt jedoch keine projektspezifische Schutzstudie, Produktanleitungen oder geltende Installationsvorschriften. Die Installation und Arbeiten an unter Spannung stehenden Teilen müssen gemäß dem vor Ort zugelassenen elektrischen Sicherheitsverfahren durch qualifiziertes Personal durchgeführt werden.