Überspannungsschutz für Steckdosen und Steckdosenleisten:
In Supermärkten oder Baumärkten sind Überspannungsschutzgeräte als sogenannte Blitzschutzstecker oder als Steckdosenleiste erhältlich. Die Kosten bewegen sich oft unter 20 Euro. Was ist davon zu halten?
Generell sind im inneren der Steckdosenadapter ein Varistor und einen Gasableiter verbaut. Aber diese für einen Überspannungsschutz notwendigen Komponenten sind in ihrer Leistungsfähigkeit sehr begrenzt. Dafür spricht bereits der geringe Preis.
Das die einfachen Überspannungsschutzsteckdosen oder Steckdosenleisten nur für geringe Überspannungen nützlich sind, wird beim nachfolgenden Vergleich mit einem Piezozünder deutlich. Generell gilt: Zu einem wirksamer Überspannungsschutz gehören auch Typ-3-Geräte wie eben Überspannungsschutzsteckdosen. Doch ohne vorgeschalteten Typ 1 und Typ 2 Schutzgeräten im Hausanschlusskasten oder Unterverteiler ist jeder Gerätefeinschutz Typ 3 wirkungslos.
Gegen was schützen Überspannungsschutzsteckdosen:
Überspannungsfilter in Form von Steckdosenadapter schützen gegen kleine Überspannungen und kleine Spannungsspitzen in etwa im Bereich von 600 Volt bis 2000 Volt. Auf dem Karton eines älteren Gerätes hat der Hersteller noch geschrieben: "maximale Ansprechstoßspannung 2kV". Also bis 2000 Volt. Für eine höhere Spannung ist ein Feinschutz Typ 3 (früher bezeichnete mit "Anforderungsklasse D oder D-Ableiter") nicht ausgelegt.
Heute findet man auf den Umverpackungen und im Datenblatt eines Überspannungsschutzsteckers selten noch Angaben zur maximalen Spannung am Eingang.
Stattdessen wird heute über die Stromtragfähigkeit der Geräte informiert: "bis zu 10.000 Ampere" klingt einfach besser als "maximal 2000 Volt". Strom und Spannung sind jedoch gleichermaßen wichtige Kenngrößen. Was nutzt es, das ein Gerät viel Strom tragen kann, aber kaum Überspannung von mehr als 2kV überlebt? In einigen Datenblättern von diesen kleinen Typ 3-Ableitern stehen deshalb aus gutem Grund Hinweise auf die Notwendigkeit der Installation vorgeschalteter Typ 1 und Typ 2 bzw. Grob- und Mittelschutzgeräte.
Alle Überspannungssteckdosen und Steckdosenleisten mit Überspannungsschutz sind per Definition ein sogenannter Feinschutz und als Feinschutz wirken diese Geräte nur gegen Überspannungsspitzen im Bereich von 600 Volt bis 2000 Volt (entspricht im Bild: max. 2kV).
Aber was, wenn der Spannungsimpuls höher ist?
Piezofeuerzeuge liefern bereits 15kV:
Zum Vergleich: Der Stoßspannungsimpulse eines elektischen Feuerzeugs oder der Piezozünder eines Gasofens kann bis 15 kV erreichen (Quelle: Wikipedia). Würde dieser Stoßspannungsimpuls direkt auf einer Phase über die Steckdosenleiste oder den Steckdosenadapter geleitet werden, dann wäre die Eingangsspannung für das Schutzgerät viel zu hoch. Dafür sind diese Typ-3-Geräte nicht ausgelegt. Das bedeutet mit einem kleinen Piezofeuerzeugen und einer Handbewegung kann man einen Überspannungs-Feinschutz Typ 3 und das danach verbundene Endgerät z.B. eine Fritzbox zerstören. Das ist zumindest solang möglich, wie das Typ-3-Schutzgerät alleine im Strompfad installiert ist. arbeitet.
Mit welchen Spannungsspitzen und Überspannungsimpulsen muß ich rechnen?
Spannungsspitzen haben verschiedene Quellen, sind weder vorhersehbar noch einheitlich groß. Niemand kann sagen wie hoch die nächste Überspannungsspitze sein wird, die Ihre Endgeräte erreichen wird. Erschwerend kommt hinzu, das die Spannungen die in Studien und Prüfaubauten an Messpunkten gemessen wurden, nicht der gleiche dem Spannungspegel sein werden, der das Endgerät erreichen wird.
Beispiel: Aus der Blitzforschung weiß man, das Blitzentladungen Spannungspegel um 100-200kV erreichen können. Dieser Wert ist meßbar, wenn man z.B. ein Messgerät an einem Fernsehturm befestigt und wärend eines Blitzeinschlags die Spannung gegen Erde misst.
Würde sich im Innern des Fernsehturms ein kleiner LAN-Router oder ein anderes Endgeräte befinden, so muß dieses Gerät nicht automatisch auch diesen Spannungspegel von 100-200kV erfahren. Schließlich ist das Endgerät in gewisserweise isoliert im Bauwerk aufgebaut und mit der Stromleitung verbunden. Sicher wird eine Überspannung auf das Endgerät einwirken, aber es kann sich dabei nur um ein Bruchteil der 100-200kV handeln.
In Endstromkreisen rechnet man mit Überspannungsimpulse zwischen 5 kV bis 100 kV. Diese Überspannungsimpulse entstehen durch einfache Schalthandlungen in elektrischen Stromkreisen oder sie entstehen durch elektrostatische Entladungen. Kleine Spannungsspitzen entstehen im Stromnetz wenn ein Lichtschalter betätigt wird. Große Spannungsspitzen entstehen, wenn ein Netzbetreiber Stromleitungen umschaltet. Auch Blitzentladungen rufen transiente Überspannungen hervor. Überspannungsimpulse dauern oft nur für einen Zeitraum von Mikrosekunden. Die Einkopplung in Ihr hauseigenes Stromnetz ist über die Erde (HES=Haupterdungsschiene) oder über alle anderen Leiter die ins Haus führen, möglich.
Die Lösung: Grobschutz-Mittelschutz-Feinschutz arbeiten zusammen:
Wie bereits in unserem Artikel zum Spannungspegel beschrieben, ist das A und O des Überspannungsschutzes die Reduktion der Spannung auf ein für das angeschlossene Endgerät ertragbares Maß. Der Überspannungsfilter in der Steckdose wird als Feinschutz bezeichnet. Ein Feinschutz kann erst dann wirksam arbeiten, wenn ihm ein Mittelschutz und Grobschutz oder ein kombinierter Schutz vorgeschalten wurde. Der Fachmann spricht nun vom koordinierten Überspannungsschutz.
Jedes einzelne Gerät senkt nacheinander den Spannungspegel von mehreren zehntausend Volt auf unter 1000 Volt. Die meisten Endgeräte (auch die der Überspannungskategorie I) kommen mit einer Spannungsspitze in Form der Restspannung von unter 1500 Volt zurecht.
Fazit: Wer Überspannungssteckdosen Typ 3 in der Erwartung eines ausreichenden Schutzes installiert, der muß im Hausanschlusskasten oder Unterverteiler einen kombinierten Typ 1+2 errichten. Ansonsten kann man den Steckdosenadapter oder Überspannungsschutzsteckdosenleiste auch weglassen.