Blitzstrom-Ableiter für extreme Bedingungen

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Elektromagnetischer Puls ist gefährdend für gesamte Installation

Die verbauten Komponenten werden durch die Aufteilung der WEA in Blitzschutzzonen genau zugeordnet. Damit wird eine DIN-gerechte Risikoanalyse möglich. Jede LPZ (lightining protection zone, Blitzschutzzone) sollte durch entsprechende Maßnahmen vor Blitzströmen oder Überspannungen geschützt werden. Dazu werden Blitzstrom-Ableiter Typ I sowie Überspannungsschutz-Geräte Typ II eingesetzt. Insbesondere der Elektromagnetische Puls (Lightning Electromagnetic Pulse, LMP) stellt eine Gefährdung für die gesamte Installation und die Versorgungsleitungen dar. Durch die extreme Ladungsintensität und den schnellen Ablauf werden hohe induktive Spannungen erzeugt. Werden keine definierten Analysen durchgeführt, ist davon auszugehen, dass bei Blitzeinschlag 50 Prozent des zum Potential fließenden Stroms in das Gebäude oder in die Anlage eingekoppelt werden.

Leistungsstarke Typ I-Ableiter ermöglichen verlässlichen Blitzschutz

Der Übergang der Blitzschutzzone LPZ 0A nach LPZ 1 stellt somit hohe Anforderungen an einen Blitzstrom-Ableiter, der anteilig direkt mit dem Blitzstrom belastet wird. Weil also ein Blitzeinschlag mehrere Teilblitze mit den entsprechenden Stoß- und Langzeitströmen enthalten kann, sollten – bei einer veranschlagten Betriebsdauer von 20 Jahren – besonders leistungsstarke Typ I-Ableiter eingesetzt werden. Nur so ist ein verlässlicher Schutz über Jahrzehnte möglich.

Blitzstrom-Ableiter Powertrab schützt IT-Systeme mit 400/690 VAC

Eingebaut wird der Blitzstrom-Ableiter typischerweise am Übergang von LPZ 0A nach LPZ 1. LPZ 0A beschreibt eine Zone, die durch direkte Blitzeinschläge und das ungedämpfte elektromagnetische Feld des Blitzes gefährdet ist. Die inneren Systeme können dem gesamten Blitzstrom ausgesetzt sein. Hier erfüllt der neue Blitzstrom-Typ I-Ableiter Powertrab von Phoenix Contact nicht nur die normativen Forderungen nach IEC. Powertrab kommt schon jetzt den Lifetime-Simulationen diverser Hersteller nach. Der Prüfling wurde Belastungen ausgesetzt, die einer Lebensdauer von rund 200 Jahren entsprechen. Sich ständig wiederholende Transienten, wie sie in aktuellen Generatorkonzepten in Verbindung mit Umrichtern auftreten, belasten Powertrab genauso wenig wie temporäre Überspannungen von bis zu 1,9 kV (200 ms). Durch das Einhalten der Blitzschutzklasse I (200 kA) mit nur drei Polen schützt der Ableiter IT-Systeme mit 400/690 VAC.

Ableiter verfügt über Fernmelde-Monitoring

Der Ableiter signalisiert seine Funktion durch ein Fernmelde-Monitoring. Neben einer Funktionsanzeige vor Ort wird auch der Status des Ableiters permanent in die Betriebsführung eingebunden. Dieser Status basiert auf einer mehrstufigen Zustandüberwachung. Eine eventuelle Vorschädigung des Gerätes wird dem Service-Team rechtzeitig mitgeteilt. Powertrab ist zu diesem Zeitpunkt in seiner Funktion nicht beeinträchtigt, die Anlage ist weiterhin geschützt. Ein vorzeitiger Service-Einsatz entfällt, und das betroffene Schutzgerät wird beim nächsten regulären Wartungstermin ausgetauscht.

Wartungseinsätze besser und kostengünstiger planen

Bevor der Ableiter in den Überlastbetrieb geht, setzt die zweite Signalisierungsstufe eine Meldung ab und schaltet Powertrab sofort in einen sicheren Zustand. Auch wenn die WEA weiter geschützt ist, sollte das Schutzgerät umgehend getauscht werden. So wird beim nächsten Ereignis ein Auslösen der Ableiter-Vorsicherung vermieden. Lange ertragsmindernde Stillstandzeiten kommen nicht mehr vor, und die Wartungseinsätze können - besonders bei Offshore-Anlagen – besser und kostengünstiger geplant werden. (jus)

* *Steffen Riechers (B. Eng.), Netz- und Signal-Qualität Trabtech, Phoenix Contact GmbH & Co. KG

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