EMV-gerechter Anlagenbau

EMV-Maßnahmen erhöhen die Verfügbarkeit von Niederspannungs-, Daten-, IT- und MSR-Systemen

20.04.2009 | Autor / Redakteur: Jörg Wegener* / Hendrik Härter

Richtige Netzform wählen

Bild 2: Prinzipieller Aufbau eines TN-C- und TN-S-Netzsystems
Bild 2: Prinzipieller Aufbau eines TN-C- und TN-S-Netzsystems

Ein weiterer Bestandteil zum Aufbau eines störungsfreien Systems ist die Wahl der Netzform. Am häufigsten finden wir in Anlagensystemen TN- und TT-Netze. IT-Netze sind selten anzutreffen. Bei den TN-Systemen wird zwischen TN-S- und TN-C-Netze unterschieden. Die meisten Systeme bestehen aus einer Kombination beider Varianten – sie werden als TN-C-S-Netz bezeichnet (Bild 2).

TN-Systeme zeichnen sich dadurch aus, dass der Sternpunkt der Quelle direkt geerdet ist. In Verbindung mit der Netzform TN-C wird ein gemeinsamer Leiter mit Neutral- und Schutzleiterfunktion (PEN-Leiter) in NS-Haupt- und Unterverteilungen geführt. Die Auftrennung in ein TN-S-Netz erfolgt dann meist in Feldverteilungen. Für Anforderung an zukunftsfähige Netzsysteme gilt es grundsätzlich, Ströme und Störströme gezielt zur Quelle zurück bzw. über die Massung abzuleiten. Allerdings können sich bei dieser Netzanordnung Streuströme über die Massung ausbilden.

Erheblich bessere Netzverhältnisse ergeben sich bei der Ausbildung eines konsequent durchgeführten TN-S-Netzes. Beginnend ab der NSHV wird ein generelles 5-Leiter-System aufgebaut. Der Schutzleiter führt keine Streu- oder Rückströme und kann seiner Schutzfunktion gerecht werden.

In der bisherigen Praxis ist ein Transformator zur Speisung einer Niederspannungsanlage an seinem Sternpunkt geerdet. Die Auslegung der NSHV erfolgt meist als TN-C-System für die Leistungsabgänge zu Bereichs- und Feldverteilungen sowie nach Aufsplittung des PEN-Leiters als TN-S-System für Endstromkreise. Hierbei stellen sich mehrfache Verbindungen für Streuströme zwischen Neutralleiter und Massungsystem ein. Abhilfe schafft nur die konsequente Umsetzung des TN-S-Systems durch die Verlegung der Sternpunkterdung vom Trafo in die angrenzende NSHV, in der sämtlicher Abgänge mit getrenntem Neutral- und Schutzleitern ausgeführt werden.

Ausbildung des Schutzzonenkonzepts

In der DIN EN 62305-1:2006-10 ist der Aufbau des Blitzschutzzonenkonzepts beschrieben, an dem sich auch die Anforderungen des EMV-gerechten Systemausbau orientiert. Grundlage für den Aufbau ist die Bewertung der Baumaßnahme nach dem Blitzschutz-Normenteil 2: Risiko-Management, DIN EN 62305-2. Anhand dieser Risikobewertung ergeben sich die auszuführenden Maßnahmen für den Schutz von baulichen Anlagen und Personen (Äußerer Blitzschutz DIN EN 62305-3) sowie für den Schutz der elektrischen und elektronischen Systeme in baulichen Anlagen (Innerer Blitzschutz DIN EN 62305-4).

Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse sind nachfolgend beschriebene Bereiche in Blitzschutzzonen LPZ (Lightning Protection Zone) bzw. in EMV-Schutzzonen (EMV SZ) auszubilden:

  • LPZ 0/EMV SZ 0: Außerhalb des Gebäudes, Einwirkung von direkten Blitzeinschlägen, keine Abschirmung gegen LEMP.
  • LPZ 1/EMV SZ 1: Innerhalb des Gebäudes, Einwirkung von energiereichen Transienten durch Schalthandlungen und Blitzteilströme
  • LPZ 2/EMV SZ 2: Innerhalb des Gebäudes, Einwirkung von energieärmeren Transienten durch Schalthandlungen und elektrostatischen Entladungen
  • LPZ 3 / EMV SZ 3: Innerhalb des Gebäudes, keine Einwirkung von transienten Strömen oder Spannungen über die Störgrenzen hinaus; Schirmung und separate Verlegung von Stromkreisen, die sich gegenseitig beeinflussen könnten

Die Effektivität der Zonenausbildung richtet sich nach den Erfordernissen und Empfindlichkeiten der elektrischen und elektronischen Einrichtungen (Bild 3).

In jeder Zone ist eine örtliche Potenzialausgleichsschiene einzusetzen, an der auch sämtliche metallenen Installationen sowie alle Schutz- und Potenzialausgleichsleitungen anzuschließen sind. Die Potenzialausgleichsschienen müssen untereinander in einem Maschensystem verbunden werden.

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