LED-Straßenleuchten

Wie Sie eine LED-Beleuchtung vor Überspannung schützen

| Autor / Redakteur: Andreas Schamber * / Hendrik Härter

Drei Installationsorte für den LED-Überspannungsschutz

Ein mehrstufiges Überspannungsschutz-Konzept für ein Straßenbeleuchtungssystem auf LED-Basis konzentriert sich auf drei Installationsorte: direkt in der LED-Leuchte, im Kabelübergangskasten am Mastfuß sowie in den Kabelverteilern der Einspeisung. Durch die Integration eines Überspannungsschutzgerätes des Typs 2 in die Leuchte sind die elektronischen Komponenten direkt in der Leuchte vor Überspannungen durch Blitzeinschlag aus der Umgebung geschützt. Dabei hat der Leuchtenhersteller direkten Einfluss auf die Positionierung der aufeinander abgestimmten Komponenten.

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Außerdem ist zu beachten, dass der Schutzleiter in einer LED-Leuchte der Schutzklasse II mit doppelter oder verstärkter Isolierung nicht angeschlossen werden darf. Denn zu diesem Zweck gibt es geeignete Überspannungsschutzgeräte zwischen Phase (L) und Neutralleiter (N). Die aktuelle Produktnorm für Leuchten IEC 60598-1, die für die Schutzklassen I und II gilt, besagt, dass bei ortsfesten Leuchten der Schutzklasse II die Überspannungsschutzgeräte nicht gegen Erde oder gegen das metallische Leuchtengehäuse geschaltet werden dürfen. In Leuchten der Schutzklasse I dürfen dagegen Überspannungsschutzgeräte gemäß IEC / EN 61643-11 installiert werden.

Auch der Kabelübergangskasten eignet sich zur Installation des Überspannungsschutzgerätes. Der Vorteil gegenüber einer Installation in der Leuchte liegt darin, dass der Schutzleiter in den Kabelübergangskasten mit eingeführt ist. So kann der Schutzleiter für die Beschaltung gegen Erde auch für LED-Leuchten der Schutzklasse II verwendet werden. Damit besteht ein wirksamer Schutz gegen transiente Überspannungen. Vorteilhaft ist dann der bequeme Zugang bei der Inspektionen oder Nachrüstung. Gerade das Nachrüsten eines geeigneten Überspannungsschutzes wird aus Kosten- und Zeitgründen gern vernachlässigt.

Schutzgeräte in bestehende Installationen integrieren

Für beide Installationsorte eignen sich die Überspannungsschutzableiter aus der Produktfamilie Blocktrab von Phoenix Contact. Dank ihrer Bauform lassen sich die Schutzgeräte in die bestehende Installation integrieren. Außerdem bieten sie dem Anwender eine hohe Flexibilität bei der Verdrahtung. Das gilt nicht nur für die Schraubklemme mit ihrem breiten Anschlussbereich von 0,2 bis 4 mm², sondern auch in Bezug auf unterschiedliche Verdrahtungsarten: für die serielle V-Verdrahtung genauso wie für die parallele Stich-Verdrahtung. Damit können die Leuchtenhersteller und Installateure bei Neuinstallation und Nachrüstung von Leuchten uneingeschränkt auf Kabellängen, -querschnitte und -farben zugreifen.

Verstärkte Isolierung und geerdete Systeme

Durch die verstärkte Isolierung ist der Einsatz der Schutzgeräte in LED-Anwendungen der Schutzklasse II ohne weiteres möglich. Für geerdete Systeme steht ein Schutzgerät mit Schutzleiter-Anschluss zur Verfügung. Der Zustand der Schutzgeräte wird direkt am Gerät signalisiert, und über den sogenannten L'-Anschluss kann die Signalisierung an die Lampe übertragen werden. Hat die Abtrennvorrichtung des Überspannungsschutzes aufgrund einer Überlastung ausgelöst, wird die Leuchte ebenfalls abgeschaltet. Damit wird die routinemäßige Überprüfung der Überspannungsschutzgeräte erheblich erleichtert.

Die Schutzgeräte sind mit einem niedrigeren Schutzpegel (L-N) <1,3 kV für typische LED-Anwendungen ausgelegt. Denn die Schutzwirkung ist nur dann gegeben, wenn der Schutzpegel des Überspannungsschutzgerätes unterhalb der Stoßspannungsfestigkeit der Leuchtmittel und des LED-Treibers liegt. Außerdem wurden die Überspannungsschutzgeräte aus der Blocktrab-Familie von der Dekra auf Qualität und Sicherheit überprüft und nach der aktuellen IEC/EN 61643-11 durch die Kema-Zulassung zertifiziert.

Zudem ist die LED-Leuchte nach Enec (European Norms Electrical Certification) zertifiziert. Für den Schutz in den Stromkreisverteilern sind Kombi-Ableiter aus Typ 1 und Typ 2 zu empfehlen, da die Ableiter vor direkten Blitzeinschlägen und transienter Überspannung schützen, die durch indirekte Auswirkungen eines Blitzes oder durch Schalthandlungen entstehen. Damit sind alle speisenden LED-Leuchten gegen direkte und indirekte Blitzbeeinflussungen aus dem Verteilnetz geschützt.

* Andreas Schamber ist Produktmanager Power Protection bei Phoenix Contact in Blomberg.

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