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Sicherheit in der Straßenbeleuchtung

1. Dezember 2016, 15:31 Uhr | Cornelia Meier
Blitz- und Überspannungsschutz bei der Straßenbeleuchtung
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LED-Lichtquellen und zugehörige elektronische Betriebsgeräte bieten viele Vorteile. Anders als im Innenbereich sind bei der Straßenbeleuchtung jedoch mögliche Überspannungen zu berücksichtigen: Ein abgestimmtes Überspannungsschutz­konzept ist zwingend erforderlich.

Betrieb und Wartung der öffentlichen Beleuchtung machen einen großen Anteil der Energiekosten in Städten und Gemeinden aus. Doch in Beleuchtungsanwendungen steckt ein großes Einsparpotenzial, das sich durch den Austausch von konventionellen Lichtquellen gegen LED-Lichtquellen erschließen lässt.

Das kann jedoch nur gelingen, wenn dem Überspannungsschutz von LED-Straßenleuchten genügend Aufmerksamkeit zuteil wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lichtquellen werden LEDs mit niedrigen Spannungen betrieben und reagieren empfindlicher auf Überspannungen, ebenso wie die elektronischen Betriebsgeräte. Mögliche Ursachen für Überspannungen sind:

  • Schaltvorgänge im Versorgungsnetz oder in nahe gelegenen Industriebetrieben
  • Elektrostatische Aufladungen, beispielsweise bei Wartungsarbeiten
  • Blitzeinschlag in die LED-Straßenleuchte oder in die Versorgungsleitung
  • Blitzeinschlag in der Umgebung, der zu galvanischen oder induktiven Kopplungen führt

Geringe Überspannungen beeinträchtigen auch ungeschützte LED-Module kaum. Treten diese jedoch häufiger auf, kann das durchaus zulasten der Lebensdauer der LED-Lichtquellen gehen. Starke Überspannungen wie bei einem Blitzschlag zerstören unter Umständen schnell das komplette LED-Modul oder auch das elektronische Betriebsgerät mehrerer LED-Straßenlampen.

Überspannungen durch Schaltvorgänge im Versorgungsnetz treten häufig zwischen Phase und Null auf, also zwischen L und N (Gegentaktstörungen). Sie erreichen Spannungsspitzen bis zu 6 kV und wirken sich ausschließlich auf das Betriebsgerät aus. Marktübliche Betriebsgeräte haben daher für den Einsatz im Außenbereich bereits einen Überspannungsschutz von 4 kV bis 6 kV integriert und fangen die entstehende Überspannung ab.
 

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Glossar

Schutzerde: Folgt man den Ausführungen der DIN VDE, ist die Schutzerdung definiert als »Erdung eines Punktes oder mehrerer Punkte eines Netzes, einer Anlage oder eines Betriebsmittels zu Zwecken der elektrischen Sicherheit«. Allgemein versteht man darunter die durchgehende elektrische Verbindung aller leicht berührbaren und nicht zum Betriebsstromkreis gehörenden (inaktiven) Metallteile mit dem Erdpotenzial zur Verhinderung hoher Berührungsspannungen an den elektrisch leitfähigen Geräteteilen (z. B. Gehäusen) im Fehlerfall.

Funktionserde/Equipotenzial: Im Gegensatz zur Schutzerde dient die Funktionserde bzw. Betriebserdung nicht der Sicherheit/dem Schutz von Personen, sondern sichert den störungsfreien Betrieb elektrischer Anlagen. Über die Funktionserdung können Störströme sicher abgeleitet werden. Die Funktionserdung legt außerdem gemeinsame Bezugspotenziale zwischen elektrischen Geräten fest.

Schutzklasse I: Elektrische Betriebsmittel in Schutzklasse I haben einen Schutzleiter. Durch den Anschluss des Schutzleiters an das Gehäuse des Betriebsmittels wird im Fehlerfall ein eventueller Fehlerstrom über den Schutzleiter zum Erdpotenzial abgeführt. Der Schutzleiter hat die Bezeichnung PE (Protection Earth: Schutzleiter).

Schutzklasse II: Betriebsmittel der Schutzklasse II haben eine verstärkte oder doppelte Isolierung zwischen Netzstromkreis und Ausgangsspannung beziehungsweise Metallgehäuse. Selbst wenn die Betriebsmittel elektrisch leitende Oberflächen haben, sind sie durch eine verstärkte Isolierung vor Kontakt mit anderen spannungsführenden Teilen geschützt.

 


  1. Sicherheit in der Straßenbeleuchtung
  2. Hauptrisiko Blitzeinschlag
  3. Empfehlungen für einen zuverlässigen Überspannungsschutz

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