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Überspannungsschutz Informationen
Ein wichtiger Aspekt bei der Konstruktion eines jedes Messgerätes ist selbstverständlich die Sicherheit vor z.B. Transienten (kleine spontan auftretende Spannungsspitzen) für den Anwender dieses Messgerätes. Jedoch steht der unerfahrene Anwender hier vor einem Problem, auf welche Leistungsspezifikationen muss denn überhaupt beim Arbeiten mit hochenergetischen Schaltungen geachtet werden? Dieser Aufgabe hat sich die IEC (International Electrotechnical Comission) angenommen. Diese Kommission ist verantwortlich für das Formulieren und Entwickeln von internationalen Sicherheitsnormen für das Arbeiten mit elektrischen Messgeräten. Viele Jahre lang war die IEC-Norm 348 der Industriestandard mit dem gearbeitet wurde.l

Jedoch wurde diese Norm nun von der IEC 1010 ersetzt. Im europäischen Raum hat sie die Bezeichnung EN 61010 und ist auch als deutsche Norm anerkannt worden. Gut konstruierte IEC-348-Multimeter seit mehreren Jahren Von Elektrikern und Technikern benutzt werden, bietet die IEC-Norm 1010 ein beträchtlich höheres Maß an Sicherheit für den Anwender, lassen Sie uns ein Blick auf die Entwicklung werfen, die zur neuen IEC-1010 geführt hat.

Transientenschutz

Um Multimeter-Schaltungen mit der größtmöglichen Sicherheit zu schützen ist es wichtig die Geräte so zu konstruieren, dass sie den maximalen konstanten Spannungsbereich verkraften sondern vielmehr eine konstante Spannung und transiente Überspannung aushalten. Der Transientenschutz ist hierbei von elementarer Bedeutung für den Schutz der Multimeter-Schaltungen. Je mehr Energie die Schaltung führt desto gefährlicher ist dieser Transientenschutz, weil diese auch höhere Ströme liefern können.
Sollte ein Lichtbogen durch einen Transienten führen, kann der hohe Strom diesen aufrechterhalten und zu einer Explosion führen. Dies wird durch eine ionisierte Umgebungsluft verursacht, die in diesem Moment leitend wird. Daraus resultiert eine Lichtbogen-Explosion bei der sich mehr Menschen jährlich verletzen als bei einem elektrischen Schlag.

Überspannungskategorien

Um die neue Norm richtig verstehen zu können, ist das Verständnis von den einzelnen Überspannungskategorien essentiell. Durch die neue Norm werden vier Kategorien definiert, oft abgekürzt mit CAT I, CAT II usw. Diese Unterteilung in die verschiedenen Kategorien beruht auf der Tatsache, dass ein gefährlicher und hochenergetischer Transient, zum Beispiel ein Blitz, durch den Widerstand auf seinem weiteren Weg immer weiter abgeschwächt wird. Je höher die Kategorie Zahl desto höher ist der Strom und die Leistung die der elektrischen Umgebung zur Verfügung steht und somit höherenergetische Transienten möglich sind.
Ein Multimeter, welches für CAT II entworfen wurde, bietet einen besseren Schutz vor Transienten mit höherer Energie als ein Multimeter, welche für CAT I entworfen wurde. Innerhalb einer Kategorie gibt es aber auch noch Unterschiede. Je höher die Spannungsangabe desto besser ist größer ist die Widerstandsfähigkeit gegen Transienten. So bietet ein CAT II - 1000 V Multimeter als ein CAT II - 600 V Multimeter.

Die oben dargestellte Tabelle enthält die IEC 1010 für Niederspannungs-Messgeräte (< 1000 V)


Nachfolgend sind Hinweise zu finden, die einem helfen dieses Konzept der Kategorien in seiner alltäglichen Arbeit zu integrieren und anzuwenden:

- Allgemeine Faustregel: Je näher man an der Stromversorgungsquelle arbeitet, desto größer ist die Kategorie und die Gefahr von hochenergetischen Transienten steigt

- Des weiteren gilt: Die CAT-Zahl richtet sich auch nach dem an einem bestimmten Punkt zur Verfügung stehenden Kurzschlussstrom.

- Einfacher ausgedrückt: Je größer die Impendanz an der Stromquelle ist, desto niedriger kann die CAT-Zahl gewählt werden. Der Widerstand der Quelle ist der Gesamtwiderstand, welche den Widerstand der Verkabelung einschließt zwischen dem zu messenden Punkt und der Versorgungsquelle. Durch diesen Widerstand kann die Kraft der Transienten gemindert werden.

- Abschließend: Sollten Sie über Erfahrung mit Überspannungsableitern verfügen, ist Ihnen sicherlich bekannt, dass ein Überspannungsableiter, der in einer Verteilertafel installiert ist, eine höhere Energiekapazität haben muss als z.B. ein Gerät das direkt bei einem Computer installiert ist. Um in der CAT-Terminologie zu bleiben, der Überspannungsableiter in einer Verteilertafel ist immer eine Einrichtung der CAT-II oder CAT-IV, während das Gerät beim Computer eine mit der Steckdose verbundene Last darstellt und daher eine Vorrichtung von CAT-II ist.