Wie funktioniert ein Überspannungsschutzgerät?

Ein Überspannungsschutzgerät, auch bekannt als Überspannungsschutz oder Überspannungsschutz, ist ein Gerät zum Schutz elektrischer Geräte vor den schädlichen Auswirkungen von elektrischen Spitzen und Überspannungen. Die beiden gängigsten Methoden, die Überspannungsschutzgeräte verwenden, um diese Funktion zu erfüllen, sind das Ableiten von überschüssigen elektrischen Überspannungen an Masse und das Blockieren der Überspannung. Die meisten Überspannungsschutzgeräte in Wohngebäuden verwenden die Erdungsmethode, bei der Überspannungen an den Erdungsdraht einer Steckdose geleitet werden.

Ein elektrischer Stoß wird nach seiner Dauer klassifiziert. Ein Spike dauert weniger als drei Nanosekunden oder drei Milliardstel Sekunden. Jeder Stromfluss, der länger als eine Spitze anhält, wird als Stromstoß bezeichnet. Jeder elektrische Wert, der in einem Gebiet höher als die Standardspannung ist – beispielsweise 120 Volt in den Vereinigten Staaten – gilt entweder als Spannungsspitze oder als Überspannung. Überspannungsschutzgeräte sind so konzipiert, dass sie sowohl gegen die Auswirkungen von Spannungsspitzen als auch gegen Überspannungen schützen.

Wenn ein Überspannungsschutzgerät ordnungsgemäß funktioniert, werden die Standardspannungspegel unbeeinflusst durchgelassen, aber eine Spitze oder ein Stoß wird durch einen Metalloxid-Varistor (MOV) auf Masse gefiltert. Ein MOV wirkt wie ein Magnet für den schädlichen Überschussstrom, zieht ihn vom stromführenden Kabel und leitet ihn an das Erdungskabel der Steckdose weiter, entfernt von empfindlichen elektronischen Geräten. Ein MOV hat eine begrenzte Lebensdauer und muss möglicherweise ersetzt werden, nachdem es einer bestimmten Anzahl von Überspannungen standgehalten hat. Dies wird normalerweise durch eine Leuchte am Überspannungsschutzgerät selbst angezeigt.

Ein Überspannungsschutzgerät kann auch eine Gasentladungsröhre (GDT) zum Schutz vor Überspannungen verwenden. Ein GDT verwendet ein Inertgas, um den elektrischen Strom vom stromführenden Kabel zum Erdungskabel umzuleiten. Bei normaler Spannung ist das Gas inert und bildet einen sehr schlechten Stromleiter. Wenn jedoch ein Stoß auftritt, führt die Überspannung dazu, dass das Gas ionisiert und es zu einem ausgezeichneten Leiter wird. Die zusätzliche Spannung bewegt sich durch das Gas und in das Erdungskabel, bis die Spannung auf ein sicheres Niveau zurückkehrt, wenn das Gas in seine inerte Form zurückkehrt. Wie ein MOV kann ein GDT nur eine bestimmte Anzahl von Überspannungen aushalten.

Obwohl Überspannungsschutzgeräte ein wichtiges Hilfsmittel zum Schutz empfindlicher elektronischer Komponenten sind, sind sie keineswegs unfehlbar. Eine Überspannung, die die Widerstandsfähigkeit des Überspannungsschutzes übersteigt, kann dennoch alle angeschlossenen Geräte beschädigen. Der beste Schutz während einer Hochrisikosituation, wie einem Gewitter, besteht darin, das elektrische Gerät ganz aus der Steckdose zu ziehen.