Benötigt ein Überspannungsschutzgerät (SPD) eine Vorsicherung oder einen Leitungsschutzschalter? Ein praktischer Auswahlleitfaden

Ein Überspannungsschutzgerät schützt elektrische Anlagen vor transienten Überspannungen, aber was schützt das SPD, wenn ein interner Fehler oder Kurzschluss auftritt?

Hier kommt die SPD-Vorsicherung oder der Leitungsschutzschalter ins Spiel.

Es gibt jedoch keine allgemeingültige Regel wie:

“Jeder Typ-2-Ableiter benötigt eine 125-A-Sicherung.”

oder:

“Ein 40-kA-Überspannungsschutzgerät (SPD) sollte mit einem 40-A-Leitungsschutzschalter abgesichert werden.”

Beide Aussagen können falsch sein.

Richtig Vorsicherung für Überspannungsschutzgeräte (SPD) Die Auswahl hängt vom genauen SPD-Modell, dem vorgeschalteten Überstromschutz, dem prospektiven Kurzschlussstrom, dem Leiterquerschnitt, der Systemkonfiguration und den Herstellerangaben ab.

Einige SPDs können über die vorhandene vorgeschaltete Sicherung oder den Leitungsschutzschalter abgesichert werden. Andere erfordern einen separaten Vorsicherungsschutz. Manche Produkte haben den Vorsicherungsschutz sogar bereits im SPD integriert.

Die wichtigste Regel ist daher einfach:

Wählen Sie eine SPD-Vorsicherung nicht allein anhand des In-, Imax- oder Typ-Klassifizierung des SPD aus. Überprüfen Sie immer den vom Hersteller angegebenen Vorsicherungsschutz und die tatsächlichen Installationsbedingungen.


Kurze Antwort: Benötigt ein Überspannungsschutzgerät (SPD) eine Vorsicherung?

Ein SPD benötigt möglicherweise eine Vorsicherung oder einen Leitungsschutzschalter, aber nicht jede Installation erfordert eine separate Absicherung.

Wenn das vorhandene vorgeschaltete Überstromschutzorgan bereits die vom SPD-Hersteller zugelassene Schutzanordnung erfüllt, ist eine zusätzliche Vorsicherung möglicherweise nicht erforderlich.

Wenn das vorgeschaltete Schutzorgan den vom Hersteller zulässigen Wert überschreitet oder wenn die SPD-Anleitung einen dedizierten Abzweigschutz vorschreibt, kann eine zusätzliche SPD-Vorsicherung oder der Leitungsschutzschalter Absicherung erforderlich sein.

Das bedeutet, die richtige Frage lautet nicht einfach:

“Welche Sicherungsgröße sollte ich installieren?”

Fragen Sie stattdessen:

“Erfüllt der vorhandene vorgeschaltete Schutz bereits die Anforderungen für diesen spezifischen SPD?”


Wichtigste Erkenntnisse

  • Ein SPD und eine Sicherung oder ein Leitungsschutzschalter erfüllen unterschiedliche Schutzfunktionen.
  • Der interne thermische Trennschalter eines SPD ersetzt nicht automatisch den externen Kurzschluss- oder Überstromschutz.
  • Nicht jeder SPD erfordert eine separate Vorsicherung.
  • Die vorgeschaltete Schutzeinrichtung muss mit den vom SPD-Hersteller angegebenen Grenzwerten verglichen werden.
  • Eine größere Sicherung ist nicht automatisch besser.
  • Eine kleinere Sicherung ist nicht automatisch sicherer, da eine ungeeignete Dimensionierung zu unerwünschten Abschaltungen führen kann.
  • Die Ampere-Nennwerte von Sicherungen und Leitungsschutzschaltern sollten nicht als direkt austauschbar betrachtet werden.
  • Die Anforderungen an AC-Überspannungsschutzgeräte (SPD) und PV-DC-Überspannungsschutzgeräte müssen getrennt bewertet werden.
  • Der prospektive Kurzschlussstrom am Installationsort ist von Bedeutung.
  • Leiterquerschnitt und Leitungslänge des SPD müssen ebenfalls berücksichtigt werden.

Welche Funktion hat eine Vorsicherung für ein SPD tatsächlich?

Ein SPD und eine Überstromschutzeinrichtung lösen unterschiedliche elektrische Probleme.

Ein typisches Netz-SPD wird parallel zum Stromkreis geschaltet.

Im Normalbetrieb führt es wenig oder keinen Laststrom. Bei einer transienten Überspannung wird das SPD leitfähig und leitet den Stoßstrom über seinen vorgesehenen Schutzpfad ab.

Eine Sicherung oder ein Leitungsschutzschalter hat einen anderen Zweck.

Seine Aufgabe ist primär die Unterbrechung von anhaltenden Überströmen oder Fehlerströmen.

GerätHauptfunktionHauptsächlich ausgelegt für
SPDBegrenzt transiente Überspannungen und leitet Stoßströme abBlitz- und Schaltüberspannungen
SicherungUnterbricht übermäßige StrömeÜberstrom und Kurzschluss
LeitungsschutzschalterUnterbricht übermäßige Ströme und ermöglicht Trennung/SchaltungÜberlast und Kurzschluss
Interner SPD-TrennschalterTrennt ein defektes oder überhitztes SchutzelementEnde der Lebensdauer oder anomaler interner Zustand des SPD

Daher:

SPD ≠ Sicherung

und:

Sicherung ≠ SPD

Sie bieten einen komplementären Schutz.

SPD fuse and circuit breaker protection device comparison
Ein SPD begrenzt transiente Überspannungen, während Sicherungen und Leitungsschutzschalter primär für den Überstrom- und Fehlerschutz eingesetzt werden.

Warum kann ein SPD einen Vorsicherungsschutz benötigen?

Viele spannungsbegrenzende SPDs verwenden nichtlineare Komponenten wie Metalloxid-Varistoren.

Bei normaler Systemspannung verbleibt das Schutzelement in einem hochohmigen Zustand.

Bei einem Stoßstrom ändert sich sein elektrisches Verhalten schlagartig und es leitet den Stoßstrom ab.

Überspannungsschutzkomponenten können jedoch aufgrund folgender Faktoren das Ende ihrer Lebensdauer erreichen oder beschädigt werden:

  • wiederholte Stoßstrombelastung,
  • schwere Stoßstromereignisse,
  • temporäre Überspannung,
  • inkorrekte Systemspannung,
  • anormale Fehlerzustände,
  • oder interne Degradation.

Wenn ein Schutzelement einen niederohmigen Fehler aufweist, muss die Installation in der Lage sein, den resultierenden netzfrequenten oder Gleichstrom-Fehlerstrom sicher abzuschalten.

Deshalb können Datenblätter von Überspannungsschutzgeräten (SPD) Parameter enthalten wie:

  • maximale Vorsicherung,
  • maximaler netzseitiger Überstromschutz,
  • Backup-Schutz,
  • Kurzschlussfestigkeit,
  • Isccr,
  • SCCR,
  • oder empfohlenes Schutzgerät.

Für AC-Niederspannungs-Überspannungsschutzgeräte (SPD) ist die aktuelle internationale Produktnorm IEC 61643-11:2025, welche Anforderungen und Prüfverfahren für SPDs zum Anschluss an Wechselstromkreise bis 1.000 V Effektivwert abdeckt.
IEC 61643-11:2025 — offizielle IEC-Seite


Interner SPD-Trennschalter vs. externer Vorsicherung

Eine häufige Frage lautet:

“Wenn mein SPD bereits über einen internen Trennschalter verfügt, warum wird dann noch eine weitere Sicherung benötigt?”

Da sie nicht notwendigerweise die gleiche Funktion erfüllen.

Interner SPD-Trennschalter

Der interne Trennschalter ist im Allgemeinen mit der Überspannungsschutzkomponente innerhalb des SPD verbunden.

Wenn beispielsweise ein MOV einen unsicheren thermischen Zustand erreicht, kann der interne Mechanismus das defekte Element trennen.

Bei vielen modularen SPDs ist dieser Zustand mechanisch mit einer Statusanzeige gekoppelt.

Das Sichtfenster kann je nach Design des Herstellers von Grün auf Rot wechseln.

Externer Vorsicherungsschutz

Die externe Sicherung oder der Leitungsschutzschalter ist Teil des Fehlerschutzes und der Koordination der Installation.

Je nach SPD kann dies dazu beitragen:

  • den Kurzschlussstrom im SPD-Zweig zu unterbrechen,
  • zugehörige Leiter zu schützen,
  • eine sichere Trennung zu ermöglichen,
  • und die Installation innerhalb der vom SPD-Hersteller geprüften Fehlerbedingungen zu halten.

Daher:

Ein interner thermischer Trennschalter sollte nicht automatisch als Ersatz für eine externe SPD-Vorsicherung betrachtet werden.

Die Produktdokumentation muss dennoch geprüft werden.


Benötigt jedes SPD eine separate Vorsicherung?

Nein.

Es gibt drei häufige Situationen.

InstallationsbedingungSeparater Vorsicherungsschutz
Vorhandenes vorgeschaltetes Gerät liegt innerhalb der vom SPD-Hersteller zulässigen BedingungenOft nicht erforderlich
Vorhandenes vorgeschaltetes Gerät überschreitet den vom Hersteller zulässigen GrenzwertEin dedizierter Schutz kann erforderlich sein
SPD verfügt über einen geprüften integrierten VorsicherungsschutzZusätzliches Vorsicherungsgerät ist unter den spezifizierten Bedingungen möglicherweise nicht erforderlich

Dies ist einer der wichtigsten Punkte bei SPD-Vorsicherung.

Sie können die Entscheidung nicht allein auf Basis folgender Punkte treffen:

  • Typ 1,
  • Typ 2,
  • Typ 1+2,
  • In,
  • Imax,
  • Uc,
  • Ucpv.

Zwei Typ-2-Überspannungsschutzgeräte (SPD) mit ähnlichen Spannungs- und Imax-Werten können unterschiedliche Anforderungen an den Vorsicherungsschutz haben.


F1 und F2: Verständnis des SPD-Vorsicherungsschutzes

Installationspläne für SPDs verwenden häufig zwei Bezeichnungen:

F1 = vorgeschaltete Schutzeinrichtung des Systems

F2 = dedizierte SPD-Vorsicherung

Eine vereinfachte Anordnung kann wie folgt aussehen:

Einspeisung → F1 → Verteilungssystem

wobei das SPD parallel geschaltet ist über F2 wo ein dedizierter F2-Schutz erforderlich ist.

Bei der Auswahl einer Vorsicherung für Überspannungsschutzgeräte (SPD), sollte die erste Frage daher nicht lauten:

“Welche Sicherungsgröße sollte ich kaufen?”

Fragen Sie stattdessen:

“Kann die vorhandene F1 bereits den für diesen SPD erforderlichen Schutz bieten?”

Wenn F1 die Bedingungen des Herstellers erfüllt, ist F2 möglicherweise nicht erforderlich.

Wenn F1 größer als der zulässige Wert ist, kann eine dedizierte F2 erforderlich sein.

F1 and F2 SPD backup protection diagram
F1 ist die vorgeschaltete Schutzeinrichtung des Systems, während F2 bei Bedarf eine dedizierte SPD-Absicherung darstellt.

Dieses Prinzip wird in den veröffentlichten Installationsanleitungen mehrerer Hersteller deutlich dargelegt, die wir später untersuchen werden.


7 Regeln für die korrekte Auswahl der SPD-Vorsicherung

Regel 1: Beginnen Sie mit dem exakten Datenblatt des SPD

Es gibt keine universelle Vorsicherung für Überspannungsschutzgeräte (SPD) Größe.

Beginnen Sie immer mit dem exakten Datenblatt oder der Installationsanleitung des Herstellers.

Achten Sie auf Formulierungen wie:

  • Maximale Vorsicherung
  • Max. netzseitiger Überstromschutz
  • Vorsicherung
  • Back-up-Schutz
  • Empfohlene Schutzeinrichtung
  • Maximale vorgeschaltete Sicherung
  • Kurzschlussfestigkeit
  • Isccr
  • SCCR

Übernehmen Sie keinen Sicherungswert von einem anderen SPD, nur weil beide Geräte vom Typ 2 sind oder beide einen Imax-Wert von 40 kA aufweisen.

Produktaufbau und geprüfte Koordination können unterschiedlich sein.

Checking SPD datasheet before selecting backup fuse
Der Vorsicherungsschutz sollte anhand des spezifischen Datenblatts des SPD ausgewählt werden und nicht anhand eines universellen Sicherungswertes.

Regel 2: Zuerst den vorhandenen vorgeschalteten Schutz prüfen

Angenommen, ein SPD-Hersteller erlaubt:

Maximaler Vorsicherungsschutz = 125 A gG

und das System verfügt bereits über:

F1 = 63 A gG

Wenn alle anderen Anforderungen des Herstellers erfüllt sind, bietet die vorhandene Vorsicherung möglicherweise bereits den erforderlichen Schutz.

Die Installation einer weiteren 125-A-Sicherung macht die Anlage nicht automatisch sicherer.

Betrachten Sie nun:

F1 = 250 A gG

Wenn der SPD nur für eine maximale Vorsicherung von 125 A gG zugelassen ist, erfüllt der vorhandene 250-A-Schutz möglicherweise nicht mehr die Anforderungen des SPD.

Eine dedizierte Vorsicherung für Überspannungsschutzgeräte (SPD) Absicherung kann dann erforderlich sein.

Deshalb muss F1 überprüft werden, bevor F2 hinzugefügt wird.


Regel 3: Überprüfung des prospektiven Kurzschlussstroms

Die Amperezahl der Sicherung allein reicht nicht aus.

Sie müssen auch den verfügbaren Fehlerstrom am Installationsort berücksichtigen.

Derselbe SPD kann je nach Installationsort mit sehr unterschiedlichen Fehlerbedingungen konfrontiert sein.

Zum Beispiel:

Ein kleiner nachgeschalteter Verteiler kann einen relativ niedrigen prospektiven Kurzschlussstrom aufweisen.

Ein industrieller Hauptverteiler in der Nähe eines Transformators kann einen deutlich höheren verfügbaren Fehlerstrom aufweisen.

Bewerten Sie daher immer die Kombination aus:

SPD + Vorsicherung + verfügbarer Kurzschlussstrom

Dies ist besonders wichtig bei:

  • Industriever teiler,
  • große Gewerbegebäude,
  • sekundärseitige Transformatoren-Verteiler,
  • große PV-Anlagen,
  • Energiespeichersysteme,
  • und elektrische Hochstromsysteme.

Regel 4: Dimensionieren Sie eine Vorsicherung für einen Überspannungsschutz (SPD) niemals auf Basis von Imax

Betrachten Sie einen Typ-2-Überspannungsschutz mit folgender Kennzeichnung:

In = 20 kA

Imax = 40 kA

Ein sehr häufiger Fehler ist:

“Der SPD hat 40 kA, daher sollte er mit einer 40-A-Sicherung abgesichert werden.”

Das ist nicht korrekt.

Imax = 40 kA beschreibt eine Stoßstromcharakteristik in Verbindung mit der relevanten Impulsstromform.

A 40-A-Sicherung ist ein Bemessungswert für eine Überstromschutzeinrichtung.

Diese Werte beschreiben unterschiedliche elektrische Phänomene.

Daher:

Die Bemessung der SPD-Vorsicherung kann nicht direkt aus dem Imax-Wert des SPD berechnet werden.

40 kA SPD Imax is not equal to a 40 A backup fuse
SPD-Stoßstromnennwerte wie Imax können nicht direkt in einen Ampere-Wert für eine Vorsicherung umgerechnet werden.

Wenn Sie sich über den Unterschied zwischen In, Imax, Up und Iscpv unsicher sind, lesen Sie unsere Leitfaden für DC-SPD-Spezifikationen.

Das Verständnis dieser Parameter verhindert einen der häufigsten Fehler bei der Auswahl von Überspannungsschutzgeräten (SPD).


Regel 5: Überprüfen Sie den Leiterquerschnitt

Der vom Hersteller angegebene maximale Vorsicherungswert bedeutet nicht, dass immer die größtmögliche Sicherung installiert werden sollte.

Die Schutzeinrichtung muss zudem auf Folgendes abgestimmt sein:

  • Kabelquerschnitt,
  • Leiterisolierung,
  • Anschlusskapazität,
  • Verdrahtungsart,
  • Installationstemperatur,
  • enclosure conditions,
  • and local electrical requirements.

For example, if an SPD permits a maximum backup fuse of 125 A, that does not automatically mean every installation should use a 125 A fuse.

Maximum is a limit, not always a recommendation.


Rule 6: Do Not Assume a Fuse and Circuit Breaker Are Equivalent

A fuse and a circuit breaker can both provide overcurrent protection, but their operating characteristics are different.

FaktorSicherungStromkreisunterbrecher
Replacement after operationMust normally be replacedCan normally be reset after investigation
Time-current behaviorDepends on fuse class and ratingDepends on breaker type and trip curve
Short-circuit capabilityCan be very highDepends on breaker breaking capacity
Surge impulse behaviorDepends on fuse characteristicsDepends on breaker characteristics
TrennungRequires suitable holder/switching arrangementOften convenient
KoordinierungMust match SPD dataMust match SPD data

Daher:

Do not assume that a 125 A gG fuse can automatically be replaced by a 125 A circuit breaker.

Manufacturers can specify different protective-device combinations.

For example, Schneider Electric publishes coordination tables pairing particular SPD models with specific protective-device ratings rather than applying one universal breaker value.


Rule 7: Separate AC and PV DC Requirements

Do not copy an AC SPD backup-protection rule directly into a photovoltaic DC system.

PV systems have different:

  • voltage characteristics,
  • fault-current behavior,
  • source characteristics,
  • protection devices,
  • and disconnection requirements.

SPDs designed specifically for the DC side of photovoltaic installations are covered by IEC 61643-31:2018, which applies to PV DC SPDs up to 1,500 V DC.
IEC 61643-31:2018 — official IEC page

This is why an AC SPD backup-fuse example should never automatically be applied to a 1,000 V or 1,500 V PV system.


Real Manufacturer SPD Backup Fuse Examples

The following SPD backup fuse examples come from published manufacturer technical information.

They are useful because they demonstrate that backup-protection requirements vary significantly between products.

Do not copy these values to another SPD without checking its own datasheet.

Manufacturer ExamplePublished InformationWhat It Demonstrates
Schneider Electric Resi MAXBackup fuse only required if not already provided in mains; published table shows no F2 required in one F1 ≤125 A / Isc <50 kA arrangementExisting upstream protection may sometimes provide the required backup protection
Phoenix Contact VAL-SECPublished guidance allows installation without additional F2 up to specified upstream conditions; if dedicated F2 is used, 125 A gG is recommended in the exampleF2 is not automatically required
DEHNguard SE CIIntegrated backup fuse; manufacturer states no additional backup fuse required up to its specified 25 kArms short-circuit conditionBackup protection can be integrated into the SPD

Let’s look at these examples more closely.


Example 1: Schneider Electric — Existing F1 Can Sometimes Replace F2

Schneider Electric’s Resi MAX installation instructions provide an especially useful example.

For the documented SPD arrangement, Schneider states that the backup fuse is:

required only if suitable protection is not already provided in the mains.

The document lists ≤125 A gL/gG backup protection and shows a case where:

F1 ≤125 A

und:

Isc <50 kA

can result in:

No need for F2

under the manufacturer’s stated conditions.

Schneider Electric Resi MAX SPD installation instructions

This is an excellent example of why installing an additional fuse automatically is not always correct.


Example 2: Phoenix Contact — Too Small Is Not Automatically Better

Phoenix Contact provides a useful Type 2 SPD backup-fuse example for its VAL-SEC range.

Its published technical guidance explains that the device can be installed in the branch line without an additional F2 under specified upstream protection conditions.

Where a dedicated F2 is nevertheless required or desired, the document gives:

125 A gG

as an appropriate value for the example.

More importantly, Phoenix Contact also warns against selecting certain smaller backup fuses below 80 A gG in that specific arrangement because their impulse withstand may result in unwanted operation during surge events.

Phoenix Contact — The Right Backup Fuse for Surge Protective Devices

Dies bedeutet nicht mean that every Type 2 SPD needs an 80 A or 125 A fuse.

It demonstrates something more important:

An SPD backup fuse must be coordinated with the specific SPD. Choosing the smallest possible fuse is not automatically the safest option.


Example 3: DEHN — Integrated Backup Protection

Not every SPD requires an external backup fuse.

DEHN’s DEHNguard SE CI Type 2 SPD includes an integrated backup fuse.

DEHN states that no additional backup fuse is required for installations within the product’s specified maximum short-circuit current of 25 kArms.

DEHNguard SE CI with integrated backup fuse

This example shows why the statement:

“Every SPD must have a separate external fuse.”

is incorrect.

The correct arrangement depends on the tested product design.


Can an SPD Backup Fuse Be Too Small?

Ja.

A smaller fuse is not automatically safer.

The protective device must be capable of remaining intact during the surge conditions that the SPD is intended to handle while still interrupting a sustained fault when required.

If an undersized fuse operates unnecessarily during a surge, the SPD can become disconnected.

The electrical installation may then continue operating normally while surge protection has been lost.

This can be particularly difficult to notice in a parallel-connected SPD.

Phoenix Contact’s published example illustrates this issue by warning against certain undersized gG backup fuses in the specific Type 2 SPD arrangement described above.

Again:

This is a product-specific example, not a universal minimum fuse value.


Can an SPD Backup Fuse Be Too Large?

Ja.

If the external protective device exceeds the maximum value permitted by the SPD manufacturer, the SPD may no longer be operating within the tested fault-protection arrangement.

For example, if a product states:

Maximum backup fuse: 125 A gG

this should not be interpreted as:

“125 A must always be installed.”

Instead it means that the protection arrangement should not exceed the manufacturer’s stated limit unless another approved configuration is provided.

The actual selection must still consider:

  • upstream protection,
  • conductor size,
  • short-circuit current,
  • SPD instructions,
  • and installation design.

Example: Small Commercial Distribution Board

Consider a Type 2 SPD in a small commercial distribution board.

Assume:

Main upstream fuse F1 = 63 A gG

and the selected SPD permits:

Maximaler Vorsicherungsschutz = 125 A gG

If:

  • the available short-circuit current is within the SPD’s declared capability,
  • the wiring is suitable,
  • and the manufacturer permits the arrangement,

then the existing 63 A upstream device may already provide the required backup protection.

Adding a second 125 A fuse would not automatically improve the system.


Example: Industrial Main Distribution Board

Now consider a larger industrial panel.

Assume:

F1 = 400 A

while the SPD permits:

Maximum backup protection = 125 A gG

The upstream protection now exceeds the manufacturer’s stated limit.

A dedicated F2 may therefore be required.

The simplified arrangement may become:

400 A upstream protection → SPD branch → approved F2 → SPD

However, the designer must still verify:

  • prospective short-circuit current,
  • breaking capacity,
  • conductor cross-section,
  • SPD short-circuit rating,
  • fuse class,
  • and manufacturer instructions.

This is why a backup-protection arrangement that works in a small distribution board cannot simply be copied into an industrial main panel.

SPD backup protection in small and industrial electrical panels
SPD backup protection must be coordinated with the actual upstream protection and short-circuit conditions of the installation.

How Does SPD Backup Protection Work in a PV DC System?

Photovoltaic DC systems require additional care.

A PV DC SPD must be suitable for:

  • the maximum PV system voltage,
  • Ucpv,
  • PV fault-current conditions,
  • the relevant system topology,
  • and the manufacturer’s specified disconnection arrangement.

The exact Vorsicherung für Überspannungsschutzgeräte (SPD) arrangement can depend on:

  • maximum PV short-circuit current,
  • number of parallel strings,
  • existing string protection,
  • array protection,
  • SPD Iscpv,
  • gPV fuse characteristics,
  • and system voltage.

Before choosing backup protection, the SPD voltage itself must also be correct.

For more detail, see our DC SPD voltage selection guide for solar PV systems.


Should a PV SPD Always Use a gPV Fuse?

Nein.

A gPV fuse is specifically designed for photovoltaic applications, but this does nicht mean every PV SPD requires a separate gPV backup fuse.

The manufacturer’s instructions must be checked first.

Depending on the system design, existing PV overcurrent protection may already form part of the approved protection arrangement.

If a gPV fuse is required, it must also be suitable for:

  • DC voltage,
  • current,
  • breaking capacity,
  • PV application,
  • conductor size,
  • and environmental conditions.

For examples of PV-rated fuse links and holders, see KUANGYA’s DC gPV fuse range.

The product page is useful for understanding available PV fuse formats, but final SPD coordination must still follow the SPD manufacturer’s technical data.


Where Should the SPD Backup Fuse Be Installed?

Where dedicated backup protection is required, it is normally positioned in the SPD branch so that fault current flowing to the SPD can be interrupted.

A simplified concept is:

Busbar / Supply → F2 → SPD → required protection path

However, the exact wiring depends on:

  • TN-S,
  • TN-C,
  • TN-C-S,
  • TT,
  • IT,
  • single-phase,
  • three-phase,
  • PV DC configuration,
  • SPD protection modes.

Always follow the wiring diagram for the exact SPD.


Do Not Forget SPD Lead Length

Adding a fuse or breaker should not result in unnecessarily long SPD connections.

SPD connection conductors have inductance.

During a fast-rising surge current, additional lead length can increase the voltage appearing across the protected equipment.

This means backup protection should be coordinated while keeping the SPD connection path short and direct.

For PV systems, there is also another distance issue: the distance between the SPD location and the inverter.

These two distances should not be confused.

For a detailed explanation, see our guide to SPD distance from inverter and SPD connection lead length.


Can One Breaker Protect Both the Load and the SPD?

Sometimes.

The existing protective device may be acceptable if:

  • the SPD manufacturer allows it,
  • its rating is within the required limit,
  • the short-circuit conditions are acceptable,
  • conductor protection is maintained,
  • and the installation arrangement satisfies applicable requirements.

However, a dedicated SPD breaker can also provide practical advantages such as easier isolation and maintenance.

Der wichtige Punkt ist:

Dedicated protection does not automatically mean correctly coordinated protection.

The device must still match the SPD manufacturer’s requirements.


What Happens If the SPD Backup Fuse Opens?

Because many power SPDs are connected in parallel, the main electrical load can continue operating even after the SPD branch is disconnected.

That means:

Power ON does not necessarily mean surge protection ON.

If the backup fuse opens, the cause should be investigated rather than simply replacing the fuse and re-energizing the system.

Mögliche Ursachen sind:

  • an SPD internal fault,
  • severe surge stress,
  • temporäre Überspannung,
  • incorrect SPD selection,
  • inappropriate backup protection,
  • wiring faults,
  • or abnormal system conditions.

If you suspect the SPD itself has failed, see our guide on wie man erkennt, ob ein SPD defekt ist.


Common SPD Backup Protection Mistakes

IrrtumWhy It Is Wrong
40 kA SPD = 40 A fuseImax and fuse current rating describe completely different electrical quantities
Every Type 2 SPD needs 125 ABackup protection is manufacturer-specific
Smaller fuse is always saferIt may disconnect unnecessarily during surge events
Internal SPD disconnector means no external protection is ever requiredInternal and external protective functions are not necessarily identical
125 A fuse = 125 A breakerFuse and breaker operating characteristics differ
F2 must always be installedExisting F1 may already meet the SPD requirement
Ignore prospective short-circuit currentSPD protection must be coordinated with available fault current
Use AC examples for PV DC SPDAC and PV DC systems have different requirements
Choose only by ImaxImax does not determine backup-fuse rating
Use maximum permitted fuse automatically“Maximum” is a limit, not necessarily the ideal rating

SPD Backup Fuse Selection Checklist

Before selecting an SPD-Vorsicherung oder der Leitungsschutzschalter, check the following:

SieheFrage
Exact SPDWhat manufacturer and model is installed?
AnmeldungAC or photovoltaic DC?
SPD-TypType 1, Type 1+2 or Type 2?
SpannungAre Uc/Ucpv suitable for the system?
Upstream deviceWhat is F1?
Manufacturer limitWhat maximum backup protection is specified?
Dedicated F2Is it actually required?
Fault currentWhat is the prospective short-circuit current?
Fuse classgG, gPV or another specified type?
LeitungsschutzschalterWhat curve and breaking capacity are required?
ConductorsIs the conductor cross-section suitable?
TerminalsCan the SPD terminals accept the selected conductors?
Lead lengthAre SPD connection leads short and direct?
EarthingIs the protection path correctly connected?
IndicationCan failure or disconnection be detected?

If several of these answers are unknown, selecting a backup fuse by guesswork is not appropriate.

SPD backup fuse selection checklist for electrical installation
Check the SPD model, upstream protection, short-circuit conditions, conductors and manufacturer requirements before selecting backup protection.

Relevant Standards to Check

IEC 61643-11:2025

IEC 61643-11 covers SPDs intended for connection to AC low-voltage power circuits and specifies performance and safety requirements, tests and ratings.

IEC 61643-11:2025


IEC 61643-31:2018

IEC 61643-31 applies specifically to SPDs intended for the DC side of photovoltaic installations up to 1.500 V DC.

IEC 61643-31:2018


IEC 60364-5-53

IEC 60364-5-53 covers the selection and erection of electrical equipment for protection, isolation, switching, control and monitoring.

The current IEC consolidated version includes the 2019 base publication plus amendments from 2020 and 2024.

IEC 60364-5-53:2019+A1:2020+A2:2024

Applicable national standards, installation rules and manufacturer instructions must also be followed.


Häufig gestellte Fragen

Does Every SPD Need a Backup Fuse?

Nein.

A separate Vorsicherung für Überspannungsschutzgeräte (SPD) is not always necessary.

If the existing upstream protective device already satisfies the manufacturer’s permitted backup-protection conditions, another fuse may not be required.

Some SPDs also include integrated backup protection.


What Size Fuse Should I Use for an SPD?

There is no universal fuse size for an SPD.

Use the exact SPD datasheet and check:

  • maximum backup protection,
  • existing F1,
  • prospective short-circuit current,
  • conductor size,
  • and manufacturer instructions.

Do not calculate the fuse size from Imax alone.


Does a Type 2 SPD Always Need a 125 A Fuse?

Nein.

125 A appears in several manufacturer examples, but it is not a universal Type 2 SPD value.

Published examples show SPDs with different arrangements, including:

  • existing upstream protection,
  • dedicated backup fuse,
  • integrated backup fuse,
  • or other specified protection.

Can I Use a Circuit Breaker Instead of a Fuse?

Sometimes.

But the circuit breaker’s:

  • current rating,
  • trip characteristic,
  • breaking capacity,
  • surge behavior,
  • and manufacturer-approved coordination

must be suitable.

Do not replace a specified fuse with a breaker simply because both devices have the same ampere rating.


Does an SPD’s Red Indicator Mean Its Backup Fuse Has Blown?

Nicht unbedingt.

A red status indicator commonly relates to the condition of the SPD’s internal protection module or disconnection mechanism.

An external backup fuse is a separate protective device.

Therefore, both the SPD status and the upstream or branch protection should be inspected.


Can the Electrical System Keep Working After the SPD Fuse Opens?

Ja.

Because many power SPDs are connected in parallel, the protected load may remain energized even if the SPD has been disconnected.

This means surge protection can be lost while the equipment appears to operate normally.


Does a PV DC SPD Always Need a gPV Backup Fuse?

Nein.

The requirement depends on:

  • the exact SPD,
  • its Iscpv or short-circuit data,
  • manufacturer instructions,
  • PV array design,
  • available fault current,
  • and existing overcurrent protection.

Never assume every PV SPD needs the same gPV fuse.

PV DC SPD and gPV fuse backup protection
PV DC SPD backup protection depends on the SPD data, PV system design, fault current and existing overcurrent protection.

Is SPD Backup Fuse Rating Related to Imax?

Not directly.

Imax represents a surge-discharge current characteristic.

Fuse current rating relates to overcurrent protection.

A 40 kA Imax rating does not mean a 40 A backup fuse is required.


Schlussfolgerung

So, does an SPD need a backup fuse or circuit breaker?

Sometimes yes—but not always as a separate device.

Richtig SPD backup fuse selection starts with the manufacturer’s technical data rather than a universal ampere rating.

The correct decision depends on the relationship between:

SPD → F1 → F2 → available fault current → conductors → electrical system

Before installing additional backup protection, first check whether the existing upstream device already satisfies the SPD manufacturer’s requirements.

If dedicated protection is required, verify:

  • fuse class or breaker characteristic,
  • maximum permitted rating,
  • short-circuit capability,
  • conductor size,
  • system voltage,
  • and installation arrangement.

Most importantly:

Never select an SPD backup fuse only from Type 1 / Type 2, In or Imax. Use the exact manufacturer’s backup-protection requirements and the actual system conditions.

For photovoltaic applications, you can also review KUANGYA’s DC surge protective devices for solar PV systems when comparing Type 2 and Type 1+2 DC SPD options.

Xu, Wenru
Xu, Wenru
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