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Blitzstromableiter Typ1 Erklärung?

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Elektrikforum Foren-Übersicht -> Blitzschutz, EMV, Erdung & Potentialausgleich
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Kurzschlussssss
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Anmeldungsdatum: 28.10.2015
Beiträge: 44
Wohnort: Ostsachsen

BeitragVerfasst am: 18.12.2015 23:59    Titel: Blitzstromableiter Typ1 Erklärung? Antworten mit Zitat
Erstmal vorab - keine Sorge ich habe NICHT vor selbst eine Blitzschutzanlage zu installieren; mir geht es lediglich um das Verständnis des Prinzips.

Beim Potentialausgleich werden ja entstehende Ströme über die Potentialausgleichsschiene an einen Erder abgeleitet und bei einem Blitzableiter wird ja auch der Strom in einen Erder abgeleitet; so weit so klar. Bei einem Naheinschlag oder einem Direkteinschlag werden nun aber ja auch erhebliche Ströme gerade auch durch den Erder wieder in das Stromnetz des Hauses geleitet, deshalb setzt man da ja wohl einen Typ1 (oder 1+2) Blitzstromableiter hinein. Soweit alles noch im grünen Bereich, aber was ich mich wirklich frage ist wo der Typ1 den Strom dann letztendlich hin ableitet? Ich mein der Erder fällt ja schließlich flach......

Lasst mich nicht dumm sterben!
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Newbie
Hallo!

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Fentanyl
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Anmeldungsdatum: 20.01.2007
Beiträge: 1755
Wohnort: Wetzlar (Hessen)

BeitragVerfasst am: 20.12.2015 20:52    Titel: Antworten mit Zitat
Es wird verständlicher, wenn du den Ableiter nicht als Bauteil siehst, der Strom in eine bestimmte Richtung durchleitet, sondern als eines, das Potentialunterschiede, die zwischen seinen Klemmen bestehen, ausgleicht - egal, wo welches Potential anliegt. Der Ableiter ist für eine bestimmte Betriebsspannung, Zündspannung (oder Durchschaltspannung bei C- oder D-Ableitern) und Wellenform entworfen worden. 3 B-Ableiter für 400Y (230/400V) befindet sich so z.B. zwischen L1-PEN, L2-PEN und L3-PEN und wo während des Betriebs nominal eine Potentialdifferenz von bis zu 253V bestehen darf (der Versorger garantiert am HAK eine Spannung von 230V +10% = 207-253V). Zusätzlich sehen Ableiterhersteller noch einen kleinen Puffer vor, um Fehlauslösungen zu vermeiden (sog. TOV-Wert = temporary overvoltage), der nochmal einige Dutzend Volt oberhalb der maximal zulässigen Nominalspannung liegt). Auch Kurzzeitige leichte Spannungsspitzen dürfen einen B-Ableiter noch nicht zum Zünden bringen.

Bei einem Einschlag in eine Fangeinrichtung des Hauses wird der Blitzstrom (oft mehrere Millionen Volt, über 100.000A, 10/350µs) über eine oder mehrere Ableitungen gegen Erde abgeleitet (Hinweis: das kann auch umgekehrt erfolgen). Das Erdpotential, die mit dem PA verbundenen metallischen Elemente (z.B. Wasserleitungen) sowie der PE aller Leitungen (und auch der PEN im Fall von TNC, davon gehen wir jetzt aus) werden, da der Ausgleichsvorgang nicht sofort abgeschlossen ist, angehoben, z.B. auf eine Million Volt.

Wenn der PE/PEN nun hochgezogen wird auf eine Million Volt und ansonsten normale Bestriebsspannung von 230V anliegt, haben wir in den Leitungen zwischen L1, L2, L3 und PEN eine Potentialdifferenz von jeweils 999770V, d.h. der Ableiter muss ausgleichen, indem die Spannung in den elektrischen Leitungen ebenfalls auf dieses Niveau angehoben wird. Es fließt dann solange Blitzstrom vom PEN nach L1, L2 und L3, bis das vorgegebene Potential von nicht mehr als z.B. etwa 300V zwischen den Leitern erreicht ist.
Der Punkt dabei ist, dass es nichts ausmacht, wenn alle Potentiale im Haus auf z.B. 1MV angehoben werden - da es keine Differenz gibt, ist es genauso sicher, als läge das Potential bei 0V. Damit das aber sicher funktioniert, muss die Erderanlage richtig funktionieren, und, was noch viel wichtiger ist, der PA im Haus muss ausnahmslos fehlerfrei und ausreichend dimensioniert ausgeführt sein. Bereits eine Fehlerstelle oder ein Konzeptionsfehler kann tödliche Folgen haben oder schwere Schäden verursachen.

Als Folgewirkung des Umstandes, dass der Blitzstrom durch die Ableiter ausgeglichen wurde, kann sich die Spannung im Netz gefährlich anheben. Daher können auch in benachbarten Häusern oder nahegelegenen technischen Einrichtungen Unfälle oder Beschädigungen entstehen, wenn dort kein ausreichender PA, keine funktionsfähige Erderanlage und kein (suffizientes) Überspannungsschutzkonzept besteht/bestehen.

MfG; Fenta
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bigdie
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Anmeldungsdatum: 23.11.2013
Beiträge: 6722

BeitragVerfasst am: 20.12.2015 22:17    Titel: Antworten mit Zitat
Äußerer Blitzschutz würde praktisch auch ohne einen Erder funktionieren. Im Flugzeug oder Auto funktioniert er auch. Problem bei einem Haus sind halt alle Leitungen, welche von außen ins Haus gehen. Wasser, Gas und andere Rohre erledigt der Potentialausgleich. Das würde theoretisch auch bei Strom Telefon Antenne funktionieren. Viele Funkamateure haben auch heute noch einen Stabilen Schalter, mit dem die Antennenleitung auf Erde/ Potentialausgleich geschalten wird bei Nichtbenutzung. Das wäre bei Strom usw halt etwas umständlich. Deshalb die Ableiter, die man allerdings in allen Leitungen braucht, die durch die Hauswand gehen. Telefon und Antenne hab ich schon erwähnt, Gartenbeleuchtung vergisst fast jeder ebenso wie die Leitung zur Sprechanlage am Gartentor oder den Außentemperaturfühler der Heizung.
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Kurzschlussssss
Cool Newbie
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Anmeldungsdatum: 28.10.2015
Beiträge: 44
Wohnort: Ostsachsen

BeitragVerfasst am: 20.12.2015 23:04    Titel: Antworten mit Zitat
@Fentanyl: Danke für die ausführliche Antwort, ich denke ich sehe jetzt klarer! Wink

@bigdie
Guter Hinweis mit der Außenbeleuchtung und der Leitung zur Sprechanlage am Tor.
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Fentanyl
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Anmeldungsdatum: 20.01.2007
Beiträge: 1755
Wohnort: Wetzlar (Hessen)

BeitragVerfasst am: 21.12.2015 00:33    Titel: Antworten mit Zitat
@Kurzschlusss: Bitte, kein Ding! Smile

@bigdie: Ähem - das meinst du jetzt aber nicht etwas ernst, oder? Du kannst doch ein Haus nicht mit einem Auto vergleichen - dazu müsste das Haus nämlich von allen leitenden Teilen und auch vom Erdboden entkoppelt sein. Also ganz schlechter Vergleich!

MfG, Fenta
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bigdie
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Anmeldungsdatum: 23.11.2013
Beiträge: 6722

BeitragVerfasst am: 21.12.2015 07:03    Titel: Antworten mit Zitat
Das ist Erst. Du baust mit deinen Fang und Ableitungen samt Ringerder oder Fundamenterder einen Faradayschen Käfig. um das Haus. Du kannst das Haus also auch hochheben und an einen Balon hängen, sodas der Erder keine Erdfühligkeit mehr besitzt. Und der Blitzschutz funktioniert trotzdem. Genau aus diesem Grund werden Erdeinführungen auf Verbindung untereinander geprüft. Aber für den Erdübergangswiderstand gibt es nur die Empfehlung max. 10 Ohm. Ein Fundamenterder in einer weißen Wanne würde also als Blitzschutz auch durchaus ohne einen Erder unten drunter funktionieren. Die Isolierung der weißen Wanne wäre dann aber nach einem Blitzeinschlag wahrscheinlich im Eimer.
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Fentanyl
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Anmeldungsdatum: 20.01.2007
Beiträge: 1755
Wohnort: Wetzlar (Hessen)

BeitragVerfasst am: 22.12.2015 23:15    Titel: Antworten mit Zitat
Du hast aber die Situation eines Hauses mit Erdberührung aber ohne Erderanlage beschrieben, das ist etwas anderes als das, was du in deinem letzten Posting beschreibst. Du musst dich schon entscheiden, was du willst:

Entweder ein Haus, was schwebt und keinerlei Verbindung zur Erde hat - dann ist die Situation analog zum Auto.

Oder du hast ein Haus mit äußerem Blitzschutz, innerem Blitzschutz und Potentialausgleich und Erderanlage und alles ist korrekt umgesetzt, dann ist die Situation ähnlich der des Autos.

Oder du hast ein Haus ohne Erderanlage mit Elementen des äußerem Blitzschutzes, die aber nirgends Kontakt mit etwas haben. Dann sind diese Elemente wirkungslos, das entspräche exakt einem Haus ohne äußeren Blitzschutz.

Oder du hast ein Haus mit äußerem Blitzschutz und ansonsten korrektem Potentialausgleich. Dann hast du ein Haus mit extremer Gefahr für Personen und Sachen, und bist im Haus eher gefährdeter, als im Freien, weil das Einschlagsrisiko in das Haus größer ist aufgrund dessen Exponiertheit. Blitzstrom auf Tuchfühlung...

Die Langzeit-Wirksamkeit und Sicherheit eines äußeren Blitzschutzes in Verbindung mit einer Erderanlage innerhalb einer weißen Wanne in Verbindung mit der Konsistenz selbiger würde ich aber erheblich anzweifeln, wenn nicht sogar schon die Zweifel an der Intelligenz der Strategie der Errichtung an einer Erderanlage innerhalb einer weißen Wanne allein. Wird eine weiße Wanne errichtet, empfiehlt sich in jedem Fall die zumindest zusätzliche Errichtung eines Erderanlagensegments unterhalb der Wanne. Das ist auch dann zu empfehlen, wenn zusätzlich Maßnahmen zur Potentialsteuerung Teil des Blitzschutzkonzeptes sind, da diese Erdersegmente in deutlich geringerer Tiefe verlegt sind und daher größeren jahreszeitlich bedingten Schwankungen unterliegen.

MfG; Fenta


Zuletzt bearbeitet von Fentanyl am 22.12.2015 23:44, insgesamt einmal bearbeitet
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bigdie
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Anmeldungsdatum: 23.11.2013
Beiträge: 6722

BeitragVerfasst am: 22.12.2015 23:41    Titel: Antworten mit Zitat
Wie schon gesagt, wichtig ist der farradaysche Käfig, nicht die Verbindung zur Erde.
Die Erdverbindung senkt nur etwas den Strom, der über den PEN, Wasserleitung usw. fließt.
Wenn der Erder aber 10 Ohm hat, und deine Netzschleife 0,5 Ohm und der Pen noch weniger, dann kannst du dir die Stromverteilung selber ausrechnen.
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Fentanyl
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Anmeldungsdatum: 20.01.2007
Beiträge: 1755
Wohnort: Wetzlar (Hessen)

BeitragVerfasst am: 22.12.2015 23:46    Titel: Antworten mit Zitat
Und inwiefern widerspricht das dem, was ich geschrieben habe? Ohne Erderanlage ist auch ein äußerer Blitzschutz nicht zulässig, eben weil PEN und Wasserleitung kein brauchbarer Ersatz sind.

MfG, Fenta
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bigdie
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Anmeldungsdatum: 23.11.2013
Beiträge: 6722

BeitragVerfasst am: 23.12.2015 11:36    Titel: Antworten mit Zitat
Und wieso widerspricht das meiner Aussage? Ich hab nur geschrieben, das man für einen Blitzschutz im Prinzip keinen Erder braucht, der Farradaysche Käfig reicht.
Wenn dein Pen 0,5Ohm hat und dein Erder 9,5 Ohm, dann fließen bei 100kA 95kA über den PEN und 5kA über den Erder schon daran solltest du erkennen, das der sogut wie unwichtig sein kann. Die rein ohmsche Rechnung hinkt in der Praxis etwas, weil auch noch die Induktivität des Kabels eine Rolle spielt. Außerdem ist der Erdübergangswiderstand meißt kleiner 10 Ohm. Früher standen die 10 Ohm mal in der Norm jetzt nur noch als Empfehlung, warum wohl? Klar ist Blitzschutz ohne Erdungsanlage nicht erlaubt, aber klar ist ebenso, das im Haus nichts kaputt geht, wenn der Strom um das Haus herumgeleitet wird ohne Erder.
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