Bild von Blitzschlagwirkung

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  • #1
So sieht es aus, wenn ein 79 kA-Blitz eine Tanne mit etwa 60 cm Stammdurchmesser trifft.

Wenn man diese Wirkung sieht, denkt man schon, dass eine brauchbare Blitzschutzanlage an Gebäuden nützlich ist.


79kA_Erd_Blitz.png
 
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  • #3
Wie messen die es überhaupt? 79kA klingt ja nicht nach einer ungefähren Schätzung.
 
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  • #4
Wenn man vorher eine Stromzange um den Baum geklemmt hätte, wäre die ebenso pulverisiert worden. ;)
 
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  • #5
Dazu wird an der Schadenstelle ein Längsschnitt angelegt und anschließend anhand des Farbverlaufs der Durchmesser verbrannten Erdreichs ermittelt. Daraus errechnet man den geschädigten Rauminhalt, multipliziert diesen mit dessen Leitwert, zieht die x-te Wurzel - wobei x sich nach dem Kristallisationsgrad des sandigen Anteils richtet. Zum Schluss wird noch ein Korrekturfaktor eingerechnet, der aus einer Tabelle für vergleichbare Schadensereignisse abgelesen wird, welche geologische Lage und meteorologische Bedingungen im zeitlichen Rahmen des Ereignisses berücksichtigt. Das Ergebnis ist auf mA genau. ;)
 
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  • #6
Echt jetzt, dass Verfahren sollte doch hier bei euch Fachleuten bekannt sein. :(

Der Blitz schlägt doch ziemlich senkrecht von oben in den Baum ein. Das ist ähnlich wie sehr langer Leiter der auf eine unendliche Massefläche leitend befestigt wird. Damit hat man ein theoretisches Model, um das durch den Blitz entstehende Magnetfeld zu bestimmen. Das ausgesendete Magnetfeld um einen Leiter lässt sich nun leicht bestimmen:
https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a75b0012fd74bd9a77981ceb5bb5941d03ab022d

Normalerweise müsste man noch den Einfluss der Massefläche berücksichtigen. Wenn man aber das Magnetfeld nicht über dem Boden, sondern in einiger Höhe misst, ist der Einfluss der Massefläche zu vernachlässigen. Wenn man noch dem Abstand der Messsonde zum Baum kennt, lässt sich also leicht über das Magnetfeld der Strom berechnen, der während des Blitzes durch den Baum geflossen ist.

Ist der Magnetfeldsensor doch in Bodennähe, dann muss halt doch der Einfluss der Massefläche berücksichtigt werden. Dazu gibt es aber entsprechende Programme.

Genauso wird das auch gemacht. Es wird das Magnetfeld gemessen (in der Regel mit einem Hallsensor). Das Signal des Hallsensors wird auf das Messgerät gegeben. Dieses Messgerät ist im Prinzip eine Art Oszilloskop, so dass das Signal ausgewertet werden kann. Durch diese Messung des Magnetfeldes wird indirekt der Strom bestimmt, der durch den Baum geflossen ist.


Gruß

Uwe ;)
 
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  • #7
Wie messen die es überhaupt? 79kA klingt ja nicht nach einer ungefähren Schätzung.
Dazu gibt es von Wikipedia über DEHN Blitzplaner bis hin zu Artikeln in den Elektro-Fachzeitschriften und auf den Homepages von SIEMENS Blids (noch) sowie ÖVE ALDIS-Blids, die das Geschäftsfeld von SIEMENS zum Jahreswechsel übernommen haben, reichlich Infos.

Die Genauigkeit der Blitzregistrierung hat sich im Laufe der Jahre verfeinert, ich kenne noch Grafiken in denen im Spannungsfeld zwischen Bewertung nach Stroke und Flash im Spitzenjahr 2007 noch 2 Millioen Blitze publiziert wurden.

Wer sich abseits von Kindergartenkommentaren und üblichen Sprüchen, ob "Blitze auch die Normen kennen", mit der Materie ernsthaft befassen will, sollte sich mit Fachartikeln in Elektrofachzeitschriften und Vorträgen an den VDE-ABB-Blitzschutztagen z. B. vom im Januar in Ruhestand gegangenen Leiter der Blitzmesssparte von SIEMENS, Stephan Thern, befassen.

Nachstehend eine Grafik von SIEMENS Blids, in welche ich die andere Zählweise nach ALDIS Blids eingetragen habe.


Blitzstromparameter_Wahrscheinlichkeiten_[Fo02].png

Bilder von Bäumen, die vom Blitz getroffen wurden, gibt es im Internet zuhauf.

Was es nicht einmal nach dem Mega-Blitz in Menden-Bösperde mit ca. 330 kA gibt, sind Bilder von rückstandslos geschmolzenen/vaporisierten/pulverisierten Erdungsleitern von Antennen oder Ableitungen von Blitzschutzanlagen. Die sind auch mir in einem halben Jahrhundert Berufstätigkeit noch nicht unterkommen.

Dokumentiert sind Leiter, welche durch die elektrodynamische Wucht von Blitzen an zu engen Biegungen oder gar Knickstellen zerfetzt wurden und vor allem untaugliche Verbinder, die bereits bei durchschnittlichen Medianblitzen von ca. 28 kA (in D) oder ca. 10 kA (in A) schon schlapp gemacht haben.
 
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  • #8
Oh o_O

Mein Scherz ist wohl nicht weit von der Realität entfernt. Offensichtlich wird ähnlich wie in meinem Scherz beschrieben tatsächlich der Strom von Blitzen gemessen. :)
Klick mich

Danke Dipol für deine Informationen.


Gruß

Uwe
 
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  • #9
Oh o_O

Mein Scherz ist wohl nicht weit von der Realität entfernt. Offensichtlich wird ähnlich wie in meinem Scherz beschrieben tatsächlich der Strom von Blitzen gemessen. :)
Du beziehst die Anmerkung zu Kindergartenkommentaren doch hoffentlich nicht auf dich?
 
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  • #10
Keine Sorge, habe ich nicht.

Gruß

Uwe
 
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  • #11
Na wenigstens Humor. Im Gegensatz zu manch Anderem hier ;)
 
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  • #13
Was es nicht einmal nach dem Mega-Blitz in Menden-Bösperde mit ca. 330 kA gibt, sind Bilder von rückstandslos geschmolzenen/vaporisierten/pulverisierten Erdungsleitern von Antennen oder Ableitungen von Blitzschutzanlagen. Die sind auch mir in einem halben Jahrhundert Berufstätigkeit noch nicht unterkommen.

Auch, wenn sie dir noch nicht untergekommen sind, gehe ich davon aus, dass ein Jahrhundertblitz mit 330 kA ein 16 mm² Cu einer Antennenerdung schmilzt und das flüssige Metall in alle Richtungen zerstäubt wird. Also überhaupt nichts mehr da ist, was man auf einem Bild als vormaligen Erdungsleiter identifizieren könnte.


In einem anderen Artikel zu diesem Blitz in Menden:

"Nach Aussagen von Experten, fängt ein Blitzableiter an Gebäuden eine Stromstärke bis zu 200-Kilo-Ampere ab. Hier wurde aber eine Stärke von 334,4 Kilo-Ampere gemessen - ein Jahrhundertblitz. Letztmalig wurde eine solche Stärke vor über 33 Jahren in Deutschland gemessen. Üblicherweise hält sich die Stromstärke bei einem Blitz bei unter 100 Kilo-Ampere."

Diesen Aussagen zu Folge, wäre die Erzählung meines bekannten Elektromeisters kein Märchen.
 
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  • #14
Mein Scherz ist wohl nicht weit von der Realität entfernt. Offensichtlich wird ähnlich wie in meinem Scherz beschrieben tatsächlich der Strom von Blitzen gemessen.

Es gibt Messstationen mit hohen Türmen, die geeignete Messwandler am Turmfuß besitzen, um die Blitzstromstärke zu messen.

Oder man kann Blitze triggern, indem man kleine Raketen startet, Richtung Gewitterwolke, die einen dünnen Draht hinterher ziehen. Am Ausgangspunkt der Rakete befindet sich auch ein Messwandler.

Wenn ich mich richtig erinnere hat / hatte man das z.B. am Hohenpeißenberg im Voralpenland.
 
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  • #17
Diesen Aussagen zu Folge, wäre die Erzählung meines bekannten Elektromeisters kein Märchen.
Hier wurde auch schon von einem anderen Münchhausen-Duplikat behauptet, dass er mit eigenen Augen vollständig verdampfte "Blitzableiter" (also Fang- und mindestens zwei Ableitungen) schon zweimal gesehen haben will. Datum und Ort um das bei Blids auf Plausibilität zu prüfen oder gar Fotos: Natürlich Fehlanzeige, findet man ja auch im Internet keine.

Solche Stories stammen durchweg von blitzunkundigen "Augenzeugen". 50 mm² Stahl erreicht seinen Schmelzpunkt nach Table D.2 der IEC 62305-1 erst bei 366 kA, überwiegend verwendete 50 mm² Aluknetlegierung bei 522 Grad und 50 mm² Kupferdraht ist mit 902 kA als gestreckter Leiter praktisch unzerstörbar. 16 mm² Cu erreicht den Schmelzpunkt von 1080 Grad bei einem ebenfalls extrem seltenen Direkteinschlag mit 288 kA. Märchenonkels, die nicht wissen ab welchen Blitzstromstärken Leiter selbst aus zertifizierten Klemmen gerissen werden können, behaupten sogar zwei solcher Schäden gesehen zu haben.

Durch Direkteinschläge verursachte Ausschmelzungen an Fangleitungen und durchlöcherte Bleche sind u. a. im DEHN Blitzplaner dokumentiert. Erdungsleiter, die sich auf voller Länge rückstandslos aufgelöst haben, sucht man dort wie auch im Internet oder in den Fachvorträgen an den ABB-Blitzschutztagen vergeblich. Aber solche Experten sind ausgewiesenen Verschwörungstheoretikern sowieso suspekt, weil sie Wahrheit und Schwindel anders definieren.

Dass der angebliche Elektromeister nach Klasse H für 100 kA geprüfte Verbinder und HES oder gar Sonderanfertigungen mit doppelter Blitzstromtragfähigkeit von 200 kA genutzt hat, glaubt auch kein Anhänger alternativer Physik.

Zu Megablitzen gibt es einen Vortrag von den ABB-Blitzschutztagen 2017, der am 13.02.2020 als Artikel "Extrem hohe Blitzströme - Diskussion über die Genauigkeit von Blitzortungssystemen" in der ep zweitverwertet wurde und auf einen kalten Blitzschlag am 08.06.2016 in eine Eiche bei Berching mit 335,1 oder 347,3 kA (Messtoleranz) eingeht.

Das Messprinzip ist vermutlich vergleichbar aber die Hardware für Blids und vermutlich auch bei den anderen EUCLID-Mitgliedern eine andere.
 
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  • #18
16 mm² Cu erreicht den Schmelzpunkt von 1080 Grad bei einem ebenfalls extrem seltenen Direkteinschlag mit 288 kA.

Hier wurde aber eine Stärke von 334,4 Kilo-Ampere gemessen - ein Jahrhundertblitz.
Was es nicht einmal nach dem Mega-Blitz in Menden-Bösperde mit ca. 330 kA gibt, sind Bilder von rückstandslos geschmolzenen/vaporisierten/pulverisierten Erdungsleitern von Antennen oder Ableitungen von Blitzschutzanlagen.

Jetzt nochmal: Der Blitz in Menden hatte eine Stromstärke von 334 A. 16mm² Cu erreicht den Schmelzpunkt bei einem Direkteinschlag mit 288 A.

Damit das Material vollständig flüssig wird, muss noch eine Energie von 205 kJ/kg bei Cu aufgebracht werden. Wir wissen konkret nicht, wie lange der Stromfluss anhält. Aber, ein Leiter mit einer Temperatur von 1080 Grad hat einen etwa 5 mal so hohen Widerstand, als bei Raumtemperatur, womit nach der Formel P = I² x R , eine sehr hohe Leistung vorliegt, die ein vollständiges Schmelzen bei ausreichender Zeitdauer bewirken kann.

Wir wissen auch nicht, ob die mechanische Stabilität des Kupfers bei Erreichen des Schmelzpunktes schon so schlecht ist, dass die dynamischen Kräfte alles zerreißen, bevor das Material richtig flüssig ist?
 
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  • #19
Also nach dem Video klebt man die Sensoren bei einer Windkraftanlage einfach auf die Flügel auf und verbindet die Gasfaserleitungen über eine Blackbox mit dem PC.

Wenn ich mir die Anlagen bei uns so ansehe, braucht man schon einen ordentlichen Hubsteiger..
Spaß beiseite - die Rotoren bestehen aus Fieberglas o.ä. Sind also elektrisch nicht leitfähig. Oder wir das Material bei ausreichen hohen Spannungen doch leitfähig? Windkraftanlagen sind ja in vielen Landschaften mittlerweile der höchst Punkt.
 
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  • #20
Fernsehtürme wie der in Berlin haben im Jahr mehrere Einschläge und ich hab bisher noch nie gehört, das bei so einem Turm größere Schäden durch Blitze entstanden sind. Den Sendebetrieb hat jedenfalls noch keiner eingestellt. Zudem ist es eher selten, das der Blitz nur durch einen Leiter abfließt, der teilt sich in der Regel ja auf und das muss er ja auch, denn 350kA können ja nur fließen, wenn der Widerstand und die spannung zusammen passen. Wenn ich 2 Ohm Erdübergangswiderstand habe fallen da ja schon 700kV ab
 
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