SCHUTZ GEGEN INDIREKTE BLITZEINSCHLÄGE

Indirekte Blitzeinschläge und Ableitung Qualität der Verkabelung der Anlage, insbesondere des Erdungssystems (Fortsetzung)

Uab = [Za.Ia + Zc(Ia+Ib)] - [Zb.Ib + Zc(Ia+Ib)

Es ist zu erkennen, dass sich die Faktoren Zc (Ia + Ib ) gegenseitig aufheben und dass die Spannung zwischen den Erdern A und B folglich nicht von der Qualität der Erder in der Anlage abhängt

Wenn Ia=10kA Stoßstrom, Ib=100A Fehlerstrom und die Impedanzen Za und Zb den gleichen Wert von 10Ω haben: Uab = (10 x 10 000) . (10 x 100 ) = 100 000 V

Wenn die beiden Erdungsnetze A und B nahe beieinander liegen, kann dieser Potenzialunterschied ausreichen, um eine Zündung zwischen den beiden Netzen auszulösen.

Die Verringerung lokaler Potenzialanstiege in Erdungsnetzen wird durch die Verbindung eines möglichst großen Teils der Erdstromrückleiter erreicht. Dadurch wird die Impedanz der Erdungsnetze verringert und die Erdströme werden auf mehrere Leiter verteilt.

Die wesentliche und grundlegende Bedingung für die Qualität des Schutzes gegen die elektromagnetischen Auswirkungen von Blitzen ist die Begrenzung der Potenzialunterschiede zwischen benachbarten Erdungen, um die Ursachen für Zündungen und Stromflüsse zu beseitigen. Es ist daher leicht zu verstehen, warum vermaschte Bodennetze unerlässlich sind.

Ein "Erdungsnetz" oder "örtliche Erde" ist die Gesamtheit der Netze, die den Potenzialbezug einer Reihe von Anlagen sicherstellen.

Ein vermaschtes Erdungsnetz unterdrückt nicht den Anstieg des Gleichtaktpotenzials, sondern die Erdungen aller daran angeschlossenen Geräte steigen gleichzeitig an.

Infolgedessen fließt kein parasitärer Strom zwischen den Geräten, und wenn alle Elemente dieses Netzes das gleiche Bezugspotential haben, gibt es keine Überspannung zwischen den Massen.

Daraus könnte man schließen, dass die Qualität des Bodens unwichtig ist und sogar entbehrlich sein könnte. Dies wäre der Fall, wenn die Anlage ein perfekter Faradayscher Käfig wäre, was aber nicht der Fall ist: Die Qualität der Erdung muss aus folgenden Gründen gewährleistet sein: Die Erdung von Anlagen ist gesetzlich vorgeschrieben: Das Erdungssystem muss der Norm für den Personenschutz entsprechen. Um die Sicherheit von Personen zu gewährleisten, müssen Längspotentialdifferenzen und insbesondere Schrittspannungen, vor allem in der Nähe von Stromkreisen und Erdungspunkten, begrenzt werden. Eine gute Erdung reduziert die Folgen eines schlechten Erdungsnetzes, indem sie den Wert der transversalen Potenzialdifferenzen begrenzt.

 Getrennte Länder

Einige Hardware-Lieferanten empfehlen eine separate Erdung, um eine "saubere Masse" für ihre Hardware zu erhalten. Diese Idee eines separaten Bodens ist absolut unzulässig. Diese Vorstellung widerspricht dem immateriellen Prinzip der Äquipotenz. Getrennte Erdungen sind nur bei Anlagen zulässig, die keinerlei physische Verbindung zueinander haben, gleich welcher Art: Datenbus, Stromversorgung, Kabelträger, Flüssigkeitsleitungen usw. Sehr weit voneinander entfernte Anlagen, die einen Datenbus gemeinsam nutzen, werden wie Anlagen behandelt, die an das Telefonnetz angeschlossen sind.

Qualität der Verkabelung Damit die positiven Auswirkungen des Blitzschutzes nicht aufgehoben werden, muss die Verkabelung die Äquipotentialität des Systems verstärken und die Auswirkungen der Kopplung zwischen verunreinigenden und empfindlichen Leitern verringern. Dazu müssen die folgenden Regeln beachtet werden:

- Die Kanäle und Kabeltrassen müssen aus Metallsein , jedes Teil muss mit dem vorherigen und dem nächsten verschraubt werden. Das Ganze muss sorgfältig mit den verschiedenen bedienten Schränken verbunden werden. Dies ist besonders wichtig, da eine 2 m lange Kabelverbindung ausreicht, um die reduzierende Wirkung der Kabeltrasse zu eliminieren. Eine Verbindung von nur 10 cm Länge halbiert bereits den Wirkungsgrad. Und generell gilt: Jede Verbindung zum Potentialausgleichsnetz muss kurz und geradesein

- Ein Erdungsleiter, der über eine metallische Kabelrinne verläuft ,muss blank sein und in offenem Kontakt mit dieser stehen. -Strom- und Schwachstromkabel werden in separaten Kanälen verlegt oder, falls dies nicht möglich ist, auf beiden Seiten des Kanals angebracht. Ein Abstand von 20 cm zwischen diesen Kabeln ist notwendig, um das Risiko einer Kopplung bei Blitzeinschlag zu vermeiden. Eine Metallabdeckung, die auf einen Kanal aufgesetzt wird, durch den ein störendes Kabel verläuft, verstärkt die Kupplung.

- Die am stärksten verschmutzenden Kabel sollten in den Ecken des Kanals und so weit wie möglich in einer erdverlegten Wanne oder zumindest so nah am Boden wie möglich verlegt werden, um die Oberfläche der Emissionsschleife zu verringern. Diese Schleife besteht aus dem Leiter und den Anschlüssen an die Erde oder die Grundplatte.

Abgeschirmte Kabel werden in der Mitte des Kanals verlegt.Empfindliche Kabel, die nicht von umweltbelastenden Kabeln getrennt werden können, müssen abgeschirmt werden. Die Abschirmung bietet Schutz vor elektrischen oder elektromagnetischen Feldern. Die Abschirmung muss von einem Ende des zu schützenden Leiters bis zum anderen durchgehend sein. Jede Unterbrechung in der Abschirmung ermöglicht das Eindringen von Strahlungsstörungen. Die Abschirmung der Kabel muss mit dem Erdungsnetz verbunden sein. Lange Kabel, die Geräte an Standorten verbinden, an denen die Äquipotentialität nicht gewährleistet ist, müssen mit einem Schutz versehen werden (galvanische Trennung, Blitzableiter), und die Abschirmung darf, sofern nicht unbedingt erforderlich, nur an einem Ende angeschlossen werden.

- Im allgemeinen Fall, in dem die Nutzsignale im Vergleich zu den Störsignalen einen ausreichend hohen Pegel aufweisen, sind die Kabelschirme anbeiden Enden mit der Erde und regelmäßig mit den benachbarten Erdungen entlang der Verbindungsstrecke zu verbinden .

Diese Regel sollte jedoch niemals ein Hindernis für die Anweisungen der Hersteller der verwendeten Geräte sein. - In besonderen Fällen, in denen eine störende Kopplung zwischen dem in der Abschirmung fließenden Störstrom und dem im aktiven Leiter fließenden Nutzsignal besteht, sollte die Abschirmung nur bei kurzen Verbindungen auf der Seite des empfindlichen Geräts angeschlossen werden. Das bedeutet, dass auch die Potenziale zwischen dem Leiter, dem Schirm und der Erde an dem Ende, an dem der Schirm nicht mit der Erde verbunden ist, kontrolliert werden müssen.

Bei langen Verbindungen besteht eine Lösung darin, eine doppelte Abschirmung zu verwenden, wobei die erste Abschirmung auf beiden Seiten mit der Erde verbunden ist und die innere Abschirmung nur auf der Seite des zu schützenden Geräts mit der Erde verbunden ist.

- Ein einzelnes abgeschirmtes Kabel, das nur an einem Ende angeschlossen ist, ist in H F - Abgeschirmte Kabel sollten inSchaltschränke eingeführt werden , indem die Abschirmungüber 360° mit derGeräteerde verbunden wird. Vermeiden Sie verdrillte Litzen, die in einer Klemmleiste stecken .

- Eine abgeschirmte abgeschirmtes Kabel, das ist nicht richtig angeschlossen ist, ist völlig unwirksam.

Störfestigkeit von elektronischen Geräten

Wenn das Erdungsnetz und die vermaschten Erdungen eingerichtet, die Trennung von Stark- und Schwachstrom sorgfältig beachtet und die Schirme korrekt angeschlossen sind, ist die Qualität der Verkabelung gesichert. Wir müssen nun die Immunität der Geräte berücksichtigen, die wir schützen wollen.

Wenn der Schutz eines elektronischen Systems bereits bei seiner Definition berücksichtigt wird, werden die Eigenschaften der Störfestigkeit empfindlicher Geräte in den Spezifikationen für diese Geräte festgelegt. Die Anforderungen der Spezifikationen sind umso strenger, je größer das Risiko ist und/oder wenn eine Fehlfunktion als großes Problem angesehen wird. Unabhängig davon, ob die Geräte bereits vor Ort sind oder erst noch festgelegt werden müssen, ist es wichtig, ihre Eigenschaften in Bezug auf die Störfestigkeit zu kennen. - im ersten Fall wird diese Kenntnis es ermöglichen, die Bedeutung der durchzuführenden Schutzmaßnahmen zu bestimmen, - im zweiten Fall wird der Vergleich der Leistungen der verschiedenen in Betracht gezogenen Materialien die Möglichkeit einer fundierten Wahl bieten.

Störanfälligkeit Bei diesen Prüfungen werden die Geräte verschiedenen Arten von Störungen ausgesetzt, und anhand der vom Hersteller festgelegten Betriebsmerkmale lässt sich feststellen, wo die Grenze zwischen Störanfälligkeit und Störfestigkeit liegt. Um die Anforderungen der CE-Kennzeichnung zu erfüllen, müssen die zu prüfenden Geräte unbeschadet Störungen ausgesetzt werden, deren Ausmaß in den geltenden Normen festgelegt ist. Wenn wir uns auf die Definitionen der einschlägigen IEC-Normen beziehen, können wir sagen, dass der geforderte Störfestigkeitsgrad einen störungsfreien Betrieb in industriellen Büroanwendungen gewährleistet, bei denen die Verdrahtung durch Trennung der verschiedenen Spannungen vorgenommen wird. Für andere Betriebsbedingungen müssen die Anforderungen des Benutzers angegeben werden.

Schnelle Transienten. Dabei wird die Widerstandsfähigkeit von Geräten geprüft, die einer in regelmäßigen Abständen und nach dem Zufallsprinzip erzeugten steilen Front ausgesetzt sind. Statische Elektrizität. Mit dieser Prüfung wird die Fähigkeit des Produkts ermittelt, elektrischen Entladungen standzuhalten, die durch den Kontakt mit oder die Nähe zu einer Hochspannungsquelle entstehen. Diese niederenergetischen Entladungen simulieren z. B. den Kontakt mit einer Person, die sich durch Reiben an Kunststoffmaterialien elektrostatisch aufgeladen hat. Die Spannungen können bis zu 15000 V erreichen und zerstörerisch auf zugängliche Teile der Elektronik wirken, z. B. auf Displays oder LEDs.

Strahlungsempfindlichkeit. Das Produkt wird in der Luft in vertikaler und dann in horizontaler Polarität zu einer Funkquelle mit einer Frequenz von 80 Megahertz bis 2,7 Giga-Hertz abgestrahlt. Während der gesamten Prüfung wird das Verhalten der Ein- und Ausgänge beobachtet und muss mit den vom Hersteller beschriebenen Eigenschaften übereinstimmen. Anzeigen, LEDs und alle anderen sichtbaren Teile müssen überwacht werden, Eingangs-/Ausgangswerte müssen innerhalb der festgelegten Grenzwerte bleiben, Aufzeichnungen, falls das Gerät über solche verfügt, und generell müssen alle vom zu prüfenden Gerät dargestellten oder zurückgegebenen Informationen den Angaben des Herstellers entsprechen. Anfälligkeit für Fahrten. Das Produkt unterliegt parasitären Impulsfolgen (0,15 bis 80 MHz), die von den angeschlossenen Kabeln verursacht werden.

Blitzschlag. Bei der Prüfung der Blitzschlagfestigkeit werden genormte 8/20-Hybridwellen im Gleichtakt auf alle Produktanschlüsse angewendet. Die Entladungen werden verursacht, wenn die Generatorlast die für die CE-Kennzeichnung angegebene Spannung aufweist, je nach geprüftem Kanal: 2000 V auf dem Niederspannungsversorgungskanal und 200 V auf den Signal- und Telekommunikationskanälen. Der erzeugte Strom darf keine dauerhafte Funktionsstörung des zu prüfenden Geräts verursachen. In der Praxis ist es oft sinnvoll, den Hersteller zu bitten, den Wert der unterstützten Spannung vor der Zerstörung anzugeben. Diese Zahlen müssen für jeden einzelnen Kanal bekannt sein.

Störaussendung Wie der Name schon sagt, dient die Störaussendung dazu, den Pegel der von dem zu prüfenden Gerät erzeugten Funkfrequenzen zu bestimmen! Störaussendung: Messung des Störpegels, den das Produkt in seine Umgebung abgibt und damit das Risiko einer Fehlfunktion anderer in seiner Nähe verwendeter Geräte birgt. Die durchgeführten Messungen müssen einer der in der Norm festgelegten Vorlagen entsprechen. Geleitete Emission. Bei niedrigeren Frequenzen, von einigen zehn Kilohertz bis 80 Megahertz, werden die Messungen an den Leitern des Produkts durchgeführt, um den Grad der Störung zu bestimmen, den die Geräte in die verkabelten Netze einbringen. Auch hier müssen die Vorlagen beachtet werden.

Kapitel 1: BLITZSCHUTZ: Hintergrundinformationen zum Phänomen Blitzschlag

Kapitel 2: SCHUTZ GEGEN DIREKTE ABGASUNG  

Kapitel 3 INDIREKTER BLITZSCHLAGSCHUTZ

Kapitel 4 SCHUTZ GEGEN INDIREKTEN SCHOCK (Fortsetzung)

Kapitel 5: LEISTUNGSFÄHIGKEIT DES FUNDATIONSSCHUTZES