Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Ströme auf Leitungen im Gebäudeinneren
Bei einem Blitzeinschlag in ein Gebäude kann gefährliche Funkenbildung durch einen geeigneten (Blitzschutz)-Potentialausgleich vermieden werden. In diesem Fall fließt jedoch ein Teil des Blitzstroms auf den verbundenen elektrischen Leitungen in das Gebäude.
Hinsichtlich der Gefährdung durch diese Teilströme wurden die wichtigsten Stromparameter untersucht – Strommaximum, Ladung, spezifische Energie, maximale Stromsteilheit. Die Untersuchungen wurden mit dem Computerprogramm CONCEPT II durchgeführt. Gegenstand der durchgeführten Untersuchungen war, die maximalen Ströme zu ermitteln, die bei einem Blitzeinschlag auf elektrischen Leitungen in Gebäuden fließen. Die Leitungen sind auf Höhe des Daches mit dem äußeren Blitzschutzsystem LPS (Lightning Protection System) verbunden. Die Ladung ist für die Auswahl eines SPD (Surge Protective Device: Überspannungsschutzgerät) der wichtigste Parameter. Für eine einzelne Ader einer Leitung beträgt die Ladung bis zu 0,6 Coulomb, wenn das Gebäude mit einer Metallfassade versehen ist. Wenn es zusätzlich ein metallenes Flachdach besitzt, reduziert sich die Ladung auf weniger als 0,1 C. Für Gebäude mit Stahlarmierung in den Decken (und im Dach) ist die Ladung ebenfalls sehr gering mit typischen Werten unter 0,1 C. Weist das Gebäude hingegen keine schirmenden Elemente (stahlarmierte Decken, Metalldach, Metallfassade, usw.) auf, ist die Ladung relativ hoch mit Werten von einigen Coulomb. Dies gilt für Gebäude mit einem äußeren Blitzschutzsystem aus Kupfer und Aluminium. Bei Verwendung von Stahl erhöht sich die Ladung nur leicht. Wird jedoch Edelstahl verwendet, steigt die Ladung aufgrund der relativ schlechten Leitfähigkeit von Edelstahl erheblich an.
Auftretende Strombelastungen
Das Blitzschutzsystem LPS (Lightning Protection System) besteht aus der Fangeinrichtung, der Ableitungseinrichtung, der Erdungsanlage, dem Blitzschutz-Potentialausgleich und dem Trennungsabstand. Die Fangeinrichtung, die Ableitungseinrichtung und die Erdungsanlage sind Komponenten des äußeren Blitzschutzsystems, während der Blitzschutz-Potentialausgleich und der Trennungsabstand Schutzmaßnahmen des inneren Blitzschutzsystems sind. Die Funktion des äußeren Blitzschutzsystems besteht darin, den Blitz aufzufangen, sicher abzuleiten und in der Erde zu verteilen. Bei einem Blitzeinschlag kann es zur Funkenbildung und zum Überschlag zwischen dem äußeren Blitzschutzsystem und elektrischen Installationen im Gebäudeinnern kommen. Die Funktion des inneren Blitzschutzsystems besteht darin, dieses zu verhindern. Dies kann erreicht werden durch