-
Die Erfindung betrifft eine Blitzschutzvorrichtung zum Ableiten von Blitzen von Gebäuden oder von Gebäudeteilen, insbesondere in explosiver Atmosphäre, zumindest bestehend aus einem metallenen Ableiter in Form eines zylindrischen Drahtes oder eines Bandleiters und den Ableiter am Gebäude oder Gebäudeteil führenden Leitungshalter, der einerseits am Gebäude oder Gebäudeteil befestigt oder befestigbar ist und andererseits den Ableiter mit Abstand zum Gebäude oder Gebäudeteil hält und führt, wobei zwischen Leitungshalter und Ableiter eine Isolierung angeordnet ist, die den Ableiter vollständig ummantelt und umgibt und gegenüber dem Leitungshalter isoliert, der Leitungshalter einen etwa kastenförmigen, quadratischen oder rechteckigen Grundkörper aufweist, der mit einer ersten Grundfläche an einem Gebäude oder Gebäudeteil befestigbar ist, an dessen gegenüberliegenden zweiter Grundfläche der Ableiter mit den Ableiter umgebender Isolierung angeordnet ist, wobei die in ihrer Längserstreckung etwa parallel zum Ableiter verlaufenden zwei Seitenflächen des Grundkörpers über die zweite Grundfläche hervorragend verlängert sind und an ihrem Ende jeweils eine zum Ableiter gerichtete Abwinkelung aufweisen, mittels derer freien Enden der mit der Isolierung umgebene Ableiter gegen die zweite Grundfläche geklemmt gehalten ist und dass die freien Enden der Abwinkelungen der zweiten Seitenflächen eine Ausnehmung aufweisen, innerhalb derer in der Haltelage eine außen um die Isolierung umlaufende Stufe angeordnet ist.
-
Derartige Blitzschutzvorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt und finden in der Praxis vielfache Anwendung. Dazu wird auf die Literaturstelle „Dehn + Söhne GmbH + Co. KG: Blitzplaner. Auszug aus der 3. aktualisierten Auflage. D-92306 Neumarkt, Juli 2013. Seiten 0-2, 103-112. -ISBN 978-3-9813770-0-2“ verwiesen.
-
In äußeren Blitzschutzsystemen sind die blitzstromführenden Ableitungen mit derartigen Leitungshaltern üblicherweise an der Außenwand eines Gebäudes oder eines Gebäudeteiles befestigt. Dabei ist der blitzstromführende Ableiter häufig ein zylindrischer Draht von 6 mm, 8 mm oder 10 mm Durchmesser. Alternativ werden im Stand der Technik auch Bandleiter zur Blitzstromableitung verwendet.
-
Die Ableitung des Blitzstromes im Falle eines Blitzeinschlages kann dabei mit einem Impulsstrom bis zu 100.000 A belastet werden. Im Stand der Technik sind sowohl Leitungshalter aus Metall oder auch aus Kunststoff bekannt. Dabei ist es bei Haltern aus Kunststoff nachteilig, dass diese aufgrund der Belastung mit ultraviolettem Licht der Sonne weniger für den Außenraum geeignet sind.
-
-
Insbesondere in korrosiver Atmosphäre, wie zum Beispiel in der chemischen Industrie, werden überwiegend metallene Halter aus Edelstahl eingesetzt. Bei der Herstellung wird die Ableitung entweder in den Halter eingepresst oder die Ableitung wird mit dem Leitungshalter durch eine geschraubte Schelle verbunden.
-
Im Einsatzfall der Blitzschutzvorrichtung, also wenn der Ableiter vom Blitzstrom durchflossen wird, entsteht ein elektrischer Spannungsabfall längs der Ableitung. Der metallene Leitungshalter bildet nun einen Nebenschluss zur Ableitung. Dadurch kommt es zu einem Stromübergang von der Ableitung zum metallenen Leitungshalter. Zusätzlich kommt es durch induzierte Wirbelströme im metallenen Halter zu einem Stromfluss innerhalb des metallenen Halters.
-
Bei anzunehmenden Blitzströmen in der Größenordnung von einigen 10.000 A bis 100.000 A erfolgt der Stromübergang von Metall zu Metall unter Ausbildung einer lokalen Aufheizung und Ausschmelzung von Metall an den Kontaktstellen, die sich zwischen Ableitung und der Auflage des metallenen Halters ausbilden. Dabei wird durch die elektrodynamischen Wirkungen des Stromes (Plasmajet) ausgeschmolzenes Metall radial ausgesprüht. Diese sogenannten Sprühfunken sind dazu in der Lage, eine sich in der Umgebung des Leitungshalters befindliche explosive Gasatmosphäre zu zünden.
-
Somit muss insbesondere bei Blitzschutzsystemen für explosive Atmosphäre jegliche Funkenbildung vermieden werden. Die im Stand der Technik häufig verwendeten Leitungshalter aus Edelstahl neigen jedoch besonders zur Funkenbildung.
-
Somit sind die bekannten metallenen Leitungshalter weniger für den Einsatz in explosiver Atmosphäre geeignet.
-
Aufgrund des eingangs genannten Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Blitzschutzvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einer hohen Lebensdauer auch einen Einsatz in explosiver Atmosphäre ermöglicht, die zudem einen durch induzierte Wirbelströme und Stromübergang von der Ableitung im Halter verursachten Stromfluss innerhalb des Halters verhindert, die dabei kostengünstig und einfach herstellbar ist und die schnell und einfach an einem Gebäudeteil befestigbar ist.
-
Die Anordnung einer Isolierung zwischen Leitungshalter und Ableiter verhindert wirksam einen Nebenschluss im Einsatzfalle der Blitzschutzvorrichtung. Durch die den Ableiter vollständig umgebene Isolierung ist der Nebenschluss zwischen Ableiter und Leitungshalter verhindert, sodass insbesondere in explosiver Atmosphäre keine Funkenbildung erfolgt, die beispielsweise die explosive Atmosphäre zünden könnte.
-
Ein derartiger erfindungsgemäßer Leitungshalter ermöglicht nach dem Anbringen der durch zwei Halbschalen gebildeten Isolierung auf dem Ableiter ein schnelles und einfaches und dabei dauerhaftes Befestigen eines isolierten Ableiters an einem Gebäudeteil wie beispielsweise einer Gebäudewand. Hierzu muss lediglich der mit der Isolierung ummantelte Ableiter in den zwischen den Abwinkelungen gebildeten Bereich des Leitungshalters in Richtung der zweiten Grundfläche gepresst werden, sodass er eine Haltelage erreicht, in der er von den Abwinkelungen dauerhaft gehalten ist. Die Abwinkelungen sind dabei federnd ausgebildet und schwenken in ihre Ausgangslage zurück, sobald der Ableiter mit Isolierung die Haltelage erreicht hat. Der Leitungshalter ist dabei auf schnelle und einfache Art und Weise mit seiner ersten Grundfläche am Gebäudeteil zu befestigen, sodass eine derartige Blitzschutzvorrichtung auch auf schnelle Art und Weise nachträglich an bestehenden Blitzschutzvorrichtungen nachrüstbar ist. Hierzu wird zuerst der Ableiter mit entsprechenden halbschalenartigen Elementen isoliert, und anschließend im Bereich der Isolierung mit einem derartigen Leitungshalter an der Gebäudewand befestigt.
-
Somit ist eine Blitzschutzvorrichtung geschaffen, bei der ein Nebenschluss bei der Ableitung weitestgehend verhindert ist, bei dem zusätzlich die Entstehung von induzierten Wirbelströmen, die einen Stromfluss innerhalb des Leitungshalters erzeugen, soweit verhindert sind, dass eine Funkenbildung vermieden ist, sodass auch in einer explosiven Atmosphäre eine derartige Blitzschutzvorrichtung Verwendung finden kann.
-
Dabei weist eine derartige Blitzschutzvorrichtung eine hohe Lebensdauer auf und ist kostengünstig und einfach zu fertigen.
-
Durch die Anordnung einer derartigen umlaufenden Stufe, die in der Haltelage in einer Ausnehmung an den Abwinkelungen der zweiten Seitenflächen angeordnet ist, ist ein lagesicheres Verbleiben der Isolierung an dem Leitungshalter auch im Falle der Axialverschiebung des Ableiters, beispielsweise bedingt durch Temperaturschwankungen in der Umgebung, sichergestellt. Somit ist jederzeit die Isolierung zwischen Leitungshalter und Ableiter gegeben, sodass ein Nebenschluss im Einsatzfall der Ableitung vermieden ist.
-
Insbesondere kann dabei bevorzugt vorgesehen sein, dass die Isolierung aus mehreren sich zu einer Vollschale ergänzenden Schalenteilstücken gebildet ist.
-
-
Die sich zu einer Vollschale ergänzenden Schalenteilstücke können entsprechend der Abmessungen des Ableiters angepasst werden. Somit können sowohl im Querschnitt runde Ableiter oder auch ein flacher Bandableiter mittels mehrerer Schalenteilstücke vollständig ummantelt und somit isoliert werden und auch nachträglich davon angebracht werden.
-
Insbesondere kann dabei besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Isolierung aus zwei halbschalenartigen Elementen besteht, die in der Zusammenbaulage eine Vollschale bilden.
-
-
Üblicherweise finden zwei halbschalenartige Elemente, die in der Zusammenbaulage eine Vollschale bilden, Verwendung um einen Ableiter auf schnelle und einfache Art und Weise vollständig mit einer Isolierung zu ummanteln. Hierbei müssen lediglich die beiden halbschalenartigen Elemente aneinander gelegt werden, sodass sie den Ableiter vollständig ummanteln, um diesen vollständig gegenüber der Umgebung und insbesondere gegenüber dem Leitungshalter zu isolieren.
-
Weiter kann besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Leitungshalter einstückig ausgebildet ist. Dies ist an sich aus der
DE 30 14 578 A1 bekannt.
-
Die einstückige Ausbildung des Leitungshalters insbesondere im Bereich der Teile, die den mit einer Isolierung umgebenen Ableiter halten, verhindert die Entstehung eines Stromflusses innerhalb des Halters durch induzierte Wirbelströme im Halter. Dies wird insbesondere dadurch verhindert, dass der Halter keinerlei Überlappungen oder sonstige Kontaktstellen im Bereich des gehaltenen und geführten, mit einer Isolierung umgebenen Ableiters aufweist. Somit ist insbesondere hierdurch die Verwendung eines derartigen Leitungshalters mit einem isolierten Ableiter in explosiver Atmosphäre ermöglicht.
-
Zudem kann in an sich bekannter Art und Weise besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass der Leitungshalter aus Metall, insbesondere aus Edelstahl, besteht.
-
Dadurch, dass zwischen dem Leitungshalter und dem Ableiter eine Isolierung angeordnet ist, kann der Leitungshalter weiterhin aus dem an sich bekannten und bewährten Material Edelstahl bestehen, da durch die zwischen Leitungshalter und Ableiter angeordnete Isolierung die Bildung eines Nebenschlusses zu der Ableitung im Einsatzfall vermieden ist.
-
Weiter kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Isolierung gegenüber dem Ableiter längsverschieblich ist.
-
Hierdurch ist insbesondere bei wechselnden Temperaturen in der Umgebung ein Axialverschieben des Ableiters gegenüber der Isolierung ermöglicht, sodass bei einer derartigen Axialverschiebung keinerlei Beschädigungen an der Isolierung auftritt und zudem eine vollständige Ummantelung und dadurch bedingte vollständige Isolierung des Ableiters gegenüber dem Leitungshalter besteht.
-
Darüber hinaus kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass am Leitungshalter und an der den Ableiter umgebenen Isolierung zusammenwirkende Rastmittel und/ oder Haltemittel ausgebildet oder angeordnet sind.
-
Mittels derartiger am Leitungshalter und am Ableiter angeordneter Rastmittel und/oder Haltemittel ist ein dauerhaftes Verbleiben des mit einer Isolierung umgebenen Ableiters am Leitungshalter ermöglicht. Dazu müssen lediglich die Rastmittel oder Haltemittel des Leitungshalters mit entsprechenden an der Isolierung des Ableiters angeordneten Teilen zusammenwirken, um diese in der gewünschten Lage zu halten.
-
Weiter kann dabei besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die weiteren zwei Seitenflächen des Grundkörpers zueinander deckungsgleiche Ausnehmungen aufweisen, die die Isolierung zumindest teilweise umgreifen und eine Anlagefläche für die Isolierung bilden.
-
Auch durch die zueinander deckungsgleichen Ausnehmungen an den weiteren zwei Seitenflächen des Grundkörpers, ist ein lagesicheres Verbleiben der Isolierung an dem Leitungshalter auch im Falle der Axialverschiebung des Ableiters, beispielsweise bedingt durch Temperaturschwankungen in der Umgebung, sichergestellt. Somit ist jederzeit die Isolierung zwischen Leitungshalter und Ableiter gegeben, sodass ein Nebenschluss im Einsatzfall der Ableitung vermieden ist.
-
Auch kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Isolierung aus einem UV-beständigen, hochtemperaturfesten Kunststoff besteht.
-
Die Verwendung eines UV-beständigen und hochtemperaturfesten Kunststoffes zur Isolierung ermöglicht eine besonders hohe Lebensdauer einer erfindungsgemäßen Blitzschutzvorrichtung.
-
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Isolierung, die den Ableiter umhüllt, eine solche Länge hat, dass die in Längsverlaufsrichtung des Ableiters voneinander beabstandeten Endkanten der Isolierung den Leitungshalter, oder dessen Bestandteile überragen, wobei der Ableiter im Bereich der Anordnung eines jeden Leitungshalters von einer Isolierung passender Länge umhüllt ist.
-
Die Isolierung, die den Ableiter umhüllt, weist jeweils nur eine ausreichende Länge auf, die ausreicht, dass die den Ableiter umhüllende Isolierung sämtliche Bestandteile des jeweiligen Leitungshalters überragt, so dass ein unmittelbarer Kontakt zwischen Isolierung und Leitungshalter auf jeden Fall unterbunden ist. Es reicht dazu aus, wenn die Isolierung um einige Millimeter bis einen Zentimeter über die Bestandteile des Leitungshalters vorragt. Auf diese Weise ist eine ausreichende Sicherheit gegeben. Durch die Anordnung dieser relativ kurzen Isolierungen wird eine Einsparung an Isoliermaterial erzielt und dabei dennoch eine ausreichende Sicherheit im Sinne der Erfindung erreicht.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.
-
Es zeigt:
- 1 eine erfindungsgemäße Blitzschutzvorrichtung von schräg oben gesehen;
- 2 desgleichen von vorne gesehen;
- 3 desgleichen in Seitenansicht gesehen;
- 4 desgleichen in Draufsicht gesehen.
-
In den Figuren ist eine Blitzschutzvorrichtung zum Ableiten von Blitzen von Gebäuden gezeigt. Diese kann insbesondere bei einer explosiven Atmosphäre Verwendung finden. Die Blitzschutzvorrichtung besteht zumindest aus einem metallenen Ableiter 1 und den Ableiter 1 am Gebäude haltenden und führenden Leitungshalter 2. Der Leitungshalter 2 ist einerseits am Gebäude befestigt oder befestigbar und andererseits hält und führt der Leitungshalter 2 den Ableiter 1 mit Abstand zum Gebäude.
-
Zwischen Leitungshalter 2 und Ableiter 1 ist eine Isolierung 3 angeordnet. Die Isolierung 3 isoliert den Ableiter 1 vollständig gegenüber dem Leitungshalter 2. Die Isolierung 3 besteht im Ausführungsbeispiel aus zwei halbschalenartigen Elementen 3a, 3b die in der Zusammenbaulage eine Vollschale bilden. Alternativ und in den Figuren nicht gezeigt kann die Isolierung 3 auch aus mehreren sich zu einer Vollschale ergänzenden Schalenteilstücken gebildet sein. Mittels der Schalenteilstücke ist ein metallener Ableiter 1 sowohl runden Durchmessers als auch ein Bandleiter vollständig gegenüber dem Leitungshalter 2 isolierbar beziehungsweise isoliert. Der Leitungshalter 2 ist im Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet und besteht aus Edelstahl. Der Ableiter 1 ist gegenüber der Isolierung 3, die den Ableiter 1 vollständig umgibt, längsverschieblich. Somit kann insbesondere bei temperaturbedingten Materialbewegungen der Ableiter 1 axial innerhalb der Isolierung 3 verschoben werden, ohne dass die Wirkung der Isolierung 3 dabei beeinträchtigt wird.
-
Am Leitungshalter 2 und an der den Ableiter 1 umgebenden Isolierung 3 sind zusammenwirkende Rastmittel und/oder Haltemittel ausgebildet oder angeordnet, die die Isolierung 3 am Leitungshalter 2 lagesicher haltern, wobei der Ableiter 1 weiterhin gegenüber der Isolierung 3 längsverschieblich von der Isolierung 3 umgeben ist.
-
Im Ausführungsbeispiel, welches in den Figuren dargestellt ist, weist der Leitungshalter 2 einen etwa kastenförmigen, rechteckigen Grundkörper 4 auf. Der Grundkörper 4 ist mit einer ersten Grundfläche 5 an einem Gebäude oder an einem Gebäudeteil befestigbar. Der Ableiter 1 ist an der gegenüberliegenden zweiten Grundfläche 6 des Leitungshalters 2 mit der den Ableiter 1 umgebenden Isolierung 3 angeordnet. Die in ihrer Längserstreckung etwa parallel zum Ableiter 1 verlaufenden weiteren zwei Seitenflächen 7a, 7b des Grundkörpers 4 sind über die zweite Grundfläche 6 des Grundkörpers 4 hervorragend verlängert und weisen an ihrem Ende jeweils eine zum Ableiter 1 gerichtete Abwinkelung 8a, 8b auf. Mittels der freien Enden der Abwinkelungen 8a, 8b ist der mit der Isolierung 3 umgebene Ableiter 1 gegen die zweite Grundfläche 6 des Grundkörpers 4 geklemmt gehalten. Dabei weisen die freien Enden der Abwinkelungen 8a, 8b der Seitenflächen 7a, 7b jeweils eine Ausnehmung 9 auf, innerhalb derer in der Haltelage des Leitungshalters 2 eine außen um die Isolierung 3 umlaufende Stufe 10 angeordnet ist. Somit ist die Isolierung 3 gegenüber dem Leitungshalter 2 unverschieblich gehalten. Im Falle einer temperaturbedingten Bewegung oder Ausdehnung erfolgt lediglich eine Längsverschiebung des Ableiters 1 gegenüber der Isolierung 3. Zudem weisen die weiteren zwei Seitenflächen 12a, 12b des Grundkörpers 4 zueinander deckungsgleiche Ausnehmungen 11 auf, die die Isolierung 3 in der Haltelage zumindest teilweise umgreifen und eine Anlagefläche für die Isolierung 3 bilden.
-
In den Zeichnungsfiguren ist ersichtlich, dass die Bestandteile der Isolierung 3, die den Ableiter 1 spaltfrei umgeben, den jeweiligen Leitungshalter 2 überragen, so dass auf jeden Fall ein direkter Kontakt zwischen dem Ableiter 1 und Bestandteilen des Leitungshalters 2 vermieden ist. Die entsprechende Ausgestaltung ist insbesondere deutlich in 1, 3 und 4 ersichtlich.
-
Im Ausführungsbeispiel besteht die Isolierung 3 aus einem UV-beständigen, hochtemperaturfesten Kunststoff, wodurch eine hohe Lebensdauer der Blitzschutzvorrichtung ermöglicht ist.
-
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Ableiter
- 2
- Leitungshalter
- 3
- Isolierung
- 3a
- halbschalenartige Elemente von 3
- 3b
- halbschalenartige Elemente von 3
- 4
- Grundkörper von 2
- 5
- erste Grundfläche an 4
- 6
- zweite Grundfläche an 4
- 7a
- Seitenflächen von 4
- 7b
- Seitenflächen von 4
- 8a
- Abwinkelung an 7a und 7b
- 8b
- Abwinkelung an 7a und 7b
- 9
- Ausnehmung an 8a, 8b
- 10
- Stufe an 3
- 11
- Ausnehmungen an 12a, 12b
- 12a
- weitere Seitenflächen an 4
- 12b
- weitere Seitenflächen an 4
