DE3027469A1

DE3027469A1 - Blitzschutz von transportablen fernmelde-betriebsstellen

Info

Publication number: DE3027469A1
Application number: DE19803027469
Authority: DE
Inventors: Erich Dr.-Ing. 7151 Allmersbach Pivit
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Dehn SE and Co KG
Priority date: 1980-07-19
Filing date: 1980-07-19
Publication date: 1982-02-11
Also published as: DE3027469C2

Description

Blitzschutz von transportablen Fernmelde-Betriebsstellen
Die Erfindung betrifft den Schutz von transportablen Fernmelde-Betriebsstellen gegen Schäden durch Blitzeinschläge und Einwirkungen durch elektromagnetische Pulse (EMP-Einwirkungen).
Es ist aus der VDE-Vorschrift VDE 0845/4.76, Seite 25 u.
26, Bild 6, bekannt, bei aus mehreren Fahrzeugen bestehenden Betriebsstellen die Fahrzeuge untereinander mit Potentialausgleichsleitungen zu verbinden, die in die Fahrzeuge eingeführten Leitungen mit gasgefüllten Überspannungsableitern zu versehen, sowie die einzelnen Fahrzeuge zu erden.
Aus Seite 18, Bild 2 der genannten VDE-Vorschrift sowie der deutschen Auslegeschrift 12 00 369 ist es bekannt, Fernmeldeleitungen mit einer zusätzlichen Blitzschutzdrossel und weiteren gasgefüllten überspannungsableitern zu versehen.
Die Nachteile dieser Anordnung sind der hohe Materialaufwand und der entsprechend hohe Aufwand für den Transport sowie der hohe Zeit- und Personalaufwand für das Anbringen bzw.
Entfernen der Potentialausgleichsleitungen. Ein hoher Zeit-und Personalaufwand entsteht auch, um die üblicherweise verwendeten Spießerder einzuschlagen und später wieder zu entfernen. Auch gewähren die Spießerder besonders bei Böden mit geringer Leitfähigkeit keinen sicheren Schutz gegen Blitzdurchschläge durch die Fahrzeugreifen und die dadurch möglichen Schäden. Außerdem können wegen der Ansprechver zögerung der gasgefüllten Überspannungsableiter noch Spannungen auftreten, die die angeschlossenen Geräte gefährden. Hier sind also noch zusätzliche Schutzmaßnahmen in den Geräten erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine wenig materialaufwendige, schnell auf~ und abbaubare Anordnung zum erhöhten Schutz von transportablen Fernmelde-Beriebsstellen gegen Schäden durch Blitzeinschläge anzugeben, so daß in den Fernmeldegeo räten selbst keine zusätzlichen Schutzmaßnahmen notwendig sind.
Die Aufgabe wird durch eine Anordnung nach den Patentansprüchen gelöst.
Der Vorteil der Erfindung ist, daß wegen des guten, durch die überspannungsableiter, die Blitzschutzdrossel und das Netzwerk mit frequenzabhängigem Übertragungsverhalten bewirkten Schutzes höhere Blitzströme in den Adern ohne Gefahr der Beschädigung der Fernmeldegeräte zugelassen werden können und damit auf Potentialausgleichsleitungen verzichtet werden kann. So entfällt der Materialaufwand, der Aufwand an Transportmitteln für das Mitführen sowie der Aufwand für das Auslegen und Abbauen der Potentialausgleichst leitungen. Ein weiterer Vorteil ist, daß die als Platten ausgebildeten Erder die Fahrzeugreifen sicher gegen Blitzdurchschläge schützen und sich schnell auslegen und abbauen lassen.
In dem Buch "Handbuch für Blitzschutz und Erdung" von Dr.-Ing. J. Wiesinger und Dr.-Ing. P. Hasse, Richard Pflaum Verlag, München 1977, ist auf den Seiten 89 und 90 ein über spannungsschutzgerät ohne Blitzschutzdrossel beschrieben, das zur Begrenzung des in nachgeschalteten Zenerdioden fliessenden Stromes einen Tiefpass aufweist.
Die Erfindung wird an Hand der Figuren 1 und 2 beschrieben.
In der Figur 1 ist eine als Fahrzeug ausgebildete Einheit einer aus mehreren Einheiten bestehenden Fernmelde-Betriebsstelle gezeichnet. Die Figur 2 zeigt die Innenschaltung der in der Figur 1 eingezeichneten Anschaltkästen.
In Figur 1 ist ein Fahrzeug mit kastenformigem Aufbau 1 ge zeichnet, der die Fernmeldegeräte 4 und 5 enthält. Die Fernmeldegeräte 4 und 5 sind über die Leitungen 2 und 2' bzw. 3 und 3' mit den Geräten in anderen Einheiten verbunden. In jede der Leitungen 2 und 2' bzw. 3 und 3' ist ein Anschaltkasten AK eingefügt, der in oder an der Wand des Aufbaues 1 angebracht ist. Die Erdklemmen 8 der Anschaltkästen AK sind über die Potentialausgleichsschiene PA, dem Erdanschluss EA am Aufbau 1, den Erdungsleitungen 7 und den Erdern 6 gene1 det. Die als Platten ausgebildeten Erder 6 werden einfach auf den Boden gelegt, und dann wird das Fahrzeug auf diese Platten gefahren.
In der Figur 2 ist die Innenschaltung eines Anschaltkastens AK für ein Adernpaar gezeichnet. Die Leitungen 2 und 2' bzw.
3 und 3' enthalten in der Regel viele Adernpaare, dem entsprechend enthält ein Anschaltkasten viele der in der Figur 2 gezeichneten Schutzschaltungen. An die Anschlüsse a und b ist ein Adernpaar der von außen kommenden Leitung 2 angeschlossen. Innerhalb des Anschaltkastens AK liegen an diesen Anschlüssen die ersten Überspannungsableiter A1 und A2, für die vorteilhafterweise wegen der hohen Strombelastbarkeit eine gasgefüllte Ausführung gewählt wird. An die Anschlüsse a und b sind außerdem die durch Punkte gekennzeichneten Eno den gleichen Wicklungssinnes der Wicklungen wI und wII der Blitzschutzdrossel BDr angeschlossen.
Die anderen Enden der Blitzschutzdrossel BDr sind über die Adern a', b' mit dem Netzwerk mit frequenzabhängigem Übertragungsverhalten, bestehend aus den Kondensatoren C1 und C2 sowie' aus der Induktivität L mit den zwei Wicklungen wa und wb. Hierbei kennzeichnen die Punkte die Enden mit gleichem Wicklungssinn; er wurde so gewählt, daß die Induktivität für erdsymmetrische Ströme wirksam ist.
An die Adern a' und b' sind außerdem die zweiten Überspannungsableiter mit kürzeren Ansprechzeiten V1 und V2 angeschlossen, für die in diesem Beispiel Varistoren vorgesehen sind. Es können statt dessen aber auch andere spannungst abhängige Widerstände oder Zenerdioden verwendet werden.
Die erdseitigen Elektroden der gasgefüllten überspannungs ableiter Al und A2 sowie der Varistoren V1 und V2 sind über die Erdklemme 8 und über die in Fig. 1 gezeichneten Mittel geerdet. Mit der Erdklemme 8 ist außerdem das elektrisch leitende Gehäuse des Anschaltkastens Ak verbunden.
Das Netzwerk mit frequenzabhängigem Übertragungsverhalten C1, C2, L1 ist ausgangsseitig mit den Anschlüssen a" und b" verbunden, an die die zu dem im Fahrzeug befindlichen Gerät führende Leitung 2' angeschlossen ist.
Die Zusammenfassung aller für den Blitzschutz vorgesehenen Schaltmittel (Überspannungsableiter, Blitzschutzdrosseln, Varistoren und Netzwerke mit frequenzabhängigem Übertragungsverhalten) in Anschaltkästen hat den Vorteil, daß ein schnell ler Auf- und Abbau möglich ist, besonders wenn die Anschlüsse für die Leitungen 2, 2', 3 und 3' als Steckverbinder ausgeführt sind.
In dem hier gezeigten Beispiel ist als Netzwerk mit frequenzabhängigem übertragungsverhalten ein Tiefpaß eingezeichnet. Ein Tiefpaß ist zweckmäßig, wenn die Frequenzen des Nutzsignales unterhalb des Blitzfrequenzspektrums liegen, ein Hochpaß bei Signalfrequenzen oberhalb des Blitzfrequenzspektrums. Bei Signalfrequenzen innerhalb des Blitzfrequenzspektrums wird ein Bandpaß verwendet.
Die Verwendung von Reaktanzvierpolen entsprechend der Weiterbildung nach Anspruch 2 hat den Vorteil, daß durch die ausschließliche Verwendung von Blindwiderständen kleinere Verluste im Duchlaßbereich und eine höhere Dämpfung im Sperrbereich als bei der Verwendung von Widerstands-Kondensator-Netzwerken erreichbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 weisen die vieladrigen, in die Einheiten eingeführten Leitungen 2 und 3 eine so große Gesamt-Leiterquerschnittsfläche auf, daß das Ableiten der hohen Ströme der Mehrzahl aller Blitze ohne Beschädigung der Leitungen gewährleistet ist.

Claims

Patentansprüche Anordnung zum Schutz von aus mehreren Einheiten bestehenden Fernmelde-Betriebsstellen, wobei mindestens eine Einheit ein mit elektrisch isolierender Bereifung versehenes Fahrzeug ist, dessen elektrisch leitende Teile geerdet sind, gegen Schäden durch Blitzschläge und EMP-Einwirkung, wobei zwischen den einzelnen Adern der in die Einheiten eingeführten Leitungen und Erde erste Überspannungsableiter sowie in den Adern Blitzschutzdrosseln eingefügt und dahinter zweite überspannungsableiter angeordnet sind, da durch gekennzeichnet, daß die zweiten, zwischen den Adern und Erde angeordneten überspannungsableiter (V1, V2) eine kürzere Ansprechzeit aufweisen als die ersten Überspannungsableiter (Al, A2), daß zusätzlich ein Netzwerk mit frequenzabhängigem Übertragungsverhalten (C1, C2, L1) eingefügt ist und daß die zu erdenden Fahrzeugteile und die erdseitigen Elektroden der Überspannungsableiter (Al, A2, V1, V2) mit elektrisch leitenden, auf den Boden gelegten Platten (6) verbunden sind, auf denen das zu schützende Fahrzeug steht.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Netzwerk mit frequenzabhängigem Übertragungsverhalten ein Reaktanzvierpol (C1, C2, L1) verwendet wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die überspannungsableiter (Al, A2, V1, V2), die Blitzschutzdrossel (BDr) und das Netzwerk mit frequenzabhängigem Übertragungsverhalten (C1, C2, L1) in einem Anschaltkasten (AK) eingebaut sind.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Gesamt-Leiterquerschnittsfläche von mindestens 6mm2 der Adern.