Discussion:
Oberleitungen und deren Funktion als Blitzableiter
(zu alt für eine Antwort)
Thorsten Klein
2014-04-08 20:27:31 UTC
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Hallo

Angenommen, ein Wohnhaus steht in der Nähe zu einer elektrifizierten
Eisenbahnstrecke. Das Wohnhaus selbst hat keinen Blitzableiter.

Rein hypothetisch: Jetzt zieht ein Gewitter auf. Reicht das elektrische
Feld der Oberleitung (wenn sich kein Zug im Abschnitt befindet), um den
Blitz anzulocken / vom Haus wegzulocken oder müsste da grad ein Zug
durch den betreffenden Abschnitt fahren bzw. im Abschnitt stehen? Denn
nur dann fliesst ja Strom und dann gibt es auch ein magnetisches Feld.

Gruss,
Thorsten
Klaus Mueller
2014-04-09 00:54:42 UTC
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Post by Thorsten Klein
Hallo
Angenommen, ein Wohnhaus steht in der Nähe zu einer elektrifizierten
Eisenbahnstrecke. Das Wohnhaus selbst hat keinen Blitzableiter.
Rein hypothetisch: Jetzt zieht ein Gewitter auf. Reicht das elektrische
Feld der Oberleitung (wenn sich kein Zug im Abschnitt befindet), um den
Blitz anzulocken / vom Haus wegzulocken oder müsste da grad ein Zug
durch den betreffenden Abschnitt fahren bzw. im Abschnitt stehen? Denn
nur dann fliesst ja Strom und dann gibt es auch ein magnetisches Feld.
Blitzschutz ist _immer_ eine Risikobetrachtung. D.h. ein äußerer
Blitzschutz verringert, wenn er ichtig ausgeführt ist, die
Einschlagswahrscheinlichkeit massiv, senkt sie aber nie auf 0.

Details finden sich in EN 62305.

Als "Schnellcheck" kannst du die 45°-Methode anwenden, d.h. vom höchsten
Seil der Oberkeitung Linien im 45-Grad-Winkel nach unten legen. Ist das
Haus vollständig innerhalb des so gebildeten Dreiecks, dann ist der
Blitzschutz weitgehend gegeben. Genauer geht es nach o.g. Norm.

Wenn ich mir die Bauhöhe einer Oberleitung und gängige Häuser ansehe
dürfte das selten gegeben sein.

Ob gerade ein Zug da ist oder nicht spielt bei der Schutzwirkung keine
Rolle, die Spannung auf der Oberleitung auch nicht. Für einen Blitz ist
das alles Erdpotential.

Und selbst wenn das Haus vollständig im Schutzbereich steht und der
Blitz in die Oberleitung geht kann es sein, dass die Blitzenergie z.B.
über den elektrischen Hausanschluss quasi durch die Hintertür zu Besuch
kommt, wenn kein innerer Blitzschutz vorhanden ist.

Klaus

Klaus
Frank Nitzschner
2014-04-09 03:20:13 UTC
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Post by Klaus Mueller
Details finden sich in EN 62305.
Etwas von Werbung durchsetzt, aber sehr interessant ist dies:
https://www.dehn.de/sites/default/files/uploads/dehn/pdf/Kataloge/Deutsch/blitzplaner.pdf
Post by Klaus Mueller
Wenn ich mir die Bauhöhe einer Oberleitung und gängige Häuser ansehe
dürfte das selten gegeben sein.
Ja. So dicht stehen allenfalls alte Bahnwärterhäuschen neben den
Masten.
Post by Klaus Mueller
[...], dass die Blitzenergie z.B.
über den elektrischen Hausanschluss quasi durch die Hintertür zu Besuch
kommt, wenn kein innerer Blitzschutz vorhanden ist.
Kenne ich von Stellwerksstörungen zur Genüge;-)

Grüsse
Frank
U***@web.de
2017-03-24 08:41:00 UTC
Permalink
Moin,
Post by Frank Nitzschner
Post by Klaus Mueller
[...], dass die Blitzenergie z.B.
über den elektrischen Hausanschluss quasi durch die Hintertür zu Besuch
kommt, wenn kein innerer Blitzschutz vorhanden ist.
Kenne ich von Stellwerksstörungen zur Genüge;-)
Das neue Stellwerk von Friedberg wurde im Februar 2017 ohne Wetterblitz ganz mit
Fahrleitungskurzschluß gehimmelt...

Gruß, ULF
Gerd Belo
2017-03-24 11:32:34 UTC
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Post by U***@web.de
Gruß, ULF
Dir ist schon klar, das du in letzter Zeit permanent auf uralte, längst
gelöschte Beiträge antwortest?

Tschüß GERD
--
Gerd Belo
***@BAFAS.de
U***@web.de
2017-03-24 17:43:58 UTC
Permalink
[...] längst
gelöschte Beiträge antwortest?
Kann es sein, daß Du die Wirkmächtigkeit Deiner Löschtaste
bzw. des Löschmechanismus Deines Providers in verteilten
Systemen ganz geringfügig überschätzt?

In der Tat war ich etwas verwundert, hier nichts zum
Stellwerksschmorausfall Friedberg gefunden zu haben und
stellte es dann in den Zusammenhang zu demjenigen der
zuvor diskutierten Themen, das mir am Passendsten schien.

Henning Koch
2014-04-09 17:18:41 UTC
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Post by Klaus Mueller
Ob gerade ein Zug da ist oder nicht spielt bei der Schutzwirkung keine
Rolle, die Spannung auf der Oberleitung auch nicht. Für einen Blitz ist
das alles Erdpotential.
Und selbst wenn das Haus vollständig im Schutzbereich steht und der
Blitz in die Oberleitung geht kann es sein, dass die Blitzenergie z.B.
über den elektrischen Hausanschluss quasi durch die Hintertür zu Besuch
kommt, wenn kein innerer Blitzschutz vorhanden ist.
es könnte auch sein, dass der Blitz nach dem Einschlag auf die
Oberleitung merkt, das diese doch irgendwie kein Erdpotential (mehr)
hat und dann lustig ein (bzw.: zum) Häuschen weiterhüpft.
Arne Johannessen
2014-04-09 23:00:06 UTC
Permalink
Post by Henning Koch
es könnte auch sein, dass der Blitz nach dem Einschlag auf die
Oberleitung merkt, das diese doch irgendwie kein Erdpotential (mehr)
hat und dann lustig ein (bzw.: zum) Häuschen weiterhüpft.
Ein Blitzmerker?
--
Arne Johannessen
Gerhard Thumm
2014-04-10 18:36:15 UTC
Permalink
Henning Koch schrieb ...
Post by Henning Koch
Post by Klaus Mueller
Und selbst wenn das Haus vollständig im Schutzbereich steht
und der Blitz in die Oberleitung geht kann es sein, dass die
Blitzenergie z.B. über den elektrischen Hausanschluss quasi
durch die Hintertür zu Besuch kommt, wenn kein innerer
Blitzschutz vorhanden ist.
es könnte auch sein, dass der Blitz nach dem Einschlag auf die
Oberleitung merkt, das diese doch irgendwie kein Erdpotential
(mehr) hat und dann lustig ein (bzw.: zum) Häuschen weiterhüpft.
Dann wäre er nicht dahin.
Wenn er aber schon drin ist, sucht er sich den nächstliegenden
geerdeten Leiter. Das ist kaum das Häuschen.

MfG Gerhard
Gerhard Thumm
2014-04-10 18:40:28 UTC
Permalink
Henning Koch schrieb ...
Post by Henning Koch
Post by Klaus Mueller
Und selbst wenn das Haus vollständig im Schutzbereich steht
und der Blitz in die Oberleitung geht kann es sein, dass die
Blitzenergie z.B. über den elektrischen Hausanschluss quasi
durch die Hintertür zu Besuch kommt, wenn kein innerer
Blitzschutz vorhanden ist.
es könnte auch sein, dass der Blitz nach dem Einschlag auf die
Oberleitung merkt, das diese doch irgendwie kein Erdpotential
(mehr) hat und dann lustig ein (bzw.: zum) Häuschen weiterhüpft.
Dann wäre er nicht dahin.
Wenn er aber schon drin ist, sucht er sich den nächstliegenden
geerdeten Leiter. Das ist kaum das Häuschen.

MfG Gerhard
Henning Koch
2014-04-10 20:00:44 UTC
Permalink
Post by Gerhard Thumm
Dann wäre er nicht dahin.
Wenn er aber schon drin ist, sucht er sich den nächstliegenden
geerdeten Leiter. Das ist kaum das Häuschen.
Das Haus hat (im Gegensatz zu der vom Blitz getroffenen Fahrleitung)
ziemlich genau Erdpotential. Die Fahrleitung hat (für einen Blitz...)
eine ziemlich hohe Induktivität.

Da kann es schonmal zu Effekten kommen, die man eigentlich für
unlogisch halten würde. Es kommt ja dem Vernehmen nach auch vor, dass
dem Blitz plötzlich der Weg durch den Blitzableiter zu hochohmig (im
komplexen Sinne) ist und er sich auf halbem Weg anders orientiert.

Zugegeben: Die Fahrleitungsmaste wären wohl mit deutlich höherer
Wahrscheinlichkeit das nächste Ziel des Blitzes als das Häuschen.
Gerald Oppen
2014-04-13 23:01:52 UTC
Permalink
Post by Klaus Mueller
Und selbst wenn das Haus vollständig im Schutzbereich steht und der
Blitz in die Oberleitung geht kann es sein, dass die Blitzenergie z.B.
über den elektrischen Hausanschluss quasi durch die Hintertür zu Besuch
kommt, wenn kein innerer Blitzschutz vorhanden ist.
Dass der üblicherweise 50Hz Hausanschluß mit der üblicherweise 16 2/3Hz
Bahnstromversorgung nicht verbunden ist hast Du dabei schon berücksichtigt?

Gerald
Klaus Mueller
2014-04-14 01:30:29 UTC
Permalink
Post by Gerald Oppen
Post by Klaus Mueller
Und selbst wenn das Haus vollständig im Schutzbereich steht und der
Blitz in die Oberleitung geht kann es sein, dass die Blitzenergie z.B.
über den elektrischen Hausanschluss quasi durch die Hintertür zu Besuch
kommt, wenn kein innerer Blitzschutz vorhanden ist.
Dass der üblicherweise 50Hz Hausanschluß mit der üblicherweise 16 2/3Hz
Bahnstromversorgung nicht verbunden ist hast Du dabei schon berücksichtigt?
Natürlich, es passiert unabhängig von der Frequenz der
Fahrleitungsspannung.

Das von mir Beschriebene erfordert keine galvanische Kopplung der
Stromkreise. Die gibt es wegen diverser dazwischen befindlicher
Transformatoren auch bei 50Hz-Bahnen nicht.

Der Blitz in die Oberleitung führt zu einem Überschlag der
Fahrleitungsisolatoren, der Blitzstrom führt daraufhin über das
Mastfundament[1] in die Erde ab. Der Erdausbreitungswiderstand des
Mastfundaments führt dabei zu einem Potentialanhub des Erdbodens in der
näheren Umgebung um einige bis viele kV[2]. Das kann zum
Rückwärtsüberschlag in das nur für Niederspannung isolierte
Hausanschlusskabel führen, wenn dieses in der Nähe verläuft
(Dorfkircheneffekt[3]).

[1] Da die Fahrleitung für die schnelle Transiente des Blitzes eine hohe
Impedanz hat sind nur sehr wenige Maste in unmittelbarer Nähe des
primären Einschlagorts betroffen.

[2] Da auch die Erd-/Rückleiterseile, Masterdungskabel zur Fahrschiene
und die Fahrschienen selbst für die schnelle Transiente des Blitzes eine
hohe Impedanz haben fließt der größte Teil des Blitzstroms durch die
Fundamente der wenigen vom Überschlag betroffenen Maste in die Erde.
Einfahche Beispiel-Rechnung: Der Blitzstromanteil im Fundament sei 10kA,
der Erdausbreitungswiderstand des Fundaments 10Ohm. Das ergibt einen
transienten Spannungsanhub von 100kV, nach außen vom Fundament weg über
einige zehn Meter (abhängig von der Beschaffenheit des Bodens) auf
Erdpotential abfallend.

[3] Den Begriff habe ich in Blitzschützerkreisen gehört, er beschreibt
ein geradezu klassisches Szenario:
Dorfkirche hat äußere und innere Blitzschutzanlage.
Dorfwirt nebenan denkt, der Kirchturm schütze ihn.
Blitz trifft die Blitzschutzanlage der Kirche ==> keine Primärschäden.
Eletrische Anlage des Wirtshauses ist aber kaputt.
Wirt denkt, Blitzschutz sei Mist. Der Blitz hätte das viel niedrigere
Wirtshaus trotz Kirchenblitzableiter getroffen.
Dass der fehlende innere Blitzschutz bei ihm die Ursache war kommt ihm
nicht in den Sinn. Äußeren Blitzschutz ("Blitzableiter") braucht er
nicht, da im Schutzbereich des Kirchturms.


Klaus
Thorsten Klein
2014-04-25 19:54:22 UTC
Permalink
Post by Gerald Oppen
Dass der üblicherweise 50Hz Hausanschluß mit der üblicherweise 16 2/3Hz
Bahnstromversorgung nicht verbunden ist hast Du dabei schon berücksichtigt?
Nur zur Info: Bahnfrequenz ist 16.7 Hz seit 19 Jahren. Details hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Bahnstrom#16.E2.85.94_Hz_gegen.C3.BCber_16.2C7_Hz

Ich denke, das wissen viele nicht.
Thorsten Klein
2014-04-25 19:49:46 UTC
Permalink
Post by Klaus Mueller
Als "Schnellcheck" kannst du die 45°-Methode anwenden, d.h. vom höchsten
Seil der Oberkeitung Linien im 45-Grad-Winkel nach unten legen. Ist das
Haus vollständig innerhalb des so gebildeten Dreiecks, dann ist der
Blitzschutz weitgehend gegeben. Genauer geht es nach o.g. Norm.
Oh, interessant. Die Bahnlinie an dem betreffenden Haus verläuft etwas
"tiefergelegt", sodass die Oberleitung etwa auf Kniehöhe ist, wenn man
auf dem Boden steht. Und dann geht das Haus noch 3 Stockwerke nach oben.
Marc Wiemers
2014-05-01 06:26:44 UTC
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Hallo,

das mit den Abständen und Blitzen ist so eine Sache. Bei uns ist der Blitz
eingeschlagen obwol 5 m weiter eine Mobilfunkantenne mit Blitzableiter
stand. Wir dachen immer wir wären dadurch geschützt. Der Blitz hat halt sein
eigenleben.

Gruß

Marc
Post by Thorsten Klein
Hallo
Angenommen, ein Wohnhaus steht in der Nähe zu einer elektrifizierten
Eisenbahnstrecke. Das Wohnhaus selbst hat keinen Blitzableiter.
Rein hypothetisch: Jetzt zieht ein Gewitter auf. Reicht das elektrische
Feld der Oberleitung (wenn sich kein Zug im Abschnitt befindet), um den
Blitz anzulocken / vom Haus wegzulocken oder müsste da grad ein Zug
durch den betreffenden Abschnitt fahren bzw. im Abschnitt stehen? Denn
nur dann fliesst ja Strom und dann gibt es auch ein magnetisches Feld.
Gruss,
Thorsten
Thorsten Klein
2014-05-14 16:13:33 UTC
Permalink
Post by Marc Wiemers
das mit den Abständen und Blitzen ist so eine Sache. Bei uns ist der Blitz
eingeschlagen obwol 5 m weiter eine Mobilfunkantenne mit Blitzableiter
stand. Wir dachen immer wir wären dadurch geschützt. Der Blitz hat halt sein
eigenleben.
Der Blitz mag wohl auch keine MF-Antennen ;-)
Henning Koch
2014-05-14 16:28:44 UTC
Permalink
Post by Thorsten Klein
Der Blitz mag wohl auch keine MF-Antennen ;-)
Mobilfunkantennen sind böse.

q.e.d.

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