Verbesserung des Potentialausgleichs

Potentialausgleichsanlage

Auch wenn die ideale Potentialausgleichsanlage aus einer großen Oberfläche oder einer vermaschten Anlage bestehen würde, hat die Erfahrung gezeigt, dass bei den meisten Störungen eine Maschenweite von drei Metern für eine vermaschte Potentialausgleichsanlage ausreichend ist.

Abbildung R7 zeigt Beispiele für verschiedene Potentialausgleichsanlagen. Die Mindestanforderung besteht aus einem Leiter (z.B. Kupferkabel oder -streifen), der den Raum umgibt.

Abb. R7 – Beispiele für Potentialausgleichsanlagen

Wenn ein maximaler Schutz gegen elektromagnetische Störungen erreicht werden soll, darf die Länge der Verbindungen zwischen einem Konstruktionsteil und der Potentialausgleichsanlage höchstens 50 cm betragen, und parallel zu der ersten Verbindung sollte in einer bestimmten Entfernung eine zusätzliche Verbindung installiert werden. Die Induktivität der Verbindung zwischen dem Erdungsanschluss des elektrischen Gehäuses für eine Reihe von Betriebsmitteln und der Potentialausgleichsanlage (siehe unten) sollte unter 1 µHenry (0,5 µH, wenn möglich) liegen. Es ist zum Beispiel möglich, einen 50 cm langen Leiter oder zwei einen Meter lange parallele Leiter zu verwenden, die mit einem Mindestabstand zueinander (mindestens 50 cm) installiert werden, um die Induktivität zwischen den beiden Leitern zu verringern.

Wenn möglich, sollte der Anschluss an die Potentialausgleichsanlage an einem Schnittpunkt erfolgen, um die HF-Ströme zu vierteln, ohne die Verbindung zu verlängern. Das Profil der Potentialausgleichsleiter ist nicht von Bedeutung, wobei ein flaches Profil jedoch zu bevorzugen ist. Dieser Leiter sollte ebenfalls so kurz wie möglich sein.

Parallelerdungsleiter (PEC)

Die Aufgabe eines Parallelerdungsleiters ist die Verringerung des Gleichtaktstroms, der in den Leitern fließt, die auch das Gegentaktsignal enthalten können (die Gleichtaktimpedanz und die Schleifenfläche werden verringert).

Der Parallelerdungsleiter muss so konzipiert sein, dass er hohe Ströme aushalten kann, wenn er für den Blitzschutz oder für die Rückleitung von hohen Fehlerströmen verwendet wird. Wenn die Kabelschirmung als Parallelerdungsleiter verwendet wird, können derartig hohe Ströme nicht ausgehalten werden und die Lösung besteht darin, das Kabel an metallischen Konstruktionsteilen oder Kabelführungen entlang zu führen, die dann als weitere Parallelerdungsleiter für das gesamte Kabel fungieren.

Eine andere Möglichkeit ist, das abgeschirmte Kabel neben einem großen Parallelerdungsleiter (PEC) entlang zu führen, wobei sowohl das abgeschirmte Kabel als auch der Parallelerdungsleiter an beiden Enden an die lokale Erdungsklemme des Betriebsmittels oder Gerätes angeschlossen sind.

Bei sehr langen Entfernungen werden für den Parallelerdungsleiter zusätzliche Verbindungen zur Anlage in unregelmäßigen Abständen zwischen den Geräten empfohlen. Diese zusätzlichen Verbindungen stellen eine kürzere Rückleitung für die Störströme dar, die durch den Parallelerdungsleiter fließen.

Bei U-förmigen Kabelführungen, Abschirmungen und Rohren sollten die zusätzlichen Verbindungen außen sein, um die Trennung vom Inneren sicherzustellen (Abschirmeffekt).

Potentialausgleichsleiter

Potentialausgleichsleiter können aus Bandstahl, flachen Bändern oder runden Leitern bestehen. Bei HF-Netzen sind Bandstahl und flache Bänder zu bevorzugen (Skin-Effekt), weil ein runder Leiter eine höhere Impedanz hat als ein flacher Leiter mit demselben Querschnitt. Wenn möglich, sollte das Verhältnis zwischen Dicke und Breite über 5 liegen.