Gebäudeschutzsystem
Die Aufgabe des Gebäudeschutzsystems besteht darin, Gebäude vor direkten Blitzeinschlägen zu schützen. Das System besteht aus:
- dem Erfassungsgerät: der Blitzableiter;
- dem Erdableiter, der den Blitzstrom zur Erde ableitet;
- dem Fundamenterder;
- Verbindungen zwischen allen Metallrahmen (Potenzialausgleich) und den Erdungsleitungen.
Wenn der Blitzstrom in einem Leiter fließt und Potenzialunterschiede zwischen ihm und den in der Nähe befindlichen, mit der Erde verbundenen Gebäudeteilen auftreten, können letztere zerstörerische Überschläge verursachen.
Die 3 Arten von Blitzschutzsystemen
Es werden drei Arten von Gebäudeschutz verwendet:
Der Blitzableiter (einfache Fangstange oder mit Auslösesystem)
Der Blitzableiter ist eine metallische Fangstange, die oben am Gebäude angebracht wird. Er wird von einem oder mehreren Leitern geerdet (häufig Kupferstreifen) (siehe Abb. J12).
Planung des Blitzschutzes und Errichtung eines Blitzableiters sind die Aufgaben eines Fachmanns.
Zu berücksichtigen sind die Querschnitte und die verwendeten Materialien für den äußeren Blitzschutz und den Fundamenterder (damit hochfrequente Blitzströme zur Erde abgeleitet werden).
Außerdem treten durch das Fließen eines Blitzstroms zur Erde „Ohmsche“ und „induktive Kopplungen“ in den zu schützenden elektrischen Stromkreisen der Gebäude auf. Diese können hohe zweistellige Kilovoltwerte erreichen. Daher ist es sinnvoll, die Ableitströme symmetrisch in zwei, vier oder mehr Ströme aufzuteilen, um die Auswirkungen zu minimieren.
Der Blitzableiter mit Erdseilen
Diese Erdseile werden über der zu schützenden Konstruktion gespannt. Sie dienen zum Schutz von beispielsweise: Raketenabschussgebieten, militärischen Anwendungen und Schutz von Hochspannungsfreileitungen (sieheAbb. J13).
Der Blitzableiter mit Gitterkäfig (Faraday´scher Käfig)
Dieses Prinzip wird für Gebäude verwendet, in denen sehr empfindliche Fertigungsanlagen für Computer oder integrierte Schaltungen untergebracht sind. Es besteht darin, die Anzahl der Ableiter außerhalb des Gebäudes symmetrisch zu multiplizieren. Bei hohen Gebäuden werden horizontale Verbindungen hinzugefügt, z.B. alle zwei Stockwerke (siehe Abb. J14). Die Ableiter sind per Fundamenterder geerdet. Daraus ergibt sich eine Reihe von miteinander verbundenen Maschen mit 15 x 15 m oder 10 x 10 m. Dadurch wird ein besserer Potentialausgleich des Gebäudes erreicht und Blitzströme teilen sich auf, wodurch elektromagnetische Felder und Induktion erheblich verringert werden.
Auswirkungen des Gebäudeschutzes auf die elektrische Ausrüstung der Anlage
50 % des vom Gebäudeschutzsystem abgeleiteten Blitzstroms fließt zurück in die Erdungsnetze der elektrischen Anlage (siehe Abb. J15): Der Potenzialanstieg übersteigt sehr häufig die Isolationswiderstandsfähigkeit der Leiter in den verschiedenen Netzen (Niederspannung, Telekommunikation, Videokabel usw.). Außerdem erzeugt der Stromfluss durch die Ableiter induzierte Überspannungen in der Elektroinstallation.
Folglich schützt das Gebäudeschutzsystem die elektrische Anlage nicht: Daher ist die Einführung eines elektrischen Anlagenschutzsystems zwingend erforderlich.
