Überspannungen, die infolge eines Gewitters auftreten, werden durch Direkt- / Naheinschlag oder durch Ferneinschlag des Blitzes verursacht Direkt- oder Naheinschläge sind Blitzeinschläge in die Blitzschutzanlage eines Gebäudes, in dessen unmittelbarer Umgebung oder in die in das Gebäude eingeführten elektrisch leitfähigen Systeme (Stromversorgung, Telefon- und Steuer- und Netzwerkleitungen, ...). Die dadurch entstehenden Stoßströme und Stoßspannungen, sowie das zugehörige elektromagnetische Feld (LEMP) stellen bezüglich ihrer Amplitude und ihres Energiegehaltes eine besondere Bedrohung für das zu schützende System dar. Bei einem Direkt- oder Naheinschlag des Blitzes entstehen die Überspannungen (Fall 1a) durch den Spannungsfall am Stoßerdungswiderstand und der daraus resultierenden Potentialanhebung des Gebäudes gegenüber der fernen Umgebung. Dies stellt die stärkste Beanspruchung elektrischer Anlagen in Gebäuden dar.
Die charakteristischen Parameter des fließenden Stoßstromes (Scheitelwert, Stromanstiegsgeschwindigkeit, Ladungsinhalt, spezifische Energie) sind mit der Stoßstromwellenform 10/350 µs beschreibbar und in der internationalen, europäischen und nationalen Normung als Prüfstrom für Komponenten und Geräte zum Schutz bei Direkteinschlägen festgelegt.
Zusätzlich zum Spannungsfall am Stoßerdungswiderstand entstehen Überspannungen in der elektrischen Gebäudeanlage und in den mit ihr verbundenen Systemen und Geräten durch die Induktionswirkung des elektromagnetischen Blitzfeldes (Fall 1b). Die Energie dieser induzierten Überspannungen und der daraus resultierenden Impulsströme ist wesentlich geringer als die des direkten Blitzstoßstromes und wird deshalb mit der Stoßstromwelle 8/20 µs beschrieben. Komponenten und Geräte, die nicht Ströme aus direkten Blitzschlägen führen müssen, werden deshalb mit Stoßströmen 8/20 µs geprüft.
Anzeichen für aufziehende Gewitter sind:
- Kumulonimbus-Wolken, die wie Blumenkohl oder Zuckerwatte aussehen. Sie entstehen aus Haufenwolken, die sich nach oben stark entwickeln und an ihrer Spitze nur noch Eiskristalle tragen.
- Schwüle im Sommer mit aufkommenden Wind.
- Donner und Wetterleuchten
- Regen- oder Hagelschauer
- fallender Luftdruck
- krachende Geräusche bei Radioempfang im Mittelwellen- und Langwellenbereich.
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