Wie sicher ist eure Antennenanlage??? Teil 1: Erdung und Potentialausgleich

[LunaBase]

Erdung der Empfangseinheit

Jedes Gebäude und die damit verbundene Hausinstallation verfügt über eine Erdung, welche in den meisten Fällen über das Fundament realisiert wird. Somit sollte auch die Antenneninstallation mit in diese Erdung einbezogen werden. Allgemein lässt sich noch sagen, dass Antennen nicht auf Gebäuden errichtet werden dürfen, die leicht entzündliche Dacheindeckungen wie Stroh oder Reet haben. Erdungsleiter und Antennenleitungen dürfen ferner nicht durch Räume geführt werden, in denen leicht entzündliche Stoffe gelagert werden.


Teil 1: Erdung und Potentialausgleich
Teil 2: Blitzschutz
Teil 3: Welche Schutzmaßnahmen gibt es zum Thema Erdung, Potentialausgleich und Blitzschutz

Hallo Leute,

hier mal eine Themenserie von Lunabase zum Thema Sicherheit von Antennenanlagen, die ich versuche wöchentlich weiterzuführen.


Potentialausgleich

Für den Fall, dass Sie schon einmal an einer Antennendose oder an einem Koaxialkabel einen elektrischen Schlag bekommen haben, ist wahrscheinlich ein fehlender Potentialausgleich der Grund. Als Potentialausgleich wird eine elektrisch leitfähige Verbindung bezeichnet, die unterschiedliche elektrische Potentiale und somit eine elektrische Spannung zwischen leitfähigen Körpern (z.B. Antennenanlagen und Kabelverbindungen) verhindert oder zumindest stark reduziert.


Alle Abschirmungen der von der Antenne abgehenden Koaxialleitungen müssen über eine TV-Erdungsschiene oder F-Connector-Erdungsblock über einen Schutzpotentialausgleichsleiter mit einem Querschnitt von min. 4mm² Kupfer verbunden werden und auf einer Potentailausgleichschiene verbunden sein. Die Zuleitung zur Potentialausgleichschiene muß in mindestens 16mm2 Kupfer oder 25mm2 Alumminium ausgeführt sein und mit der Potentialausgleichsanlage, Erdung des Gebäudes verbunden sein, ein sogenannter Banderder oder Tiefenerder. Die wiederum 10OHM nicht überschreiten dürfen. Hier muß die Elektrofachkraft vorort, die Erdungs- und Potentialausgleichsanlage mit einer Erdungsmessung oder LOW OHM Messung sicherstellen, das die Anlage in Ordnung ist. Auch vom Multischalter abgehende Leitungen sollten hier mit aufgelegt werden.


Ergänzung zum Potentialausgleich:

Gebäude ohne Blitzschutz, bzw. im geschützten Bereich

Antenne im geschützen Bereich (2 m unterhalb der Dachkante und näher an der Hauswand als 1,5 m)

Achtung Dachkante: Hiermit ist gemeint, die Dachkante unterhalb der Regenrinne. Also, zwischen Regenrinne und Oberkante Antenne müssen 2m betragen.

• keine Erdung erforderlich

• In der VDE 0855-1 wird empfohlen den Aussenleiter der Koaxleitung in das Potentialausgleichsystem des Gebäudes zu integrieren
• ein 4 mm² Potentialausgleichsleiter aus Kupfer verbindet die Aussenleiter der Koaxleitung mit dem Antennenmast über eine Erdungsschiene
• Antennenmast in den Haupotentialausgleich einbeziehen

Antenne im ungeschützen Bereich

• ein 4 mm² Potentialausgleichsleiter aus Kupfer verbindet die Aussenleiter der Koaxleitung mit dem Antennenmast über eine Erdundsschiene
• Antennenmast in den Haupotentialausgleich einbeziehen
• ein Erdungsleiter in Ausführung Einzelmassivdraht aus Kupfer 16 mm², Alumminium 25mm2 oder Stahl 50mm2 verbindet dem Mast mit dem Erder
• möglichst geradliniges und sekrechtes Führen des Erdungsleiters und möglichst lange ausserhalb des Gebäudes
• bei fehlendem Ring-, Tiefen- oder Banderder muss eine Erdung hergestellt werden
• Empfehlenswert isoliert angebrachte Fangstangen...
  - das Standrohr und die Aussenleiter der Koaxleitung mit dem Potentialausgleich und
  - die Fangeinrichtung auf kürzestem Wege mit der Erdungsanlage verbinden.

Für die Erdung des Antennenmastes, ist die Ausführung, Verlegung und Wahl des 1x16mm2 in Kupfer wichtig.


Verkehrt ist das Handelsübliche 1x16mm2 NYM-J in mehradriger Ausführung, bzw. in H-05 oder H-07 Ausführung.

Warum ist das so????

Bei Kurzschlußströmen, sei es duch Blitzschlag direkt, indirekt oder Kurzschluß durch Elektro Versorgungsunternehmen(EVU) können ströme im dreistelligen Kiloamperebereich auftreten.

Das hierzuverlegte Kabel in mehradriger Ausführung, würde sich dann auflösen. Auch, wenn man dafür, die erhältlichen normalen 100K(ilo)A(mpere) Kabelschuh, nicht ausschließen kann, das die richtig verarbeitet, bzw. gepresst wurden. Manche Bauteile halten auch gar nicht 100KA(100000Ampere) aus.


Gebäude mit Blitzschutzanlage

Antenne im geschützen Bereich (Schutzbereich des äusseren Blitzschutzes abhängig von der Schutzklasse und der Höhe der Fangeinrichtung über dem zu schützenden Bereich)

• keine Erdung erforderlich
• ein 4 mm² Potentialausgleichsleiter aus Kupfer verbindet die Aussenleiter der Koaxleitung mit dem Antennenmast über Erdungsschiene
• Anbindung an das Blitzschutzsystem erst an der Haupotentialausgleichschiene
• Überspannungsschutzgeräte dringend empfohlen
• bei Einhaltung der geforderten Trennungsabstände den Antennemast nicht an den äusseren Blitzschutz anbinden

Antenne im ungeschützen Bereich (Antenne liegt nicht im Schutzbereich einer Fangleitung)

• keine direkte Anbindung an die Blitzschutzanlage
• ein 4 mm² Potentialausgleichsleiter aus Kupfer verbindet die Aussenleiter der Koaxleitung mit dem Antennenmast über Erdungsschiene
• Überspannungsschutzgeräte erforderlich
• unbedingt isoliert angebrachte Fangstangen anbringen...
  - die Fangeinrichtung auf dem kürzesten Wege mit der Erdungs- bzw. Blitzschutzanlage verbinden
  und den Trennungsabstand berechnen
• oder Standrohr als Fangstange nützen, hier...
  - Antennenbefestigung an das Rohr über isolierte Distanzhalter.
  - Verbinden der Aussenleiter der Koaxleitung mit dem Potentialausgleich,
  - direkter Anschluss des Standrohres an den Blitzschutz und
  - Einsatz von Überspannungsschutzgeräten zur Begrenzung von Überspannungen

Achtung:
In der "Blitzschutznorm" VDE 0185-305 wird empfohlen, auf die direkte Verbindung von der Antenne oder Antennenmast mit der Blitzschutzanlage zu verzichten. Es soll nach dieser Norm der direkte Einschlag in die Antenne mit einer geerdeten Fangstange verhindert werden (Schutzwinkelverfahren).



Weiter im Lauf der nächsten Woche

[Dipol]

Dieser Beitrag wurde in erkennbar bester Absicht erstellt, enthält aber einige normativ und technisch überholte Vorgaben und auch einige schon damals unrichtige Darstellungen die man berichtigen sollte. Da Bilder mehr als Worte besagen hänge ich einige Folien an.

Nur einige Beispiele:

• Der nicht erdungspflichtige Schutzbereich der Fassade beginnt zwar unterhalb der Traufe mit 2 m Abstand, bei Montage auf der Giebelseite sind aber -rechtwinklig gemessen-2 m Abstand zur Dachkante maßgeblich und dort auch eine nicht erdungspflichtige Montage oberhalb der Dachrinne möglich.
  
  Schutzbereich Fassade{Fo1].jpg Schutzbereich Fassade{Fo2].jpg
  
  
• Auch ein grob mehrdrähtiger 16 mm² Cu-Leiter ist für 200 (!) kA blitzstromtragfähig.
  
  DIN EN 62305 Tabelle-D.3.jpg
  
  Er wurde in der DIN EN 60728-11 (VDE 0855-1):2005-10 wegen der schlechter beherrschbaren elektrodynamischen Kräfte verboten. In der Normausgabe von 2011-06 wird ein Einzelmassivdraht als geeignet bezeichnet, aber nur noch die feindrähtige Ausführung explizit untersagt. Die zuständige DKE-Kommission hat am 11.12.12 eine Änderung dieser wachsweichen Formulierung beschlossen. Mit blitzstromtragfähigen Verpresskabelschuhen oder Anschlussbauteilen mit Kastenklemmen nach EN 50164-1 und -2 ist die mehrdrähtige Ausführung wieder zulässig, ein Einzelmassivdraht bleibt auch mit stabilen Erdschellen weiterhin vorzuziehen.
  
  
• Erdungsschienen sind im Zeitalter von drei- und vierfach geschirmten Antennenkabeln nicht mehr zeitgemäß.
  
  LPS-Erdung-PA Fo8_rmm.JPGLPS-Erdung-PA Fo9_rmm.JPG
  
  
• Der Absatz "Antenne im ungeschützen Bereich "(Antenne liegt nicht im Schutzbereich einer Fangleitung)" gehört komplett überarbeitet. Mit isolierten GFK-Distanzhaltern kann man eine Fangstange statisch vertretbar auf normkonformen Trennungsabstand anbringen, aber doch keine Antennen.

LPS-Erdung-PA Fo2_rmm.jpg LPS-Erdung-PA Fo3_rmm.jpg LPS-iso [Fo52_rmm].jpg LPS-iso [Fo53_rmm].jpg


PS: Gehe ich recht in der Annahme, dass der Thread vom geschätzten User Lutz erstellt wurde?

[LunaBase]

Servus,

Lutz nicht, aber Luna

Gruß Luna

[LunaBase]

Da die aktuelle Norm EN 50164-1 und -2 von der VDE zurückgezogen wurde und erst 02/2013 erscheint, zählt die vorhergehende Norm! Das heisst, das der Einsatz von mehradrigen 1x16mm2 zum Einbeziehen in der Erdung, nach wie vor nicht zulässig ist.

LG Luna

[Dipol]

Da die aktuelle Norm EN 50164-1 und -2 von der VDE zurückgezogen wurde und erst 02/2013 erscheint, zählt die vorhergehende Norm! Das heisst, das der Einsatz von mehradrigen 1x16mm2 zum Einbeziehen in der Erdung, nach wie vor nicht zulässig ist.

Die Normkonformität der Erdleiter für Haushaltsantennen ist in der DIN EN 60728-11 (VDE 0855-1):2011-06 geregelt. Für alle welche die Norm nicht verfügbar haben zitiere ich von Seite 45:

11.3.2 Erdungsleiter

Nach EN 50164-1 und EN 50164-2 müssen Klemmen und Drähte für Blitzströme ausgelegt sein.

Das besagt lediglich, dass die Anschlussbauteile und Verbinder in Prüfklasse L einen Stoßstrom Imax von 50 kA (W/R = 0,63 MJ/Ω) und in Prüfklasse H ein Imax von 100 kA (W/R = 2,5 MJ/Ω), jeweils mit td ≤ 2ms, aufweisen müssen. Dass ein 16 mm² Cu massiv oder grob mehrdrähtig für 200 kA blitzstromtragfähig ist wurde bereits erwähnt.

Die brandneue DIN EN 62561-1 VDE 0185-561-1:2013-02 liegt mir noch nicht vor, DIN EN 50164-1 und -2 (VDE 0185-201):2009-03 dürfen noch bis 16.03.2015 angewendet werden.

Der Erdungsleiter muss geradlinig und senkrecht geführt werden, damit so ein möglichst kurzer und direkter Weg zur Erdungsanlage gewährleistet ist.

Als geeigneter Erdungsleiter gilt ein Einzelmassivdraht mit einem Mindestquerschnitt von 16 mm² Kupfer isoliert oder blank, oder 25 mm² Aluminium, isoliert, oder 50 mm² Stahl. Es dürfen nur Materialien verwendet werden, die sich untereinander nicht korrosiv verhalten.

Feindrahtleiter dürfen nicht als Erdungsleiter verwendet werden. Sie sind nur für Leiter erlaubt, die keine Blitzströme führen.

Was nicht ausdrücklich verboten ist, ist erlaubt, siehe das PDF zur VDE 0855 kleiske.de/body_fachinformation.htm. Am 11.12.2012 hat die zuständige DKE-Kommission auf Antrag von Heinz Kleiske eine Modifizierung dieser kryptischen Norm-Formulierung beschlossen. Du darfst mir die Fakten glauben, ich habe selbst seit Inkrafttreten der EN 60728-11 (VDE 0855-1):2005-10 bis zur aktuell gültigen Ausgabe von 2011-06 streng darauf geachtet, dass bei Haushaltsantennen nur noch ein Einzelmassivdraht verwendet wird, obwohl die mehrdrähtige Ausführung (mit 7 x 1,7 mm) nach Blitzschutznormen der Reihe DIN EN 62305 weiterhin zulässig war.

[Musicnapper]

Und warum diese Wortklauberei,weil Blitzströme nicht genormt sind ,selbst 100 KA sind nur eine Annahme ,es können auch mehr sein.
Auch genormte Sicherheit ist relativ!

[Dipol]

Änderungen nach aktueller DIN EN 60728-11 (VDE 0855-1):2017-10:

• Die Köpfe von Tiefenerdern mit 1 x 2,5 m und 2 x 1,5 m Standardlänge sind in Angleichung an die Blitzschutznormenreihe DIN EN 62305 um 0,5 m unter Grund zu versenken. Bereits dem niveaugleichen Einprügeln von Kreuzerdern aus St/tZn mit Schlegel waren mit Vibrationshammer professionell eingetriebene Erdspieße vorzuziehen.
• Die verbale Kryptik um das temporäre Verbot und erneute Zulässigkeit von 16 mm² Cu in mehrdrähtiger Ausführung ist definitiv beseitigt. Wie in der Blitzschutznorm bei weniger als 3 Ableitungen müssen Verbinder für einzelne Erdungsleiter auch bei leichter zu fixierenden Einzelmassivdrähten nach Prüfnorm Klasse H = 100 kA zertifiziert sein. Banderdungsschellen und Haupterdungsschienen die nur für Starkstromanwendungen nach VDE 0100 konzipiert sind, erfüllen nicht die Anforderungen für Blitzschutzpotenzialausgleich.
• Bei Direkterdung an intakte und normkonforme Blitzschutzanlagen (= Aufgabenbereich für vom VDE oder VdB geprüfte Blitzschutzfachkräfte!) ist der Antennenträger zusätzlich mit einem PA-Leiter ≥ 2,5 mm² Cu (geschützt) bzw. 4 mm² Cu (ungeschützt) mit der geerdeten Haupterdungsschiene zu vermaschen. In der Normausgabe von 2011-06 war noch irrtümlich ein PA-Querschnitt von 16 mm² Cu genannt worden, was eigentlich ein Corrigendum erfordert hätte.

Es gibt bislang keinen zertifizierten Verbinder um 16 mm² Kupferdrähte normkonform und korrosionsverträglich an feuerverzinkte Kreuzerder anzuschließen.

[Dipol]

Es gibt bislang keinen zertifizierten Verbinder um 16 mm² Kupferdrähte normkonform und korrosionsverträglich an feuerverzinkte Kreuzerder anzuschließen.

Normkonforme Anschlüsse an Kreuzerder sind weiterhin nur mit Fix-/KS-Klemmen und 8 bis 10 mm Rund- oder Bandstahl mit 1 x M10 oder 2 x M8-Schrauben möglich.

Von DEHN gibt es eine neue Praxislösung für Potenzialausgleich und Erdung bei Gebäuden ohne Blitzschutzanlagen, in der eine Tiefenerderanschlusklemme 540 121 avisiert wird, womit erstmals ein normkonformer Klasse H-Anschlus von Erdungsleitern aus 16 mm² Kupferdraht im Erdreich an NIRO-Erdspieße möglich sein wird.

Im PDF sind noch Flüchtigkeitsfehler drin, welche demnächst beseitigt werden. Derzeit stehen die Prüfnachweise im Hochspannungslabor für die Tiefenerderschelle 540 121 und die Dachrinnenklemme 540 120 noch aus, weshalb diese neuen Bauteile noch nicht lieferbar sind.