Blitzschlag: Strom- und Festnetzausfall

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo,

innerhalb von zwei Wochen gab es hier Ausfälle bei Gewittern.
Einmal zerstörte vrmtl. ein Blitzschlag in der Nähe hier bei uns im Haus Festnetztelefon, Router und Netzwerkkarte.
Gestern gab es schon bei Aufzug eines Gewitters einen Stromausfall, ohne offensichtlichen Einschlag in der Nähe.

Bisher lebte ich in dem Glauben, dass öffentliche Strom- und Telefonleitungen so abgesichert sein müssten, dass nur direkte Einschläge Schäden verursachen.

Wieso entstehen Überspannungen auch bei weiter entfernten Einschlägen, bzw. werden die nicht abgeleitet ?

Grüße Roland

#2

Hallo!

Es gibt im Versorgungsnetz von Strom und Telefon schon Überspannungsschutzgeräte, aber die sind für den Versorger selbst.

das letzte Stück Leitung vom Versorger Richtung Haus kann ja bauartbedingt nur am Leitungsanfang geschützt sein.

Und im Leitungsstück Richtung Haus und im privaten Hausnetz sowieso kann neue Überspannung induziert werden. Bei Direkteinschlag viel, bei Ferneinschlägen oder reinen Wolke-Wolke-Blitzen weniger. Aber auch das wenige kann durchaus empfindliche Geräte schädigen !
Man stelle sich seine Hausleitungen als Spule vor, der ferne Blitz mit seinem hohen eletromagnetischen Impuls induziert trotzdem noch eine recht hohe Spannung in den Leitungen. Ist die zu hoch, schlagen Bauteile durch deren Spannungsfestigkeit überschritten wird.

Ü-Schutz muss immer nahe des zu schützenden Objekts bzw. Geräts montiert sein.
Und das muss jeder Kunde bei sich selbst machen lassen.
Also im Hauptverteiler Elektrik ein Schutzgerät was Überspannungen in den ankommenden Hauptleitungen begrenzt und zur Erde ableitet (Grobschutz), meist gekoppelt mit dem Mittelschutz, der je nach Örtlichkeit auch erst in einem Unterverteiler/Sicherungskasten sitzen kann.
Und bei besonders empfindlichen Endgeräten ein Feinschutz direkt in der Steckdose des Gerätes .
Durch die Staffelung der Schutzgeräte wird die Überspannung immer weiter abgebaut und begrenzt. Hauptteil im Grobschutz, ein weiterer Teil im Mittelschutz und der letzte Rest im Feinschutz.

Und das gleiche noch für die Telefon und Antennenleitungen im Haus.

so würde man vor dem Router und Telefon eine Schutzeinrichtung(steckerfertig) anschließen, die sowohl die Netzseite als auch die Telefonseite gleichzeitig schützt.

Vergleichbares für Steckdose und Antennenleitung bei TV und Co.

MfG
duck313

#3

Bisher lebte ich in dem Glauben, dass öffentliche Strom- und Telefonleitungen so abgesichert sein müssten, dass nur direkte Einschläge Schäden verursachen.

Die Kupferkabel sind uralt- Technologie von annodazumal. Einem konventionellen Wählscheibentelefon hat die Überspannung nicht viel ausgemacht, weil eben keine Halbleiter eingabaut waren. Ich muss bei meinen 100 ISDN- Anschlüssen selber etwas für den Überspannungsschutz machen, bzw. meistens opfert sich das NTBA.
Die Telekom setzt auf Mobilfunk und investiert nichts mehr ins Kupferkabel, bis auf den allernotwendigsten Bestandschutz.

Wieso entstehen Überspannungen auch bei weiter entfernten Einschlägen, bzw. werden die nicht abgeleitet?

Weil oft nichts zum Ableiten da ist und der Impuls eben durch das Kupferkabel wandert.

#4

Hallo,

erstes Googeln bringt Zwischenstecker (Typ D) für 6,50 €.
Oder besser ein Paket (Basis- Mittelschutz Typ C) für so 200 € ? Plus Montage.

Grüße Roland

#5

Hallo Roland,

Gestern gab es schon bei Aufzug eines Gewitters einen
Stromausfall, ohne offensichtlichen Einschlag in der Nähe.

Bisher lebte ich in dem Glauben, dass öffentliche Strom- und
Telefonleitungen so abgesichert sein müssten, dass nur direkte
Einschläge Schäden verursachen.

Dann überlege mal, woher dein Strom kommt. Das Leitungsnetz ist doch weit verzweigt und ausgedehnt! Ein Blitzschlag in fünf Kilometern Entfernung (da, wo das Gewitter aufzieht) kann also doch schon direkt das Mittelspannungssystem treffen, welches dich bzw. „deine“ Trafostation versorgt, vor allem im ländlichen Bereich.
Und in etwa 90 % der Fälle gehen gewitterbedingte Störungen von der Mittelspannungsebene aus; nur 9,9 % von der Niederspannungs- und 0,1 % von der Hochspannungsebene (ungefähr!).

Grund:

Im Hochspannungsnetz ist zwar der Freileitungsanteil hoch, aber es gibt durchgängig Erdseile, die den Blitz abfangen. Sollte doch einmal eine Leiterseil vom Blitz getroffen und das zugehörige System vom Schutzrelais ausgeschaltet werden, gibt es eine Automatische Wiedereinschaltung, die der Verbraucher absolut nicht merkt, weil jederzeit ein paralleles „Bein“ die Weiterversorgung sicherstellt.

Das Niederspannungsnetz ist wegen seines hohen Verkabelungsgrads auch kaum anfällig. Jede Trafostation hat hier ihr eigenes Netz, weshalb ggf. Ausfälle nur sehr kleinräumig auftreten und den Einzelnen daher selten tangieren.

Anders sieht es in der Mittelspannung aus. Hier gibt es immer noch recht viele Freileitungen, die aus Kostengründen nahezu immer ohne Erdseil auskommen müssen. Das erhöht das Einschlagrisiko schon einmal immens. Hinzu kommt, dass man in den meisten Netzen so viele Kabelstücken am selben Umspannwerksabgang mit dieser betroffenen Freileitung hat, dass aus technischen Gründen keine automatische Wiedereinschaltung aktiviert wird (Kabelfehler werden dadurch nämlich nicht behoben). Manchmal fällt diese Funktion aber auch einfach aus, wurde vergessen zu aktivieren oder ähnliches.
Zu guter Letzt kommt zum Tragen, dass nur selten eine geschlossene Ringfahrweise im Mittelspannungsnetz angewendet wird. Eine Parallelversorgung eines jeden Punkts ist also meist nicht existent. Durch die Vielzahl von Trafostationen im Gegensatz zu Umspannwerken kann nicht jedes Leitungsstück zwischen zwei Trafostationen im Fehlerfall einzeln herausgeschaltet werden.

MfG,
Marius

#6

Hallo!

lass dich vom Elektriker vor Ort beraten. Das ist keinesfalls ein Heimwerkerprojekt.

Die preiswerten Schutzstecker(ca. 10 €) oder Steckerleisten sind allenfalls „Feinschutz“, sie können eine Überspannung gewisser Höhe begrenzen und so das nachfolgende Gerät schützen. Aber auch nur die die über die Netzleitung kommen.

bessere Geräte haben z.B. zusätzlich zum Netzschutz Steckbuchen für Antennendosen und/oder TAE/Western Steckdosen für Kommunikationsleitungen, die man darüber schleifen und so schützen kann.

Als Alleinlösung ist das nur die Fälle direkt eingekoppelter Überspannung aus Fernwirkungen, nicht für leitungsgebundene Überspannungen des Netzes.

Fehlt der vorgeschaltete Grob- (Typ B) und Mittelschutz(Typ C), dann wird der Feinschutz (Typ D) überlastet und der Schutz ist meist hinfällig. Nachfolgegerät wird zerstört und der Feinschutz gleich mit.

Es gibt, wie angesprochen, Kombilösungen (B+C) in einem Schaltgerät(das sind 4 Schutzelemente je nach Netzform( TT oder TN) bei dir zu hause),die den Schutz installationsmäßig vereinfachen können. Muss man aber vor Ort entscheiden, wenn man die E-Verteilung sieht.

MfG
duck313

#7

Hallo

und danke, ich bin etwas schlauer geworden.

Witterungsbedingte Stromausfälle hatten wir öfter (Gewitter aber auch durch hohe Luftfeuchte im Trafohäuschen bei extremen Wetterumschwüngen). Da kann ich nichts machen.
Die Easybox (Vodafone, problemloser Tausch) und die Netzwerkkarte hat es mir zum ersten mal zerlegt. Da werde ich mal nachfragen.

Grüße Roland

#8

Hallo Roland,

Die Easybox (Vodafone, problemloser Tausch) und die
Netzwerkkarte hat es mir zum ersten mal zerlegt. Da werde ich
mal nachfragen.

Neben dem geschriebenen kommt noch das Problem des EMP:
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetischer_Puls

Etwas vereinfacht wirkt jeder Blitz Impulssender und jeder Draht wirkt dann als Antenne.

Ein weiterer Effekt kommt durch die hohen Blitzströme, welche so bei einigen 10kA liegen. Das dabei entstehende Magnetfeld, erzeugt in jedem Draht entsprechende Spannungen und Ströme, das funktioniert wie ein Transformator.

Dies ist oft gerade bei Netzwerkkarten mit angeschlossenem LAN-Kabel die Ursache für den Ausfall.
Dazu muss der Blitz nur in der Nähe einschlagen. Es ist dabei nicht nötig, dass der Blitz irgendwie direkt in eine Leitung einschlägt, dass kann auch sicher abgeleitet in einen Blitzableiter oder einen Baum sein.

Blitzschutz ist auch immer so eine Sache, 100% Garantie gibt es kaum.
Man kann zwar verhindern, dass bei einem direkten Treffer das Gebäude in Flammen auf geht, aber nicht zu 100%, dass nicht doch irgendwelche Geräte beschädigt werden.

MfG Peter(TOO)

#9

Fehlender oder unvollständiger Potentialausgleich
Hallo

Bisher lebte ich in dem Glauben, dass öffentliche Strom- und
Telefonleitungen so abgesichert sein müssten, dass nur direkte
Einschläge Schäden verursachen.

Müßten sie. Und zwar näher als du vielleicht denkst, nämlich im Gebäude.

Ich rate mal, daß der Telefonanschluß nicht an den Potentialausgleich angeschlossen ist.

Weiter rate ich, daß sich den gesamten Potentialausgleich und die Erdung des Gebäudes ein erfahrener Elektriker anschaut.

Solange das nicht gemacht ist, braucht man auch keine Schutzgeräte, denn die Grundlage jeden Überspannungsschutzes ist erstmal eine gescheite Erdung und ein Potentialausgleich, bei dem keine Leitung vergessen wird, die ins Gebäude geführt ist.

Wieso entstehen Überspannungen auch bei weiter entfernten
Einschlägen, bzw. werden die nicht abgeleitet ?

So eine Überspannung entsteht oft zwischen Stromversorgung und Telefonleitung. Deshalb müssen ja auch Telekommunikationsleitungen wie Breitbandkabel oder Telefonanschluß an den Potentialausgleich angeschlossen werden.

„Abgeleitet“ werden die eben dann, wenn ein Potentialausgleich vorhanden ist, bzw. es ist dann schon auch ein zusätzlicher Überspannungsschutz zu empfehlen, aber eben nur als zweites.

Hans