DE9003457U1 - Anschaltkasten für bzw. in Blitzschutzanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Überspannungsschutzmittel und einem Erdungsanschluß aufweisenden Anschaltkasten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Dabei ist an den Schutz von exponiert aus einem Gebäude herausragenden Bau- oder Konstruktionsteilen (z.B. Masten und Standrohre mit Antennen, Sirenen, elektronischen Meßeinrichtungen &ugr;. dgl.) mit ihren elektrischen Steuerungs- und Versorgungseinrichtungen gegen die Auswirkungen direkter Blitzeinschläge gedacht. Hierzu ist man bisher so vorgegangen, daß von dem betreffenden Mast, Standrohr &ugr;. dgl. ein üblicher Blitzableiter an der Außenseite des Gebäudes nach unten zur Erde geführt wurde. Von der seitens des Mastes oder Standrohres getragenen Antenne, Sirene u. dgl. wurde deren elektrische Anschlußleitung ins Gebäudeinnere zum Anschaltkasten und zu dessen Überspannungsschutzmitteln geführt, die ihrerseits geerdet wurden. Hierbei besteht im Falle des Blitzeinschlages die Gefahr, daß über diese elektrische Anschlußleitung Teilblitzströme fließen, die sich unkontrolliert über das ganze System ausbreiten

können. Dies kann zu Gefährdungen des Gebäudes, von Gebäudeeinrichtungen bzw. elektrischen Einrichtungen führen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, das vorstehende Problem durch eine neuartige und vorteilhafte Gestaltung des Anschaltkastens beseitigen zu können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist, ausgehend vom Oberbegriff des Anspruches 1, zunächst die Merkmalsanordnung des Kennzeichens des Anspruches 1 vorgesehen. Hiermit können die vom zu schützenden Bauteil (z.B. Antenne) zum Anschaltkasten führenden Anschlußleitungen mit Hilfe des metallenen Schirmrohres abgeschirmt werden, wozu an den Anschluß des Anschaltkastens bzw. an dem Schirmrohrstutzen ein Abschirmrohr angebracht wird, das bis zu dem zu schützenden Bauteil führt. Das Schirmrohr und der Schirmrohrstutzen (sofern vorgesehen) und die metallische Abschirmung des Anschaltkastens selber sind blitzstromtragfähig. Somit ist eine Führung des Blitzstromes von der möglichen Einschlagstelle (Mast, Standrohr bzw. daran befindliches Bauteil) mittels des Schirmrohres kontrolliert durch das Gebäude hindurch zum Anschaltkasten und von diesem zur Erde möglich. In dieses System werden alle weiteren Leitungssysteme (z.B. Starkstromversorgung oder daten- bzw. informationstechnische Systeme) mit einbezogen werden, welche das zu schützende Bauteil und die zugehörige Anlage z.B. mit Energie und Informationen oder Steuerungen versorgen. Das Schirmrohr kann die Verlängerung des metallenen Mastes bzw. Standrohres sein. Die Erfindung schafft also die Voraussetzungen für eine komplette blitzstromtragfähige Führung des

2Q Blitzstromes von der exponierten Stelle durch das Gebäude hindurch bis zur Erde, wobei diese den Blitzstrom führenden Teile (Rohre und Anschaltkasten) gleichzeitig der Abschirmung der in ihnen befindlichen elektrischen Anschlußleitungen, sowie von Überspannungsschutzmitteln und sonstigen Geräten

gc dienen. Ferner ist damit auch eine Abschirmung der Umgebung gegen elektrische Vorgänge im Innern des Anschaltkastens

-3-geschaffen. Hierbei ist insbesondere an im Anschaltkasten vorgesehene Trennfunkenstrecken gedacht, deren Funken elektromagnetische Störwellen erzeugen. Der Anschaltkasten enthält blitzstromtragfähige Überspannungsableiter (Blitzstromableiter), um auch Blitzströme, die über die Einspeisungen eindringen können, gefahrlos ableiten zu können. Im vorgenannten Zusammenhang ist es wesentlich, daß die im vorgenannten Blitzstromverlauf eingeschaltete metallische Abschirmung des Anschaltkastens an das metallische Schirmrohr

IQ und die Erde angeschlossen ist, da nur dies die o.g. Blitzstromführung vom zu schützenden Teil zur Erde ermöglicht. Die Abschirmung des metallischen Anschaltkastens, die mit dem betreffenden Schirmrohr metallisch leitend verbunden ist, stellt also somit einen Teil der Schirmrohrdurchführung (gewissermaßen in Form einer "Aufbauchung" des Schirmrohres) dar.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung und der zugehö-2Q rigen Zeichnungen von erfindungsgemäßen Ausführungsmöglichkeiten zu entnehmen. In den im wesentlichen schematischen Zeichnungen zeigt:

Fig. 1: eine prinzipielle Darstellung der Erfin-2g dung mit zugehörigem Abschirmrohr und

übrigen Teilen und Bauelementen einer solchen Anordnung,

Fig. 2: ein erstes Ausführungsbeispiel des An-„Q Schaltkastens nach der Erfindung,

Fig. 3: ein zweites Ausführungsbeispiel eines Anschaltkastens nach der Erfindung.

Strichpunktiert ist das Dach 1 eines im übrigen nicht im

einzelnen dargestellten Gebäudes gezeichnet, auf dessen First

&khgr; sich ein metallener Mast oder Standrohr 2 befindet, der z.B. eine Antenne, eine Sirene, eine elektronische Meßeinrichtung oder dgl. trägt. An diesen metallenen Mast ist im Gebäudeinnern ein System von Schirmrohren 3 angeschlossen, das in diesem Ausführungsbeispiel aus einem vom Mast oder Standrohr 2 nach unten zum Anschaltkasten 4 führenden senkrechten Schirmrohr und ferner aus einem hiervon waagerechten zu einer zu schützenden elektrischen Anlage 5 führenden Schirmrohr 3' besteht. Die Abschirmung des Anschaltkastens besteht in dem IQ Ausführungsbeispiel der Fig. 2 darin, daß das Gehäuse 10 des Anschaltkastens metallisch ausgebildet ist, z.B. aus Stahlblech oder Aluminium besteht.

In den Anschaltkasten führt die hier nur einpolig dargestellte Einspeisung 6 eines Starkstromnetzes, und ferner eine ebenfalls nur einpolig dargestellte Einspeisung 7 eines Daten- oder Informationsnetzes. Es versteht sich, daß die vorstehenden Angaben eines Starkstromnetzes und eines Informationsnetzes nur beispielsweise sind. Von dem auf dem Mast oder Standrohr befindlichen Bauelement und der zu schützenden Anlage führen innerhalb der Schirmrohre 3, 3' Anschlußleitungen 8, 9 in den Anschalt kasten 4, wobei im vorliegenden Beispiel die Anschlußleitung 8 an das Starkstromnetz 6 und die Anschlußleitung 9 an das Informationsnetz 7 angeschlossen

2g ist. Zwischen jedem Leitungssystem 6, 8 einerseits und 7, 9 andererseits und dem geerdeten metallischen Gehäuse 10 des Anschaltkastens 4 befinden sich Blitzstromableiter 11, 12. Die Teile 3, 3¹, 10, 11 und 12 sowie die Er'dungsleitung 13 sind blitzstromtragfähig ausgeführt. Ferner muß die Verbin-

_o_ dung der Schirmrohre mit dem Gehäuse 10 des Anschaltkastens stromleitend sein und eine Durchtrittsmöglichkeit für die Anschlußleitungen 8, 9 ins Innere des Abschaltkastens aufweisen. Die Abschirmrohre können Wellrohre seih, so daß sie auch in abgewinkelter bzw. abgebogener Form installiert werden

_o_ können.

Mit dem Blitz-Symbol sind die Stellen gekennzeichnet, an denen ein Blitzeinschlag bzw. durch Blitzeinschläge verursachte Stoßströme in das Gebäude eindringen können, nämlich einerseits am Mast oder Standrohr 2 und andererseits an den Einspeisungen 6 bzw. 7 der Netzzuleitung und der Informationszuleitung. Dabei wird ein Blitzeinschlag am Mast oder Standrohr 2 direkt über das Schirmrohr 3 und das Gehäuse des Anschaltkastens zur Erde abgeleitet, und zwar in diesem Beispiel zu einer Potentialausgleichsschiene 14 und von IQ dieser zur Erde 15. Blitzströme über die Einspeisungen 6 bzw. 7 werden über die Blitzstromableiter 11, 12 zum Gehäuse 10 und von dort aus weiter zur Erde abgeleitet.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 zeigt eine bevorzugte

^5 Ausgestaltung des Anschaltkastens 4. Sein metallisches Gehäuse 10 besitzt an seiner in der Zeichnung oberen Seite einen metallischen Anschlußflansch 16, über den das Schirmrohr 3 elektrisch leitend gesteckt und befestigt werden kann. Der Anschlußflansch 16 ist elektrisch leitend mit dem metalli-

2Q sehen Gehäuse 10 verbunden. Im übrigen sind die in Fig. 2 dargestellten Leitungen und Überspannungsschutzmittel mit denen des Ausführungsbeispieles der Fig. 1 identisch, nur hat im Beispiel der Fig. 2 das Gehäuse 10 des Anschaltkastens bereits die Funktion einer Potentialausgleichschiene, an die

ok direkt die Ableiter 11, 12 und erforderlichenfalls auch andere, hier nicht dargestellte zu erdende Leitungen u.s.w. angeschlossen werden können. Die Erdleitung 13 geht von einer Anschlußstelle 17 des Gehäuses 10 zur Erde 15. Die Anschlußstelle 17 und die entsprechend bezifferten Anschlußstellen

„Q in den Beispielen der Fig. 1 und 3 befinden sich an der in der Zeichnung unteren Seite des Anschaltkastengehäuses, d.h. liegen dem Schirmrohr bzw. dessen Anschluß an den Anschaltkasten gegenüber. Somit ist für einen etwaigen Blitzstrom ein durchgehender Leitungszug über das Abschirmrohr und den Anschaltkasten zur Erde gegeben.

-&egr;&igr; Das vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine bevorzugte Anwendung der Erfindung, nämlich bei elektrischer Verbindung des zu schützenden Bauteiles (z.B. Antenne, Sirene u.s.w.) mit zwei galvanisch voneinander getrennten Leitungssystemen. Dies sind im vorliegenden Beispiel ein Starkstromnetz gemäß Ziffern 6, 8 einerseits und ein Daten- oder Informationsnetz gemäß den Ziffern 7, 9 andererseits. Beide Systeme sind, wie erläutert, abgeschirmt und gegen schädliche Blitzeinwirkungen gesichert. IQ Die Erfindung könnte aber auch eingesetzt werden, wenn nur eine Anschlußleitung vom zu schützenden Bauteil zum Anschaltkasten führt.

Fig. 3 zeigt eine Variante der Erfindung, in der ein Schirm-

rohrstutzen 3" in eine Ausnehmung 18 der oberen Seite des

Anschaltkastens 4 eingesetzt und dort gemäß Ziffer 19 festgelötet ist. In der gleichen Weise könnte aber auch ein Schirmrohr 3 eingesetzt und befestigt sein.

2Q Die Ausbildung des Anschaltkastens mit einer Anschlußmöglichkeit für das Abschirmrohr bzw. mit einem Abschirmrohr oder Abschirmrohrstutzen kann auch anders als in den dargestellten Ausführungsbeispielen gestaltet sein. So können z.B. Anschaltkastengehäuse und zugehöriger Stutzen oder Schirmrohr

2g einstückig sein.

Auch wäre es - wenn erwünscht - möglich, das Gehäuse eines solchen Abschaltkastens aus einem tragenden Kunststoff herzustellen, der mit einem Metallbelag versehen ist, wobei die

„Q Abmessungen des Metallbelages so zu wählen sind, daß die Blitzstromtragfähigkeit gewährleistet ist. Das gleiche gilt sinngemäß auch für einen etwaigen Abschirmrohrstutzen bzw. mit dem Schaltkasten verbundenes Abschirmrohr. Dies ist in Fig. 3 in der Weise dargestellt, daß die schraffierten tra-

„,_ genden Teile des Gehäuses 10' und des Schirmrohres 3" aus Kunststoff bestehen und außenseitig mit je einer Metall-

-7-

schicht umgeben sind, welche durch die strichpunktierten Linien 20 und 21 angedeutet sind. Die Schichten 20 und sind elektrisch leitend miteinander verbunden. Die metallische Schicht 21 stellt in diesem Ausführungsbeispiel die metallische Abschirmung des Anschaltkastens dar.

- Schutzansprüche 10

Claims (8)

1. Überspannungsschutzmittel und einen Erdungsanschluß aufweisender Anschaltkasten für bzw. in Blitzschutzanlagen, bei denen ein auf oder an einem Gebäude vorgesehener, exponierter Bauteil gegen Gefährdung durch Blitzeinschlag mittels Ableitung des Blitzstromes geschützt werden soll, und wobei eine elektrische Leitung vom Bauteil zu dem im Gebäudeinnern vorgesehenen Anschaltkasten führt, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschaltkasten (4) eine blitzstromtragfahige, metallische Abschirmung aufweist, wobei Blitzstromableiter (11, 12) im Innern des Anschaltkastens angeordnet sind, daß der Anschaltkasten entweder für den Anschluß eines blitzstromtragfähigen metallenen Abschirmrohres (3) ausgebildet ist, oder mit einem Schirmrohr (3) bzw. Schirmrohrstutzen (3¹) versehen ist, wobei das Schirmrohr bzw. der Schirmrohrstutzen mit der metallischen Abschirmung des Anschaltkastens leitend verbunden ist, und daß der Innenraum des Anschaltkastens über den Anschluß oder das Schirmrohr bzw. Schirmrohrstutzen für die Zuführung von zumindest einer Anschlußleitung (8, 9) des zu schützenden Bauteiles zugängig ist, die sich innerhalb des Schirmroh-

   -9-resbefindet.
2. 2. Anschaltkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als metallische Abschirmung ein metallisches Gehäuse

   (10) des Anschaltkastens dient.
3. 3. Anschaltkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als metallische Abschirmung eine metallische Beschichtung (21) eines tragenden Gehäuses (10¹) des An-Schaltkastens dient.
4. 4. Anschaltkasten nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß bzw. Schirmrohr (3) oder Schirmrohrstutzen (3¹) auf einer in Betriebsstellung oben gelegenen Seite des Anschaltkastengehäuses und sein Erdanschluß (17) an der gegenüberliegenden, in Betriebsstellung unten gelegenen Seite des Anschaltkastengehäuses gelegen ist.
5. 5. Anschalt kasten nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschaltkasten (4) als Anschluß für das Schirmrohr (3) einen Stutzen (16) aufweist, über den das Schirmrohr (3) gesteckt und damit befestigt wird.
6. 6. Anschaltkasten nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schirmrohr oder ein Schirmrohrstutzen in eine Ausnehmung (18) der Gehäuseoberseite (19) eingesetzt und damit fest verbunden, z'. B. verlötet ist.

   OQ
7. 7. Anschaltkasten nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Seite des Anschaltkastengehäuses ein damit einstückiges Schirmrohr oder Schirmrohrstutzen aufweist.

   qc
8. 8. Anschalt kasten nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschaltkasten (4) als Potential-

   # W t &psgr;

   -10-

   ausgleichsmittel für den Erdanschluß der Blitzstromableiter (11, 12) die äußere Erdung (13, 15) und gegebenenfalls weitere Erdanschlüsse ausgebildet ist.

   10 15

   20 25 30 35