Überspannungsschutz bei LoRa Antenne für das Helium Netzwerk

Diskutiere Überspannungsschutz bei LoRa Antenne für das Helium Netzwerk im Blitzschutz, Erdung, Potentialausgleich Forum im Bereich ELEKTROINSTALLATION; Hallo und guten Tag, seit geraumer Zeit interessiere ich mich für das Helium Netzwerk und habe mir diese Woche die entsprechenden Komponenten...

  1. #1 Max van Eyk, 31.03.2022
    Max van Eyk

    Max van Eyk Schlitzeklopfer

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    Hallo und guten Tag,

    seit geraumer Zeit interessiere ich mich für das Helium Netzwerk und habe mir diese Woche die entsprechenden Komponenten zugelegt, darunter auch eine 8dbi Antenne, die ich auf dem Dach installieren möchte (auf ca. 11 Meter Höhe und 1 Meter unterhalb des Dachfirsts). Da ich sonst keine Antenne auf dem Dach habe, möchte ich einen Überspannungsschutz (Koaxialer Blitzleiter N Stecker, 50 Ohm DC 0-6GHz) zwischen Antenne (aus Fiberglas) und LMR 200 Kabel anschließen.
    Meine Frage, da die Meinungen extrem auseinandergehen und mir im Baumarkt gesagt wurde, dass ich die Antenne einfach so aufstellen kann:
    Brauche ich diesen Überspannungsschutz bei einer 100cm Fiberglasantenne überhaupt?
    Ferner möchte ich das Erdungskabel nicht im Haus haben und außen verlegen. In diesem Zusammenhang habe ich eine Broschüren gesehen, in denen das Erdungskabel von einer Antenne senkrecht zur Dachrinne ging, dort mit einer Klemme mit der Dachrinne verbunden wurde, die Dachrinne dann als Leiter fungieren soll und einige Meter weiter ein zweites Kabel mit einer zweiten Klemme das Regenfallrohr hinunter zum Kreuzerder geführt wurde.
    Kann man das mit der Dachrinne so machen?

    Vielen Dank für die Informationen und die vielen hilfreichen Tipps, die ich hier beim Mitlesen bereits erhalten habe!
    Max
     
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  3. gert

    gert Freiluftschalter

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    Von mir aus brauchst Du das nicht.

    Beim Direkteinschlag verdampft die Antenne doch komplett.

    Gruß Gert
     
  4. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    Naja die Norm macht keinen Unterschied zwischen einer Sat Schüssel oder einer beliebigen anderen Antenne und im Prinzip gibt es da 3 Möglichkeiten
    1. sie kommt in den Schutzbereich des Hauses
    2. sie wird direkt geerdet
    3. man stellt mit Trennungsabstand eine Fangstange neben die Antenne, so das sie im Schutzbereich der Fangstange ist und diese Fangstange wird geerdet.
    Dachrinne und Fallrohr dürfen im Prinzip als Ableitung genutzt werden, aber der Erder muss zusätzlich eine Verbindung zum Schutzpotentialausgleich im Keller bekommen.
    Bei der Firma Dehn kann man den Blitzplaner herunter laden, da steht das alles gut beschrieben.
    Ich denke mal den Aufwand willst du dann sicher nicht mehr betreiben. und die Antenne lieber in den Schutzbereich setzen oder unters Dach.
     
  5. #4 Dipol, 31.03.2022
    Zuletzt bearbeitet: 31.03.2022
    Dipol

    Dipol Lüsterklemmer

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    So viel Zeit muss sein: Hallo Max, Willkommen im Forum!

    Für Funkantennen ist in Deutschland abweichend zum Ausland - bis zum Abschluss der gerade laufenden Revision - allein die Norm für Funksende-/empfangsantennen zuständig, welche sich vorwiegend an den Bedürfnissen der Mobilfunker orientiert und strengere Maßstäbe als die Norm für Empfangsantennen setzt. Wenn diese Antenne nicht gewerblich betrieben wird, sind im Vorgriff auf die nächste Normausgabe geringere Leiterquerschnitte wie jetzt schon für Empfangsantennen tolerierbar.

    Wie weit Dachfirste die Antennen überragen war in beiden Normen für Antennensicherheit noch nie relevant. Die von @bigdie schon erwähnten nicht erdungspflichtigen Fassadenbereiche sind mit vor einem halben Jahrhundert willkürlich festgelegten 2 m Abstand unterhalb von Traufen bzw. Dachkanten und max. 1,5 m Wandabstand festgelegt und werden eines Tages dem Blitzkugelverfahren weichen.

    Außenantennen welche die Voodoo-Maße nicht einhalten sind mit mind. 16 mm² Cu UND nach Klasse H = 100 kA zertifizierten Verbindern mit einem normkonformen Erder und dem für jedes Gebäude obligatorischen Schutzpotentialausgleich zu verbinden.
    Zu Blitzschutz, Erdung und Potentialausgleich werden die meisten "Meinungen" von Usern aus dem hohlen Bauch gepostet, die zumeist kein relevantes Regelwerke je gelesen haben. Normwidrige Mythen sind auch in Beiträgen von Elektrofachkräften reichlich dokumentiert. Zum Überspannungsschutz:
    • Bei Direkterdung des Antennenträgers an ein (geprüftes und normkonformes!) Blitzschutzsystem wäre energetisch koordinierter Überspannungsschutz mit einem SPD 1 Blitzstromableiter mit Stoßstrom 10/350 µs als Grobschutz und SPD " Überspannungsableiter mit Impulsform 8/20 µs als Mittelschutz nach Reihe IEC 62305 Pflicht.
    • Bei konventioneller Direkterdung auf Gebäuden ohne Blitzschutzsystem muss der Antennenträger mit einem normkonformen Erder und dem für jedes Gebäude obligatorischen Schutzpotentialausgleich nach verbunden werden. Die Installation von SPDs ist Kür und freiwillig installierte SPD 2 schützen - aber NUR MIT fachgerechten Potentialausgleich - immerhin gegen induktive Blitzstromeinkopplungen aus Naheinschlägen.
    • Mit Optimalschutz durch eine normkonforme getrennte Fangeinrichtung, sind der Antennenträger, Kabelschirme und netzgespeiste Komponentengehäuse mit mind. 2,5 mm² Cu (geschützt) oder mind. 4 mm (ungeschützt) in den PA einzubeziehen.
    Damit kann nur eine DEHN-Publikation gemeint sein, in der ganz sicher kein feuerzinkter Kreuzerder sondern Tiefenerder aus NIRO dargestellt sind, weil nur so die geforderte Blitzstromtragfähigkeit von 100 kA erzielt wird.:

    Direkterdungen sind reine Brandschutzmaßnahmen und können auch mit normgerechterr senkrechter Außenableitung des Erdungsleiters auf kürzestem Weg ohne den im DEHN-PDF dargestellten Umweg NICHT verhindern, dass Teilblitzströme auch in die Antennenanlage eingekoppelt werden. Wo St. Florian versagt und zum Glück seltene Blitzdirektreffer in Antennen einschlagen, bleibt der Schaden oft nicht nur auf die Antennenanlagen beschränkt.
     
  6. #5 Max van Eyk, 31.03.2022
    Max van Eyk

    Max van Eyk Schlitzeklopfer

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    Ich sehe, da kommt Arbeit auf mich zu.
    Was würde den geschehen, wenn ich die Antenne vorschriftsmäßig erde, aber nicht an die PA Schiene anschließe? Diese liegt im Keller in der entgegengesetzten Seite und ist damit nicht mehr erreichbar. Wie gesagt möchte ich das Erdungskabel nicht ins Haus holen bzw durch drei Stockwerke und diverse Zimmer zum PA leiten.
     
  7. Dipol

    Dipol Lüsterklemmer

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    Wenn DU die Installation DIY als Nicht-EFK machst, ist es erstens ein Verstoß gegen NAV § 13 und zweitens ist die Ausführung so NICHT vorschriftsmäßig.
    Separate Erder ohne Verbindung zum Schutzpotentalausgleich sind gefährlich und normwidrig, werden aber immer wieder mal von Ahnungslosen speziell in CB-Funkforen als vermeintliches Patentrezept angepriesen.

    Wenn sich die Haupterdungsschiene auf der anderen Gebäudeseite befindet, ist es je nach Dachneigung oft möglich mit einer Fangspitze auf dem First mit Ableitung aus 8 mm Blitzableiterdraht auf der Gegenseite an die HES zu gelangen. Wenn neben dem Koax noch ein PA-Leiter zur HES verlegt werden kann, dann stell doch mal einem UG-Grundriss mit der HES sowie den Gebäudeschnitt mit Maßketten ein.

    Direkteinschläge sind wie schon erwähnt selten, aber wenn man auf eine hohe Betriebssicherheit angewiesen ist, sollte man kein Blitz-Roulette spielen.
     
  8. #7 Max van Eyk, 01.04.2022
    Max van Eyk

    Max van Eyk Schlitzeklopfer

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    Das sind mal ein paar klare Worte. Danke!
    In diesem Zusammenhang, und ich als Laie darf das hoffentlich fragen, finde ich es merkwürdig, dass das gerade fertig gestellte Abgasrohr aus Edelstahl unserer neuen Gasheizung sich auf etwa gleicher Höhe wie meine Antenne befindet. Das Rohr läuft die komplette Wand des Hauses hinunter und steht 2 Meter über die Dachrinne über. Wieso wird dieser Umstand d.h. 11 Meter Edelstahl am Haus die 2 Meter über der Dachrinne überstehen vom Installateur sowie vom Schornsteinfeger als unproblematisch angesehen, aber 100cm Fiberglasantenne auf gleicher Höhe müssen geerdet und an die PA Schiene angeschlossen werden?
     
  9. Dipol

    Dipol Lüsterklemmer

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    Schornis sind ebenso wie EFK zumeist keine Blitzschutzfachkräfte. In Kenntnis der geringen Blitzdichte würde ich als BSFK in keine Wohnung einziehen, in der ein ungeschützter Edelstahlkamin endet. Das Problem bei deiner Antenne ist nicht das Fiberglas sondern das metallische Kabel.

    Daraus, dass für Antennenanlagen auch ohne Blitzschutzsystem außerhalb von als passiv durch Fassaden geschützten Zonen blitzstromtragfähige Erdungen und ein Schutz gegen den elektrischen Schlag vorgeschrieben sind, sind unterschiedliche Schlussfolgerungen möglich.

    Die einen halten das für sinnvoll, andere für überflüssigen Schnickschnack. Bedenken gegen innen geführte Erdungsleiter sind begründet, aber ohne getrennte Fangeinrichtungen dringen bei Direkteinschlägen Teilblitzströme auch über die Antennenleitungen und über die angeschlossenen Endgeräte in das Stromnetz ein. Bei Stromversorgungen über Freileitungen oder wo schon mit durchs Haus geführten PV-Leitungen oder Edelstahlkaminen ebenso "prächtige" Blitzbypässe gelegt wurden, kann an sich löbliche Außenableitung von Antennenerdungen keinen wesentlichen Sicherheitsgewinn bewirken.

    SPD 2 Überspannungsableiter, auch Blitzschutzpatronen genannt, sind mit Direkteinschlägen energetisch total überfordert und können weder eine fehlende Erdung noch einen mangelhaften (Blitz-)Schutzpotentialausgleich kompensieren.

    Wie bei Themen zu Erdung und PA von Antennen üblich, steht auch hier die Sorge vor Direkteinschlägen im Vordergrund. Über Energie- und TK-Leitungen eindringende mittelbare Überspannungsschäden haben ein mehrfach höheres Schadenspotential, weshalb dort Überspannungsschutz objektiv vordringlicher als die Installation einer getrennten Fangeinrichtung ist. Wenn die Funkantenne für berufliche Zwecke oder Allgemeinversorgung gebraucht wird, kann aber auch eine getrennte Fangeinrichtung nötig sein.
     
  10. #9 Max van Eyk, 01.04.2022
    Max van Eyk

    Max van Eyk Schlitzeklopfer

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    Wäre es denn ein sinnvoller Kompromiss, dass ich, statt einer Erdung der Antenne (an der Antenne würde ich also nichts machen), das Koaxialkabel bei Gewitter vom Server trenne? Dann bestünde ja keine Verbindung mehr ins Innere des Hauses. Und die Fiberglasantenne an sich birgt ja hoffentlich kein höheres Risiko für einen Direktblitzeinschlag.
     
  11. #10 Dipol, 01.04.2022
    Zuletzt bearbeitet: 01.04.2022
    Dipol

    Dipol Lüsterklemmer

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    Nach gültiger Lehrmeinung erhöhen auch metallische Dachaufbauten wie Fangstangen, PV-Anlagen oder Dachantennen in Standardlängen nicht die Einschlaghäufigkeit. Aber jedes Rohr oder Erdkabel kann fremdes Potential von außen einkoppeln und erhöht zwangsläufig die potentielle Schadenshöhe. Kabelschirme möglichst nahe der Gebäudehülle in den Schutzpotentialausgleich einzubeziehen ist neben Direkterdung die elementarste Schutzmaßnahme und nur wenn das gemacht wurde sind als zweite Sicherheitsstufe entweder nur SPD 2 Überspannungsableiter gegen Naheinschläge oder bei Dachantennen auch ohne Blitzschutzsystem besser energetisch koordinierte SPD 1 Blitzstromableiter + SPD 2 Überspannungsableiter sinnvoll.

    Ausgenommen von noch besserem Schutz mittels getrennter Fangeinrichtung und Montage in Fassadenbereichen, in denen auch nach Blitzkugelverfahren Einschläge unwahrscheinlich sind, ist alles andere untaugliches Blitzschutz-Voodoo.

    Von ausgesteckten Kabeln können selbst energieschwache statische Aufladungen als Funken übersprühen, davon gibt es im Internet Videos. Blitzeinschläge in Antennen ergeben längere und viel brandgefährlichere Lichtbögen. Wie bekommt man einerseits Problembewusstsein für innen verlegte Erdungsleiter und anderseits den Glauben, dass ausgesteckte Kabel allein ausreichende Sicherheit bieten können, unter einen Hut?

    Auch wenn auffällig viele Monsterblitze erst am Ende von Gewittern auftreten, gibt es auch Blitzschläge bei/aus heiterem Himmel. Bei der Duselparty hat BESTIMMT keiner damit gerechnet was kommt:

    Folie1.JPG Folie2.JPG Folie3.JPG Folie4.JPG
     
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