Technik Blitzschutz

Die natürlichen Feinde von Wägesystemen, die überwiegend aus leistungsstarken elektronischen Komponenten bestehen, sind der Blitzschlag und Überspannungen. WissenschaftlicheUntersuchungen haben erwiesen, dass ein Blitzschlag innerhalb eines Umkreises von 300 m um das geometrische Zentrum einer Brückenwaage mit Sicherheit einen schädlichen Einfluss auf diese ausübt.

Gefahren des Blitzschadens

Durch Blitzschlag entstandene Überspannung zerstören die Wägezelle, also das Herz des Wägesystems. Entweder werden die folienartigen Dehnungsmessstreifen-Widerstände (DMS) geschädigt, die in der Wägezelle befindlichen Widerstände angegriffen oder der Folienträger beeinträchtigt, der die DMS-Brücke mit dem Gehäuse verbindet.

Die Schäden können unterschiedlich stark ausfallen. Entweder brennt das Bauteil völlig aus oder auch nur ein Teil einer DMS-Verklebung ist beschädigt. Auch kleine Schäden führen dazu, dass die Waage fehlerhaft arbeitet oder nicht mehr zum Nullpunkt zurückgesetzt werden kann, auch erst Wochen nach dem eigentlichen Blitzschlag.

Auch das Messgerät und die Periphergeräte, wie Drucker und Kartenleser sind vor dem Blitz nicht sicher. Geringfügige Schäden, die direkt nach dem Vorfall entstehen, können Anzeigefehler verursachen. Die Leiterplatten sollten daher zwingend auf Schäden oder Rückstände ausgebrannter Bauteile geprüft werden.

Der richtige Blitzschutz

Bei der Entscheidung, ob ein System komplett oder nur teilweise geschützt werden soll, sind neben dem Einbauort und der durchschnittlichen Blitzdichte, die an diesem herrscht auch die durch Ausfallzeiten entstehenden Kosten und Unkosten für Ersatzteile sowie Mannarbeitsstunden relevant. Auch Versicherungsanforderungen, z.B. Prämien müssen beachtet werden.

Externer Blitzschutz

Hier besteht eine Masseverbindung zwischen dem Stahldach der Messwarte, in der das Anzeigegerät installiert ist oder einer sonstigen nahegelegenen Konstruktion oder eines hohen Schutzmastes, sodass ein bevorzugter Entladungspunkt zur Verfügung steht. Ein Blitz, der ohne einen Schutzmast in ein Gebäude oder einen Baum in einer Entfernung von +60 Meter einschlägt, erzeugt zwangsläufig einen Stromstoß (Schrittspannung) in der unmittelbaren Umgebung einer Brückenwaage. Ohne sehr strenge Vorsichtsmaßnahmen bewirkt ein solcher Stromstoß einen elektromagnetisch induzierten Impuls, der zweifellos schwere Schäden am Gerät verursachen kann. Masten zum Schutz der Brückenwaage bieten als einzigen Vorteil, dass der Blitz nicht direkt in das Gerät einschlägt, erhöhen jedoch auf Grund ihrer blitzanziehenden Wirkung eigentlich das Beschädigungsrisiko.

Interner Blitzschutz

Interner Blitzschutz besteht in der Herstellung eines Potenzialausgleiches innerhalb des gesamten Systems durch den Einsatz von Schutzvorrichtungen und im Bau der Brückenwaagenkonstruktion in Form eines Faraday’schen Käfigs. Um die Kontrollwarte bzw. die Messkabine wird ebenfalls ein Faraday’scher Käfig aufgebaut.

Eine relativ kurze Entfernung zwischen den beiden Käfigen erfordert eine Erdverbindung, d.h. das Potenzial des gesamten Systems ist immer gleichbleibend. Ein Potenzialausgleich ist bereits standardmäßig in jeder Fahrzeugwaage der PAARI® Waagen- und Anlagenbau GmbH & Co. KG enthalten. Alle externen Verbindungen, wie Wechselspannungsleitungen, Kommunikationsanschlüsse und die Signal-/Speiseleitung, sind eine potenzielle Quelle von Stromstößen und kurzzeitigen Überspannungen. Unabdingbar für die Gewährleistung des Blitzschutzes ist daher der Einbau einer Überspannungsschutzvorrichtung am Eingang des Faraday’schen Käfigs für jede Eingangs- bzw. Ausgangsleitung.

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