Verfasser: E.-A. Hampe Stand 05/2012

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Blitzschutzsysteme für BrückenBrückenbauwerke, die große Flüsse, ausgedehnte und tiefe Täler oder Autobahnkreuze und Bahnanla-gen überspannen, erfordern Blitzschutzmaßnahmen. Insbesondere ist ein Schutz für folgende Anlagen er-forderlich:• Brückenlager• elektrischeEinrichtungenaufundanderBrücke• fremdeRohrleitungenundKabel(Starkstrom-,Fern-

meldekabel), die mit in der Brücke geführt werden

Im Wesentlichen genügt es, die vorhandenen Stahl-konstruktionen bzw. Bewehrungen im Stahlbeton so herzurichten, dass der o. g. Schutz über diese Teile gewährleistet wird. Dies erfordert im Einzelnen folgen-deMaßnahmen(Beispiel:Bild1):

• DieGründungenderBrückenpfeilerwerdenalsFun-damenterder genutzt.

• Die Bewehrung in den Brückenpfeilern bzw. dieStahlkonstruktion dient zum Ableiten des Blitz-stroms. Es muss sichergestellt sein, dass die Ver-bindungen blitzstromtragfähig ausgeführt sind. Falls dies nicht gewährleistet ist, müssen zusätzliche Lei-tungen in den Brückenpfeilern verlegt werden.

• ImBereichderBrückenlagersindsowohl imBrük-kenpfeiler als auch im Brückenkörper Erdungsfest-punkte oder Anschlussbolzen vorzusehen, um die Lagermit flexiblenLeitungenüberbrückenzukön-nen. Ihr Mindestquerschnitt ist den Tabellen 6 und 7 nachDINEN62305-3 (VDE0185-305-3):2011-10,Abschnitt 5.6, zu entnehmen.

• ÜberdieseflexiblenLeitungenwerdendieeinzelnenBrückenbauteile miteinander verbunden.

Die Überbrückung von Dehnungsfugen muss ent-sprechend berücksichtigt werden.

• AllemetallenenTeileaufderBrücke,z.B. Geländer, Leitplanken,Schienen (soweit zulässig),

Stahlgerüste oder -portale für Leiteinrichtungen bzw. Informationsschilder, sind mit den Anschlussstellen am Brückenkörper zu verbinden. Der mittlere Ab-standsollte15m(SKIII)betragen.

• FremdeKabel,dieüberdieBrückegeführtwerden,sollten in einem Schirmrohr verlegt werden. Das Schirmrohr sollte an den Enden der Brücke ca. 15 m weitergeführt werden. Zwischen dem Schirmrohr und der aktiven Ader ergibt sich die Längsspannung ul. Zur Abschätzung sollten die Teilblitzströme ge-mäß Bild 2 ermittelt werden.

Bild 2: Aufteilung des Blitzstromes

AlsSchutzklassewurdeSKIIIgewählt,damitistî=100

Bild 1: Beispiel für Blitzschutzmaßnahmen an einer Stahlbetonbrücke

Verfasser: E.-A. Hampe Stand 05/2012

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Blitzschutzsysteme für BrückenkA. Daraus folgen

ii = 50 kA = 25 kA 2

und

iv = 25 kA ≈ 8 kA 3

WenneinStahlrohr64mmx1,3mmverwendetwird,dannergibtsicheinRK=0,08Ωm/m.Darauserrech-net sich eine Längsspannung von

Ul = RK • îv • l

Ul = 0,08 • 10-3 W/m • 8 • 103 A • 15 m = 9,6 V

Die Spannungsfestigkeit von Starkstromkabeln be- trägtbiszu30kV,vonFernmeldekabeln5....8kVundvon Signal- und Messkabeln bis zu 20 kV. Aufgrund der abgeschätzten Spannungserhöhung zwischen Ader und Schirmrohr ist kein Isolations- durchschlag zu erwarten.

ObamEndedesSchirmrohresÜberspannungsablei-ter vorgesehen werden müssen, hängt wesentlich von denandas fremdeKabelangeschlossenenAnlagen(Spannungsfestigkeit)undderenEntfernungzurBrük-ke ab. Dies muss im Einzelfall geprüft werden.

- FremdeRohrleitungen sind an beiden Brückenen-den mit denErdungsmaßnahmen/ dem Potentialaus-gleich zu verbinden.

- ElektrischeEinrichtungen auf der Brücke sind mit Überspannungsschutzgeräten (SPDs) zu beschal-ten. Zweckmäßig ist eine kombinierteGeräte- undLeitungsschirmung.

- Wenn ein Schutz gegen LEMP einzurichten ist, muss DIN EN 62305-4 berücksichtigt werden.

- Näherungsbetrachtungen können bei Brücken au-ßer Acht gelassen werden, da in jedem Fall alle me-tallenen Systeme zusammengeschlossen werden sollten.

- An Brückenaufgängen sind Maßnahmen gegen Berührungs- und Schrittspannungen als Personen-schutz vorzusehen.