Schutz gegen indirekten Blitzschlag

[Christian A. (chip_stephan)]

Hallo zusammen,

eine elektronische Baugruppe soll gegen indirekten Blitzschlag geschützt 
werden. Sie befindet sich in einem Metallgehäuse mit EMV-Dichtung, die 
abgehenden Leitungen sind alle geschirmt.

Das Szenario ist dann anscheinend, dass das sich schnell ändernde Feld 
durch den Blitzschlag trotz Kabelschirm auf den einzelnen Leitungen 
Ströme induziert, die dann zu unzulässig hohen Spannungen am Stecker der 
Baugruppe führen, korrekt?

Ich habe im Studium mal gehört, dass man diese Überspannungen mit 
TVS-Dioden gut weg kriegt. Diese werden im Gehäuse zwischen Leitung und 
Gehäuse geschaltet. Nun habe ich gelesen, dass sie möglichst nahe am 
Stecker sein sollen und nicht irgendwo auf der Platine. Das leuchtet mir 
nicht ganz ein, hat jemand eine Erklärung dafür? Die TVS-Dioden 
begrenzen die Spannung doch auf ihre Durchbruchspannung und da dürfte es 
doch keine Rolle spielen, ob die direkt am Stecker sind oder weiter 
hinten. Wie weit dürfen die denn entfernt sein vom Gehäuserand? Man kann 
die ja schlecht an die Pins des Rundsteckers ranlöten.

Bin für alle Tipps dankbar.

Viele Grüße

[Anja (Gast)]

Christian A. schrieb:
> und da dürfte es
> doch keine Rolle spielen, ob die direkt am Stecker sind oder weiter
> hinten.

Jede Leitung hat eine Induktivität. Da können bei entsprechenden 
Frequenzen/Flankensteilheiten hohe Spannungen abfallen.

Außerdem fließen große Störströme durch die Dioden. -> das Magnetfeld 
ist proportional zur aufgespannten Fläche zwischen Leitung, TVS und 
Gehäuse.

Gruß Anja

[MaWin (Gast)]

Ein direkter Blitz ist sehr schwer abzuhalten.

Indirekt ist er weniger stark, aber die Spannungen und Anstiegszeiten 
sind immens.

Eine einfache TVS kann nur geringe Reste wegfiltern.

Du musst überlegen, gegen wie starke Einflüsse du deine Baugruppe 
schützen musst.

Im Prinzip leitet man den Blitz vorher ab (Funkenstrecke, Gasableiter, 
Varistor, Z-Diode).

Damit die passend ausgelegt werden können muß man wissen wie die 
Quellimpedanz ist.

Also muß man zwischen einem Ableiter und dem nächsten dafür sorgen, daß 
der Impuls nicht zu schnell und zu stark ist um diesen Ableiter zu 
überfordern, als Vorwiderstand dienen Spulen und Drähte und Widerstände.

http://www.dehn.de/de/blitz/blitzschutzsysteme.shtml

[Christian A. (chip_stephan)]

Hallo,

vielen Dank für die Antwort. Der zweite Teil Deiner Antwort leuchtet mir 
sofort ein. Im Blitzfall würde ein hoher Strom durch eine künstliche 
"Leiterschleife" im Gehäuse fließen, der seinerseits wieder ein starkes 
Magnetfeld im Gehäuse erzeugt.

Der erste Teil Deiner Antwort ist mir noch nicht klar, wo ist das 
Problem, wenn da hohe Spannungen auf der Leitung abfallen? Letzlicht 
geht es doch darum, die Bauteile zu schützen, also könnte man doch 
sagen, umso näher die TVS-Dioden bei den Bauteilen, desto besser!?

[Kai K. (klaas)]

>eine elektronische Baugruppe soll gegen indirekten Blitzschlag geschützt
>werden. Sie befindet sich in einem Metallgehäuse mit EMV-Dichtung, die
>abgehenden Leitungen sind alle geschirmt.

Wo sind die Kabelschirme angeschlossen? Ist das Gehäuse geerdet?

Denke daran, daß Blitzströme zur Erde zurückfließen wollen. Diese Ströme 
sollten an deiner Schaltung vorbei fließen und nicht durch sie hindurch.

Denke auch daran, daß Kabelschirme und Metallgehäuse einen 
zusammenhängenden Faradayschirm bilden sollten.

[oszi40 (Gast)]

Kai Klaas schrieb:
> Denke daran, daß Blitzströme zur Erde zurückfließen wollen.

... und ein dicker Blitzableiter bei direktem Treffer kurz glüht. 
Absoluten Schutz wirst Du nie bekommen. Man kann aber Geräte so bauen, 
daß sie im Enstfall reparaturfreundlich sind oder für leichet Fälle 
Blitzschutzadapter vorschalten, die jede Putzfrau auf Anweisung leicht 
austauschen kann.