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Nutzen Sie unser E-Learning-Angebot, wenn Sie noch mehr zum Thema Blitz- und Überspannungsschutz wissen wollen.
9.12
Überspannungsschutz für elektroakustische Anlagen
ELA-Anlagen dienen der Sprach-, Musik- und Alarmübertragung. Hierfür wird das Nutzsignal auf eine Trägerspannung (z. B. 100 V) moduliert und gelangt über einen Übertrager zum Lautsprecher. Dieser Übertrager transformiert die niederohmige Impedanz des Lautsprechers auf einen höheren Wert und reduziert somit den Strom. Dadurch wird es möglich, auch Fernmeldeleitungen mit einem Durchmesser von 0,8 mm einzusetzen.
Im Bereich der Lautsprecher kommen unterschiedlichste Varianten zum Einsatz. Die üblichen Nennleistungen liegen für Einbau- und Aufbaulautsprecher bei 6 – 30 W, für Säulenlautsprecher bei 20 – 100 W und für Trichterlautsprecher in der Größenordnung von 10 – 60 W. Die Verstärker-Nennleistungen liegen in Modulbauweise zwischen 100 W und 600 W (vereinzelt auch höher). In einer Linie oder Gruppe können unterschiedliche Lautsprecherleistungen gemeinsam betrieben werden. Die Mindestleistung des Verstärkers entspricht der Summe der einzelnen Lautsprecherleistungen in der Anlage. Bei deren Ermittlung ist nicht die Summe der Lautsprecher-Nennleistungen maßgebend, sondern die Summe der ausgewählten Leistungen an den Übertragern.
In DIN EN 50174-2 wird unter 7.2.1 der Schutz gegen Blitzschlag und induzierte Überspannungen behandelt. Ebenfalls wird dort eine Abwägung des Schadensrisikos bezogen auf das durch den Betreiber akzeptierte Risiko dargestellt. Sind daraus resultierend Blitz- und Überspannungsschutzmaßnahmen erforderlich, so werden die entsprechenden schützenswerten Anlagen und Systeme mit blitz- und stoßstromtragfähigen Schutzgeräten beschaltet.
In den folgenden Darstellungen wird kein Bezug auf eventuelle, weitere zu beachtende Verordnungen (z. B. MLAR, Bauordnung, elektroakustische Notfallsysteme, Gefahrenmeldung bei Brand und Überfall) genommen. Größere ELA-Anlagen werden in 19“ Modulbauweise (Bild 9.12.1) aufgebaut und befinden sich sehr oft in der Nähe eines ständig besetzten Arbeitsplatzes. In solchen Fällen entscheidet die jeweils vorhandene Verbindungsleitungslänge zum PC- bzw. Sprechstellenstandort über den Einsatz der aufgeführten Überspannungs-Ableiter (3 + 4). Ab einer Leitungslänge > 10 m ist eine Schutzbeschaltung erforderlich. Um den Überspannungs-Ableiter der Lautsprecherlinie dimensionieren zu können, ist es notwendig, den max. Strom I im betreffenden Leitungszweig zu ermitteln. Dies geschieht über die Beziehung I = P/U, mit P als Leistung des Verstärkers bzw. der Lautsprecher (-Gruppe) und U als Trägerspannung. Alle Erdungsanschlüsse der in ELA-Anlagennähe befindlichen Überspannungs-Ableiter sind auf einen nahen gemeinsamen Potentialpunkt zu legen.
Bild 9.12.1
ELA-Anlage in Modulbauweise mit Überspannungsschutzgeräten
Befinden sich Außenlautsprecher auf dem Dach eines Gebäudes, ist eine Gefahr der Beschädigung durch indirekte Blitzeinwirkung (induktive / kapazitive Kopplung) sowohl bei Anlagen ohne äußeren Blitzschutz (Bild 9.12.2) als auch bei Anlagen mit äußerem Blitzschutz (Bild 9.12.3) gegeben. Der Außenlautsprecher ist bei Anlagen mit äußerem Blitzschutz (Bild 9.12.3) vor Direkteinschlag durch seine Anordnung im Schutzbereich einer Fangeinrichtung sicher geschützt.
Bild 9.12.2
Trichterlautsprecher auf einer baulichen Anlage ohne äußeren Blitzschutz Bild 9.12.3
Trichterlautsprecher im Schutzbereich einer Fangstangen-Einrichtung auf einer baulichen Anlage mit äußerem Blitzschutz