Funkenstrecke und Überspannungsableitung für Zweidraht-Speiseleitungen

Ein Bericht von Martin, OE3EMC

Überspannungen können durch Überspannungs- Schutzgeräte an beiden Enden der Antennenzuleitung verhindert werden. Diese Funkenstrecke wird so eingestellt, dass bei der anliegenden Spannung auch bei strömendem Regen keine Entladung auftreten kann. Um das Überspringen des Blitzes über die Funkenstrecke zusätzlich zu fördern, ist in die Speiseleitung eine Induktivität mit mindestens einer Windung, die so genannte Blitzschlaufe einzubauen. Hier hilft auch der bei Koaxkabeln übliche Balun in Form einiger Kabelwindungen. Die Induktivität bewirkt bei einem Blitzschlag, einen Kurzschluss des Senderausgangs und damit ein gewisser Schutz des empfindlichen Empfänger- eingangs. Für die Dimensionierung der Blitzschutz- Einrichtung ist die statische Aufladung beim Gewittern das Hauptkriterium und nicht die Sendeleistung, denn Lichtbögen durch die Sendeleistung treten nur bei größeren Leistungen auf und sind im Amateurbereich meist ohne Bedeutung. In geeigneten Konstruktionen gibt es am Mast und an den Einführungen in das Gebäude Überspannungsableiter. Manche Amateure verwenden dazu Zündkerzen, verbunden mit einem massiven Erdungsdraht von mindestens 50 qmm. Bei Zweidrahtleitungen bewirkt die zusätzliche mittige Erdung des Sekundärkreises des Balun einen gewissen Schutz. Die Erdung darf nicht mit der Stationserde verbunden sein, sondern muss an einen eigenen Erder angeschlossen werden.

Quelle: Walter DL3LH

Er hat in seinem Bericht  „Blitzschutz in Amateurfunk – Antennen /Anlagen“ das sehr gut und verständlich beschrieben worauf es bei Amateurfunk Antennenanlagen und Erdungen ankommt. Daher habe ich auch ein Teil dieses Berichtes als Einleitung verwendet!

Wer hat schon mal im Winter bei starken Schneefall die Entladungen einer nicht oder schlecht geerdeten Antenne miterlebt? Der bläuliche Lichtbogen ist beim Stecker des Antennenkabels vom Mitteleiter zum Schirm wie bei einer Zündkerze im Takt gesprungen. Dafür gibt es eine ganz billige Lösung auch für Zweitdrahtleitungen als Überspannung-Ableiter.

Funktechnik Kieswimmer DF7RG bietet eine solche Funkenstrecke für Zweidrahtleitungen oder Langdrähte an.

Die Funkenstrecken sind für Zweidrahtspeiseleitungen  in Spreizmaßen von 24mm – 900mm lieferbar. Aufgrund der Vielfalt der angebotenen Spreizer werden keine Standardmaße mehr gefertigt sondern jede Funkenstrecke individuell angefertigt.

http://www.df7rg.de/funkenstrecken.html

 


 

Die Funkenstrecke:

Ich habe mir eine solche Funkenstrecke zugelegt und verwende diese als Überspannungs-Ableiter für meine G5RV mit 63m Spannweite und 19m langen Hühnerleiter.

Aufgebaut ist die Funkenstrecke mit 2 Zündkerzen (für Langdraht-Antennen eine Zündkerze) , der Elektrodenabstand beträgt 0,6mm – 0,7 mm, wodurch sich eine Zündspannung ab etwa 600V – 700 V ergibt. Die Mechanik ist aus einem 35mm 4-kant Alurohr mit 3mm Wandstärke gefertigt, auf beiden Seiten mit einer Kunststoffkappe, sowie mit einer massiven V2A 8mm Schraube für die Erdung versehen.

 

Wie funktioniert die Funkenstrecke mit der Zündkerze?

Die Zweidrahtleitung wird jeweils mit der sogenannten Anschlussmutter die mit der Mittelelektrode verbunden ist angeschlossen. Die beiden Kontakte am Fuß der Zündkerze werden als Mittelelektrode und Masseelektrode die mit der Erde verbunden ist bezeichnet. Kommt es zu einer Überspannung so springt diese von der Mittelelektrode auf die Masseelektrode und wird so Richtung Erde abgeleitet. Zu beachten ist der Abstand zwischen den beiden Elektroden, sind diese zu nahe kann es auch bei der HF des Sender (Vorsicht Endstufe!) zum Überschlag kommen! DF7RG gibt diesen als 0,6-0,7mm an, das ergibt eine Funkenstrecke von 600-700V.

In meinem QRL verwenden wir ein Testgerät um Blitzschutzpatronen  zu überprüfen. Mit diesem wurde auch die Funkenstrecke überprüft. Das Ergebnis war, diese wurde bei der genannten Spannung leitend.  Auch wurde an der Clubstation die HF Tauglichkeit getestet, bei 900W Sendeleistung gab es keinen Überschlag.

 


 

Mein Aufbau:

Die Montage der Funkenstrecke erfolgte witterungsgeschützt in einer Feuchtraumdose.

Die Feuchtraumdose wurde von mir zur Endmontage an einem Holzpfahl befestigt.
Die Zweidrahtleitung wird an den Schraubklemmen angeschlossen und das Alurohr (Erde) wird mittels eines Erdungsdrahtes mit dem Erdungsspieß verbunden.
Die Anschlüsse an den Überspannungs-Ableitern (Zündkerzen) habe ich zusätzlich noch mit Silikon abgedichtet.

 

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