Blitzschutz und Erdung von Schienensystemen

Schienenverkehrssysteme sind weiterhin ein unverzichtbares öffentliches Verkehrsmittel in unserem täglichen Leben. Anwendungen wie U-Bahn- und Hochgeschwindigkeitszüge, die zahlreiche komplexe Kommunikations- und Signalsysteme enthalten, müssen sowohl hinsichtlich Blitzschutz als auch Erdung separat bewertet werden. Zunächst müssen die elektronischen Systeme eines Bahnhofs berücksichtigt und mit Überspannungsschutzgeräten gegen Überspannungsimpulse geschützt werden. Diese Systeme sind nachfolgend aufgeführt.

Elektronische Systeme in Bahnhöfen müssen mit Überspannungsschutzgeräten geschützt werden.

•Alarmsysteme
•Schutz von Energiesystemen und Sicherheitszentrale
•Fahrgastzugangs-, Überwachungs- und Sicherheitszentrum
•Radio- und Durchsagesystem
•Signalsysteme
•Interaktive elektromechanische Systeme
•Gleisstromkreise
•Gleisstromversorgungssysteme
•Beleuchtungssysteme
•Datenübertragungssysteme
•CCTV
•SCADA

In Schienensystemen stellen interne Überspannungen die größte Gefahr dar. Transiente Spannungen und Schaltimpulse treten in Bahnhöfen häufig auf und stellen eine ernsthafte Gefahr für elektronische Systeme dar. Auch wenn diese Stationen im Freien errichtet sind und keinen direkten Blitzeinschlag erhalten, ist Schutz gegen leitungsgebundene Überspannungen erforderlich.

Der Schutz elektronischer Systeme in Schienensystemen ist sehr wichtig.

Für ein vollständiges Schutzkonzept in Bahnsystemen ist ein vierstufiger Schutz erforderlich: äußerer Blitzschutz, innerer Blitzschutz, Erdung und Potentialausgleich. In Niederspannungs-Überspannungsschutzsystemen ist die abgestufte Koordination besonders wichtig. In Hauptverteilungen sollten B+C-Klasse, in Unterverteilungen Klasse C und vor empfindlichen Geräten Klasse D eingesetzt werden.

Erdung in Schienensystemen

Ein nachhaltiges Erdungssystem ist in Schienensystemen zwingend erforderlich. In Systemen, in denen Menschenleben eine große Rolle spielen, darf die Erdung im Laufe der Zeit nicht beschädigt werden und muss ihre Werte beibehalten. Verbindungspunkte sind von zentraler Bedeutung, wobei thermische Schweißverbindungen bevorzugt werden sollten. Thermoschweißungen gewährleisten eine dauerhafte Verbindung. Alle metallischen Komponenten müssen an dasselbe Erdungssystem angeschlossen sein, und entlang der Strecke sowie in den Stationen muss ein Potentialausgleich bestehen. Je geringer der Übergangswiderstand zwischen Schiene und Erde ist, desto schneller fließen Fehlerströme.

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Der bei Anfahr- und Bremsvorgängen entstehende Stromumlauf verursacht bei vorhandenem Potentialausgleich keine Schäden an den Systemen. Die durch Fahrströme verursachte Korrosion ist einer der wichtigsten Faktoren, die die Lebensdauer der Systeme verkürzen. Daher sind Korrosionsschutzbänder an allen Verbindungspunkten, mehrere lokale Potentialausgleichsschienen sowie der Einsatz von Funkenstrecken-Ableitern an kritischen Erdungspunkten unverzichtbar.