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Beschreibung des Prinzips der Greifertätigkeit
Wenn sich der Blitz der Erde nähert, entsteht am Blitzableiter eine Sprühentladung. Bei einem klassischen Stangenblitzableiter breitet sich diese aufsteigende Sprühentladung in Richtung des steigenden Hauptstrangs aus, bis die lange Übergangsphase vorbei ist. Durch den Initialisierungsvorlauf des WAT Franklinplus-Greifers verkürzt sich die Zeit, die für die Formierung und zusammenhängende Ausbreitung der aufsteigenden Entladung erforderlich ist. Somit ist die Effektivität beim Greifen der Blitze höher, als beim klassischen Blitzableiter.
Dank seinem Initialisierungsvorlauf sendet WAT Franklinplus-Greifer ein Hochspannungssignal mit der genau bestimmten und gesteuerten Frequenz und Amplitude. Dessen Effektivität wird durch die schnelle Formierung und Ausbreitung des aufsteigenden Hautstrangs garantiert, bei einer reduzierten Bildung von Raumaufladungen um die Spitze.
Der WAT Franklinplus-Greifer ist autark. Seine Energie erhält er vom umliegenden elektrischen Feld, das während des Gewitters besteht (10 bis 20 kV / m). Der Initialisierungsvorlauf wird gestartet, sobald das umliegende Feld den effektiven Spitzenwert übersteigt, welcher dem Mindestrisiko eines Blitzeinschlags entspricht.
Aufgaben der WAT Franklinplus-Greiferspitze :
- emittiert die Sprühentladung, welche durch die Hochspannungsimpulse entsteht
- erfasst den Blitz und leitet ihn in die Erde
Die Energie, die zum Aufladen der elektrischen Anlagen erforderlich ist, welche sich im Greifer befinden, wird über den Metallmantel der Greiferwalze "aufgesogen". Die Metallwalze verfügt über eine elektronische Systemanlage, durch welche die Sprühentladung über zwei Hilfssteuerelektroden generiert wird. Die Stange am unteren Greiferende ist mit einem M20-Gewinde versehen, um den Greifer mit den Grundstangen zu verbinden.
Bei den Tests des WAT Franklinplus-Greifers in unabhängigen Hochspannungslaboren wurde die Effektivität des aktiven Blitzableiters bestätigt, welcher die Norm STN 341391 bzw. NF C 17-102 erfüllt. Durch die erteilten Zertifikate werden diese Tatsachen bestätigt.
Grundparameter der WAT Franklinplus-Greifer
| ΔT [µs] | Typ | Walzendurchmesser / Gesamtlänge des Greifers [mm] | Gewicht [kg] |
|---|---|---|---|
| 15 | WAT Franklinplus 421H | Ø70 / 330 | 1,65 |
| 20 | WAT Franklinplus 421 | Ø70 / 330 | 1,65 |
| 30 | WAT Franklinplus 422 | Ø70 / 330 | 1,65 |
| 45 | WAT Franklinplus 423 | Ø70 / 330 | 1,65 |
| 60 | WAT Franklinplus 425 | Ø70 / 330 | 1,65 |
Hinweis: Die korrekte Funktion des Systems ist generell vom korrekten Projekt, von den verwendeten Materialien, von der vollständigen Beachtung der Montagehinweise sowie von den betreffenden Normen abhängig.
Mathematisch-physikalische Beschreibung
der Tätigkeit des WAT Franklinplus-Greifers
Während eines Gewitters in der Natur, sofern die festgelegten Raumbedingungen eingehalten werden, sendet der WAT-Franklinplus-Greiferals Erstes das Signal nach oben. Die Zeit, die er auf diese Weise im Vergleich mit dem klassischen Stangenableiter unter den gleichen Bedingungen erzielt, wird als Initialisierungsvorlaufgewinn ∆T bezeichnet. Der Initialisierungsvorlaufgewinn oder -verlust wird anhand der Ergebnisse von den Labortests ermittelt.
Geschützter Raum (siehe Tabelle), wo:
Rp: ist der Radius der Schutzwirkung in der horizontalen Ebene, die sich im vertikalen Abstand h zur Greiferspitze [m] befindet
h: ist die Höhe der Greiferspitze über dem geschützten Objekt (Objekten) [m]
D: ist die Einschlagsentfernung, mit folgenden Werten:
20 m für die Schutzebene LPS I
30 m für die Schutzebene LPS II
45 m für die Schutzebene LPS III
60 m für die Schutzebene LPS IV
∆L = 1 E6 . ∆T (Initialisierungsvorlauf) [m]
Rp = √ h (2D + h) + ∆L (2D + ∆L) (pro h >= 5 m)
Für h « 5 m ist die Tabelle der Schutzradien von der Norm STN 34 1391 und der Änderung Z3 (05/2008) zu verwenden.
Schutzradius der WAT Franklinplus-Greifer
| Schutzebene LPL = I (D = 20 m) | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| WAT Franklinplus | 421H | 421 | 422 | 423 | 425 |
| ΔT [µs] | 15 | 20 | 30 | 45 | 60 |
| h [m] | Rp [m] | ||||
| 2 | 13 | 14 | 19 | 25 | 31 |
| 3 | 19 | 22 | 28 | 37 | 47 |
| 4 | 25 | 29 | 38 | 50 | 62 |
| 5 | 32 | 37 | 47 | 63 | 78 |
| 20 max | 35 | 40 | 50 | 65 | 80 |
| Schutzebene LPL = II (D = 30 m) | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| WAT Franklinplus | 421H | 421 | 422 | 423 | 425 |
| ΔT [µs] | 15 | 20 | 30 | 45 | 60 |
| h [m] | Rp [m] | ||||
| 2 | 15 | 17 | 22 | 28 | 35 |
| 3 | 23 | 28 | 33 | 43 | 51 |
| 4 | 30 | 35 | 43 | 57 | 69 |
| 5 | 37 | 43 | 55 | 71 | 85 |
| 20 | 44 | 49 | 59 | 74 | 89 |
| 30 max | 45 | 50 | 60 | 75 | 90 |
| Schutzebene LPL = III (D = 45 m) | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| WAT Franklinplus | 421H | 421 | 422 | 423 | 425 |
| ΔT [µs] | 15 | 20 | 30 | 45 | 60 |
| h [m] | Rp [m] | ||||
| 2 | 18 | 20 | 25 | 32 | 38 |
| 3 | 27 | 30 | 38 | 48 | 58 |
| 4 | 36 | 48 | 50 | 64 | 77 |
| 5 | 45 | 51 | 63 | 80 | 97 |
| 20 | 55 | 60 | 70 | 86 | 101 |
| 45 max | 60 | 65 | 75 | 90 | 105 |
| Schutzebene level LPL = IV (D = 60 m) | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| WAT Franklinplus | 421H | 421 | 422 | 423 | 425 |
| ΔT [µs] | 15 | 20 | 30 | 45 | 60 |
| h [m] | Rp [m] | ||||
| 2 | 20 | 23 | 28 | 35 | 42 |
| 3 | 31 | 34 | 42 | 53 | 63 |
| 4 | 41 | 46 | 56 | 71 | 85 |
| 5 | 51 | 58 | 71 | 89 | 106 |
| 20 | 63 | 69 | 80 | 97 | 113 |
| 60 max | 75 | 80 | 90 | 105 | 120 |
Funktionsprinzip des Greifertätigkeit
Wenn sich der Blitz der Erde nähert, entsteht am Blitzableiter eine Sprühentladung. Bei einem klassischen Stangenblitzableiter breitet sich diese aufsteigende Sprühentladung in Richtung des steigenden Hauptstrangs aus, bis die lange Übergangsphase vorbei ist. Durch den Initialisierungsvorlauf des WAT Franklinplus-Greifers verkürzt sich die Zeit, die für die Formierung und zusammenhängende Ausbreitung der aufsteigenden Entladung erforderlich ist. Somit ist die Effektivität beim Greifen der Blitze höher, als beim klassischen Blitzableiter.
Bei den Tests des WAT Franklinplus-Greifers in unabhängigen Hochspannungslaboren wurde die Effektivität des aktiven Blitzableiters bestätigt, welcher die Norm STN 341391 bzw. NF C 17-102 erfüllt. Durch die erteilten Zertifikate werden diese Tatsachen bestätigt.
Derzeit ist die einzige dokumentierte Installation der Systemen der aktiven Blitzablieters weltweit mehr als 5 Millionen Einheiten (2009).
Schutzgebiete
Rp: ist der Radius der Schutzwirkung in der horizontalen Ebene, die sich im vertikalen Abstand h zur Greiferspitze [m] befindet
h: ist die Höhe der Greiferspitze über dem geschützten Objekt (Objekten) [m]
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