Erdung und Schutzpotenzialausgleich

Für Kabelnetze für Fernsehanlagen gilt die DIN VDE 0855-1:2005-10. Darin wird zwischen „Potenzialausgleich und Erdung für das Kabelnetz“ (Abschnitt 6) und der „Erdung und dem Potenzialausgleich der Antennenanlage“ (Abschnitt 11.3) unterschieden. Dieser Artikel befasst sich insbesondere mit dem Schutzpotenzialausgleich und der Schutzerdung für das Kabelnetz.

Der Schutzpotenzialausgleich des Kabelnetzes soll bewirken, dass keine unzulässig hohen Berührungsspannungen zwischen den Kabelschirmen und anderen leitfähigen Teilen auftreten. Es könnten sonst durch zu hohe Berührungsspannungen Personen gefährdet werden oder Sachschäden entstehen.

Durch die Verwendung der Schutzmaßnahme „doppelte oder verstärkte Isolierung“ (vormals „Schutzisolierung“) für die Endgeräte (z. B. Fernseher, Receiver) haben diese Geräte keinen eigenen Erdungsanschluss. Tritt in diesen Geräten ein Fehler, der zu einem Fehlerstrom auf den Kabelschirmen führt, auf, so kann die Begrenzung der Berührungsspannung nur durch einen sicheren und funktionstüchtigen Schutzpotenzialausgleich für das Kabelnetz erfolgen.

Einbindung in den Schutzpotenzialausgleich

Der Schutzpotenzialausgleich des Kabelnetzes muss für alle Kabelstrecken durchgeführt werden. Entsprechend dem Abschnitt 6.2 Aufzählungspunkt c) der DIN VDE 0855-1:2005-10 ist für die Einbindung in den Schutzpotenzialausgleich ein Mindestquerschnitt von 4 mm² Kupfer zu verwenden (Bild 1).

Bild 1: Einbindung in den Schutzpotenzialausgleich

In ausgedehnten Kabelnetzen empfiehlt es sich, den Schutzpotenzialausgleich als vernetztes System aufzubauen. Hierbei erfolgt die Einbindung in den Schutzpotenzialausgleich an mehreren Stellen. Durch diese Maßnahme verbessert sich die Wirksamkeit des Schutzpotenzialausgleichs.

Die Einbindung erfolgt über Erdungsschienen (Bild 2).

Bild 2: Einbindung über Erdungsschienen

Die modernere Variante dieser Erdungsschienen stellen F-Erdungsböcke dar (Bild 3).

Bild 3: F-Erdungsböcke als moderne Variante

Diese haben den Vorteil, dass der Kabelmantel nicht geöffnet werden muss und dass kein mechanischer Druck auf den Kabelschirm ausgeübt wird. Durch die Vermeidung eines mechanischen Druckes verändern sich die Kabeleigenschaften nicht.

Häufiger Installationsfehler

Eine Forderung aus der genannten Norm wird jedoch häufig nicht eingehalten. Es müssen alle Komponenten auch bei der Entfernung von Bauteilen oder Koaxialkabeln weiterhin in den Schutzpotentialausgleich einbezogen bleiben (Abschnitt 6.2 Aufzählungspunkt i)).

Dieser Fehler entsteht, wenn die von einem Verteiler oder Abzweiger weggeführten Koaxialkabel nicht über eine Erdungsschiene geführt werden (Bilder 4, 5 und 6). Durch die Auftrennung der Leitungsverbindung - beispielsweise beim Austausch eines Verteilers - ist der Schutzpotentialausgleich unterbrochen. Es können somit unzulässige Berührungsspannungen an den Kabelschirmen auftreten.

Bild 4: Fehlende Erdung der Kabelschirme

Bild 5: Fehlende Erdung der Kabelschirme und falscher Einsatz einer Erdungsschiene

Bild 6: Fehlende Erdung der Kabelschirme

Alternative

Eine wenig bekannte Alternative ist die Verwendung von flexiblen Leitungen mit Krokodilklemmen zur Aufrechterhaltung des Schutzpotentialausgleichs im Falle einer Komponentenentfernung beim Austausch defekter Bauteile. Diese „Überbrückungskabel“ werden mit allen angeschlossenen Kabelschirmen verbunden und stellen somit die leitende Verbindung aller Kabelschirme her. Danach kann die entsprechende Komponente ausgetauscht werden. Dieses Verfahren lässt sich beim Austausch von Durchgangs-Antennensteckdosen in der Praxis allerdings nicht anwenden, da die Kabelschirme der Anschlussleitungen nicht ausreichend zugänglich sind.

Fazit

Um einen normgerechten Schutzpotenzialausgleich in einem Kabelnetz für Fernsehanlagen zu errichten ist es notwendig, bei der Installation einige Punkte zu beachten:

• die an ein Bauteil (z. B. Verstärker, Abzweiger, Verteiler) herangeführten Leitungen sind über Erdungsschienen oder F-Erdungsböcke zu führen
• Durchgangs-Antennensteckdosen sind zu vermeiden
• die Wirksamkeit des Schutzpotentialausgleichs ist zu prüfen (DIN VDE 0100-600:2008-06, Abschnitt 61.3.2)

Der Aufbau eines wirksamen Schutzpotenzialausgleichs kann Menschenleben retten und Sachschäden vermeiden. Bei den zuvor beschriebenen Punkten handelt es sich nur um „Kleinigkeiten“, die jedoch einen großen Einfluss auf die Sicherheit der Kabelanlage haben.

Autor: Dipl.-Ing. (FH) Olaf Wulf

Herr Wulf ist Fachplaner und Fachbauleiter im Ingenieurbüro Wendt (Bremen/Hamburg, www.ib-joerg-wendt.de)

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