Titel: | Plan, Ausführung und Veranschlagung der Blitzableiter; von Dr. O. v. Ritgen, Landbauinspector. |
Autor: | O. v. Ritgen |
Fundstelle: | Band 265, Jahrgang 1887, S. 255 |
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Plan, Ausführung und Veranschlagung der
Blitzableiter; von Dr. O. v. Ritgen, Landbauinspector.
(Schluſs des Berichtes S. 209 d. Bd.)
Mit Abbildungen.
v. Ritgen's Plan, Ausführung und Veranschlagung der
Blitzableiter.
III. Die Bodenleitungen oder
Versenkungen.Vgl. 1876 219 92, Westen, 1876 221 * 54, Ulbricht, 1883 247 *
416.
a) Allgemeines.
Leitungsverhältnisse eines Blitzableiters und seine Theile.
Nach dem Ohm'schen Gesetze verhalten sich die
Leitungswiderstände, welche cylindrische Metallkörper einem durchgehenden
elektrischen Strome darbieten, wie die Längen dieser Körper und umgekehrt wie
deren Querschnittsflächen.Die Gültigkeit dieses Gesetzes, zunächst von Ohm für elektrische Ströme von geringer Spannung nachgewiesen,
scheint nach Versuchen aus neuerer Zeit u.a. von W. Henry Preece, auch bei so groſser Potentialdifferenz wie
die eines Ritzes volle Gültigkeit zu behalten. (Vgl. Elektrotechnische Zeitschrift, 1881 S.
36.)
Der Leitungswiderstand eines Kupferdrahtes von 48m,5 Länge und 1mm Durchmesser wird
ein Ohm genannt.1 Ohm = 1,0486 Siemens.
Für einen Metalldraht von l Meter Länge und d Millimeter Stärke beträgt daher der
Gesammtwiderstand
W_1=\frac{\alpha}{48,5}\,.\,\frac{l}{d^2}\
\mbox{Ohm},
wobei α den specifischen Leitungswiderstand des betreffenden
Metalles bedeutet.
Für Kupfer ist α = 1.
Daher beträgt z.B. der Widerstand einer 24m
langen Blitzableitung aus einem 7mm starken
Kupferdraht
\mbox{I.}\ W_1=\frac{1}{48,5}\,.\,\frac{36}{49}=\ \mbox{etwa}\ 0,015\
\mbox{Ohm}.
Für Eisen ist α = 5,67.
Beispielsweise beträgt daher der Leitungswiderstand einer 24m langen Blitzleitung, aus 2 Eisendrähten von
je 8mm Durchmesser bestehend:
\mbox{II.}\ W_1=1/2\,.\,\frac{5,67}{48,5}\,.\,\frac{36}{64}=0,033\
\mbox{Ohm}.
Obschon für die Leitungen nur die Metalle Kupfer und Eisen verwendet werden und
daher nur die bereits angeführten Werthe des specifischen Leitungswiderstandes
in Betracht kommen, so mögen doch auch noch die, anderen Metallen entsprechenden
Verhältniſszahlen hier aufgeführt werden, weil es für die Beurtheilung der
Frage, aus welchem Metalle die Spitzen der Fangstangen gefertigt werden sollen,
erforderlich ist, dieselben zu kennen.
Nach Riess beträgt der Leitungswiderstand, bezogen
auf das chemisch reine Kupfer als Einheit:
1)
für
Silber
0,672
6)
für
Platin
6,444
2)
„
Kupfer
1,000
7)
„
Zinn
6,802
3)
„
Gold
1,125
8)
„
Nickel
7,604
4)
„
Messing
3,610
9)
„
Blei
9,690
5)
„
Eisen
5,663
10)
„
Neusilber
11,286
Die reciproken Werthe dieser Zahlen stellen die specifische Leitungsfähigkeit der
genannten Metalle dar. Beispielsweise leitet Eisen die Elektricität um ⅕,663mal so gut als reines Kupfer.
Der Gesammtwiderstand, den Blitzableiteranlagen dem durchfahrenden Strome bieten,
setzt sich aus dem der Fangstange, dem der Leitung und dem
Ausbreitungswiderstand der Versenkung zusammen:
W=W_f+W_l+W_a.
Der durch eine Fangstange gebotene Leistungswiderstand wird nach denselben
Grundsätzen berechnet, wie derjenige der Leitungen – und es sei beispielsweise
für beide obige Fälle auf Wf = 0,003 gefunden worden.
Der Ausbreitungswiderstand ist derjenige Leitungswiderstand, den ein elektrischer
Strom beim Uebergang von der Bodenplatte (Erdleitung) auf das ihn umgebende
feuchte Erdreich oder Wasser zu überwinden hat.
BuffGrundriß der Experimentalphysik, S.
350. führt die Thatsache an, daſs die tieferen, mit
Wasser reichlich getränkten Erdschichten das Eigenthümliche zeigen, daſs sie
durch (in Brunnen) eingesenkte Metallplatten von etwa ¼qm Fläche, in den Kreislauf einer elektrischen
Kette eingeschlossen, einen Widerstand bewirken, der von dem Abstande der beiden
Platten beinahe ganz unabhängig ist und daſs derselbe dem eines Neusilberdrahtes
von 380m Länge und 1,5mm Durchmesser nahezu gleich kommt.Dieses Maſs des Ausbreitungswiderstandes ist für Ströme von geringer
Spannung nachgewiesen bei beständiger Entladung.
Man stellt sich den Vorgang so vor., daſs von jeder der beiden Platten der Strom
sich über eine feuchte Erdmasse von so groſsem Querschnitt ausbreitet, daſs
deren Leitungswiderstand fast verschwindet. Der Widerstand einmaliger
Ausbreitung von einer ¼qm groſsen Platte werde
daher gleich der Hälfte des Leitungswiderstandes oben bezeichneten
Neusilberdrahtes gesetzt.In dem bekannten Gutachten der Königl. Preuß.
Akademie d. W. vom 14. Dezember 1876 ist unter Zugrundelegung
eines mittleren Werthes der Leitunsgsfähigkeit des Brunnenwassers ein
Ausbreitungswiderstand berechnet, der verhältniſsmäſsig kleiner ist, als
der hier berechnete, aber immerhin noch 20mal so groſs als derjenige der
betreffenden Leitung. Dabei war die Erdplatte 1qm groſs gerechnet, es würde sich also
für eine ¼qm groſse Platte der 80fache
des Widerstandes der Leitung ergeben haben. Karsten dagegen berechnet unter Zugrundelegung der
Leitungsfähigkeit des Brunnenwassers einen weit gröſseren
Ausbreitungswiderstand. Die nachstehenden Schlulsfolgerungen bleiben
zutreffend, auch wenn das 80fache oder 6000fache angenommen
wird.
W_a=1/2\,.\,\frac{380.11,29}{48,5.1,5^2}=19,676\ \mbox{Ohm}.
Sind beispielsweise die oben gedachten Leitungen mit Erdplatte von ¼qm Gröſse versehen, so berechnet sich der
Gesammt-Leitungswiderstand für
Leitung I.
Leitung II.
Wf
= 0,003
= 0,003
Wi
= 0,015
= 0,033
Wa =
19,676,
= 19,676
––––––––––
––––––––
W = 19,694
= 19,712
Eine genaue Beobachtung und Deutung dieser Zahlen wird für denjenigen, der eine
Blitzableiteranlage zu entwerfen hat, besonders lehrreich sein. Zunächst springt
der Umstand ins Auge, daſs der Ausbreitungswiderstand der Bodenplatte bei Weitem
den gröſsten Theil des Gesammtwiderstandes, von dem hauptsächlich die Wirkung des Blitzableiters auf die
Blitzelektricität (d.h. die Anziehungskraft der Spitze und die Fähigkeit der
Leitung den elektrischen Strom festzuhalten) abhängt, ausmacht.
Vergröſsert man beispielsweise die Erdplatten auf das 4fache, also auf 1qm, so berechnet sich
Wa
= 4,919 Ohm
und der Gesammtwiderstand
für Leitung I
für Leitung II
W = 4,937 Ohm
= 4,955 Ohm,
ein Ergebniſs, welches nur ganz wenig verschieden ist vom
4. Theile des vorigen, d.h. der Weg, den dieselbe Blitzableitung bei 4mal
gröſserer Erdplatte dem Blitzstrome öffnet, bietet demselben, in seiner
Gesammtheit aufgefaſst, nahezu einen 4mal geringeren Leitungswiderstand; die
Aussicht, daſs dieser Gesammtleitungswiderstand kleiner sei als derjenige jenige aller anderen
überhaupt möglichen Wege, wächst deshalb durch Vergröſserung der Erdplatte sehr erheblich.
Ein Gleiches würde nicht der Fall sein, wenn man die
Fangspilze selbst oder die Leitung beispielsweise auf das 4fache verstärkte,
bei gleichbleibender Gröſse der Erdplatte; es würde dann der
Gesammtleitungswiderstand nur auf
für Leitung I
für Leitung II
W =
19,681
= 19,685,
also nur unerheblich
herabgemindert werden. Daraus ergeben sich folgende Regeln:
1) Es genügt, die Fangstangen und Leitungen so stark zu
construiren als nöthig ist, damit diese Theile von dem durchgehenden Blitze
nicht selbst beschädigt werden (s. die Abschnitte I u. II) und als es ferner
aus Gründen der Stabilität und Dauerhaftigkeit angemessen
erscheint.
Der Nutzen weiterer Vergröſserung der Querschnitte
dieser Theile würde ein im Verhältniſs zu den entstehenden Mehrkosten sehr
geringer sein.
2) Von der Gröſse der Erdplatte hängt es zum gröſsten
Theile ab, wie groſs der Gesammtleitungswiderstand des Blitzableiters ist,
daher genügt es nicht in allen Fällen, dieselbe nur so groſs anzuordnen,
daſs sie selbst und etwa der Brunnen, in den sie versenkt ist, von einem
durchgehenden Blitzstrahle nicht beschädigt wird. Vielmehr ist die Gröſse
der Erdplatte unter Berücksichtigung aller örtlichen Verhältnisse so zu
bemessen, daſs deren Ausbreitungswiderstand bedeutend geringer wird, als
derjenige, den andere in der Nähe befindliche leitende Massen, die mit der
Erde in Verbindung stehen, dem abspringenden Blitze bieten würden.
Haben solche Massen eine derartige Lage, daſs sie von dem Blitz auf einem
kürzeren Wege erreicht werden können, als derjenige ist, den der Blitzableiter
darstellt, so ist eine verhältniſsmäſsig erhebliche Vergröſserung der Erdplatte
nothwendig. Die Wirkung solcher Massen läſst sich natürlich nur ungefähr
abschätzen; der Blitz wird aber nur nach solchen Stellen der Erdoberfläche
abspringen, von welchen aus nach ihrer stofflichen Beschaffenheit starke
Inductionsströme, welche durch die elektrische Entladung selbst hervorgerufen
werden, auf den Blitz anziehend zurückwirken; derselbe wird um so leichter nach
solchen Stellen abspringen, je mehr metallische oder sonstige Leiter er auf dem
Wege dahin vorfindet. Uebergangsstellen zur Erde, welche den Blitz vorzugsweise
zum Abspringen veranlassen können, werden gebildet durch 1) Metalle und
Erzadern, 2) Seen, Teiche, Flüsse, Bäche, sumpfige Stellen, selbst Brunnen, 3)
auch Wiesen und sonstige Gelände, welche bei fallendem Regen rasch durchnäſst
werden und dadurch, wenn auch vorübergehend, so doch gerade während der Zeit der
Blitzgefahr durch Induction eine elektrische Wirksamkeit entfalten.
In den unter 2 erwähnten Fällen ist es geradezu unerläſslich, die Bodenleitung
nach diesen Gegenständen hinzuführen und die Erdplatten an den betreffenden Stellen
ins Feuchte zu versenken. Sollte aber beispielsweise die Ableitung nach einem
benachbarten See, Fluſs oder Bach der Entfernung halber zu groſse Kosten
verursachen, so führe man wenigstens die Ableitung nach der Richtung hin, in
welcher sich in gröſster Nähe bei dem zu schützenden Gebäude derartige
elektrisch wirksame Massen befinden.
Ist die Lage derartig, wie unter 3 angegeben, so ist es rechtnicht empfehlenswerth, auſser der Hauptversenkung noch eine besondere
metallische Bodenleitung nach dem vom Regen zu durchfeuchtenden Gelände – nicht
allzu tief unter der Oberfläche – anzulegen und möglichst zu verzweigen.
Zu 1 sei bemerkt, daſs es in Städten namentlich die Gas- und Wasserleitungsröhren
sind, welche Gelegenheit dazu bieten, daſs sich ein elektrischer Strom, nachdem
er sie an einem Punkte erreicht hat, unter Benutzung der gut leitenden
metallischen Wege so weit verbreitet und verzweigt, daſs der Widerstand der
Ausbreitung in der Erde auf ein sehr geringes Maſs gebracht wird.
Wie leicht einzusehen, ist dabei eine Gefahr für solche Rohrleitungen, wenn die
Stoſsstellen metallisch gedichtet sind, durchaus nicht vorhanden. Wo es irgend
thunlich ist, werden also die Leitungen an solche Röhren anzuschlieſsen sein,
selbstverständlich unter Wegfall der Bodenplatten. Wird aber der Anschluſs aus
irgend welchen Gründen nicht gestattet, so versäume man nicht, wenigstens eine Versenkung nach der Richtung hin zu leiten, in
welcher die Rohrstränge sich beenden. Immer habe man dabei im Auge, daſs bei
Gewittern Elektricitäten von auſserordentlich hoher Spannung in Wirksamkeit
treten, die auf weite Entfernungen hin durch zwischen liegende Luft, Erde,
Mauerwerk u.s.w. hindurch inducirend wirken. Gerade mit diesen auſserordentlich
mächtigen und plötzlich auftretenden Inductionswirkungen steht das Abspringen
des Blitzes im Zusammenhange und beide Erscheinungen bedingen sich gegenseitig.
Der elektrische Strom wird daher einer Leitung leichter folgen, deren Ende
gröſseren Metallmassen zugekehrt ist, als einer solchen, die ihn nach einer
anderen Richtung führt. – Im Allgemeinen werden nach dem Gesagten die
Bodenleitungen zerfallen: in 1) Erdplatten, 2) Nebenableitungen, 3) Anschlüsse
an bereits vorhandene Metallmassen.
Zunächst möge einiges bemerkt werden über:
Die Erdplatten und deren Gröſsen.
Erfahrungsgemäſs haben viele Blitzableiter mit Erdplatten von ¼ bis 1qm Gröſse Blitzschläge in völlig unschädlicher
Weise abgeführt. Hieraus kann gefolgert werden, daſs eine solche Gröſse im
Allgemeinen genügt, namentlich in den Fällen, in welchen elektrisch wirksame
Massen, die ein Abspringen des Blitzes bewirken könnten, nicht in der Nähe sind. Dagegen
sind aber auch Fälle bekannt, in denen ein Abspringen erfolgte, und der Blitz
theilweise unter Benutzung im Baue vorhandener Metalltheile, Regenrinnen,
Gasrohre u.s.w. einen ganz anderen Lauf nahm, was von der Königl. Preuſsischen Akademie der Wissenschaften
der zu geringen Gröſse der Erdplatte zugeschrieben wird.
Man nehme daher die Gröſse von 19m für
Erdplatten nur als Mittelwerth an, der aber, wie
nachfolgend erläutert, in den Fällen, in welchen eine Gefahr des Abspringens
nahe liegt, der Vergröſserung bedarf. Die Kosten der Erdplatten werden dabei
noch keinen allzu erheblichen Theil der Gesammtausgaben ausmachen.
Auch diejenigen, welche annehmen, daſs bei hoch gespannten Strömen und rascher
Entladung für den Ausbreitungswiderstand Wa ein geringerer Werth, als der oben in
Ansatz gebrachte, in Betracht zu ziehen gewesen wäre, werden zugeben, daſs der
gröſste Theil des Gesammtwiderstandes in die Bodenleitung fälltDieser Umstand hat übrigens, wie nachträglich zu bemerken ist, vielfach
zu Unklarheiten geführt, indem man merkwürdiger Weise in manchen
Schriften die Forderung stellte, der Ausbreitungswiderstand müsse bei
einem guten Blitzableiter ebenso groſs sein als der Widerstand der
Leitung, also Wa= We. Hierzu liegt kein Grund vor, weil es nur darauf
ankommt, die Summe beider Widerstände abzumindern; daſs aber diese Summe
aus 2 gleichen Theilen bestehen müsse, ist eine völlig willkürliche
Forderung, dieselbe ist ebenso wenig berechtigt, als wenn man verlangen
wollte, daſs die ganze Anlage derartig beschaffen sein müsse, daſs Wf = We = Wa., und nachdem Siemens durch Versuch gezeigt hatMonatsbericht der Königl. Preuß. Akademie der
Wissenschaften vom J. 1880 S. 744 bis 756., daſs von
dem kleinen Ableiter des Entladungsschlages einer Leydner-Flasche der betreffende elektrische Strom weit schwerer zum
Abspringen gebracht werden konnte, wenn dieser Ableiter mit einer gröſseren
Versenkungsplatte versehen war, als wenn die Versenkung nur aus einer kleinen
Kugel bestand, so wird man nur selten in Versuchung kommen, aus unweiser
Sparsamkeit weit unter jenem Mittelwerthe zu bleiben.
In der mehrfach erwähnten Schrift „Die
Blitzgefahr“ ist auf Seite 31 über die Erdplatten Folgendes
festgesetzt:
„Falls die Platte ausgestreckt und im freien Wasser liegt, genügt in der
Regel eine Berührungsfläche von 1qm
einseitiger Oberfläche. In bloſs feuchtem Erdreiche sind die Dimensionen zu
verdoppeln.
Bei cylindrisch zusammengebogenen Platten kommt nur die erstere Fläche in
Betracht.
Sind mehrere Erdleitungen vorhanden, so genügt es, wenn die Summe aller
Erdplatten die angegebenen Dimensionen besitzt.“
Schwierig zu beantworten ist die Frage, was geschehen soll, wenn die örtlichen
Verhältnisse dafür sprechen, die Platte gröſser anzunehmen, als 1qm. In diesen Fällen wird, auſser den
erwachsenden Mehrkosten, welche die Beschaffung einer Platte von 2 bis 3 oder
gar 5qm verursacht, auch noch die
Schwierigkeit sich einstellen, die der Anbringung einer so groſsen Platte in
einem Brunnen entgegensteht. In ersterer Hinsicht heiſst es in einem Gutachten
der Königl. Preuſsischen Akademie der
Wissenschaften:
„Es gibt aber auch Wege, diese Kosten zu vermindern, ohne den Widerstand des
Erdbodens zu vergröſsern. In Beziehung auf diesen Widerstand wirkt ein
metallisches Netzwerk als Bodenplatte nahezu wie eine massive Platte von
gleicher Gröſse; es kann ferner eine Platte von der Fläche 1 ohne Schaden
ersetzt werden durch 2 Platten von der Fläche ¼ oder durch drei von der
Fläche 1/9, wenn diese nur in geigender Entfernung von einander in den Erdboden
versenkt werden; auch kann statt der Platte ein System von Stäben oder
Streifen angewendet werden, die im Erdboden möglichst weit von einander sich
entfernen.“
Es ist daher in allen den Fällen, wo Gründe dafür vorliegen, daſs der Mittelwerth
der Plattengröſse nicht genügt, dringend zu empfehlen, 2 bis 3 Platten von je
½qm oder eine noch gröſsere Zahl kleinerer
Watten zu verwenden. Für die Mittelgröſse 1qm
könnten auch 2 Platten von ¼qm zur Anwendung
kommen. Man hat vielfach die Platten in einen Haufen Kokes gelegt, der in einen Brunnen oder in ein tiefes Loch im feuchten
Erdreiche versenkt wird. Auch hierdurch wird es gelingen, den
Ausbreitungswiderstand erheblich herabzumindern, weil die Kokes als Körper,
deren Leitungsvermögen zwischen dem der Metalle und dem des feuchten Erdreiches
liegt, die allmähliche Vertheilung der elektrischen Flüssigkeit zu vermitteln
geeignet sind.
Zur Versenkung verwende man im Allgemeinen bei kupfernen Leitungen Kupferplatten,
bei eisernen Leitungen Platten von Guſseisen (welch letzteres weniger leicht
rostet, als Schmiedeisen), weil die Verbindungsstelle zweier verschiedener
Metalle dem Rosten in hohem Grade ausgesetzt ist.
Kupferplatten werden 2mm stark angefertigt und
kosten 20 bis 25 M., der Quadratmeter; billiger sind guſseiserne Platten, die
jedoch 5mm stark sein sollen. Die
Reichstelegraphie verwendet Zinkplatten von wenigstens 2mm Stärke.
Zur Verbindung werden die Platten meist mit einem hülsenförmigen Ansätze
versehen, in welchem die Kabel oder Leitungsstangen eingelöthet werden
müssen.
Ein bloſses Verschrauben oder Einklemmen genügt hierbei nicht, weil eine dauernde
metallische Berührung stattfinden muſs, und zwar auf einer Fläche, welche
mindestens so groſs ist, als der Querschnitt der Leitung.
Hat man einen tiefen, wasserreichen Brunnen zur Verfügung, so verwende man
mehrere kleinere Platten, denen eine spiralförmige Stellung gegeben wird.Nach dem oben Gesagten ist es selbstverständlich, daſs man niemals
geschlossene Systemen oder sonstige Gruben, denen die Verbindung mit dem
Grundwasser fehlt, zur Ableitung verwenden darf.
Liegt das Grundwasser sehr tief, und ist kein Brunnen vorhanden, so treibt man
vielfach, wenn überhaupt ein Blitzableiter angelegt wird, lange eiserne Stangen
(namentlich alte Eisenbahnschienen), welche statt der Erdplatten dienen, bis
unter den Grundwasserspiegel hinab.
Alle Bodenleitungen müssen so angelegt werden, daſs ihre Theile sowohl gegen die
Zerstörung durch Muthwillige, als auch gegen die Beschädigung durch
unvorsichtige Arbeiter möglichst geschützt sind. Man sichert namentlich, wie
bereits im vorigen Abschnitte bemerkt, die Stelle, wo die Leitung in den Boden
geführt wird, durch besondere Eisenrohre.
Nebenableitungen.
Legt man eine Nebenableitung nach einem vom Regen
leicht zu durchnässenden Gelände an, so ist es zweckmäſsig, dieselbe nur so tief
in den Boden zu legen, als es aus dem eben erwähnten Gesichtspunkte sich
empfiehlt.
Eine solche Ableitung besteht aus mehreren Drähten oder schwachen Stangen, welche
von einem Punkte der Hauptbodenleitung strahlenförmig sich verzweigen. Jeder
Zweig endet in eine kleine Platte oder in einen 3 bis 4fachen Drahtring, von
welchem eine Anzahl kurzer Drähte ausgehen.Spillner unter Erdleitung.
Man wird übrigens leicht eine solche Nebenleitung je nach der Oertlichkeit und
dem zu verwendenden Metalle entwerfen können, da es sich bei einer solchen ja
nur darum handelt, einen allmählich sich verzweigenden metallisch leitenden Weg
für den elektrischen Strom herzustellen.
Anschlüsse an Gas- und Wasserleitungsröhren.
Die beste Ableitung gewähren, wie erwähnt, wegen ihrer groſsen Ausdehnung die
Röhren einer städtischen Gas- und Wasserleitung, wenn die Stoſsstellen derselben
metallisch gedichtet sind. Die Königl. Sächsische
technische Deputation empfiehlt, wenn Wasser- und Gasleitung zugleich
in der Nähe des Blitzableiters sind, diesen mit beiden Rohrleitungen zu
verbinden. Es wird dabei ein besonderer Werth darauf gelegt, daſs die Verbindung
des Blitzableiters womöglich durch Verlöthung mit Weichloth auf möglichst
groſser Fläche vorgenommen wird. Wo eine Verlöthung unmöglich istGemeinfaſsliche Belehrung über die zweckmäſsige Anlegung von
Blitzableitern. Herausgegeben im Auftrage des Königl. Sächsischen
Ministeriums d. I. von der Königl. technischen
Deputation, Dresden 1884. S. 18 und 19., empfiehlt
diese Deputation bei starken eisernen Röhren die in nebenstehenden Fig. 1 bis 3
dargestellte Art der Verbindung mittels eiserner, verzinnter oder verzinkter
Schellen, welche durch starke, womöglich zu verlöthende Schrauben
zusammengehalten werden. Es heiſst an dieser Stelle weiter:
„Zwischen die blanke Innenfläche der Schelle und die blanke Oberfläche des von der
Schelle umspannten Theiles ist eine dünne Zwischenlage von beiderseits
blankgeschabtem Walzblei zu legen; nachdem die Bleizwischenlage durch festes
Anziehen der Schellenschrauben so dicht als irgend möglich zusammengepreſst
ist und die mit der Schelle zu verbindenden Theile der Zwischenleitung durch
Verschraubung oder Vernietung und Verlöthung mit passenden Ansätzen der
Schelle verbunden sind, ist die Schelle mit allen Fugen durch einen Anstrich
mit Oelfarbe, oder, falls sie in die Erde oder in Wasser zu liegen kommt,
durch dichte Umhüllung mit getheertem Hanf zu schützen.“
Fig. 1., Bd. 265, S. 263Fig. 2., Bd. 265, S. 263Fig. 3., Bd. 265, S. 263Auſser dafür, daſs die Verbindung mit solchen Röhren eine gutleitende
und dauerhafte werde, hat aber der Bauleitende dafür zu sorgen, daſs die
Anschluſsleitung selbst, so weit dieselbe in den Boden unter einer städtischen
Straſse zu liegen kommt, einen besonderen Schutz erhält, gegen Verletzungen,
welche bei den mannigfachen, durch Verlegung von Röhren, Umpflasterungen u.s.w.
vorkommenden Erdarbeiten nur zu leicht eintreten können. Die Umhüllung mit einer
leichten Ziegelmauerung, für diesen Zweck, wird mit Recht vielfach
empfohlen.
IV. Die Nebenleitungen.
Da es meist nicht möglich sein wird, alle an oder in
einem Gebäude befindlichen Metallmassen durch Nebenleitungen mit den Blitzableitern
in Verbindung zu bringen, so wird zu untersuchen sein, bei welchen derartigen Massen
eine solche Verbindung vorzugsweise Bedürfniſs ist.
Es ist dies letztere bei den auſserhalb des Gebäudes
befindlichen und eine senkrechte oder geneigte Lage einnehmenden Metallmassen namentlich wenn sie eine direkte Fortsetzung bis zum Boden finden
(z.B. durch Abfallröhren für Regenwasser), natürlich in weit höherem Grade der Fall,
als bei allen im Inneren des Gebäudes liegenden, von denen namentlich einzelne für
sich bestehende metallene Gegenstände (Oefen, Waschkessel u.s.w.) und wagerecht
liegende Theile wie eiserne Träger, sofern diese nicht auf eisernen Säulen ruhen,
weniger oder gar nicht in Betracht kommen.
Daſs ein Blitz bei solchen Gebäuden, an denen ein Blitzableiter nicht angebracht war,
die metallene Dachrinne traf und am Abfallrohr herunterlief, dafür sind an allen
Orten zahlreiche Beispiele bekannt geworden, was auch der Erklärung um so weniger
Schwierigkeiten macht, als sich an den Ausmündungsstellen der Abfallrohre feuchtes
Erdreich vorzufinden pflegt, wenn nicht Wasserleitungen oder Wasserreservoirs sich
anschlieſsen, welche letzteren ja auch geeignet sind, den Uebergang des elektrischen
Stromes zum Boden unter verhältniſsmäſsig geringen Leitungswiderständen zu
ermöglichen. In noch höherem Grade, als die wagerecht liegenden Dachrinnen werden
die Metallbekleidungen steil abfallender ganzer Dächer oder Dachtheile, auch z.B.
Zinkbekleidungen von Dachkehlen unter gewissen Umständen im Stande sein – wenn sie
einen direkteren Weg als ein etwa vorhandener Blitzableiter bieten – ihrerseits die
Entladung der Elektricität anzuziehen, ohne doch die Gewähr zu bieten, daſs solche
ganz ohne Schaden abgeleitet wird. In solchen Fällen ist daher eine metallische
Verbindung mit dem Blitzableiter unbedingtes Erforderniſs.
Hat man, wie dies in allen Fällen empfehlenswerth ist, Blitzableitungen in
unmittelbarer Nähe der Abfallröhren angeordnet, so sind diese sowohl oben an der
Dachrinne, als in der Nähe des Erdbodens durch beiderseits angelöthete
Metallstreifen mit jenen in Verbindung zu bringen. Liegt die senkrechte Ableitung in
einiger, wenn auch nicht zu groſser Entfernung, so genügt wohl schon die Herstellung
einer leitenden Verbindung und zwar mit der wagerechten Dachrinne allein. Bei eisernen Dachstühlen
und Eisenbalkendecken (Gewölbe oder Betonkappen zwischen Eisenträgern), welche bei
Monumentalbauten neuerdings nicht selten zur Ausführung kommen, verbindet man die
tragende Dachconstruction sowohl, als die oberste Eisenbalkenlage mit jeder
einzelnen Ableitung und zwar ist, was die Dachconstruction betrifft, jedesmal sowohl
am First, als am Fuſse eine solche Verbindung nothwendig. Am First wird sich
dieselbe schon von selbst bei jeder einzelnen Fangstange ergeben. Um so mehr ist
deshalb davor zu warnen, daſs jene Fuſsverbindungen etwa vergessen werden. Uebrigens
sei bei dieser Gelegenheit auch bemerkt, daſs bei Eisendächern die Firstpfette in
vielen Fällen eine besondere Firstleitung überflüssig macht.
Gas- und Wasserleitungen, welche im Inneren von Gebäuden
verzweigt sind, bieten, wenn sie, wie meistens der Fall, mit dem gesammten
Röhrensystem einer Stadt in Verbindung stehen, dem elektrischen Strom wegen des
geringen Ausbreitungswiderstandes einen weit besseren Weg zur Erde, als mancher
Blitzableiter. Daſs daher solche Röhrensysteme mit der Blitzableitung in metallisch
leitende Verbindung gebracht werden, ist, wie schon im Abschnitte über die
Bodenleitungen hervorgehoben wurde, dringend wünschenswerth, ja in manchen Fällen
geradezu Vorbedingung einer rationellen Blitzableiteranlage. Es handelte sich aber
an jener Stelle um eine Verbindung der Erdleitung mit
den im Boden liegenden Theilen jener Röhrensysteme, welche unter allen Umständen in
erster Linie erforderlich ist, während hier auf die
Frage einzugehen sein wird, ob etwa auſserdem noch in den höchsten Punkten der Gas-
und Wasserleitungsröhren, da, wo die aufstrebenden Theile (Steigröhren) den
Fangstangen oder Firstleitungen nahe treten, weitere elektrisch leitende
Verbindungen jener mit diesen hergestellt werden sollen.
Im Allgemeinen wird man bei Gasleitungen wohl daran
thun, dieselben jenen Firstpunkten nicht allzu sehr zu nähern und dann
selbstverständlich von weiteren Verbindungen mit der Blitzableitung als denen, die
im Boden liegen, absehen.
Weniger Bedenken liegen dagegen bei Wasserleitungen vor,
deren Steigeröhren – welche ja hier vorzugsweise in
Betracht kommen – in der Regel die erforderliche Gröſse des Metallquerschnittes
besitzen. Ueberdies ist bei diesen Röhren eine Gefahr der Entzündung der Umgebung
durch Erhitzung in Folge eines Blitzschlags so gut wie ausgeschlossen. Reichen daher
die Fangstangen etwas weit in das Dachwerk hinein und treten dieselben sehr nahe an
jene Steigeröhren heran °der ist gar eine eiserne Dachconstruction vorhanden, so
wird die Anlage je einer Nebenleitung nach jedem Steigerohre der Wasserleitung
dringend nöthig. Die Anschlüsse werden in solchen Fällen in ähnlicher Weise, wie
dies im vorigen Abschnitte hinsichtlich der Bodenleitungen beschrieben und
dargestellt ist, bewirkt.
Nebenleitungen werden bisweilen auch auf dem Dache selbst angewendet, um Spitzen von
Dachluken, Giebeln, Schornsteinen u.s.w., welche nicht in den Schutzkegel einer
Hauptfangstange fallen, besonders zu sichern. Es ist dann nothwendig, an der
höchsten Stelle jeder solchen Luke u.s.w. eine besondere kleine Fangspitze anzubringen und von da aus die Nebenleitung
möglichst direkt und unter Vermeidung scharfer Krümmungen nach einem geeigneten
Punkt der Hauptleitung zu führen.
Für solche Zweigleitungen, wie für Nebenleitungen überhaupt, verwende man einen
Kupferdraht von mindestens 6mm Durchmesser oder
Kabel oder Eisenleitungen von entsprechendem Querschnitte. Hat aber die Nebenleitung
nur eine geringe Länge, so empfiehlt es sich, sie in derselben Stärke, wie die
Hauptleitung auszuführen, weil die anderentheils zu erzielende Kostenersparniſs
wenig ins Gewicht fällt.
Bei allen Nebenleitungen ohne Ausnahme vermeide man aber aufs strengste, ebenso wie
bei den Hauptleitungen, jede scharfe Biegung, weil sonst der beabsichtigte Zweck
nicht erreicht werden kann.
Hilfsmittel zum Veranschlagen von Blitzableitern.
Für eine überschlägliche Berechnung der Gesammtkosten lassen sich natürlich bei der
Verschiedenheit der Anlagen nur sehr schwer Anhaltspunkte gewinnen. Immerhin
wird man in vielen Fällen annähernde Ergebnisse erhalten, wenn man für je 150cbm Rauminhalt eines Gebäudes (zwischen der
Kellersohle und der Oberkante des Hauptgesimses berechnet) 10 Mark Kosten für
die Blitzableitung in Ansatz bringt.
Bei Aufstellung eines Kostenanschlags einer nach
einem vorher genauer bestimmten Plane auszuführenden Anlage mögen die
nachfolgend zusammengestellten Preise, welche in mittlerer Höhe angenommen sind,
einen ungefähren Anhalt geben.
A. Fangstangen
und Spitzen.
M.
Pf.
1 schmiedeiserne massive
Fangstange 4m,5 über Dach
hoch mit echt vergoldeter Kupferspitze und
Befestigungsstücken anzuliefern und aufzustellen
45
–
1 desgl. aus schmiedeisernem
Rohr (Gasrohr) zur Durchführung
eines Kupferkabels, wie in Fig.
9 S. 212 dargestellt, mit
vergoldeter Kupferspitze nebst Befestigungsstücken
complett montirt – einschließlich
der Zinkummantelung – 4m,5
über Dach hoch
50 – 60
–
1 desgl. ganz wie oben, jedoch nur 3m hoch
35
–
einfache massive Fangstangen von
unverzinntem Rund- oder Quadrat- eisen
à k
–
50
1 massive eiserne verzinnte
Fangstange 2 – 3m hoch
einschlieſslich 5theiliger
Auffangspitze mit Silberkegeln complet montirt
35
–
1 kupferne Auffangspitze,
echt vergoldet 1m,5 lang, 16mm dick, auf ein Thurmkreuz
zu setzen, complet montirt und mit letzterem in metallisch
leitende Verbindung gebracht
12
–
1 desgl. etwa 1m
lang unvergoldet
7
–
B. Leitungen.
Kupferdraht oder Kupferkabel
zu liefern
à k
2
–
100m
Kupferdraht zu liefern und zu verlegen
ausschlieſslich Lieferung der Befestigungshaken und
Verbindungsmuffen
bei 8mm
Stärke
à m
1
50
bei 7mm „
à m
1
30
bei 6mm „ (nur für Nebenleitungen)
à m
1
10
100m
Kupferkabel aus 12 Drähten à 2mm dick, pro Im 335g wiegend wie
oben
à m
1
25
Bemerkung: Bei Thürmen,
Fabrikschornsteinen und insolchen Fällen, wo besondere
Rüstungen erforderlichwerden, erhöht sich der Preis des Verlegens und
Be-festigens.
70 Stück verzinnte
Mauerhaken oder Dachhaken als
Träger der Leitung
pro Stück
–
35
10 Verbindungsmuffen der
Leitungsdrähte u.s.w. aus Bronze je nach der
Ausführung
pro Stück
1 – 3
–
5 Dachrinnenanschlüsse aus
Kupferstreifen
pro Stück
1
–
Eisenleitung, unverzinnt, aus
Rundeisen oder Flacheisen zu liefern
à k
–
50
5 eiserne Schutzrohre 3m über dem Boden hoch zu liefern und
an- zubringen
pro Stück
6
–
C. Erdplatten und
Versenkungen.
Erdplatten aus Kupfer 2mm dick zu liefern und zu verlegen
(die er- forderlichen Erdarbeiten sind besonders zu
berechnen)
à qm
20 – 25
–
Vertheilungsnetz aus 3mm,5 dickem
Kupferdraht, 250mm breit, wie
oben
à m
4
–
1 schmiedeisernes Rohr von
80mm lichter Weite 6m lang zu liefern und
bis zur Grundwassertiefe zu versenken, etwa
45
–
1 Verbindung der
Bodenleitung mit dem Hauptrohre einer Wasser- oder
Gasleitung complet zu liefern und anzubringen, etwa
12
–