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6. Voruntersuchungen und Plausibilitätskontrolle des Simulationsmodells ¿ ¿¼ ÒÐÝØ× ´ÙÒÒÐºµ ÇÅËÇÄ ÒÐÝØ× ´Öºµ ¾ Φ Ò ÅÎ −→ ¾¼ ½ ½¼ ¼ ½ ¼¸ ¼ ½¼ ½ ¾¼ r Ò Ñ −→ (a) Potential auf der Erdoberäche ÒÐÝØ× ´ÙÒÒÐºµ ÇÅËÇÄ ÒÐÝØ× ´Öºµ UË Ò ÅÎ −→ ¼¸ ¼¸ ¼¸¾ ¼ ¼ ½¼ ½ ¾¼ r Ò Ñ −→ (b) Schrittspannung Abbildung 6.25.: Vergleich von Simulation und analytischen Berechnungen an einem Halbkugelerder mit r K = 1 m. (I = 200 kA, ϱ = 1000 Ωm) 96
6.3. Validierung des Simulationsmodells Φ(r) = = ∫ ra r ∫ ra r E(ξ)dξ (6.25) I 2πσ · 1 ξ 2 dξ Φ(r) = = I ∫ ra 2πσ r = I 2πσ [ − 1 ξ 1 ξ 2 dξ ] ra I ( 1 − 1 ) 2πσ r a r r (6.26) Der Graph der Gleichung (6.26) ist ebenfalls in Abbildung 6.25 aufgetragen (analytisch (begr.)) und zeigt sowohl beim Oberächenpotential als auch bei der Schrittspannung eine sehr gute Übereinstimmung mit den Ergebnissen der COMSOL-Simulation. Bezüglich der Schrittspannung ist zudem bemerkenswert, dass hier alle drei Ergebnisse eine sehr gute Übereinstimmung zeigen. Siehe hierzu auch Kapitel 6.2.3 zum Einuss der Gröÿe des Simulationsgebietes auf die Ergebnisse. 6.3.2. Überprüfung mit einer zweiten Simulationssoftware Zur Überprüfung der COMSOL-Simulationen mit einer weiteren Software wurde EM Studio der Firma CST gewählt. EM Studio unterscheidet sich dabei in seiner Arbeitsweise in zwei wesentlichen Punkten von COMSOL: • COMSOL verwendet zur Diskretisierung grundsätzlich tetraedrische Gitterzellen, in EM Studio wurden für die vorliegenden Simulationen hingegen kubische Zellen verwendet. • COMSOL verwendet zur Berechnung die Finite-Dierenzen-Methode, während EM Studio nach der Finite-Integrations-Methode arbeitet. Durch diese Unterschiede ist gewährleistet, dass beide Softwarepakete ausreichend unabhängig voneinander arbeiten, um eine echte gegenseitige Überprüfung zu bieten. Als Anwendungsbeispiel wurde in diesem Fall ein einzelner Staberder mit l = 10 m und ⌀ = 2 cm verwendet. Die übrigen Eigenschaften des Simulationsgebietes sind identisch mit denjenigen im vorherigen Abschnitt 6.3.1. Die Ergebnisse sind in Abbildung 6.26 zu sehen. Auch hier ist grundsätzlich eine gute Übereinstimmung zwischen den Simulationsergebnissen von COMSOL und EM Studio zu erkennen. Die Stufen im Verlauf des Ergebnisses von EM Studio, speziell bei der Schrittspannung im Bereich von etwa 4 m ≤ r ≤ 15 m sind dabei auf das 97
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Untersuchungen an Blitzschutzerdung
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Vorwort Die vorliegende Arbeit ents
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Inhaltsverzeichnis 5.4. Sonstige As
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Abbildungsverzeichnis 2.1. Schemati
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Abbildungsverzeichnis 7.3. Schritts
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Abbildungsverzeichnis B.8. Schritts
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Abbildungsverzeichnis B.62.Schritts
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Kurzfassung In der vorliegenden Arb
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1. Einleitung nerseits der Blitz al
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2. Blitze Entstehung, Häugkeit, P
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3. Stand des Wissens und der Normun
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3.1. Aktueller Stand des Wissens 3.
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3.2. Aktueller Stand der Normung ti
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3.2. Aktueller Stand der Normung Di
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3.2. Aktueller Stand der Normung Ab
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3.2. Aktueller Stand der Normung 3.
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4. Motivation und Ziele der Arbeit
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die Prüfströme verkleinert sind,
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5. Medizinische Aspekte 5.1.1. Wär
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5. Medizinische Aspekte einem Reiz
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5. Medizinische Aspekte 5.2.1. Reiz
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5. Medizinische Aspekte In Abbildun
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5. Medizinische Aspekte Abbildung 5
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5. Medizinische Aspekte Tabelle 5.1
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5. Medizinische Aspekte Tabelle 5.2
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5. Medizinische Aspekte somit für
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5. Medizinische Aspekte Durch blitz
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Seite 79 und 80: 6.1. Allgemeines zum Simulationsmod
Seite 87 und 88: 6.2. Voruntersuchungen 6.2. Vorunte
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Seite 99 und 100: 6.2. Voruntersuchungen ohne Armieru
Seite 101 und 102: 6.2. Voruntersuchungen in Halbkugel
Seite 103 und 104: 6.2. Voruntersuchungen Da in (6.14)
Seite 105 und 106: 6.2. Voruntersuchungen ½¾ ½¼ Å
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Seite 113 und 114: 6.2. Voruntersuchungen der bliebt s
Seite 115: 6.3. Validierung des Simulationsmod
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7. Simulation von Erdungsanlagen ¼
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7. Simulation von Erdungsanlagen ½
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8. Diskussion der Simulationsergebn
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8.1. Wirksamkeitsmatrix Tabelle 8.2
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8.2. Diskussion der Ergebnisse Den
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8.2. Diskussion der Ergebnisse füh
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8.3. Allgemeine Regeln zur Auslegun
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9. Behandlung von aktuellen Sonderf
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9.1. Windkraftanlagen |UË| Ò Î
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9.2. Schutzhütten gestrichelte Lin
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10. Zusammenfassung und Ausblick Zu
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dungsvarianten untersucht und die S
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Anhang 171
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A. Quellcode des verwendeten Skript
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B. Zusätzliche Graphen Zusammenfas
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B.1. Leerlaufende und tatsächliche
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B.2. Konventionelle Erdungskonzepte
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B.3. Nichtkonventionelle Erdungskon
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B.4. Sonderfälle ¼¼ ¼¼ ½¼¼
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B.4. Sonderfälle ¼¼ ¼¼ ½¼¼
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B.4. Sonderfälle ¼¼ ¿¼ ¿¼¼
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Literaturverzeichnis [ABB08] Aussch
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Literaturverzeichnis [Coo80] Cooper
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Literaturverzeichnis [HGAH10] [HGH1
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Literaturverzeichnis [LFMD83] [LH95
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Literaturverzeichnis [P + 65] Pele
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Literaturverzeichnis [VAVA10] Visac
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Relevante Normen [EN62305-3BB4] Nor
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Lebenslauf Der Lebenslauf ist in de
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Erklärung laut Ÿ 9 PromO Ich vers
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