Max's DRSSTC - First Demo! :D

[MaxZ]

@Thunderbolt: Ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen die TC an irgendwas zu erden, an dem auch andere Geräte hängen. Ich habe recht früh die Erfahrung gemacht, dass seeehr schnell Elektronik zerstört. Wenn, dann gäbe es nen gesonderten Käfig/Groundplane oder so.

Zugegeben, Bühne war ein grenzwertiges Beispiel. Aber zu sagen, ich kann ne DRSSTC nur auf ner Wiese oder im Garten betreiben, kann's nicht sein. Viele Orte an denen sie zum Einsatz kommen könnte sind (Innen)höfe, (große) Hallen, etc. Die meisten Wissenschaftsfestivals hier bei uns sind eben nicht auf ner Wiese. Wenn ich an dommi, teslatorus, Netzpfuscher, Arcattack, loneoceans, zrg, zillipopper, Eric Goodchild, Steve Ward, Die Physikanten denke, dann gibt es ne ganz respektable Liste an Coilern, die Multi-kW DRSSTCs ohne Wiese in Hallen/Bühnen(!)/Garagen/... betrieben haben. Und da alle erfolgreich damit sind, einige sogar kommerziell oder im Auftrag von Museen, halte ich es für zweifelhaft, dass es nicht möglich, bzw. derart fahrlässig sei muss.
Klar ist mir natürlich auch, dass es keine 100%ige Absicherung geht. Wenn ich wirklich sicher gehen will dass ich nix (zer)störe, steck ich das Ding mit nem Dieselgenerator in nen Metallkäfig in den Wald, 1km von dem nächsten elektronischen Gerät entfernt. Das ist aber nicht die Bedingung gewesen unter denen meine Sponsoren in das Projekt eingestiegen sind; die kennen genau wie ich einige der oben genannten Beispiele und würden mir nur schwer glauben, sie hätten mehr oder wengier als einzige ne "Wald-TC".

Insofern sollte ich die Frage vielleicht etwas anders formulieren: Welches Erdungsschema ist das am wenigsten gefährliche für den unvermeidlichen Betrieb auf großflächig befestigtem Boden?


Liebe Grüße,
Max

[kilovolt]

Hallo Max,

ich habe nie gesagt, man könne eine DRSSTC nicht in einer Halle, Garage etc. betreiben. Aber eines ist nunmal sicher: Eine vernünftige Erdung braucht man, da führt kein Weg daran vorbei, das werden Dir auch all die genannten Coiler bestätigen können und sollten sie das nicht können, dann sorry, haben sie gar nicht verstanden, was sie machen (wovon ich nicht ausgehe). Eine vernünftige Erdung bedeutet aus meiner Sicht zumindest, dass man zwischen dem Erdungspunkt und dem Schutzleiter der Steckdose eine niederohmige Verbindung nachweisen kann mit einem einfachen Ohmmeter. Dies ist zwar noch kein Garant für eine wirklich gute Erdung, aber zumindest kann man sagen, wenn dies nicht gegeben ist, dann ist das ein Killerkriterium. Das ist Physik, nicht einfach eine Erfindung von meiner Seite Wenn Du keine Erdung hast, dann verwandelst Du die TC in eine Sendeantenne, das ist das eine Problem. Das andere Problem besteht darin, dass sich die Streamer einen Weg zum Fusspunkt der TC suchen, oder, wenn dieser nicht gut erreichbar ist, einen Umweg dorthin. Dieser Umweg ist das, was man definitiv nicht will. Drittes Problem bei einem fehlenden Erdbezug ist halt wie gesagt, dass vom Fusspunkt der Spule Kriechströme Richtung Erdreich entstehen können, aber naja, ich wiederhole mich. Nochmals, eine Mindestanforderung an die Erdung ist eine nachweisbare Verbindung zum Schutzleiter des Netzes. Wenn dies fehlt, ist die "Erdung" schlicht ungenügend/unbrauchbar oder anders gesagt, es ist dann eben keine Erdung mehr, wenn Du weisst, was ich meine

Eine gute Sache ist alles, was niederohmig ins Erdreich geht, dazu zählen Erdungsschiene eines Gebäudes, Heizkörper, welche nachweisbar eine Verbindung zur Erde aufweisen, aber auch Blitzableiter oder Wasserrohre. Wenn man sowas nicht zur Verfügung hat, dann lässt man's besser bleiben

Noch was: Die Meinung von Sponsoren würde mich, wenn es um Sicherheit geht, schonmal gar nicht interessieren. Wenn Du den Aufbau betreibst, dann bist Du selber und kein anderer für die Sicherheit verantwortlich, und das ist ein Punkt, den ich bei einer so grossen TC nicht ignorieren würde. Nicht die Sponsoren sagen, was möglich ist, Du als Fachkraft musst es ihnen sagen. Dazu gehört halt, dass Du die Rahmenbedingungen rund um den Betrieb im Vorfeld klärst und schaust, dass ein sicherer Betrieb möglich ist, sonst musst Du sagen: "Sorry Leute, geht nicht!"

Beste Grüsse
kilovolt

[Heisath]

Hi,

ich würde da nach dem Best-Effort Prinzip erden. Heißt, du machst immer die beste mögliche Erdung und wenn garnicht möglich, musst du das mit dem Veranstalter & Sponsoren klären und notfalls die Verantwortung abgeben (wenn ein Auftritt ohne Erdung von den Sponsoren zwingend als notwendig betrachtet wird).

Allgemein würde ich für einen Bühnenbetrieb (aber auch allgemein) folgenden Aufbau vorschlagen:
Für die Elektronik, Gehäuse etc. normal den Schutzleiter verwenden. Der ist genau dafür da um auch mal höhere Ströme abzuführen ohne direkt auf mehrere kV hochzuspringen. Das müssten auch andere angeschlossene Geräte abkönnen.
HF Erde:
- Metallgitter unter die Spule legen (oder Käfig drumherum)
- Fußpunkt der Sekundärspule direkt mit dem Gitter verbinden (möglichst niederohmig)
- Gitter mit "Best-Effort" Erdung verbinden -> Im Außenbereich z.B. Blitzableiter, Erdspieß, Wasserrohr. Im Innenbereich: Bühnenerdungsschiene, Wasserrohr, Schutzleiter

Natürlich wie von kilovolt beschrieben zumindest prüfen, dass es eine Verbindung zw. Schutzleiter und Erde gibt. Das Gitter unter der Spule hilft dir auch in einer Umgebung mit isolierendem Boden einen nahen und guten Erdbezug zu haben. Trotzdem das Gitter auf jeden Fall erden um zu verhindern, dass es beliebig hoch über Erde schwebt & sich eine Antenne bildet.

Bzgl. Erdungsschiene an Bühnen/Hallen:
Sowas _muss_ es zwingend geben, da Bühnenunterbau etc alles vernünftig geerdet sein muss. Dort mit dem Veranstalter im Voraus klären, dass man dort eine niederohmige Verbindung hin braucht (im Notfall einige Meter Flachbandkabel). Um anderes Equipment würde ich mir bei Dingen wie einer Bühnenerdung keine Gedanken um andere Geräte machen. Empfindliches wird eh eher über den Schutzleiter geerdet und eine Erdung für so große Sachen (wie die Bühne) wird sicherlich niederohmig genug sein.

lg,
count-doku

[deathmetalhead]

Ein Teslatrafo hat weder am Schutzleiter, noch am Potentialausgleich etwas verloren!
Was du benötigst ist eine Funktionserdung. Und genau dies sind Schutzleiter, Blitzschutz und Potentialausgleich nicht.
Am Fusspunkt deines Teslatrafo entstehen hohe Ströme, für die der PA nicht ausgelegt ist. Der PA ist so bemessen, dass er im Fehler den Strom verträgt, den die NH´s her geben, bevor sie durchbrennen - da bist du mit deiner TC um ein Vielfaches drüber. In der Regel sind das 63 A in Gebäuden, bei öffentlichen Veranstaltungen können das auch gut und gerne etwas mehr sein.
In Deutschland findest du am häufigsten die Netzform TN-C. In dieser Netzform hängt der Sternpunkt des Verteilertrafos an dem PA. Das Energieversorgungsunternehmen, welches das Netz betreibt wird es gar nicht lustig finden, wenn jemand auf die Idee kommen sollte, den PEN als HF-Funktionserdung zu missbrauchen. Geht etwas schief bei den Späßchen, wird man euch zur Rechenschaft ziehen.

Weder du noch jemand anderes aus diesem Forum wissen, wie die Elektroinstallation im Rahmen deiner Möglichkeiten vom EVU im Detail versorgt wird.
In Deutschland ist es halt so, dass du dich bei solchen Sachen an die VDE halten musst. Du wirst diese Frage auch nicht fachgerecht beantworten können. Deswegen mein Tipp:
Lasst euch doch einfach professionell von einer konzessionierten Elektrofachkraft beraten. Diese übernimmt dann auch die Verantwortung dafür.
Alles andere ist bodenloser Leichtsinn.

[kilovolt]

Ich glaube nicht, dass man 63A oder noch mehr am Fusspunkt der Sekundärspule hat Und ich frage mich auch, warum beispielsweise ein Blitzableiter nicht geeignet sein soll. Der Blitzableiter dürfte sogar so ziemlich die beste Variante als HF-Erde überhaupt sein. Dass man den Schutzleiter nicht als HF-Erde missbrauchen sollte, dürfte aber wohl klar sein.

Gruss kilovolt

[deathmetalhead]

Wenn ein Blitzschutz normkonform errichtet ist, hängt er an der PAS - deswegen sollte man von ihm auch die Finger lassen.
In Deutschland ist es aber eher selten einen normkonformen Blitzschutz anzutreffen... Die meisten Blitzschutzanlagen werden von Dachdeckern montiert, die nicht mal das Ohm'sche Gesetz kennen und schon gar nicht die VDE.
Hat man so eine Murks-Blitzschutzanlage kann man ruhig dort erden. Die Niederohmmigkeit des Blitzschutzes rührt aber daher, dass dieser an der PAS hängt. Es ist letzten Endes nichts anderes als ein Stromteiler.

Gruß
deathmetalhead

[kilovolt]

Für mich ist es nicht ersichtlich, warum nicht an der Potentialausgleichsschiene oder am Blitzableiter geerdet werden soll. Beides kann doch die paar Amps, die maximal vom Fusspunkt der Spule kommen (wahrscheinlich sind es sogar wesentlich weniger!), mehr als locker abführen. Ich kann mir nicht ansatzweise vorstellen, dass man dort das Potential irgendwie nennenswert anheben könnte. Wenn ein Blitzableiter einen steilflankigen Stossstrom von mehreren 10kA ableiten kann, dann ist der Fusspunkt einer TC dafür Peanuts, egal ob hochfrequent oder nicht

Gruss kilovolt

[deathmetalhead]

Mir persönlich ist es absolut egal, wo jemand etwas erdet.
Max dagegen schrieb:

Welches Erdungsschema ist das am wenigsten gefährliche für den unvermeidlichen Betrieb auf großflächig befestigtem Boden?

Und da musst du halt auf aktuelle Normen verweisen - und in der VDE steht beschrieben, dass das was im Keller neben dem HAK ein Schutzpotentialausgleich ist und keine Funktionserdung.
Für einen blitzstromtragfähigen PA gelten wieder andere Normen, als für einen PA ohne äußere Blitzschutzanlage.
Deswegen schrieb ich ja auch das er zwingend eine Funktionserdung benötigt. Ein Schutzpotentialausgleich kann die Elektromagnetische Verträglich eines Teslatrafos einfach nicht gewährleisten. Wie auch? Wenn man zu den lächerlichen 1,5 m Tiefenerder oder dem Fundamenterder zusätzlich andere erdfühlige Erder verwendet, sieht das natürlich anders aus - dann kann man ihn auch nach VDE als Funktionerdung verwenden. Solange aber die Gegebenheiten vor Ort nicht bekannt sind, ist die Diskusion wie geerdet werden soll nutzlos.
Mir ging es einfach nur darum, falls Max auf die Idee kommt hierher zu verweisen, weiß er zumindest, worauf er sich stützen kann, nämlich die Regularien der VDE.
Es ist ein Fakt, dass Max nicht fachgerecht beurteilen kann, wie hier weiter zu verfahren ist - sonst hätte er nicht gefragt. Deswegen auch mein Hinweis sich mit einer konzessionierten EFK vor Ort zu unterhalten. Jemand mit Konzession weiß auch eindeutig Bescheid, wie das EVU das Event im Detail versorgt.
Ich kenne durchaus Funkamateure die ihre Antennenerdung zur PAS geführt hatten - die hatten die HF im gesamten Haus. Ob du mir glaubst oder nicht.

Meiner Meinung nach ist es am besten, wenn man die Spule einfach in einen Käfig stellt und den Fusspunkt an diesem festmacht. Ob das für Max in Frage kommt, kann natürlich nur er selbst beantworten, spart sich aber noch die Nerven mit einer EFK.

Mir ist auch bewusst, dass meine Antwort einigen selbsternannten Elektrofachkräften in diesem Forum nicht gefällt.
Nur weil man einen Führerschein besitzt, ist man noch lange kein Mechatroniker.
Du möchtest auch nicht jedes mal darauf hinweisen, wenn sich jemand nen Mot-Stack bastelt, dass das nicht lange gut, weil die Mot´s aufgrund der nicht ausreichenden Isolierung dadurch massiv überlastet sind. Und ich möchte verhindern, dass jemand ahnungsloses an der Elektroinstallation rumpfuscht, obwohl er daran nichts verloren hat. Immerhin findet das als öffentliches Event statt und nicht in den eigenen vier Wänden, wo man für sich selbst verantwortlich ist.

Gruß
deathmetalhead

[kilovolt]

Ich kenne durchaus Funkamateure die ihre Antennenerdung zur PAS geführt hatten - die hatten die HF im gesamten Haus. Ob du mir glaubst oder nicht.

Ehrlich gesagt, das kann ich mir tatsächlich nicht so ganz vorstellen, wie das jetzt gehen soll. Wenn man einen stabilen Erdpunkt hat, der wirklich niederohmig und niederinduktiv geerdet ist, was ich von jeder Potentialsausgleichschiene annehmen würde, dann kann das einfach nicht passieren. Wenn so etwas vorkommt, dann kann ich mir nur vorstellen, dass die Erdung extrem schlecht gewesen sein muss, also dass an der Installation was nicht gestimmt hat oder dass die HF des Senders anderweitig in die Hausinstallation eingestreut hat. Wie will sich denn sonst HF ausbreiten auf einem absoluten Nullpunkt? Nichts für ungut, aber das finde ich jetzt schon echt irgendwie nicht ganz glaubwürdig. Dass dies auf dem Schutzleiter passieren kann, das kann ich mir durchaus vorstellen, denn der ist schon relativ stark induktiv bis zum Erdpunkt des Hauses geführt (langer, dünner Leiter). Aber direkt an der Potentialausgleichsschiene, da hat man einen perfekten Erdpunkt. Wenn der nicht genügt, dann weiss ich auch nicht, was dann noch genügen sollte. Aber eines sehe ich genau gleich: Wenn ich Max wäre, würde ich die Gegebenheiten unbedingt vorher mit dem Veranstalter prüfen, damit es keine unliebsamen Überraschungen gibt.

Beste Grüsse
kilovolt

[ferrum]

So ich meld mich auch mal zu der Frage Erdung:
Ich hab von den VDE Vorschriften dahinter keine Ahnung aber von der Physik. Bezüglich Erdung ist eine TC auch Physikalisch nicht ganz einfach man unterscheidet bei der LSG der Maxwellgleichungen meistens zwischen Hochfrequenz Fall und Niederfrequenzfall. Im Niederfrequenzfall kann man wie kilovolt das tut alles durch klassische Bauelemente (Induktivitäten, Kapazitäten und Widerstände) nähern. Im Hochfrequenzfall wird die Physik durch Abstrahlung und klassische Wellenmechanik dominiert. Das ist im wesentlichen die Argumentation von deathmetalhead und Count-Doku.

Um das Problem sinnvoll beantworten zu können sollte man sich erst überlegen welche der Näherungen der LSG/Näherung der Maxwellgleichungen jetzt die richtige ist. Die klassisch Physikalische Herangehensweise ist die grenze auf $\lambda/4$ oder $\lambda/8$ zu setzten. Also wenn ein viertel der Wellenläge der Auftretenden Mode größer ist als die Abmessungen der Leitergeometrie Spricht man von der Niederfrequenznäherung und anders herum von dem Hochfrequenzfall. Das Problem ist dabei für den Anwendungsfall dass diese Grenzsetzung auf einen kleinen relative Abweichung der vorhersage abziehlt. Die Grenzwerte die Umliegende Geräte ab können jedoch absolute Größen sind. Da die auftretenden Parameter bei einer Teslaspule groß sind kann es sein dass diese relative Marge nicht ausreichend ist. Deshalb sollte man bei einer Teslaspule grundsätzlich von einem Hochfrequenzproblem ausgehen.

Ich bin der Meinung es ist falsch von Erdung zu sprechen. Es geht nicht darum Ströme in die Erde zu leiten wie das bei dem Schutzleiter der Fall ist. Sondern das Feld lokal einzugrenzen und keine Ströme in umliegende Leitungen einzustreuen. Verbindet man jetzt den TC Fußpunkt einfach mit dem PE kann man eigentlich nicht mehr sagen was passiert weil der PE nie dafür gemacht wurde definierte HF Eigenschaften zu haben. Das kann ein paar mal gut gehen weil sich nirgends Bäuche und Knoten ausbilden das kann aber auch schief gehen wenn irgendwas Resonant ist. Beispiel mit AFu Antennenerdung auf PE ist gut allerdings muss man dabei bedenken dass die Frequenz ein gutes Stück größer ist.
Bezüglich der Sache mit Funktionserdung. Mmn. gibt es nicht die eine Funktionserdung bei HF muss alles auf die jeweilige Frequenz abgestimmt sein. Trotzdem dürfte es zumindest keinen schaden Anrichten eine vorhandene Funktionserdung mit dem Fußpunkt zu verbinden.

Wie sieht also eine funktionierende Schirmung("Erdung") für eine TC aus. Am Fußpunkt der Sekundärspule gilt Ladungserhaltung. Die Hohe Spannung an der Sekundärspule kann sich aufbauen weil die Eigenkapazität des Aufbaus klein im Verhältnis zur Fließenden Ladungsmenge ist. Also läuft das Schirmkonzept im wesentlichen darauf hinaus eine Große Leitfähige Fläche zu schaffen die das E-Feld Begrenzt und die am Fußpunkt ab/aufgenommen Ladung auf/abnehmen kann. Um direkte EM Abstrahlungen der TC selber würde ich mich keine Gedanken machen solange man das Feld auf einen kleinen Bereich beschränken kann und man insbesondere Einstreuungen ins Netz vermeidet. (klein gegenüber Wellenlänge)

Also Final Zusammengefasst:
Fußpunkt mit Großflächigem Leitfähigem etwas verbinden das möglichst nahe bei der TC ist

Wie man das dann im konkreten Anwendungsfall macht hängt natürlich von den lokalen Gegebenheiten ab die man vorher abklären muss.

EDIT: Wie kilovolt korrekt bemerkt und ich implizit angenommen habe. Der Ladung eine geeignete Ausweichmöglichkeit zu geben ist keine Erlaubnis den Fußpunkt auf ein paar kV herumfloaten zu Lassen das wird natürlich früher oder Später zu Überschlägen führen. Was ich meine mit Fläche schaffen ist eine Fläche zu schaffen die wirklich auch Ladung tragen kann also hinreichen isoliert ist. Ich muss zugeben das oben ist ziemlich abstrakt und schlecht Formuliert. Deswegen ein Beispiel was ich mir darunter vorstelle.

Beispiel: Um die Teslaspule herum ist auf etwa 1,5m Höhe über Grund ein Leitfähiges Band von 30cm Breite. Das ist explizit nicht nieder induktiv mit dem Fußpunkt verbunden. Sondern über Induktivitäten verbunden. Warum? Um möglichst viel Ladung drauf zu bringen muss auch eine Spannung anliegen dürfen und dazu muss halt mal was dazwischen. Soetwas dürfte die Fußpunkterdung am meisten entlasten.

lg Flo

[kilovolt]

Ich wundere mich gerade selber über mich, dass ich hier überhaupt noch was dazuschreibe Nur noch eines: Einfach keine Erdung anschliessen ist mit Abstand der schlechteste Vorschlag, den ich gehört habe und ich nehme mal nicht an, dass Max diesen ausführen wird. Falls doch, bin ich schonmal gespannt, ob es irgendwo Brandspuren auf dem Holzboden der Bühne gibt oder ob es gleich auf die Brücke zurückschlägt Meint Ihr im Ernst, dass ein Bipolarsetup keinen Erdbezug hat oder wie? Mann Mann Mann, das gibt's doch gar nicht, absolutes Fail... ich bin kein Physiker und auch kein Installateur, aber dass es nicht gut kommt, da einfach ein Gitter drumherum zu bauen und dieses mit dem Fusspunkt zu verbinden, kann ich jetzt schon mit 150% Sicherheit sagen, auch ohne Dipl DT XY. Dafür kann ich dann doch guten Gewissens sagen, dass ich bisher definitiv ein bisschen mehr gemacht habe als nur graue Theorie

Count-Dokus Vorschlag scheint mir vernünftig, den Rest kann ich nicht ernst nehmen, sorry.

Kopfschüttelnder Gruss
kilovolt

[ferrum]

Stopp ich hab nicht gesagt dass man gar keine Erde anschließen soll. Ich hab gesagt dass man keinen großen HF Strom über eine nicht HF geeignete Erde führen soll. Und dazu gehört eben auf jedenfall der PE. Und die Einfachste möglichkeit einen Strom wo anderst hin abzuführen als in den Erder ist eben in eine geeignete Kapazität also einfach gesagt Fläche. Oder eben wenns blöd läuft auch ein Falsch ausgelegter Funktionserder. Dass man zusätzlich dafür sorgt dass der Fußpunkt nicht heiß wird versteht sich von selbst.
lg Flo

[kilovolt]

Also deathmetalhead schreibt:

Meiner Meinung nach ist es am besten, wenn man die Spule einfach in einen Käfig stellt und den Fusspunkt an diesem festmacht.

Das wäre dann schonmal eine sichere Voraussetzung für ein Abfackeln des Aufbaus...

Du schreibst:

Also Final Zusammengefasst:
Fußpunkt mit Großflächigem Leitfähigem etwas verbinden das möglichst nahe bei der TC ist

Dies habe ich genau gleich interpretiert. Wenn da noch eine Erde rankommen soll, solltest Du dies erwähnen, sonst wird man es falsch verstehen. Dass man den PE nicht als Fusspunkterde verwenden soll, dürfte mittlerweile jedem bekannt sein und das habe ich in diesem Forum schon vor 12 Jahren erklärt, damals war das offenbar noch nicht selbstverständlich, siehe alte posts von damals.

Gruss kilovolt

[ferrum]

OK ich korregiere hast recht kann man falsch verstehen.
Moment
lg Flo

[kilovolt]

Alles gut, passt