Antennen-Trennschalter für Remote-Betrieb gesucht!

Quote from DK9DQ

Trennschaltern oder eine gute Idee???

Moin Rolf, wir hatten mal einen langen Thread. "Bei Gewitter Antenne erden!" Darin sind am Anfang Lösungen für motorische Trennvorrichtungen enthalten. Sowas wie hier

Die Unterschiede werden im Thread ausführlich diskutiert und erklärt.

Moin Rolf,

vielleicht eine einfache Idee:

"Endfed" bedeutet ja wohl, dass nur ein einzelner Freiluft-Antennendraht zur Einspeisestelle (Tuner, Anpasstrafo ...) geht. Dort könnte man ein Vakuumrelais mit möglichst hoher Spannungsfestigkeit und Wechslerkontakt in den Antennenleiter einfügen, das im stromlosen Fall den Antennendraht mit einer möglichst guten externen (!) Vor-Ort-Erde verbindet. Damit wäre die Station erstmal für einige zehn kV von der Antenne getrennt. Parallel zu diesem Ruhekontakt würde ich eine Auto-Zündkerze montieren mit einem Kontaktabstand, dass das Sendesignal noch sicher gehalten wird. Sie dient dazu, dass im (hoffentlich) unwahrscheinlichen Fall eines direkten Einschlags und eines magnetischen Aufreißens des Ruhekontakts durch den hohen Strom noch ein weiterer paralleler Weg für den Blitzstrom zur Erde angeboten wird. Das Vakuum-Relais wäre dann zwar hin, aber das wäre sicher zu verschmerzen. Die Zündkerze würde im normalen Betrieb bei eingeschaltetem Relais auch sonstige energiereiche Überspannungsimpulse abfangen. Das Antennenkabel zum Shack würde ich zusätzlich mit einem Gasableiter (wegen kleiner Eigenkapazität) passender Spannungsfestigkeit überbrücken. Die externe Erde kann über eine käufliche Trennfunkenstrecke mit dem häuslichen Fundamenterder (dynamisch, bei Blitzeinschlag) verbunden werden.

Alternativ könntest Du beim EVU Deines Vertrauens oder im Web mal nach einem gebrauchten Erdungstrenner mit Fernsteuerung suchen; bei "Endfed" im HF-Bereich hätte ich da wenig Skrupel. Das könnte dann so ähnlich aussehen wie auf meiner QRZ.com-Seite, Bilderstrecke unter Back side of arbor, antenna switch box, dort für eine Marconi und eine vertikale Wendelantenne.

Gl es 73,
Tom, DK1IS

Nachtrag zu #3:

Für einen zusätzlichen Schutz des Vakuum-Relais bei einem Direkteinschlag kann man, besonders bei spannungsgekoppelten Endfed-Antennen mit geringem HF-Eingangsstrom, eine "Drahtexplosionsstrecke" in Nähe der Einspeisung vorsehen. Dazu in ein z. B. 1 m langes Insta-Rohr 16 mm Dmr einen CuL-Draht mit 0,2 mm Dmr einziehen, an den Enden mit Korken sichern, robuste Anschlüsse vorsehen.. Entweder Luft-Füllung oder bei vorhandenem Aufhängepunkt Füllung mit feinem Quarz- oder Vogelsand. Der Draht wird dann Bestandteil der Endfed-Antenne und stört den normalen Funkbetrieb wegen des kleinen Stroms nicht; das Insta-Rohr reduziert dabei die Oberflächen-Feldstärke an dem dünnen CuL-Draht (geschichtetes Dielektrikum). Beim Direkteinschlag bei stromlosem Relais wird der Entladung durch den explodierenden Draht viel Energie entzogen, was die Belastung der geschlossenen Schaltstrecke im Vakuum-Relais verringert; sehr wahrscheinlich erfolgt dann ein Entlastungsüberschlag an irgend einer anderen Stelle der Antenne gegen Erde. Das Insta-Rohr sollte so positioniert werden, dass bei einer eventuellen Detonation mit ein paar nachfolgenden Flämmchen keine größeren Schäden angerichtet werden. Sollte funktionieren, wird aber wahrscheinlich nie ernstlich gefordert werden

Gl es 73,
Tom, DK1IS

Danke Tom, DK1IS,

Tolle Idee! Das würde ich gerne mal in "echt" sehen wollen.

Quote

Für einen zusätzlichen Schutz des Vakuum-Relais bei einem Direkteinschlag kann man, besonders bei spannungsgekoppelten Endfed-Antennen mit geringem HF-Eingangsstrom, eine "Drahtexplosionsstrecke" in Nähe der Einspeisung vorsehen. Dazu in ein z. B. 1 m langes Insta-Rohr 16 mm Dmr einen CuL-Draht mit 0,2 mm Dmr einziehen, an den Enden mit Korken sichern, robuste Anschlüsse vorsehen.. Entweder Luft-Füllung oder bei vorhandenem Aufhängepunkt Füllung mit feinem Quarz- oder Vogelsand. Der Draht wird dann Bestandteil der Endfed-Antenne und stört den normalen Funkbetrieb wegen des kleinen Stroms nicht; das Insta-Rohr reduziert dabei die Oberflächen-Feldstärke an dem dünnen CuL-Draht (geschichtetes Dielektrikum). Beim Direkteinschlag bei stromlosem Relais wird der Entladung durch den explodierenden Draht viel Energie entzogen, was die Belastung der geschlossenen Schaltstrecke im Vakuum-Relais verringert; sehr wahrscheinlich erfolgt dann ein Entlastungsüberschlag an irgend einer anderen Stelle der Antenne gegen Erde. Das Insta-Rohr sollte so positioniert werden, dass bei einer eventuellen Detonation mit ein paar nachfolgenden Flämmchen keine größeren Schäden angerichtet werden. Sollte funktionieren, wird aber wahrscheinlich nie ernstlich gefordert werden

Hallo Rolf und Uwe,

danke für Eure positiven Rückmeldungen - die fordern natürlich zu weiteren Überlegungen heraus !

Wenn man das Thema Drahtexplosions-Sicherung weiterspinnt, wäre eine Verbesserung, die Auto-Zündkerze aus #3 nicht am Vakuum-Relais, sondern am ausgehenden Antennendraht unmittelbar hinter der Sicherung anzubringen. Bei einer Drahtexplosion würde die zunächst hohe Abschaltspannung der Sicherung auf dem Antennendraht die Zündkerze zünden und die Ableitung des Blitzstroms zur Erde am Vakuum-Relais vorbei einleiten; der Entladungsstrom kommutiert voll auf die Zündkerze. Damit wäre die Stromwärmebelastung des Relais deutlich geringer. Beim normalen Funkbetrieb wäre die Schutzwirkung der Zündkerze gegen andere energiereiche Überspannungen genau so gegeben, wie in #3 beschrieben.

Zur Mechanik: die Zündkerze könnte mit ihrem Keramik-isolierten Anschluss (ggf. Joghurtbecher als Regenschutz) direkt an die antennenseitige Klemme der Sicherung montiert werden; die zusätzlich eingebrachte Kapazität ist gering. Nötigenfalls muss man die Antennenlänge etwas reduzieren. Der Metallkörper der Zündkerze mit der zurechtgebogenen L-förmigen Elektrode wird in ein kleines Metallgehäuse geschraubt, an das dann die Leitung zur externen Erde (16 mm²) angeschlossen wird. Zum Abfangen des Gewichts ist alternativ auch eine Metallstange oder ein Rohr (vielleicht passt sogar das Zündkerzengewinde hinein?!) denkbar, das in den Erdboden gerammt wird. Trotzdem dort noch eine eigene Verbindung zur externen Erde vorsehen!

Ja dann: frohes Basteln!

Gl es 73,
Tom, DK1IS

Quote from de0508

Tolle Idee! Das würde ich gerne mal in "echt" sehen wollen.

Ich ebenfalls. Eine Monsterfeinsicherung mit Sandfüllung. Aber keinen 'schwarzen Sand' nehmen.

Moin,

wenn es richtig rummst, dann ist das mehr als ein Lichtbogen bei 400 V, 1.2 Sekunden, 5000 Ampere wie im Film. Und ein Schaltschrank leergefegt. Man achte darauf, wie bei dem starken Strom die Kabel auf dem Fußboden durch gegenseitige Magnetkräfte bewegt werden.

Blitz im Schaltkasten: Explosion an der Hauptstraße löst Großalarm aus

Nächtlicher Knall: Ein geplatzter Hausanschlusskasten an der Hauptstraße in Sundern löst dichten Rauch und Großalarm der Feuerwehr aus.

www.wp.de

Also zwischen Blitzschutz und Überspannungsschutz liegen schon Unterschiede. Im Beitrag #2 führt der Link zu umfassenden Erklärungen von u.a. Dipol. Bleibt zu hoffen und zu wünschen, dass wir von derlei Blitzen verschont werden. Bald wichtiger als gute conds.

Wer mag kann den nachfolgenden Film schauen. Gut gemacht, Zielgruppe Kinder und Jugendliche, habe ich bei der Suche zum Thema gefunden. Kenne die Anlage in München ebenfalls. Und wir sehen wie ein Stromkabel einer Überlandleitung aufgebaut ist.

Moin, Michael,

ja, diese Videos sind immer wieder eindrucksvoll. Im Vergleich zur Schaltkasten-Explosion hat der "Normblitz" allerdings eine Anstiegszeit von 1,2 us und eine Rückenhalbwertzeit von 50 us. Der Strom ist zunächst mal eingeprägt; welche Stromamplitude bei einem Einschlag in eine Drahtantenne in den verbundenen Komponenten dann wirklich auftritt, hängt sehr von den Umständen ab. Antennendrähte verdampfen, Lichtbogenspannungen variieren, Wanderwellen laufen hin und her und führen zu Überschlägen an anderen als den ursprünglichen Stellen usw.

Das Thema Blitzschutz ist in seiner Gesamtheit sehr komplex und die Normenlage ist durchaus kontrovers (siehe auch den von Dir zitierten Thread). Ich will absolut nichts verniedlichen, aber im Sinne von Rolfs Frage #1 scheinen mir die gemachten Vorschläge doch zunächst mal ein Ansatz zur Entschärfung seines Problems. 100% Sicherheit gibt es nicht - aber bitte keine Neuauflage des Blitzschutz-Threads

73,
Tom, DK1IS

Quote from DK1IS

aber bitte keine Neuauflage des Blitzschutz-Threads

Moin Tom, um Himmels Willen (Wortspiel) bloß nicht! Hat mir lesend schon gereicht. Dabei bin ich damals beruflich nicht ganz unbededarft gewesen.

Mir schwebte beim Lesen der Frage so eine Trennvorrichtung vor, wie sie bei den Stromleitungen an Dorfstraßen u.a. an Holzmasten zu finden sind. Handbedienbar und abgeschlossen. Sowas motorisch betrieben und 'in Klein.'

Ja, Michael,

das wäre dann der ferngeschaltete Erdungstrenner - ähnlich wie der im Antennenschaltkasten an meinem Gartenhaus (QRZ.com). Wirkt solide, hat aber noch nie einen Blitz gesehen Hoffentlich bleibt das so ...

@ Rolf: irgendwie habe ich immer vorausgesetzt, dass Deine Remote-Station empfangen und senden soll! Falls es Dir nur um Empfang geht, wären Konstrukte wie Dipole-on-the-ground, Loop-on-the-ground oder kleine Aktivantennen für den Blitz viel weniger "sichtbar" und natürlich leichter zu schützen. Bei den "on-the-ground"-Varianten ist erfahrungsgemäß auch das SNR besser als bei echten "Luftleitern".

73,
Tom, DK1IS

Quote from DF2OK

Also zwischen Blitzschutz und Überspannungsschutz liegen schon Unterschiede. Im Beitrag #2 führt der Link zu umfassenden Erklärungen von u.a. Dipol. Bleibt zu hoffen und zu wünschen, dass wir von derlei Blitzen verschont werden. Bald wichtiger als gute conds.

Ursprünglich für das Rekordjahr 2007 von SIEMENS Blids für Deutschland publizierte 2.662.409 Direkteinschläge sind zwar auf wundersame Weise und durch andere Zählweise (von Stroke zu Flash) von ALDIS Blids auf nur noch 247.593 geschrumpft aber in 2025 wurde mit 99,930 Einschlägen nicht einmal mehr halb so viele registriert.

Siehe die Tabellen von ex.-SIEMENS Blids und nunmehr ALDIS Blids. Wer sich für seine lokale Blitzdichte interessiert, kann sie neuerdings auch mit der Adresse hier kleinflächiger als nur nach Stadt- oder Landkreis abfragen.

Sowohl für Empfangsantennen nach IEC 60728-11 wie auch der nationalen deutschen Sondernorm DIN VDE 0855-300 für Funkantennen bleibt die Pflicht Antennen nach Klasse H mit 100 kA Blitzstromtragfähigkeit zu erden und in den Schutzpotentialausgleich einzubeziehen bestehen.

Eine Änderung wird sich bei den vor 55 Jahren in DIN 0855-1:1971-07 als einschlagsicher definierten "Fensterantennen" ergeben. Die willkürlich ausgewürfelten Fixmaße von mind. 2,00 m unter den Dachkanten und max. 1,50 m Wandabstand werden in einem ersten Schritt in der nächsten Ausgabe der DIN VDE 0855-300 der Physik weichen und endlich auf das Blitzkugelverfahren umgestellt. Damit sind dann bei Fassaden- und Freilandantennen deutlich größere Schutzvolumina und weit mehr als nur 1,50 m Wandabstand möglich. Das Kuriosum, dass Fassadenantennen bei großen Gebäuden noch als passiv geschützt gelten, wo sie es bei Gebäude mit einem LPS nach dem Blitzkugelverfahren nicht mehr sind, entfällt damit.

Kein Grund für Panik! Bevor St. Florian einen seltenen Direkteinschlag in eine AFU-Antenne verpennt, ist ihm das schon mehrfach bei über ungeschützte Versorgungsleitungen eingedrungenen Überspannungen aus Blitzstromeinkopplungen und Schalthandlungen unterlaufen.

EDIT: Flash zu Stroke auf Stroke zu Flash berichigt

73 Roland

Quote from DK9DQ

Aber der Schutz der Remote-Station soll nicht den direkten Blitzeinschlag
in die Antenne abdecken (dann ist eh alles zu spät!), sondern nur die normalen
statischen Antennenaufladungen und die normalen Gewitterlagen absichern.

Da Blitz nicht gleich Blitz ist, kommt es auf dessen jeweilige Ladung an, "ob eh alles zu spät ist". -

73 Roland

@ Roland, #12:
Interessante Info - danke! Der Link zu ALDIS bringt diffuse Ängste auf ein gesundes Maß ! Kurios: vom Blitzkugel-Verfahren hörte ich schon 1969 in der Hochspannungstechnik-Vorlesung an der TU Braunschweig - die Starkströmer waren schon immer ein konservativer Haufen mit hohem Beharrungsvermögen
Die Priorität eines Schutzes des Netzeingangs ins Haus gegenüber einem Schutz gegen Direkteinschläge in Drahtantennen sehe ich genau wie Du - hier stecken 4 Dehn-Ventile im Zählerkasten, eines im Kabel-TV-Eintritt und diverse Steckdosen-Module vor teureren Geräten - sie mögen nützen ...

@ Rolf, #13:

Quote from DK9DQ

Aber der Schutz der Remote-Station soll nicht den direkten Blitzeinschlag
in die Antenne abdecken (dann ist eh alles zu spät!), sondern nur die normalen
statischen Antennenaufladungen und die normalen Gewitterlagen absichern.

Prima, Rolf - wenn Du und Dein Sohn das gemeinsam so seht, wirst Du mit Ansätzen ähnlich meiner Vorschläge klarkommen!

Noch eine Anmerkung: falls sich jemand für das Thema Drahtexplosionen in der Hochspannungstechnik interessiert, da gibt es einige Veröffentlichungen; stellvertretend z. B.
Kind, D., Salge, J., Schiweck, L., Newi, G.: Explodierende Drähte zur Erzeugung von Megavolt-Impulsen in Hochspannungsprüfkreisen; in: ETZ-A 92 (1971), S. 46-51
Bei Bedarf bitte PN an mich, ich habe den Text als pdf-Datei für nicht-kommerzielle Nutzung.

73,
Tom, DK1IS

Quote from DK1IS

@ Roland, #12:
Kurios: vom Blitzkugel-Verfahren hörte ich schon 1969 in der Hochspannungstechnik-Vorlesung an der TU Braunschweig - die Starkströmer waren schon immer ein konservativer Haufen mit hohem Beharrungsvermögen

@Tom, DK1IS

Wirklich schon 1969, hast du dazu noch Dokumente?

Demnach wäre der Stand der Technik und Wissenschaft erst 37 Jahre später - oder noch länger - in die Blitzschutznormenreihe IEC 62305-x:2006-10 eingeflossen. Dass die Physik viel zu spät in die nächste DIN VDE 0855-300 für Funkantennen einzieht ist immerhin ein Hoffnungsschimmer. Bevor die Norm endgültig verabschiedet wird, muss sie evtl. nochmals als Entwurf ausgelegt werden.

Wie lange die Revision der Edition 6 der von HF- und Schwachströmern dominierten IEC 60728-11 für Empfangsantennen dauern wird und die 1971 ausgewürfelten Voodoo-Fixwerte weiter als anerkannte Regel der Technik wider die Physik gültig sind, kann man noch weniger abzuschätzen.

73 Roland

Hi allerseits,

um auf das Ursprungsthema von DK9DQ zurückzukommen hier ein Link zu einem älteren Thread von Eike, KY4PZ. In Beitrag #8 hatte ich meine Lösung vorgestellt:

Thread

Koaxrelais bis 2GHz

Hi y'all!
Dies ist jetzt nicht speziell QRP und auch nicht gerade Portabel - für Mobil wäre es noch brauchbar.
Als Nachschlag zu dem Thema welche Antennenschalter gut sind ...
Diese Amphenol-Koaxrelais habe ich bei elekrodump.nl besorgt [Bild] und sie gefallen mir sehr gut.1 Eingang N-Konnektor, 3 Ausgänge N-Konnektor (Geht natürlich auch umgekehrt). Sollen bis 2GHz brauchbar sein. Sie schalten mit 115VAC 60Hz. Dabei schalten sie von Schaltstellung zu Schaltstellung impulsweise. D.h. wenn die…

KY4PZ

November 6, 2021 at 9:33 PM

73 aus Pommernland - nicht abgebrannt aber dick vereist

J./NRV

Moin,

ich verlinke mal den Beitrag direkt. Geht wenn man auf die " im entsprechenden Beitrag tippt und die URL kopiert. RE: Koaxrelais bis 2GHz

@ Roland, #16:

Quote from Dipol

Wirklich schon 1969, hast du dazu noch Dokumente?

Nein, leider nicht mehr; meine Vorlesungsmitschriften (so machte man das damals ...) sind bei irgendeinem Umzug verloren gegangen; bin mir aber ziemlich sicher. Im Web findet man erste Erwähnungen des Blitzkugelverfahrens allerdings erst gegen 1981. Zwar sind wir inzwischen zwei Generationen weiter, aber ich frage mal interessehalber bei unserem damaligen Nachbarinstitut an (heute Elenia, TU Braunschweig) - vielleicht weiß man dort noch mehr. Falls ja, melde ich mich wieder.

@ Jörg, DL3NRV, #17 und Koaxrelais bis 2GHz, #8:

Solide Lösung, Jörg, und sicher Hochstrom-tragfähig ! Gefühlt würde ich aber für einen (größeren) Vakuumschalter eine höhere Spannungsfestigkeit der offenen Strecken vermuten. Nur: haben muss man einen

73,
Tom, DK1IS

Die Anregungen von DK1IS und DL3NRV sind prima, hatte ich so nicht auf dem Schirm, man sucht ja meist in fertigen Lösungen herum.

Bei der Mega-Sicherung würde ich vermutlich noch mit Band oder einem "Ärmel" aus dem Auspuffbau außendrum schützen, dann fliegen die Kokeltrümmer nicht so weit. Und der motorisierte Messerschalter hat Charme. Wie es aussieht, wenn die Funken fliegen durfte ich im Prüffeld bewundern... 73!