Erdseil

Das Erdseil ist ein geerdetes elektrisch leitfähiges Seil

• entlang und oberhalb von Hochspannungs-Freileitungen
• zur Schutzerdung leitfähiger beweglicher Teile (z. B. Schaltschranktüren).

Erdseil an der Spitze eines Freileitungsmasten. Die seitlich aufgesetzten Teile sind Schwingungsdämpfer.

Das Erdseil über Freileitungen schützt die darunter befindlichen Leiterseile vor Blitzeinschlag. Im Regelfall werden Hochspannungsleitungen mit Betriebsspannungen unter 50 kV nicht, solche mit Betriebsspannungen über 50 kV fast immer mit einem Erdseil ausgestattet.

Die Schutzwirkung des Erdseils bei Gewittern beruht primär nicht auf der elektrostatischen Abschirmung der unter dem Erdseil befindlichen Freileitungen, sondern darauf, dass sich bei atmosphärischen Aufladungen durch die hohe Randfeldstärke unmittelbar über dem Erdseil Koronaentladungen ausbilden. Diese Entladungen führen bevorzugt an Spitzen und Kanten zu einer teilweisen Ionisierung der umgebenden Luft durch Spitzenentladung, wodurch ein in Folge einsetzender Blitz mit höherer Wahrscheinlichkeit in das Erdseil als in die Freileitungen einschlägt. Erdseile werden deshalb zur Erhöhung der hier erwünschten Randfeldstärke nicht als Bündelleiter, sondern immer als einzelnes Seil ausgeführt und an der obersten Mastspitze befestigt.

Zusätzlich dient es bei Blitzeinschlag dem Potentialausgleich. Ein Teil des Blitzstromes fließt so, selbst bei einem direkten Einschlag in den Mast, über das Erdseil zu benachbarten Masten und dort zur Erde ab. Die Potentialanhebung durch den Erdungswiderstand von Mast und Erdboden fällt dadurch geringer aus und es besteht eine geringe Wahrscheinlichkeit der Entstehung gefährlicher Schrittspannungen und rückwärtiger Überschläge vom Mast auf die Leiterseile.

Wenn erhöhte Anforderungen an den Blitzschutz gestellt werden, werden auf den Masten zwei Erdseile an den Außenseiten einer zusätzlichen Traverse oder an zwei Erdseilspitzen in V-Form verlegt.

In Erdseilen ist häufig ein Glasfaserkabel zur Nachrichtenübermittlung integriert. Bei manchen Leitungen, die bis 1985 von der damaligen Energie-Versorgung Schwaben (heute EnBW) verlegt wurden, ist ein solches Fernsprechkabel girlandenförmig am Erdseil verlegt. Bei außenliegenden Glasfaserkabeln kann es allerdings bei direkten Blitzeinschlägen zu thermischen Schäden am Lichtwellenleiter kommen.

Bei manchen HGÜ-Freileitungen dient das Erdseil auch als elektrische Verbindung des Stromrichters mit der Erdungselektrode, was wegen der sehr niederohmigen Erdung über diese möglich ist. In diesem Fall muss das Erdseil isoliert am Mast befestigt werden und darf nur per Überspannungsableiter mit ihm verbunden sein, um elektrochemische Korrosion des Masts infolge dauerndem Stromfluss zu vermeiden.

Allerdings wird auch bei normalen Freileitungen das Erdseil an den Abspannmasten oft mit einem Isolator am Mast befestigt, welcher im Normalfall aber überbrückt ist. Durch diese Form der Befestigung ist es möglich, den Erdübergangswiderstand zu steuern.

Im Eisenbahnwesen wird ein Erdseil entlang der Strecke an der Außenseite der Oberleitungsmasten angebracht. In diesem Fall dient es nicht hauptsächlich als Blitzschutzeinrichtung, sondern ist eine zusätzliche Sicherheitsvorkehrung für den Fall, dass (z. B. während Bau- oder Unterhaltsarbeiten) die Erdung eines Masten beschädigt wird. Über das Erdseil wird jeder Oberleitungsmast mit seinen Nachbarn verbunden. Außerdem verbessert das Erdseil den Rückfluss des Stromes zum einspeisenden Unterwerk, der normalerweise über die Schiene erfolgt.

Literatur

Klaus Heuk, Klaus-Dieter Dettmann, Detlef Schulz: Elektrische Energieversorgung. 7. Auflage, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007, ISBN 978-3-8348-0217-0

Weblinks

• Freileitung mit Erdseil