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vor 11 Jahren, 6 Monaten
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Kay B, EmmWeh, allband_dxer, WiehengeBIERge, Rosti 2.0, audion, michi, Nordlicht2, PowerpIay, AlexDozer, Thomas (Metal), PeterSchwarz

Wie hoch ist die Spannung an Sendeantennen?

Startbeitrag von Kay B am 21.02.2007 15:12

Eine etwas allgemein formulierte Frage, ich weiß.

Ich bin da eigentlich auch eher drauf gekommen als ich vor ein paar Jahren mal beim Mittelwellensender Hirschlanden war. Damals hat's mich sehr gewundert, daß um den Mastfuß des gegen Erde isolierten Sendemastes nur ein einfacher kleiner Holzgartenzaun gebaut war.

Jemand, der nicht weiß, daß der Mast selbst die Antenne ist da mal raufklettern möchte, könnte also ganz leicht über den Zaun drüber und zum selbststrahlenden Mastfuß gelangen.

Wie hoch ist also die Spannung, die an dem Mastfuß anliegt?

Ist diese abhängig von der Sendefrequenz?

Antworten:

P= (U quadrat/Z)
U=Wurzel (P*Z)

von allband_dxer - am 21.02.2007 16:11
Der Wirkungsgrad / Gewinn der Antenne spielt wohl auch, wenn nicht sogar die groesste Rolle bei der 'Berechnung' also da fehlen noch paar Formeln ;-)

von Nordlicht2 - am 21.02.2007 16:22
Welche Formeln fehlen noch?
Es wurde lediglich gefragt:
> Wie hoch ist also die Spannung, die an dem Mastfuß anliegt?

von allband_dxer - am 21.02.2007 16:38
@ allband_dxer

Also der Sender auf 1143 kHz hat 10 KW. Impedanz werden vermutlich 50 Ohm sein.

U=Wurzel (P*Z)

U = Wurzel (10 000 * 50)
U = 707,1 Volt

Bei der Spannung ist meiner Meinung nach ein Gartenzaun zu wenig.


von Kay B - am 21.02.2007 17:10
Wie ergeben sich eigentlich die Impedanz einer Antenne? Ich kann mir immer schlecht vorstellen das ein bisschen Metall soviel Ohm hat.

Also was sind die Faktoren für die Impedanz?


Gruß Alex

von AlexDozer - am 21.02.2007 17:25
@ Kay B

Du hast korrekt gerechnet, aber ein MW-Sender mit 10 kW ist ja auch eher eine "Funzel".
Rechne einmal mit 500 kW, was so der mittlere Wert ist; natürlich werden auch geringere, oder noch höhere Leistungen gefahren. So steht dann am Mastfuß eine Spannung von 5000 Volt.
Da möchte ich nicht auf den Mast steigen, im übrigen auch nicht bei 707 Volt, immerhin fließt da ein Strom von 14 A.


von allband_dxer - am 21.02.2007 17:29
Ich habe das einmal so gelernt und gelesen:

"Die Eingangsimpedanz eines Dipols ist ähnlich der einer leerlaufenden Leitung. Wegen der Abstrahlung von Wirkleistung tritt aber ein Realteil auf, der Strahlungswiderstand. Ist der Dipol sehr kurz gegen die Wellenlänge, so ist sein Eingangswiderstand kapazitiv mit einem sehr kleinen Realteil. Etwa bei einer halben Wellenlänge tritt mit der ersten Resonanz ein Wechsel von kapazitivem zum induktiven Verhalten ein, wie bei einer leerlaufenden ¼ Lambda-Leitung. Die stark frequenzabhängige Impedanz muß durch eine geeignete Symetrierschaltung und Transformationsglieder so verändert werden, daß am Koaxialanschluß Anpassung (Leistungsanpassung) herrscht."

In diesem Beitrag geht es um einen WM-Strahler, vereinfacht ein Stück Draht, welches Senkrecht steht. Dieser Draht muß auf die 50 Ohm Senderimpedanz mittels eines Anpaßnetzwerkes angepasst werden.

von allband_dxer - am 21.02.2007 17:55
@Kay B:
Sehr gute Frage, die mich auch schon häufig beschäftigt hat.
Zitat

Bei der Spannung ist meiner Meinung nach ein Gartenzaun zu wenig.

Warum? Weil die Spannung aus der Entfernung gefährlich ist? Kann ich mir nicht vorstellen. Und dass es gefährlich ist, den Zaun zu übersteigen, kann sich eigentlich jeder noch so dumme Mensch denken. Ausserdem ist direkt am Mast nochmal ein Warnschild befestigt.

Hirschlanden:


Oder hier in Mühlacker:


Irgendwie kann ich mir aber nicht vorstellen, dass die Spannungen bzw. Impedanzen wirklich so gering sind. In diversen Artikeln war schon von Spannungen bis zu 30 kV zu lesen, was auch durch die teilweise sehr grossen Isolatoren bestätigt wird.

von EmmWeh - am 21.02.2007 19:20
Noch ein Tipp: Die Seiten von Walter Brummer in Österreich sind zu diesem Thema sehr interessant.

http://members.aon.at/wabweb/radio/antenne2.htm

von EmmWeh - am 21.02.2007 19:33
@ Mathias Weber

Zitat

Warum? Weil die Spannung aus der Entfernung gefährlich ist? Kann ich mir nicht vorstellen. Und dass es gefährlich ist, den Zaun zu übersteigen, kann sich eigentlich jeder noch so dumme Mensch denken. Ausserdem ist direkt am Mast nochmal ein Warnschild befestigt.


Um die Entfernung zum Zaun gings mir hier nicht. Wie gesagt, eher um den sehr einfach gehaltenen Zaun um diese Hochspannungsquelle selbst.

Daß jeder weiß, daß der Mast selbst unter Spannung steht, glaub' ich eher nicht. An Hochspannungsmasten findet man auch diverse Warnschilder, obwohl sich selbige Maste geerdet sind und sich die Warnschilder auf die Leitungen selbst beziehen. Mit Gittermasten, die als Antennenträger (und nicht als Antenne selbst) dienen, ist's das selbe.

Wenn man den Schutzzaun (als solches soll er ja dienen ... und nicht um einfach eine Grundstücksgrenze zu markieren) mit dem Sender in Freiburg-Lehen (ebenfalls 10 KW) vergleicht, dann sind das schon große Unterschiede:



von Kay B - am 22.02.2007 14:48
Zitat

In diversen Artikeln war schon von Spannungen bis zu 30 kV zu lesen, was auch durch die teilweise sehr grossen Isolatoren bestätigt wird.


Wenn der Mast als "Viertelwellenantenne" betrieben wird, hat er unten ca(!!!) 50 Ohm, das ergibt unten dann rel. geringe Spannung und rel. hohen Strom. Wird er aber als "Halbwellendipol" betrieben, ist er unten hochohmig und damit hat er unten dann hohe Spannung und geringeren Strom. So sind die 30 kV ohne weiteres möglich, aber auch die 700 Volt.

Genaueres würde den Rahmen eines Forums sprengen.

von audion - am 22.02.2007 18:00
@-faro-: Danke!

Also Faustregel: Hoher Mast, hohe Spannung! ;-)

von EmmWeh - am 22.02.2007 18:56
Wobei hoher Strom gefährlicher ist! Hohe Spannung liegt auch an der Bildröhre eines TV-Gerätes an, das sind auch 30kV. Die Berührung soll zwar sehr unangenehm sein, wir mir einige Fernsehtechniker versicherten, aber ungefährlich, da die Spannung sofort zusammenbricht und nur ein ganz kleiner Strom fliesst. Ähnlich sieht es bei Weidezäunen aus.


von PeterSchwarz - am 22.02.2007 19:10
Re Peter:
Würde ich nicht so sehen. Wenn eine hohe Spannung anliegt kann auch ein gefährlich hoher Strom entstehen, was jetzt nichts spezielles für Sender ist. Wenn hingegen bereits ein hoher Strom fließt könnte man sich, so die Spannung nicht zu groß wird bzw. der Widerstand groß genug ist, parallel dazu dranhängen und es passiert nichts.
Gleich wie dem auch sei: Ich würde einen Sender "duftnotentechnisch" nur im abgeschalteten Zustand markieren wollen... :-)

von Thomas (Metal) - am 22.02.2007 20:28
Zitat
Thomas (Metal)
Re Peter:
Würde ich nicht so sehen. Wenn eine hohe Spannung anliegt kann auch ein gefährlich hoher Strom entstehen, was jetzt nichts spezielles für Sender ist. Wenn hingegen bereits ein hoher Strom fließt könnte man sich, so die Spannung nicht zu groß wird bzw. der Widerstand groß genug ist, parallel dazu dranhängen und es passiert nichts.
Gleich wie dem auch sei: Ich würde einen Sender "duftnotentechnisch" nur im abgeschalteten Zustand markieren wollen... :-)

Seeeeeeeeeeeehr OT, aber das muss jetz sein (die Admins werden es mir verzeihen) :D

Da passiert auch im eingeschalteten Zustand nichts!!! Denn der "Strahl" ist gar kein solcher, er sieht nur so aus. In Zeitlupe erkennt man deutlich, dass der Strahl viele "Einzelstrahle" umfasst. Keine leitende Verbindung, kein fließender Strom. Trotzdem würde ich es nicht machen :D

Und damit weiter bei der spanenden Diskussion :D

von Rosti 2.0 - am 23.02.2007 08:56
@Peter Schwarz
Zitat

Wobei hoher Strom gefährlicher ist! Hohe Spannung liegt auch an der Bildröhre eines TV-Gerätes an, das sind auch 30kV. Die Berührung soll zwar sehr unangenehm sein, wir mir einige Fernsehtechniker versicherten, aber ungefährlich, da die Spannung sofort zusammenbricht und nur ein ganz kleiner Strom fliesst. Ähnlich sieht es bei Weidezäunen aus.


Das ist richtig, aber bei einem Sender bricht die Spannung beim Berühren NICHT zusammen (wie auch beim Netz 230 Volt), und dann entstehen in diesen Fällen natürlich auch die hohen Ströme, die das vorzeitige Ableben des Unvorsichtigen bedeuten können.

von audion - am 23.02.2007 10:39
Mir ist vor Längerer Zeit mal ein Mißgeschick beim Antenne
Abschrauben Passiert.

Nachdem wir bei einem Fieldday Mitgemacht haben ,wollte ich die
Antenne Vom Auto schrauben , dabei kam meine Frau an die TX Taste
des Funkgerätes welches sofort 250 Watt / 29 Mhz auf die Antenne
Schickte die ich abschrauben wollte.

Ich verbrannte mir die Handinnenflächen sowie ein Stück vom Unterarm
2 Monate hatte ich Krumme Finger und ca ein Halbes Jahr kein
Schmerz , Kälte , Hitzegefühl mehr im Arm .

von PowerpIay - am 23.02.2007 15:30
Die Spannung kann ja ruhig hoch sein, erst der hohe Strom wird gefährlich...;)

von michi - am 23.02.2007 16:03
.

von WiehengeBIERge - am 23.02.2007 18:27
Zitat
Michael Rost
der Strahl viele "Einzelstrahle" umfasst. Keine leitende Verbindung, kein fließender Strom.

Na ja, bei sehr hohen Spannungen kann aber leicht ein Überschlag entstehen, was durch die Feuchtigkeit noch begünstigt wird. Wenn Du das überlebst, hast Du danach wahrscheinlich eine ziemlich hohe Stimme... ;-)

von EmmWeh - am 23.02.2007 18:31
Zitat
jkr
Ähem, wird zwar jetzt auch ebenfalls seeehr OT, aber zur Problematik des Pinkelstrahls: Als Ende der 70er Jahre bei uns die Eisenbahnstrecke Regensburg-Ulm auf elektrischen Betrieb umgestellt wurde, nahm das die damalige Deutsche Bundesbahn zum Anlaß, per Zeitung unsere besoffen heimwärts torkelnden männlichen Bewohner extra davor zu warnen, wie bisher gewohnt, von Bahnüberführungen herunter zu pinkeln. :cool:


Und genau dieser Mythos von den Eisenbahnschienen wurde bei "Mythbusters" unter die Lupe genommen und zerschlagen!

und

Zitat
Mathias Weber
Zitat
Michael Rost
der Strahl viele "Einzelstrahle" umfasst. Keine leitende Verbindung, kein fließender Strom.

Na ja, bei sehr hohen Spannungen kann aber leicht ein Überschlag entstehen, was durch die Feuchtigkeit noch begünstigt wird. Wenn Du das überlebst, hast Du danach wahrscheinlich eine ziemlich hohe Stimme... ;-)



senderfotos-bw.de

Das stimmt leider in diesem Fall nicht (Eisenbahnschienen) ;) Die Überschläge hatte auch ich im Hinterkopf.

von Rosti 2.0 - am 23.02.2007 21:32
@Michael Rost:
Die Schienen sind da wahrscheinlich auch nicht gemeint. Von der Überführung (= Brücke) trifft man aber leicht die Oberleitung. Aber da sind die Leitungen wohl zu weit weg. Ich kann mir nicht vorstellen, dass so eine Wahrscheinlichkeit in Deutschland nicht per Sicherheitsvorschrift ausgeschlossen wird.

Aber um die Kurve zum Thema wieder zu bekommen: Interessieren würde mich auch, ob bei Selbststrahler-Masten das Berühren der Pardunen gefährlich ist. Schliesslich sind die bei vielen Sendern durch mehrere Isolatoren unterbrochen.

von EmmWeh - am 23.02.2007 23:01
@ Michael Rost

Zitat

Da passiert auch im eingeschalteten Zustand nichts!!! Denn der "Strahl" ist gar kein solcher, er sieht nur so aus. In Zeitlupe erkennt man deutlich, dass der Strahl viele "Einzelstrahle" umfasst. Keine leitende Verbindung, kein fließender Strom. Trotzdem würde ich es nicht machen


Keine leitende Verbindung für Gleichstrom. Aber wir haben's hier mit Wechselstrom mit sehr hoher Frequenz zu tun.

Je höher die Frequenz eines Wechselstroms desto geringer wird der Widerstand eines Kondensators (ist für 'nen Gleichstrom ja auch keine leitende Verbindung) und desto höher wird der Widerstand einer Spule (welche für 'nen Gleichstrom ja eine leitende Verbindung darstellt).

So kann man den Urinstrahl möglicherweise als ein in Reihe geschaltetes Netzwerk von Kondensatoren sehen.


von Kay B - am 25.02.2007 15:33
@ Mathias Weber

Zitat

Interessieren würde mich auch, ob bei Selbststrahler-Masten das Berühren der Pardunen gefährlich ist. Schliesslich sind die bei vielen Sendern durch mehrere Isolatoren unterbrochen.


Kommt auch darauf an, um was für 'ne Antenne es sich handelt. Stellt der Mast einfach einen Halb- oder Viertelwellendipol dar, sind alle Pardunen an der Stelle, wo sie am Mast befestigt sind, gegen diesen isoliert.

Hat man es allerdings mit einer Inverted-V-Antenne zu tun, oder dienen die oberen Pardunen quasie als elektrische Verlängerung des Mastes, dann sind die oberen Pardunen an der Stelle, wo sie am Mast befestigt sind, nicht gegen selbigen isoliert. Hier dürften sie nur in der Nähe der Verankerung isoliert sein.

An der Stelle, wäre es interessant zu wissen, in welcher Masthöhe bei welcher Antenne (1/4 Lambda, 1/2 Lambda, 5/8 Lambda; selbsttrahlender Mast, Inverted-V-Antenne ...) welche Spannungen auftreten.


von Kay B - am 25.02.2007 15:40
Noch 'ne andere Frage:

Wie kann man eigentlich ermitteln, für welche maximale Sendeleistung eine Antenne ausgelegt ist?

Was würde z.B. passieren, wenn man den vom Material her relativ dünnen gebauten Mast in Hirschlanden



mit einer Sendeleistung von 1000 KW betreiben würde?


Ist das dann genau wie mit einem zu stark belasteten Leitung? Also wird die Antenne heiß, fängt sie an zu glühen (könnte man sich ja die Flugbefeuerung sparen) oder schmilzt sie sogar?


von Kay B - am 05.03.2007 18:35
-

von WiehengeBIERge - am 05.03.2007 18:41
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