Erdung

Bei dem Vorgang der Erdung oder des Erdens wird eine leitende Verbindung zwischen einem Gegenstand, beispielsweise Badewanne oder Dachantenne, zu einer sehr großen Masse, vorzugsweise dem Erdboden in ein bis zwei Meter Tiefe hergestellt. Der Sinn ist der, dass durch dieses Erden jeglicher Spannungsunterschied abgebaut sind.

Bei der Badewanne kann es ohne Erdung beim Wasser Einlassen zu einer großen Aufladung kommen, besonders dann, wenn sie auf Gummiplatten gestellt ist.

Dachantennen werden geerdet, um Blitze gefahrlos in die Erde abzuleiten, ohne dass das darunter befindliche Haus Schaden nimmt.

Zur Erdung von Personen werden Erdungskabel verwendet. Dies ist bei Elektronikern Vorschrift, wenn sie mit Feldeffekttransistoren bestückte Elektronikkarten und -einschübe in größere Geräte einsetzen oder diese in Platinen einlöten. Die leitende Verbindung zwischen der Person und dem größeren Gerät baut Spannungsdifferenzen ab, die der Karte gefährlich werden könnten.

Beim Umgang mit Röhren, Thyristoren und bipolaren Transistoren ist keine Erdung der mit diesen Bauelementen umgehenden Personen nötig.

Ganz besonders aufwendige Erdungsanlagen findet man bei Sendeanlagen für Langwelle, Mittelwelle und Längstwelle und bei monopolaren Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlagen, denn bei derartigen Anlagen hängt der Wirkngsgrad entscheidend von der Niederohmigkeit der Erdung ab. Bei Sendeanlagen für Langwelle, Mittelwelle und Längstwelle werden um den Antennenstandort in geringer Tiefe ( 10 bis 50 Zentimeter) mehrere Metallbänder vergraben, die radial von diesen weglaufen. Läßt der Boden kein Vergraben zu, so werden diese ggf. auf kleinen Masten oberirdisch verlegt.

In diesem Fall spricht man vom Gegengewicht.

Diese Erdbänder sollten mindestens so lang sein, wie der Antennenträger hoch ist. In den meisten Fällen ist ein Wert von ein Viertel der abgestrahlten Wellenlänge ausreichend, es wurden aber schon Erdbänder mit einer Länge von den 1,5fachen der abgestrahlten Wellenlänge verlegt. Man bezeichnet eine derartige Anlage als Erdnetz.

Steht der Antennenträger auf einer Plattform im Meer, so kann wegen der guten Leitfähigkeit des Meerwassers auf ein Erdnetz verzichtet werden. Dies gilt auch für im Längst-, Lang- und Mittelwellenbereich betriebene Sender an Bord von Schiffen.

Für Längstwellen mit ganz besonders niederen Frequenzen, wie den Sanguine und ZEVS wird ein über Tiefenerder geerdeter Bodendipol verwendet. Bei diesen Anlagen sind die Erder in mehreren Kilometern Tiefe versenkt.

Bei manchen monopolaren Anlagen zur Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung wird das gut leitende Meerwasser als zweiter Pol verwendet. Hierfür sind spezielle Erdungselektroden nötig. Eine Erdung durch Verbinden des zu erdenden Pols mit irgendwelchen Objekten der Stromrichterstation verbietet sich aus Gründen der Elektrokorrosion und unerwünschter Beeinflussung elektrischer Anlagen, zum Beispiel durch Vormagnetisierung von Transformatoren durch vagabundierende Gleichströme.

Deshalb erfolgt die Erdung von Anlagen zur Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung an einem geeigneten Ort - häufig im Meer - in meist einigen Kilometern Abstand von der Stromrichterstation.

Erfolgt die Erdung an Land, so werden für Anoden meist mehrere Grafitelektroden vergraben. Für Kathoden wird ein im Erdreich verlegter Kupferring verlegt. Bei Elektroden im Meer werden für Anoden Grafitelektroden oder Titannetze verwendet. Für Kathden kommt meist ein blanker Kupferring auf dem Meeresgrund mit einem Durchmesser von über 100 Metern zum Einsatz.

Der Standort solcher Elektroden muß in Bezug auf die mögliche Korrosionsgefährdung anderer im Boden befindlicher metallischer Teile, wie Rohre oder der Beeinflussung elektrischer Anlagen sorgfältig augewählt werden. Er sollte bei Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlagen mit Seekabeln nicht zu nah an der Kabeltrasse liegen, da sonst Streuströme über den Kabelmantel abfließen können, die zur Korrosion desselben führen können