Грозы на нашей планете случаются непрерывно. Специалисты подсчитали: каждую секунду в землю вонзается около ста молний. Каждая из них - мощный сгусток энергии, с током порой до 200000 А. По этой причине горят леса, разрушаются дома, гибнут люди...
По сути своей молния - это огромная электрическая искра, которая проскакивает между небом и землей из-за того, что образовалась противоположная заряженность облаков и поверхности. Совсем как при коротком замыкании в электропроводке.
Искра «пробивает» на том участке, где расстояние между «плюсом» и «минусом» короче. Поэтому молния, как правило, ударяет в отдельно стоящие объекты, которые поближе к небу, вроде высокого дерева или антенны вашего дома.
Замечу также, что есть у электричества природная любовь к металлу. Если небесной искре предоставить выбор между стальным или деревянным столбом, при прочих равных условиях ее потянет «на железненькое».
В принципе система молниезащиты на удивление проста. Стоит задача - встретить молнию на подлете к вашей антенне (крыше) и сделать так, чтобы она изменила свое первоначальное направление и, скользнув вдоль стены, ушла в землю рядом. Поэтому молниезащита состоит из трех основных частей:
♦ молниеприемника;
♦ токоотвода;
♦ заземлителя".
Примечание.
Молниеприемник получает удар молнии, передает его токоотводу, а тот - заземлителю, который гасит разряд в толще грунта.
Теперь рассмотрим случай, если рядом с антенной нет молниеотвода. Комнатные телевизионные антенны в грозозащите не нуждаются. Что касается наружных антенн, то необходимость в защите определяется местом их установки.
Внимание.
В грозозащите нуждаются все внешние телеантенны, которые не расположены в зоне действия молниеотвода.
Т. е. если наружная антенна находится вблизи высоких зданий и сооружений, оборудованных молниеотводом (например, возле фабричной трубы, высокого дома, мачты передающей радиостанции и т. п.), устройство защиты от молнии устанавливать не обязательно. Если антенна установлена на крыше отдельно стоящего (даже одноэтажного) дома или на здании, которое выше окружающих домов, молниезащита необходима.
Внимание.
Металлические мачты, на которых устанавливаются антенны, обязательно должны заземляться.
Лучшая молниезащита - металлический заостренный штырь, установленный на вершине мачты (острие штыря должно хотя бы на 1,5 м быть выше антенны). Штанга телевизионной антенны, подключенная к контуру молниезащиты, изображена на рис. 1.
Рис. 1. Штанга телевизионной антенны, подключенная к контуру молниезащиты
Внимание.
Все соединения в системе грозозащиты необходимо выполнять максимально надежно: с помощью сварки, пайки или в крайнем случае с помощью резьбовых соединений.
Система молниезащиты не должна нарушать нормальную работу телевизионной антенны.
Случай 1. Антенна располагается на заземленной металлической крыше. Ее заземление обеспечивается соединением нижней части металлической мачты с кровлей.
Случай 2. В антенне применяется в качестве УСС петлевой вибратор. Он в своей средней точке соединен с металлической стрелой, а стрела с металлической мачтой, поэтому необходимо заземлить мачту. Провод токоотвода должен подключается к точке нулевого потенциала антенны, которой могут быть:
♦ середина неразрезанной трубки петлевого вибратора;
♦ середина шунта диапазонного шунтового вибратора;
♦ короткозамыкающая перемычка четвертьволнового мостика разрезного линейного вибратора;
♦ металлическая стрела и т. д.
При отсутствии точки нулевого потенциала в схему антенны нужно включать дроссель большой индуктивности, который подсоединяется к специальным клеммам антенны. В этом случае середина отвода дросселя будет точкой нулевого потенциала.
Случай 3. Мачта антенны деревянная, стоит на земле. По ней необходимо проложить толстый медный (можно стальной) провод токоотвода или металлическую шину диаметром не менее 5 мм. Экран кабеля снижения также должен быть соединен с точкой нулевого потенциала антенны. Второй конец провода заземления должен быть соединен с заземлителем, в качестве которого может быть использован как сам провод или шина, так и специально закопанные в землю металлические детали.
Случай 4. Антенна устанавливается на неметаллическую крышу. В этом случае металлическую мачту нужно соединить в ее верхней части с экранами кабелей и с точкой нулевого потенциала антенны. К нижней части мачты нужно подключить провод токоотвода, проложив его вдоль стены дома, и заземлить, уложив по дну траншеи на глубине 1 м. При этом длина горизонтального заземляющего отвода должна быть:
♦ для глинистой почвы - не менее 2 м;
♦ для суглинка - 4 м;
♦ для чернозема - не менее 6 м;
♦ для каменистой почвы – 10 м;
♦ для песчаной почвы - 12 м.
На рис. 2 приведены варианты заземления антенн, наиболее часто применяющиеся в загородной местности.
Рис. 2. Варианты заземления антенн в сельской местности
Здесь следует отметить, что заземлять необходимо только металлические части антенны. Нельзя заземлять электроприборы и электроизделия, у которых шасси соединено с одним из проводов питающей сети переменного тока.
Внимание.
Если такое изделие окажется соединенным с незаземленным проводом сети, то присоединение внешнего заземления приведет к короткому замыканию.
Простейшими заземлителями могут быть металлические листы, предметы, использовавшийся в хозяйстве (тазы, ведра и т. д.), трубы, толстый металлический провод и др. Для устройства заземления вблизи дома или места, где установлена антенна, вырывается яма глубиной до 2 м, в нее помещается заземлитель, к которому предварительно уже приварен стальной проводник диаметром не менее 5 мм. Если в качестве заземлителя используется стальной провод, то необходимо закопать его в виде мотка диаметром 1 м на глубину 2 м. Длина провода в мотке должна быть не менее 20-25 м.
Лучшим заземлителем можно считать отрезок толстостенной трубы длиной 1,5-2 м, закопанный на глубину 2-3 м. Во всех случаях конец проводника от заземлителя, закопанного в землю, можно укрепить на стене дома с помощью скоб, к нему в дальнейшем присоединяется провод заземления от антенны.
Указанный вопрос приобретает особую остроту тогда, когда речь идёт о выполнении должным образом защиты домашней антенны. Антенны классического вида чаще размещаются на крышах объектов, антенны спутниковые - чаще вывешиваются на балконах, либо наружных стенах здания. Хотя существует варианты их установки на крыше. Объясняется это тем, что заземление антенн, установленных на предприятиях, предусматриваются ещё на стадии проектирования, и требования по данному вопросу достаточно подробно сформулированы в СО 153-34.21.122-2003 , для объектов сотовой связи - в
РД 45.162-2001 (Ведомственные нормы технологического проектирования).
Антенны размещаются открыто, что позволяет говорить о весьма высокой вероятности попадания в них молнии. Для минимизации негативных последствий подобного события применяются специальные меры технической защиты конструкции антенны, например: комплексное проведение выравнивания потенциалов, заземление установки. Практика показывает, что эффективная защита всех подключённых устройств, которые имеют высокую чувствительность, возможно только при выполнении предварительного подключения приборов, защищающих от перенапряжения.
На сегодняшний день подавляющее большинство работ, которые проводятся квалифицированными специалистами, обеспечивающими молниезащиту антенн, учитываются требования европейских нормативов, введённых Европейским комитетом электротехнической стандартизации CENELEC. В первую очередь, речь идёт о положениях стандарта EN 50083-1. Этим документом регламентированы основные меры защиты от последствий разряда молнии, попавшей в антенну. Важно понимать, что положения указанного норматива распространяются только на устройства постоянные, либо смонтированные в кемпингах. Они не относятся к любительским радиостанциям, работающим на платформе VSAT. Кроме вышеназванного следует обязательно учитывать положения ещё двух регламентов: ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010 и ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010. Положения настоящих документов Росстандарт ввёл своим приказом 795-ст, который датирован 30.11.10.
Внешние фидеры, мачты и собственно антенны любых типов, располагающиеся полностью или частично вне зоны защиты, относятся к объектам, в которые может попасть молния. Этим обусловлено требование об исключении проникновения тока от антенны внутрь помещения с помощью специальной системы, предотвращающей возникновение между её частями разности потенциалов, предоставляющих опасность. Для чего выполняются следующие мероприятия:
Если антенная мачта расположена в непосредственной близости от здания, имеющего молниезащиту, то она напрямую соединяется с последней.
Если молниезащиты в здании нет, первоначально монтируется заземляющее устройство, которое, далее соединяется специальным проводом по кратчайшему расстоянию непосредственно с антенной.
Важно помнить, что провод, проложенный в обход тех или иных элементов строения, может генерировать значительную разность потенциалов, обусловленную возникающей от разряда молнии индуктивности в проводах. А это, в свою очередь, может стать причиной возникновения искровых разрядов. В качестве заземлителей применяются проводящие элементы (один или несколько), имеющие максимальную поверхность соприкосновения непосредственно с землёй. Например, заземлитель на основе комплекта модульного заземления ZANDZ ZZ-000-015 ,
Каждый токоотвод от стержневых и тросовых молниеприемников должен быть присоединен к заземлителю, состоящему минимум из двух вертикальных электродов длиной не менее 3 м, объединенных горизонтальным электродом длиной не менее 5 м. Он заглубляется минимум на 500мм и должен иметь минимальное поперечное сечение для меди, равное 50мм 2 , а для стали - 80 мм 2 .
Где будет стоять антенна на вашем участке, и каким образом следует её ориентировать, зависит от достаточно большого количества внешних факторов. Основными можно считать:
Если антенна монтируется на крыше, то, в качестве основания, используется мачта небольшой высоты из металлической трубы диаметром до 40мм, либо мачта из деревянного бруса (50*50), закреплённая на стропильных балках. Антенна в указанных случаях поднимается над верхней точкой крыши на 2000мм или более.
ЗАПРЕЩЕНО:
Заземление спутниковых тарелок и антенн классических типов осуществляется по одной из двух базовых классических схем:
Согласно существующей в настоящее время зонной концепцией, к рассматриваемой группе молниезащиты относят три зоны защиты. На границах зон устанавливаются специальные УЗИП (защитные устройства), которые подразделяются на УЗИП 1,2 и 3 классов.
Если антенна «А» установлена вне зоны, защищённой громоотводом, то потребуется выполнить ряд мероприятий защитного характера, для выполнения молниезащиты ТВ-антенн и спутниковых тарелок.
Перечень указанных мероприятий прямо зависит от ряда внешних факторов:
Если «А» смонтирована на кровле со штатным заземлением (металл), то мачта крепления «А», просто соединяется с кровлей, что обеспечивает заземление антенн на даче. Многие антенны имеют в качестве УСС вибратор петлевой.
Основными элементами системы молниезащиты антенн, общими практически для любых конструкций, являются заземляющее устройство и токоотвод. Эти элементы не должны оказывать негативного влияния на работу антенны. Для этого токоотвод подключается обязательно к месту «нулевого потенциала», которое может находиться в различных местах конструкции антенны.
Если точка с «0» потенциалом отсутствует, в электросхему установленной «А» вводится дроссель (Д) с большим показателем индуктивности, который подключается к специальным клеммам антенны. Середина отвода (Д) является искомой точкой.
На мачте из деревянного бруса, предварительно прокладывается толстый металлический (лучше медный) провод для отведения токов, диаметр которого не может быть менее 5мм, либо медную шину аналогичного сечения. 2-ой конец заземляющего контура подключается к заземлителям. Роль таковых может выполнять сама шина, либо вкопанные в землю элементы заземляющего устройства.
О том, какой способ будет лучшим в вашем случае, лучше поинтересоваться у знающих людей.
Здесь мы приведем самый элементарный, но эффективный способ. Итак, рядом с окном, через которое будут выводиться провода, стоит вырыть неглубокую ямку. Обратите внимание, ее глубина не должна быть ниже линии промерзания грунта.
Туда стоит положить лист оцинкованной стали либо любой другой металлический предмет, который не подвержен коррозии. К этому предмету обязательно должна быть припаяна проволока. Предмет осторожно засыпаем землей, чтобы не повредить проволоку, которую мы крепим по стене дома. Если позволяет обстановка, то в качестве заземления могут выступать и водопроводные трубы.
В принципе на этом и все. Но хотим заметить, что какой бы простой не казалась организация заземления для антенн, не стоит это делать самостоятельно. Вместе с тем, самым оптимальным решением станет покупка профессионального заземления.
Несмотря на то, что организовать его можно и из подручных материалов, они прослужат едва ли несколько лет. И лучше не представлять, каким образом вы узнаете о том, что требуется замена некоторых составляющих.
Именно поэтому, чтобы быть уверенным в качестве заземления свей антенны и обеспечить высокий уровень защиты своего имущество, здоровья и жизни своих близких, стоит сразу обращаться к квалифицированным людям.
*Фидером обычно называют электрическую сеть со всеми вспомогательными устройствами, при помощи которых проводится радиочастотный сигнал.