Заземление и молниезащита антенн

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.

Нормативы, регламентирующие молниезащиту

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.

Заземление антенн и уравнивание потенциалов

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:

заземление ТВ-антенн, обеспечивающее соединение заземляющей установки с выполненной из металла стойкой, на которой закреплена сама антенна. Выполняется это с помощью специального заземляющего провода;
уравнивание потенциалов, которое выполняется путём соединения заземлённой мачты и всех исходящих от неё коаксиальных кабелей.

Подключение заземляющего проводника к антенне

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 500 мм и должен иметь минимальное поперечное сечение для меди, равное 50мм², а для стали – 80 мм².

Виды существующей молниезащиты

Заземление спутниковых тарелок и антенн классических типов осуществляется по одной из двух базовых классических схем:

Традиционная молниезащита (пассивная).
При минимальных финансовых вложениях, относительно простых технологиях монтажа и последующего обслуживания позволяет достаточно надёжно выполнить защиту антенн от молний.
В состав подобной системы защиты входят токоотводы, молниеприёмники, заземлители, которые сведены в единую электрическую цепь. В качестве молниеприёмников чаще всего используют стержневые и сетчатые молниеприёмники.
Внутренняя молниезащита.
Данное определение включает весь комплекс работ по защите расположенных внутри помещения элементов электропроводки и оборудования от частичных токов и/или наводок, которые, преодолев внешние системы защиты, могли проникнуть через существующие системы коммуникации. При этом возможность возникновения негативных воздействий подразделяют на следующие группы: o разряд молнии непосредственное воздействовал на электроаппаратуру (попадание через линии питания, кабели связи, заземление и т.п.); o электромагнитные наводки, имеющие разнообразную природу.

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.

Молниезащита антенн

Требования по молниезащите

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:

конструкции опоры для монтажа антенны;
типа кровли жилища;
места, где данное оборудование размещено.

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 5 мм, 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.

Антенна на горючей кровле имеет свою специфику заземления. Например: верхняя часть мачты из металлической трубы соединяется с точкой упоминавшегося ранее «0»-го потенциала «А» и с экранами коаксиальных кабелей. А к её нижней части подсоединяется провод токоотведения, который затем прокладывается вдоль стены здания, и заземляется, посредством укладки его по дну траншей, заглубленных на 1000 мм.