Защита антенны от молнии

В грозу многие из нас не отключают от электросети бытовую технику и домашнюю электронику. Такая небрежность, как правило, обходится очень дорого. Каждый год в течение лета появляется информация об ущербе, причинённом молнией.

Электроника и, прежде всего, телевизионное и компьютерное оборудование, – наиболее чувствительна к грозовым разрядам. Её электронные компоненты обычно настраиваются для работы при низких напряжениях порядка нескольких вольт, поэтому появление перенапряжения даже в сотню вольт их полностью уничтожит.

Антенны, установленные на наших крышах, являются потенциальными источниками опасности для приборов, находящихся внутри здания. Прямой разряд молнии в антенную мачту может привести к полному разрушению электронного оборудования, включая пожар всей установки. Грозовой удар вблизи антенны такого резкого эффекта не вызывает, но вполне может повредить детали и схемы внутри электро- и ТВ-оборудования.

Однако есть способ эффективно защитить все подсоединённые воспроизводящие устройства, подключив их к высокочувствительным приборам защиты от избыточного напряжения. Методы, о которых вы узнаете из этой статьи, в частности – грозозащита для антенны помогут защитить вашу антенную установку и телеаппаратуру. Не только от прямых грозовых ударов, но и от токов, наведённых в проводах и от заноса высоких потенциалов.

Всегда ли нужно заземление?

Многие из нас считают, что громоотвод, установленный на крыше, способен защитить домашнюю технику от молнии. Здесь не все верно. Громоотвод действительно защищает строение от грозы, поскольку принимает и отводит в грунт основной удар молнии – её высоковольтный разряд. Но пока это произойдёт, в молниеотводе успевает сгенерироваться электромагнитное поле, образуются блуждающие токи, способные вызвать перенапряжение в электрической системе дома и в его линии электропитания.

Антенна, установленная на здании, которое не оборудовано молниезащитой – это очень высокая вероятность попадания молнии в антенну и опасности поражения электрическим током.

Какие риски возникают во время грозы? Для антенной системы и телевизионных приёмников, взаимодействующих с ней, угрозы могут распространяться по таким сценариям:

• взаимодействие электромагнитного поля разряда молнии с петлями проводов, которые имеются в здании;
• если мачта антенны не имеет заземления, то при прямом попадании в антенну, ток молнии может проникать внутрь здания. Протекая через различные типы проводящих установок, повреждать устройства в них;
• прямой удар молнии в провода электролиний, питающих здание;
• разряд в непосредственной близости от объекта может представлять угрозу из-за частичного притока грозового электричества через проводники, заглублённые в грунт.

Домашняя телесистема очень уязвима для перепадов напряжения в грозу. Поэтому заземление антенны – это одна из важных мер в комплексе её защиты, но не единственная.

Нормативные требования

Требования электробезопасности, которые применяются к телесистемам и кабельным сетям, вы можете найти в «Правилах устройства электроустановок» (7-ая ред.), а также в инструкции РД 34.21.122-87. Меры , перечисленные в этих основных нормативах, касаются защиты антенных систем, в том числе спутниковых, от атмосферных явлений и разрядов молнии.

Разновидности молниезащиты

Заземление антенны, будь то в частном секторе или в городской высотке – это способ «закопать» в ближайший газон часть энергии при прямом попадании молнии. Способ закономерный, но не стопроцентный. Существуют дополнительные меры предосторожности, которые успешно используются в телесетях – применение устройств специальной грозозащиты. Убедитесь сами: телевизор, который подключён к электросети, имеет антенный разъем. Таким образом, даже отключённое от сети устройство может быть повреждено, если разряд молнии попадёт в антенну. Антенный провод, перед введением его в здание, должен пройти через элементы защиты от перенапряжения. Модули защиты коаксиала были разработаны специально, с целью грозозащиты для коаксиального кабеля.

Чтобы грозозащита коаксиального кабеля была эффективной, следует защитить все кабели домашней ТВ-сети.

Устройство грозозащиты

Если ваша антенна одиноко возвышается над крышей и это самая высокая точка ваших угодий, то вам нужно комплексно подходить к защите вашего имущества и видеотехники. Во-первых, нужно оснастить крышу вашего дома молниеприемником токоотвода (идеально – медная катанка, от 8мм диаметром). Для его фиксации на кровле – монтируются металлические конструкции – держатели. Приёмник соединяется с токоотводом, а тот с заземляющим проводником. Это может быть отдельный контур, а могут быть заземлители, расположенные у вас на участке, если в доме выполнялось заземление проводки.

Второй этап защиты от молнии – это грозозащита для видеоцепей – целое семейство микроустройств, работающих по принципу предохранителя, который устанавливается в виде коаксиального сегмента, в разрыв кабеля. Цель любой грозозащиты – нейтрализовать электромагнитное воздействие при ударе молнии в антенную установку. Конструкция грозозащиты для телевизионных систем такова, что при прохождении через неё высокого напряжения, её чувствительный элемент – плавкая вставка или колба с газом – разрушается, и модуль выбывает из телекоммуникационной цепи, размыкая её. Для всех кабелей требуется правильный выбор соответствующих защит от перенапряжений, чтобы не ухудшить параметры полезного сигнала и, одновременно, обеспечивать эффективную защиту.

Как делать заземление ТВ антенны на даче

Загородные дома и антенны, которые дачники на них устанавливают, – весьма уязвимые мишени в грозу: едва ли рядом найдётся достаточно высокая «приманка» для молнии (высокие старые деревья, вышки мобильных операторов и пр.). Особенно если дачное хозяйство находится на землях, которые только осваиваются.

Если в непогоду прямой электрический разряд попадёт в антенну, то даже установленный поблизости молниеприемник не защитит ни телевизор, ни тюнер в доме. Разряд обязательно достигнет ближайших розеток. И здесь речь уже идёт о спасении дома, а не техники. Молниеприемник – это, безусловно, хорошо, но от наведённого импульса и статики он не защитит. Вот почему дачная антенна должна быть надёжно заземлена, у неё должен быть свой собственный контур заземления.

Как это осуществить? Сейчас очень популярен штыревой вид заземления. В го товом заводском комплекте, скорее всего в нем вы обнаружите именно этот тип заземлителя. К нему идёт собственная инструкция, для того чтобы вы не сделали ошибок при монтаже.

1. Для тех, кто все привык делать сам: подготовьте контур заземления: металлическую арматуру с диаметром от 20 мм (сталь, нержавсталь, медь – подойдут). Кабельный провод (ПВ-16,0 кв. мм), в качестве соединителя антенны с заглублённым контуром.
2. Заземлитель забейте на глубину от двух метров, оставив конец металлического прута над почвой на 20 см. К нему вы с помощью хомута или сварки должны подсоединить провод. Второй конец токоприёмника соедините с антенной.

Заземление ТВ-антенны в квартирах

Сделат ь заземление антенны в квартире панельного дома несложно. Ведь такие дома выполняются по типовым чертежам, их инженерные системы оснащаются в строгом соответствии с госнормативами. Потому в них предусмотрены должные меры безопасности.

Вам необходимо отыскать специально предусмотренный контур, к которому подключены мачты коллективных антенн, и соединить свою антенну с этим общим заземляющим контуром.

Что нельзя делать при заземлении

Как известно, русский народ хитёр на выдумку. Часто эта хитрость оборачивается против самих хозяев. Расхожий миф о том, что организовать квартирное зануление с помощью перемычек в розетке – хороший тому пример. В силу технической неосведомлённости, а чаще самонадеянности, жильцы пускаются на разные ухищрения, которые не имеют ничего общего с электробезопасностью. Относительно заземления домашней телесети на случай грозы, знайте, что ни один квалифицированный электрик не посоветует проделать следующее:

• закреплять стойку телевизионной антенны на канале домовой вентиляции или на дымовой трубе;
• фиксировать антенные растяжки вблизи электрических кабелей или водопроводных труб;
• использовать домовые инженерные системы в качестве заземления. Представьте, что может произойти при попадании мощной электрической искры в газовый трубопровод!

Многие видели в фильмах, что бывает, если фен для сушки волос попадает в наполненную ванную. Такого же эффекта можно ожидать, если молния попадё т в водопроводную или канализационную сеть.

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.

Заземление и молниезащита антенн

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 500мм и должен иметь минимальное поперечное сечение для меди, равное 50мм 2 , а для стали – 80 мм 2 .

Рекомендации по установке ТА (телевизионной антенны)

Где будет стоять антенна на вашем участке, и каким образом следует её ориентировать, зависит от достаточно большого количества внешних факторов. Основными можно считать:

• тип выбранной вами антенны;
• местоположение участка;
• состояние местности (рельеф);
• уровни и виды внешних помех;
• помехи, обусловленные параметрами питания, видом АФУ и т.п.

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:

• крепить антенну (её мачту) к вентиляционным каналам и дымоходам, к электрическим «гуськам» и телефонным стойкам, а также к слуховым окнам.
• крепить растяжки антенны таким образом, чтобы они проходили близко от её вибраторов, либо электропроводки, к трубам системы водоснабжения или подоконникам.

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.

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 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.

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 1000мм.

В грозу многие из нас не отключают от электросети бытовую технику и домашнюю электронику. Такая небрежность, как правило, обходится очень дорого. Каждый год в течение лета появляется информация об ущербе, причинённом молнией.

Электроника и, прежде всего, телевизионное и компьютерное оборудование, – наиболее чувствительна к грозовым разрядам. Её электронные компоненты обычно настраиваются для работы при низких напряжениях порядка нескольких вольт, поэтому появление перенапряжения даже в сотню вольт их полностью уничтожит.

Антенны, установленные на наших крышах, являются потенциальными источниками опасности для приборов, находящихся внутри здания. Прямой разряд молнии в антенную мачту может привести к полному разрушению электронного оборудования, включая пожар всей установки. Грозовой удар вблизи антенны такого резкого эффекта не вызывает, но вполне может повредить детали и схемы внутри электро- и ТВ-оборудования.

Однако есть способ эффективно защитить все подсоединённые воспроизводящие устройства, подключив их к высокочувствительным приборам защиты от избыточного напряжения. Методы, о которых вы узнаете из этой статьи, в частности – грозозащита для антенны помогут защитить вашу антенную установку и телеаппаратуру. Не только от прямых грозовых ударов, но и от токов, наведённых в проводах и от заноса высоких потенциалов.

Всегда ли нужно заземление?

Многие из нас считают, что громоотвод, установленный на крыше, способен защитить домашнюю технику от молнии. Здесь не все верно. Громоотвод действительно защищает строение от грозы, поскольку принимает и отводит в грунт основной удар молнии – её высоковольтный разряд. Но пока это произойдёт, в молниеотводе успевает сгенерироваться электромагнитное поле, образуются блуждающие токи, способные вызвать перенапряжение в электрической системе дома и в его линии электропитания.

Антенна, установленная на здании, которое не оборудовано молниезащитой – это очень высокая вероятность попадания молнии в антенну и опасности поражения электрическим током.

Какие риски возникают во время грозы? Для антенной системы и телевизионных приёмников, взаимодействующих с ней, угрозы могут распространяться по таким сценариям:

• взаимодействие электромагнитного поля разряда молнии с петлями проводов, которые имеются в здании;
• если мачта антенны не имеет заземления, то при прямом попадании в антенну, ток молнии может проникать внутрь здания. Протекая через различные типы проводящих установок, повреждать устройства в них;
• прямой удар молнии в провода электролиний, питающих здание;
• разряд в непосредственной близости от объекта может представлять угрозу из-за частичного притока грозового электричества через проводники, заглублённые в грунт.

Домашняя телесистема очень уязвима для перепадов напряжения в грозу. Поэтому заземление антенны – это одна из важных мер в комплексе её защиты, но не единственная.

Нормативные требования

Требования электробезопасности, которые применяются к телесистемам и кабельным сетям, вы можете найти в «Правилах устройства электроустановок» (7-ая ред.), а также в инструкции РД 34.21.122-87. Меры , перечисленные в этих основных нормативах, касаются защиты антенных систем, в том числе спутниковых, от атмосферных явлений и разрядов молнии.

Разновидности молниезащиты

Заземление антенны, будь то в частном секторе или в городской высотке – это способ «закопать» в ближайший газон часть энергии при прямом попадании молнии. Способ закономерный, но не стопроцентный. Существуют дополнительные меры предосторожности, которые успешно используются в телесетях – применение устройств специальной грозозащиты. Убедитесь сами: телевизор, который подключён к электросети, имеет антенный разъем. Таким образом, даже отключённое от сети устройство может быть повреждено, если разряд молнии попадёт в антенну. Антенный провод, перед введением его в здание, должен пройти через элементы защиты от перенапряжения. Модули защиты коаксиала были разработаны специально, с целью грозозащиты для коаксиального кабеля.

Чтобы грозозащита коаксиального кабеля была эффективной, следует защитить все кабели домашней ТВ-сети.

Устройство грозозащиты

Если ваша антенна одиноко возвышается над крышей и это самая высокая точка ваших угодий, то вам нужно комплексно подходить к защите вашего имущества и видеотехники. Во-первых, нужно оснастить крышу вашего дома молниеприемником токоотвода (идеально – медная катанка, от 8мм диаметром). Для его фиксации на кровле – монтируются металлические конструкции – держатели. Приёмник соединяется с токоотводом, а тот с заземляющим проводником. Это может быть отдельный контур, а могут быть заземлители, расположенные у вас на участке, если в доме выполнялось заземление проводки.

Второй этап защиты от молнии – это грозозащита для видеоцепей – целое семейство микроустройств, работающих по принципу предохранителя, который устанавливается в виде коаксиального сегмента, в разрыв кабеля. Цель любой грозозащиты – нейтрализовать электромагнитное воздействие при ударе молнии в антенную установку. Конструкция грозозащиты для телевизионных систем такова, что при прохождении через неё высокого напряжения, её чувствительный элемент – плавкая вставка или колба с газом – разрушается, и модуль выбывает из телекоммуникационной цепи, размыкая её. Для всех кабелей требуется правильный выбор соответствующих защит от перенапряжений, чтобы не ухудшить параметры полезного сигнала и, одновременно, обеспечивать эффективную защиту.

Как делать заземление ТВ антенны на даче

Загородные дома и антенны, которые дачники на них устанавливают, – весьма уязвимые мишени в грозу: едва ли рядом найдётся достаточно высокая «приманка» для молнии (высокие старые деревья, вышки мобильных операторов и пр.). Особенно если дачное хозяйство находится на землях, которые только осваиваются.

Если в непогоду прямой электрический разряд попадёт в антенну, то даже установленный поблизости молниеприемник не защитит ни телевизор, ни тюнер в доме. Разряд обязательно достигнет ближайших розеток. И здесь речь уже идёт о спасении дома, а не техники. Молниеприемник – это, безусловно, хорошо, но от наведённого импульса и статики он не защитит. Вот почему дачная антенна должна быть надёжно заземлена, у неё должен быть свой собственный контур заземления.

Как это осуществить? Сейчас очень популярен штыревой вид заземления. В го товом заводском комплекте, скорее всего в нем вы обнаружите именно этот тип заземлителя. К нему идёт собственная инструкция, для того чтобы вы не сделали ошибок при монтаже.

1. Для тех, кто все привык делать сам: подготовьте контур заземления: металлическую арматуру с диаметром от 20 мм (сталь, нержавсталь, медь – подойдут). Кабельный провод (ПВ-16,0 кв. мм), в качестве соединителя антенны с заглублённым контуром.
2. Заземлитель забейте на глубину от двух метров, оставив конец металлического прута над почвой на 20 см. К нему вы с помощью хомута или сварки должны подсоединить провод. Второй конец токоприёмника соедините с антенной.

Заземление ТВ-антенны в квартирах

Сделат ь заземление антенны в квартире панельного дома несложно. Ведь такие дома выполняются по типовым чертежам, их инженерные системы оснащаются в строгом соответствии с госнормативами. Потому в них предусмотрены должные меры безопасности.

Вам необходимо отыскать специально предусмотренный контур, к которому подключены мачты коллективных антенн, и соединить свою антенну с этим общим заземляющим контуром.

Что нельзя делать при заземлении

Как известно, русский народ хитёр на выдумку. Часто эта хитрость оборачивается против самих хозяев. Расхожий миф о том, что организовать квартирное зануление с помощью перемычек в розетке – хороший тому пример. В силу технической неосведомлённости, а чаще самонадеянности, жильцы пускаются на разные ухищрения, которые не имеют ничего общего с электробезопасностью. Относительно заземления домашней телесети на случай грозы, знайте, что ни один квалифицированный электрик не посоветует проделать следующее:

• закреплять стойку телевизионной антенны на канале домовой вентиляции или на дымовой трубе;
• фиксировать антенные растяжки вблизи электрических кабелей или водопроводных труб;
• использовать домовые инженерные системы в качестве заземления. Представьте, что может произойти при попадании мощной электрической искры в газовый трубопровод!

Многие видели в фильмах, что бывает, если фен для сушки волос попадает в наполненную ванную. Такого же эффекта можно ожидать, если молния попадё т в водопроводную или канализационную сеть.