Заземление антенного кабеля для телевизора
Заземление антенны представляет собой создание электрического соединения между оборудованием и заземляющим устройством. Необходимость заземления вызвана характером их размещения: антенны устанавливают под открытым небом. Поэтому существует определенная вероятность попадания молнии на металлическую поверхность. Заземление позволяет уменьшить напряжение до безопасного уровня для живых существ.
Грозозащита и заземление антенн
Грозозащита — это ряд мер, направленных на защиту оборудования от выхода из строя в случае попадания молнии в антенну или на конвертер. Комплекс грозозащиты — это установка заземления на антенну и специального грозозащитного модуля на кабель.
Часто обходятся чем-то одним, но это не всегда правильно:
— Модуль грозозащиты на кабеле защитит оборудование (ресивер, телевизор), но все что находится до этого блока (сама антенна и кабель) — при прямом попадании молнии выйдет из строя.
Разновидности молниезащиты
Существует две классические схемы защиты от молнии:
- Пассивная. В комплектацию системы включают токоотводы, молниеприемники, заземлительные устройства. Все эти компоненты объединяют в сеть. Молниеприемниками обычно выступают стержни или сетчатые структуры.
- Внутренняя. В данное понятие входит весь перечень действий по защите находящихся внутри здания элементов электрической проводки и оборудования от частичных токов и наводок. Нередко от этих воздействий не спасают внешние защитные системы.
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
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 попадёт в водопроводную или канализационную сеть.
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 50мм 2 , а для стали – 80 мм 2 .
Рекомендации по установке антенны
Выбор места фиксации телевизионной антенны и ее ориентация в пространстве зависит от множества факторов, среди которых:
- разновидность антенны;
- расположение участка земли;
- характер рельефа местности;
- интенсивность внешних помех;
- помехи, вызванные показателями электропитания, типом АФУ.
При установке ТВ-антенны на крыше, основанием чаще всего выступает мачта. В качестве нее подойдет стальная труба диаметром приблизительно 35-40 мм.
Альтернативой металлическому изделию может стать деревянное – из бруса (50 на 50 мм). Такую мачту фиксируют на стропильных балках. Принимающее устройство должно возвышаться над кровлей по крайней мере на 2 м. Если выбран деревянный брус, по нему прокладывают толстый медный провод или шину. Второй конец контура соединяют с заземляющим устройством, в качестве которого выступает либо шина, либо закопанные в грунт заземлители.
Что делать нельзя:
- Прикреплять мачту антенны к каналам вентиляции или дымоходным трубам, к объектам электрической инфраструктуры, стойкам с проводами связи, слуховым окнам.
- Фиксировать растяжки принимающего устройства так, чтобы они располагались возле вибраторов, электрической проводки, водопроводных труб или подоконников.
Заземление антенны на даче
От антенны на даче весьма желательно получить все диапазоны от одной мачты (несколько высоких мачт обычно просто негде растянуть). Две предыдущие антенны аналогичной тематики требуют довольно высоких мачт 13,5 м и 21 м, причем изолированных от земли.
Исходными требованиями для данной разработки были:
- Одна заземленная мачта высотой не более 9,5 м, стоящая прямо на земле. И без несущих конструкций на ней.
- Все диапазоны от 80 до 10 м.
- Полоса на 80 м, при фиксированном СУ не менее 100 кГц (т.е. чтобы можно было перекрыть диапазон 80 м только двумя СУ: 80CW и 80SSB)
- Приличные ДН на всех диапазонах, без заметных минимумов по азимуту (закон подлости, по которому DX оказывается именно с того направления, где у антенны минимум, ДН никто не отменял)
- Усиление на ВЧ диапазонах, сравнимое с одиночным полуволновым диполем на той же высоте.
Проектирование и компромиссы
Посмотрим, куда нас загоняет приведенный выше набор требований. НЧ диапазоны
Понятно, что при мачте ниже 10 м антенна на НЧ диапазонах может быть только вертикальной. Ведь горизонтальная поляризация начинает выигрывать у вертикальной только при высотах больше 0,4..0,5λ.
Следовательно, потребуется полноценное ВЧ заземление, т.е. набор радиалов (наземных или подземных) с подключением их дальних концов ко всему проводящему, зарытому в землю. Имея в виду, что в диапазоне 80 м антенна физически укорочена, то ее КПД в основном будет определяться потерями в земле, поэтому экономить на системе заземления не надо. Тем более, что при заземленной мачте и хорошем заземлении это будет еще и громоотвод.
Но заземленная мачта плохо дружит с электрически укороченной антенной, размещенной на такой мачте. Ведь модуль входного импеданса самой антенны будет высоким из-за большой реактивности. И расположенная рядом заземленная мачта его сильно зашунтирует своей емкостью на землю. Причем, зашунтирует без всякой пользы: наведенные токи по мачте высотой ниже 10 м ничего заметного в диапазоне 80 м излучить не могут. Поэтому, чтобы на заземлений мачте все-таки разместить физически укороченную антенну, электрически она должна стать полноразмерной. Т.е. в данном случае, четвертьволновой, чтобы модуль ее входного импеданса стал бы низким и перенес бы емкостное шунтирование на землю заземленной мачтой.
Чтобы достичь этого в диапазоне 80 м к вершине провода высотой 9,3 м надо добавить пару емкостных нагрузок (ЕН) длиной по 8,5 м или четверку по 6,3 м (для угла наклона 45 0 ).
Как заземлить антенну на даче
Антенну целесообразнее всего заземлить к тому же стержню, что и молниеотвод, но вкопанному отдельно от остального контура. Для подключения, на крышу выводится стальная проволока, диаметром не менее 6 мм и к ней поочередно в разных местах привариваются ответвления к антенне и молниеотводу
Подключение антенны к заземлению с помощью приварки выполняется исходя из ее конструкции, если она достаточно хрупкая, то проволоку приваривают к арматуре, на которой закреплена антенна или соединяют болтовым зажимом непосредственно с корпусом антенны, но обязательно, чтобы он имел антикоррозионное покрытие.
Иногда, вместо проволоки, соединение со стержнем выполняется с помощью стальной шины, размером 15х3, очень важно чтобы ширина ее не превышала 60 мм, в противном случае, разряд идущий от молниеотвода или антенны, приведет к разбрызгиванию плазмы, что в свою очередь может спровоцировать пожар.
Что нужно знать об особенностях заземления
Многие ТВ-антенны просто невозможно заземлить, соединив один из проводов с контуром, потому что это может нарушить симметрию антенны. Вследствие этого исказится диаграмма направленности, возрастет влияние помех на телевизор и другую бытовую технику в здании. Поэтому перед началом работы по заземлению телевизионной антенны важно знать следующее:
- Обязательно изучить правила устройства электроустановок (ПУЭ).
- Основой должны стать уже проверенные схемы по монтажу заземляющих контуров, рекомендованные специалистами.
Также следует подготовить комплект необходимых инструментов. В процессе работы могут понадобиться:
- тяжелая кувалда или массивный молоток для забивания штырей;
- готовый комплект или самодельная конструкция из металла;
- ручка с разными насадками или отвертки;
- крепеж и прочий расходный материал;
- круглогубцы и плоскогубцы;
- сварочное оборудование;
- материал для изоляции;
- гаечные ключи;
- пробник;
- провод.
Записки программиста
В рамках поста Защита трансивера от статического электричества несколько раз упоминалось заземление, но не было сказано, как его сделать. Настало время устранить этот пробел. Сразу должен сказать, что бывают разные виды заземления и к ним предъявляются разные требования. Все их не представляется возможным рассмотреть в рамках одной статьи. Это сложная тема, по которой пишут целые книги.
Важно! Электричество — очень опасная штука. Знайте, что неосторожное обращение с ним может привести к вашей смерти. Если сомневаетесь, лучше попросить помощи у профессионального электрика.
На самом деле, в разных контекстах под заземлением понимают разные вещи:
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.
Где купить заземление для дачи?
Цена заземления, если выполнять его самостоятельно, будет равняться стоимости комплекта. Средняя стоимость такого комплекта составляет от 3 до 8 тысяч рублей.
Более дорогие обойдутся в 15-20 тысяч.
Купить заземление для дачи можно как в интернете, так и в реальных магазинах. Выбирать тип и размер комплекта следует в зависимости от размера дома и количество электроприборов в нем.
Фото заземлений на даче, представленные на сайте, позволят упростить процесс установки заземляющих устройств.
Заземление тв-антенны в квартирах
Владельцы квартир устанавливают антенны на балконах и лоджиях. Обычно в этих ситуациях дополнительное заземление не нужно, так как в домах есть автономное заземление.
Если вы не знаете, как правильно выполнить заземление, если вы не работали электриком, обратитесь к профессионалам. Заземление — очень сложный и крайне опасный процесс. Вы можете получить удар током или спровоцировать возгорание.
Лучше всего обратитесь к мастерам, компетентным в области электробезопасности. Например, присвоение группы допуска специалисту говорит о его знаниях и умениях. Кроме того, мастер несет ответственность за выполненные работы. Если вы будете выполнять заземление самостоятельно и произойдет авария, ответственность за произошедшее будет лежать только на вас.
На крышах строительных объектов, обладающих молниезащитной инсталляцией, следует металлическую мачту антенны соединить у основания с ближайшим молниеотводом или токоотводом. Мачты, выполненные из непроводящих материалов, должны быть снабжены молниеотводами, соединенными с ближайшим отводом молниеприемной сетки на крыше объекта. Антенны должны быть размещены в защищаемом пространстве, созданном:
- Металлической мачтой антенны,
- Металлической мачтой с дополнительным стержневым молниеотводом (рис.1), соединенным с конструкцией этой мачты (это решение рекомендуется, если зона, созданная самой мачтой, не гарантирует защиты),
- Дополнительным стержневым молниеотводом, прикрепленным к мачтам из непроводящих материалов.
В решении, представленном на рис. 1. часть тока молнии течет в экране антенного кабеля и проникает в защищаемый объект.
Рис. 1. Защитные зоны, созданные одиночной антенной мачтой
Падения напряжения, вызванные протеканием этого тока могут угрожать защищаемому устройству, несмотря на соединение экрана антенного кабеля с уравнивающей шиной. Возникающую опасность устраняют устройства, ограничивающие перенапряжения, размещенные непосредственно перед защищаемым объектом (рис.2).
Рис. 2. Пример устройства, ограничивающего перенапряжения непосредственно перед охраняемым объектом; слева) общий вид справа) способ подсоединения ограничителя TV-Pro
Полную охрану антенн и устройств внутри объекта можно получить, не допуская проникновения части тока молнии в экран антенных кабелей. Для этого следует сохранять безопасные расстояния между защищаемыми мачтами и элементами, используемыми для молниезащиты. Пример такого решения представлен на рис.3.
Рис. 3. Защита мачты и антенны от прямого удара молнии
Подобные решения применяются также для молниезащиты антенн, используемых в сотовой связи. Примеры защиты антенн от прямого разряда, и защиты антенных кабелей от воздействия тока молнии приведены на рис.4.
Рис. 4. Размещение антенных мачт в защищаемых вертикальными молниеотводами пространствах
В представленных решениях следует сохранять требуемые защитные расстояния между мачтой и антеннами, молниеотводом и другими элементами молниезащитного устройства.
Если сохранение требуемых защитных расстояний или создание защищаемых пространств вертикальными молниеотводами является трудным или невозможным реализовать, то можно применить токоотводы HVI (High Voltage Insulated), производящихся фирмой DEHN. Эти токоотводы имеют изоляцию высокого напряжения, покрытую полупроводящим слоем и ее можно применять в случае необходимости монтирования токоотводов рядом с заземленными проводящими инсталляциями или устройствами.
Применение таких токоотводов устраняет требование сохранения безопасных расстояний, составляющих около 0,75 м для расстояний в воздухе и около 1,5 м для расстояний в твердом диэлектрике.
Рис. 5. Готовые токоотводы в изоляции высокого напряжения с различными концами и скобами для монтажа
Токоотводы в изоляции могут заменить представленные классические решения с креплением изоляционных кронштейнов (рис.6б).
Рис. 6. Защита антенн от прямого удара молнии, a) использование стержневого молниеотвода и токоотвода, отстоящего от мачты, b) стержневой молниеотвод с кабелем высокого напряжения
Пример использования токоотводов HVI для защиты антенн базовых станций сотовой связи представлен на рис.7.
Рис.7. Пример использования кабеля в изоляции высокого напряжения, покрытой полупроводящим материалом, для отвода тока молнии
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.
Последствия молнии и электромагнитного импульса
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.
Вас может заинтересовать: Какое лучше подключить телевидение
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
Что будет, если не сделать заземление
Иногда владельцы частных домов недооценивают необходимость заземления. Даже если по всему дому проложены новые электрические провода, где-нибудь найдется уязвимое место с самым слабым сопротивлением.
К чему это может привести:
- При включении в сеть обычных бытовых приборов или оборудования, например, телевизора, электрического котла, компьютера образуется цепь, в которой есть слабое место. В бытовой технике где-то может быть плохая изоляция, возникшая в результате производственного брака или повреждения.
- Если такую технику включить в сеть, ток в поисках наиболее слабого места найдет в системе уязвимость с сопротивлением, стремящимся к нулю. Эта техника будет искрить во время эксплуатации и бить током, если прикоснуться к ней.
- Если есть автоматы, обесточивающие сеть, замыкание может и не произойти. Если процесс довольно медленный, автомат не будет реагировать на постепенное тление контактов с низким сопротивлением, так как в сети будет стабильное напряжение. Но спустя какое-то время в слабом, уязвимом месте провод начнет искриться.
- Незаземленный контур представляет опасность также для людей, живущих в этом доме. В ванной, как и в кухне, бывает довольно большая влажность. Ситуация в ванной усугубляется еще тем, что там подключены к сети бойлер, стиральная машинка, а иногда какие-нибудь еще приборы вроде фена и электробритвы. Поэтому в ванной опасность поражения током очень велика, особенно если техника окажется неисправной.
- После душа люди стоят мокрыми ногами на полу, а он может быть проводником тока. Мокрая кожа обладает во много раз большей электропроводимостью, чем сухая, поэтому последствия удара током могут угрожать здоровью и даже жизни человека.
Благодаря заземляющему контуру блуждающие токи в сети будут направлены в грунт. Земля, обладающая маленьким сопротивлением, легко поглотит опасный заряд. Конечно, сопротивление зависит еще от типа почвы. Считается, что самое плохое заземление получается при контакте с песком.
Когда все работы по сделаны, надо обязательно проверить контур.
Разновидности молниезащиты
Чтобы грозозащита коаксиального кабеля была эффективной, следует защитить все кабели домашней ТВ-сети.
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.
Устройство грозозащиты
Молниеотвод от прямого удара молнии
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.
Грозозащита на кабель
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.
Заземление радиочастотной антенны
Некоторые типа антенн являются несимметричными, для их нормальной работы необходимо использование заземления. Симметричные радиочастотные антенны в заземлении не нуждаются если синфазные токи не воздействуют на ввод. Тем не менее, во множестве вертикальных антенн и концевых кабелей заземляющий проводник используется в качестве составной части антенны. Для данных систем требуется хорошее заземление.
- Физическое заземление радиочастотной системы выполняют, непосредственно присоединяя ее к земле. Поскольку проводимость грунта относительно невысока, необходимо обеспечить большую площадь контактной поверхности заземляющего электрода.
- Заземляющая плоскость. Во многих вертикальных антеннах применяется так называемая заземляющая плоскость (плоскость заземления). Так называют имитацию земли, выполненную из плоского проводника, расположенного вокруг антенны по окружности на расстоянии в четверть длины волны. Зачастую эту плоскость имитируют с использованием нескольких радиально расположенных проводников, также длинной в четверть волны.
Рекомендуется заземлить экраны приемопередающих кабелей ‒ это позволит снизить помехи от внешних воздействий. Для заземления используйте медные многопроволочные провода сечением не менее 5 мм2.
Как делать заземление ТВ антенны на даче
Вас может заинтересовать: Логопериодическая антенна
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.
Штыревое заземление
Как это осуществить? Сейчас очень популярен штыревой вид заземления. В готовом 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.
- 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.
- 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.
Варианты монтажа антенны
После того, как антенна приобретена, перед установкой необходимо убедиться в наличии комплектующего крепежа и произвести предварительную обработку его резьбовой части литолом или машинным маслом, в крайнем случае, силиконовой смазкой или WD-40. Если вы решили установить активную антенну, для предотвращения окисления точек контакта, рекомендуется после завершения подключения кабеля к электронной плате произвести ее герметизацию водостойким силиконом.
В зависимости от мощности и направления телевизионного сигнала принимается решение о месте и высоте установки антенны. На практике наиболее популярны два варианта: на фасаде дома и на крыше. Рассмотрим обе технологии монтажа.
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 попадёт в водопроводную или канализационную сеть.
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.
Грозозащита для антенны
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.
Молния – это электрический разряд в атмосфере с силой тока от 10000 до 500000 ампер и напряжением от десяти миллионов до миллиарда вольт. Разряд молнии создает электромагнитный импульс, который может уничтожить электронное оборудование в радиусе нескольких километров от места удара.
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.
Грозозащита и заземление антенн
Грозозащита — это ряд мер, направленных на защиту оборудования от выхода из строя в случае попадания молнии в антенну или на конвертер. Комплекс грозозащиты — это установка заземления на антенну и специального грозозащитного модуля на кабель.
Часто обходятся чем-то одним, но это не всегда правильно:
— Модуль грозозащиты на кабеле защитит оборудование (ресивер, телевизор), но все что находится до этого блока (сама антенна и кабель) — при прямом попадании молнии выйдет из строя.
Разновидности молниезащиты
Чтобы грозозащита коаксиального кабеля была эффективной, следует защитить все кабели домашней ТВ-сети.
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
Нормативные требования
Квалифицированные специалисты при проведении монтажных работ руководствуются требованиями, установленными Европейским комитетом электротехнических стандартов. Основной документ, касающийся заземления антенн, называется EN 50083-1.
В данном нормативном акте расписаны необходимые действия для предотвращения разрушительных последствий попадания молнии в антенну. Требования регламентируют работы, относящиеся к защите только постоянных молниезащитных систем или устройств, установленных в кемпингах. Они не касаются любительских радиостанций, функционирующих на платформе VSAT.
К нормативным актам также относятся еще несколько документов, в том числе:
- ГОСТ P МЭК 62305-2-2010.
- ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010.
- Приказ Росстандарта под номером 795.
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 50мм 2 , а для стали – 80 мм 2 .
Готовые заводские комплекты
Вполне можно подключить ТВ-антенну самостоятельно на даче. Готовый заводской комплект устанавливают на мачту по инструкции или руководству. Соблюдение рекомендаций инженеров-разработчиков позволит минимизировать непредвиденные ситуации. Готовые комплекты очень эффективны, при их изготовлении соблюдаются все нормы. Все они обязательно проходят сертификацию качества и тестирование. Самые популярные готовые комплекты:
Маркировка этих комплектов также указывает вид почвы, на которой можно применить готовое оборудование.
Заземление антенны на даче
От антенны на даче весьма желательно получить все диапазоны от одной мачты (несколько высоких мачт обычно просто негде растянуть). Две предыдущие антенны аналогичной тематики требуют довольно высоких мачт 13,5 м и 21 м, причем изолированных от земли.
Исходными требованиями для данной разработки были:
- Одна заземленная мачта высотой не более 9,5 м, стоящая прямо на земле. И без несущих конструкций на ней.
- Все диапазоны от 80 до 10 м.
- Полоса на 80 м, при фиксированном СУ не менее 100 кГц (т.е. чтобы можно было перекрыть диапазон 80 м только двумя СУ: 80CW и 80SSB)
- Приличные ДН на всех диапазонах, без заметных минимумов по азимуту (закон подлости, по которому DX оказывается именно с того направления, где у антенны минимум, ДН никто не отменял)
- Усиление на ВЧ диапазонах, сравнимое с одиночным полуволновым диполем на той же высоте.
Проектирование и компромиссы
Посмотрим, куда нас загоняет приведенный выше набор требований. НЧ диапазоны
Понятно, что при мачте ниже 10 м антенна на НЧ диапазонах может быть только вертикальной. Ведь горизонтальная поляризация начинает выигрывать у вертикальной только при высотах больше 0,4..0,5λ.
Следовательно, потребуется полноценное ВЧ заземление, т.е. набор радиалов (наземных или подземных) с подключением их дальних концов ко всему проводящему, зарытому в землю. Имея в виду, что в диапазоне 80 м антенна физически укорочена, то ее КПД в основном будет определяться потерями в земле, поэтому экономить на системе заземления не надо. Тем более, что при заземленной мачте и хорошем заземлении это будет еще и громоотвод.
Но заземленная мачта плохо дружит с электрически укороченной антенной, размещенной на такой мачте. Ведь модуль входного импеданса самой антенны будет высоким из-за большой реактивности. И расположенная рядом заземленная мачта его сильно зашунтирует своей емкостью на землю. Причем, зашунтирует без всякой пользы: наведенные токи по мачте высотой ниже 10 м ничего заметного в диапазоне 80 м излучить не могут. Поэтому, чтобы на заземлений мачте все-таки разместить физически укороченную антенну, электрически она должна стать полноразмерной. Т.е. в данном случае, четвертьволновой, чтобы модуль ее входного импеданса стал бы низким и перенес бы емкостное шунтирование на землю заземленной мачтой.
Чтобы достичь этого в диапазоне 80 м к вершине провода высотой 9,3 м надо добавить пару емкостных нагрузок (ЕН) длиной по 8,5 м или четверку по 6,3 м (для угла наклона 45 0 ).
Как заземлить антенну на даче
Антенну целесообразнее всего заземлить к тому же стержню, что и молниеотвод, но вкопанному отдельно от остального контура. Для подключения, на крышу выводится стальная проволока, диаметром не менее 6 мм и к ней поочередно в разных местах привариваются ответвления к антенне и молниеотводу
Подключение антенны к заземлению с помощью приварки выполняется исходя из ее конструкции, если она достаточно хрупкая, то проволоку приваривают к арматуре, на которой закреплена антенна или соединяют болтовым зажимом непосредственно с корпусом антенны, но обязательно, чтобы он имел антикоррозионное покрытие.
Иногда, вместо проволоки, соединение со стержнем выполняется с помощью стальной шины, размером 15х3, очень важно чтобы ширина ее не превышала 60 мм, в противном случае, разряд идущий от молниеотвода или антенны, приведет к разбрызгиванию плазмы, что в свою очередь может спровоцировать пожар.
Порядок самостоятельного выполнения
Оптимальный вариант, если заземление сделают все-таки квалифицированные электромонтеры. Но если хозяева дома решили сэкономить и сделать сами, они должны знать некоторые нюансы:
Чтобы этот защитный механизм выполнял свою функцию, в частном доме нужно проложить провод с заземляющей жилой. Его подключают к заземлению, которое находится в грунте, а также подсоединяют к клеммам всех розеток в доме.
Другая сторона контактов будет подключена к электрощиту и к внешнему оборудованию, то есть непосредственно к самой антенне. Готовые комплекты сейчас продаются в магазинах, но некоторые умельцы изготавливают аналогичное оборудование своими руками.
Записки программиста
В рамках поста Защита трансивера от статического электричества несколько раз упоминалось заземление, но не было сказано, как его сделать. Настало время устранить этот пробел. Сразу должен сказать, что бывают разные виды заземления и к ним предъявляются разные требования. Все их не представляется возможным рассмотреть в рамках одной статьи. Это сложная тема, по которой пишут целые книги.
Важно! Электричество — очень опасная штука. Знайте, что неосторожное обращение с ним может привести к вашей смерти. Если сомневаетесь, лучше попросить помощи у профессионального электрика.
На самом деле, в разных контекстах под заземлением понимают разные вещи:
Проверка выполненных работ
Кто сталкивался с самостоятельной проверкой заземления, уже знают, какие разделители существуют. Они бывают двух видов: выносные и контурные:
- Выносное заземление расположено за пределами строения, именно поэтому его так и называют. Оно состоит из зажимов, которые соединены с заземляемыми приборами. Проверку этого заземления надо делать раз в три или четыре месяца.
- Контурные разделители распределены по периметру дома, чаще всего их прокладывают по стенам здания. Проверять контурные разделители надо раз в десять лет или после серьезного ремонта, когда есть вероятность смещений или повреждений.
Во время проверки надо внимательно отследить надежность соединений между заземлением и разделителями. Чтобы проверить заземление, нужно иметь молоток и омметр. Проверяют заземление следующим образом:
- Маленьким молоточком нужно простучать по местам всех соединений, чтобы проверить есть ли разрывы.
- Затем надо измерить сопротивление омметром. Нормальным сопротивлением считается 0,05 Ом.
Если все работы по обустройству заземления в загородном доме сделать правильно, то риск удара током от электрических приборов сведется к минимуму.
Заземление наружной антенны — ответственная и непростая процедура. Чтобы тв-антенна работала исправно, необходимо тщательно разобраться в процессе подключения заземления.
Где купить заземление для дачи?
Цена заземления, если выполнять его самостоятельно, будет равняться стоимости комплекта. Средняя стоимость такого комплекта составляет от 3 до 8 тысяч рублей.
Более дорогие обойдутся в 15-20 тысяч.
Купить заземление для дачи можно как в интернете, так и в реальных магазинах. Выбирать тип и размер комплекта следует в зависимости от размера дома и количество электроприборов в нем.
Фото заземлений на даче, представленные на сайте, позволят упростить процесс установки заземляющих устройств.
Заземляем контур
Заземление контура в загородном доме можно выполнить и самостоятельно. Это несложно, надо просто знать некоторые детали:
- Заземляющая конструкция представляет собой три электрода из стали, вбитые в грунт на 1,5-2 м в глубину.
- Их соединяют между собой балкой из металла.
- Разносят электроды на расстояние от 1 до 3 м. Чем суше грунт, тем большее расстояние между ними надо делать.
Сейчас продаются готовые комплекты заземления для частных домов, в них есть электроды из стали, сделанные на резьбовых соединениях.
Грозозащита — это ряд мер, направленных на защиту оборудования от выхода из строя в случае попадания молнии в антенну или на конвертер. Комплекс грозозащиты — это установка заземления на антенну и специального грозозащитного модуля на кабель.
Часто обходятся чем-то одним, но это не всегда правильно:
— Модуль грозозащиты на кабеле защитит оборудование (ресивер, телевизор), но все что находится до этого блока (сама антенна и кабель) — при прямом попадании молнии выйдет из строя.
Нормативные требования
Квалифицированные специалисты при проведении монтажных работ руководствуются требованиями, установленными Европейским комитетом электротехнических стандартов. Основной документ, касающийся заземления антенн, называется EN 50083-1.
В данном нормативном акте расписаны необходимые действия для предотвращения разрушительных последствий попадания молнии в антенну. Требования регламентируют работы, относящиеся к защите только постоянных молниезащитных систем или устройств, установленных в кемпингах. Они не касаются любительских радиостанций, функционирующих на платформе VSAT.
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
Грозозащита антенн
Многим известна ситуация, когда на даче хочется досмотреть интересную передачу, а за окном уже гремит, и неизвестно чем кончится гроза, учитывая, что защиты от молнии у вас нет. Чтобы обезопасить свою аппаратуру, защитить антенну и избежать непредвиденных расходов, нужно, не ожидая неприятностей установить защиту от грозовых разрядов.
Нормативные документы для молниезащиты антенн
Часто антенну защищают только при помощи заземляющего провода. Теория и практика показывает, что этого явно не достаточно. Современная защита телевизионной антенны должна соответствовать нормативам электротехнической стандартизации CENELEC, изложенным в стандарте EN50083-1 и положениям, приведенным Росстандартом в ГОСТ Р МЭК62305. Применение методов, изложенных в этих документах, защищает антенны и приемные устройства не только от прямого воздействия молнии, а от токов, наведенных в электрических коммуникациях и заноса высоких потенциалов.
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 50мм 2 , а для стали – 80 мм 2 .
Уравнивание потенциалов
Наружные фидеры, мачты, разнообразные антенны, находящиеся полностью или фрагментарно за пределами защитной зоны, подвергаются угрозе попадания молнии. Вследствие этого выдвигается требование о наличии особой системы, позволяющей избежать опасной разности потенциалов. С этой целью предусматриваются следующие защитные барьеры:
- Заземление телевизионных антенн, благодаря которому соединяется заземлитель с металлической стойкой. На ней монтируется антенна.
- Уравнивание потенциалов. Цель достигается за счет соединения заземленной мачты и отходящих от нее кабелей. Если опора антенны находится близко к зданию, оснащенному молниезащиты, их соединяют в одно целое.
При отсутствии в строении системы защиты от молнии заземление для антенны осуществляют таким образом:
- Устанавливают заземление.
- Соединяют заземлительное устройство с антенной при помощи провода. При этом выбирают наиболее короткое расстояние между двумя точками.
Обратите внимание! Если проложить провод со значительными изгибами вокруг препятствий, неизбежно возникновение серьезной разницы потенциалов. В этом случае вследствие разрядов молнии в проводниках будет возникать индуктивность. В связи с этим возможно искрение, что небезопасно с пожарной точки зрения.
В качестве защиты антенны от молнии рекомендуется использовать устройства с максимальной степенью соприкосновения с грунтом. К таким заземлителям относится, например, модель ZANDZ ZZ-000-015.
Заземление антенны на даче
От антенны на даче весьма желательно получить все диапазоны от одной мачты (несколько высоких мачт обычно просто негде растянуть). Две предыдущие антенны аналогичной тематики требуют довольно высоких мачт 13,5 м и 21 м, причем изолированных от земли.
Исходными требованиями для данной разработки были:
- Одна заземленная мачта высотой не более 9,5 м, стоящая прямо на земле. И без несущих конструкций на ней.
- Все диапазоны от 80 до 10 м.
- Полоса на 80 м, при фиксированном СУ не менее 100 кГц (т.е. чтобы можно было перекрыть диапазон 80 м только двумя СУ: 80CW и 80SSB)
- Приличные ДН на всех диапазонах, без заметных минимумов по азимуту (закон подлости, по которому DX оказывается именно с того направления, где у антенны минимум, ДН никто не отменял)
- Усиление на ВЧ диапазонах, сравнимое с одиночным полуволновым диполем на той же высоте.
Проектирование и компромиссы
Посмотрим, куда нас загоняет приведенный выше набор требований. НЧ диапазоны
Понятно, что при мачте ниже 10 м антенна на НЧ диапазонах может быть только вертикальной. Ведь горизонтальная поляризация начинает выигрывать у вертикальной только при высотах больше 0,4..0,5λ.
Следовательно, потребуется полноценное ВЧ заземление, т.е. набор радиалов (наземных или подземных) с подключением их дальних концов ко всему проводящему, зарытому в землю. Имея в виду, что в диапазоне 80 м антенна физически укорочена, то ее КПД в основном будет определяться потерями в земле, поэтому экономить на системе заземления не надо. Тем более, что при заземленной мачте и хорошем заземлении это будет еще и громоотвод.
Но заземленная мачта плохо дружит с электрически укороченной антенной, размещенной на такой мачте. Ведь модуль входного импеданса самой антенны будет высоким из-за большой реактивности. И расположенная рядом заземленная мачта его сильно зашунтирует своей емкостью на землю. Причем, зашунтирует без всякой пользы: наведенные токи по мачте высотой ниже 10 м ничего заметного в диапазоне 80 м излучить не могут. Поэтому, чтобы на заземлений мачте все-таки разместить физически укороченную антенну, электрически она должна стать полноразмерной. Т.е. в данном случае, четвертьволновой, чтобы модуль ее входного импеданса стал бы низким и перенес бы емкостное шунтирование на землю заземленной мачтой.
Чтобы достичь этого в диапазоне 80 м к вершине провода высотой 9,3 м надо добавить пару емкостных нагрузок (ЕН) длиной по 8,5 м или четверку по 6,3 м (для угла наклона 45 0 ).
Как заземлить антенну на даче
Антенну целесообразнее всего заземлить к тому же стержню, что и молниеотвод, но вкопанному отдельно от остального контура. Для подключения, на крышу выводится стальная проволока, диаметром не менее 6 мм и к ней поочередно в разных местах привариваются ответвления к антенне и молниеотводу
Подключение антенны к заземлению с помощью приварки выполняется исходя из ее конструкции, если она достаточно хрупкая, то проволоку приваривают к арматуре, на которой закреплена антенна или соединяют болтовым зажимом непосредственно с корпусом антенны, но обязательно, чтобы он имел антикоррозионное покрытие.
Иногда, вместо проволоки, соединение со стержнем выполняется с помощью стальной шины, размером 15х3, очень важно чтобы ширина ее не превышала 60 мм, в противном случае, разряд идущий от молниеотвода или антенны, приведет к разбрызгиванию плазмы, что в свою очередь может спровоцировать пожар.
Зачем нужно заземлять антенну
Наружные антенны ловят сигнал лучше по сравнению с комнатными. Последние работают хорошо только в тех местах, где наблюдается достаточный уровень сигнала. Поэтому многие владельцы дач и загородных домов предпочитают устанавливать эти виды антенн. Но требуются большие умения, чтобы сначала установить тв-антенну, а затем заземлить ее.
Споры о том, обязательно ли делать заземление на даче, достаточно актуальны. Большинство специалистов утверждает, что заземление необходимо, чтобы снизить электрическое напряжение до безопасного для человека уровня.
Делать заземление нужно для того, чтобы уберечь антенну и оборудование от атмосферных разрядов. Это необходимо, чтобы во время грозы молния не ударила в антенну, не повредила телевизор, а также не представляла опасности для жильцов дома. Кроме того, при заземленной тв-антенне улучшается качество изображения, помех становится меньше.
Записки программиста
В рамках поста Защита трансивера от статического электричества несколько раз упоминалось заземление, но не было сказано, как его сделать. Настало время устранить этот пробел. Сразу должен сказать, что бывают разные виды заземления и к ним предъявляются разные требования. Все их не представляется возможным рассмотреть в рамках одной статьи. Это сложная тема, по которой пишут целые книги.
Важно! Электричество — очень опасная штука. Знайте, что неосторожное обращение с ним может привести к вашей смерти. Если сомневаетесь, лучше попросить помощи у профессионального электрика.
На самом деле, в разных контекстах под заземлением понимают разные вещи:
Заземление радиочастотной антенны
Некоторые типа антенн являются несимметричными, для их нормальной работы необходимо использование заземления. Симметричные радиочастотные антенны в заземлении не нуждаются если синфазные токи не воздействуют на ввод. Тем не менее, во множестве вертикальных антенн и концевых кабелей заземляющий проводник используется в качестве составной части антенны. Для данных систем требуется хорошее заземление.
- Физическое заземление радиочастотной системы выполняют, непосредственно присоединяя ее к земле. Поскольку проводимость грунта относительно невысока, необходимо обеспечить большую площадь контактной поверхности заземляющего электрода.
- Заземляющая плоскость. Во многих вертикальных антеннах применяется так называемая заземляющая плоскость (плоскость заземления). Так называют имитацию земли, выполненную из плоского проводника, расположенного вокруг антенны по окружности на расстоянии в четверть длины волны. Зачастую эту плоскость имитируют с использованием нескольких радиально расположенных проводников, также длинной в четверть волны.
Рекомендуется заземлить экраны приемопередающих кабелей ‒ это позволит снизить помехи от внешних воздействий. Для заземления используйте медные многопроволочные провода сечением не менее 5 мм2.
Где купить заземление для дачи?
Цена заземления, если выполнять его самостоятельно, будет равняться стоимости комплекта. Средняя стоимость такого комплекта составляет от 3 до 8 тысяч рублей.
Более дорогие обойдутся в 15-20 тысяч.
Купить заземление для дачи можно как в интернете, так и в реальных магазинах. Выбирать тип и размер комплекта следует в зависимости от размера дома и количество электроприборов в нем.
Фото заземлений на даче, представленные на сайте, позволят упростить процесс установки заземляющих устройств.
Что нужно знать перед началом работ
Выполнять заземление можно только на специальный заземляющий контур. На крышах многоэтажек контур заземления обнаружить легко: к нему подключают мачты коллективных телевизионных антенн. Сделать заземление на даче сложнее — для этого придется самому монтировать заземляющий контур и тщательно изучать строительные нормы и правила, касающиеся устройства электроустановок.
Читайте также: