Грозозащита для антенн в частном доме

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.

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: Приставка для цифрового телевидения

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.

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.

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.

Петля из антенного кабеля

Простейшей из самодельных телеантенн является петлевая. Для ее изготовления не нужно ничего, кроме самого кабеля (желательно с медным сердечником), ножа, плоскогубцев и F-штекера, который нужен, чтобы подключиться к телевизору.

Если же вкратце, то она делается так:

Возьмите отрезок коаксиального кабеля (лучше всего имеющего медный центральный провод) длиной около полутора метров.
На одном его конце снимается изоляция с центральной жилы и экрана.
Через 22 см обнажается центральная жила.
Еще через 22 см снимается изоляция с экрана.
В последнем разрезе центральная жила и обнаженная оплетка обматываются вокруг экранирующей оболочки так, чтобы сформировалось кольцо.
На другой конец кабеля надевается штекер.

Преимущества:

Простота изготовления. Зная, где надрезать и что замыкать, изготовить ее можно за 5 минут.

Недостатки:

Годится в качестве комнатной в условиях мощного сигнала, но не более. Подключать усилитель к ней бессмысленно, хотя некоторые и пытаются (в частности, производители фабричных кольцевых рамочных телеантенн, построенных на этом же принципе).

Петлю можно усовершенствовать, использовав вместо кольца спираль из кабеля заранее рассчитанного радиуса, улучшив качество сборки (заодно и уменьшив потери), рассчитав согласование. Однако единственным преимуществом этого типа является то, что оно самое примитивное. Проще только ловить на зачищенный коаксиальный кабель или кусок проволоки, вставленный в центральное гнездо антенного штекера на телевизоре.

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.

Прибор из алюминиевых банок

Достаточно популярная модель антенны выполняется из простейших алюминиевых банок из-под напитков. Емкости имеют массу преимуществ, так как имеют достаточную площадь в развернутом виде, отличаются хорошей проводимостью, близкой к меди, имеют обтекаемую форму, снижающую парусность. Главное достоинство состоит в абсолютной доступности материала.

Помимо алюминиевых деталей потребуется 10 м качественного телевизионного кабеля с прочной центральной жилой и двойной оплеткой сплошного типа. Также нужно подготовить деревянную вешалку, крепежные детали, изоленту и паяльный инструмент. Далее, следуя инструкции, можно начинать сборку:

Вначале готовится кабель. Надрезается с одного конца и частично очищается от изоляционного покрытия.
Затем освобождается внутренняя медная жила.
Противоположный конец оборудуется насадкой для подключения к TV.

Освобожденные от изоляции контакты припаиваются к банкам.
Банки фиксируются в одну линию на вешалке с помощью изоленты на расстоянии 7,5 см.

Самостоятельное изготовление телевизионного оборудования — прекрасное средство экономии и возможность обзавестись необходимыми приборами. Можно изготовить своими руками антенну Wi-Fi, конструкции для аналогового или цифрового телевидения.

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.

Вас может заинтересовать: Изобретения телевизора

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.

Как сделать монтаж заземляющего контура

Заземляющий контур должен представлять собой равносторонний треугольник. Он должен находиться не меньше чем в одном метре от дома. Контур можно разделить на два сегмента:

вертикально вбитые в почву заземлители (стальные уголки), соединенные между собой горизонтальными заземлителями (полосовая сталь)
заземляющий проводник (круглая сталь), соединяющий контур с электрощитом

Нельзя использовать арматуру — она будет покрываться ржавчиной быстрее, чем вышеуказанные материалы.

Сначала необходимо разметить территорию. Затем — выкопать траншею (глубиной примерно один метр). Сюда будут уложены горизонтальные заземлители. После этого нужно вбить вертикальные заземлители (глубина — два или три метра). Заземлители вбиваются в вершинах треугольника, но не целиком — примерно двадцать сантиметров должны находиться над землей. После того, как мастер закончил вбивать заземлители, он должен соединить их с помощью горизонтальных заземлителей, используя сварочный инвертор.

Следующий этап после сборки контура заземления — соединение контура с электрощитом. С помощью сварочного инвертора необходимо приварить заземляющий проводник к заземляющему контуру, а затем проложить проволоку или стальную полосу к электрощиту в траншее.

Чтобы на проводах не появлялась ржавчина и чтобы они служили дольше, необходимо нанести на них специальные антикоррозийные вещества. Красить заземление обычными красками нельзя.

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.