Молниезащита: виды, классификация, нормы, типы зон

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: 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.

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.

Расчет

Есть два способа: установить антенну для приема сигнала в обычном диапазоне или для работы с определенной частотой. В этом случае проблемой всегда становится слишком слабый сигнал, недоступность зоны приема или наличие поблизости источника затухания.

Однако неоспоримым преимуществом цифрового телевещания является возможность передавать прямые и отраженные волны. А разнообразие конструкций позволяет выбрать оптимальный вариант антенны из кабеля для цифрового ТВ, который обеспечит идеальное изображение и звук.

Некоторые модели телевизоров с функцией Smart-TV способны измерять показатели качества и определять причину проблемы. Невозможно самостоятельно провести, даже с использованием специализированного оборудования, измерения, чтобы определить, почему изображение некачественное, если антенна не относится к категории всеволновых приемных устройств, а относится к категории дециметровых.

Правила расчета

Те, кто не пытается имитировать «глазковую» конструкцию, задаются вопросом, как сделать антенну для телевизора своими руками, чтобы ее технические характеристики не уступали заводским модификациям? Ответ прост: используйте рекомендации и правила, описанные ниже.

Для начала разберитесь, что вам понадобится:

1. Рассчитайте длину волны сигнала, принимаемого каждым передатчиком DVB-T2 в диапазоне.
2. Выберите передатчик с максимальной длиной волны.
3. Вычислите ½ поперечного сечения волны, которая будет проецироваться вдоль горизонтальной оси антенны.

важно, чтобы это последнее значение соответствовало геометрическим размерам «веток». Это будет зона приема высококачественного сигнала T2

Практический пример

Допустим, в населенном пункте, районе, городе, районе или районе работают три башни с рабочими параметрами:

1. 32 ТВК, 546 МГц.
2. 34 ТВК, 578 МГц.
3. 24 ТВК, 498 МГц.

Чтобы сделать антенну своими руками, на первом этапе, еще до проектирования и сборки, нужно рассчитать длины волн по формуле ƛ = 300 / F. EF в данном случае — частота в мегагерцах.

Оказывается, для этого примера ƛ равно 0,55; 0,52 и 0,60 соответственно. Это значит, что за основу взят третий мультиплекс, так как в своем диапазоне он дает волну максимальной длины.

Теперь осталось разделить его на 2, чтобы определить рабочую площадь самодельной антенны. Коэффициент ½ взят потому, что волна синусоидальная, а это значит, что в сечении он равен / 2, что соответствует 0,30 м.

А так как в расчетах используется полудлина, то зона покрытия составит 0,15 м или 15 см. На основании полученных данных приступаем к разработке чертежей для последующего изготовления и монтажа элементов.

Расположение и подключение

Внутренний и наружный варианты конструкции подходят для приема и обработки цифрового сигнала. Антенну можно установить на крыше или на специальной опоре, что улучшит качество приема. Для этого используется телевизионный кабель. Но чтобы не мешать, есть смысл сделать как можно короче. Необходимо подобрать оптимальный вариант по высоте конструкции и длине кабеля.

Как сделать модульно штыревое заземление

Каким образом производится весь монтаж? Во-первых, необходимо выкопать небольшой приямок глубиной 0,5м.

Далее накручиваете стартовый наконечник на первый стержень.

После чего, руками пробуем его забить в землю. Для облегчения вхождения в грунт подливайте водички.

При достаточно мягком грунте, поступательными движениями и ударами небольшого молотка, иногда получается целиком загнать первый штырь.

Почему это лучше попробовать сначала сделать вручную? При забивании первого или второго электрода, в этих верхних слоях зачастую попадаются камни. В случае ручной работы, электрод после этого легко вытаскивается наружу и переставляется на новое место.

А вот если вы с самого начала работали перфоратором, то плотность вхождения его в грунт будет таковой, что без раскопки еще на 1м его и вытащить то не получится.

После погружения первого заземлителя накручиваете муфту и вставляете второй прут.

Не забывайте про смазку. Она улучшает токопроводящие свойства и защищает резьбу от коррозии.

Также следите за тем, чтобы приямок постоянно был в воде. Это существенно улучшает вхождение электродов в грунт.

При этом обратите внимание на важный момент! Некоторые недобросовестные электрики таким дешевых способом пытаются обмануть заказчиков. Забивают два, три электрода, обильно смочив приямок соленой водичкой, присыпают место свежей землицей и тут же делают замер

Показатели с таким грунтом первоначально могут быть в идеале

Забивают два, три электрода, обильно смочив приямок соленой водичкой, присыпают место свежей землицей и тут же делают замер. Показатели с таким грунтом первоначально могут быть в идеале.

А вот через несколько дней после просыхания почвы, все резко меняется. Только вы об этом даже не узнаете.

Без специальных измерительных приборов невозможно понять, насколько надежно и качественно сделан контур заземления. Можете только перекреститься и уверовать.

Второй и последующие электроды загоняете в землю ударным перфоратором большой мощности, или отбойным молотком.

Производители заземлений рекомендуют для этого дела инструменты с ударом от 20 Джоулей и выше.

То есть, лучше, чтобы это был не дорогой перфоратор Хилти, а дешевый ноу нэйм китайский отбойник.

Кстати, есть комплекты заземлений, которые забиваются без отбойного молотка, а обычной кувалдой весом более 10кг.

Для этого понадобится специальный нагель, по которому и будут наноситься удары.

Здесь самое главное не сила удара и размер замаха, иначе быстро разобьете посадочное отверстие, а равномерность и поступательность движений.

При работе перфом следите за кривизной направляющей. Из-за сильного изгиба и вибраций, ударная головка нередко ломается!

После углубления очередного штыря делается замер. Там, где преобладает чернозем и суглинок с глиной, показатели всего с одного заземлителя уже могут достигать минимально требуемых 30 Ом. При погружении второго на глубину 3м, вполне реально приблизиться до 10 Ом.

А вот там, где песок, электроды один за одним будут просто улетать вниз, при этом не давая желаемого результата.

Здесь действует правило – чем тяжелее идет штырь, тем лучше будет сопротивление.

Но это конечно не относится к скальному грунту.

Если загнали почти все штыри из комплекта, а последний зашел наполовину и встал как мертвый, срезайте его болгаркой возле земли, оставив место под сжим.

При плохих результатах сопротивления, придётся отступить расстояние равное глубине уже забитых заземлителей и делать на новом месте второе. После чего соединять два контура горизонтальной шиной.

Естественные заземлители

Стоимость выполнения системы молниезащиты можно значительно снизить, прибегнув к армированию стен и железобетонных фундаментов для использования их в качестве элементов системы молниезащиты. С этой целью арматуру стен соединяют с установленными на крыше молниеприемниками, а также и с армированием оснований фундаментов. В этом случае основание фундамента представляет собой естественный заземлитель. В качестве естественных заземлителей можно также использовать металлические трубопроводы, проложенные в земле рядом с домом.

Для того чтобы армирование дома могло обеспечивать защиту от поражения молнией, его элементы должны быть гальванически непрерывными, то есть правильно соединенными. Согласно норме, по меньшей мере половина вертикальных и горизонтальных прутьев должна быть сварена по всей длине или надежно связана мягким проводом. Концы прутьев должны заходить друг на друга на длину, равную сумме их диаметров. Необходимо также обеспечить непрерывность соединений между отдельными готовыми элементами.

Защита от молнии

Как скрыть телевизионные коммуникации в доме или квартире

В большинстве случаев в квартирах возникает необходимость в маскировке ТВ-кабеля. Для этого случая может быть применен один из способов, описываемых далее:

1. Один из представленных способов – это пластиковый короб или по-другому кабель-канал. Данная конструкция имеет достаточную длину, примерно около двух метров. Верхняя часть снабжена крышкой на защелках. Короб можно закрепить двумя способами: при помощи клея или дюбель-пробки. Как правило, данную конструкцию используют для прокладки провода от щитка в квартиру.
2. Некоторые хозяева проводят телевизионный кабель в квартире понизу. В таком случае есть возможность маскировки в напольный плинтус. Для этого приобретается конструкция, имеющая каналы, приспособленные для прокладки проводки. В таких плинтусах снимается верхняя крышка, расположенная примерно посредине, за которой прячется кабель и крышка защелкивается на место.
3. В случае если на стенах будет производиться декорирование, и внешний вид конструкции для наружной прокладки не устраивает хозяев, то есть возможность спрятать кабель за внешнее покрытие. Но такой способ подходит, только в том случае, если ведутся ремонтные работы и облицовка стен еще не произведена. Для этого нужно проштробить стену перфоратором. В штробах при помощи крепежей закрепить провода, и заштукатурить поверхность.

Как подключить несколько телевизоров к кабельной сети или антенне

Подключить несколько телевизоров к кабельной сети или антенне, передающей аналоговый или цифровой телевизионный сигнал не сложней, чем один, разве что придется надеть на кабель не один F-штекер, а несколько. Для этого существуют разветвители телевизионного сигнала, именуемые в народе «краб», еще их называют «сплиттер», «разветвитель» или «делитель».

В крабе имеется один разъем для подключения сигнала от антенны или разветвителя в подъезде, маркируется IN (вход), и несколько разъемов для подключения телевизоров, маркируются OUT (выход). Если маркировки нет, то обычно вход находится у краба с одной стороны корпуса, а выходы в ряд на противоположной. Все выходы для правильной работы краба должны быть подключены к телевизорам.

Если выхода два, – то к двум телевизорам, если выхода три, – то к трем, и так далее. Свободных разъемов на крабе оставаться не должно. Если остается не подключенный выход, то его надо нагрузить на резистор сопротивлением 75 Ом. Или как говорят, поставить заглушку. Но при этом будет теряться часть полезного сигнала, лучше применять краб, у которого количество отводов равно количеству подключенных телевизоров.

Конструкция разветвителя представляет собой тонкостенный корпус из силумина или латуни, в котором заодно выполнены разъемы для подключения F-штекеров. Схема делителя обычно трансформаторная, по одному витку эмалированного провода диаметром 0,2–0,4 мм, продетых через ферритовые кольца или трубочки. Монтаж трансформаторов выполняется навесным способом. Корпус герметично закрывается металлической крышкой и запаивается или фиксируется клеем.

Для крепления краба на стене предусмотрены проушины. В корпусе имеется также резьба с винтом для заземления, хотя где взять земляной провод в подавляющем числе квартир, не понятно. Обычно не заземляют, поэтому возможны на некоторых каналах наводки от проводов электрической проводки, Интернета, телефона, проходящих рядом с телевизионным кабелем. По возможности при прокладке кабеля следует избегать такого соседства. Для более детального ознакомления с конструкцией и электрической схемой краба можете посетить страницу «Как антенный телевизионный усилитель подключить к блоку питания».

Если есть желание, то краб, не уступающий по техническим параметрам дорогим образцам известных фирм, можно сделать своими руками.

При подключении телевизоров через краба уровень телевизионного сигнала, доходящий до каждого подключенного к нему телевизора, вне зависимости от того, работает телевизор или нет, из-за потерь в крабе и дополнительной длины кабеля уменьшится. При подключении двух телевизоров – на 30%, трех – на 60%, четырех – на 90%, и если приходящий к крабу аналоговый или цифровой телевизионный сигнал уже слабый, то качество изображения на всех подключенных телевизорах может существенно снизится. Обычно сигнал в кабельном телевидении достаточно мощный, и его уровня хватает для нормальной работы всех подключенных к крабу телевизоров.

Опасность разряда молнии

Превышение рабочего напряжения (перенапряжение) в результате удара молнии может происходить двумя путями. Перенапряжение прямого удара (ПУМ) возникает при непосредственном попадании молнии в подстанцию. Индуцированное же происходит в результате удара в землю вблизи от объекта.

Несмотря на кратковременность воздействия (порядка 100 микросекунд), ущерб может быть весьма значительным. Кроме того что молния обладает колоссальным напряжением, температура разряда в главном канале может достигать 30000°C. Разумеется, разрушения подстанции или ее элементов могут быть весьма значительными.

Перенапряжение на установке может быть вызвано ударом молнии в участок воздушной линии, соединенный с ней. Поэтому грозозащита линий электропередач также относится к комплексу мер по защите подстанций от молний.

В общем случае можно выделить следующие основные причины необходимости оснащения объектов молниезащитными устройствами:

• если подстанция находится в отдельном здании, предотвращается его разрушение;
• предохранение от разрушения оборудования, что значительно увеличивает срок его эксплуатации;
• обеспечение стабильного электроснабжения потребителей подстанцией.

Сюда же можно добавить снижение уровня травмоопасности для персонала. Это значит, что молниезащита подстанции необходима и обязательна в соответствии с действующими требованиями законодательства (ПУЭ).

Эти правила позволяют не защищать лишь подстанции на 20 и 35 кВ, оборудованные трансформаторами мощностью менее 1,6 кВ. Также разрешено не оборудовать молниезащиту подстанций и ОРУ в климатических зонах, где количество грозовых часов не превышает 20.

Пивные банки для наружной антенны

Антенны из пивных банок отличаются высоким качеством приема сигнала. Для изготовления этой конструкции понадобятся 2 банки из-под пива по 0,5 л, деревянный или пластиковый отрезок, длиной примерно 0,5 м, телевизионный кабель, паяльник, припой и флюс для алюминия.

Сборка цифровой антенны:

• В центре дна каждой банки нужно просверлить отверстие, диаметром 5-6 мм. Через него протягивается кабель и выводится сквозь отверстие в крышке.
• Готовая банка закрепляется слева на деревянном или пластиковом держателе. Направление кабеля должно быть к центру держателя.
• Затем, из этой банки выдвигается часть кабеля, длиной 5-6 см. С нее нужно снять изоляцию около 3 см и разобрать оплетку.
• Освобожденная оплетка подрезается на длину 1,5 см, распределяется по плоскости банки и припаивается.
• Центральный проводник, выступающий на 3 см, припаивается к дну другой банки.
• Расстояние между банками должно быть минимальным и зафиксировано с помощью изоленты или скотча.

На этом сборка антенны закончена. Далее вся конструкция устанавливается и настраивается. На свободный конец кабеля устанавливается нужный штекер, включаемый в соответствующее гнездо телевизора. Все места контактов нужно тщательно пропаять и защитить от внешних воздействий.

Отличия изолированных и неизолированных вариантов

Сами токоотводы, как и держатели, тоже можно разделить на две группы:

• неизолированные;
• изолированные.

Вторые считаются более современным решением, чем первые. Неизолированные изделия характеризуются тем, что соединяют все металлические части молниезащитной системы. Это позволяет снизить разность потенциалов при ударе молнии.

Но антенны связи, спутниковые антенны, прочее оборудование для передачи данных при таком подходе остаётся незащищённым. И эту проблему решает как раз изолированный токоотвод.

Он может обеспечить требуемое расстояние между металлическими элементами (так называемую воздушную изоляцию). Причём и этим элементам и корпусу здания больше не будет угрожать опасность наведения потенциалов.

На сегодняшний день эффективность изолированных систем уже не вызывает сомнений – они успешно обустраиваются на различных строениях и мачтах по всему миру.

В качестве конкретного примера здесь можно привести изолированный токоотвод iscon 750 sw.

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.

Заземление

Устройство — металлическая конструкция, закопанная или забитая в землю и обеспечивающая хороший контакт системы с землей. При влажных почвах нет смысла оборудовать заземлитель глубже 80 см. Как правило, используют стальной пруток 18 – 20 мм либо уголок 40 – 50 мм, стальную полосу шириной 40 мм. Длина заземлителя должна быть не менее 3 метров.

Конструкция может иметь форму треугольника либо напоминать перевернутую букву «Ш». Соединение элементов заземлителя проводится с помощью сварки либо болтовым скручиванием. Конструкция должна быть надежна на протяжении многих лет, не ослабевать и не иметь люфтов.

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.

Тв-антенна Дельта

Популярной моделью тв-антенн является Дельта с усилителем. Усилитель нужен для хорошего сигнала, поэтому такую модель часто устанавливают в местах, где сигнал от телецентра очень слабый. Необходимо учесть, что эффективность устройства зависит от многих факторов:

• место подключения
• высота установки
• мощность тв-передатчика
• уровень помех
• удаленность от источника трансляции
• рельеф местности

Схему подключения такой тв-антенны можно легко найти в интернете. Мастера делятся не только схемами, но и фото, а также снимают видеоролики, в которых объясняют, как правильно делать заземление, предостерегают от распространенных ошибок и дают полезные советы по подключению заземления не только на дачах, но и в квартирах.

Молниезащита зданий

Любое здание, будь то офисное, промышленное или же жилое может принять на себя электрический разряд молнии. Риск заключается не только в прямом попадании разряда в здание, а и в импульсном перенапряжении, которое происходит во время разряда. Наличие в домах большого количества электрооборудования только усугубляет ситуацию.

Поэтому во время строительства, проектирования различных инженерных систем, подключения электричества должное внимание надо уделить конструкции молниезащиты здания. При отсутствии грамотной организации молниезащита зданий и сооружений, пожарную безопасность объекта практически невозможно гарантировать

Также проблематично обеспечить безаварийную работу электрических систем и электрооборудования. Молниезащита – обязательный элемент зданий.

В период проектирование электроснабжения, когда происходит проектирование молниезащиты зданий и сооружений определяется тип оборудования, его расположение на объекте и высота, на которой будет установлено оборудование.

Молниезащита — типы.

Как сказано выше, молниеприемными устройствами служат: сетка, стержни, тросы и активные молниеулолвители. Рассмотрим каждый из них подробней.

Естественная молниезащита – кровли сооружений, если они выполнены из металла, допускается использовать в качестве молниеприемника при условии, если:

• Обеспечено надежное долговременное электрическое соединение элементов конструкции между собой;
• Толщина металла крыши не мене, обозначенной в табл. 3.2, если требуется защитить кровлю от повреждения при ударе молнии, или не тоньше 0,5мм;

На крыше нет горючего изоляционного покрытия, при этом допускается небольшой слой пластика, краски или битума (до 1мм).

Разрешается использовать:

• Части строений (фермы, стропила и т. д.), если они имеют надежный электрический контакт между собой;
• Водосточные трубы, ограждения, если их сечения не меньше, используемых стандартных приемников молний;
• Емкости и технологические трубопроводы, если их повреждение не приведет к опасным последствиям;

Сетка— один из самых распространенных типов молниезащиты. Выполняется из прута диаметром 8 – 10мм в виде ячеек, скрепленных в перекрестиях при помощи сварки или соединителей. Шаг ячейки зависит от уровня защиты. Прут крепится на кровле при помощи кровельных держателей. Возвышающиеся над крышей металлические конструкции присоединяются к сетке при помощи той-же проволоки, а выполненные из другого материала, оборудуются стержневым громоотводом, опять же присоединенным е сеткой.

Сетка молниезащиты

Спуски на контур заземления монтируются по фасадам из прутка диаметром 8 – 10мм, полосы 40х40 или используются колонны и стойки сооружения. Расстояние между токоотводами определяется по табл. 3.3.

Тросовая молниезащита.

Реализуется посредством двух и более мачт, с натянутым между ними тросом как показано на рисунке. Особенностью такого решения является наличие двух скатов (как у крыши) ограничивающих защищаемую зону.

Практикуется установка двойных и замкнутых тросовых молниеотводов, за счет чего зона защиты становится значительно шире.

Стержневой громоотвод — самый распространенный (классический) вид молниезащиты. В зоне защищаемого объекта устанавливается молниеприемная мачта (громоотвод). Расчет зоны действия стержневого громоотвода производится по таблице 3.4. Таким образом, если требуется защитить большую площадь территории, можно устанавливать один, два и более громоотводв, рассчитывая их высоту для соблюдения условия полного перекрытия зон на требуемом уровне от земли.

Активная система молниезащиты -состоит из стержневых молниеотводов, с закрепленными на них активными молниеуловителями. Они представляют собой наконечники специально разработанной формы, имеющие в своем составе генераторы ионов, способные в грозу генерировать высоковольтные импульсы, в результате чего формируется встречный лидер и происходит перехват грозового разряда. Производители гарантируют увеличение защищаемой площади и эффективности до 4 – 5 раз. Однако, встречались случаи пропуска грозовых ударов из-за недостаточной плотности установки громоотводных мачт.