Грозозащита антенн и аппаратуры

Некоторые радиолюбители не всегда уделяют должное внимание оборудованию заземления. Заземление необходимо оборудовать для двух целей: улучшение характеристик антенны и грозозащиты аппаратуры. При распространении радиоволн важную роль играют свойства почвы и в первую очередь, в месте размещения антенны. Чем лучше проводящие свойства почвы, тем меньше потери в земле при излучении антенной радиоволн.

Заземление оборудуется для стационарных радиостанций. Если подходить к его оборудованию грамотно, то заземление можно разделить на два типа: защитное и просто заземление, повышающее эффективность работы антенны. Особенностями оборудования заземления первого типа является большее его заглубление для улучшения стока разряда молнии на землю, а особенностью оборудования второго — заглубление на оптимальной глубине ближе к поверхности земли, металлизация поверхности земли путём применения заглубленных проводников заземления под полотном антенны.

Подведённый к жилому помещению фидер антенны представляет собой источник повышенной опасности: при попадании в антенну молнии произойдёт разрушение всего, что находится вблизи фидера. Но и без попадания молнии непосредственно в антенну, близкие грозовые газряды, движущиеся вокруг антенны массы сухого снега, пыли наводят в ней напряжение в несколько киловольт.
Поэтому меры грозозащиты антенно-фидерных устройств являются для радиолюбителей обязательными.

Простейший и достаточно эффективный способ грозозащиты — установка искровых разрядников. Удобным для работы и обеспечивающим грозозащиту является антенный коммутатор, в одном из положений которого все антенны отключены от радиостанции и заземлены (корпус коммутатора также должен быть заземлён, а заземление корпуса радиостанции вообще является обязательным).

Для защиты коаксиального кабеля применяется специальный разрядник-вставка, (например CA-35RS) включаемый в разрыв кабеля. Волновое сопротивление разрядника соответствует волновому сопротивлению кабеля.
Все разрядники устанавливаются вне здания и подключаются к защитному заземлению.

Если мачта, на которой установлена антенна, металлическая, то нужно соединить верхнюю её часть с экранами кабелей и с точкой нулевого потенциала антенны. К нижней части мачты подключается провод токоотвода, проложить его вдоль стены здания и заземлить, уложив провод по дну траншеи на глубине 0,5—0,8 м.
Длина горизонтального (заземляющего луча) должна быть: для глины — не менее 2 м, суглинка — 4 м, чернозёма — 6 м, песка — 12—15 м.
Если мачта деревянная, то нужно подключить к точке нулевого потенциала антенны провод токоотвода, соединив с той же точкой экраны кабелей, проложить провод вдоль мачты и стены здания и заземлить.

Для увеличения надёжности грозозащиты можно выполнять заземление в виде двух или нескольких лучей из провода диаметром не менее 10 мм или из полосового железа шириной 10—20 мм и толщиной 4—5 мм (длина лучей 2—15 м в зависимости от почвы).
Можно использовать также газовые трубы длиной 2—3 м, металический лист большой площади. Все соединения в системе грозозащиты нужно выполнять надёжно, с помощи сварки или в крайнем случае болтовым соединением. Поверхность заземляющих электродов должна быть очищена от краски и ржавчины.
Для уменьшения сопротивления растеканию тока, грунт, с целью снижения его удельного сопротивления, можно полить солёной водой, если другие способы не могут быть применены или не дают необходимого эффекта.

При устройстве заземления нужно иметь в виду, что сопротивление стеканию тока в большей мере зависит от размеров заземлителей, чем их количества. Однако, количество одиночных заземлителей, в зависимости от характера грунта должно быть не менее 5—7 штук.

Для нескольких антенн, подлежащих грозозащите, установленных на одном здании и удаленных друг от друга не более чем на 20 м, можно использовать общий заземлитель. При наличии металлической кровли последнюю можно использовать в качестве дополнительного объединяющего антенны токоотвода. Использование водопроводных магистралей и других металлических трубопроводов в качестве заземлителей молниезащиты не допускается! Присоединение их к специальному заземлителю грозозащиты возможно в качестве дополнительного мероприятия для снижения сопротивления растеканию тока.
Дело в том, что для соединения труб могут использоваться различные ленты или вставки из синтетических материалов-диэлектриков. Подразумевается, что в этих случаях должны устанавливаться надёжные обходные проводники, но...
Проверить, хорошо ли соединена труба холодной воды или отопления с землёй и нулевым проводом (и соединена ли вообще) можно следующим образом. Замеряется ток, проходящий через двухваттный резистор сопротивлением примерно 20 кОм, включённым между фазным и нулевым проводами электросети. Затем замеряется ток, проходящий через этот же резистор, но включённым между фазным проводом и испытуемой трубой. Если эта величина тока равна предыдущей, то трубу можно использовать вместо заземлителя. (Хотя официально это не разрешено!)

При устройстве заземления нужно иметь в виду, что сопротивление стеканию тока в большей мере зависит от размеров заземлителей, чем их количества. Однако, количество одиночных заземлителей, в зависимости от характера грунта должно быть не менее 5—7 штук.
Если же ток значительно меньше или вообще отсутствует, то подключаться к такой трубе опасно и для себя, и для жильцов дома.

Грозоразрядник CA-35RS

Грозоразрядник предназначен для защиты антенно-фидерных трактов, выходов приёмопередатчиков от повреждений высокий напряжением в т.ч. грозовым разрядом (статическое напряжение).

Технические характеристики грозоразрядника:

Тип разъёмов	UHF розетка
Диапазон рабочих частот	0—500 МГц
КСВ	не более 1,15
Ослабление ВЧ сигнал	не более 0,2 дБ
Напряжение пробоя (постоянное)	350 В ± 20%
Напряжение пробоя импульсное	100 В/мкс, не более 650 В / 700 В
Импульсный разрядный ток	8/20 мкс 10 кА
Разрядный ток	50 Гц. 1с 10 А
Диапазон рабочих температур	-40...+90 °C