Ставил ли кто-нибудь антенны или базы с антенной на очень высокие объекты (высотные дома, дымовые трубы, мачты и т. п.) Если да, то как осуществлялась грозозащита?
Была идея поставить базу в термобоксе на трубу ТЭЦ, Н=150 м, но последние два года были сильные грозы и после удара молний в близко расположенные объекты выгорали, несмотря на имеющуюся защиту, сетевые карты, хабы, последовательные порты.
Если есть опыт разработки защиты, поделитесь.
Владимир, г. Владивосток.

Используй антенны, замкнутые по постоянному току на "землю", типа Double Eagle.

Антенну - то можно использовать любую. Для защиты поближе к передатчику в коаксиальный кабель через тройник устанавливают четверть волновой короткозамкнутый отрезок, имеющий на частоте резонанса (передачи) большое сопротивление, а по постоянному ноль. Но при таком разносе частоты, ка у 358 это будет ухудшать КСВ по приему. При использовании короткозамкнутых антенн на любом более-менее длинном куске кабеля будет при ударе молнии наводится такое напряжение, что от него можно будет прикуривать - ведь база с антенной будут расположены практически на громоотводе!!!

А что если вместо отрезка коаксиала прикрутить соответствующую индуктивность - по постоянке практически ноль, а на 200-400МГц уже мало влияющее сопротивление ?

Несколько лет уже пользуем Vovager с закороченной оплеткой кабеля на землю. Нормально. Ухудшения параметров не замечено. Сделали по образу и подобию с Actionet-ом (300-340МГц).

На выходе усилителя такие индуктивности уже стоят в выходных контурах, 2 штуки. Проблема состоит не в том, чтобы защитить выход от превышение напряжения на сигнальном проводе относительно общего, хотя разность потенциалов, наведенных на эти провода может составлять между ними сотни вольт, а в том, что между этими проводами и землей при грозовом разряде возникает напряжение в десятки, если не сотни киловольт, и как защитится от этого - еще вопрос...

Как я понял, имеется в виду заземление - присоединение к оплетке кабеля (общему проводу ) именно заземления, грубо говоря - батареи.
1. Как оно выполнено?
2. В каком месте присоединено к оплетке?
3. Какова высота подвеса антенны (относительно уровня почвы в этом месте)?
4.Есть ли и на каком растоянии расположены более высокие объекты?
5. Как часто происходят грозы, их интенсивность, были ли удары в антенну и блзлежащие объекты?

Около разъема телефона зачищена изоляция и к оплетке кабеля припаяна такая же оплетка, служащая проводником большого сечения, снятая с другого кабеля. Другим концом она соединена с , грубо говоря, батареей. У нас в машинном отделении лифтерной стоит шкаф, в нем 4 Vovagerа и 3 Senao и заземление там сделано нормальное.. Все кабеля около ВЧ разъемов соединены одной оплеткой. Все было сделано после двух случаев "убития" Vovagerов. С тех пор еще ни разу ничего похожего... :-) Все размещено на высоте 45м.

А высота соседних домов? И молнии только поверху или бывает, в дома?

Как правило, в жилых домах на контур заземления подсоединён "ноль" от сети 220В, чтобы электроэнергию не воровали, так вот, на мой взгляд, на этот "0" надо подсоединить мачту, оплётку кабеля, и всё-таки использовать короткозамкнутую антенну.

Для защиты от грома нужен отдельно заземленый металлический заостренный вверху штырь,установленый выше антенны,здесь пригодятся уникальные свойства Double Eagle антенны.

Задача:

На дымовую трубу ТЭЦ высотой 180 м на высоте 150 м установить базу с антенной. Длина телефонной пары и 220 около400 м.

Ситуация:

При ударе молнии в ЛЭП на расстоянии 500 метров от места пересечения её с кабелем связи (расстояние между проводами 7 м) длиной 300 м были выведены из строя микросхемы МАХ232 с гарантированной защитой 15 000 В.

Поскольку труба из железобетона и, по сути, является огромным громоотводом, уникальные свойства Double Eagle антенны в качестве собирателя моний могут оказаться не востребованы :0)
За совет спасибо, но нами предполагалсь использование двух логоперидов, размещенных на площадке с разных сторон трубы и направленных почти в одну сторону. ТЭЦ расположена на краю города, с обратной стороны море.

Вероятно у Вас была шаровая молния,а это одна из тайн природы,вероятность повтора ничтожна мала.Из практики-наезд клиента,почему фирма Panasonic не сделала защиту ТС928 от грома!

<P ID="edit"><FONT SIZE=1><EM>Отредактировано Inspector 01.02.2002 11:36 (время сервера).</EM></FONT></P>

Во время этой же грозы выгорел хаб (усилитель-распределитель для компьютерных сетей), во время третьей - два хаба и нескольно сетевых карт. По слухам, магнитный полюс земли начал перемещаться со скоростью 30 км/год. Раньше 0.3 км. Может от этого все...

Здесь ничего ни сделаешь,катострофическое стечение обстоятельств,на все воля всевышнего.

Так эти хабы вышли из строя по причине электро-магнитной наводки на кабельную сеть! При чём тут антенны?!!! Подключай "0" телефона, (или оплётку кабеля, если нравится) к контуру заземления трубы, а на телефонную пару ставь защиту, (можно попробовать как в УПС-ах, на стабилитронах), на 220 - индуктивный фильтр и ограничитель напряжения (что-то типа динистора).
Да, 2 логопериода - хиловато для такой титанической конструкции :-)) Как минимум 4 :-)
Антенна, какая-бы она не была, не должна быть самым высоким местом мачты - им должен быть громоотвод!
Здесь все занимались грозозащитой именно антенн, т.к. у большинства базы в помещениях стоят, отсюда и непонятки...

Молнии в основном поверху,. в дома вроде не попадали.
А дом самая высокая точка в городе. Не считая мачт конечно.

Господа!Согласно, теории неожиданности,вследствии сотрясения атмосферы громом возникает обьемный вторичный электростатический разряд высокой энергии,что и приводит к поражению радиолектронной техники в большом радиусе от места разряда молнии.Это можно сравнить с разрушительным действием вакуумной бомбы.

Естественно, после прямлго попадания молнии никто и не надеется увидеть живой аппарат! От такого вот "вторичного" поля, напряженность которого с расстоянием изменяется такие закоротки и защищают.

Слушай, GRU, поделись секретом! Что за аппарат ты на 150м устанавливаешь? Как тебя такая мысль посетила? А зимой ему (аппарату) там не холодно будет? А телефонную линию кабелем тянешь? Если уж такое местечко обжить так может туда сразу десятипарник вытянуть? В коммерческих целях! А может по радиоканалу? Как поставишь - поделишься результатами? Какую зону покроешь?

Базы, однако, нередко выгорают при ударе молнии в землю. Причем порой за сотни метров и даже километры от места удара. Причем в сельской местности. Иногда по питанию, чаще - по телефонной линии. Причина проста до безобразия, но с ней невозможно бороться - воздушные ЛЭП низкого напряжения и телефонные линии. Прямое попадание вовсе необязательно - достаточно удара молнии в землю на расстоянии метров 100 от проводов, чтобы наводка от импульса тока составила несколько киловольт, которые благополучно попляшут по проводам и высадят все маломощное, что к ним подключено (холодильники и прочая "тяжелая артиллерия" обычно выживают, а вот всякой мелочи наступает капут...)

(c)2001 Gibel Computers Co.

Идея возникла после того, как к нам обратились из разных организаций с просьбой о предоставлении точки для установки ретранслятора. Наличие предоставляемого 11.5 Мб радиоканала и собственной АТС на 1000 номеров наводило на определенные мысли, поэтому, переконфигурировав собственную радиосеть и установив Wave Point и Omni антенну на трубу мы решили бы массу своих проблем, значительно расширив зону охвата своих компьютеров, попутно предоставляя интернет услуги желающим как про телефону, так и при помощи 2-х Мб WaveLan по радиоканалу. Лицензирование и регистрацию в госсвязбнадзоре они брали на себя, поэтому задача значительно облегчалась.
Весь комплекс должен состоять из ретранслятора радиосети на 11.5 Мб, ретранслятора MMDS телевидения, нашего пойнта с антеннами и, под шумок, антенн пары тройки телефонов. 220 на трубе есть, а телефон планировали подвести UTP 5 категории, он полегче чем десятка.

Однако.когда во время грозы все сгорело,вставили батарейки в обычную магнитолу-она тоже оказалось неисправной,хотя никак не попадала в зону поражения/вылетела микр./.

Браво, г-н Katz, не в бровь, а в глаз. Действительно, проблема состоит именно в этом!!!
Как защитить антенну стало окончательно понятно после некоторого осмысления результатов обсуждения этого вопроса в форуме – достаточно просто. Окончательно это будет выглядеть так: 1 или 2 или 4 короткозамкнутых антенны кабелем подключаются к базе через разъем на термобоксе. Антенна и термобокс заземлены. Есть надежда, что при хорошем согласовании антенны с кабелем «антенного эффекта» возникать не будет.
А вот как защитить телефонный вход и 220 В? Именно за этим занятием я и провел всю пятницу с паяльником в руках у макетной платы, считая и экспериментируя, изредка отвечая на вопросы. Вроде бы все просто – схемотехника как в сетевом фильтре. А кто будет лазить менять предохранители? Значит их не должно быть. Чтобы ограничить ток – резисторы, но какое наведенное напряжение при разряде? Суппрессоры 1.5КЕ 400 выдерживают 4А, варисторы – не помню. Рассчитать вряд ли удасться. Возьму катушку зажигания я и буду экспериментировать!
На на счет того, что с этим не возможно бороться, готов поспорить, ведь в спорах рождается истина. Предварительно схема такая: ввод через гасящие резисторы, после них варисторы на заземление, затем последовательно индуктивность и, между двумя входными линиями, варистор.
Жду возражений.
Владимир.

Варисторы для сетевых фильтров классифицируются еще по максимальной неразрушающей поглощенной энергии - от сотен Дж до десятков кДж (однако, энергия ружейной пули при околозвуковой скорости!) Чем больше эта энергия, тем более высоковольтный и длительный импульс способен "съесть" варистор. Насчет невозможности борьбы с высоковольтными наводками я, возможно, и погорячился, но... Нелегкая это работа... Стоят ведь в базе 258 и варисторы (3 штуки), и LC-фильтр. И горят эти базы вовсю. Причем варистор, стоящий параллельно проводам линии, почти всегда выживает, вылетают те, что стоят с линии на общий. Процессор, однако, это обычно не спасает:-((Между прочим, подтверждение гипотезы о наводке - высокое напряжение возникает относительно земли, а разность потенциалов между проводами линии невелика ввиду практической синфазности наводки).
В любом случае, попытаться улучшить защиту - дело благое, попытка - не пытка, тем более что хуже явно не будет:-)
...Любопытное наблюдение. В базах 258 первых версий разводки (от 1.10 до 1.40) процессоры при "простреле" по линии почти никогда не накрывались. "Гавкалась" 93С46 или (чаще) НТ9200. Начиная с 1.60 - 93С46 выживает, 9200 - как когда, а ЦПУ почти всегда летит! Безобразие. Причем ЦПУ выводят из строя, скорее всего, вторичные токи, вызванные индуктивными наводками с дорожек от варисторов, т.к. от линии он гальванически развязан, а оптроны пробиваются не так уж и часто!
В "Харвестах" 3-й и 5-й модели вся защита состоит из разрядника (киловольт на 5:-), выполненного прямо на плате и (иногда) 250-вольтового варистора по линии. И только 2 случая было, чтобы сдох процессор! В SN-568(868) тоже вылетов ЦПУ почти не наблюдается. А наиболее уязвимым в этом плане оказался, как это ни прискорбно, 258 плюс. Порой повреждения настолько фатальные, что целесообразность ремонта оказывается под вопросом - дешевле новую базу купить...

(c)2001 Gibel Computers Co.

Слабая защищенность 258 связана скорее всего с не совсем правильной топологией печатной платы. Связано это с не симметрией прохождения токов наводки по плате в цепях защиты в связи с чем они не компенсируются. Но это очень большая и сложная тема, обсуждать которую на этом форуме излишне. Скажу лишь одно, в процессе разработки изготовления телевизионных камер для подводных работ мне приходилось наблюдать самовозбуждающийся эмиттерный повторитель. Возбуждение происходило вследствие неправильной топологии и было устранено постой перестановкой элементов. То что запитывать аппаратуру необходимо через сетевой фильтр, а антенну и кабель заземлять не подлежит никакому сомнению. Остается телефонная линия.
По поводу синфазности наводки – совершенно справедливое замечание. Проектирование велось исходя именно из этой предпосылки, причем предполагалось, что ввиду неравномерной навивки кабеля разность потенциалов между проводниками может присутствовать. Для защиты варисторов последовательно входным линиям устанавливаются резисторы, номиналы которых я и пытаюсь опрделить. Интересно, а можно ли «запаралелить» варисторы, например через 1-2 Ома, может выдержат?

Варисторы стоят для фильтрации импульсных помех.если добавить резистор,он не будет фильтровать,1 ом для короткого импульса это много.

Варистор - это резистор, но с нелинейной характеристикой. Его сопротивление резко уменьшается при достижении на нем определенного напряжения и при соединении его последовательно с гасящим резистором он будет работать подобно двух анодному стабилитрону, ограничивая напряжение на заданном уровне. Другое дело скорость нарастания напряжения. Варисторы имеют значительную собственную емкость и время достижения напряжения ограничения измеряется десятками микросекунд, Более того, для уменьшения возможных выбросов высокого напряжения приходится ставить замедляющую индуктивность.

Я считал ,что речь идет о наносекундных импульсах высокого напряжения,которые и губят аппаратуру.

Мне тоже слегка непонятно, какие параметры имеет наведенный импульс, а измерять их как-то не хочется. Поэтому для страховки иметь на входе LC фильтр, образованный дросселем и емкостью варистора, с частотой среза хотя бы в сотню килогерц было бы неплохо.

Блин!!! Только сейчас понял, почему не горят варисторы в 258, подключенные паралельно линии. Помеха то синфазная и величина и полярность примерно одинаковы!
Однако, надо ставить два и среднюю точку на общий провод.

Мне тоже слегка непонятно, какие параметры имеет наведенный импульс, а измерять их как-то не хочется. Поэтому для страховки иметь на входе LC фильтр, образованный дросселем и емкостью варистора, с частотой среза хотя бы в сотню килогерц было бы неплохо.

Блин!!! Только сейчас понял, почему не горят варисторы в 258, подключенные паралельно линии. Помеха то синфазная и величина и полярность примерно одинаковы!
Однако, надо ставить два и среднюю точку на общий провод.

За прошлый сезон сделал несколько аппаратов.Разряд проходит с тлф. линии через аппарат и уходит через адаптер в сеть.Адаптер,после восстановления дорожек и замены диодов ,зачастую работоспособен.Вывод-разрядник надо ставить между линией и хорошим заземлением.Что удивительно RF модуль не вылетает,хотя остальное.......

Во истину так! Действительно, при грозовом разряде на некоем проводнике на его концах возникает разность потенциалов, которая замыкается через землю или другие проводники, в данном конкретном случае, при подключении р. телефона к сети переменного тока и телефонной линии, разряд происходит между ними. Следовательно, чтобы защитить телефон, необходимо ставить защиту на телефонную линию и на питание адаптера, причем защитные элементы дожны быть подключены к общей точке, а она должна быть заземлена для того, чтобы возникающие потенциалы стекали на землю минуя телефонный аппарат.
Теперь, когда механизм воздействия грозовых разрядов стал более-мене понятен, осталось нарисовать схему и подобрать номиналы элементов. Как оказалось, параметры стандартного грозового разряда описываются формулой 8/20 - 8 микросекунд нарастание напряжения до 90% и 20 микросекунд спад до 50% напряжения. Как видите, не так страшен черт, как его малюют! Варисторы, в зависимости от исполнения имеют время срабатывания от 5 до 25 нс. Например, ВЗРД выпускает варисторы в двух исполнениях: чип — для поверхностного монтажа и выводные — для навесного монтажа. Оба исполнения имеют идентичные электрические характеристики, кроме времени срабатывания. Для чип-исполнения время срабатывания составляет менее 5 нс, для выводного — менее 25 нс.
Серия МЧВН, МОВН — варисторы общего назначения низкого напряжения. Изготавливаются на максимальное, непрерывное напряжение переменного тока 50–60 Гц — Urms = 2-40 В, максимальный ток одиночного импульса 8/20 мкс — Imax до 4000 А.
Серия МЧВС, МОВС — варисторы общего назначения среднего напряжения. Изготавливаются на максимальное, непрерывное напряжение переменного тока 50–60 Гц — Urms = 11-300 В, максимальный ток одиночного импульса 8/20 мкс — Imax до 1200 А.
Совместная работа варисторов
Вполне очевидно, что варисторы могут работать при последовательном включении - при этом в них протекает одинаковый ток, общее напряжение разделится пропорционально сопротивлениям (в первом приближении- пропорционально классификационным напряжениям), в этих же пропорциях разделится поглощаемая энергия. Сложнее обеспечить параллельную работу варисторов - необходимо строгое совпадение ВАХ. Эта задача вполне разрешима при последовательно-параллельной схеме включения - т.е. варисторы последовательно собираются в столбы, а столбы соединяются параллельно. При этом путем подбора варисторов обеспечивают совпадение ВАХ столбов варисторов. Так поступают при создании высоковольтных, мощных ограничителей перенапряжений (ОПН).
Идентифицировать, систематизировать причины возникновения внешних импульсных напряжений практически невозможно. Так фирма "Сименс" для бытовых линий 220 В советует принимать следующие значения внешних импульсных напряжений (но только как ориентировочные и без учета грозовых разрядов):
- амплитуда- до 6 кВ;
- частота - 0,05-5 МГц;
- длительность - 0,1- 100 мкс.

Параметры грозового разряда пока не совсем ясны, по статистике в сети 1-2 раза в год бывают выбросы 20 000 В. Примем за основу и вперед.
Дело за малым - спаять и проверить.

P.S. Простите великодушно, если показался кому-то слишком занудным. Так лучше думается.
Спасибо всем за участие в обсуждении и советы. Результаты проверки будут выложены в форуме.

Для общедоступного применения надо вспомнить старые времена-элементарный воздушный разрядник выдержит тысячи ампер,а напряжение пробоя зависит от зазора и конструкции электродов.

Согласен, но где ж их взять то?, У наших телефонистов и то в дефиците, а варисторов - пруд пруди. Делать разрядник самому - напряжение не угадаешь, да и от влажности зависит. А если пыль...

Чуть не забыл. Все желающие вместо разрядников могут использовать неонку из стартера от люминисцентной лампы.

Варистор при перегрузке обрывается,оставшаяся часть энергии валит аппаратуру.А разрядник может изготовить любой умелец из подручных материалов.

Даже промышленно изготавлиаваемые разрядники выдерживают 10-20 разрядов (Р450, Р27). После этого их выбрасывают. Это что, мне после каждой грозы 150 метров по шатким ржавым ступням вверх карабкаться? Да я лучше 15 варисторов поставлю, по одному на каждые 10 метров!
Или, на край, что-нибудь из этого
http://www.commeng.spb.ru/iskra/protec/index.htm

Гроза штука серьёзная ежегодный от неё ущерб составляет порядка десятки тысяч долларов. Как таковой 100% защиты не существует. У нас только не давно научились
Получать искусственные молнии длиной до 200 метров. К концу года дойдут до километра. Единственная защита в твоей ситуации, поставить рядом с приемно-передающей мачтой металлическую трубу заведомо длиннее мачты. Чем выше будет
труба, (по отношению к мачте) тем меньше молния будет «видеть» (как цель) мачту.
P.S. От самой высокой точки Останкинской башни до первой антенны-72 метра.

Если бы!!!
Молния попала в ЛЭП которая ниже трубы на 150 м, до трубы 350 м, выше ЛЭП по склону в 150 м 9-ти этажный дом, который выше ЛЭП на 5 зтажей, на вершине сопки 12-тиэтажка, расстояние 220м, фундамент дома выше на 10-11этажей, т.е. общая разница высот около 70-80 м.
Молния старательно обошла все близлежащие высокие объекты и попала чуть не в основание трубы!
Как рассказывала наша сотрудница, проезжавшая под ЛЭП в этот момент и чуть не наложившая полные штаны, зрелище было феерическое (хотя стирать штаны детей ей не понравилось).

Все-таки она была шАровая,обладающая такими свойствами.

Шаровая или не шаровая - не видал (а от тетки толку мало), но досталось нам на "шару" от неё не слабо. Процессорную плату от электронных вагонных весов вдоль и поперек перепахал...

Итак. Грозозащита - первые результаты.

Исходные данные:
1) Параметры стандартного грозового импульса: Imax=8/20, нарастание 90% / спад 50%, мкс. Скорость нарастания 1кВ/мкс.
2) Питающие провода 220В в городских условиях один провод заземлен (на щитке), в сельской местности не заземлен в доме (заземление в трансформаторной будке).
3) Телефонная линия не заземлена. Соединение с заземлением не допускается.
4) Антенна обычно заземлена, короткозамкнутая.
5) База обычно не заземлена.
6) Вероятно возникновение высоковольтных импульсов между нулевым проводом и фазой.

Наиболее вероятный путь прохождения грозового разряда: Телефонная линия – база – сетевой адаптер – розетка 220В – нулевой провод.

Устройство защиты предполагается выполнить в виде отдельного блока, подключаемого к сети 220В стандартным сетевым шнуром (как на компьютере) к розетке с заземлением. При отсутствии таковой (в сельской местности) - на корпусе клемма для подключения заземления. Для подключения телефонной линии, телефона, сетевого шнура и адаптера на корпусе блока будут установлены розетки. Внутри корпуса размещены элементы защиты.
Корпус может быть выполнен из пластмассы с печатной платой либо из металла с объемным монтажом.

Макетный образец в процессе изготовления, схема отрабатывается.

Вот кое-что по защите тел линий



10-31161-protect.zip