Jak chránit před bleskem radioamatérské antény?

[Petr Liskar]

Slyšel jsem spousty názorů že uzemnění antény nemám řešit že takových případů úderu blesku je minimum.

Špatný názor, bohužel.
Nejde jen o blesk, ale o přepětí obecně.
Zastáncům takového názoru je nejlépe ukázat,  jak dlouhé přeskoky dokáže vyvolat obyčejné sněžení.
Metoda pana Václava Třetího "nevysílám, tudíž zemním" je obrana správná, neměla by však být jediná.

[Jan Hájek]

 Zatím co mi z toho tak v souhrnu vychází je spojení anténního stožáru s jímací kompletní jímací soustavou + dodatečná ochrana svodů bleskojistkou i když je fakt že ty koaxy se nejspíše upálí.

Pak si připravte k ruce hasící přístroj a nepřibližujte se k ničemu, co bude spojeno s koaxem a napájení zařízení na těch koaxech.
Když si to nakreslíte na papír a do schématu doplníte odpory jednotlivých cest, zjistíte, kolik toho poteče  kterou cestou.

Při odparu vodiče vzniká oblak obsahující vodivé částečky, dojde v vytvoření elektrického oblouku a hádejte, jestli je impedance obloučku menší, nebo větší než drát.

[Václav Třetí]

              ...ty koaxy se nejspíše upálí.

Záleží jaké koiaxiální kabely použijete.

Levné (tzv. ekonomické) provedení RG 58 se slabým středovým vodičem a mizerným stíněním z plastové pokovené folie a několika chlupy stínícího vodiče nevydrží nic.

Kvalitní RG 213 se silným středovým vodičem a mohutným opletením je ideální pro rozvod vně budovy a vnějším průměrem jen o malinko větší než RG 58 je dovnitř budovy a na připojení ke stanici vhodná RG 223U (MIL-C-17) s dvojitým stínícím opletením ze skutečných drátků. Tyto kabely něco vydrží.

To, že se kabely upálí bych nepovažoval za výhodu ani jako bezpečnostní pojistku. Kabel se sice přeruší, ale je třeba uvažovat, že měď má teplotu tání 1083°C a minimálně na tu se bude při přepálení muset zahřát. Teď je otázka, kam budou tyto rozžhavené zbytky padat. Na betonový dvorek nebo na mokrý trávník to nebude příliš nebezpečné, ale na hořlavý povrch střechy (např. různá provedení šindelů) a nebo umělohmotný koberec v místnosti, to může iniciovat požár v krátké době. Dále viz kol. Hájek v předcházejícím příspěvku.

[Jan Bocek]

K2K
a seminář nebo spíše elektrotechnic ká olympiáda eDehn. Tak jsem si to vychutnal.
Antény a ochrana proti přepětí a dokonce proti blesku, tak to jsou dvě velká témata.

A i když mne celý život doprovází antény od KV až po mikrovlny, tak mne ani nenapadlo, že ze záliby jsme se dostali do dnešního světa "bezdrátu". A tak téma antény & ochrany se již opravdu týkají skoro každého majitele nemovitosti.

Oba semináře mne velice obohatily a občas to musí někdo Honzovi Hájkovi říci, že na jeho přednášce neusna ani emeritní elektrotechnik . U jedné prezentace měl poznámku, že " kdo je dospělý elektrotechnik ou",   tak prezentaci na tabuli porozumí. Nevyhýbá se ani zákonným ustanovením, že EZ se musí udržovat, revidovat a kontrolovat. A pro objekty platí Z 183/2006 Sb.  A co je v objektech tak také jiné zákony pro EZ.....a jak to revidovat na to máš normy.

K tématu.
Realizovat ochranu proti přepětí není technický tak značný problém. Dnes je dosti bižuterie.
Základem bylo galvanické spojení proti zemi. Ale viděl jsem několikrát, kdy se takové přepěťovky zcela odpařily. A nemusela být bouřka, stačilo husté sněžení. 
Dipolové antény jsou z hlediska přepětí odolnější, protože isolovaný je pouze zářič a ostatní prvky jsou spojené se stožárem a uzemněny.

Velkým problémem jsou vertikální antény se zvýšenými radiály na střechách RD. Proti blesku je ochráníme pouze řešením jaké navrhuje Dehn. Musíme ale dávat pozor hlavně v pásmu CB  na rozměry oddálených tyčí hromosvodu, kde je nebezpečí technické a to při určitých rozměrech a vzdálenosti, že zcela změníme vyzařovací diagram antény.

V minulosti, když nebyly takové výkonové jiskřiště, tak jednou z ochran bylo vzduchové jiskřiště. Ale myslím, že to bylo také jen proti přepětí a ne proti blesku. 

Platilo pravidlo, při bouřce odpojit antény a uzemnit. A to platilo i na vojně v oblasti radiového spojení. Používaly se i nožové zkratovače. Pokud se antény a to hlavně drátové jen odpojily bez zkratování, tak v PL konektorech "lítaly blesky a přeskoky". Prostě malé jiskřiště.Přes koková vzdálenost ve vzduchu je 3kV/cm.

Je vhodné mít zapojenou anténu přes anténní relé a když nevysíláme, tak je anténa automaticky uzemněná. Ale několik "malých" relátek mi také vyhořelo. Dobře se uplatnily vakuové relátka na 4 nebo i 10 kV.

[Jiří Schwarz]

...
Základem bylo galvanické spojení proti zemi. Ale viděl jsem několikrát, kdy se takové přepěťovky zcela odpařily.
...

Na KV to není tak jednoduché jako na vyšší pásma.
Dobré je, když je možné zářič uzemnit tak, aby tam mohl projít bleskový proud.
To je možné pokud je zářič přímo spojen se zemí a je použito tzv. bočníkové napájení.
Nebo existují antény, které mají jako zářič v podstatě "čtvrtvlnný rukáv". U takových antén se můžeme setkat i s termínem "anténa vhodná pro vrcholovou montáž"

Možná teď řeknu (napíšu) něco kacířského - antény Tesla pro pásmo 150 - 159MHz, radiostanice napájená přes oddělovací transformátor s atestem na 4kV A při tom množství radiostanic bylo za řádově 30 let těch "totálních škod" minimum. Pak nám jednu zapojili na napájení trochu "jinak" a když si to našel blesk, nebylo co opravovat, komplet na výměnu. Mohla to být náhoda...

[Jan Bocek]

Přes koková vzdálenost ve vzduchu je 3kV/cm.

Trošku jsem se o řád upsal. Jsou to 3 kV na mm.

Ze zkušenosti na KV
Provozoval jsem radioranč, kde bylo 6 příhradových stožáru ověnčeno dlouhými Yagi anténami pro pásma 7, 14, 21 a 18 MHz.  Stožáry byly vysoké 25-30 m na horizontu kilometr od vesnice ve výšce 300 mnm. Stožáry byly uzemněné na rozsáhlou zemnící síť. Mimo tyto stožáry stály isolované od země vertikály pro pásma 1,8/3,5/7 MHz. Dále několik desítek dlouhých drátových antén.
Na vstupu do objektu byly všechny opletení koaxů propojený na zemnící sběrnu, která byla spojená s centrálním uzemněním. Koaxy byly vyvedeny na propojovací pole konektorů. Konektory PL byly ukončeny zkratovacími uzemněnými záslepkami. Bez vysílání byly všechny konektory zkratovany a vysílací zařízení odpojené.

Za 20 roků provozování jsme několikrát zaznamenali úder blesku do příhradových stožáru.
Škody vznikly jen z hlediska přepětí a statiky, kdy jsme ještě neměli výstupy řádně ošetřené tlumivkami. To mne ale k tomu dohnalo, když se vypařila celá vstupní část transcievru za 100 KKč. Našel jsem tam jen hrst malých kuliček. Přitom ( a to možná nutně) všechny přístroje i zdroje byly připojený na PE sběrnu ve vysílacím sále.

Mnoho radioamaterů, kteří mají antény jen na RD, tak často šli cestou stavby příhradového stažáru na zahradě. Je to investice a "radost" sousedů. Zvláště, když byla analogová TV. Ale i tam byl problém ochránit systém proti blesku. Navštívil jsem stovky radioamatérů a málokdo má antény na RD chráněny proti blesku. A antény k InterNetu? Stačí se projít s pohledem vzhůru na střechy domů....

Bočníkové napájení CB antén je dobrým řešením, jen platí to co napsal Honza Hájek.

Pokud máte strach z blesku, tak uzemnění antén pouze zmírní následky jeho úderu, ale riziko nevyřeší.