Telewizja to najpopularniejsza rozrywka w naszych domach. Aby ją odbierać, trzeba do mieszkania lub domu jednorodzinnego doprowadzić sygnał telewizyjny.

Tam, gdzie nie dociera telewizja kablowa, niezbędna jest antena naziemna lub satelitarna. Należy ją dobrze zabezpieczyć przed wyładowaniem atmosferycznym.

Zarówno na obszarach wiejskich, jak i obszarach miejskich z zabudową jednorodzinną istnieje duże zagrożenie zniszczenia domowego sprzętu RTV wskutek oddziaływania wyładowań atmosferycznych.

Ochrona instalacji TV przed wyładowaniami atmosferycznymi

Anteny instalowane na dachach budynków mogą być przyczyną zniszczenia dołączonego do nich sprzętu elektronicznego. Bezpośrednie uderzenie pioruna w maszt antenowy może doprowadzić do całkowitego zniszczenia sprzętu RTV a w skrajnych przypadkach nawet spowodować pożar budynku. Podczas bezpośredniego wyładowania w niezabezpieczony w odpowiedni sposób budynek do instalacji elektrycznej może przedostać się prąd pioruna o wartości szczytowej nawet 100 000A. Wyładowania w bliskim sąsiedztwie obiektu również są groźne z uwagi na przepięcia indukowane powodowane oddziaływaniem piorunowego impulsu elektromagnetycznego (LEMP), powstającego wskutek przepływu prądu pioruna w kanale wyładowania. Wskutek oddziaływania LEMP w pętlach tworzonych przez okablowanie wewnątrz obiektów mogą indukować się przepięcia doprowadzające do uszkodzenia sprzętu elektronicznego. Zamontowana antena często jest najwyższym elementem na dachu, przez co jest potencjalnie najbardziej narażona na uderzenie pioruna. Ochronę przed bezpośrednimi wyładowaniami atmosferycznymi zapewnia instalacja odgromowa (LPS). Zasady projektowania instalacji odgromowej opisane są w serii norm PN-EN 62305. W skład zewnętrznej instalacji odgromowej wchodzą zwody, przewody odprowadzające oraz instalacja uziemiająca. Konstrukcja zwodów ma za zadanie utworzenie stref ochronnych obejmujących cały budynek oraz znajdujące się na jego dachu urządzenia i instalacje. Prąd pioruna przejęty przez układ zwodów odprowadzany jest bezpiecznie do uziemienia za pomocą przewodów odprowadzających.

Do rozmieszczenia zwodów wykorzystywane są następujące metody:

• metoda kąta ochronnego,
• metoda toczącej się kuli,
• metoda oczkowa.

Metody kąta ochronnego i toczącej się kuli wykorzystywane są przy projektowaniu zwodów pionowych (w postaci iglic i masztów odgromowych), mających na celu ochronę urządzeń znajdujących się na dachu, takich jak anteny czy klimatyzatory. Metoda oczkowa wykorzystywana jest najczęściej do projektowania zwodów poziomych na dachach płaskich.

Zarówno zwody, jak i przewody odprowadzające powinny być zaprojektowane w taki sposób, aby zapewnić bezpieczny odstęp izolacyjny pomiędzy przewodami a istniejącymi urządzeniami oraz instalacjami na dachu i ścianach budynku. Zachowanie bezpiecznych odstępów zapobiega niebezpiecznym przeskokom iskrowym, jakie mogą wystąpić podczas przepływu prądu pioruna.

Przewody instalacji odgromowej wykonywane mogą być w postaci litego drutu, linek lub taśm (bednarek). Ze względu na siły elektrodynamiczne oddziałujące na przewody podczas przepływu prądu pioruna przewody powinny spełniać wymagania norm odgromowych w zakresie minimalnych przekrojów zależnych od zastosowanego materiału. Jako materiał na elementy LPS stosowane mogą być miedź, stal pomiedziowa na, stal nierdzewna i stal ocynkowana ogniowo.

Jako zwody mogą zostać wykorzystane także naturalne elementy budynku, takie jak metalowe pokrycia dachów i attyk (górnych elementów budynku) lub balustrady, pod warunkiem spełnienia wymagań norm odgromowych odnośnie do ich minimalnej grubości, zależnej od rodzaju materiału. Konstrukcja zbrojenia budynku może być także wykorzystana w celu odprowadzania prądów pioruna pod warunkiem zapewnienia ciągłości połączenia między zwodami na dachu i układem uziomów.

Instalacja uziemiająca ma za zadanie rozproszenie prądu pioruna w ziemi. Wyróżnia się dwa typy systemów uziemiających:

• układ typu A – złożony z uziomów poziomych i pionowych przyłączonych do każdego z przewodów odprowadzających;
• układ typu B – w postaci uziomu otokowego, kratowego lub fundamentowego.

Maszt antenowy najlepiej zabezpieczyć za pomocą zwodu pionowego, instalowanego w odległości zapewniającej bezpieczny odstęp izolacyjny. Wysokość zwodu powinna być dobrana tak, aby tworzona przez niego strefa ochronna obejmowała całą antenę i maszt antenowy. Maszt antenowy należy połączyć z instalacją wyrównania potencjałów budynku.

W celu zapewnienia kompleksowej ochrony poza wykonaniem instalacji odgromowej należy również zadbać o skuteczną ochronę przed przepięciami. Wszelkie kable od urządzeń znajdujących się na dachu powinny być zabezpieczone za pomocą ograniczników przepięć (SPD) w punktach wejścia kabli do budynku.

Ochrona przed przepięciami

Ograniczniki przepięć powinny być dobrane tak, aby nie zakłócały normalnej pracy danej instalacji. W szczególności w instalacjach antenowych ogranicznik nie powinien pogarszać parametrów sygnału.

Ograniczniki przepięć (SPD) powinny być instalowane zgodnie ze strefową koncepcją ochrony przedstawioną w serii norm PN-EN 62305. Elementy ograniczające przepięcia należy instalować w punktach wejścia kabli do budynku, a w niektórych przypadkach także bezpośrednio przy urządzeniach znajdujących się na dachu lub wewnątrz budynku.

Ograniczniki zabezpieczające kable wchodzące do budynku powinny mieć potwierdzoną odporność na częściowe prądy pioruna (udar o kształcie 10/350 ¡Js). Dla prawidłowego działania SPD powinny być podłączone do instalacji wyrównania potencjałów w celu skutecznego odprowadzenia energii przepięć.

Prawidłowe wykonanie instalacji odgromowej i ochrony przed przepięciami instalacji antenowej polega m.in. na tym, aby:

1. anteny znajdowały się w strefie ochronnej LPZ, tworzonej przez konstrukcje zwodów poziomych i pionowych;
2. maszty antenowe należy podłączyć do instalacji wyrównania potencjałów PE budynku, a nie do instalacji odgromowej;
3. trasy przewodów instalacji odgromowej (zwodowi przewodów odprowadzających) nie powinny się krzyżować ani zbliżać do chronionych urządzeń i instalacji;
4. należy zachować bezpieczny odstęp izolacyjny pomiędzy przewodami LPS i chronionymi urządzeniami i instalacjami;
5. urządzenia znajdujące się na dachu i kable wchodzące do budynku powinny być zabezpieczone za pomocą ograniczników przepięć (SPD) zgodnie ze strefową koncepcją ochrony.

Jak poprawnie odbierać MUX-3

W wielu miastach w pierwszej połowie roku została uruchomiona grupa nadajników MUX-3, zapewniających doświetlenie sygnałem cyfrowym największych polskich miast do poziomu umożliwiającego odbiór MUX-3 z anten pokojowych. W wyniku zastosowania dodatkowych źródeł sygnału w niektórych lokalizacjach jest znaczna różnica poziomu odbieranego sygnału z różnych multipleksów. Znaczące zwiększenie poziomu sygnału MUX-3 w wypadku anten o zbyt dużym zysku lub ze wzmacniacza mi o dużym wzmocnieniu mogło doprowadzić do przesterowania wejść odbiorników, co objawia się zakłóceniami obrazu lub całkowitym brakiem odbioru oraz bardzo często wahaniem wskazań jakości sygnału pokazywanych przez odbiornik TV W szczególnych wypadkach możliwe jest też występowanie tzw. „efektu 0 dB”. Zjawisko to może wystąpić w sieciach jednoczęstotliwościowych (SFN) w wypadku odbioru kilku sygnałów z porównywalnym (bardzo dobrym) poziomem mocy oraz niewielkim wzajemnym opóźnieniem czasowym lub jego brakiem, co może powodować zakłócenia odbioru wynikające z problemów z synchronizacją odbiornika do odbieranych sygnałów i detekcją poszczególnych nośnych.

Problemy te są zauważalne szczególnie w wypadku odbiorników wykorzystujących mniej zaawansowane układy odbioru sygnału. Zjawisko to jest najmocniej odczuwalne, gdy:

• antena odbiorcza jest w jednej linii z obiektem doświetlającym i obiektem nadawczym dużej mocy;
• antena odbiorcza ma charakterystykę o szerokiej poziomej wiązce i oba nadajniki znajdują się w kącie odbioru anteny,

Skutki niekorzystnych zjawisk można usunąć:

• przez niewielką zmianę kierunku ustawienia (obrócenie w poziomie) anteny odbiorczej od głównego kierunku odbioru, na którym jest ustawiona antena i do tej pory odbiór był prawidłowy;
• zmianę wysokości zawieszenia anteny odbiorczej (w dół, lub w górę);
• wymontowanie wzmacniaczy antenowych i zastąpienie ich symetryzatorami lub redukcję ich wzmocnienia za pomocą tłumika;
• zastąpienie anten siatkowych antenami o charakterystyce kierunkowej (np. typu Yagi) i dużym zysku energetycznym zależnie od lokalizacji, zapewniającymi węższą wiązkę poziomej charakterystyki odbioru niż antena siatkowa;
• zainstalowanie wtórze antenowym tłumików o odpowiednio dobranym tłumieniu;
• zastosowanie rozbudowanej instalacji z wykorzystaniem dwóch anten, z których antena skierowana na obiekt główny emitujący wszystkie multipleksy powinna być wyposażona w filtr pasmowy eliminujący sygnał MUX-3, a druga skierowana na obiekt doświetlający i odbierająca MUX-3. Wówczas sygnaf odbierany z obiektu głównego zostanie stłumiony względem sygnału odbieranego w tym samym kanale z nadajnika doświetlającego, co może zapewnić poprawny odbiór emisji cyfrowych.

autor: Jerzy Justat