Вердуин Я. и др. Справочник по радиоконтролю

Подождите немного. Документ загружается.

- 69 -

Глава 2

В качестве приемлемого уровня напряженности поля, соответствующего расстоянию около 5 км

между передатчиком мощностью 1 кВт и станцией контроля в зависимости от частоты, местности и

используемого оборудования, можно считать, исходя из опыта, значение корня квадратного из

суммы квадратов, составляющее 30 мВ/м для нескольких сигналов в пределах полосы пропускания

контрольного приемника.

Специалисты по управлению использованием спектра должны тщательно рассмотреть все заявки на

получение лицензий для фиксированных передатчиков в пределах радиуса 5 км и даже в пределах

радиуса 50 км для передатчиков мощностью более 1 кВт и не выдавать лицензий на любой вид

радиопередатчика, создающего уровень помехи более 30 мВ/м на станции (станциях) контроля.

Если станция контроля должна быть сооружена в зоне с сильными сигналами, то следует, по

крайней мере, избегать установки активных антенных устройств.

2.6.1.5 Защита от местных компьютерных систем

Во многих случаях было установлено, что различные компоненты компьютерных систем могут

излучать электромагнитные сигналы и создавать помехи контрольному и измерительному

оборудованию. Хотя сейчас для систем радиоконтроля стало возможным использование

специального компьютерного оборудования с низким уровнем помех, большая часть применяемых

компьютеров – это стандартные персональные компьютеры (ПК).

После установки компьютерной системы обнаружить источник помех очень трудно, так как

компьютерное оборудование и его периферийные устройства обычно распределены по нескольким

комнатам или даже по всему зданию станции контроля. Мешающие сигналы могут излучаться

компонентами системы и/или передаваться по компьютерным кабелям. Кроме того, мешающие

сигналы могут часто наблюдаться не только на основных (тактовых) частотах, но и на частотах

гармоник. Единственный способ обнаружить источник помех – это последовательно выключать и

отсоединять различные компоненты компьютера.

В любом случае служба радиоконтроля должна соблюдать следующие рекомендации:

– Для соединений между антеннами и приемным оборудованием должны использоваться

только двухпроводные экранированные коаксиальные кабели.

– Для соединений отдельных компонентов компьютерной системы также должны

использоваться экранированные кабели.

– По возможности компьютерные компоненты общего назначения не должны

устанавливаться вблизи приемного и измерительного оборудования.

– В случае помех любое не являющееся необходимым компьютерное оборудование должно

отсоединяться и/или выключаться.

– Как правило, помещения для радиоконтроля должны располагаться ближе к антеннам и

быть отделены от помещений административного отдела.

– На этапе проектирования станции контроля должны быть осуществлены меры по

избежанию или сведению к минимуму помех, создаваемых компьютерным оборудованием.

Рекомендуется посоветоваться со службами контроля, имеющими опыт в этой области.

2.6.1.6 Требования к площадке

Размер участка земли, необходимого для станции контроля и для размещения ее оборудования, в

значительной степени зависит от задач и видов деятельности, порученных станции, а также от того,

обслуживается ли эта станция или нет. Станция, используемая для ВЧ контроля, потребует гораздо

больше места для установки антенн системы радиопеленгации, чем в случае станции для ОВЧ/УВЧ

радиопеленгации или если первоочередной задачей является проведение местного контроля.

Станции, которые производят регистрацию уровней напряженности поля сигналов, потребуют

дополнительной территории для обеспечения надлежащего просвета относительно воздушных

проводов и других препятствий для работы антенн.

- 70 -

Глава 2

Важным фактором является также использование соседних земельных участков. Например, если

станция контроля должна располагаться в зоне земледелия или скотоводства, то в этом случае

вероятность создания помех при работе может быть меньшей, чем в зоне с действующими или

планируемыми промышленными предприятиями или аналогичными потенциальными источниками

помех. Чтобы избежать возможного ухудшения ситуации в месте расположения станции контроля из-за

появления источников помех в непосредственной близости к радиопеленгатору или к антеннам, часто

желательно получить дополнительную территорию, чтобы обеспечить необходимую развязку от таких

источников. Эта площадь может быть сдана в наем фермерам для использования в сельском хозяйстве.

При условии, что надлежащая защита от возможных источников шума обеспечивается за счет

сельскохозяйственной или неиспользуемой территории, для обслуживаемой станции контроля,

оборудованной ОВЧ/УВЧ радиопеленгатором и с ограниченными требованиями к СЧ или ВЧ

направленным антеннам, достаточна площадь от 40 000 до 160 000 м

. Для установки ВЧ

радиопеленгатора, в зависимости от его конструкции требуется другая дополнительная территория

до 90 000 м

Учитывая значения минимальных расстояний в табл. 2–4, становится очевидным, что

потребуется территория в 400 000 м

или даже более, если иначе нельзя обеспечить надлежащую

защиту, а все оборудование и сооружения должны быть размещены на согласованном участке

земли. Для станций контроля с крайне необходимым большим радиопеленгатором дальнего

действия, используемым на частотах ниже ВЧ, с ограниченным числом больших направленных

антенн для целей контроля и со средствами радиосвязи, может потребоваться территория от 320 000 м

до 640 000 м

, в зависимости от конструкций антенн. В некоторых исключительных случаях, когда

на станции контроля имеются несколько больших направленных антенн для целей контроля, отдельные

средства регистрации уровня напряженности поля, а также выполняяются отдельные функции

управления радиосети или передачи сообщений, может потребоваться территория до 1 200 000 м

Площадь участка, необходимая для установки дистанционно управляемой ОВЧ/УВЧ станции

контроля, определяется в основном размером антенной мачты. Для антенной мачты и небольшого

помещения с оборудованием может оказаться достаточной площадь размером 30 м

. Если антенная

мачта имеет высоту, например, 80 м, то может потребоваться территория более 100 или 200 м

Необходимо, может быть, рассмотреть и правовые аспекты, относящиеся к эксплуатационной

безопасности и безопасности для людей. Например, сосульки на элементах антенны могут создавать

угрозу и требуют строительства ограждения на некотором расстоянии от мачты, что, конечно,

повышает требования к площади участка земли.

2.6.1.7 Дороги

В дополнение к подъездным дорогам от автомагистралей к станциям контроля и ее зданиям обычно

требуется проложить и служебные подъездные пути ко всем радиопеленгаторам, антеннам, будке с

устройством регистрации напряженности поля и другому находящемуся снаружи оборудованию, с

тем чтобы можно было использовать автотранспорт для перевозки аппаратуры к этим точкам и от

них. Эти дороги должны обеспечивать доступ к объектам в любую погоду с учетом рельефа

местности и состояния почвы, чтобы работа осуществлялась бесперебойно круглый год.

2.6.1.8 Ограждение

Ограждения могут потребоваться для защиты объекта от скота или от диких животных, а в

некоторых случаях и от нежелательных посетителей. В зависимости от местных условий может

быть огражден весь участок или принято решение об ограждении только самого здания.

Если принято решение установить металлические ограждения, то они должны быть удалены на

необходимое расстояние (обычно на 200 м или более) от основного оборудования станции, например

радиопеленгаторов дальнего действия и аппаратуры для измерения напряженности поля, чтобы

избежать возможных помех, которые могут сказаться на правильности работы таких устройств.

Металлические ограждения должны быть хорошо заземлены, для того чтобы не было "плавающих"

проводников, которые могут резонировать и переизлучать рассеянную электромагнитную энергию.

- 71 -

Глава 2

2.6.2 Здания и вспомогательные средства

2.6.2.1 Здания

2.6.2.1.1 Здания станций контроля

В зависимости от расстояния до антенн или радиопеленгатора станции контроля рекомендуется,

чтобы здание имело не более трех этажей над уровнем земли. Если выбран вариант с многоэтажным

зданием или с одноэтажным зданием на фундаменте, то в проекте требуется учитывать большой

сосредоточенный вес стоек и оборудования станции контроля и необходимость создания условий,

для того чтобы пол мог выдерживать соответствующую нагрузку в этих участках.

В случае необслуживаемых станций контроля должна быть обеспечена защита здания и

оборудования от вандализма, например, за счет использования зданий из бетона с окнами,

забранными решетками. Необходимо также предусмотреть дистанционные контрольные устройства

для обнаружения несанкционированного проникновения, нарушений в подаче энергии и пожарной

тревоги.

В случае обслуживаемых станций контроля возможны в основном две различные концепции.

Некоторые администрации сосредоточивают проведение операций по контролю в одном помещении;

другие считают целесообразным осуществлять некоторые функции отдельно от основного помещения

для контроля. Например, при наличии достаточной численности штата и если на станции будет

проводиться большая дополнительная работа по связи, могут оказаться желательными установка

оконечного связного оборудования и организация рабочего места в соседнем помещении. С другой

стороны, при ограниченной численности штата работы по связи обычно выполняются персоналом

станции контроля в качестве дополнительной обязанности, так что должен быть обеспечен легкий

доступ к средствам связи с места расположения контрольного оборудования. Аналогичным образом,

если ожидается выполнение большого объема специальных работ (например, долгосрочные

исследования распространения радиоволн) в дополнение к обычным функциям контроля и измерений,

то такие работы может быть целесообразнее проводить в отдельном помещении.

2.6.2.1.2 Планировка помещений

От назначения станции в весьма значительной степени зависят не только площадь необходимого

участка земли, но и требования к помещениям здания станции контроля. Минимальные требования

к помещениям могут существенно расшириться при учете национального законодательства,

связанными с гигиеной труда, другими аспектами обеспечения безопасности и эргономикой, как

показывает нижеследующий пример. С технической точки зрения оборудование должно

размещаться на достаточном расстоянии от стены, с тем чтобы группы по обслуживанию могли

произвести замену аппаратуры. С точки зрения безопасности работы может оказаться необходимым

выделение дополнительной площади для обеспечения свободного передвижения персонала внутри

помещения даже, если все дверцы стоек будут открыты. Совершенно разные предложения А и В

могут служить только примерами и должны адаптироваться к индивидуальным потребностям.

Пример А (см. рис. 2-6)

В данном примере представлены минимальные потребности в площадях в здании станции контроля

при общем штате из двадцати или менее сотрудников, выполняющих работы по наблюдению,

контролю, а также административные функции:

– основное помещение для контроля: 70–100 м² (два помещения для проведения контроля по

специальной программе);

– мастерская по ремонту электронного оборудования: 25 м²;

– кабинет дежурного: 20–25 м²;

- 72 -

Глава 2

– кабинет помощника дежурного: 12–15 м²;

– служащие канцелярии и администрации: 30–40 м²;

– кухня (обычно необходима), бытовые, санитарные, складские помещения: 35–40 м²;

– при необходимости, спальные помещения на случай чрезвычайных обстоятельств.

0 1 2 3 4

5 5 5 5

Основное помещение

для проведения контроля

Помещения для проведения работ

по специальной программе

Мастерская по ремонту

электронного оборудования

Канцелярия и помещение

для хранения файлов

Бытовые

помещения

Дежурный

Кухня и

столовая

Туалет

Бытовые

помещения

Складское

помещение

Помощник

дежурного

Туалет

Масштаб

(м)

РИСУНОК 2-6

Пример плана здания станции контроля

Пример В (см. табл. 2–5)

В данном примере здание является частью площадки для станции контроля общей площадью

60 000 м

, включающей все антенны, за исключением ВЧ радиопеленгаторных антенн, которые

расположены на отдельной площадке. Большинство антенн размещено на четырех мачтах. Общее

представление о здании, восстановленном и перестроенном в 2000 году, дают цифры в табл. 2;

здание рассчитано на размещение порядка 35 человек из служб радиоконтроля и радиоинспекций, а

также еще 10 человек из других отделов. Следует отметить, что в здании одновременно работает

только часть указанного персонала из 35 человек. Другие выполняют подвижный контроль, не

работают в данной смене, находятся в отпуске и т. д.

- 73 -

Глава 2

ТАБЛИЦА 2-5

Пример выделения помещений для здания станции контроля

Назначение Площадь

(м

)

Примечания

Основное помещение для проведения

контроля + диспетчер

170 + 20

Мастерская по ремонту электронного

оборудования

Механическая ремонтная мастерская 25

Помещение для собраний 50

Распределение помещений 15–40 на помещение В большинстве помещений

работает более 1 человека

Копировальная машина и хранилище

файлов

24 Дополнительные помещения для

хранения файлов расположены в

подвальном этаже

Сервер и оборудование электросвязи 31 Подвальный этаж

Туалет 25

Гардеробная 6

Кухня 6

Инструменты для уборки 6

Хранилище для оборудования и антенн 100 Частичное размещение в

подвальном этаже

Помещение для сторожа 30

Котельная 36 Подвальный этаж

Аварийная силовая установка 36 Подвальный этаж

Система бесперебойного питания 10 Подвальный этаж

Силовой трансформатор 10 Подвальный этаж

Гараж 300

2.6.2.1.3 Заглушение

В основном помещении для проведения контроля и в помещениях для работы по специальной

программе должны быть предусмотрены установка звукопоглощающих пластин или какое-либо

иное заглушение потолка (а возможно, и стен). В некоторых случаях может оказаться

целесообразным заглушение и других помещений.

2.6.2.1.4 Экранированные помещения

Если в помещениях для работы по специальной программе или в мастерской по ремонту

электронного оборудования предполагается широкое использование генераторов сигнала с

высокими выходными уровнями или других источников радиочастотной энергии, которые могут

создавать помехи при проведении работ по контролю, следует предусмотреть экранирование таких

помещений посредством установки соответствующего сплошного экрана в стенах, на потолке и на

полу. Экранирование, как правило, не требуется, если аппаратура генерирования сигналов является

типичной, обычно применяемой для обслуживания оборудования и процедур проверки.

В экранированных помещениях также рекомендуется размещать сервер и учрежденческую

телефонную станцию с выходом в город, если для них нет места в подвальном этаже.

- 74 -

Глава 2

2.6.2.1.5 Кабелепроводы

При наличии широкой сети кабелей РЧ, ПЧ, кабелей звуковых сигналов, силовых кабелей и кабелей

системы управления, необходимых для соединения различных компонентов в здании станции

контроля и для кабельных линий от антенн и другого внешнего оборудования, общераспространенной

практикой является прокладка кабелепроводов в полу здания. В этих кабелепроводах должны

предусматриваться смотровые отверстия для постоянного доступа с целью облегчения прокладки и

замены различных кабелей. Обычно применяются два типа кабелепроводов, проходящих под полом:

– открытый кабелепровод с соответствующими съемными сплошными крышками, которые

при их установке находятся на уровне пола;

– закрытые кабелепроводы с завинчивающимися крышками, расположенными с небольшими

промежутками для обеспечения доступа к кабелепроводам.

При прокладке кабелепроводов должна учитываться совместимость материалов, так как с точки

зрения металловедения алюминиевая оболочка кабелепроводов или сами кабелепроводы ни в коем

случае не должны находиться в прямом контакте с бетоном.

Предлагается направлять входные кабели сигналов и кабели системы управления от антенн,

радиопеленгаторов и от здания передатчика к щиту терминала в точке ввода кабелей в здание

вместе со всеми входными кабелями, подходящими к этому щиту, с использованием

соответствующих соединителей. Такая конструкция позволяет быстрее изолировать повреждения

кабелей, чем это возможно в случае, когда различные кабели подходят прямо к аппаратурным

стойкам в здании. Технически нецелесообразно также размещать РЧ или звуковые кабели в одной

оболочке с силовыми кабелями.

2.6.2.1.6 Здание или помещение для аварийного силового оборудования

Если мощность аварийного источника электропитания превышает несколько киловольт-ампер, то

такое оборудование должно быть установлено на "плавающей" платформе, которая была отлита

отдельно от окружающего пола для сведéния к минимуму вибраций, передаваемых полу и самому

зданию. При более крупных установках целесообразно иметь подземный резервуар для топлива; он

должен размещаться на расстоянии нескольких метров от здания для обеспечения минимальной

пожароопасности.

В соответствии с национальными положениями по обеспечению безопасности может быть

обязательным или, по крайней мере, более рентабельным размещение аварийной силовой установки в

отдельном здании. В обоих случаях должны быть приняты соответствующие меры по защите от пожара.

2.6.2.1.7 Здание механической мастерской, гаража

Потребность в таком здании будет зависеть от местных условий, а также от количества и размера

транспортных средств. Если требуется хранить бензин для использования в транспортных

средствах, то желательно размещать топливный бак и насос снаружи и отдельно от здания, чтобы

избежать чрезмерной пожароопасности. Для этого здания должна также предусматриваться подача

сигналов тревоги в случаях пожара или чрезмерного повышения температуры.

2.6.2.2 Коммунальное оборудование, источники питания и другие устройства

2.6.2.2.1 Электропитание

Если источники энергоснабжения, внешние относительно оборудования станции контроля, обеспе-

чивают надежное и достаточное электропитание, то, как правило, предпочтительнее получать

энергию для нормальной работы от таких источников, чем целиком зависеть от питания,

вырабатываемого на станции. Если другие источники питания не обеспечивают достаточный

уровень мощности и если требуется непрерывная работа станции контроля, то станция должна

иметь две отдельные силовые установки соответствующей мощности для работы в условиях

пиковой загрузки и с высокой стабильностью по напряжению и частоте. Если используется внешний

источник электропитания, то обычно одной аварийной силовой установки достаточно для работы в

периоды времени, когда отключается внешний источник питания.

- 75 -

Глава 2

Все силовые распределительные кабели целесообразно размещать под землей, чтобы свести к

минимуму уровень радиочастотного шума на станции. Это особенно важно, когда линии передачи

высокого напряжения обслуживают промышленные или жилые районы, так как шум может

создаваться в местных распределительных линиях от оборудования, подключенного к внешней

линии. При прокладывании линий в пределах границ участка станции контроля под землей

излучение от линий будет пренебрежимо мало, и емкость между линиями и землей будет

стремиться шунтировать радиочастотную энергию, возникающую на внешних линиях. Маршруты

прохождения всех подземных силовых кабелей, кабелей связи и управления должны тщательно

наноситься на планы и регистрироваться, для того чтобы избежать вероятности повреждений кабеля

при проведении земляных работ для установки антенных опор и конструкций.

Современные аварийные силовые установки позволяют производить автоматическое переключение

с постоянно действующей сети электропитания на аварийный источник. При автоматическом

переключении целесообразно предусмотреть временнýю задержку в несколько секунд между

пропаданием питания и запуском аварийного источника, для того чтобы избежать процессов

неоднократного запуска, остановки и переключения, происходящих при очень коротких перерывах

в подаче питания.

2.6.2.2.2 Система бесперебойного электропитания

На станции контроля, кроме аварийной силовой установки, необходимо иметь и систему

бесперебойного электропитания (UPS) с целью поддержания работы системы компьютеров в

переходный период времени между пропаданием напряжения в обычной сети электропитания и

запуском аварийного генератора. Системы UPS преобразуют постоянный ток в переменный и, как

правило, работают от сухих батарей или от аккумуляторов.

UPS должна иметь соответствующие технические характеристики (например, временнáя задержка

начала работы менее 5 мс, эффективные показатели по шуму и выбросам напряжения, а также

способность работать в течение достаточно продолжительного периода времени, т. е. более 10 мин)

для защиты компьютерных систем от потери информации и повторного ее набора. Этот рабочий

интервал времени дает возможность операторам сохранить информацию и данные, которые иначе

были бы потеряны, и вручную запустить аварийный генератор питания при переключении от сети

электропитания и отказе автоматического запуска.

На этапе проектирования UPS необходимо решить, какое оборудование будет получать питание от

UPS. Стоимость этого устройства весьма существенно зависит от максимальной мощности. Тем не

менее, должен быть рассчитан приемлемый резерв по мощности.

2.6.2.2.3 Аварийное освещение

Необходимо, чтобы здание станции контроля и здание с аварийной силовой установкой обеспечива-

лись аварийным освещением от батарей, которое автоматически включается при прерывании

обычного электропитания осветительных цепей. Используя это аварийное освещение, служащие на

станции при необходимости могут быстро найти ручки управления аварийной силовой установкой и

вручную запустить аварийный генератор.

Аварийное освещение может функционировать или от сухих батарей, требующих периодической

проверки и замены, или от аккумуляторных батарей, которые работают вхолостую в обычной

электросети и постоянно заряжаются.

2.6.2.2.4 Телефонные каналы и каналы передачи данных

Для современной службы контроля постоянно возрастает важность установления правильных

рабочих соединений в электросвязи с готовностью почти 100%. Офисная автоматическая

телефонная станция и серверы должны устанавливаться в отдельных помещениях с ограниченным

доступом. В настоящем Справочнике нет возможности для надлежащего описания опыта

операторов и компьютерных компаний в этой постоянно развивающейся области деятельности.

Поэтому здесь дается единственный совет – выбирать размеры сооружений связи таким образом,

чтобы они удовлетворяли будущим потребностям. Следует также учитывать раздел 2.5 и § 2.6.3.

- 76 -

Глава 2

2.6.2.2.5 Отопление и кондиционирование воздуха

Требования к отоплению и кондиционированию воздуха определяются местным климатом. Полезно

предусмотреть возможность установки вентиляторов, а также устройства вентиляционных каналов

для вывода воздуха от верхних частей аппаратурных стоек из здания. В холодную погоду тепло,

выделяемое при работе оборудования, может подаваться внутрь здания, что обеспечивает экономию

за счет снижения нагрузки обычной системы отопления.

2.6.2.2.6 Системы предупреждения и тушения пожара

Каждую станцию контроля необходимо оснастить сигналами пожарной тревоги, приборами для

обнаружения дыма и соответствующими огнетушителями в случае пожара электросети, а также

системой водяных тушителей (спринклеров) по всему зданию. В больших зданиях обычно требуется

установка напорных труб для соединения с брандспойтами пожарных.

2.6.2.3 Грозозащита

Цель грозозащиты – защитить уязвимые части станции контроля использования спектра при

минимуме повреждений. На передней линии защиты от прямых ударов молнии используется

стержневой молниеотвод. Что касается индуктированных разрядов, то должен выполняться общий

план грозозащиты в отношении заземления, взаимосвязи или соединений, экранирования и

подавления перенапряжений.

2.6.2.3.1 Воздействия молнии

Молния – это результат разделения зарядов в грозовых тучах. Максимальный ток (мощность)

разряда при вспышке молнии может достигать почти 400 кВА. Однако, по данным статистики,

большинства токов разряда имеют величину менее 100 кВА, а около 50% из них имеют мощность

между 20 и 25 кВА; расстояние, на котором край лидера инициирует удар молнии в направлении

земли (расстояние удара), составляет 30–70 м для 20 кВА и 70–150 м для 50 кВА.

Известны две категории воздействия молнии:

а) Примой удар молнии, который вызывает огромные разрушения из-за колоссальной

величины тока разряда молнии. Обычно этому виду воздействия молнии подвергаются

проводящие элементы, например, здания и антенны.

b) Влияние индуктированных грозовых разрядов, вызываемых интенсивным электромагнитным

полем, приводит к переходным выбросам напряжения и тока в оборудовании и может создать

эффект действительного разряда молнии на расстояниях до нескольких километров.

2.6.2.3.2 Защита от прямого удара молнии

Этот вид защиты используется в основном для внешних объектов, таких как обшивки зданий,

антенны и источники питания.

Смысл данного процесса заключается в том, чтобы захватить основную часть энергии молнии и

направить ее в землю. Для выполнения этой задачи важно учитывать три главных элемента:

а) Стержневой молниеотвод (воздушное окончание): это первая и основная линия защиты от

прямых разрядов молнии, предназначенная для перехвата удара молнии.

b) Провод снижения: электрический провод, соединяющий стержневой молниеотвод с

окончанием в земле. В соответствии с существующими стандартами для провода снижения

должны применяться наиболее проводящие металлы (например, медь или алюминий).

с) Окончание в земле: система электродов в земле (которые обычно закопаны),

предназначенных для направления тока молнии в землю.

- 77 -

Глава 2

Как показано на рис. 2-7, протяженность защитной зоны для структуры в основном определяется

величиной тока разряда молнии (§ 2.6.2.3.1) и высотой стержневого молниеотвода. Если высота

стержневого молниеотвода превышает дальность разряда молнии (h > rs), как показано на рис. 2-7b),

то молниеотвод будет неэффективен с точки зрения перехвата молнии; в результате молния может

разрядиться в верхнюю часть структуры.

Молниеотвод

Spec-027

: дальность разряда

молнии

: высота молниеотвода

A: структура

Затенение: защитная зона

молниеотвода эффективна,

поскольку молния вероятно

ударит в молниеотвод.

: дальность разряда молнии

: высота молниеотвода

A: структура

Затенение: защитная зона

молниеотвода неэффективна,

поскольку молния вероятно

ударит в верхнюю часть

структуры.

(

= 0,5

) b)

(

= 1,5

)

Край

лидера

Поверхность Земли

Молниеотвод

Край

лидера

РИСУНОК 2-7

Защитная зона

Поскольку дальность разряда молнии зависит от тока разряда молнии, в документе IEC 1024-1

(Основной принцип защиты структуры) определен защитный уровень структуры, как указано ниже:

Защитный уровень Дальность

разряда молнии

(м)

Вероятность попадания удара молнии в

молниеотвод (%)

Уровень I 20 98

Уровень II 30 95

Уровень III 45 90

Уровень IV 60 80

Система грозозащиты со стержневым молниеотводом не является полностью законченной системой

для защиты от ударов молнии. Важно определить необходимую степень защиты станции контроля.

2.6.2.3.3 Защита от индуктированных грузовых разрядов

Этот вид защиты применяется в основном для оборудования внутри помещений, например,

приемников, источников питания переменного тока, включая защиту против прямых ударов

молний. Такая защита может быть достигнута только посредством проведения тщательных

исследований на станции контроля с целью выявления всей чувствительной аппаратуры и всех

возможных путей прохождения переходного напряжения и сверхтока. После такого изучения

следуют этапы проектирования, составления спецификации, установки и технического

обслуживания системы защиты.

При проектировании системы защиты существуют четыре инженерные концепции заземления,

соединений, экранирования и подавления перенапряжений.

- 78 -

Глава 2

Надлежащим образом выполненные заземление и соединения обеспечивают дополнительные пути

для прохождения тока разряда молнии и отвода этого тока в землю, тем самым сводя к минимуму

выбросы напряжения. Эти меры включают взаимное соединение аппаратурных стоек, отдельных

деталей, проводов заземления и могут включать взаимное соединение соседних проводников, таких

как структурированная сталь и кабелепровод.

Экранирование кабелей уменьшает перенапряжение, обеспечивая предпочтительный путь для

прохождения тока разряда молнии вместо действующей линии. Экранирование для получения

максимальной эффективности должно быть абсолютно непрерывным, а также заземленным или

нагруженным.

Устройство для подавления перенапряжений выполняет функцию подавления переходного

напряжения и сверхтока, приводящих к повреждению оборудования, соединенного между собой

кабелями большой протяженности. Указанное устройство должно быть выбрано таким образом,

чтобы оно могло противостоять воздействию напряжения и тока, ожидаемых в результате сильного

индуктированного разряда.

Эффективная защита при использовании одной из ее концепций включает в себя защиту всех

интерфейсов установки.

2.6.2.3.4 Процесс защиты

В качестве первого шага при защите здания должен использоваться стержневый молниеотвод для

наружных объектов, но, прежде чем перейти к электронному оборудованию, необходимо также

ограничить перенапряжения на источнике питания, антенне и линиях передачи данных.

Все линии (силовые и связные) и фидеры антенн должны входить в здание в одном месте.

В точке ввода все линии должны быть соединены в равнопотенциальную сеть, поэтому кабели,

экраны и другие металлические элементы, не переносящие сигнал или электропитание,

подключаются непосредственно к равнопотенциальной соединительной шине.

Силовые линии и линии прохождения сигналов (от приемных антенн, радиопеленгаторов или линий

связи/компьютеров), которые переносят сигналы или энергию, подключаются к вышеупомянутой

шине с помощью собственных специальных разрядников. В таком случае во время разряда молнии

потенциал всех линий возрастет в равной степени и одновременно, и поэтому разность потенциалов

(между линиями прохождения сигналов и экранами) стремится к нулю.

Остаточные напряжения или перенапряжения, обусловленные длиной проводника (от точки ввода

до места размещения оборудования) и индуктированные электромагнитными сигналами, должны

игнорироваться путем включения более чувствительного предохранителя в точке, ближайшей к

оборудованию.

Важно отметить, что само по себе предохранительное устройство не может обеспечить полную

защиту; согласно спецификациям оборудования, соответствующие защитные устройства должны

использоваться в нескольких точках.

2.6.2.3.5 Заземление и экранирование

Эффективное и надежное заземление – это необходимый фактор в процессе защиты от разрядов

молнии и оно должно соответствовать положениям IEC 1024-1.

Рекомендуется, чтобы надлежащие меры были приняты уже на этапе планирования. Все

металлические детали больших размеров, связанные со структурой, должны быть соединены вместе,

а также с системой грозозащиты, например, металлическая арматура бетона или крыши с

металлическим покрытием и металлические фасады.