Internet a WiFi – jednoduché a relativně levné řešení připojení k síti sítí. Každý z nás, kdo se někdy poohlížel po jednoduchém a nepříliš nákladném připojení k internetu, jistě slyšel o možnosti bezdrátového přenosu dat pomocí Wireless Fidelity. V současné době existuje řada poskytovatelů připojení pomocí této bezdrátové technologie a samozřejmě daleko větší počet „připojených“ koncových uživatelů. V současné době, kdy jsou ze strany zákazníků kladeny stále vyšší požadavky na přenosovou rychlost, je nucena většina poskytovatelů připojení na internet upravovat, případně zcela změnit stávající aplikaci. Se změnou přenosové kapacity se mění výrazným způsobem také cena jednotlivých komponentů. Vše funguje (téměř) k plné spokojenosti, ovšem jediný úder blesku může způsobit nepředstavitelné škody.

Pro správnou činnost systému musí být zaručen přímý „výhled“ naší antény na anténu poskytovatele připojení. A to se samozřejmě řeší tím, že se antény umisťují na nejvyšším bodu budovy. Tvoří tedy ideální jímač a neučiníme-li dostatečná opatření, přestane internet po úderu blesku fungovat. A přestane fungovat počítač, televize, video, DVD, pračka… V případě poškození či výpadku je samozřejmě největší okamžitá škoda na zařízení, nicméně následné náklady na dobropisování poměrné částky slevy pro jednotlivé klienty za dobu, kdy nemohli službu používat, mohou být i několikanásobně vyšší (fakturantka, účetní, bankovní poplatky, tisky, poštovné a samozřejmě čas). Z těchto důvodů je vhodné tato rizika podstatným způsoben eliminovat nebo je zcela vyloučit.

Při instalaci těchto zařízení na střechu je důležité dodržet i určitá pravidla tak, aby provozovatel zařízení, který je smluvně zavázán majiteli objektu, nevhodným umístěním aplikace nebyl při případné škodě (zavlečení části nebo celého bleskového proudu do elektrické instalace objektu) nucen hradit škodu, kterou svou chybou způsobil.
Pomocí kabelu od WiFi antény, ať koaxiálního nebo strukturovaného, máme vytvořenou přímou vodivou cestu až do vnitřku objektu spojenou přes počítač s rozvody sítě nn. Touto cestou pronikne část bleskového proudu dovnitř a zničí vše, co mu stojí v cestě. O ohrožení zdraví nebo života raději nebudu hovořit. Ochrana založená na systému „všechno při bouřce vytahuji ze zásuvky“ rozhodně nefunguje. Právě naopak! Mohou vzniknout nekontrolované přeskoky, které mohou způsobit i požár objektu. Raději již dost strašení a pojďme se podívat, jak danou situaci řešit.

Příklad první – anténní stožár na střeše budovy
Podle normy ČSN 34 1390 bylo třeba připojit anténní stožár k hromosvodní soustavě, případně jej samostatně uzemnit, když objekt nebyl vybaven hromosvodem. To je řešení správné, ovšem v tom případě musíme všechny vstupy od antén (WiFi, satelit, terestrické) případně i napájení vybavit svodiči bleskových proudů. A to by mohla být celkem nákladná záležitost. Nová evropská norma EN 62305 nabízí mnohem elegantnější a účinnější řešení využitím oddáleného hromosvodu. Již z názvu je celkem jasné, jak daná metoda funguje.

Příklad řešení ochrany anténního stožáru
Klik pro větší náhled

Při správném navržení a konstrukci hromosvodu zabráníme byť jen malé části bleskového proudu, aby pronikla po kabelech do objektu. Rozhodujícím faktorem při návrhu oddáleného hromosvodu je výpočet dostatečné vzdálenosti S. Tato vzdálenost určuje, jak daleko musí být stožár s anténami umístěn od hromosvodní soustavy. Vše je dobře patrno z obrázku 1.

Svodič bleskových proudů DEHNgate LA

Antény navíc musí být „schovány“ v ochranném úhlu pomocného jímače. Zkusme si vypočítat dostatečnou vzdálenost na budově vysoké např. 15m, s plochou střechou, mřížová jímací soustava, velikost ok 15x15m, 8 svodů. Na střeše je umístěn stožár s anténou vysoký 4m. Pro výpočet použijeme vzorec:

kde:

k_i stanovíme 0,1 pro třídu ochrany před bleskem I (LPS I); 0,075 pro LPS II; 0,05 pro LPS III a LPS IV. Třídy ochrany před bleskem ovšem musíme předem vypočítat nebo stanovit. Pro náš případ je LPS II, tedy 0,075.
k_c stanovíme podle geometrického uspořádání objektu a hlavně podle uspořádání hromosvodní ochrany. Použijeme vzorec:

V našem případě k_c = 0,36.
k_m může být 1 (vzduch), 0,7 (speciální podpěry GFK DEHN + SÖHNE), případně 0,5 pro jakýkoliv jiný materiál (např. použijeme-li pro distanci nevodivé podpěry neznámého druhu).

Po dosazení neznámých do vzorce vypočteme dostatečnou vzdálenost S = 0,73 m.
To znamená, že jakákoliv část antény nebo jiného chráněného zařízení musí být vzdálena od jímací soustavy min. na tuto vzdálenost. Pozor na terestrické antény Yaggi! Musíme dbát na dodržení S od ramen a direktorů. Pomocný jímač na anténním stožáru připojíme přes distanční podpěry s klasickou hromosvodní soustavou.
Uvedli jsme si pro názornost velmi jednoduchý případ výpočtu. Každá aplikace je svým způsobem originální a vyžaduje důkladnou kontrolu při stanovení dostatečných vzdáleností. V některých případech může dostatečná vzdálenost S při stávajícím stavu hromosvodní soustavy přesáhnout i metr a více. Za této situace již musíme přistoupit k dodatečným krokům, jako je např. zvýšení počtu svodů, nebo celková rekonstrukce hromosvodní soustavy. Tato opatření se týkají zejména výškových budov. Ovšem velmi často jsou právě na takových objektech instalovány důležité anténní systémy. Při obzvlášť složitých aplikacích (zejména při velkém počtu různých antén) lze s výhodou použít i speciální vodič HVI. Podrobně se o jeho použití nebudu rozepisovat, jedná se totiž o poměrně komplikovanou záležitost. Při dodržení přesných technických podmínek můžeme tento vodič vést přímo po kovových zařízeních (stožárech), které nejsou přímo spojeny s hromosvodem.
Vzhledem k možné elektromagnetické indukci doporučuji vybavit jednotlivé svody od antén, případně napájecí kabel vhodnými svodiči přepětí. Cenové relace oproti svodičům bleskových proudů jsou podstatně nižší, nehledě na to, že svodiče bleskových proudů pro stukturovanou kabeláž se vůbec nevyrábějí.

Příklad druhý – výškový samostatně stojící anténní stožár
U výškových stožárů je situace poněkud odlišná. Těžko bychom takový stožár vysoký třeba 50 m dostávali do ochranného úhlu hromosvodu. Vždy se ovšem jedná o masivní kovovou konstrukci, která velmi dobře slouží jako hromosvod.

Příklad ochrany anténního systému na výškovém stožáru
Klik pro větší náhled

Musíme proto v první řadě zkontrolovat hodnotu a provedení zemnicí soustavy a dále pospojení jednotlivých kovových částí stožáru. Dále musíme postupovat cestou stínění kabelů. Je dobré napájecí kabely umístit do kovových trubek a ty vodivě spojit s konstrukcí. Propojení provedeme vždy na obou koncích trubek. Výstupní koaxiální kabely k anténám je vhodné doplnit dodatečným stíněním schopným vést část bleskového proudu. Antény musí být samozřejmě instalovány v ochranném úhlu stožáru. Pozor! Pro stanovení ochranného úhlu (prostoru) bychom měli u takto vysokých konstrukcí použít metodu „valivé koule“. Je to přísnější metoda a mnohdy musíme konstrukci doplnit pomocnými jímači. Veškerá opatření slouží pouze k bezpečnému svedení bleskového proudu do země. Všechny kabelové trasy musíme vybavit svodiči bleskových proudů. Na patě stožáru na přívodu napájení z distribuční sítě musí být instalován kombinovaný svodič, nejlépe DEHNventil DV 255 TNC (TNS).

Kombinovaný svodič bleskových proudů DEHNventil DV 255 TNC

Slouží k odstranění přepětí, které by se mohlo vrátit do napájecího systému ze země při přímém úderu, případně od blízkého úderu blesku. Je-li naše zařízení napájeno z pomocného rozváděče umístěného nahoře na stožáru, použijeme i zde svodič bleskových proudů. Tím zabráníme možnosti, aby část bleskového proudu pronikla do jiných zařízení z naší strany. Pro ochranu od antén lze použít některý z typů DEHNgate. Jsou to speciální svodiče bleskovách proudů určené pro náročné aplikace ochrany koaxiálních svodů. Všechny podrobné informace o těchto svodičích nalezneme v katalogu UE.
Výškové telekomunikační stožáry slouží více poskytovatelům různých komunikačních služeb. Hrozí zde proto riziko, že při špatné instalaci „mých“ antén může dojít při zásahu bleskem k poškození nebo zničení zařízení ostatních provozovatelů. Takže se může stát, že kupříkladu v dané oblasti nebudou fungovat mobilní telefony… Právní podpora mobilních operátorů je dozajista velmi dobrá a těžko bychom hledali obhajobu.
Rovněž u tohoto příkladu platí, že každá aplikace je originální a je třeba důkladně se s ní seznámit, aby navrhovaná opatření byla účinná a splnila veškeré požadavky na ochranu před bleskem.

Tento příspěvek hovoří pouze o obecném návodu, jak chránit mikrovlnné spoje. Veškeré technické dotazy rádi zodpovíme, případně můžeme provést návrh řešení přímo na dané zařízení.

Pokud vás zajímají bližší informace o ochraně těchto zařízení, vyžádejte si bližší informace!