Kolega Luděk Košek upozornil v klubové konferenci na článek od Dirka Rijmenatse o konstrukci drátové antény se svodem z koaxiálního kabelu.
Článek byl zveřejněn na autorově webu http://users.telenet.be/d.rijmenants/en/swl.htm. Článek je sice názorný včetně podrobných obrázků, ale s konstrukcí těchto antén jsem také pokusničil a proto si dovolím upozornit na možné problémy. Tím nechci popisovanou konstrukci kritizovat, následující řádky prosím berte spíš jako náměty k diskusi a experimentům.
Na prvním obrázku je původní zapojení. Prvním nedostatkem je způsob vinutí anténního transformátoru, který obsahuje dvě samostatná vinutí primáru a sekundáru, spojená na společnou zemnicí svorku. Pokud chceme dosáhnout co největší širokopásmovosti a nevadí galvanické propojení koaxiálního svodu s anténou a jejím uzemněním, je vhodnější zapojit kabel na odbočku primárního vinutí jako autotransformátor, podle následujícího upraveného obrázku:
Celý svod je spojený se zemnicí tyčí pod anténou. Potom ale není vhodné použít červeně zaškrtnutou zemnicí svorku - ať už pro přídavné uzemnění přijímače, nebo pro spojení s jiným zemnicím bodem.Vznikla by zemní smyčka, což může zvýšit úroveň rušivých signálů.
Pokud trváme na galvanickém oddělení svodu od anténního obvodu, samostatné sekundární vinutí zůstane oddělené od primárního a uzemní se na jiném vhodném místě. Musíme se smířit s možností zhoršení přenosových vlastností transformátoru na vysokých kmitočtech, výhodou může být menší přenos místního rušení a šumů.
Dalším nedostatkem původního zapojení je zmíněná možnost vzniku tzv. zemní smyčky. Názorně je to vidět na dalším upraveném obrázku:
Smyčka uzavřená přes koaxiální svod, dvojí uzemnění a zem může sama fungovat jako anténa pro místní rušivé signály. Tuto smyčku je nutné přerušit. Možnosti jsou opět dvě. Buď ponecháme galvanické spojení svodu s anténou a uzemnění, potom použijeme opět antenní autotransformátor a pouze jedno uzemnění podle následujícího upraveného obrázku:
Nebo ponecháme uzemnění podle původního návrhu, ale potom použijeme antenní transformátor s galvanicky oddělenými samostatnými vinutími podle dalšího upraveného obrázku:
Variantu vinutí a uzemnění si proto zvolíme podle preferovaných vlastností. Použitím samostatného primárního a sekundárního vinutí v kombinaci s galvanickým propojením zemí obou vinutí s jistotou pouze sloučíme možné nevýhody obou zapojení. Nic ovšem nebrání experimentům s různými způsoby vazby a zapojení jednotlivých prvků. Teorie je jedna věc a praktické výsledky v daných podmínkách druhá.
V druhé variantě je zakreslen i oddělovací transformátor mezi koncem svodu a přijímačem. Ten je podle mého názoru vhodný právě u přenosných "worldreceverů" kde ochrana anténního vstupu proti statické elektřině a přepětí může být podceněna. Známý je tím například přijímač Tecsun PL660 (údajně především ze začátku výroby). Proto u něj oddělovací transformátorek používám také.
A na závěr bych ještě upozornil na použití v článku zmíněných měděných zemnicích tyčí. V našich podmínkách se na hromosvodové zemniče i další druhy zemničů používá výhradně pozinkovaná ocel. Pokud by došlo k vzájemnému vodivému propojení zemnicího systému z mědi s běžným zemněním z pozinkované oceli, vznikne galvanický článek a protékající proud bude mít za následek destrukci především zemnicího systému tvořícího záporný pól tohoto článku. Je to prakticky obdoba vybití klasického monočlánku spojeného s proděravěním zinkového kalíšku. V našich podmínkách je proto určitě lepší použít pro zemniče prvky z pozinkované oceli.
Já bych ještě doplnil, že i když my to řešíme opravdu odpovědně (kondenzátory v situaci dva - jak ji označil Jirka a olověné destičky, či silné pocínování a držení spoje v suchu v situaci 1), tak profíci to mnohdy vůbec neřešili. Vysílače jako takové se někdy zemnily na měděné plechové desky a přitom byly přímo propojené na anténní nebo síťový zemnící systém FeZn (příkladem je Mělník). Galvanický článek v zemi tu nikdo neřešil. Ve starých Liblicích byla také kombinace dvou materiálů. Zemnící sítě - pavučiny velikého množství tenkých Cu 4mm2 vodičů okolo a mezi věžemi byly později "opraveny" FeZn sítí... severní věž navíc později dostala nové uzemnění - byla položena na dně blízkého rybníka - a to byl také pozink. Někdy byla kombinace materiálů bronz a FeZn. Životnost uzemnění může být v desítkách let. FeZn uzemnění třeba na vysílači Jihlava - z pásku 20x2 (dnes se používá 30x4) bylo v dobré kondici i po šedesáti letech. V Liblicích prý byl okolo jižní věže původní Cu systém v hodně žalostném stavu v roce 1984 při záskoku za Mělník - to je cca 50 let od jejich výstavby. Na to jak byly Cu vodiče tenké a bez ochranné plastové izolace, je to hodně dobré.
Zdravím
Myslím že je třeba rozlišit dvě odlišné situace:
1)Koroze na přímém styku vodičů ze dvou různých kovů. Tomu může zabránit zmíněný olověný plátek, ze stejného důvodu se ve ztížených podmínkách v rozvaděčích používá při přechodu měď/hliník cupalový plech.
2)Vznik galvanického článku. Pokud bude v zemi (jako elektrolytu) měděná a zinková nebo ocelová elektroda (a obecně jakékoli dvě elektrody z různých kovů), vznikne galvanický článek a pokud budou elektrody vodivě propojené, protékajíci proud generovaný vzniklým článkem zemnicí systémy časem rozloží. Jedinou obranou je zmíněné gavanické oddělení kondenzátory.
To Jaroslav Kovář:
já to na své dálkově ovládané přijímací stanici, kde mám velké antény (stožáry) a po celém pozemku rozsáhlé zemní sítě řeším následovně:
- u každého anténního stanoviště je je "hlubinné" FeZn uzemnění - u každé antény několik dvoumetrových zemnících tyčí a asi 5 FeZn radiálů a pospojení k dalším stanovištím. Zahuštěné je to potom měděnými radiály - ale jsou v plastové izolaci. Těchto radiálů je u každé antény veliké množství a jsou jenom tak trochu pod drnem - má to efekt spíše kapacitní - vůči vertikálním zářičům a vlastně i vůči zemi.... dále je kabelem CYKYLO 3x4 objetý celý pozemek dokola a z rohů pak radiály do středu mezi anténami.... je to hodně stovek metrů vodičů... Cu síť je opět mezi jednotlivými stanovišti a i středem antén pospojována. Styk mezi Cu a FeZn je ve třech místech - přes baterii svitkových kondenzátorů... klidně i několik desítek ks - (aby to bylo naprosto bezindukční) - různých kapacit - 680 nF, 470 nF, 220 nF, 100 nF, 22 nF atd... stejnosměrné proudy (el. článek Cu a FeZn) přes ten styk neprojdou, střídavé VF proudy projdou bez problému.
Přijímací technika (venkovní rack skříň, ve které je veškerá SDR a výpočetní technika) má pak své vlastní FeZn uzemnění - dvě dvoumetrové zemnící tyče a jeden několk metrů dlouhý radiál.... toto "napájecí" uzemnění je galvanicky oddělené od anténního uzemnění (oddělovací VF trafa a FTP kroucená dvojlinka jako napaječ místo koaxu).... Uzemnění Racku je oddělené od PEN (PE) sítě... mám to zapojené jako TT síť - ze sítě se bere jenom L a N........PE mám tedy svoje vlastní..... nestahuji si k sobě tak rušivé proudy, které jsou v PE sítě..... při tomto zapojení je samozřejmě nutný proudový chránič + další bezpečnostní opatření a samozřejmě by to měl zapojovat elektrikář.
ještě - pokud chci napojit Cu vodič na FeZn, tak ten Cu - v místě svorky prostě pořádně pocínuji...(olovnatým cínem:-)).... dále je nutné to napojit v plastové krabici, aby spoj byl v suchu - určitě ne ve vlhké zemi.... dále je možné spoj zapatlat gumoasfaltem....pak ten článek v místě styku nevzniká....
Jen malá poznámka: pro zamezení vzniku galvanického článku na přechodech pozink x měď zemnicích soustav, vkládají hromosvodáři olověný plátek. Pro elektrostatické výboje je to určitě vhodné řešení. Blesku nějaký přechodový odpor na spoji pozimk - olovo -měď nevadí. Pro účely svodu vf proudů asi nic moc. Máte s tím někdo zkušenost ?
Centrální adresa klubu, sídlo klubu:
Československý DX klub
Lorencova 5424, CZ-760 01 Zlín
E-mail: mail(at)dx.cz
Kontaktní adresa pro Slovenskou republiku
Ing. Jaroslav Lajda (předseda klubu a zástupce Slovenské republiky)
Bôrická cesta 49, SK-010 01 Žilina
E-mail: slovensko(at)dx.cz
(c) Československý DX klub 2015