Γείωση στο shack

Επειδή τελευταία άκουσα μια συζήτηση για το θέμα των γειώσεων του shack, θα ήθελα να συνεισφέρω στο πως αντιμετώπισα το θέμα, φυσικά με την βοήθεια εξαιρετικών συναδέλφων όπως του Κώστα SV1XV.

Η λύση αυτή είναι εξαιρετική για μονοκατοικία, για διαμέρισμα θέλει κάποιες μετατροπές.

Τι είναι η γείωση και τι σκοπό εξυπηρετεί σε ένα ραδιοερασιτεχνικό shack;
Πέρα από την ασφάλεια των συσκευών 220v και που σκοπό έχει την προστασία μας με ένα γειωμένο περίβλημα που όταν συνδεθεί λόγω βραχυκυκλώματος στον ουδέτερο ή την φάση θα ρίξει την ασφάλεια και δεν θα πάθουμε ηλεκτροπληξία, έχουμε και άλλα προβλήματα με τις συσκευές rf που πρέπει να επιλυθούν.
Αυτά είναι:

βρόγχοι γειώσεων που μπορεί να σχηματίζονται με αλληλοσυνδεόμενες συσκευές και που μπορούν να δημιουργούν θόρυβο κυρίως στα HF,
περιορισμό της διασποράς rf από τους ταλαντωτές κάθε συσκευής χωριστά με κοινή θωράκιση,
αντιμετώπιση υπερτάσεων από κεραυνικά φαινόμενα.

Παλαιότερα είχα την τύχη να έχω μέσα στο shack ένα ολόκληρο rack οπότε όλες οι συσκευές ήταν θωρακισμένες και γειωμένες. Δυστυχώς για λόγους ανεξάρτητους της ευκολίας μου, το rack έφυγε και αντικαταστάθηκε από ράφια και γραφείο.

Ο βασικός κανόνας της σωστής γείωσης, είναι: ότι μεταλλικό μπαίνει στο οίκημα απ’ έξω και είναι πιθανός μεταφορέας υπέρτασης, (μεταλλικοί σωλήνες ύδρευσης, τροφοδοσία ΔΕΗ, καλώδια τηλεφώνου, αγωγός φωταερίου, καλώδια κεραιών κλπ), πρέπει να μπαίνουν σε κοινό σημείο και να γειώνονται πριν μπουν μέσα ή αμέσως μόλις μπουν. Το κοινό σημείο γείωσης είναι το σημαντικό, για να μην επιστρέψει η υπέρταση από το ένα στο άλλο μέσα από συσκευές του σπιτιού γιατί θα τις καταστρέψει.

 

Όλα τα παραπάνω με οδήγησαν στην παρακάτω λύση:

Πήρα μια ράβδο γειώσεως που μπήκε βαθιά στο χώμα, αμέσως έξω από το shack και κοντά στην είσοδο των ομοαξονικών καλωδίων από την ταράτσα.Επειδή το σημείο είχε τσιμέντο έγινε και η σχετική τρύπα.IMG_20151101_152233

IMG_20151101_152606
Το ικρίωμα με τον ηλιακό και το φωτοβολταϊκό που είναι συνδεδεμένα και γειωμένα. Το πλέγμα που φαίνεται σε πρώτο πλάνο (αντίβαρο κάθετης HF), είναι και αυτό ηλεκτρικά συνδεδεμένο στο σύστημα.

Πήρα μία μεταλλική σχάρα (κανάλι) καλωδίων για να οδηγώ τα καλώδια τακτοποιημένα στην ταράτσα (μέσα σε αυτή ενσωματώθηκαν και τα ρετάλια από μικρότερα μεταλλικά κανάλια που θα δούμε παρακάτω).

Η σχάρα αυτή συνδέεται ηλεκτρικά με χοντρό καλώδιο με την βέργα γείωσης κάτω, ενώ πάνω με το ικρίωμα ηλιακού θερμοσίφωνα – φωτοβολταϊκών, που έγινε και το κέντρο συλλογής γείωσης στην ταράτσα. Το σύστημα αυτό συνδέεται και με την σωλήνα ύδρευσης που είναι ακριβώς δίπλα στην ράβδο.

 

 

 

Μπάρα Γείωσης
Μπάρα Γείωσης

 

Μέσα στο shack στον τοίχο και δίπλα από την είσοδο των κεραιών, μπήκε μια μεταλλική πλάκα μήκους 30cm με χονδρές βίδες και πεταλούδες, που συνδέεται με μεταλλική ταινία με την ράβδο προς τα έξω και εδώ καταλήγουν οι γειώσεις από το shack.

IMG_20151127_114115

 

 

 

Τρύπησα μια γωνία αλουμινίου μήκους 40 cm και φάρδους 7 cm, με τις αντίστοιχες τρύπες για να περάσω arresters για τα ομοαξονικά καλώδια και την βίδωσα στον τοίχο. Όλα τα καλώδια που μπαίνουν μέσα βιδώνονται εδώ. Περιλαμβάνει και arresters για καλώδια ethernet που πάνε στην ταράτσα.

 

 

Όλα τα μηχανήματα που είναι εγκατεστημένα στα ράφια, έχουν από κάτω μια πλάκα αλουμινίου (φάρδους λίγο μικρότερη από αυτό των ραφιών), στην οποία όλα πατούν και με κοντά καλώδια γειώνονται σε αυτήν. Κάποια είναι  και βιδωμένα πάνω σε αυτή.

IMG_20151124_161046

IMG_20151124_160837
Οι πλάκες στα ράφια διασυνδέονται με μια οριζόντια ταινία φάρδους 5 εκ. που είναι στον τοίχο, πίσω από τα ράφια.

 

 

 

 

 

 

Κάτω και δίπλα από τα ράφια υπάρχουν δύο μεταλλικά κανάλια, το ένα οριζόντιο και το άλλο κάθετο, για την μεταφορά καλωδίων, που είναι και αυτά συνδεδεμένα μεταξύ τους, με την πλάκα γείωσης και με τις πλάκες που είναι στα ράφια.

IMG_20151124_161308IMG_20151124_161253

 

 

 

 

 

Έτσι κάθε συσκευή έχει κοντά της πολλές επιλογές γρήγορης γείωσης με κοντά καλώδια.

Όλες οι παραπάνω συνδέσεις – διασυνδέσεις γίνονται με βίδες και μεταλλικό τρόπο δεν υπάρχει πουθενά κόλληση. Κόλληση μπορεί να μπει μόνο στο τέλος για να καλύψει το άκρο των χάλκινων αγωγών, αφού πρώτα δεθούν μηχανικά στις κόσες, και μόνο για λόγους περιορισμού της οξείδωσης του χαλκού από τον αέρα. αυτό δεν σταματά την ηλεκτρόλυση μεταξύ χαλκού και σίδερου.

Το συνολικό διάγραμμα είναι περίπου αυτό:Γειωσεις Shack ΔιάγραμμαΤο τέλειο θα ήταν όλα αυτά να ήταν από χαλκό, μόνο που ο χαλκός οξειδώνεται εύκολα, και είναι ακριβότερος, υπάρχει και η λύση του επικασσιτερωμένου χαλκού που λύνει το πρόβλημα της διάβρωσης.

Όσο πιο χοντρά είναι τα καλώδια, τόσο το καλύτερο. Θα πρέπει όμως να ληφθεί υπόψη μας η ευκαμψία, ειδικά σε αυτά που πάνε στις συσκευές. Χρήσιμες είναι οι μεταλλικές ταινίες που είναι και φαρδιές για μεγάλα ρεύματα, και εύκαμπτες.

Στα σημεία που ο χαλκός έρχεται σε επαφή με σίδερο ή χάλυβα, γίνεται ηλεκτρόλυση και πρέπει να μπουν διμεταλλικά υλικά ανάμεσά τους, αν και το θέμα έχει πολύ βάθος και δύσκολο να αναλυθεί εδώ.Αν ξεκινάτε το σύστημα από την αρχή, υπάρχει η λύση του επικασσιτερωμένου χαλκού παντού ή του χάλυβα που είναι επιψευδαργυρωμένος εν θερμώ, ή άλλα σχετικά υλικά που θα βρείτε στα υλικά γειώσεων.

IMG_20151124_161241Τα καλώδια με 12V που πάνε στην ταράτσα για την τροφοδοσία αυτόματου tuner, ή για συσκευές POE, πρέπει και αυτά να γειώνονται με varistors στο σύστημα και μεταξύ τους, μάλιστα στο σημείο που είναι η ασφάλεια τους.

Τέλος εκκρεμεί ένα ερώτημα: χρειάζεται η γείωση του shack να συνδεθεί με την ηλεκτρολογική γείωση;

Δεν είναι κακό, μάλλον επιβάλλεται, αλλά πρέπει να μπει ένα φίλτρο για να κόβει τον θόρυβο που μπορεί να μεταφέρει. Ένας μεγάλος τοροϊδής φερίτης και χοντρό εύκαμπτο καλώδιο με πολλές στροφές μπορεί να κάνει την διασύνδεση.

[d12-warning]Ο Κώστας SV1XV σχολίασε ότι είναι λάθος η διασύνδεση των δύο γειώσεων μέσα στο shack. Η διασύνδεση και το φίλτρο, πρέπει να γίνει πριν τον αυτόματα διακόπτη διαφυγής στον πίνακα. [/d12-warning]

Το αποτέλεσμα όλης αυτής της εργασίας είναι μια καλύτερη ηλεκτρομαγνητική θωράκιση για όλες τις συσκευές, και η εξασφάλιση κοινού δυναμικού όταν υπάρξουν υπερτάσεις από κεραυνικά ή άλλα φαινόμενα, για την αποφυγή δηλαδή ανεπιθύμητων διαδρομών της υπέρτασης που θα κάνει καταστροφή μέχρι να βρει το δρόμο της για την γείωση.

Να σημειώσω εδώ ότι δεν μιλάμε για απευθείας κτύπημα κεραυνού που θεωρείται μάλλον σπάνιο και αντιμετωπίζεται με ειδικές διατάξεις που ξεφεύγουν του παρόντος, αλλά για υπερτάσεις που εμφανίζονται όταν ο κεραυνός κτυπήσει σε αποστάσεις ακόμα και χιλιομέτρου, που είναι πιο συνηθισμένες και μπορούν να καταστρέψουν συσκευές, μόνο και μόνο από επαγωγή ή από μεταφορά τους από άλλα εναέρια δίκτυα, και μόνο η σωστή κοινή γείωση όλων των συσκευών μπορεί να βοηθήσει. Σε περίπτωση απευθείας κεραυνού, τουλάχιστον θα έχετε γρήγορη απαγωγή του στην γη, και λιγότερες απώλειες.

Τέλος επειδή το shack έχει δικό του πίνακα ρεύματος, έβαλα και στα 220v βαρύστορς για την αποφυγή υπέρτασης από την ΔΕΗ. Το οίκημα έχει επί πλέον προστασίες στον ηλεκτρικό πίνακα και στην εισαγωγή τηλεφώνου. αλλά δυστυχώς η εισαγωγή είναι σε άλλο σημείο και εκεί η γείωση ξεχωριστή. Μια μελλοντική αναβάθμιση θα ήταν μια μεταλλική ταινία γύρω από το οίκημα στην βάση του περιμετρικά, που θα ένωνε τις δύο ξεχωριστές γειώσεις (ΔΕΗ και shack) και θα μπορούσε σε κάθε γωνία να ενισχυθεί με επιπλέον ράβδους γείωσης στο χώμα. Σε αυτή τη περίπτωση το φίλτρο για τον θόρυβο της γείωσης από την ΔΕΗ, μάλλον πρέπει να μεταφερθεί στον πίνακα ή στο εξωτερικό ρολόι.

Φυσικά δεν είναι απαραίτητα όλα όσα έβαλα, δεν χρειαζόντουσαν ας πούμε τα μεταλλικά κανάλια για να έχω σωστή γείωση, αλλά η επιλογή τους έγινε για λόγους συγκέντρωσης και τάξης και μετά θωράκισης και από τη στιγμή που υπήρχαν, η χρησιμοποίηση τους για τον σκοπό αυτό, ήταν μονόδρομος.

Αν ήμουν σε διαμέρισμα και δεν υπήρχε σύντομη εξωτερική γείωση, θα έκανα τα ίδια και σαν γείωση θα χρησιμοποιούσα την γείωση του καλοριφέρ ή της ύδρευσης αν οι σωλήνες της είναι όλοι μεταλλικοί.

Ελπίζω να σας έδωσα κάποιες καλές ιδέες και ευχαρίστως να ακούσω σχόλια ή αντιρρήσεις για το θέμα, γιατί είναι σημαντικό για την εύρυθμη λειτουργία ενός σταθμού η σωστή προστασία του και η ηλεκτρομαγνητική του θωράκιση.

 

 

Advertisements

Αφήστε μήνυμα

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s