Устройство грозозащиты
Николай ЗАГЛЯДИН (UN7DR), г. Семипалатинск, Казахстан

В настоящее время существует множество устройств грозозащиты. Но как показывает практика, эффективность их работы низка. Наглядным примером служит случай, когда при прямом ударе молнии в воздушную линию проводного вещания в многоэтажном доме была уничтожена большая часть аппаратуры, в том числе и не имевшая никакого отношения к вещанию.
Анализ разрушений выявил следующую картину: при прямом попадании молнии в линию проводного вещания разряд насквозь прожег магистральный трансформатор 240/30 В и далее, по внутренней проводке дома, через несколько трехпрограммных громкоговорителей попал в электросеть. В свою очередь телефоны с АОН послужили проводниками разряда из электросети в телефонный кабель, со всеми вытекающими последствиями. Следует добавить, что при таком развитии событий все элементы защиты (разрядники, предохранители и т. п.) исправно сработали, ничего при этом не защитив и только подтвердив один из законов Мерфи: "Всякое устройство, защищаемое предохранителем, как правило, сгорает первым, защитив собой предохранитель".

И если описанные выше явления объясняются непосредственным прохождением разряда по цепи "провод — устройство — другой провод" либо индуктивно наведенной ЭДС в соседних проводах, то отключенный от электросети музыкальный центр, в котором вышел из строя усилитель мощности, сначала вызвал недоумение.

Разгадку подсказала дипольная антенна, разъем которой "висел в воздухе". При ударах молнии в землю на расстоянии нескольких километров в разъеме проскакивала мощная искра между центральным штырем и корпусом разъема, что свидетельствовало о напряженности поля в десятки киловольт на метр.

Таким образом, музыкальный центр получил свои киловольты из "дипольной антенны", образованной проводами разнесенных в стороны акустических систем.
А теперь представьте компьютер, подключенный к электросети, телефонной линии, радиостанции с наружной антенной и еще к чему-либо. При стандартных системах защиты молнии, видимо, не обязательно попадать в клавишу "ENTER", чтобы уничтожить то, что стоит подороже.
Для надежной защиты аппаратуры необходимо следовать двум основным
(в добавление к надежному заземлению) правилам: исключить возможность сквозного прохождения разряда через устройство, создав для него цепь между "землей" и линиями внешней связи, минуя защищаемое устройство, и избегать, по возможности, образования диполей из проводов.
На основе этих принципов, лет десять назад, было разработано устройство защиты, которое еще ни разу не подвело, выдержав десятки гроз (см. рисунок).

Как видно из схемы, устройство состоит из отдельных ячеек, смонтированных на общей шине заземления, число которых может быть любым, в соответствии с числом внешних линий. Ячейки для телефонной линии и сетевого электропитания имеют одинаковую схему, отличаясь только рабочим напряжением используемых конденсаторов, которые здесь выполняют не только роль фильтрующих элементов,  но и как дополнительные "пробиваемые" разрядники при перенапряжениях. Все искровые вакуумные разрядники F1—F4 — одинаковые, имеющие напряжение пробоя 300...350 В (с коаксиальными разъемами). Антенные ячейки содержат только разрядники и предохранители, номинал которых выбирается исходя из мощности передатчика. Через них также можно подключать приемные антенны.
Конструктивно устройство выполнено на П-образном металлическом шасси. На одной боковой стенке устанавливаются все входные разъемы (на схеме они слева), на другой — выходные (справа). Ламповые панели типа ПЛК-7 под разрядники установлены сверху шасси. Остальные элементы монтируют навесным способом, проводами минимальной длины, с разносом входных и выходных цепей как можно дальше друг от друга. Ячейки разделены между собой сплошными металлическими перегородками.
Трансформаторы Т1 и Т2 намотаны на кольцевых магнитопрово-дах диаметром 15 ..20 мм из феррита марки 2000НМ и содержат обмотку 2x20 витков провода МГТФ-0,5.

Собранное устройство можно расположить в любом удобном месте, подключив к отдельному заземлению. Провода, соединенные с корпусами аппаратуры, подключают только к винтовым зажимам XT 10 и ХТ11, находящимся на шасси защитного устройства.
И в заключение — о замене разрядников Используемые в данной конструкции разрядники от телефонных станций УАТСК 50/200 имеют явно завышенное, применительно к современной полупроводниковой аппаратуре, напряжение пробоя, поэтому лучше их заменить импортными Т83-А90Х—F1, F2, F4 и Т83-А350Х—F3.