Verici anten direklerinde yıldırımdan kaynaklanan gerilim dağılımının analizi ve koruma önlemlerinin incelenmesi

Abstract

ÖZET Görevleri nedeniyle tv-rd aktarıcı-verici istasyonlara olabildiğince geniş bir alana yayın yapabilmek amacıyla yük sek tepelere kurulur. Bu tür tesisler, özellikle kış ve bahar aylarında sık sık yıldırım boşalmalarına hedef olurlar. Bir yandan, büyük yatırımlarla gerçekleştirilen tesislerin zarar görmesini önlemek, öte yandan hizmeti kesintisiz olarak sür dürebilmek için bu tesislerin yıldırıma karşı korunması büyük önem taşımaktadır. ülkemizde, tv-rd aktarıcı-verici tesislerinde topraklama ve yıldırıma karşı koruma düzenekleri PTT Genel Müdürlügü'nün yönetmelik ve teknik şartnameleri uyarınca gerçekleştirilmek tedir. Uygulamada yerleşmiş birtakım yöntemler ve düzenleme ler yaygın biçimde kullanılmasına ragmen, zaman zaman yıldı rım ve benzeri aşırı gerilim darbelerinin arıza ve hasarlara yol açtığı gözlenmiştir. Bu çalışmada, tv-rd anten direklerinde yıldırım etkisiy le oluşan gerilim dağılımı incelenmiş ve alınan koruma önlem leri tartışılarak öneriler getirilmiştir, ülkemizde yaygın biçimde kullanılan standart anten tesislerinin genel yapısı ana hatlarıyla tanıtıldıktan sonra, geliştirilen matematiksel model verilmiştir. Anten direkleri kafes yapıda olduğundan, köşebent kiriş elemanları birer direnç ile temsil edilerek direğin tümü için toplu parametreli bir direnç devresi elde edilmiştir. Darbe geriliminin Fourier dönüşümünde geniş bir frekans bandında bileşenlerin bulunması nedeniyle, deri olayı gözönüne alınmış ve dirençler frekansa bağımlı olarak tanım lanmıştır. Devre denklemlerinin bilgisayar yardımıyla çözümü yapılarak direk üzerindeki potansiyel dağılımı bel irlenebi 1- mektedir. Elde edilen sonuçlara dayanılarak anten direğinde oluşan potansiyel dağılımının koaksiyel UHF-VHF anten kabloları, do layısıyla tv-rd aktarıcı-verici cihazları üzerinde meydana getirebileceği olumsuz etkilerin ortadan kaldırılması konu sunda yorumlar yapılmış, öneriler getirilmiştir. V

SUMMARY Tv-radio transmitter and transposer stations are in ge neral installed at high altitudes, in order to provide broad casting of the output signals to a wider area. Due to the geograghic position they are often subject to lightning dis charges which may induce overvoltages on UHF-VHF coaxial cab les connected to the broadcasting equipment. This thesis deals with the analysis of the voltage dis tribution on tv-radio antenna towers, produced by a possible lightning discharge. In practice, the structure of commanly used antenna towers is in the form of steel construction. The tower, therefore, is represented by a lumped parameter resis tive network. Since the lightning surge waveshapes consist of wide frequency range Fourier components, the resistive ele ments are defined as frequency dependent parameters. The net work equations are solved to obtain the potentiel distributi on along the tower structure. The possible effects of a lightning impulse on UHF-VHF coaxial antenna cables and tv-radio transmitter equipment are studied in terms of the obtained numerical results. The ef fectiveness of the protection methods commanly used in prac tice are discussed, some comments and suggestions are presen ted. VI