/
Автор: Савицкий Г.А.
Теги: радиотехника антенны радиоэлектроника телекоммуникации электромонтаж
Год: 1962
Текст
ГА.Савицкий
/ IHTEHHO-
МАЧТОВЫЕ
СООРУЖЕНИЯ
1962
Г. А. САВИЦКИЙ
АНТЕННО-МАЧТОВЫЕ
СООРУЖЕНИЯ
Допущено Министерством связи СССР
в качестве учебного пособия для техникумов связи
Сканировал и обрабатывал
Лукин А. О.
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ
ПО ВОПРОСАМ СВЯЗИ И РАДИО
МОСКВА 1902
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие...................................................... 3
Введение......................................................... 4
ГЛАВА 1. МАТЕРИАЛЫ
1.1. Строительные материалы.......................................14
1.2. Чёрные и цветные металлы 21
1.3. Металлические изделия 27
1.4. Провода и радиочастотные кабели..............................30
1.5. Изоляторы....................................................34
ГЛАВА 2. АНТЕННЫ
2.1. Общие сведения об антеннах...................................47
2.2. Антенны длинных и средних волн 52
2.3. Антенны коротких волн........................................70
2.4. Антенны ультракоротких волн..................................90
2.5. Линии передачи высокочастотной энергии ... . 98
2.6. Антенные переключатели......................................115
ГЛАВА 3. РАДИОМАЧТЫ
3.1. Общие вопросы строительства радиомачт 120
3.2. Мачты на оттяжках...........................................124
3.3. Радиобашни 143
3.4. Фундаменты 151
ГЛАВА 4. СТРОИТЕЛЬНЫЕ И МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ
4.1. Строительные работы 163
4.2. Монтаж конструкций .171
4.3. Монтаж сетей............................................... 192
ГЛАВА 5. ЭКСПЛУАТАЦИЯ АНТЕННО-МАЧТОВЫХ СООРУЖЕНИИ
5.1. Общие вопросы эксплуатации................................. 199
5.2. Эксплуатация конструкций....................................204
5.3. Техника безопасности................................ . . 217
Литература . ..............................................230
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящем учебном пособии освещаются основные вопро-
сы строительства и эксплуатации антенно-мачтовых сооружений
радиосвязи, радиовещания и телевидения.
В главе 1 приводятся краткие сведения о строительных ма-
териалах, древесине, чёрных и цветных металлах, стальных ка-
натах, металлических изделиях, проводах, радиочастотных кабе-
лях и радиоизоляторах.
В главу 2 включены основные вопросы проектирования и
строительства антенн, современные конструкции антенн длинных
средних и коротких волн, а также сведения о телевизионных ан-
теннах. Приводятся также конструкции линий передачи высоко-
частотной энергии.
В главе 3, посвящённой радиомачтам, приводятся наиболее
распространённые в настоящее время стальные мачты на оттяж-
ках и башни, деревянные одноствольные мачты, а также даются
краткие сведения о грунтах и конструкциях фундаментов и яко-
рей радиомачт и башен.
Технологии строительных и монтажных работ посвящена гла-
ва 4, в которой излагаются общие вопросы производства строи-
тельных работ — подготовительные работы, устройство фунда-
ментов, монтаж мачт, башен и сетей антенн и воздушных линий,
устройство заземлений.
В главе 5 рассматриваются вопросы эксплуатации антенно-
мачтовых сооружений и даются краткие сведения по технике бе-
зопасности при производстве строительно-монтажных работ и о
правилах эксплуатации грузоподъёмных устройств.
Книга написана применительно к программе курса «Антенно-
мачтовые сооружения», который читается в техникумах связи
учащимся, специализирующимся по профилю «радиосвязь и ра-
диовещание». Малое количество часов, отведённое для занятий
по этому курсу, а также обширный круг вопросов, обязательных
при прохождении курса, привели к необходимости его изложе-
ния в очень краткой форме.
В этой связи, а также учитывая, что такое учебное пособие
для техникумов связи создаётся впервые, в нём возможны не-
достатки, о которых автор просит читателей сообщать вместе с
замечаниями и пожеланиями в Связьиздат (Москва-центр,
Чистопрудный бульвар, 2).
Автор
ВВЕДЕНИЕ
Величественная задача построения коммунистического обще-
ства в нашей стране, поставленная XXII съездом КПСС, тре-
бует дальнейшего совершенствования средств радиосвязи, ра-
диовещания и телевидения.
Программой Коммунистической партии Советского Союза
предусматривается дальнейшее развитие всех средств связи. Все
районы страны получат хорошую и устойчивую связь и будут
охвачены сетью взаимосвязанных телевизионных станций.
Начало развитию радио положил русский учёный Александр
Степанович Попов.
7 мая 1895 г. на заседании Русского физико-химического об-
щества А. С. Попов публично продемонстрировал созданный им
первый в мире радиоприёмник. Во время своих опытов по ра-
диосвязи А. С. Попов впервые применил антенны, подвешенные
к мачтам. Однако в условиях царской России отечественная ра-
диотехника развивалась медленно.
Лишь после Великой Октябрьской социалистической рево-
люции, благодаря вниманию и заботе Коммунистической партии
и Советского правительства, радиотехника в нашей стране вы-
шла на широкую дорогу прогресса.
Великий основатель и организатор Советского государства
Владимир Ильич Ленин придавал огромное значение радио не
только как важнейшему виду беспроволочной связи, но и как мо-
гучему средству политического и культурного воспитания ши-
роких масс трудящихся и мобилизации их на борьбу за выпол-
нение великих исторических задач построения нового общества.
Решающее значение для успешного развития радио имели
принятые Советским правительством по инициативе В. И. Лени-
на первые декреты, наметившие широкую программу радио-
строительства в нашей стране, и среди них декрет об организа-
ции Нижегородской радиолаборйтории, явившейся колыбелью
советской радиотехники.
То, что было намечено В. И. Лениным в первых декретах Со-
ветской власти о развитии радио, в последующие годы воплоти-
лось в жизнь в масштабах, далеко превзошедших первоначаль-
ные намётки. Сбылось гениальное ленинское предвидение ра-
диофикации всей страны, когда «вся Россия будет слышать га-
зету, читаемую в Москве».
4
Сейчас всё более значительную роль в обеспечении техниче-
ского прогресса в народном хозяйстве играет радиоэлектроника.
Огромные успехи за последние годы достигнуты и в области
развития радиосвязи, радиовещания и особенно телевидения.
Мощность крупных средневолновых и коротковолновых ра-
диовещательных станций составляет теперь нередко многие сот-
ни киловатт, антенные устройства представляют собой сложные
конструкции высотой до 350 м и общим весом в тысячи тонн.
Повышение мощности передатчиков коротких волн и усовершен-
ствование антенных устройств позволяют иметь надёжную связь
с любым пунктом нашей планеты. Дальность связи возросла на
расстояния в сотни тысяч километров, приём радиосигналов
стал возможен от других миров, удалённых от Земли на рас-
стояния, исчисляемые миллиардами световых лет. Достигнутые
советской наукой успехи в области радио, телевидения и электро-
ники позволили сфотографировать с борта космического корабля
обратную сторону Луны и передать это изображение на Землю.
Высокий уровень развития советской науки и техники, в ча-
стности, радиоэлектроники дал возможность Советскому Союзу
впервые в истории человечества осуществить полёт человека в
просторы космоса. И первыми космонавтами, возвестившими
новую космическую эру на нашей планете, стали советские люди,
отважные сыны нашей великой родины Юрий Гагарин и Герман
Титов.
Для передачи и приёма радиосигналов применяют антенные
устройства, представляющие собой разнообразные по форме и
размерам конструкции — от проволоки небольшой длины, под-
вешенной к невысоким столбам-опорам, до сложных сооруже-
ний высотой в сотни метров.
Антенно-мачтовые сооружения делятся на: длинноволновые,,
предназначенные для работы в диапазоне 3000—30 000 м; сред-
неволновые — 200—3000 м; коротковолновые — 10—200 м и
ультракоротковолновые — менее 10 м. Последние, в свою оче-
редь, подразделяют на метровые (1 —10 м), дециметровые
(10—100 см) и сантиметровые (менее 10 см).
Антенно-мачтовые сооружения, как правило, состоят из эле-
ментов, предназначенных для излучения или приёма электро-
магнитной энергии, поддерживающих эти элементы конструк-
ций и линий передачи, по которым передаётся электромагнитная
энергия от передающего устройства к антенне или от антенны к
приёмнику. Для повышения эффективности действия передаю-
щих антенн длинных и средних волн под ними устраивают шь-
рокоразвитое проволочное заземление или электрический про-
тивовес.
Антенны являются обратимыми электромагнитными устрой-
ствами, т. е. они могут быть излучателями и приёмниками ра-
диоволн. В подавляющих случаях приёмные антенны меньше по
5
размерам, чем передающие, их подвешивают к более низким
опорам и применяют провода меньшего диаметра. Исключением
являются приёмные антенны для связи с космическими кораб-
лями и изучения Вселенной радиоастрономическими и радиофи-
зическими методами. Размеры этих устройств достигают сотен
метров, а вес — тысячи тонн.
Антено-мачтовые сооружения, как и любое инженерное со-
оружение, должны быть надёжны 'в работе, долговечны и эко-
номичны, а также просты в производстве и монтаже. Для изго-
товления конструкций должны применяться доступные мате-
риалы и индустриальные методы работ.
Выполнение этих требований является первостепенной зада-
чей проектирования и строительства антенно-мачтовых кон-
струкций. Необходимо поэтому тесное творческое содружество
строителей с радиоинженерами и техниками.
Антенны, расположенные на открытом воздухе, подвергают-
ся различным воздействиям (ветер, обледенение, изменение тем-
пературы, состав окружающего воздуха и др.). Конструкция и
материал фундаментов зависят от геологии и гидрогеологии пло-
щадки. В районах с сильными землетрясениями приходится счи-
таться с сейсмическими силами. Выбор конструкций зависит от
условий доставки материалов и оборудования на площадку.
Сведения о площадке строительства получают в результате
инженерных изысканий, без которых нельзя правильно и эко-
номично спроектировать и построить радиостанцию. При соору-
жении антенных устройств особое внимание обращают на обсле-
дование ветровых условий и на возможную степень обледенения
проводов, потому что эти виды нагрузок часто являются расчёт-
Иеремычка
Рис. В.1. Антенна длинных волн:
1 — мачта. 2 — сеть, 3 — снижение
ными, определяющими прочность конструкции, расход материа-
лов, а следовательно, и стоимость сооружений.
Для излучения длинных волн применяют сети из большого
числа медных по преимуществу или стале-алюминиевых прово-
дов, подвешенных на многих мачтах или башнях высотой до
350 м (рис. В.1).
6
В радиовещании на средних волнах преимущественно распро-
странены вертикальные стальные решётчатые и трубчатые мач-
ты-излучатели на оттяжках, называемые антеннами-мачтами
Рис. В.2. Антенна-мачта
(рис. В.2) или реже, как более дорогие, свободно стоящие мач-
ты-башни (рис. В.З.)
Для направленного радиовещания применяют группу излу-
чателей — антенн-мачт, расположенных на относительно не-
большом расстоянии друг от друга. Такое антенное устройство
часто выполняют из двух или из четырёх мачт либо башен, рас-
положенных по углам прямоугольника или квадрата (рис. В.З).
Мачты-антенны строят высотой до 350 м, башни—ниже, потому
что очень высокие башни значительно дороже мачт на оттяжках.
Проволочные антенны средних волн (200—2000 м) в виде се-
тей, подвешенных к опорам высотой до 200 м, ранее широко рас-
пространённые в радиовещании, теперь имеют ограниченное при-
менение. Такие типы антенн сохранились в радионавигации, а
меньших размеров — в радиосвязи и радиовещании на неболь-
шие расстояния.
Большое распространение получили высокоэффективные на-
правленные антенны, состоящие из многих проволочных вибра-
торов, подвешенных к стальным опорам высотой до 125 м.
Чаще всего применяют горизонтальные синфазные антенны
с настраиваемым рефлектором (рис. В.4). В последнее время
стали строить синфазные горизонтальные антенны с апериоди-
ческим, т. е. ненастраиваемым, рефлектором, представляющим
собой вертикальную сеть, состоящую из многих горизонтальных
проводов небольшого диаметра, подвешенных к общим с антен-
ной опорам.
7
На магистральных линиях связи широко распространены
ромбические простые и сдвоенные антенны в виде проволочного
одинарного или сдвоенного ромба, подвешенного к деревянным,
по преимуществу бревенчатым, мачтам на оттяжках высотой до
60 м (рис. В.5).
Рис. В.З. Антенны-башни средневолновой станции
Для радиосвязи на относительно небольшие расстояния при-
меняют более простые и слабонаправленные горизонтальные
диапазонные антенны, вибратор которых образован четырьмя —
шестью проволоками, расположенными по цилиндрической по-
верхности диаметром 2-*- 4 м. Такую антенну подвешивают к
деревянным мачтам на оттяжках высотой до 30 м.
В телевидении на метровых волнах большое распростране-
ние получили многоэтажные турникетные антенны (рис. В.6).
Вибраторы их часто выполняют решётчатыми из стальных труб
и круглой стали по форме, напоминающей крыло бабочки. На
рис. В.7 показана башня, на которой установлены турникетная
телевизионная антенна, антенна для радиовещания на ультра-
8
коротких волнах (укв) и другие. За последнее время внедря-
ются антенны с полуволновыми трубчатыми вибраторами. Для
вещания на ультракоротких волнах применяют многоэтажные
антенны из уголковых вибраторов и другие типы антенн.
Рис. В.4. Синфазная горизонтальная антенна с рефлектором
Рис. В.5. Ромбическая горизонтальная антенна
Ультракороткие волны распространяются подобно световому
лучу, поэтому телевизионные антенны размещают на опоре вы-
сотой до 600 м или на невысокой стальной конструкции, установ-
ленной на высоком здании в городе или на горе. Для передачи
многих программ на опоре размещают несколько антенн для те-
левидения и вещания на ультракоротких волнах.
В радиостроительстве нашли применение преимущественно
стальные решётчатые и трубчатые мачты на оттяжках и сталь-
9
ные решётчатые свободно стоящие башни, а на коротковолновых
передающих и приёмных станциях любых диапазонов волн—де-
ревянные одноствольные (бревенчатые) мачты на оттяжках вы-
сотой до 60 м. В телевидении и на радиорелейных линиях неко-
торое распространение получили железобетонные башни в виде
цилиндрической или слегка конической трубы, на верху которой
Рис. В.6. Турникетная антенна
10
устанавливают стальную мачту и
размещают на ней телевизионные и
другие ультракоротковолновые ан-
тенны. На верху железобетонной
башни иногда устраивают много-
этажное техническое помещение —
кабину, предназначенную для теле-
визионных и других передатчиков.
В городах в кабине устраивают
иногда ресторан и обзорные пло-
щадки для экскурсантов. Размеще-
ние передатчика непосредственно
под антенной позволяет снижать его
мощность, потому что в этом слу-
чае значительно уменьшаются поте-
ри в линиях, соединяющих антенну с
передающим устройством.
Антенну с передатчиком или при-
ёмником соединяют линией переда-
чи высокочастотной энергии, выпол-
няемой в виде проводов, подвешен-
ных к невысокий деревянным, а' за
последнее время и железобетонным,
опорам. Такие воздушные линии
имеют преимущественное распрост-
ранение в технике передачи и приё-
ма длинных, средних и коротких
волн. Кабельные и экранированные
линии передачи в виде двух, чаще
всего коаксиальных (одна в другой),
медных труб применяют обычно в
технике ультракоротких волн, за ис-
ключением сантиметрового диапазо-
на, где энергию передают по волно-
водам, представляющим профили-
рованные с высокой точностью мед-
ные и латунные трубы круглого,
прямоугольного и квадратного сече-
ний.
Для изменения направления (ре-
версирования) излучения (приёма)
антенн применяют переключатели, а для перехода ра-
боты передатчика с одной антенны на другую — антенные
коммутаторы.
Заземление передающих антенн длинных и средних волн де-
лают в виде большого числа проводов из медной проволоки не-
большого диаметра, уложенных на небольшой глубине в грунт.
В скальных грунтах устраивают электрический противовес в
виде развитой горизонтальной проволочной сети, подвешенной к
невысоким опорам-столбам.
Для изготовления конструкций антенно-мачтовых сооруже-
ний радиосвязи и радиовещания применяют разнообразные ма-
териалы, а на монтаже •— простейшее подъёмное оборудование
и приспособления. В радиолокационной технике и радиоастро-
номии находят применение сложнейшие механизмы и счётно-
решающие электронные машины, управляющие работой ан-
тенны.
В качестве строительных материалов при сооружении антенн
наиболее часто применяют цементы разных видов и марок, песок,
щебень, гравий, древесину хвойных пород, материалы для за-
щиты строительных конструкций от атмосферных воздействий
(битумы, дёгти, краски, лаки и др.), а также антисептики для
защиты древесины от гниения.
Из чёрных металлов наибольшее применение получила мало-
углеродистая сталь обыкновенного качества, идущая на изготов-
ление стальных конструкций. В небольших количествах исполь-
зуются стальные и чугунные фасонные отливки.
Из цветных металлов и их сплавов применяют преимущест-
венно медные, что объясняется меньшими потерями при высо-
кой частоте и возможностью проще осуществлять электрический
контакт между деталями.
Для проводов антенн и воздушных линий применяют биме-
таллическую (стале-медную) проволоку с тонкой медной обо-
лочкой, так как токи высокой частоты проникают в металл на
небольшую глубину, причём тем меньшую, чем выше частота.
Этим и объясняется распространение биметаллической проволо-
ки в радиостроительстве. В антенных устройствах длинных и
средних волн, т. е. в устройствах, работающих на сравнительно
низких частотах, используются медные и бронзовые многопро-
волочные провода, называемые канатиками, а также медные и
стале-алюминиевые провода, которые широко применяются в
технике передачи энергии промышленной частоты.
Радиочастотные кабели используются в коротковолновых и
чаще ультракоротковолновых антеннах. Силовые кабели приме-
няют для сигнального освещения мачт и подачи энергии к мо-
торам антенных переключателей.
и
В антенных устрйствах обычно приме-
няют изоляторы из высокочастотной керами-
ки (стеатит, радиофарфор), а в диапазоне
длинных и средних волн и в приёмных уст-
ройствах всех диапазонов волн — из элек-
тротехнического фарфора.
На строительстве и монтаже, а также
при эксплуатации антенн выполняют разно-
образные работы: разбивают сооружения
на местности (перенос в натуру), произво-
дят земляные, плотничные, арматурные и
бетонные работы, сварку и сборку стальных
конструкций, монтаж деревянных мачт и
опор, монтаж антенн и воздушных линий и
устраивают заземления.
Работы ведут индустриальными метода-
ми с широким применением электрифициро-
ванного или пневматического инструмента,
монтажных приспособлений и простейших
механизмов для подъёма тяжестей.
На монтаже мачт и башен применяют
специальные самоподъёмные краны и кра-
ны на гусеничном и автомобильном ходу.
На строительно-монтажных работах не-
уклонно соблюдаются правила и техниче-
ские условия производства работ и правила
техники безопасности.
На радиостанции создают антенную
группу, численность персонала которой и не-
обходимые технические средства определя-
ются типами и количеством антенн. Рабо-
ты по мелкому ремонту конструкций антен-
ных сооружений выполняют в такелажной
мастерской, подчинённой антенной группе.
Более сложные работы поручают централь-
ной механической мастерской радиостан-
ции.
Персонал антенной группы знакомят с
технической документацией на антенно-
мачтовые сооружения, особенностями их эк-
сплуатации, а также с приёмами безопас-
Рйс. В-7. Радиобашня:
J — башня, 2 — фундамент, 3 — перископическая
антенна, 4 — антенна у кв, 5 — параболическая ан-
тенна. 6 — антенна укв, 7 — турникетная антенна
12
ного производства работ, что имеет большое значение при рабо-
те на большой высоте.
Весьма полезным является участие персонала антенной груп-
пы в работах по строительству, монтажу и наладке-настройке ан-
тенных сооружений. Во всяком случае персонал антенной груп-
пы должен участвовать на последних этапах монтажа конструк-
ций и в настройке' антенн.
Тщательная приёмка конструкций, во время которой выяв-
ляются дефекты, слабые места и т. п., а также замеры положе-
ния осей мачт, башен, опор фидерных линий, стрел провеса про-
водов антенн и воздушных линий передачи высокочастотной энер-
гии, являются необходимым условием высокого качества обслу-
живания антенно-мачтовых сооружений радиостанции.
Основная задача персонала антенной группы радиостанции
состоит в-обеспечении бесперебойной и, тем более, безаварийной
работы антенно-мачтовых сооружений, что достигается освое-
нием технического минимума по своей специальности, тщатель-
ным выполнением правил технической эксплуатации и правил
техники безопасности и указаний старших по работе.
Залогом хорошей работы сооружения является технический
контроль дирекции за строительством объекта, тщательная
приёмка конструкций от строящей организации, неукоснитель-
ное выполнение инструкции по уходу и профилактическому ре-
монту, необходимая техническая подготовка обслуживающего
персонала и знание правил безопасного производства работ,
особенно на большой высоте.
Глава 1
МАТЕРИАЛЫ
1.1. Строительные материалы
Материалы для фундаментов
Наиболее распространёнными материалами для устройства
бетонных и железобетонных фундаментов являются цемент, пе-
сок, гравий и щебень.
Для приготовления бетона, состоящего из цемента и инерт-
ных заполнителей (песок, гравий, щебень), применяют гидрав-
лические вяжущие вещества — цементы, твердеющие и сохра-
няющие прочность на воздухе и в воде. Чаще всего применяют
портланд-цементы, получаемые из обожжённой в трубчатых пе-
чах и размолотой в порошок смеси известняка с глиной, назы-
ваемой после обжига клинкером. Чтобы получить более дешё-
вый шлаковый портланд-цемент, к клинкеру во время размола
добавляют гранулированные шлаки доменной печи; при добав-
ке трасса (вулканический туф), трепела (инфузорная земля),
пуццолана, диатомитов или других гидравлических добавок1)
получают цементы, носящие общее название пуццолановых порт-
ланд-цементов.
Шлаковые и пуццолановые портланд-цементы дают более
плотный бетон и лучше сопротивляются действию агрессивных
грунтовых вод, чем обычный, но они медленнее твердеют, по-
этому сроки поливки бетона и распалубки конструкций удли-
няются примерно вдвое.
Прочность цемента или, иначе, его активность определяется
пределом прочности при сжатии кубиков из смеси цемента и пес-
ка (1 : 3 по весу). Цементы изготавливают с пределом прочности
при сжатии до 600 кг/см2, а специальные цементы — выше. Мар-
ка цемента указывается заводом-изготовителем.
Качество цемента проверяют на строительстве, несмотря на
обязательное наличие сертификата от завода-изготовителя. Для
этого отбирают пробы от каждой партии цемента, взятые из
') Гидравлические добавки — вещества, твердеющие в присутствии воды.
14
разных мест или из разной тары. Эти пробы тщательно переме-
шивают и отсылают на испытание. При отсутствии на строи-
тельстве лаборатории для контрольного испытания активности
цемента пробы следует посылать в ближайшую лабораторию по
испытанию строительных материалов.
Для повышения стойкости вяжущих веществ в пресной и
сульфатной водах применяют активные минеральные добавки:
естественные (трассы, пеплы, туфы, пемзы, диатомиты, опоки и
др.) и искусственные (кислые гранулированные доменные шла-
ки и золы, глинцты, цемянки). Использование добавок — на-
полнителей (кварцевые пески и другие, песчаники, известняки,
доломиты, золы, топливные шлаки, доменная мука и др.) —по-
зволяет уменьшить расход вяжущих материалов.
Для ускорения схватывания и твердения портланд-цементов,
например, при производстве работ в зимнее время часто добав-
ляют в небольшом количестве (1,5—3%) к весу цемента хлори-
стый кальций, хлористый натрий, соляную кислоту и молотую
негашёную известь.
Для приготовления бетонов и растворов применяют запол-
нители: песок (крупность зёрен 0,15—5 мм) гравийно-песчаную
смесь с содержанием песка не более 45%, гравий природный и
щебень, получаемый дроблением тяжёлых горных пород, а для
надземных конструкций — щебень из керамического боя, обож-
жённого кирпича или металлургических шлаков. Щебень из си-
ликатного кирпича в бетонных и железобетонных конструкциях
не допускается.
Заполнители должны иметь мало пустот (песок — до 40%,
гравий—45%, щебень — 50%) и не быть загрязнёнными илисты-
ми, пылевидными и глинистыми частицами, значительно сни-
жающими прочность бетона. Большое содержание глины приво-
дит к почти полной потере прочности бетона. Содержание при-
месей в песке должно быть не более 5%, в том числе глинистых
не более 2%, а в гравии — не более 2%. Материалы, содержа-
щие большее количество примесей, промывают. Объём приме-
сей определяют следующим способом: в мензурку ёмкостью
25 см3 насыпают, уплотняя встряхиванием, 10 см3 песка, затем
наливают до отметки 25 см3 5-процентный раствор хлористого
кальция (СаСЬ). Смесь взбалтывают и после трёхчасового от-
стоя определяют приращение объёма песка; содержание сухой
глины равняется половине этого объёма.
Прочность бетона сильно снижается, если заполнители за-
грязнены органическими веществами, т. е. продуктами разложе-
ния растительных и животных организмов, сточными водами
и т. п. Загрязнённость заполнителя органическими веществами
определяют пробой на окрашивание. Для этого в мензурку
объёмом 250 см3 насыпают 130 см3 песка, а затем добавляют до
отметки 200 см3 3-процентный раствор едкого натра (NaOH).
15
Через сутки по эталонной окраске жидкости судят о степени за-
грязнённости песка. Прозрачная и светло-жёлтая окраска ука-
зывает на отсутствие примесей и такой песок может быть при-
менён для ответственных конструкций; при жёлтой окраске пе-
сок годен только для неответственных конструкций, а при жёл-
то-красной и тёмной песок в дело не годится и должен быть
промыт.
Заполнители сортируют и промывают в цилиндрических гра-
виемойках и вручную на плоских ситах.
Прочность крупных заполнителей должна быть на 25% выше
прочности бетона, что проверяют раздавливанием образцов на
испытательной машине. Заполнители (гравий, щебень) бетона,
который может подвергаться действию агрессивной воды, долж-
ны быть, кроме того, стойкими в отношении коррозии. Гравий и
щебень должны быть морозостойкими.
Для изготовления бетонных конструкций применяют товар-
ный тяжёлый (объёмный вес 1800 кг/л3) бетон марок 75; 100;
150; 200 и 300, получаемый готовым с завода. Здесь числа озна-
чают прочность образцов бетона при изгибе после 28 дней твер-
дения во влажных условиях.
Лесоматериалы
Для изготовления деревянных мачт, башен и опор фидерных
линий применяют древесину хвойных пород, чаще всего сосну п
лиственницу, а для конструкций временного назначения — ель,
а также местные породы — пихту и кедр.
Тяжело нагруженные детали деревянных конструкций —
шпонки, клинья, нагели и т. п. — изготавливают из древесины
дуба, ясеня, бука.
Наиболее распространённой строительной древесиной яв-
ляется сосна, обладающая хорошими механическими свойства-
ми, прямизной ствола, обилием смолистых веществ, особенно в
ядре, что делает её стойкой в работе.
Древесина лиственницы, во многом схожая с древесиной сос-
ны, богаче смолистыми веществами, имеет лучшие механические
качества и более стойка на открытом воздухе.
Ель является распространённой породой, но вследствие ма-
лого содержания смолы (в 2 -н 4 раза меньше, чем у сосны) ме-
нее стойка на открытом воздухе. Сухая древесина ели по меха-
ническим качествам не уступает сосновой. Древесина ели труд-
нее поддаётся консервированию маслянистыми антисептиками.
Древесина дуба, ясеня и бука, принадлежащая к твёрдым
породам, применяется только для ответственных тяжело нагру-
женных деталей.
Лесоматериалы делят на сорта в зависимости от характера,
размеров и количества пороков на единицу длины. Древесину
16
с рыхлыми и табачными (крошащимися) сучками, любой гни-
лью, червоточиной, за исключением короеда, с пасынками (по-
бочными стволами дерева), трещинами по плоскостям скалыва-
ния и кольцевыми (отлуп) применять в антенно-мачтовых соору-
жениях нельзя, также как и брёвна, диаметр которых умень-
шается более чем на 1 см на 1 м длины. Для мачт недопустимы
брёвна с односторонней кривизной более 1%.
Качество древесины может быть оценено по внешнему виду
и простукиванием. Здоровая сухая древесина издаёт при ударе
по ней звонкий — металлический — звук, при наличии внутри
гнилых мест, трещин, отлупов и т. п. получается глухой звук.
Лесоматериал по влажности (содержание влаги по отноше-
нию к абсолютно сухой древесине) делят: на воздушно-сухой
(влажность 10—15%), полусухой (влажность 15—25%) и сы-
рой (более 25%i). Влажность древесины определяют в лабора-
тории.
Из древесины хвойных пород поставляют брёвна длиной
4—12 м. Они должны быть очищены от сучьев вровень с поверх-
ностью ствола, концы (торцы) опилены под прямым углом к его
продольной оси с припуском по длине 2—5 см. Кора должна
быть удалена топором.
Для изготовления одноствольных деревянных радиомачт
применяют полусухие брёвна второго и третьего сортов длиной
до 10,5 м, но чаще — 8,5 и 9,5 м; из брёвен (третьего сорта), но
короче размером, изготовляются фидерные опоры. Диаметр брё-
вен в верхнем торце (отрубе) для мачты должен быть 184-30 см,
для фидерных опор 12-4-14 см.
Брёвна и пиломатериалы (брусья, бруски, доски) для мачт и
фидерных опор заготавливают из древесины хвойных пород.
Для опалубки бетонных и железобетонных конструкций, ле-
сов, подмостей, временных креплений котлованов и траншей,
обносок, временных ограждений и т. п. следует применять дре-
весину лиственных пород (берёза, ольха, липа, тополь и осина),
так как это позволяет экономить лесные материалы хвойных по-
род, которые предназначены в основном для изготовления по-
стоянных конструкций, устанавливаемых на открытом воздухе.
Для хранения и естественной сушки лесоматериалов отводят
ровный и сухой участок, оборудованный стоком дождевых и та-
лых вод. Лесоматериалы сухие и сырые выкладывают в отдель-
ные штабеля. Торцы брёвен, брусьев и досок для предохране-
ния от растрескивания при усыхании окрашивают масляной
краской, смолой в смеси с мазутом или покрывают раствором из
одной части поваренной соли, пяти частей гашёной извести, пяти
частей воды и одного процента клея от количества воды.
Физико-механические свойства древесины зависят от поро-
ды леса, месторождения дерева, его возраста, влажности и со-
держания в древесине минеральных веществ (смолы, клея).
2—173 17
Объёмный вес древесины в зависимости от породы и влажности
равняется 500—1000 кг!м2. Древесина в сухом виде является
плохим проводником электрического тока. При повышении
влажности и особенно после введения различных солей (анти-
септика или краски) электропроводимость древесины повышает-
ся. Древесина, обладая малой теплопроводностью, может при
местном нагреве воспламеняться.
Расчётная прочность древесины зависит от условий местона-
хождения конструкции: увлажняется ли она атмосферной водой
или нет, является действующая нагрузка постоянной или вре-
менной. Это учитывают в расчётах, понижая расчётные механи-
ческие характеристики древесины на 25% при длительном ув-
лажнении, на 15% — при кратковременном увлажнении и на
20% — при воздействии постоянной нагрузки.
Расчётные характеристики сосны и ели принимают за исход-
ные, для других пород вводятся поправочные коэффициенты:
для твёрдых пород (дуб, клён, ясень, граб, вяз и др.) больше еди-
ницы, для мягких (ольха, липа, тополь, осина) — меньше еди-
ницы.
В отношении стойкости от гниения незащищённой древесины
породы можно расположить в следующем порядке: лиственни-
ца, дуб, сосна, кедр, ель и пихта. Наиболее быстро загнивает
древесина берёзы, осины, тополя и бука, а также деревянные де-
тали конструкции, находящиеся в зоне частого попеременно-
го увлажнения и высыхания.
Для защиты древесины от гниения и поражения древоточцами
применяют пропитку и смазку её ядовитыми веществами — ан-
тисептиками.
Защитные строительные материалы
Нефтяные, сланцевые и природные битумы и каменноуголь-
ные, торфяные и буроугольные дёгти, из которых изготавливают
защитные растворы, обмазки и мастики, применяют для изоля-
ции подземных бетонных конструкций, подвергающихся дейст-
вию агрессивных грунтовых вод, а также при изготовлении ан-
тисептических бандажей и др. Наиболее часто применяют би-
тумы нефтяные марок БН-IV и БН-V, которые различаются по
температуре размягчения (70 и 90°С соответственно), готовые
грунтовки марок ГБК-70 и ГБК-50 и мастики горячие марок
МБК-Г-65, Г-75, Г-85 и др.
Для защиты строительных конструкций от действия атмос-
ферной влаги, грунтовых вод, агрессивной воздушной среды и
попеременного увлажнения вместе с замораживанием применяют
битуминозные рулонные материалы и материалы для малярных
работ.
18
Битуминозные рулонные материалы делят на кровельные,,
гидроизоляционные и облицовочные, а по виду исходного сырья—
на битумные и дёгтевые. Основой их служит бумага и
картон. Кровельными материалами являются: руберойд — кар-
тон, пропитанный нефтяным битумом, толь, пергамин и др. Спе-
циальными гидроизоляционными материалами являются гидро-
изол — асбестовая бумага, пропитанная битумом, применяемая
для оклеенной изоляции и защитных покрытий ответственных
подземных стальных конструкций, а также хлопчатобумажные
ткани, джутовые и асбестовые материалы, пропитанные битуми-
нозными вяжущими веществами, применяемые в тех же целях.
Для защиты строительных конструкций от атмосферных воз-
действий, а машин, механизмов и стальных конструкций — от
коррозии применяют масляные краски, лаки, эмали и нитро-
краски.
Для малярных работ используют сухие пигменты, натураль-
ные и экономичные олифы, различные лаки, растворители, смы-
вочные составы, сиккативы, ускоряющие высыхание масляных
красок и др.
Краски изготавливаются с применением пигментов: железно-
го и свинцового сурика, цинковых белил, газовой сажи, алюми-
ниевой пудры и др.
Более стойкие покрытия масляными красками получаются
на основе натуральных олиф, содержащих льняную, конопля-
ную или соевую олифу с добавлением в неё сиккатива. Наиболее
полноценными заменителями натуральной олифы являются эко-
номичные олифы: оксоль, оксоль-смесь и марки ИМС,—в кото-
рых содержание натуральной олифы и масляного сиккатива по-
нижено до 55%, остальное в них—растворитель в виде уайт-спи-
рита, сольвентнафта или скипидара. Эти олифы для растирания,
густотёртых красок не рекомендуются. В целях большей эко-
номии растительных масел промышленность выпускает олифы и
лаки для малярных работ, изготовляемые на основе искусствен-
ных и синтетических олиф. Наибольшее распространение полу-
чили глифталевые и пентафталевые олифы, которые равноцен-
ны по своему качеству экономичным олифам.
Для окраски наружных металлических конструкций, напри-
мер мачт и башен, лучше применять красочные составы на осно-
ве льняной или конопляной олифы; на окраску фидерных опор,
переключателей и различных подставок можно употреблять
краски на основе экономичных олиф. На строительстве чаще
всего применяют готовые густотёртые краски, разводимые оли-
фой перед употреблением, и готовые краски. Основными требо-
ваниями к краскам являются: светостойкость и стойкость к за-
данной среде, способность давать ровную, гладкую и прочную
плёнку и высыхать в тонких слоях при температуре около 20°С.
Качество краски характеризуется наименьшим расходом её
2* 19
на покрытие одним слоем одного квадратного метра, что назы-
вают укрывистостью краски.
В антенно-мачтовых сооружениях наиболее распространены
масляные краски, применяемые в чистом виде или в смеси с дру-
гими: белила цинковые и свинцовые (белого цвета), сурик же-
лезный (кирпично-красного цвета) и свинцовый (оранжево-крас-
ного цвета), серая, светло-серая и чёрная малярная краски и др.
Наиболее стойкой грунтовкой поверхности металлических
конструкций является грунтовка свинцовым суриком на нату-
ральной олифе. Однако чаще употребляют менее дефицитный
железный сурик. Небольшие металлические конструкции окра-
шивают эмалевой битумной краской серебристого цвета
(Ал-177), получаемой добавлением алюминиевой пудры в би-
тумный лак № 177, что повышает светостойкость лака. Для ме-
таллических конструкций, находящихся в атмосфере, загрязнён-
ной химически активными веществами, применяют краски эмале-
вые (эмали) перхлорвиниловые.
Металлические конструкции, находящиеся в земле или в во-
де, защищают каменноугольным лаком марок А и Б (Кузбасс-
лак), а конструкции, не подвергающиеся атмосферным воздей-
ствиям,—асфальтобитумным лаком № 35 или менее стойким ла-
ком № 350.
Для ускорения отвердевания масляных красок применяют
свинцово-марганцевый светлый и тёмный сиккаттивы и экстрак-
ты. В последнем слое масляной краски добавка сиккатива не
рекомендуется. Масляные краски, лаки и эмали разводят бензи-
ном-растворителем — уайт-спиритом, битумные и глифталевые—
техническим скипидаром (терпентинное масло), сольвентом
каменноугольным в смеси с бензином-растворителем.
Антисептики
При неблагоприятных условиях деревянные конструкции мо-
гут очень быстро почти полностью потерять механическую проч-
ность вследствие гниения древесины, вызываемого дереворазру-
шающими грибками, или поражения насекомыми и их личинка-
ми. Наиболее благоприятные условия для развития грибков
создаются при температуре 20—30°С и влажности древесины
30—60%. Для защиты древесины от гниения — консервирова-
ния — применяют противогнилостные вещества — антисептики,
отравляющие питательную среду ядами, в результате чего жизне-
деятельность грибков становится невозможной.
Основными требованиями к антисептику являются: сильная
ядовитость (токсичность), безвредность в отношении пониже-
ния технических свойств древесины и разъедания стальных де-
талей деревянных конструкций, физическое и химическое по-
стоянство (т. е. антисептик не должен разлагаться, вымываться
20
атмосферной влагой и улетучиваться), лёгкость проникания в
древесину и прочное закрепление в ней, невысокая стоимость и
доступность исходных продуктов. Иногда выдвигается дополни-
тельное требование—возможность последующей окраски конст-
рукций, например, деревянных мачт вблизи аэродрома.
Для консервирования древесины применяют маслянистые и
водорастворимые антисептики. Наиболее распространено крео-
зотовое масло, обладающее высокой токсичностью и удовлетво-
ряющее основным требованиям к антисептику. Креозотовое мас-
ло применяют в чистом виде и в смеси с мазутом (до 50%), яв-
ляющимся растворителем. Для заводской пропитки в автокла-
вах и в полевых условиях применяют каменноугольное масло.
Менее удобным, вследствие большей вязкости, является антра-
цен технический каменноугольный, во многом равноценный кре-
озотовому маслу. Для наружных обмазок применяют нефтяной
жидкий пек, являющийся продуктом переработки нефти и имею-
щий много общего с креозотовым маслом. Некоторое распрост-
ранение в качестве антисептика имеет сланцевое масло, являю-
щееся продуктом переработки сланцевой смолы, и каменно-
угольный лак — раствор каменноугольного пека в ароматиче-
ских соединениях.
Из водорастворимых антисептиков чаще всего применяют:
фтористый и кремнефтористый натрий, комбинированные анти-
септики в виде уралита, состоящего из 85% фтористого натрия и
15% динитрофенола, и триолита, в состав которого входят 73%
фтористого натрия, 18% динитрофенола и 9% бикарбоната нат-
рия. Комбинированные антисептики действуют более сильно, чем
фтористый натрий. Хлористый цинк легко пропитывает древеси-
ну, но уступает по ядовитости фтористому натрию и разъедает
без пассиваторов (соли хрома) металлы. Железный купорос при-
меняют в 5—10-процентном растворе для обезвреживания поч-
вы в лесном складе.
1.2. Чёрные и цветные металлы
Чёрные металлы
Наибольшее распространение в антенно-мачтовых сооруже-
ниях получила малоуглеродистая (содержание углерода для
сварных конструкций не более 0,22%) сталь; она обладает хо-
рошей свариваемостью и пластичностью, высокими механиче-
скими свойствами (пределы прочности и текучести) и мало под-
вержена к переходу в хрупкое состояние под нагрузкой.
Прочность стали с увеличением содержания в ней углерода
повышается, но она становится более хрупкой и менее пластич-
ной. В стали содержится также марганец (0,4—1,8%), повы-
21
тающий без значительного снижения вязкости её прочность и
уничтожающий вредное действие серы. Кремний в стали повы-
шает предел текучести, понижает способность стали к старению,
здо снижает сопротивляемость коррозии и ухудшает сваривае-
мость, поэтому содержание кремния в обычных сталях не долж-
но превышать 0,35%.
Вредными примесями являются сера, делающая сталь хруп-
кой в нагретом состоянии (красноломкость), и фосфор, способ-
ствующий образованию трещин при холодной обработке стали
и особенно при отрицательной температуре (хладноломкость).
Содержание серы и фосфора для каждого из этих компонентов в
обычных строительных сталях должно быть не более 0,05%.
Стали повышенной прочности получают добавками никеля,
хрома, молибдена, ванадия, меди и других компонентов. Более
дешёвые сорта стали получают увеличением содержания мар-
ганца (до 1,8%) и кремния (до 1,1%), например марки стали
14Г2, 15ГС, 10Г2СД, 15ХСНД и 10ХСНД1). Такие стали назы-
вают низколегированными, потому что количество добавок в них
невелико.
По способу производства стали могут быть мартеновскими и
бессемеровскими или конверторными. Для строительных конст-
рукций применяют чаще всего Мартеновскую сталь. В связи с
внедрением кислородного дутья в варку стали перспективной,
как более дешёвой по способу производства, должна стать бес-
семеровская сталь с улучшенным химическим составом.
Наиболее распространённые в антенных сооружениях стали
должны удовлетворять требованиям ГОСТ 380—60. Малоуглеро-
дистая сталь по этому стандарту подразделяется на группу А
и Б и подгруппу В. Для стали группы А обязательным является
соблюдение механических качественных показателей, по груп-
пе Б гарантируется химический состав, а сталь подгруппы В
должна удовлетворять обоим этим требованиям. Для изготовле-
ния конструкций ответственного назначения, например высоких
мачт и башен, должны гарантироваться наименьшая величина
пределов текучести и прочности, относительное удлинение и
предельное содержание углерода, серы и фосфора; в необходи-
мых случаях—для вальцованных и гнутых изделий—должно га-
рантироваться испытание стали на загиб в холодном состоянии.
Сталь для сварных конструкций должна быть проверена на сва-
риваемость, что обязательно указывается в заказе. Стали по
этому ГОСТ поставляют кипящими, что отмечают индексом «кп»
1) В обозначении марок стали числа перед буквами указывают среднее
содержание углерода в сотых долях процента, буквы обозначают: Г — марга-
нец, С — кремний, X — хром, Н — никель, Д—медь, а числа после букв—
содержание в процентах (с округлением до целого) указанного элемента.
22
в марке стали, спокойными (раскислённые кремнием) и полу-
спокойными с индексом «пс».
Наибольшее применение в мачтостроении имеют стали мар-
теновские марок В. Ст. Зкп, В. Ст. 3 и В. Ст. Зчс, предел прочности
(временное сопротивление) которых 38ч-47 кг/мм2, предел те-
кучести 21-5-24 кг!мм2, относительное удлинение 21 -<—23% и хи-
мический состав: углерода — 0,14-5- 0,22%, кремния — до 0,3%,
марганца — 0,3-5-0,65%, серы — до 0,55% и фосфора — до
0,45%.
В мачтах и башнях, эксплуатируемых при расчётной темпе-
ратуре воздуха ниже —30°, применяют сталь марки В. Ст. 3, а
при температуре —40°С и ниже применяют низколегированные
стали. В конструкциях, не имеющих сварных соединений, сталь
Ст. 3 может заменяться сталью Ст. 4, хотя она труднее обраба-
тывается и дороже. Из более прочных сталей марок Ст. 5, Ст. 6
и Ст. 7 изготавливают оси блоков, валики тяжелонапруженных
механизмов, болты фланцевых соединений мачт и башен. Про-
кат из стали Ст. 5 допускается только для конструкций с соеди-
нениями на болтах и заклёпках, потому что эта сталь плохо сва-
ривается. Сталь Ст. 0, в которой не гарантируется предел теку-
чести, и бессемеровскую сталь Ст. 3 применяют для прокладок,
ограждений и конструктивных — нерассчитываемых — деталей.
Прочные низколегированные конструкционные стали, полу-
чаемые включением никеля, хрома, меди и других добавок, приме-
няют для высоких мачт и башен и в тяжелонагруженных элемен-
тах, потому что только в таких типах конструкций считается оп-
равданным применение этих, болеедорогих, марок стали, постав-
ляемой по ГОСТ 5058—57. В настоящее время применяют чаще
стали марок 14Г2, 15ГС, 10Г2С, в которых нет дефицитных до-
бавок в виде никеля, хрома и меди, которые имеются, например,
в марках 15ХСИД, 10ХСИД и др.
Механические прочностные характеристики этих сталей при-
мерно на 40% выше стали Ст. 3. Низколегированные стали бо-
лее стойки при низких отрицательных температурах и особенно
при ударных и вибрационных нагрузках.
Маркировка и упаковка стали должна удовлетворять требо-
ваниям стандарта. Концы стального проката обычно окрашивают
несмываемой краской и клеймят, в сертификате (паспорте) ука-
зывают марку стали.
Для изготовления стальных конструкций антенных сооруже-
ний применяют следующий сортамент горячекатаной стали: уг-
ловую равнобокую и неравнобокую, круглую, полосовую, квад-
ратную, листовую, двутавровые балки, швеллеры, трубы бес-
шовные и другой прокат. Для нерассчитываемых деталей приме-
няют трубы (водогазопроводные, обыкновенные и усиленные, ко-
торые поставляют чёрными и оцинкованными.
23
Экраны, защитные щитки и прочие детали изготавливают из
тонколистовой оцинкованной или листовой кровельной стали, ес-
ли потерями энергии высокой частоты в ней можно пренебречь.
Для армирования бетонных конструкций, наряду с круглой
сталью, применяют сталь горячекатаную и низколегированную
периодического профиля, диаметром до 40 мм и круглую прово-
локу обыкновенного качества и высокопрочную.
Инструменты изготавливают из конструкционных сталей,
нужные физико-механические свойства которых получают вве-
дением в сталь различных добавок. Слесарный инструмент, на-
пример, изготавливают из стали У8 и У12, кузнечный (зубила,
крейцмессели, молотки, кувалды, пробойники, оправки и т. п.) —
из стали марок У7, УХС, У8 и У12, инструмент для обработки
дерева — из марок 65Х, У8, У9, ШХ6 и 9ХС, резцы, фрезы, свёр-
ла и другой инструмент для работы по мягким сталям — из мар-
ки Р9, измерительный инструмент — из стали марок 10, 15 и 20.
Опорные шарниры мачт и башен, арматуру опорных, оття-
жечных и стержневых изоляторов на большую механическую
нагрузку и вообще тяжелойагруженные детали машин и меха-
низмов, изготавливают в виде отливок из углеродистой стали.
Отливки делят на три группы: обыкновенного качества, повы-
шенного и особого. Наиболее часто применяют отливки повы-
шенного качества из сталей марок от Л15 до; Л45 (через 5 еди-
ниц). Отливки термически обрабатывают (отжигают), чтобы
обеспечить необходимые механические свойства и устранить
внутренние напряжения, появляющиеся при остывании. Литьё
должно быть плотным, без посторонних включений, а поверх-
ность — чистой, без пригаров, спаев, плен, наплывов и механи-
ческих повреждений. Отливки должны быть обрублены, окалина
и приставшая земля удалены, места подвода литников, заливы
и заусеницы — зачищены. Отливки принимают по внешнему ос-
мотру. Каждую партию снабжают сертификатом, удостоверяю-
щим соответствие качества отливок требованиям действующих
стандартов.
Фасонные детали, работающие преимущественно при сжатии
(станины, ролики, опоры и т. п.), отливают из серого чугуна
(СЧ), что обходится дешевле, чем стальное литьё. Отливки от-
жигают, что уничтожает усадочные напряжения, появляющиеся
при остывании изделия. Наиболее часто применяют отливки ма-
рок СЧ-12-28, СЧ-15-32, СЧ-18-36, СЧ-21-40, СЧ-24-44 и СЧ-28-48,
где первое число означает предел прочности при растяжении в
кг/мм2, а второе — предел прочности при изгибе. Отливки при-
нимают по внешнему осмотру.
Мелкие фасонные детали, арматуру для проводов и изолято-
ров при массовом или крупносерийном производстве изготавли-
вают из ковкого чугуна следующих марок: КЧ-30-6, КЧ-33-8,
КЧ-35-10 и КЧ-37-12, где первое число означает предел прочно-
24
сти при растяжении в кг/мм2, а второе число — относительное
удлинение в процентах.
Ковкий чугун получают томлением (нагревом) в печах отли-
вок из белого чугуна, в результате которого происходит обезуг-
лероживание наружного слоя, после чего они становятся ковки-
ми, вязкими и легкообрабатываемыми. Арматуру из ковкого чу-
гуна для изоляторов оцинковывают.
Медь и её сплавы
Из цветных металлов .преимущественное применение в ан-
теннах получила медь, потому что она обладает малыми элект-
рическими потерями, стойкостью при работе на открытом воз-
духе, и потому, что осуществить контакты между медными дета-
лями проще, чем между деталями из алюминия.
Для проката и тянутых изделий (применяют техническую
медь МО, Ml, М2, М3 и М4 с содержанием примесей 0,05; 0,1;
0,3; 0,5 и 1 % соответственно.
Примерное назначение меди: марки МО и Ml исполь-
зуются как проводники тока и для сплавов высокого качества,
М2 — высококачественные полуфабрикаты и сплавы на медной
основе, М3 — прокат и в литейных бронзах, М4 — в литейных
бронзах и неответственных сплавах.
В антеннах наиболее часто применяют следующие изделия
из меди: листы, фольгу рулонную, ленты, прутки круглые, квад-
ратного и шестигранного сечений и трубы.
Для повышения механических свойств меди в неё добавляют
в малых количествах цинк, алюминий, олово, свинец и другие
цветные металлы, а также кремний и железо. Такие сплавы ме-
ди называют латунью.
Латунь на открытом воздухе, особенно загрязнённом хими-
чески активными веществами или содержащем пары солёной во-
ды, при большой его влажности быстро разрушается (точечная
коррозия), поэтому изделия из латуни применяют в закрытых
помещениях. При использовании латуни в наружных установ-
ках её защищают от коррозии тонким слоем цинка и кадмия или
покрывают лаками, эмалями, масляными красками.
Из латуни изготавливают те же виды (Проката и тянутых из-
делий, что и из меди, кроме проводов, потому что электрическое
сопротивление сплавов больше, чем чистой 'меди.
При выборе марок латуни учитывают особенности входящих
в её состав элементов: алюминий улучшает механические свой-
ства, но такой сплав хуже паять оловом и облуживать; кремний,
никель и марганец улучшают механические и антикоррозион-
ные свойства; олово повышает коррозионную стойкость; железо
придаёт латуни большую твёрдость и (Повышает её прочность.
25
Свинец и кремний повышают антифрикционные свойства, т. е.
стойкость сплава к стиранию, например, в подшипниках.
В механизмах и машинах применяют бронзы, являющиеся
также сплавами меди, но с большей долей, чем в латуни, доба-
вок олова, фосфора, цинка, алюминия, железа, свинца и других
элементов.
Алюминий и его сплавы
Алюминий завоёвывает всё более широкое применение в раз-
личных областях техники. В связи с этим ежегодное мировое
потребление, достигающее уже сейчас нескольких миллионов
тонн, растёт очень быстро. Достоинствами алюминия являются
малый удельный вес (2,7 г/см3), большая стойкость на открытом
воздухе и огромные запасы исходного сырья.
Алюминиевые и стале-алюминиевые провода имеют преиму-
щественное 'распространение в технике передачи электрической
энергии промышленной частоты.
Чистый алюминий обладает малой механической прочностью
(временное сопротивление до 16 кг/мм2) и твёрдостью. Введе-
нием в алюминий добавок магния (0,3—0,7%), кремния (не
более 1%), железа (не более 1%), марганца (0,4-<-0,85%) и
меди (3-4-5%) и специальной технологией и термической обра-
боткой (закалка, нагартовка, старение) получают алюминиевые
сплавы, механические свойства которых приближаются к свой-
ствам стали. Такие сплавы называют дюраль, дюралюминий,
кольчуг-алюминий, алдрей, алмелек, алюдур и др. Для строи-
тельных конструкций применяют, например, сплав АМг-бТ
с расчётным сопротивлением 13,5 кг/мм2, который без всяких
покрытий коррозиостоек в обычной атмосфере.
Недостатком алюминия является малая величина модуля
продольной упругости — 5000—7000 кг/мм2, что определяет
большую податливость алюминиевых конструкций.
Из алюминия и его сплавов изготавливают различный про-
кат: листы, полосы, трубы и другие изделия.
Литые детали получают из сплава АЛ2, называемого часто
силумином, и более прочных литейных сплавов АЛ8, АЛ9 и др.
Основной добавкой в сплаве АЛ2 является кремний (до 13%),
что и вызвало его название (Si — силициум-кремний). Из спла-
ва АЛ2 отливают арматуру палочных изоляторов и различные
мелкие детали.
Разные цветные металлы и припои
Для пайки изделий из меди, бронзы, латуни и стали употреб-
ляют медно-цинковые (латунные) припои, оловянно-свинцовые,
оловянно-свинцово-сурьмяные и серебряные. Медно-цинковые
припои, иногда называемые твёрдыми, поставляют в виде зёрен
26
величиной 0,2—5 мм марок ПМЦ-36, ПМ.Ц-48 и ПМЦ-54,, где
число в марке означает количество меди в процентах. Темпера-
тура плавления этих припоев 740—880°С.
Оловянно-свинцовые припои (мягкие) изготавливают в виде
чушек, прутков, проволоки, лент и трубок, заполненных кани-
фолью, являющейся флюсом при пайке. Эти припои поставляют
следующих марок: ПОС-90, ПОС-61, ПОС-50, ПОС-40, ПОС-ЗО
и ПОС-18, где числа означают содержание олова в процентах.
Медные провода антенн и фидеров паяют припоем ПОС-40 и
ПОС-ЗО, а соединения, не требующие хорошего электрического
контакта, — припоем ПОС-18. Для заполнения раковин и сгла-
живания поверхности изделий применяют оловянно-свинцово-
сурьмяный припой ПОСС-4-6, содержащий всего 4% олова и
6.% сурьмы, которым паяют также детали, механическая проч-
ность соединения которых обеспечивается заклёпками, болтами
и т. п.
Для пайки алюминия применяют припой А, являющийся
сплавом цинка (58,5%), олова (40%) и меди (1,5%) и некорро-
зиостойкий безоловянистый припой «Мосэнерго», состоящий из
85% цинка и 15% алюминия. Температура плавления этих при-
поев 200—450°С. Алюминий паяют также припоями с содержа-
нием олова до 80%.
Припои серебряные (твёрдые), поставляемые в виде зёрен и
прутков, применяют для пайки изделий из меди и её сплавов,
где важна малая величина переходного (контактного) сопротив-
ления соединяемых деталей, например в установках ультрако-
ротких волн. Эти припои изготавливают марок от ПСр-72 до
ПСр-1,5, где числа означают содержание серебра в процентах.
В антенных сооружениях применяют свинец, идущий (в чи-
стом виде и в сплаве с сурьмой и оловом) для заливки изолято-
ров в арматуру, для прокладок под опорные изоляторы и для из-
готовления на месте оловянно-свинцовых припоев.
Цинк в чушках применяют для горячей оцинковки изделий и
для заливки стальных канатов во втулки, для чего чаще приме-
няют сплавы марок АЦ-13-2, УК-9 и ЦАМ-9-1,5, где основной
составляющей сплава является цинк. В сплавах для заливки ка-
натов добавками являются алюминий (3,5—13%), медь
(1—3,5%), магний (до 0,5%). Температура разлива этих спла-
вов 410—480°С. Цинк и цинковые сплавы при остывании замет-
но уменьшаются в объёме, что учитывают при заливке.
1.3. Металлические изделия
Стальные канаты
Большое применение в качестве оттяжек мачт, проводов и
экранов антенн, для подвески сетей и в подъёмных устройствах
получили стальные канаты, изготовляемые из выоокоуглероди-
27
стой проволоки марок В ('высшей) и 1 с пределом прочности
120—180 кг!мм2. По способу изготовления канаты бывают спи-
ральной (одинарной) свивки (рис. 1.1а), двойной-тросовой
(рис. 1.16), многопрядные из круглой 'проволоки и из фасонных
проволок — закрытого типа (рис. 1.1 в).
Для увеличения гибкости каната и повышения его сопротив-
ляемости ударам применяют органические сердечники из пень-
Рис. 1.1, Стальные канаты:
а) спиральной свивки; б) двойной свивки — трас (1 — с жёстким сердеч-
никам, 2 — с пеньковым сердечником); в) спиральный закрытый из профи-
лированных проволок
ки, м'анилы, сизаля, положительным свойством которых являет-
ся способность 'впитывать смазочные вещества, что важно при
работе в подъёмных устройствах.
Для повышения срока службы канаты изготавливают из
оцинкованной проволоки, толщину покрытия которой при лёг-
ком режиме работы принимают по группе ЛС, при среднем ре-
жиме — СС и ЖС — при тяжёлом, т. е. в условиях атмосферы,
загрязнённой химически активными веществами или солями.
По способу свивки канаты изготавливают: обыкновенные
(раскручивающиеся), нераскручивающиеся и некрутящиеся —
многопрядные с противоположным направлением свивки прядей
по слоям. По направлению свивки прядей канаты бывают пра-
вой и левой свивки, а по направлению в прядях — крестовой
(навстречу), односторонней и комбинированной свивки. Канаты
поставляют правой и крестовой свивки, если другой вид свивки
не оговорен в заказе.
По виду свивки в прядях канаты изготавливают с точечным
касанием проволок, что условно обозначают ТК, с линейным ка-
санием (ЛК) и со смешанным касанием (ТЛК).
Канаты, предназначенные для подъёма людей, и особо от-
ветственного назначения, должны быть из проволоки 'марки В.
При других условиях обычно применяют канаты из проволоки
мирки 1. Вследствие свивки разрывное усилие каната не равно
сумме разрывных усилий проволок: для спиральных канатов
оно понижается на 10—12%, для канатов с одним органическим
28
сердечником на 20% и со стальным сердечником на 10 % • Мо-
дуль упругости каната, зависящий от его конструкции, прини-
мают 18 000 кг/мм2 для каната спиральной свивки ('рис. 1.1а) и
15000 кг!мм2 — для каната двойной свивки (рис. 1.16). Эти ве-
личины модуля относятся к предварительно вытянутому канату,
что обычно н делают перед монтажом оттяжек мачт. Канаты
закрытого типа из профилированных проволок (рис. l.le) при-
меняют для оттяжек высоких мачт.
В канатах, принимаемых по внешнему осмотру, недопустимы
заломы, выпячивания, вдавливания и другие повреждения,
оборванные, перекрещивающиеся и повреждённые проволоки.
Свивка каната должна быть плотной и равномерной. Диаметр
каната определяют штангенциркулем, как диаметр окружности,
описывающей сечение каната.
Разрывное усилие каната должно быть не менее величины,
указанной в стандарте. Цинковое* покрытие проволок должно
быть гладким, прочным, плотным и требуемой толщины. Меха-
ническая прочность покрытия проверяется навивкой проволоки
на цилиндр диаметром, равным двум диаметрам проволоки, пос-
ле чего не должны появляться трещины и отслоения. Химиче-
скую стойкость покрытия проверяют двух-, трёхкратным погру-
жением проволоки на 30—60 сек в 20-процентный раствор мед-
ного купороса, после чего не должно быть заметно покраснения
её поверхности.
Канаты с цинковым покрытием по группе ЖС применяют в
качестве излучающих проводов антенн длинных, средних и корот-
ких волн.
Канаты, покрытые антикоррозионной смазкой, поставляют в
бухтах и на барабанах. Последнее обязательно для канатов в
устройствах для подъёма людей. Канат снабжают биркой, на
которой должны быть указаны: завод-изготовитель, заводской
номер, условное обозначение, длина, вес брутто, дата изготовле-
ния и номер стандарта. В акте-сертификате указываются общие
сведения, конструкция, результаты и дата испытаний каната.
Крепёжные и проволочные металлические изделия
В антенных сооружениях применяют разнообразные мелкие
металлические изделия — метизы: болты, гайки, шайбы, за-
клёпки, гвозди, винты и глухари по дереву, электроды для свар-
ки, проволоку разного назначения и др.
Болты поставляются с шестигранной и квадратной головкой
чёрные, получистые и чистые (точёные) диаметром бн-48 мм
из стали Ст. 3 и Ст. 5, а для больших нагрузок — из низколеги-
рованной стали. Болты и гайки должны быть термически обра-
ботаны и, если это оговорено в заказе, с антикоррозионным по-
крытием.
29
Шайбы изготавливают из стали марок Ст. О и Ст. 3 круглые
чёрные и чистые для болтов металлических конструкций и квад-
ратные чёрные — для тяжей и болтов деревянных конструкций.
Шайбы пружинные, заменяющие во многих 'случаях действие
контргайки, изготавливают из марганцевой стали марки 65Г.
В деревянных конструкциях применяют гвозди круглые и
квадратные, винты и глухари из углеродистой (стали.
Шплинты поставляют чёрными, а по специальному требова-
нию — оцинкованными.
Для 'Соединения элементов стальных конструкций применяют
заклёпки диаметром 8-г- 37 мм с полукруглой, потайной и полу-
потайной головками, 'изготовляемые из стали Ст. 2, Ст. 3 и низ-
кол еги р ов а и н о й.
Бетонные конструкции армируют низкоуглеродистой и угле-
родистой холоднотянутой стальной проволокой диаметром до
10 мм с пределом прочности до 180 кг!мм2.
Для ручной сварки стальных конструкций употребляют элек-
троды марок Э-34, Э-42, Э-42А, Э-46, Э-46А, Э-50, Э-50А и Э-55,
а для сварки легированных сталей повышенной прочности —
электроды Э-60—Э-145; буква А в марках электродов означает,
что этот электрод даёт более вязкий шов, а число — предел
прочности сварного шва встык при растяжении, кг/мм2. Покры-
тие (обмазка) электродов, играющее существенную роль в по-
лучении высококачественного шва, должно быть прочным, чи-
стым и равномерным, без трещин, комков и отбитых участков.
Оно должно плавиться равномерно и от него не должны отвали-
ваться куски.
Чугунные электроды — прутки диаметром 5 -е- 12 мм — при-
меняют для сварки и наплавки изделий из чугуна.
1.4. Провода и радиочастотные кабели
Провода и проволока
Наиболее широко в антенных устройствах применяют прово-
локу и провода из меди и бронзы, а также биметаллические
стале-медные провода, у которых поверх стального сердечника
расположен небольшой толщины слой меди.
Так как токи высокой частоты проникают на небольшую глу-
бину в металл, то использование биметаллической стале-медной
проволоки позволяет экономить медь практически без ухудше-
ния электрических свойств проволоки. В 'антенных устройствах
применяют биметаллическую проволоку марки БСМ-1 диамет-
ром 1,2; 1,6; 3; 4 и 6 мм с толщиной слоя меди 0,06-<-0,20 мм и
пределом прочности при растяжении 75 кг!мм2, кроме проволо-
ки диаметром 6 мм, у которой предел прочности 65 кг!мм2.
80
Для перевязок и спаек проводов поставляют мягкую и отож-
жённую биметаллическую проволоку диаметром 1,2; 2; 2,5; 3;
3,5 и 4 мм и стальную перевязочную и спаечную.
Поверхность проволоки, принимаемой по внешнему осмот-
ру, должна быть гладкой, без раковин, трещин, расслоений и
плён. Проволока должна 1поставляться в мотках, обёрнутых бу-
магой, а поверх неё — мешковиной или рогожей. Каждую пар-
тию проволоки снабжают сертификатом, в котором указаны: за-
вод-изготовитель, диаметр проволоки, вес нетто (чистый), ре-
зультаты испытаний и ГОСТ.
В антеннах длинных и средних волн применяют провода го-
лые биметаллические (стале-медные) сечением 25; 50; 70 и
95 мм2 и диаметром 6,6; 9; 11 и 12,5 мм соответственно, изготов-
ляемые скруткой из стальных (проволок с медной оболочкой
толщиной 0,04 мм.
Физико-механические характеристики биметаллической про-
волоки или провода в целом определяются в зависимости от пло-
щади сечения и свойств каждой его составляющей. При малой
толщине (сечении) меди или другого цветного металла по срав-
нению со стальной частью приведённые характеристики про-
вода в целом равны приблизительно тем же характеристикам
стального сердечника. Допустимая нагрузка на провод опреде-
ляется в основном пределом текучестй (прочности) цветного ме-
талла.
В технике передачи средних и длинных волн применяют ан-
тенные голые медные и бронзовые провода (многопроволочные),
часто называемые антенными канатиками. Они известны под
следующими марками: ПАБ — провод антенный бронзовый;
ПАБМ — то же, антенный бронзовый провод, но из проволоки,
имеющей 'меньшую прочность и электрическое сопротивление;
ПАМ — провод антенный медный, ПАМГ — провод антенный
медный, но гибкий. Антенные провода должны быть изготовле-
ны по стандарту сечением 4; 6; 10; 16 и 25 мм2 с диаметром 2,9;
3,5; 4,7; 6,1 и 7,4 мм2 соответственно. Предел прочности бронзо-
вой проволоки должен быть 75 кг/мм2, а медной — 35 кг/мм2.
Провода поставляются в бухтах и на барабанах (весом до
80 кг) с обязательным приложением сертификата и принимают-
ся по внешнему осмотру.
Некоторое распространение в антенных сооружениях имеют
оцинкованная стальная проволока (простая и медистая) и мед-
ные, алюминиевые и стале-алюминиевые провода сечением до
400 мм2, предназначенные в основном для передачи электриче-
ской энергии промышленной частоты. Стале-алюминиевые и
стале-бронзовые провода большого диаметра (сечения) приме-
няют в антеннах длинных волн, напряжение на проводах кото-
рых исчисляется сотнями киловольт, а пролёты между опора-
ми — сотнями метров.
31
В антеннах длинных и средних волн могут найти применение
провода стальные оцинкованные марки ПС (.присадка меди до
0,2%) и медистые — ПМС (присадка меди 0,2-н0,4%) сече-
нием 25; 35, 70 и 95 мм2.
Для аэростатных антенн применяют бронзовый провод и
провод с сердечником из стального каната, поверх которого на-
вит слой нитей джута или другого органического искусственного
или (натурального материала, а затем следует один—два пови-
ва бронзовых проволок высокой прочности, например из берил-
лиевой бронзы.
В нагрузочных линиях и поглощающих сопротивлениях при-
меняют проволоку с высоким омическим сопротивлением, стой-
кую в работе при высокой температуре. Наиболее часто такие
сопротивления выполняют из проволоки диаметром до 2 мм из
хромо-алюминиевого сплава марки Х13Ю4 (хром 13%, алюми-
ний 4%), называемого часто фехралем, обладающего высоким
омическим сопротивлением и стойкого при работе на открытом
воздухе. Удельное сопротивление этой проволоки 1,26 ом-мм2/м,
рабочая температура — 750°С.
Радиочастотные кабели
Для передачи энергии высокой частоты применяют коак-
сиальные (несимметричные) и симметричные (двухпроводные)
радиочастотные кабели. Внутренний провод коаксиального ка-
беля изготавливают из медной отожжённой или биметалличе-
ской (стале-медной) проволоки, которую в целях уменьшения
затухания серебрят. Центральный провод коаксиального кабеля
на большую передаваемую мощность выполняют трубчатым или
в виде ленты, навитой вокруг сердечника. Для повышения гиб-
кости, механической прочности при растяжении и вибрационной
прочности кабеля применяют многопроволочный проводник.
Для изоляции проводов кабелей используют материалы с ма-
лыми диэлектрическими потерями (полиэтилен, полистирол,
фторопласт и др.) в виде шайб, колпачков или спиралей из лен-
ты (рис. 1.2).
Наиболее часто применяют коаксиальные кабели марок РК,
в том числе РКС — кабели со свинцовой оболочкой, РКГ —
гибкие в оболочке из полихлорвинилового пластиката и РКПГ—
кабели повышенной гибкости в резиновой оболочке и оплётке
из швейных ниток. Кабели марок ТКМ-50 и ТКМ-75 на большую
передаваемую мощность, предназначенные для питания телеви-
зионных антенн, имеют волновое сопротивление 50 и 75 ом соот-
ветственно. Теплостойкими радиочастотными кабелями яв-
ляются кабели марок РКТФ с изоляцией из фторопласта.
Энергия большой мощности передаётся по кабелям марок
РКС, РКСБ (бронированные) и РКГ на мощность 5, 10 и
32
15 кет и марок РКПГ-10 и РКПГ-12 на мощность 10 и 12 кет.
Кабели поставляют длиной до 100 м. Передаваемая кабелем
мощность, указанная в марке, относится к температуре воздуха
не выше 40°С.
В антеннах дециметровых волн применяют коаксиальные
кабели марок РКК-03/10, РКК-2,8/10 и РКК-5/18 в оболочке из
а) б) в)
Рис. 11.2. Радиочастотные кабели:
а) с шайбами; б) со спиралью; в) с колпачками
полиэтилена и РККВ-2,8/10 и РККВ-5/18 в полихлорвиниловой
оболочке и с воздушно-пластмассовой изоляцией в виде нани-
занных на провод полистироловых колпачков. Числа в марках
этих кабелей означают: в числителе — диаметр внутреннего
провода в миллиметрах, в знаменателе — диаметр поверх изо-
ляции.
Кабели в оболочке из полиэтилена предназначены для рабо-
ты при температуре воздуха от —40 до +50°С, с полихлорвини-
ловой оболочкой — при температуре от —25 до +50°С, а кабе-
ли марок РК — при температуре от —40 до +60°С и относитель-
ной влажности воздуха не более 98%.
Радиочастотные кабели должны быть морозостойкими, теп-
лостойкими и удовлетворять требованиям в отношении нагрева,
электрической прочности изоляции, напряжения начала «коро-
3-173 33
ны», перегибов при отрицательной температуре. Эти требования
указываются в технических условиях на поставку кабеля.
В приёмных устройствах применяют симметричные (двух-
проводные) кабели марок РД с полиэтиленовой изоляцией и
экранировкой каждого провода (марки РД-15, РД-16 и РД-26),
кабели с общим экраном (марки РД-17 и РД-82) и с двухслой-
ным экраном (РД-13). Провода рабелей марок РД-14 и РД-18
экранов не имеют. Волновое сопротивление кабелей марок
РД-16, РД-26, РД-126 и РДТФ-16 около 200 ом, т. е. близко к
волновому сопротивлению четырёхпроводной воздушной линии
приёмной антенны.
Снижения наружных приёмных антенн выполняют коак-
сиальным кабелем с полиэтиленовой изоляцией марок РК-1,
РК-3, РК-20, РК-49 и др. с волновым сопротивлением 70-н 90 ом.
Кабели марок РК и РД предназначены для работы при темпе-
ратуре воздуха от —40 до +60°С и относительной влажности не
более 98%. Кабели поставляют длиной 50-s- 100 м.
Готовые кабели проходят на заводе контрольные и типовые
испытания, заключающиеся в проверке конструктивных разме-
ров, электрических измерениях, в испытании давлением, в про-
верке отсутствия обрывов жил, контактов и т. п. Типовыми ис-
пытаниями, которым подвергается часть кабелей, являются:
проверка теплостойкости, морозостойкости, измерение угла ди-
электрических потерь, испытание на электрическую прочность,
удар, раздавливание, перегибы и пр.
Кабели поставляются с герметически заделанными конца-
ми — с колпачками. На барабанах указываются: завод-изгото-
витель, марка кабеля, его длина, дата изготовления, вес брутто
и нетто и номер технических условий, по которым изготовлен
кабель. При приёмке кабелей все строительные длины (отрезки)
испытывают переменным током, а 20% кабелей проверяются на
волновое сопротивление. К каждому барабану должен быть
приложен протокол испытаний.
1.5. Изоляторы
Электроизоляционные материалы
Основными требованиями к изолирующим материалам для
изоляторов антенн являются: малая величина диэлектрической
проницаемости, малый угол потерь, большая механическая
прочность, стойкость в работе при различных атмосферных ус-
ловиях, термическая стойкость при резком изменении темпера-
туры, негигроскопичность (неводопоглощаемость), малая хруп-
кость и долговечность.
34
Наиболее полно этим требованиям удовлетворяет электро-
техническая керамика, изготавливаемая обжигом в печах сме-
си глины с другими неорганическими материалами. Распрост-
ранение керамики объясняется доступностью сырья, сравни-
тельно простой технологией производства и высокими электро-
механическими свойствами её.
В антеннах наиболее часто применяют изделия из изолятор-
ного (электротехнического) и радиотехнического фарфора, уль-
трафарфора, стеатита и высокочастотного стеатита.
Изоляторный фарфор — керамический диэлектрик, в состав
которого входит каолин («белая глина»), огнеупорная глина,
полевой шпат и кварц. Этот вид материала распространён в
приёмных устройствах и в антеннах длинных и средних волн.
Радиофарфор — вид керамики, в состав которой входит
окись бария, понижающая потери в 2—3 раза по сравнению с
изоляторным высоковольтным фарфором.
Стеатит — вид керамики, основным материалом которой яв-
ляется стеатит (тальк, жировик и другие названия). Добавляя
окись бария, получают высокочастотный стеатит с углом потерь
примерно в 4 раза меньшим, чем у обычного стеатита. Из стеа-
тита делают установочные детали, опорные и палочные изолято-
ры. Стеатит обладает высокой механической прочностью, но
Требует более тщательного обжига.
Материалы для керамических радиотехнических изоляторов,
предназначенных для антенных устройств, должны удовлетво-
рять требованиям класса IV6 по ГОСТ 5458—57.
Основные свойства электротехнической керамики приведены
в табл. 1.1.
Таблица 1.1
основные свойства электротехнической керамики
Свойства керамики Изоляторный фарфор Радиофарфор Ультра - фарфор. Стеатит обычный Стеатит высоко- частотный
У1*ол ди- электриче- ских потерь, на радиоча- стотах при 20°С, мин 30-35 10-12 2—3 7—8 1,5—2
Диэлектри- ческая про- ницаемость 5,5—6,0 6,0—6,5 7—8 6,0—6,5 6,0-6,5
Удельный
вес, г/см3 2,4 2,6 3,0 2,7 2,8
3*' 35
Продолжение
Свойства керамики Изоляторный фарфор Радиофарфор Ультра- фарфор Стеатит обычный Стеатит высоко- частотный
Предел проч- ности, кг/сл2: при сжатии при изгибе 4000—5000 450-650 4000—5000 500—700 6000—8000 1500—2000 5000—7000 900—1200 6000—8000 1200—1600
ири растя- жении 200—300 250—350 450—600 300—450 400—500
Коэффи- циент ли- нейного расширения на 1°С 4,5-10~6 3,8- Ю-6 4,5-Ю-6 7,0-10“6 7,7-10“6
Диэлектрические потери электротехнической керамики ра-
стут с повышением температуры: при 100°С они становятся в
1,5—2 раза больше, чем при 20°С.
Пробивная напряжённость керамики, имеющая значение
только для конденсаторов, — 150—250 кв!см, за исключением
изоляторного фарфора, у которого она составляет 100 -э-
-ь-150 кв!см.
Приведённые в табл. 1.1 свойства керамики относятся к не-
большим образцам и при раздельном приложении механической
нагрузки и электрического напряжения. При комбинирован-
ной — электромеханической — нагрузке качество керамики
немного снижается, но это заметно только при больших удель-
ных нагрузках. Прочность керамического изолятора зависит от
его формы и размеров, способа передачи нагрузки, формы элек-
тродов (арматуры).
Общими требованиями к материалу изоляторов являются:
плотность, однородный состав, отсутствие трещин, борозд и по-
ристости, однотонный цвет в изломе. Изолятор должен быть по-
крыт гладким и непрерывным слоем глазури, за исключением
частей поверхности, на которые он опирается при обжиге. В
изоляторах не допускаются трещины, сколы, недожог, пережог
и волосные трещины на глазури (цек). В ответственных местах
изделия недопустимы остатки гипса, пузыри, выгорки (пустота,
образовавшаяся при обжиге от случайно попавшего неоднород-
ного вкрапления), лысины (слёт глазури), засорки, слипыши и
другие дефекты. Количество и размеры дефектов устанавли-
ваются техническими условиями на каждый тип изолятора.
Пористость изолятора определяется пропиткой образца в
течение 24 часов в 0,5-процентном растворе фуксина или эозина
36
в алкоголе под давлением 150 атмосфер, после чего в образце
не должно быть проникающей в массу окраски.
Хрупкость изолятора определяют при свободном падении
его (вместе с арматурой) на дубовую доску.
Все изоляторы должны удовлетворять требованиям механи-
ческой прочности, что проверяется контрольными и типовыми
испытаниями. Желательны также электромеханические испы-
тания, проводимые в условиях, полностью воспроизводящих ра-
боту изолятора, т. е. с арматурой, прокладками, электростати-
ческими экранами и защитными зонтиками (при испытании под
дождём).
Армированные изоляторы должны выдерживать резкое изме-
нение температуры на 50-ч-70°С.
Вещество, связывающее арматуру с изолятором и отдельные
детали изолятора между собой, не должно нарушать целост-
ность изолятора и понижать прочность заделки. Для армиро-
вания изоляторов чаще всего применяют замазку из цемента
марки 400-г-600 или смесь его с кварцевым песком в пропор-
ции 1 : 2 или 1 : 3. Палочные изоляторы заливают (закреп-
ляют) в арматуре сплавом свинца (83%) с сурьмой (17%) или
чистым свинцом.
В антеннах некоторое распространение имеют изоляторы из
кварцевого стекла, получаемого плавлением горного хрусталя
или кварцевого песка, и из стекла, содержащего в большом ко-
личестве тяжёлые окислы — силикатно-свинцовые и щелочные,
например, пирекс.
В антенной технике применяют также и органические элект-
роизолирующие материалы с небольшим числом молекул (па-
рафиновое масло) и высокомолекулярные — с молекулами из
многих тысяч атомов, например, искусственные смолы, каучук,
полистирол, полиэтилен, полихлорвинил, органическое стекло
(плексиглас) и др.
Изолирующие детали в переключателях, коммутаторах и
других аппаратах выполняют из слюды (микалекс, миканит) и
слоистых диэлектриков: гетинакс, текстолит, стеклотекстолит, а
также из искусственного и натурального шёлка и из асбестоце-
мента.
Конструкции изоляторов
Материал, форму и размеры изоляторов выбирают в зависи-
мости от назначения, длины волны, излучаемой мощности ан-
тенны, величины электрической и механической нагрузок.
Провода на небольшие растягивающие усилия изолируют
брусковыми изоляторами (рис. 1.3) и палочными неармирован-
ными. Большое распространение имеют орешковые (яйцевид-
ные) изоляторы на нагрузку до 30 т, часто называемые таке-
37
лажными, потому что в основном они предназначены для изоля-
ции стального каната (рис. 1.4 и рис. 1.5). Эти изоляторы, а так-
Рис. 11.3. Изоляторы брусковые:
а) для изоляции вибратора; б) для разбивки леера
же седлообразные (рис. 1.6) применяют и для изоляции прово-
дов антенн. При большом напряжении на проводах включается
последовательно несколько орешковых или седлообразных изо-
38
ляторов, образующих цепочку или гирлянду изоляторов. Для
равномерного распределения напряжения вдоль цепочки эти
изоляторы монтируют как можно ближе друг к другу, что по-
вышает разрядное напряжение гирлянды.
— • • — не глазуруется
Р«С. 1.5. Такелажный изолятор типа ИТ
Размер В=60—80 мм
Для изоляции оттяжек мачт, а также сетей длинноволновых
антенн применяют седлообразные и шаровидные изоляторы на
разрушающую нагрузку до 200 т. Передача усилия на керами-
ку осуществляется стальной лентой — полосой, для чего канав-
ка или опорная поверхность такого изолятора шлифуется, а для
более равномерного распределения нагрузки покрывается (рас-
пылением) слоем меди. Из таких изоляторов также составляют
гирлянды на рабочее напряжение в сотни киловольт. Для под-
держания соответствующего расстояния проводов применяют
небольшого сечения фарфоровые и стеатитовые брусковые, па-
лочные и крестообразные плоские и круглые изоляторы— рас-
порки. Такие изоляторы — распорки изготавливают длиной до
400 мм и на небольшую разрушающую нагрузку — 1004-200 кг,
если они не поддерживают провода антенны.
Ввод проводов воздушных линий передающих коротковолно-
вых антенн в техническое здание осуществляют через проход-
изолятор
Рис. 11.7. Изолятор проход-
ной типа ПР
Рис. 1.6. Седлообразный антенный
грузке непосредственная передача усилия на керамику изо-
лятора затрудняется. поэтому применяют его армиро-
39
вание металлическими деталями, обеспечивающими через
цементирующую замазку или шлифовку равномерное распреде-
ление давления (усилия) на керамику. При небольших нагрузках
применяют литую арматуру из силумина (сплав алюминия) и
ковкого чугуна, а при больших — стальную.
Рис. 1.8. Изолятор палочный армированный с разрезны-
ми ушками
Изоляторы палочные фарфоровые и стеатитовые длиной до
600 мм с арматурой, имеющей разрезное ушко (рис. 1.8) и
сплошное (рис. 1.9), изготавливают на разрушающую нагрузку
750—4500 кг. В антеннах длинных и средних волн применяют
фарфоровые стержневые изоляторы на разрушающую нагруз-
ку до 12 т, называемые иногда «буллерсами». Наиболее распро-
странены изоляторы на нагрузку 4 и 8 т (рис. 1.10), разрядное
Рис. 1.9. Изолятор палочный армированный
Размеры, мм: Л = 329—464; 5=194—300;
0=25—42.
напряжение которых на частоте 50 гц: при сухой погоде (так на-
зываемое сухоразрядное) — 150 и 200 кв, а при сырой погоде,
под дождём (мокроразрядное) — 100 и 130 кв соответственно.
40
В антеннах применяют также стержневые изоляторы, пред-
назначенные для изоляции проводов воздушных линий электро-
передачи напряжением 100 кв, например, типа СП-110/4,5, испы-
тательная нагрузка которого 4,5 т.
Стержневые изоляторы большой длины, а иногда и палоч-
ные снабжают защитными кольцами и зонтиками, которые, вы-
Рис. 1.10. Изолятор стержневой
на разрушающую нагрузку 8 т
(числа в скобках для изолятора
на нагрузку 4 т)
равнивая градиенты вдоль
стержня, повышают разрядные
напряжения и отводят от ке-
рамики дугу при перекрытии
изолятора. Такие кольца ста-
вят и на цепочках из несколь-
ких палочных изоляторов. Зон-
тик на вертикально подвешен-
ном изоляторе защищает его
от дождя.
Рис. 11 Jlil. Опорные изоляторы для фи-
деров
Для изоляции проводов фидеров и в аппаратуре применяют
опорные изоляторы (рис. 1.11), а в устройствах длинных и сред-
них волн — и опорные (станционные) изоляторы, применяемые
в установках промышленной .частоты.
Для изоляции радиомачт применяют цилиндрические и боч-
кообразные сплошные и полые изоляторы (рис. 1.12). Для рав-
номерной передачи усилия опорные торцы таких изоляторов
шлифуют или под них ставят дополнительно медные тонкие про-
кладки, а при малых удельных нагрузках — свинцовые.
41
При высоком напряжении на опоре мачты ставят высокие
полые цилиндрические, конические и колоколообразные фарфо-
ровые и стеатитовые изоляторы на разрушающую нагрузку до
2500 т (рис. 1.13). При очень высоком напряжении на опоре ста-
вят два изолятора последовательно (рис. 1.14).
Изоляция свободностоящей башни от фундамента сложнее,
потому что изоляторы в опоре должны работать при сжатии и
Рис. 11.12. Цилиндрические изоляторы в опоре
мачты:
I — изолятор, 2 — медная прокладка, 3 — фундамент,
4— шарнир, 5 — балансир
растяжении поясов (стоек). Изоляцию башни осуществляют спа-
ренными изоляторами, каждый из которых работает при сжатии,
что достигается реверсивной схемой (рис. 1.15).
При выборе высоты (длины) керамики изолятора с хорошей
контактной поверхностью и экранами руководствуются простым
правилом: высота (длина) керамики изолятора, предназначен-
ного для работы в диапазоне средних и длинных волн, должна
быть равна числу сантиметров, равному амплитудному (пиково-
му) напряжению в киловольтах. Для работы в наружных уст-
ройствах коротких волн длину (высоту) изолятора повышают
на 25%. В сухом закрытом помещении рабочие напряжения на
те же изоляторы могут быть повышены вдвое.
42
6}
<200
Верхний
экран
Шпилька центрирующая
Ф250
Винтодая
стяжка''
Верхняя
арматура
Болт с
проушиной
Болт
Ф450
Ф920
Изолятор—
Водонепрони-
цаемая замазка
Нижний
экран
Ч-
| '6| Опорная
плитр'
Нижняя арматура
Ф1900
Рис. 1.13. Опорный изолятор:
а) на цементе (тип ОЭ-ЮОО), б) иа шлифовке
43
314
Рис. 11.14. Сдвоенный тип изолятора опо-
ры мачты
Рис. 1.115. Изоляторы для башни:
а) прямой; б) наклонный
44
Технические условия на изоляторы
Основой при составлении технических условий на поставку
изоляторов для антенн могут быть стандарты на электротехни-
ческий фарфор, применяемый в установках промышленной ча-
стоты.
В технических условиях на изоляторы указываются требова-
ния к качеству поверхности, причём допускаются обычно сле-
дующие дефекты: волнистость и натёки глазури, если они не вы-
водят изделие за пределы допусков, засорка, нелопнувшие пу-
зыри и жмотины, поверхностные и подглазурные трещины в не-
ответственных местах, слёт глазури (лысины), слипыши, выгор-
ки (выплавки минеральных включений), сколы и мушки (замет-
ная на поверхности выплавка железа). Наибольшие размеры и
суммарная площадь дефектов оговариваются в заказе на каж-
дый тип изолятора.
Поверхность изделия должна быть покрыта глазурью, цвет
которой указывается при заказе.
Размеры изделия могут быть выдержаны с точностью 3—5%,
что объясняется неравномерностью усадки материала при об-
жиге. Для шлифованных или обрабатываемых поверхностей
устанавливаются допуски на непараллельность торцов, на точ-
ность обработки и др. Размеры отверстий задаются с плюсовым
допуском.
К изоляторам, величина диэлектрических потерь в которых
играет существенную роль, например в антеннах коротких и
ультракоротких волн, предъявляют дополнительные требования
в части ограничения угла потерь.
При больших электрических нагрузках требуется металлиза-
ция медью торцовых поверхностей изолятора, соприкасающих-
ся с его арматурой, что повышает разрядные напряжения и сни-
жает нагрев изолятора.
Механическая прочность изолятора, оговариваемая в заказе,
проверяется контрольными и типовыми испытаниями.
Каждый опорный изолятор должен выдерживать, например,
испытательную механическую нагрузку, равную двойной рабо-
чей. Гарантированная разрушающая нагрузка изолятора, про-
веряемая контрольными испытаниями для каждого типа, долж-
на быть не менее чем в 3—4 раза больше рабочей. Испытания
проводят по программе, оговоренной в заказе, и обязательно в
условиях, наиболее полно воспроизводящих действительные ус-
ловия работы.
Испытательную нагрузку на палочные, стержневые и ореш-
ковые изоляторы устанавливают часто равной 0,4—0,6 рабочей.
Крестообразные изоляторы’ испытывают при одновременном при-
ложении поочерёдно двух взаимно-перпендикулярно направ-
ленных нагрузок.
45
Для изоляторов коротковолновых антенн температура пере-
грева должна быть не более 25-ь40°С при приложении к ним
напряжения 15 кв.эфф частоты 15н-20 Мгц. Этим снижают
возможность разрушения нагретого изолятора при попадании
на него атмосферной влаги.
Каждое изделие должно иметь товарный знак завода-изгото-
вителя и сопровождаться протоколами типовых и контрольных
испытаний. Упаковка должна производиться в глухую деревян-
ную тару, не допускающую перемещения изделий при транспор-
тировке. На таре указывают наименование завода-изготовителя,
количество и сорт изделия и пишут: «Осторожно» и «Не бро-
сать».
Технические условия составляют на каждый тип изолятора,
особо оговаривая требования к качеству материала, если он
является новым для этого вида изделия. В случае применения
освоенного вида и технологии изготовления керамики ограничи-
ваются только требованиями к изолятору. В технических усло-
виях оговариваются не только допуски в части дефектов и на
размеры, но указываются также порядок контроля за выполне-
нием изделий и правила их испытаний.
Глава 2
АНТЕННЫ
2.1. Общие сведения об аитениах
Антенны являются одной из основных частей радиостанции,
от работы которых, в конечном счёте, зависит хорошее качество
и надёжность передачи или приёма радиоволн.
Для выполнения антенны с высокими технико-экономиче-
скими показателями необходимо располагать электрической
схемой с основными размерами излучающих проводов или жёст-
ких вибраторов, изоляторов и деталей, являющихся неотъемле-
мой частью антенны, допусками на изготовление и монтаж, а
также сведениями о площадке строительства. Сведения о топо-
графии, геологии, гидрогеологии, о климатических особенностях
района расположения строительной площадки, об условиях до-
ставки материалов и оборудования, данные о местных строи-
тельных материалах и другие сведения получают в результате
инженерных изысканий.
Радиостанции размещают обычно за пределами города.
Исключение делают для телевизионных станций и станций веща-
ния на ультракоротких волнах.
Под антенны выбирают ровную площадку с общим уклоном
не более 5%. Перед антеннами не должно быть естественных
препятствий, а также промышленных предприятий, которые мо-
гут быть причиной нарушения нормальной работы радиостанции.
Антенно-мачтовые сооружения подвергаются силовым воз-
действиям, зависящим от климатических условий местности. При
выборе материалов для изготовления антенных сооружений учи-
тывают температуру и влажность воздуха, степень его загряз-
нённости химически активными веществами и солями, быстро
разрушающими конструкции мачт и антенн. Особое внимание
обращают на близко расположенные химические заводы и круп-
ные тепловые электростанции, выделяющие в атмосферу неочи-
щенные газы и дым, и преимущественное направление, ветров.
Последнее позволяет размещать радиостанцию в более благо-
приятной местности — не на пути этих газов.
47
При этом обращают внимание не только на скорость ветра,
действие которого чаще всего и определяет необходимую проч-
ность и стоимость радиомачты, но и на его направление.
При проектировании антенных устройств необходимы дан-
ные о скорости ветра, обледенении предметов, выпадаемых осад-
ках, температуре и глубине промерзания почвы. Эти данные по-
лучают от метеорологических станций, расположенных недалеко
от площадки строительства, в одном климатическом районе,
имеющем, к тому же, сходные с ней топографические условия,
как, например, высота над уровнем моря, одинаковая близость
к горной гряде или к большой водной поверхности, рельеф мест-
ности, лесные массивы, заболоченные места и т. д.
Для прочности конструкций проволочных антенн большое
значение имеет величина отложения льда — гололёда, изморо-
зи и мокрого снега на проводах. Обледенение проводов чаще
всего возникает в результате оседания переохлаждённой воды,
находящейся в воздухе в виде тумана, мороси1), дождя или
слоистых облаков. Мокрый снег налипает при незначительной
положительной температуре воздуха — около 0°С.
Знание местных климатических условий позволяет прини-
мать во время эксплуатации меры по предупреждению обрывов
проводов (прогрев, приспускание сети антенн).
Сухой снег в большинстве случаев не учитывают при проек-
тировании антенн, если не говорить об увеличении высоты опор
воздушных линий передачи высокочастотной энергии в районах
с высоким снеговым покровом.
Изменение температуры воздуха оказывает сильное влияние
на работу проводов и стальных канатов. Высокая температура
ограничивает применение нетермостойких материалов; при очень
низкой температуре необходимо использовать материалы, у ко-
торых при переходе к отрицательной температуре прочность по-
нижается не резко.
В инженерных изысканиях обращают внимание на число и
продолжительность гроз, представляющих большую опасность
для высоких антенн, сопряжённую часто с перерывом в работе
радиостанции, и могущих стать причиной аварии.
При выборе строительной площадки учитывают оползневые
явления, овраги, карст (пустоты, образующиеся в результате
вымывания грунта), а также существующие и проектируемые
подземные — горные — выработки. Тщательное исследование
грунтов строительной площадки необходимо для принятия пра-
вильного проектного решения во избежание возможной аварии
сооружения.
’) Морось — осадок в виде мелких капель, не оставляющий заметных гла-
зом следов на поверхности предметов.
48
Антенны являются электромеханическим устройством, поэто-
му их работа зависит от механической и электрической прочно-
сти деталей. Важное значение имеет правильный выбор мате-
риала, формы и размеров изоляторов и арматуры излучающих
элементов, находящихся под высоким напряжением.
Для снижения вредного действия потенциалов, наводимых
антеннами на близко расположенные стальные канаты, послед-
ние делят на участки (секционируют) изоляторами, а основа-
ние металлических мачт и башен изолируют от фундаментов.
В зависимости от длины волны принимают следующие раз-
меры изолированного участка стального каната:
а) в длинноволновых антеннах (3000—25 000 м) оттяжки
мачт и несущие канаты, а также стволы стальных мачт и башен,
как правило, не изолируют от фундаментов и якорей, если они
не являются токонесущими (излучающими) элементами систе-
мы;
б) в средневолновых проволочных антеннах оттяжки мачт и
несущие (леерные) канаты сетей делят изоляторами на участки
не более 0,12-^0,15 длины волны антенны и, кроме того, ставят
изоляторы на концах канатов;
в) в антеннах-мачтах (средние волны вещательного диапа-
зона) оттяжки мачт секционируют изоляторами несколькими
способами. При первом способе длину каната разбивают на рав-
ные части одинаковыми по электрической прочности изолятора-
ми (рис. 2.1а); второй способ состоит в неравномерной разбивке
длины каната, при которой получается равномерное распреде-
ление напряжения (градиенты) по изоляторам (рис. 2.16); при
третьем способе ставят один большой изолятор в оттяжку у
ствола мачты, а в ряде случаев, даже внутри ствола, и несколь-
ко изоляторов меньшей электрической прочности, расположен-
ных на равных или неравных по длине каната расстояниях;
г) в коротковолновых антеннах канаты оттяжек мачт, несу-
щие канаты (лееры) сетей и поводки секционируют изолятора-
ми на участки не более 0,25 длины волны антенны. Оттяжки и
канаты, расположенные вне поля излучения (поперёк фронта)
антенны, не секционируют изоляторами;
д) в ультракоротковолновых антеннах стальные канаты оття-
жек мачт и лееров не разбивают изоляторами, потому что элек-
трические потери и помехи в работе, вносимые ими, незначи-
тельны.
Для повышения надёжности работы изолятора при перекры-
тии его высокочастотной дугой и предохранения его от разряда
молнии ставят чаще всего шаровые разрядники.
Диаметр излучающих проводов, жёстких вибраторов, а также
радиусы закруглений деталей и арматуры антенн выбирают так,
чтобы не возникали истечения, которые на коротких волнах имеют
вид факела и ухудшают работу антенны. Арматуру изоляторов
4—173 49
и проводов выполняют с плавными закруглениями, и если этого
недостаточно, то ставят трубчатые кольца, зонтики и хорошо>
скруглённые экраны, улучшающие распределение напряжения
вдоль изоляторов или снижающие градиенты напряжения на
арматуре. Особое внимание обращают на то, чтобы не было вы-
изоляторов оттяжки мачты
ступающих (торчащих) из арматуры проволок, лент, обмоток
проводов, прокладок под изоляторами, открытых шпилек, шплин-
тов, заусениц, острых кромок на всех деталях сети и т. п., с ко-
торых раньше всего начинается истечение.
Экономичное решение антенно-мачтовых сооружений находят
сравнением нескольких вариантов, каждый из которых удовлет-
воряет одинаковым радиотехническим требованиям. При разра-
ботке проекта антенны обращают внимание не только на перво-
начальные затраты и эксплуатационные расходы, но и на удоб-
ства и надёжность эксплуатации и долговечность конструкций.
В условиях строительства в труднодоступных местах или при
тяжёлых климатических условиях приходится повышать перво-
начальные затраты, чтобы облегчить эксплуатацию сооружений.
50
Большое значение для снижения стоимости радиостанции
имеет индустриализация строительства и типизация не только
мелких деталей в виде изоляторов, арматуры и небольших меха-
нических деталей антенн и мачт, но и крупных узлов опор. Как
правило, арматуру проводов и стальных канатов изготавливают
в централизованном порядке на заводах, потому что такие дета-
ли, зависящие только от конструкции и сечения провода или
стального каната, могут быть использованы на строительстве
станции в любом климатическом районе. Преимущества приме-
нения стандартизированных деталей и арматуры массового и
даже крупносерийного производства заключаются не только в
снижении стоимости антенны, но и в значительном повышении
качества монтажа и надёжности работы конструкции.
При скорости ветра от 0,5 до 13 м/сек часто возникают попе-
речные к направлению потока колебания (вибрация) круговых
цилиндров: проводов, стальных канатов и труб. В результате
этого в местах закрепления деталей появляются дополнительные
знакопеременные напряжения материала, которые суммируются
с напряжением в месте заделки. Если суммарное напряжение
материала становится больше предела усталостной (вибрацион-
ной) прочности, то происходит обрыв провода, каната или раз-
рушение трубы. Вибрация вертикальных проводов возникает ча-
ще, чем горизонтальных. Чем выше расположены провода или
канаты над землёй, тем больше их вибрация, потому что там
ветер дует равномернее и чаще, чем внизу.
Колебания обледенелых проводов и канатов наблюдаются при
ветре со скоростью до 30 м/сек, но чаще при 15—20 м/сек. Ампли-
туда таких колебаний, называемых «пляской» или «галопирова-
нием» проводов, может быть большой и достигать нескольких
метров. Это приводит к разрыву проволок и проводов, а часто
и к поломке поддерживающих их конструкций.
Для повышения вибростойкости проводов и канатов антенно-
мачтовых сооружений снижают дополнительные напряжения в
местах заделки, а в антеннах длинных волн применяют анти-
вибрационные пустотелые провода, возникающие колебания ко-
торых гасятся от соударений наружной оболочки провода со
стальным сердечником или гасятся в результате рассеяния энер-
гии в лёгком заполнителе с высокими потерями при колебаниях.
Разрушение проводов происходит в подавляющих случаях
вблизи арматуры или вязки, поэтому наибольшее внимание об-
ращают на закрепления проводов.
Для повышения вибростойкости проводов и канатов ставят
рессоры (рис. 2.2) или разнообразные динамические гасители
колебаний.
Арматуру для проводов делают с гладкими и нужного диамет-
ра канавками, без заусениц и острых кромок. С зажима провод
должен сходить по пологой кривой — без резкого перегиба. За-
4* 51
жим по возможности облегчают, чтобы он не создавал больших
динамических изгибающих напряжений материала. Для уменьше-
ния механического напряжения в материале провода (каната)
под нажимными деталями арматуры или под вязкой на изоля-
торе провод обматывают в один или два слоя (второй навстречу)
п/юоолоки
Рис. 2.2. Рессора для гашения вибрации провода
мягкой узкой лентой из того же материала, из которого изготов-
лен провод, или из хорошо оцинкованной мягкой стальной ленты.
Зажимы из чёрных металлов и стальная вязальная проволока
должны быть оцинкованы, что значительно повышает коррозион-
ную стойкость провода. Недопустимы непосредственные контак-
ты меди и алюминия, потому что разрушение арматуры в таких
местах происходит очень быстро. Не менее важно для повыше-
ния вибростойкости проводов высокое качество монтажа сетей,
потому что перегибы, заломы и зарубы проводов и даже хорошо
выпрямленные барашки понижают долговечность антенны. Пред-
почтение следует отдавать шарнирному закреплению проводов
и канатов. Вязка проводов на стальных конструкциях, а также
сращивание проводов в пролёте не допускаются, так как эти
местй наиболее уязвимы при вибрации.
2.2. Антенны длинных и средних волн
Проволочные типы антенн
Антенны длинных волн (3000—-25 000 м) представляют собой
сети большой протяжённости, подвешенные к опорам высотой
до 400 м.
В области средних волн вещательного диапазона (200—
2000 м) распространены по преимуществу конструкции, излуча-
52
ющим элементом которых является стальная мачта или свобод-
ностоящая башня высотой до 350 м. Такие конструкции назы-
вают антеннами-мачтами и антеннами-башнями. Некоторое при-
менение имеют и сети из проводов, подвешенные к опорам высо-
той до 300 м, раньше широко распространённые в радиовещании
на средних волнах.
Наиболее простой конструкцией антенны является провод,
подвешенный горизонтально или наклонно к опорам. Такая кон-
струкция была применена на заре радиотехники изобретателем
радио А. С. Поповым при организации в 1900 г. радиосвязи во
время работ по снятию с камней броненосца «Генерал-адмирал
Апраксин» ’).
Подобные антенны применяются и в настоящее время для
радиосвязи на небольшие расстояния и радиолюбительского
приёма.
Преимущественное распространение в области длинноволно-
вых и средневолновых антенн имеют Т-образные антенны
Рис. 2.3. Общий вид Т-образной антенны:
1 — мачта, 2 — стальной канат, 3 — снижение, 4 — горизонтальное полотно, 5 —
изолятор стержневой на 4 т, 6 — опора снижения, 7 — изолятор орешковый, 8 — ле-
бёдка антенная грузоподъёмностью 5 т
(рис. 2.3) и реже, П- и Г-образные в виде сетей, подвешенных
к опорам высотой до 350 м. Сеть состоит из горизонтальной части
из нескольких проводов (рис. 2.4) и вертикального снижения
(рис. 2.5). Длина одного пролёта горизонтального полотна не
превышает 400 м, чаще — 300 м, а высота мачт — 200 м.
*) Первые успешные опыты по радиосвязи были проведены в 1897 г., когда
между кораблями «Европа» и «Африка» и берегом была установлена связь на
расстоянии 5 км.
53
Проводами антенн средних волн служат бронзовые антенные
канатики, а при небольших пролётах — биметаллическая про-
волока.
Рис. 2.4. Схемы горизонтальных полотен антенн длинных и средних
волн
Рис. 2.5. Схемы .снижений антенн
В антеннах длинных волн преимущественное распростране-
ние имеют медные, бронзовые и стале-алюминиевые провода
большого сечения (до 600 мм2), применяемые в технике передачи
54
электрической энергии промышленной частоты. При пролётах
более 400-н 500 м применяют стале-бронзовые провода и прово-
да, образованные из стального оцинкованного каната, поверх
которого навиты один или два слоя медной проволоки диамет-
ром 1 н-1,5 мм.
При больших пролётах средневолновой Т-образной антенны
даже бронзовые, более прочные, чем медные, канатики подве-
шивают к стальным несущим канатам, часто называемым леера-
ми (рис. 2.6). Этим более полно используется высота опоры и
повышается действующая высота антенны.
Реями, к которым закрепляют провода сети, часто служат
стальные трубы, а при очень больших нагрузках — сварные ре-
шётчатые конструкции; при небольших нагрузках применяют
рею в виде бревна, отёсанного в цилиндр или с уменьшающимся
от середины к концам диаметром. Провода закрепляют на дета-
лях, приваренных к стальной рее, или на хомутах, если рея дере-
вянная. Реями — распорками горизонтального полотна и сни-
жения'служат стальные трубы небольшого диаметра.
Расстояние между проводами горизонтальной части антенны
принимают 1—3 м, кроме случая (рис. 2.4а), где оно может быть
до нескольких десятков метров. Эту схему сети применяют в ан-
теннах длинных волн.
Снижение сети закрепляют на специальной конструкции,
установленной на стене, и через проходной изолятор вводят в
техническое здание. Иногда провода сначала закрепляют на не-
высокой опоре у здания, а затем гибкой перемычкой соединяют
с проходным изолятором.
Сеть изолируют от опор фарфоровыми палочными (см.
рис. 1.8 и 1.9) или стержневыми — штанговыми изоляторами
(см. рис. 1.10). При небольшом напряжении сети ограничивают-
ся гирляндой из орешковых или седлообразных изоляторов
(см. рис. 1.4 и 1.6).
При больших механических нагрузках в антеннах применяют
спаренные на коромысле изоляторы (рис. 2.6) или гирлянду из
изоляторов, рассчитанных на большую нагрузку.
Сети подвешивают на стальных канатах, пропущенных через
блоки, закреплённые на опоре. Внизу канаты закрепляют на ле-
бёдках с ручным приводом (жёсткое крепление) или через про-
тивовес, состоящий из полиспаста с грузом, поддерживающим
постоянное натяжение подъёмного каната. При изменении на-
грузки на сеть (ветер, гололёд) такое устройство позволяет при
обледенении проводов ограничивать нагрузку сети на опору.
При тяжёлых сетях применяют лебёдки с электромеханическим
приводом, а нагрузку от сети на опору ограничивают автомати-
чески действующим устройством, поддерживающим постоянную
величину натяжения подъёмного каната.
55
Разрез поН
~-Зажим подвесной
Скова
Поводок
канат
коуш
, Спаренные изолятора
Зажим подвесной
'Подмотать
медную ленту
Снова
КОуи
^Снижения
Поводок
Труда газовая Р65
Ражим
пзкииииныи
изолятор штанговый
Одмотать мягкой
проволокой, пропаять лосзо
сюда
коуш
Узел г
марка аз мягкой проволоки 4>гм*
Скобо
изолятор
штанговый на
канат
коуш
Вт
Рис. 2.6. Детали горизонтального полотна Т-образной антенны средних волн
Более сложные средневолновые сети, подвешенные к несколь-
ким мачтам, установленным по прямой (антенна Александер-
сена, см. рис. В.1), по углам треугольника, квадрата или пра-
вильного многоугольника применяют при большой излучаемой
мощности. Отдельные горизонтальные полотна-секции таких се-
тей выполняют подобно Т-образным антеннам.
Для излучения средних волн Г. 3. Айзенбергом предложена
дисковая антенна; она состоит из горизонтального проволочного
диска, образованного системой из нескольких десятков радиаль-
ных проводов, подвешенных к центральной, относительно невы-
сокой мачте и к леерам (канатам), закреплённым на мачтах так-
же небольшой высоты, расположенных в вершинах правильного
многоугольника. Провода вертикального проволочного цилиндра
в некотором удалении от центральной мачты подвешивают к
проводам диска. Эту антенну применяют при ограничении высо-
ты опор, чтобы’ обеспечить безопасность полётов.
В области длинных волн применяют сети, состоящие из не-
скольких секций, каждая из которых образована полотнами
(рис. 2.4г). Кроме того, применяют зонтичного типа сети, со-
стоящие из нескольких горизонтальных полотен в виде звездо-
образных лучей, подвешенных к нескольким мачтам, централь-
ная из которых служит снижением в своей секции.
Антенны длинных волн для радионавигации и связи с под-
водными лодками подвешивают иногда между горами, закрепляя
провода через изоляторы к невысоким опорам. Для таких сетей
с пролётами до 2—3 км применяют стале-медные и стале-брон-
зовые провода большого сечения и гирлянды изоляторов на на-
грузку в десятки тонн.
В качестве резервных антенн применяют конструкцию в виде
одного—-трёх проводов, подвешенных к аэростату заграждения
или специальному геликоптеру (вертолёту) ’). Недостатком этих
антенн является возможность работы только при средней силе
ветра и необходимость постоянной стартовой команды, особенно
многочисленной при эксплуатации аэростата. Аэростатная антен-
на успешно работала на радиовещании в Ленинграде во время
Великой Отечественной войны, а геликбптерная применялась,
для связи с подводными лодками.
Антенны-мачты
Антенны-мачты и реже свободностоящие антенны-башни'
имеют в настоящее время преимущественное распространение
в радиовещании на средних волнах. Внедрение их в диапазоне
200—700 м было вызвано явлением ближнего замирания (фе-
) Аппарат, поднимающийся с помощью двух винтов, вращаемых (в раз-
ные стороны) электродвигателем, питаемым по проводам антенны.
57
.цинга), т. е. заметным ослаблением или даже исчезновением сиг-
нала в зоне 50—100 км от радиостанции.
Одной из первых конструкций антифединговой антенны была
стальная мачта на одном ярусе оттяжек, ствол которой представ-
ляет собой две четырёхгранные решётчатые пирамиды, соеди-
нённые своими основаниями. Такие мачты-антенны строили вы-
сотой до 314 м. Большая стоимость и главное ряд радиотехни-
ческих недостатков такой антенны вынудили перейти к мачтам
со стволом неизменного сечения по высоте и на многих ярусах
оттяжек (см. рис. В.2), что к тому же оказалось дешевле.
На современных радиостанциях преимущественное распро-
странение имеют стальные мачты на нескольких ярусах оттяжек
и реже более дорогие свободностоящие башни (см. рис. В.З),
изоляция от земли которых гораздо сложнее, чем изоляция мачт.
Радиомачты со стволом неизменного сечения и на одном ярусе
оттяжек строят высотой до 120 м.
Башни-антенны выполняют относительно гибкими и чаще все-
го с треугольным или квадратным сечением ствола. Размеры по-
перечного сечения ограничивают величиной 0,054-0,1 высоты кон-
струкции, потому что основной нагрузкой является ветер. Не-
большие размеры сечения башни лучше и по радиотехническим
соображениям. Башни, предназначенные для подвески горизон-
тальных антенн, делают относительно большего сечения.
Риц. 2.7. Схемы антенн-мачт:
а) .нижнего питания; б) верхнего питания; в) шунтового
(параллельного) питания
Основными схемами питания антенн-мачт и антенн-башен
•являются: нижнее, верхнее и параллельное (шунтовое) питание
(рис. 2.7). В дальнейшем всё сказанное о радиотехнических тре-
бованиях к мачтам-антеннам распространяется и на антенны-
башни.
58
Антенны-мачты нижнего питания выполняются четверть- и
полуволновыми, с ёмкостной нагрузкой наверху и с пониженным
волновым сопротивлением (рис. 2.8).
Рис. 2.8. Антенначмачта нижнего питания
а) четверть- и полуволновые вибраторы; б) с ёмкостной на-
грузкой («шапкой»); в) с пониженным волновым сопро-
тивлением:
1 — мачта, 2 — оттяжка, 3 — изолятор опорный, 4 — фидер, 5 —
изолятор оттяжечный, 6 — наклонный луч
Рис. 2.9. Опорный изолятор антенны-мачты
Ствол мачты выполняют трубчатыми из листовой стали и
решётчатыми со стержнями из угловой и круглой стали, труб и
реже швеллеров. При высоте до 100 -s- 120 м ствол мачты выпол-
няют из стандартных стальных труб. Оттяжками служат сталь-
ные оцинкованные канаты из высокопрочной проволоки.
59
Изоляцию мачты от фундамента осуществляют одним изоля-
тором (см. рис. 1.13), а при напряжении на опоре более 50—
70 кв — двумя последовательно включёнными через шаровой
шарнир изоляторами (рис. 2.9). При напряжении на опорном
изоляторе в сотни тысяч вольт ставят выравнивающие градиенты
напряжения — большие, хорошо закруглённые диски (рис. 2.10),
позволяющие снижать высоту керамики.
Рис. 2.10. Опорный изолятор с экранами
Конструкцию из более простых в изготовлении цилиндриче-
ских или бочёночного типа изоляторов (см. рис. 1.12) применяют
при напряжении на опоре до 30 кв. Изолированную опору мачты
снабжают шаровым разрядником, один из электродов которого-
присоединяют к заземлению антенны, а также разъединителем,,
заземляющим мачту при работе персонала на рей или при дли-
тельном перерыве в работе антенны. Разрядник и разъединитель,
совмещают иногда в одной конструкции (рис. 2.9).
Изоляцию ствола от оттяжек осуществляют способами, ука-
занными на рис. 2.1. В антеннах-мачтах преимущественное рас-
пространение имеет схема (рис. 2.16), что определяется боль-
шим напряжением на стволе. Часто в оттяжку у ствола мачты
ставят один изолятор большей электрической прочности, чем
остальные, или сдвоенные изоляторы (рис. 2.11).
60
is
3400
Рис. 2.11. Сдвоенный изолятор для оттяжек мачт (нагрузка 30 т):
1 — изолятор цилиндрический, 2 — арматура сварная, 3 — разрядник,
4 — катушка индуктивности
61
Изоляторы в оттяжках защищают от высокочастотной дуги
которыми иногда включают
разрядниками, последовательно с
гго
Рис. 2.12. Гирлянда изоляторов на рабо-
чую нагрузку 60 т:
I — изолятор, 2 — соединительное звено, 3 — за-
щитное кольцо (экран). Вес гирлянды 900 кг
нелинейное сопротивле-
ние (типа «тайрит», «ви-
лит» и др.) или индуктив-
ность, в виде катушки из
голой проволоки, намо-
танной на керамиче-
ский изолятор — каркас
(рис. 2.11). Это позволяет
быстро гасить возникаю-
щую после атмосферного
разряда высоко-частот-
ную дугу, которая, нагре-
вая арматуру, разрушает
оттяжечные изоляторы,
что может стать причиной
падения оттяжки.
При больших нагруз-
ке и напряжении на сеть
антенн длинных волн при-
меняют цепочку изолято-
ров (рис. 2.12), снабжён-
ную защитными кольца-
ми. При небольших на-
грузках оттяжки изолиру-
ют орешковыми изолято-
рами и цепочкой из них.
Изоляция основания
башни от фундамента
значительно сложнее, по-
тому что на опору дейст-
вует не только сжимаю-
щая сила, но и растяги-
вающая, которую необхо-
димо превратить в сжи-
мающую изолятор, по-
скольку керамические ма-
териалы во много раз ху-
же сопротивляются рас-
тяжению. Пояса башен
средней высоты изолиру-
ют, применяя конструк-
цию на рис. 1.15; изоля-
цию высоких башен осу-
ществляют по той же схе-
ме, но большими изолято-
62
рами и арматурой. Для изоляции четырёхгранной башни высотой;
до 50 м применяют пять изоляторов, на четыре из которых опи-
раются пояса, а пятый, помещаемый на оси башни, восприни-
мает с помощью тяг растягивающие усилия.
Башни-антенны изолируют от фундамента также и комбини-
рованными изоляторами, состоящими из центрального стержня
из текстолита или искусственного материала, хорошо работаю-
щего при растяжении, и наружного керамического цилиндра, за-
полненного парафиновым маслом, воспринимающего сжимаю-
щую нагрузку. Для изоляции высокой башни несколько таких
элементов включают параллельно.
Для улучшения радиотехнических параметров антенны-мач-
ты и снижения её высоты на верху ствола устанавливают решёт-.
чатый или лучше обшитый листовым металлом и хорошо обте-
каемой формы металлический диск диаметром до 30 м. Это рав-
ноценно увеличению высоты мачты на два диаметра диска.
Ёмкостную нагрузку на верху антенны-мачты осуществляют так-,
же в виде нескольких медных или стале-алюминиевых проводов,
изолированных от ствола и наклонно расположенных по биссек-
трисе угла между оттяжками в плане. Проводами служат и
стальные канаты спиральной свивки из проволоки с повышенной
толщиной цинкового покрытия. При небольшом напряжении (до.
20 кв) на ёмкостной «шапке» её проводами могут быть оттяжки
верхнего яруса мачты.
За рубежом применяют антенны-мачты с ёмкостной нагруз.
кой в виде верхнего участка ствола, изолированного от его ниж-
ней части или включённого через катушку индуктивности.
Антенны-мачты и антенны-башни нижнего питания, предна-
значенные для ненаправленного вещания в диапазоне волн 200—.
2000 м, согласно стандарту должны иметь заземление из медных
проводов диаметром не менее 2 мм, уложенных на глубине 0,2—.
0,3 м от спланированной поверхности земли. Фундамент должен
быть экранирован, а шаровой разрядник диаметром не менее
50 мм должен быть с разрядным промежутком, равным 1,3 ам-
плитудного (пикового) напряжения на опорном изоляторе.
Г. 3. Айзенбергом предложена антенна-мачта верхнего пи-
тания, фидер которой подводится к ёмкостной нагрузкена верху
мачты (см. рис. 2.76). Ствол мачты заземляют, что снижает её
стоимость и повышает надёжность в сейсмических районах.
Ёмкостную нагрузку выполняют подобно «шапке» антенны ниж-
него питания. Центральный провод фидера подвешивают внутри
решётчатого ствола мачты, который вместе с дополнительными
тонкими продольными стержнями становится для него экраном.
Шунтовая (параллельного питания) антенна-мачта на фик-
сированную волну, впервые предложенная в 1937 г., равноценна
антенне нижнего питания, одинаковой с ней высоты. Соврсмен-
ная улучшенная конструкция антенны шунтового питания (см.
63,-
рис. 2.7в) дополнена подвеской наклонных лучей, понижающих
волновое сопротивление антенны, что позволяет использовать её
в широком диапазоне волн.
Для расширения диапазона волн и снижения напряжения на
мачте в некотором удалении от ствола подвешивают вертикаль-
но 6 н- 12 проводов, что обходится дешевле, чем увеличение по-
перечных размеров ствола. Антенну-мач-
ту пониженного волнового сопротивле-
ния выполняют с наклонными лучами,
которыми могут быть верхние, не изоли-
рованные от ствола, участки оттяжек и
провода, идущие от оттяжек к основанию
мачты, но выше опорного
мачты.
Антифединговая область работы ан-
тенны-мачты нижнего питания может
быть расширена (предложение Г. 3. Ай-
зенберга) подвеской вокруг нижней тре-
ти ствола б-г-12 проводов (рис. 2.13),
нижние концы которых закрепляют на
якорях и присоединяют к заземлению
антенны. Дальнейшим улучшением ан-
тенны-мачты нижнего питания является
мачта с расширенным диапазоном волн и
с пониженным волновым сопротивлением;
т. е. в которой совмещены как
типа антенны (рис. 2.14).
Высокочастотную энергию к
мачте подают по воздушной линии или кабелю, выбор
определяется мощностью передатчика, длиной линии и климати-
Рис. 2ЛЗ. Схема антенны-
мачты с расширенным
диапазоном волн:
1 — мачта, 2 — изоляторы
иалочные, 3 — провода, 4 —
фидер, 5 — опорный изоля-
тор
Рис. 2.14. Схема антенны-мачты с расширенным диапазоном
волн и пониженным волновым сопротивлением:
/ — мачта, 2 — луч, 3 — цилиндрическая сетка, 4— изолятор опор-
ный; 5 — оттяжечный изолятор, 6 — палочный изолятор, 7 — фидер
изолятора
бы оба
антенне-
кото рых
ческими условиями площадки радиостанции. Чаще всего при-
меняют воздушную проволочную экранированную линию
^64
(см. п. 2.5). При размещении павильона настройки вблизи мач-
ты энергию к антенне подают по трубе, присоединённой к про-
ходному изолятору в стенном проёме (рис. 2.15).
б
Рис 2.15. Питание изолированной в основании антенны-мачты и экран её
фундамента:
; _ мачта. 2 — труба-фидер, 3 — антенный павильон^ 4 — проходной изолятор,
5 — разрядник шаровой, 6 — опорный изолятор
Основными конструктивными требованиями к проводам и лу-
чам антенны-мачты являются: оцинковка арматуры, постанов-
ка деталей, препятствующих самоотвинчиванию нажимных бол-
тов, выполнение перемычек из гибкого провода. Не допускается
5-173 65
непосредственный контакт между медью и сталью и тем более
между алюминием и медью, так как иначе происходит быстрое
разрушение в месте соединения вследствие интенсивной кор-
розии.
Контакты между токопроводящими элементами должны быть
надёжными, в частности, в болтовых соединениях число болтов
должно быть не менее двух.
Для повышения вибростойкости проводов и канатов не до-
пускают жёсткого закрепления их на поддерживающих конст-
рукциях, для чего подматывают ленту в зажимах, ставят рессо-
ры и пр.
Фундаменты изолированных в основании мачт экранируют
пропаянными между собой медными листами толщиной
0,3—0,5 мм и присоединяют к проводам высокочастотного за-
земления антенны (рис. 2.15). При большом электрическом поле
у основания мачты или башни поверхность вокруг фундамен-
тов дополнительно покрывают медными листами или сеткой по-
верх обработанного и уплотнённого грунта. Медные листы и
сетку тщательно пропаивают в стыках и присоединяют к за-
землению.
При необходимости обслуживать радиовещанием террито-
рию, вытянутую в одном направлении, применяют антенну, со-
стоящую из нескольких мачт. Это позволяет направлять излу-
чение в заданную сторону. При четырёх антеннах-мачтах, рас-
положенных по углам квадрата, можно излучать в любом на-
правлении по кругу. При двух антеннах-мачтах можно полу-
чать диаграмму направленности, отличную от круга. Антенну
из нескольких мачт применяют также при очень большой
мощности передатчика, чем облегчают изоляцию ствола и от-
тяжек.
При групповом расположении антенн-мачт их часто устанав-
ливают на расстоянии менее высоты ствола, поэтому оттяжки
приходится делать с укороченным относом якоря, что увеличи-
вает вес конструкции и повышает стоимость антенны. При груп-
повой установке мачты с тремя оттяжками в ярусе лучше, чем с
четырьмя, потому что их удобнее размещать на близком рас-
стоянии. При установке башен трудности в размещении отпа-
дают, но такое выполнение антенны значительно дороже, чем
из мачт.
В антенне, состоящей из нескольких мачт, иногда наверху
подвешивают горизонтальные сети, включаемые по мере надоб-
ности разъединителями с дистанционным или ручным управле-
нием. Этим достигается улучшение показателей антенной систе-
мы в двух поддиапазонах волн.
Антенна из нескольких мачт-излучателей оказывается во
многих случаях более экономичным решением, чем с одним из-
лучателем и большой мощности передатчиком.
66
Питание группы антенн-мачт осуществляется так: подводят
линию передачи от технического здания к центрально располо-
женному павильону, от которого питают антенные павильоны у
мачты или непосредственно каждую мачту. Антенны переклю-
чают и настраивают дистанционно — из здания передатчиков,
что позволяет быстро изменять направление излучения.
Приёмные антенны длинных и средних волн
Для приёма длинных и средних волн применяют антенну бе-
гущей волны, гониометрическую (гониометр), кардиоидную и
другие типы.
Антенна бегущей волны (АБВ) представляет собой одно- и
двухпроводную воздушную линию из биметаллической прово-
локи диаметром 4 мм, подвешенную на штыревых изоляторах
типа ТФ-2 к невысоким столбам, установленным (по прямой)
через 30 -ь 35 м. Провода однопроводной антенны подвешивают
на высоте не менее 3,5 м в пределах ограждённой территории
радиостанции, а за её пределами — на высоте 5,5 м. Двухпро-
водную линию подвешивают на высоте 8 м. Длину антенны вы-
бирают тем больше, чем длиннее принимаемая волна. Конец ли-
нии (антенны), направленный на корреспондента, присоединяют
через поглощающее сопротивление, равное волновому сопротив-
лению линии, к заземлению, состоящему из 16—20 радиально
расположенных по кругу лучей из медной проволоки диаметром
2 мм.
Гониометрическая антенна является комбинацией из двух
рамочных однопроводных полотен-рамок чаще всего в виде тре-
угольника, расположенных в двух взаимно-перпендикулярных
вертикальных плоскостях. Рамки подвешивают к опоре высо-
той до 75 м. Размеры рамок выбирают в соответствии с длиной
принимаемых волн, при этом основание равнобедренного тре-
угольника (рамки), подвешенного на высоте не менее 2 м над
поверхностью земли, принимают в 4 раза больше его высоты.
Проводами рамки служит часто биметаллическая проволока
диаметром 4 мм. Для профессионального приёма радиовеща-
тельных станций средних волн применяют гониометрическую
антенну, подвешенную к деревянной опоре—столбу высотой 12 м.
Для связи на небольших расстояниях и волнах 500-5-1200 м.
например для внутрирайонной связи, применяют Т-обр'азную ан-
тенну. Она состоит из горизонтального полотна, образованного
шестью проводами из биметаллической проволоки диаметром
4 мм, расположенными по цилиндрической поверхности диамет-
ром 2 м, снижения из антенного канатика диаметром 4,7 мм мар-
ки ПАМГ и заземления. Антенну подвешивают к деревянным
мачтам высотой 30 м; провод снижения закрепляют на столбе.
Заземление антенны выполняют в виде 12—20 радиально уло-
5* 67
женных в земле лучей из медной проволоки диаметром 2 мм. За
центр заземления принимают проекцию оси снижения антенны.
Для приёма длинных волн применяют также антенну в виде
вертикальной прямоугольной рамки из нескольких параллель-
ных проводов в каждой из её сторон. Антенну подвешивают к
двум опорам высотой до 75 м. Под антенной устраивают неболь-
шое по площади заземление.
-Эазелгление антенн длинных и средних волн
Для повышения эффективности передачи средних и особенно
длинных волн большое значение имеет снижение потерь излу-
чаемой энергии в земле. Для этого устраивают заземление, со-
стоящее из большого числа проводов, уложенных на небольшой
глубине.
Количество и протяжённость лучей заземления устанавли-
вают в зависимости от мощности и длины волны передатчика п
удельного сопротивления грунтов не только площадки радио-
станции, но и прилегающей к ней местности. Наиболее благо-
приятными условиями для площадки являются высокое стояние
грунтовых вод, уровень которых не изменяется в больших преде-
лах, и малое удельное сопротивление грунта электрическому
току.
Грунты в порядке возрастания их удельного сопротивления
от 1,5-104 до 20- 104 ом.см можно расположить в следующей по-
следовательности: глина, суглинок, перегной любой влажности,
торф, слабовлажные супеси, глинистый песок, влажный песок,
песок глинистый слабовлажный и до сухого, песок чистый су-
хой, горные породы.
Заземляющие провода — заземлители — лучше всего прокла-
дывать на поверхности земли, но такие незащищённые провода
часто портят или обрывают, в результате чего сопротивление за-
земления возрастает. Поэтому их укладывают на глубине
20-4-30 см от поверхности земли.
Для проводов заземления используют чаще всего медную
проволоку диаметром 2-^-4 мм и реже стальную оцинкованную
ленту или полосы. На выбор диаметра проволоки влияет хими-
ческий состав грунта и грунтовых вод. Наиболее неблагоприят-
ны в этом отношении грунтовые и поверхностные (верховодка)
воды, содержащие соединение серы, например: вблизи побе-
режья Балтийского и Чёрного морей, заболоченная местность,
солончаковые, гипсоносные почвы и др. Диаметр проволоки в
таких случаях увеличивают против размера, диктуемого только
радиотехническими соображениями.
Сопротивление заземления антенн, работающих в диапазоне
волн 5000 -+- 25 000 м, должно быть очень мало, поэтому для ра-
диостанции прежде всего выбирают площадку с хорошими груп-
68
товыми условиями, укладывают большое по площади и количе-
ству проводов заземление и, кроме того, дополнительно прокла-
дывают сеть канав, в которых поддерживают постоянный уро-
вень воды. Последним мероприятием понижают величину со-
Рис. 2.16. Схема заземления Т-образной антенны средних волн
противления заземления, повышающегося при летнем высыха-
нии почвы.
Провода заземления прокладывают в радиальном направле-
нии, принимая за центр круга ось снижения проволочных Т-об-
разных и других типов антенн (рис. 2.16).
Вокруг фундаментов зданий и сооружений, находящихся в
пределах устраиваемого заземления, прокладывают собира-
тельные шины, к котором припаивают или приваривают прово-
да заземления. Собирательные шины выполняют свивкой из не-
скольких проводов заземления либо прокладывают специально
медные полосы или ленты.
Заземление одинарной антенны-мачты выполняют также ра-
диальным, принимая за центр круга фундамент мачты. Во мно-
гих случаях длину лучей принимают равной высоте мачты или
немного больше, число лучей обычно равно 120. Провода зазем-
ления припаивают или приваривают к медной шине, проложен-
ной вокруг фундамента (рис. 2.15). К заземлению присоединяют
экраны фундаментов и питающей антенну линии, катушку ин-
дуктивности для стекания атмосферных зарядов, заземляющие
шины антенного павильона и разрядника.
Заземление группы антенн-мачт осуществляют по отдельно-
сти, но на расстояниях, равноудалённых от смежных мачт, про-
кладывают сборную шину, к которой присоединяют провода за-
земления.
69
Вследствие трудностей прокладки проводов заземления в
скальных грунтах применяют воздушную сеть, состоящую из
большого числа радиально и концентрически расположенных
проводов, подвешенных к невысоким столбам. Такую сеть назы-
вают электрическим противовесом. Проводами сети противовеса
служат медная или биметаллическая (стале-медная) проволока
диаметром 34-6 мм. В районах с частым обледенением провода
подвешивают через цилиндрические пружины, а для регулиро-
вания натяжения проволок применяют винтовые стяжки.
Воздушный противовес иногда заземляют, присоединяя его
провода к стальным трубам, забитым в землю до уровня под-
земных (грунтовых) вод, или к ряду соединённых между собой
заземлителей из труб, если вода залегает на большой глубине.
Для повышения коэффициента полезного действия антенны
длинных и средних волн крыши вблизи расположенных зданий
покрывают листовым металлом, чаще всего из алюминия и реже
из меди. Оцинкованные стальные листы могут быть также до-
статочно эффективными, если толщина цинкового покрытия не
мала — десятые доли миллиметра. Листы таких экранов должны
иметь хороший электрический контакт между собой, что осуще-
ствляют сваркой или пайкой оловом. Экраны крыш соединяют
шинами с высокочастотным заземлением антенны.
2.3. Антенны коротких волн
П роволочные типы антенн
В радиосвязи и радиовещании на коротких волнах наиболь-
шее распространение имеют антенны, излучающим (принимаю-
щим) элементом которых являются горизонтальные или верти-
кальные сети из проводов, подвешенные к опорам высотой до
125 м. Ограниченное применение имеют жёсткие излучатели
обычно цилиндрической формы в виде тонкостенных большого
диаметра труб или излучатели из нескольких проводов, распо-
ложенных по цилиндрической поверхности. Несущей конструк-
цией в этом случае является жесткий решётчатый стержень —
каркас.
Наиболее часто строят коротковолновые антенны следую-
щих типов: уголковая горизонтальная диапазонная антенна
(УГД) с круговой диаграммой направленности (уголок Пи-
столькорса); горизонтальный диапазонный вибратор (ВГД) для
слабонаправленной работы (диполь Надененко); горизонталь-
ный диапазонный вибратор с шунтом (ВГДШ и ВГДШ-2У),
предложенный Г. 3. Айзенбергом и В. Д. Кузнецовым; ромбиче-
ская горизонтальная антенна (РГ) и ромбическая горизонталь-
ная двойная антенна (РГД) (ромб Айзенберга) — обе для на-
70
правленной передачи; синфазная горизонтальная антенна (СГ)
и синфазная горизонтальная диапазонная антенна (СГД), пред-
ложенная В. Д. Кузнецовым. За последнее время внедряются
антенны ВГД и СГД с апериодическим — ненастраиваемым —
рефлектором. Антенны с рефлектором имеют направленное дей-
ствие.
В силу обратимости эти типы антенн могут быть использова-
ны и для приёма волн, если в сетях нет трущихся контактов
между отдельными деталями или участками сети, которые соз-
дают помехи, не допустимые в приёмных устройствах. Электри-
ческие контакты в приёмных антеннах должны осуществляться
гибкой перемычкой, припаянной к обеим деталям. Вязка прово-
дов — «холодная пайка» — не допускается.
Только приёмными антеннами являются антенны бегущей
волны, выполняемые с ёмкостной (БЕ) связью вибраторов с со-
бирательной линией, с индуктивной связью (БИ) и со связью
через активное сопротивление (БС).
Антенны УГД, ВГД, ВГДШ и ВГДШ-2У имеют вибраторы,
образованные несколькими проволоками, расположенными по
цилиндрической поверхности диаметром до двух-трёх метров.
Передающая антенна ВГД состоит из симметричного вибра-
тора с плечами, расположенными по прямой линии, питаемого
по вертикально идущему снижению (рис. 2.17). Вибратор в виде
проволочного цилиндра диаметром £> = 0,5 н- 2 м выполняют из
биметаллической проволоки диаметром 3-*-6 мм, а распорки в
виде кольца или правильного многоугольника — из стальных
труб или круглой стали небольшого диаметра, а также из уг-
ловой стали (рис. 2.18).
Вибратор с палочными изоляторами на концах подвешивают
на стальном канате, пропущенном через блок на мачте высотой
до 25 м. Подъёмный канат закрепляют на якоре, отнесённом от
мачты на расстояние около половины высоты подвески антенны.
Питающий антенну фидер подключают через фидерный транс-
форматор (экспоненциальную линию) типа ТФ4 600/300 к воз-
душной линии, идущей от антенного коммутатора или непосред-
ственно от здания передатчиков.
Изоляция плеч вибратора между собой и от подъёмного ка-
ната осуществляется армированными палочными изоляторами
(см. рис. 1.8 или 1.9). Кроме того, в подъёмный канат на рас-
стоянии 1 м от палочного изолятора врубают дополнительно
орешковый (такелажный) изолятор (см. рис. 1.4 или 1.5).
Типовые антенны ВГД, выполняемые на поддиапазоны волн
13—32, 24—60 и 48—120 м, рассчитаны на установку в районах,
где толщина корки льда (гололёда) на проводах не превышает
10 мм, что позволяет применять такие антенны для большинства
климатических районов страны.
71
Рис. 2.17. Общий вид передающей антенны ВГД:
I — мачта, 2 — плечо вибратора, 3 — канат подъемный, 4 — снижение антенны, 5 —
распорка длиной 360 мм, в — опора снижения, 7 — трансформатор фидерный 600/340
Узел В
Разрез пон
ф6J5(йодномузле)
Иолбанке В от В. ФВ&
крюк
зажимной
Ж-d.
чир
Рис. 2.18. Плечо вибратора антенны ВГД:
1 — кольцо вибратора, 2 — проволока биметаллическая диаметром 4 мм, 3 — крюк за-
жимной с шайбой и гайкой, 4— вставка, 5 — заклёпка 8X50 мм
72
Приёмная антенна ВГД отличается от передающей согла-
сующим фидерным трансформатором, Орешковыми изоляторами
вместо палочных и другими небольшими конструктивными дета-
Рис. 2.19. Вибратор (шунтовой) антенны ВГДШ:
1 — кольцо вибратора (труба газовая диаметром 20 мм), 2 — полукольцо вибратора.
3 — и ров ол ок а биметаллическая диаметром 4 мм, 4 — крюк зажимной, 5 — рессора.
( — крепление снижения к вибратору, 7 — фольга медная рулонная толщиной 0,2 -j-
-4- 0.3 мм
лями, а также отсутствием трущихся (скользящих) контактов
в сети.
Передающая антенна ВГДШ отличается от антенны ВГД
шунтовым вибратором (рис. 2.19) и закреплением снижения.
Эта антенна рассчитана на более широкий диапазон волн, что
позволяет сокращать число антенн для перекрытия всего диапа-
73
74
зона коротких волн, применяемого для радиосвязи и радиове-
щания.
Приёмная антенна ВГДШ имеет те же конструктивные осо-
бенности, что и приёмная антенна ВГД.
Приёмно-передающую антенну ВГДШ с длиной вибратора
25 м применяют в диапазоне волн 40 н-160 м для связи на рас-
стоянии до 300 км.
Передающая антенна У ГД состоит из симметричного прово-
лочного вибратора длиной 8—32 м, плечи которого образуют
угол 90° в горизонтальной плоскости. Вибратор подвешивают к
опорам высотой 13—25 м (рис. 2.20). В остальном антенна УГД
не отличается от антенны ВГД.
Приёмная антенна УГД отличается от передающей изоля-
цией и выполнением общих требований к приёмным антеннам.
Антенна ВГДШ-2У состоит из двух шунтовых вибраторов
(рис. 2.19), расположенных под углом 90° друг к другу в гори-
зонтальной плоскости и соединённых через снижения и соедини-
тельный участок фидера для параллельной работы. В остальном
конструкция антенны ВГДШ-2У подобна конструкции антенны
ВГДШ.
Одинарные и двойные ромбические горизонтальные антенны
имеют широкое' распространение на передающих и приёмных ра-
диостанциях магистральных связей.
Ромбическая горизонтальная диапазонная симметричная ан-
тенна (РГ) состоит из проводов, образующих ромб в горизон-
тальной плоскости, снижения в остром углу и поглощающей (на-
грузочной) линии (рис. 2.21). Стороны ромба выполняют из двух-
трёх проводов чаще всего из биметаллической проволоки диа-
метром 4-*-6 мм, расходящихся в вертикальной плоскости в на-
правлении от острого угла ромба к тупому. Длину стороны ром-
ба принимают 70—160 м в зависимости от оптимальной длины
волны антенны. Снижения антенны в острых углах ромба вы-
полняют из биметаллической или более мягкой медной прово-
локи диаметром 3-s~4 мм. Антенну подвешивают на поводках
(стальные канаты или проволока) к четырём (по углам ромба)
деревянным мачтам высотой до 55 м. В передающих антеннах
сеть изолируют от опор палочными изоляторами, в приёмных —
орешковыми.
В тупых углах ромба сеть подвешивают к деревянным мач-
там на поводках — без подъёмного каната, закрепляя её наглухо
к стволу, к металлическим — через поводки из стальной прово-
локи длиной не менее 6 м. На деревянных мачтах в тупых углах
ромба подвеска подъёмных стальных канатов для люльки вер-
холаза и прокладка кабелей сигнального освещения мачт не до-
пускаются.
Снижение' со стороны корреспондента замыкают на погло-
щающую линию из хромоалюминиевой проволоки марки Х13Ю4
75
диаметром 1,2 мм, а при большой излучаемой мощности — диа-
метром 2 мм (рис. 2.22). Поглощающую линию выполняют так-
же из стальной проволоки в виде двухпроводной воздушной ли-
нии (стальной линии) общей протяжённостью до 500 м, подве-
шенной в несколько рядов по высоте к невысоким опорам, уста-
новленным вдоль большой диагонали ромба. Конец поглощаю-
щей линии замыкают накоротко и присоединяют к небольшому
Рис. 2.21. Общий вид передающей антенны РГ;
I — пелотио антенны, 2 — снижение, 3 — мачта, 4 — поглощающая линия, 5 — фидер
двухпроводные
по площади заземлению. Второе снижение присоединяют к глав
ному фидеру.
В вариантах антенны с изменением направления излучения
на 180° под сетью (у центра) ставят переключатель, к которому
подводят питающий фидер, соединительные линии от снижений
и поглощающую линию. Переключение антенны производится
автоматически — по командам из технического здания.
Ромбическая горизонтальная двойная (РГД) антенна со-
стоит из двух антенн РГ, подвешенных в д^ух горизонтальных
76
плоскостях, со смещением по малой диагонали ромба, причём
большие диагонали ромбов остаются параллельными. Сеть ан-
тенны подвешивают через палочные изоляторы на стальных
канатах к шести деревянным мачтам высотой до 55 м (рис. 2.23).
Рис. 2.2й. Поглощающая лииия антенны РГ:
I — проволока фехралевая, 2 — распорка асбестоцементная, 3 — сниже-
ние антенны, 4 — опора, 5 — оттяжка с якорем, 6 — заземление
Сеть в тупых углах ромбов подвешивают наглухо к мачтам, а
в острых углах — на подъёмных канатах, пропущенных через
блоки на мачтах.
Антенну выполняют для передачи в одном или двух диамет-
рально противоположных направлениях, для чего ставят пере-
77
ключатель. При большой излучаемой мощности число проводов
в стороне ромба увеличивают до трёх. Поглощающую линию из
фехралевой проволоки выполняют подобно линии, показанной
на рис. 2.22.
Для уменьшения площади антенного поля, определяющего
в основном размеры территории радиостанции, передающую
Рис. 2.23. Общий вид антенны РГД для передачи в двух направлениях:
1 — мачта, i — полотно антенны, 3 — поглощающая линия, 4 — главный фидер, S — пе-
реключатель направления передачи, 6 — фидер распределительный, 7 — снижение, 8 —
трансформатор фидерный
ромбическую антенну с длиной стороны до 75 м подвешивают
внутри ромбической антенны со стороной 140-ь 160 м. Оба ром-
ба имеют одно направление излучения, т. е. работают по одно-
му азимуту.
Наиболее распространённой приёмной антенной магистраль-
ных связей является антенна бегущей волны, представляющая
собой несколько горизонтальных полотен из ряда симметричных
78
вибраторов, связанных (электрически) с собирательной линией
(фидером), замкнутой на поглощающее сопротивление
(рис. 2.24). Полотна антенны подвешивают к опорам высотой
до 25 м. Для согласования антенны с фидером применяют вер-
-32000-------г--------32000-------Ч--------32000-
Рис. 2.24. Общий вид сдвоенной антенны бегущей волны
БС-2
21 240
8 4,4
1 — мачта МД-17 без оттяжки, 2 — мачта МД-17 с одной оттяжкой, 3 — то же, с двумя
оттяжками, 4 — вибратор, 5 — фидер собирательный, 6 — фидер распределительный, 7 —
трансформаторы фидерные вертикальные 250/400, S — главный фидер; К — опора
с контргрузом, У — опора с «уткой»
тикальные и горизонтальные трансформаторы. Провода-вибра-
торы из биметаллической проволоки диаметром 1,6 (ранее
применяли проволоку диаметром 1,5 мм) подвешивают через
брусковые изоляторы к стальному несущему канату, который
79
секционируют брусковыми изоляторами (см. рис. 1.3). Собира-
тельную линию выполняют из биметаллической проволоки диа-
Рис. 2.25. Крепление со-
противлений связи к со-
бирательному фидеру и
вибратору аитеины БС:
а) иа конденсаторном ти-
пе изолятора; б) на
плоском изоляторе:
I — изолятор собиратель-
ной ' линии, 2 —- изолятор
сопротивления, 3 — сопро-
тивление, 4 — собиратель-
ный фидер нз биметалличе-
ской проволоки диаметром
3 мм, 5 — вибратор из биме-
таллической проволоки диа-
метром 1,6 мм
метром 3 мм. Связь между вибраторами и соединительной ли-
нией осуществляется через ёмкость, индуктивность или через
омическое сопротивление, заключённое в керамическую трубку
(рис. 2.25). Специальный изолятор, называемый конденсатор-
ным, служит для подвески проводов вибратора и собирательной
80
линии (рис. 2.25а); за последнее время стали применять более
простое соединение на плоском изоляторе (рис. 2.256).
Собирательную линию и снижение антенн БС и БИ выпол-
няют четырёхпроводными, а антенны БЕ — двухпроводными.
Главный фидер делают всегда четырёхпроводным.
Для ещё большего повышения эффективности антенны бе-
гущей волны несколько спаренных полотен (антенн) соединяют
последовательно. Для приёма ближних станций ограничивают-
ся одинарным полотном (одной секцией).
В негололёдных районах или районах с небольшими отложе-
ниями льда на проводах полотна антенн бегущей волны подве-
шивают к меньшему числу опор, но более высоких и прочных.
Собирательную линию можно закреплять на леере, натянутом
между концевыми опорами. Затем можно отказаться от среднего
ряда опор и увеличить пролёты между опорами сети, что значи-
тельно сокращает затраты на строительство антенны.
Одними из наиболее эффективных антенн для магистральных
связей являются синфазные антенны, применённые ещё в 1926 г.
на линии Москва—Ташкент. В настоящее время строят синфаз-
ные горизонтальные (СГ) антенны в. виде двух вертикальных
полотен из горизонтальных вибраторов, одно из которых яв-
ляется излучателем (антенной), а другое — отражателем — реф-
лектором (см. рис. В.4).
Антенны подвешиваются к опорам высотой до 125 м. Каждое
из полотен, одинаковых по размерам и выполнению, состоит из
ряда горизонтальных полуволновых вибраторов и питающего их
вертикального двухпроводного фидера, образующих секцию по-
лотна. Несколько таких секций включают параллельно и питают
по распределительным фидерам, расположенным под полотном
антенны. Расстояние между полотнами принимают 0,2—0,25 ос-
новной длины волны антенны.
Число вибраторов в одной антенне по вертикали, т. е. число
этажей, обычно не превышает 6, а по горизонтали — 8 вибрато-
ров. Вибраторы и фидеры антенн СГ выполняют из биметалли-
ческой проволоки диаметром 4 мм, а также из медных и бронзо-
вых проводов. Для повышения механической прочности антенны
её верхний этаж выполняют из проволоки или провода большего
диаметра, чем провода нижних этажей. Вертикальные фидеры,
которые питают секции антенны, выполняют из медной проволо-
ки более мягкой, чем биметаллическая, что облегчает монтаж
сети.
Каждый этаж полотна антенны подвешивают на стальных
канатах, пропуская их через блоки на реях, закреплённых жёст-
ко на башне или подвешенных на поводках к мачте. Для повы-
шения устойчивости антенны при ветре и повышения прочности
сети при обледенении проводов применяют подвеску через вер-
6-173 81
тикальные поводки каждого полотна к горизонтальному несу-
щему стальному канату — лееру, натянутому между опорами.
Вибраторы закрепляют поэтажно к реям на опорах или к верти-
кально натянутому вдоль опоры лееру, что упрощает монтаж,
но увеличивает раскачивание антенны при ветре.
Леерные канаты и поводки, идущие к вибраторам, разбивают
орешковыми (такелажными) изоляторами на участки, длина
которых должна быть не более 0,25 наименьшей длины волны
антенны.
Изоляцию вибраторов между собой, от смежных секций и
подъёмного каната осуществляют палочными изоляторами. Для
перекрещивания двухпроводного фидера, питающего секцию ан-
тенны, или для поворота его в другую плоскость применяют
крестообразные изоляторы, а в пролёте распределительных фи-
деров ставят улучшающие их работу изолирующие распорки.
Подъёмные канаты, идущие от вибратора до опоры, секциони-
руют дополнительно орешковыми изоляторами, при этом первый
изолятор ставят на расстояние 1 м от палочного, а затем не реже,
чем через четверть длины волны, — орешковые. Питающий фидер
секции закрепляют с помощью каната, пропущенного через блок
к невысокой опоре; груз на конце каната поддерживает постоян-
ное натяжение фидера.
Для регулирования натяжения (стрелы провеса) вибраторов
подъёмный канат каждого этажа антенны закрепляют на фун-
даменте опоры или якоре через винтовую стяжку с большой дли-
ной нарезки. Это особенно необходимо для быстрого приспуска-
ния сети при наступлении погоды, благоприятной для отложе-
ния льда или изморози на проводах.
Под полотном антенны располагают горизонтальные распре-
делительные фидеры для питания секций антенны и элементы
настройки антенны (шлейфы), подвешенные к невысоким опо-
рам. Под антенной устанавливают переключатель направления
излучения и реверсирования антенны.
Передающая синфазная горизонтальная диапазонная (СГД)
антенна (рис. 2.26) состоит из двух вертикальных полотен (излу-
чающего и отражающего), каждое из которых подобно полот-
нам антенны СГ, но отличается вибраторами и схемой питания
вибраторов в секции (рис. 2.27). Вибраторы выполняют из трёх-
четырёх проводов, расположенных по цилиндрической поверхно-
сти диаметром 0,4-н 1,5 м.
Для повышения вибростойкости вибратора применяют рес-
соры и перевязку проводов (рис. 2.28). Способы изоляции и ти-
пы изоляторов применяют такие же, как и в антенне СГ.
Антенну СГД выполняют для работы в одном направлении,
в двух взаимно противоположных и для плавного изменения на-
правления в пределах от нуля до ± 13° от основного направления.
82
Это изменяет только схему распределительных фидеров под ан-
тенной, а сами полотна остаются прежними.
Рис. 2.26. Общий вид антенны с настраиваемым рефлектором типа
4
СГД — PH:
4
1 — башня, 2 — вибратор диапазонный, 3 — крепление вибратора к подъёмному канату,
4 соединение фидера с верхними вибраторами, 5 — крепление вибраторов смежных
секций, 6 — соединение фидера со средним этажом вибраторов, 7 — узел крепления рас-
пределительного фидера, 8— винтовые стяжки для регулировки сети, 9 — переключатель
направления передачи, 10 — угловая опора главного фидера
Антенны СГ и СГД снабжаются устройством для стекания
атмосферных зарядов, которое, как и шлейф настройки рефлек-
тора, заземляют. Переключатели направления излучения (ре-
6* 83
версирования) и управления диаграммой направленности вы-
полняют с дистанционным управлением с пульта радиостанции.
Антенны СГД подвешивают к опорам-мачтам или башням
высотой до 125 м, а вибраторы закрепляют поэтажно на реях
Рис 2.27 Схема питания и изоляции вибраторов антенны СГД
или подвешивают на горизонтальном леере, натянутом между
опорами. При подвеске антенны на мачтах её стоимость значи-
тельно уменьшается, но сеть сильнее раскачивается при попе-
речном ветре; кроме того, увеличиваются территория антенног®
поля и затраты на дороги, ограждения и коммуникации внутри
площадки радиостанции.
84
Узел R
Рис. 2.28. Вибратор антенны СГД:
/ - провода вибратора. 2 - распорка, 3 - перемычка. 4 - рессора проволочная. 5 - ролик иа изоляторе. 6 - подмотка из ленты
За последнее время внедряются направленные антенны с апе-
риодическим (ненастраиваемым) рефлектором. Излучателями
таких антенн являются горизонтальные вибраторы, применяе-
мые в антеннах ВГД и СГД, а рефлектором — вертикальное по-
лотно, состоящее из большого числа горизонтальных проводов
из биметаллической стале-медной проволоки или стального
оцинкованного каната диаметром до 6 мм. Провода рефлектора
подвешивают по вертикали с расстоянием между ними 0,6-нЗм,
которое тем меньше, чем короче расчётная длина волны антенны.
Наиболее простой антенной с апериодическим рефлектором
является один многопроволочный (малое волновое сопротивле-
ние) вибратор и рефлектор. Для повышения эффективности чис-
ло вибраторов по горизонтали и число этажей увеличивают до
четырёх. Для излучения в двух взаимно противоположных на-
правлениях подвешивают две системы вибраторов с каждой сто-
роны общего проволочного рефлектора (рис. 2.29).
Две одноэтажные антенны с горизонтальными вибраторами,
но на волны разной длины, подвешивают в одном пролёте на
общих мачтах, при этом антенну на более длинную волну — вни-
зу. Расстояние между проводами рефлектора принимают, сооб-
разуясь с расчётной длиной волны антенны, вверху меньше, чем
внизу.
Ввиду несинхронного качания при ветре вибраторов антенны
и апериодического рефлектора (а такое явление возможно из-за
большого различия в конструкциях) работа антенны существен-
но ухудшается. Для повышения устойчивости антенны при ветре
питающий секцию вибраторов фидер подвешивают наклонно,
образуя как бы оттяжку.
При подвеске антенн с большим числом горизонтальных виб-
раторов в этаже сеть становится электрически несимметричной,
потому что получается разное направление осей крайних и сред-
них вибраторов. Это ухудшает показатели антенны. При боль-
ших пролётах между опорами синфазные горизонтальные антен-
ны с настраиваемым или апериодическим рефлектором лучше
поэтому подвешивать к горизонтальному несущему канату, на-
тянутому между опорами. При подвеске каждого вертикального
полотна вибраторов к двум несколько разнесённым несущим ка-
натам повышается устойчивость антенны при ветре.
Антенны коротких волн должны удовлетворять следующим
основным требованиям: точное выполнение излучающих (при-
нимающих) элементов сети с заданными допусками по длине и
стреле провеса проводов; высокое сопротивление изоляции сети
в сухую погоду и при дожде; разбивка изоляторами стальных ка-
натов и поддерживающих сеть проволок (поводков) на участки
не более четверти длины волны антенны. Провода антенн долж-
ны быть без скруток, изломов, соединений (пайки) в пролёте и
86
предварительно вытянуты, а электрические контакты — выпол-
нены на надёжных зажимах или пайкой оловянно-свинцовым
припоем ПОС-ЗО или ПОС-40.
В синфазных горизонтальных антеннах СГ и СГД особое
внимание обращают на симметрию при выполнении вибраторов,
Рис. 2.29 Синфазная горизонтальная антенна с апериодическим рефлекто-
ром:
1 — антенное полотно, 2 — рефлектор, 3 — опора, 4 — распределительная сеть, 5 —
главный фидер
подводящих проводов и распределительных фидеров, на одина-
ковое выполнение перемычек, скрещивание проводов и др., что
облегчает настройку антенны.
При разбивке коротковолновых антенн, производимой с по-
мощью теодолита, а также при их монтаже необходимо, чтобы
отклонение главного излучения от проектного не превышало:
для передающих и приёмных антенн«ВГД—±3°, для передаю-
87
щих и приёмных антенн РГ, РГД, БС и БС-2—±1°, для пере-
дающих антенн СГ и СГД при восьми вибраторах в этаже —
±0,5°; для тех же антенн, но при четырёх вибраторах в этаже —
± 1°, а при двух вибраторах— ±2°. Направление истинного ази-
мута закрепляют на площадке строительства и от него ведут
разбивочные работы.
Для обслуживания территории направленным радиовеща-
нием или для радиосвязи с корреспондентами, находящимися в
ра-зличных направлениях, необходимо несколько комплектов ан-
тенн на весь диапазон коротких волн, что обходится дорого,
поэтому изыскиваются пути создания направленной коротковол-
новой антенны, способной эффективно работать в любом направ-
лении. Например, для связи на дальние расстояния в Голландии
была построена вертикальная синфазная антенна на волну 15 м,
подвешенная к двум деревянным решётчатым башням высотой
60 м, установленным на общей стальной конструкции — мосту,
который с помощью электромеханического привода может пово-
рачиваться по горизонтальному круговому рельсовому пути. Та-
кое решение оказалось относительно простым, потому что при
вертикальном расположении вибраторов уменьшается вес баш-
ни. При горизонтальной антенне, которая эффективнее верти-
кальной, это осуществить значительно сложнее.
В настоящее время в радиолокации и при исследовании кос-
моса радиоастрономическими и радиофизическими методами
применяются разнообразные и большие по размерам антенны
ультракоротких волн, которые могут излучать и принимать энер-
гию в любом направлении в пределах шаровой полусферы. Это
позволяет рассчитывать, что может быть решена и задача соз-
дания круговой направленной антенны коротких волн.
Антенны с жёсткими вибраторами
Появление коротковолновых антенн с жёсткими вибраторами,
представляющими собой сплошной или решётчатый цилиндр
большого относительно его длины диаметра, было вызвано опа-
сением электрических истечений — факелов — с проволок при
повышении мощности передатчика до нескольких сотен кило-
ватт.
Наиболее простой конструкцией такого типа антенны являет-
ся четвертьволновый вертикальный вибратор из омеднённой или
оцинкованной стальной трубы, установленной на опорном изо-
ляторе и питаемой снизу фидером. Такая антенна хорошо рабо-
тает на одной волне, определяемой длиной вибратора — трубы.
Для работы в диапазоне волн 12—72 м фирмой «Телефункен»
(Германия) были построены антенны в виде стальной омеднён-
88
иой трубы диаметром 180 мм, которая может .выдвигаться из
трубчатого экрана, составленного из секций в виде полуцилинд-
ров, отлитых из алюминиевого сплава типа «силумин». Труба-
излучатель наверху поддерживается в экране кольцевым изоля-
Рвс. 2.30. Синфазные горизонтальные антенны с жёсткими
вибраторами
тором, а внизу к ней через изолятор прикреплена бронзовая цепь;
с помощью этой цепи и электромеханического привода труба вы-
двигается на заданную длину волны антенны. Антенна, автома-
тически настраивающаяся на заданную волну, управляется из
технического здания. Излучатель устанавливают на стальной
башне высотой до 120 м. На верху башни, под антенной, иногда
89
Рис. 2.31. Установка шунтовых вибраторов с рефлектором на башне
устраивают горизонтальную площадку, с которой спускают на-
клонные провода, улучшающие работу антенны.
Другим типом антенны на большую излучаемую мощность
является синфазная горизонтальная антенна, предложенная
А. Л. Минцем и М. С. Нейманом. Каждая секция такой антенны
состоит из двух или четырёх этажей цилиндрических вибрато-
ров — излучателей диаметром до 1 м и таких же вибраторов,
играющих роль отражателей. Вибраторы устанавливают на
стальных решётчатых башнях высотой до 63 м (рис. 2.30).
Для излучения мощности в сотни киловатт в диапазоне ко-
ротких волн Г. 3. Айзенбергом и А. М. Моделей была предложе-
на синфазная горизонтальная антенна с шунтовыми вибратора-
ми и проволочным рефлектором (рис. 2.31). Вибраторы такой
антенны выполняют из 6—12 проводов, расположенных по ци-
линдрической поверхности диаметром в сотни миллиметров.
Несущим элементом вибратора является решётчатая стальная
конструкция. Антенны с шунтовыми вибраторами устанавли-
вают на верху стальной башни, причём вибраторы располагают-
ся наклонно и по два под углом в 90°. Эти антенны питаются по
воздушной линии.
2.4. Антенны ультракоротких волн
Антенны ультракоротких волн (укв) получают всё большее
распространение в связи с широким размахом строительства те-
левизионных и радиовещательных станций, а также радиорелей-
ных линий.
Антенны укв отличаются более высокими требованиями не
только к точности их изготовления, но и к опорам, на которых
они устанавливаются; последние должны быть не только прочны,
но и жёстки, чтобы ограничивать качание (девиацию) луча ан-
тенны при ветре. Это особенно важно для остронаправленны.х
антенн.
Ультракороткие волны распространяются подобно световому
лучу, поэтому дальность действия радиостанции будет тем боль-
ше, чем выше расположена антенна над окружающей мест-
ностью. Для телевидения, например, применяют опоры высотой
до 600 м. Антенны устанавливают иногда на высоких зданиях
в городах, а также и на горах, например на горе Машук в Пяти-
горске, на Ай-Петри — в Крыму. Увеличение первоначальных
затрат на строительство радиостанций в горных условиях или
высоких мачт для них окупается снижением установленной мощ-
ности передатчиков и уменьшением эксплуатационных расходов.
Высокое расположение антенны позволяет ограничиваться од-
ной радиостанцией, обслуживающей большую территорию вместо
91
нескольких меньшей высоты, строительство которых всегда об-
ходится дороже.
В телевидении и радиовещании часто применяют передающие
антенны с ненаправленным излучением в горизонтальной пло-
скости.
Исключение делают при расположении радиостанции вблизи
государственной границы или на берегу моря, когда имеет смысл
применять антенны с диаграммой направленности, соответст-
вующей конфигурации обслуживаемой территории. Сжатие диа-
граммы антенны производят только в вертикальной плоскости.
По этой причине в телевидении и радиовещании на укв приме-
няются антенны со многими вибраторами по вертикали, т. е.
многоэтажные, позволяющие сжать луч в вертикальной пло-
скости.
Вибраторами антенн служат жёсткие цилиндрические стерж-
ни, чаще всего трубы из стали. Преимущественное распростра-
нение имеют полуволновые, волновые и петлевые вибраторы,
впервые предложенные А. А. Пистолькорсом. Полуволновые сим-
метричные вибраторы выполняют в виде двух круглых стальных
или медных цилиндров — труб с коническими, обращёнными
друг к другу вершинами (биконический вибратор) — и комбини-
рованными, т. е. составленными из цилиндров с коническими кон-
цами со стороны питания. В телевидении применяют вибраторы
и более сложной конструкции: плоскостные решётчатые прямо-
угольной формы, предложенные Б. В. Брауде (турникетная ан-
тенна с такими вибраторами установлена на башне Шухова
в Москве), в виде крыла бабочки, кольцевые, в виде листка кле-
вера и других форм.
Изоляцией вибратора от поддерживающей его конструкции
служит металлический стержень длиной, равной четверти длины
волны антенны, представляющий собой бесконечно большое со-
противление токам сверхвысокой частоты. Реже употребляют для
этой цели изоляторы из высокочастотной керамики.
В телевидении на метровых и дециметровых волнах распро-
странены турникетные многоэтажные антенны (см. рис. В.6)
и более сложные, образованные несколькими решётчатыми виб-
раторами в виде крыла бабочки; они устанавливаются на цен-
тральной, чаще всего трубчатой, опоре (рис. 2.32); число этажей
в таком типе антенны ограничивается размерами и жёсткостью
несущей конструкции, поперечные размеры которой должны быть
значительно меньше длины волны антенны. При большом попе-
речном сечении трудно осуществить круговую диаграмму на-
правленности в горизонтальной плоскости. На метровых волнах
число этажей в антенне принимают не более 6, на дециметро-
вых — 12 и более.
Вибраторы, выполняемые из стальных труб и круглой стали,
покрытых защитным слоем цинка или просто окрашенных, снаб-
92
a)
жаются нагревательным устройством, пи-
таемым иногда пониженным напряжени-
ем 30—60 в от трансформатора, распо-
ложенного у основания антенны. Обычно
подогревает только трубу, идущую вбли-
зи центральной опоры, параллельно ей,
чтобы пространство между ними было
свободно от льда или замёрзшего снега,
ухудшающих работу антенны. Нагрева-
тельное устройство включают при насту-
плении погоды, благоприятной для осаж-
дения льда или изморози на конструкции
или при снегопаде и температуре воздуха
около 0°С.
Турникетная антенна питается по
концентрическому трубчатому фидеру из
медных труб или по высокочастотному
Рис. 2.32. Турникетная телевизионная антенна,
а) общий вид; б) секция (этаж) антенны
1 — опора, 2 — главный фидер, 3 —
кабель подогрева, 4 — вибратор
плоскостной решётчатый
93
коаксиальному кабелю типа ТКМ-50 и ТКМ-70, если мощность
передатчика не превышает 3 кет. В случае большой излучаемой
мощности применяют специальные кабели и трубчатые коакси-
альные фидеры, выполненные, по преимуществу, из медных труб.
Турникетную антен-
ну, обладающую многи-
Рис. 2.33. Антенна укв с волновыми
вибраторами
ми положительными ка-
чествами, нельзя выпол
нять с большим числом
этажей без существенного
ухудшения (провалов)
диаграммы излучения в
горизонтальной плоско-
сти Это особенно сказы-
вается в области более
длинных волн метрового
диапазона, потому что
при большой высоте опо
ры необходимо, чтобы её
поперечные размеры бы-
ли не менее определённой
величины, диктуемой
жёсткостью конструкции.
Чтобы снизить мощ-
ность передатчика, при-
меняют (многоэтажные те-
левизионные антенны, со-
стоящие из полуволновых
или волновых вибраторов
и отражателя в виде вер-
тикальной сплошной ли-
стовой, а чаще решётча-
той поверхности, образо-
ванной тонкими горизон-
тальными стальными
стержнями. Число этажей
в таких антеннах дости-
гает 64.
Антенна образуется из
большого числа секций
вибраторов (рис. 2.33),
расположенных по четы-
рём граням, что даёт
круговую диаграмму из-
лучения. Для защиты ви-
браторов от непосредст-
венного обледенения при-
94
устройства являются од-
Вояс башни
фидер
Вибратор
Главный, фидер
Металла ческий
~~изолятор
а)
Фидер
'питающий
Рис. 2.34а. Схема антенны ЧМ
вещания
меняют цилиндрические кожухи из материалов с диэлектриче-
ской проницаемостью, близкой к единице (проницаемость воз-
духа) и малыми потерями при высокой частоте, например, из
пенистого полистирола. Заданную с учётом особенностей мест-
ности диаграм'му направленности в горизонтальной плоскости
получают в таких антеннах выбором числа секций в этаже и
установкой их под разными углами друг к другу.
В радиовещании на метровых волнах с частотной модуля-
цией (ЧМ вещание) большое распространение получили шести-
этажные антенны из парных трубчатых уголковых вибраторов,
закреплённых на решётчатой стальной четырёхгранной призме —
опоре (рис. 2.34а и б). Дополнительно к решётке опоры ставят
горизонтальные стальные стержни диаметром 10 мм с расстоя-
нием между ними до 400 мм по.вертикали. Такая сетка из стерж-
ней действует как отражатель.
Уголковые вибраторы антенны, соединённые по три откры-
тыми симметричными линиями из медного стержня диаметром
9 мм, питаются параллельно. От третьего и пятого этажей виб-
раторов идут симметрирующие устройства, снабжённые под-
вижными мостиками, с помощью которых осуществляют на-
стройку антенны. Трубы этого
повременно дополнительной опорой
вибраторам. В одной из труб про-
кладывают коаксиальный фидер,
внутренний провод которого присое-
динён к другой трубе. Внутри холо-
стой трубы (без коаксиального фи-
дера) симметрирующего устройства
помещают нагревательные элемен-
ты, соединённые последовательно и
питаемые от сети переменного тока
напряжением 127 в.
Антенна питается по коаксиаль-
ному фидеру, изготовленному из
медных труб диаметром 75/71 мм
или по радиочастотному кабелю ти-
па РКС, РКГ, ТКМ-50 и ТКМ-70.
Этот тип антенны позволяет пе-
редавать одновременно до трёх про-
грамм вещания.
На призматической конструкции,
являющейся опорой антенны ЧМ ве-
щания, устанавливаемой на верху
мачты на оттяжках или свободно
стоящей башни, предусматривают
площадку, на которой закрепляют
турникетную антенну для телевиденш
95
Вив пов-Я
-2475
Рис. 2.346. Деталь антенны ЧМ вещания
96
На одной опоре или на высоком здании в большом городе
может быть установлен ряд антенн для нескольких программ
телевидения и радиовещания. Например, на строящейся новой
опоре Московского телевизионного центра намечено разместить
антенны на одновременную передачу 11 программ, не считая
многих антенн радиооелейных линий.
Рис. 2.35. Приёмная ан-
тенна коллективного
пользования:
1 — директор, 2 — вибраторы
антенны, 3 — рефлектор, 4 —
мачта
Для охвата радиовещанием и телевидением большинства на-
селения Советского Союза наряду с существующими телецент-
рами получают всё большее распространение ретрансляционные
станции на укв. Для приёма по эфиру на опоре устанавливают
несложную приёмную антенну, а под ней передающую в виде
двухэтажной турникетной антенны. Кабель приёмной антенны
прокладывают внутри центральной несущей трубы, служащей
опорой турникетной антенны. Такие антенны устанавливают на
лёгкой мачте или башне высотой до 75 м или на высоком здании
в городе.
Для приёма программ телевидения и радиовещания на укв
в городах на крышах зданий устанавливают антенны коллектив-
ного пользования типа «волновой канал» (рис. 2.35), обеспечи-
вающие более высокое качество приёма и заменяющие индиви-
дуальные антенны, портящие часто крыши зданий и вид города.
Антенна типа волновой канал состоит из одного или нескольких
директоров, одного или двух (по числу программ вещания) пет-
левых или полуволновых вибраторов и одного рефлектора. Виб-
7—173 97
раторами служат стальные трубы небольшого диаметра, за-
креплённые на горизонтальной трубе большего диаметра, ось
которой направлена на телевизионный центр. Антенну устанав-
ливают на невысокой мачте, возвышающейся над крышей здания,
на оттяжках. Снижение антенны до разветвительных коробок,
установленных обычно на лестничной клетке жилого здания, вы-
полняют общим для приёма двух программ радиочастотным ка-
белем марки РК-1 или РК-3.
2 5 Линии передачи высокочастотной энергии
Воздушные линии
В антенных устройствах длинных, средних и коротких волн
преимущественное распространение имеют воздушные линии пе-
редачи высокочастотной энергии и реже кабели. В технике теле-
видения и вещания на укв применяют коаксиальные трубчатые
линии и радиочастотные кабели; распределительные фидеры
между вибраторами антенн выполняют иногда из круглых мед-
ных стержней.
Энергию от передатчика к антенне или от антенны к приём-
нику передают по проводам воздушных линий, по экранирован-
ным трубчатым фидерам и радиочастотным кабелям. В антенной
технике сантиметровых волн применяют только волноводы, пред-
ставляющие собой профилированные с большой точностью мед-
ные трубы круглого, квадратного и прямоугольного сечений,
внутри которых распространяется электромагнитная волна.
Большим достоинством воздушных линий передачи являются
малые капитальные затраты и более быстрое восстановление
после повреждения. В условиях частого и большого обледенения
проводов, например в гористой местности, воздушные линии ма-
ло надёжны из-за частых обрывов.
Воздушные линии являются электромеханическими устройст-
вами и поэтому должны иметь надёжную изоляцию проводов и
обладать прочностью, рассчитанной на работу при любых кли-
матических условиях. При обледенении проводов и ветре изме-
нение параметров линии не должно значительно ухудшать рабо-
ту антенны.
Одной из распространённых конструкций воздушных линий
является двух-и четырёхпроводная, т. е. симметричная линия, вы-
полняемая чаще всего из биметаллической проволоки диамет-
ром 3—6 мм. Провода такой линии подвешивают на палочных
(стержневых) армированных и без арматуры изоляторах к же-
лезобетонным или деревянным опорам обычно на высоте не ме-
нее 3 м. Если линия проходит над полотном дороги, то для без-
опасности обслуживающего персонала и движения различного
98
вида транспортных средств расстояние от проводов до поверхно-
сти земли увеличивают до 4,5 м. На мощных радиостанциях
длинных волн, где напряжение линии может быть в сотни тысяч
вольт, провода воздушной линии подвешивают выше. За преде-
лами радиостанции безопасные расстояния до проводов устанав-
ливаются общими электротехническими правилами устройства
высоковольтных линий передачи.
Несимметричной линией является центральный проводник из
одного или нескольких проводов или проволок, окружённый
идущими параллельно ему проводами экрана, играющими роль
обратного провода.
Основными требованиями к воздушным линиям являются:
а) достаточные диаметр проводников и радиусы закругле-
ний деталей и арматуры во избежание электрических истечений
и тем более разрядов;
б) надёжный электрический контакт между токонесущими
элементами;
в) вибростойкая конструкция крепления проводов на опорах;
г) тщательно выполненный монтаж во избежание обрывов
проводов.
Общие требования к конструкциям—долговечность, удобст-
во эксплуатации и экономичное решение — должны выполняться
так же, как и для всех видов антенных сооружений.
Провода линий изолируют по преимуществу керамическими
изоляторами, которые для линий антенн длинных и средних волн,
а также для всех приёмных антенн могут быть из изоляторного
фарфора, для линий передающих антенн коротких волн — из
стеатита и радиофарфора. При мощности коротковолнового пе-
редатчика до 15 кет допускают фарфоровые изоляторы. При
очень высоком напряжении на проводах линйи изоляторы снаб-
жают электростатическими экранами в виде колец и зонтиков.
Сопротивление изоляции проводов линий передающих антенн
по отношению к земле должно быть не менее 20 Мом в сырую
погоду и 200 Мом — в сухую, сопротивление линий приёмных
антенн может быть соответственно в 10 раз меньше.
Единообразнее параметрах и конструкции воздушных линий пе-
редачи средневолновых и коротковолновых антенн устанавливает-
ся требованиями государственного стандарта (ГОСТ 6917—54).
Это упрощает и удешевляет строительство, как и всякая типи-
зация. Согласно этому стандарту двухпроводные линии для ко-
ротковолновых передатчиков мощностью до 25 кет должны вы-
полняться с горизонтальным расположением проводов и из про-
волоки диаметром 3—6 мм в зависимости от передаваемой
мощности. Волновое сопротивление линии должно быть 600 ом.
На большую передаваемую мощность линии выполняют четырёх-
проводными из биметаллической проволоки диаметром 4 и 6 мм.
Однополярные провода соединяют вертикальными проволочными
7* 99
перемычками на вязке, располагая их через 3 м по линии. Опоры
линии расставляют на неравных расстояниях в пределах 30±5л(.
Расстояние между осями смежных линий, подвешенных к одной
опоре, принимают не менее 1,5 м.
Для передачи энергии средних волн применяют несимметрич-
ные воздушные линии, центральный провод которых состоит из
6—12 проволок диаметром Зн-6 мм, расположенных по цилинд-
рической поверхности небольшого диаметра. Он окружён
8-е-12 наружными проволоками, расположенными по углам мно-
гогранной призмы, имеющей общую ось с центральным прово-
дом. При небольшой передаваемой мощности ограничиваются
одной центральной проволокой диаметром 6 мм и четырьмя про-
волоками диаметром 4 мм в экране.
Наружные провода — экран концентрического фидера — на
каждой опоре соединяют проводом между собой, а затем при
помощи шины присоединяют к трём параллельно идущим мед-
ным проволокам — заземлителям — диаметром 3 мм, уложен-
ным вдоль линии в земле на глубине 0,3 м и на расстоянии 1 м
друг от друга. В начале и конце линии эти проволоки присоеди-
няют к общему заземлению антенны.
Расстояние между опорами концентрического фидера долж-
но быть не более 13±2 м. На одной опоре допускают подвеску
только двух фидеров.
В передающих устройствах длинных волн, мощность которых
обычно сотни киловатт, линии передачи выполняют из проводов
большого диаметра, например стале-алюминиевых или медных,
применяемых на линиях передачи электрической энергии про-
мышленной частоты. Провода подвешивают на больших стерж-
невых изоляторах или даже на гирляндах из них, например, по
типу гирлянды, показанной на рис. 2.12, но рассчитанной на
меньшую механическую нагрузку. Гирлянды снабжают кольца-
ми большого диаметра, улучшающими распределение напряже-
ния вдоль цепочки изоляторов.
Воздушные линии прокладывают по кратчайшему расстоянию
между передатчиком или приёмником и антенной, поэтому наи-
более распространённым типом опоры является промежуточная.
Длинные линии делят анкерными опорами на участки, чем огра-
ничивают объём восстановительных работ при обрыве проводов
в одном из пролётов. При пересечении линией дороги ставят бо-
лее высокие опоры, а прочность изоляции и проводов в этом про-
лёте повышают.
Распространённой конструкцией воздушных линий для пере-
дающих коротковолновых антенн магистральных связей являет-
ся четырёхпроводная линия из биметаллической проволоки диа-
метром 4 и 6 мм, подвеска которой на промежуточной опоре по-
казана на рис. 2.36, а на анкерной или угловой опоре — на
рис. 2.37.
.100
Между проводами линии у промежуточной опоры ставят рас-
порку из стеатита, повышающую устойчивость линии при ветре.
Ж?-------н 2
Рис. 2.36. Подвеска четырёхпроводного фидера передающей ан-
тенны на промежуточной опоре:
1 — стойка железобетонная, 2 — траверса, 3 — изолятор палочный,
*4 — подвеска, 5 — болт, € — фидер, 7 — перемычка, 8 — распорка
стеатитовая
Такую распорку ставят и по середине пролёта между.опорами,
если радиостанция расположена в районе с частыми ветрами.
Однополярные провода линии соединяют вертикальными пере-
101
мычками из биметаллической проволоки диаметром, равным
диаметру провода линии. Перемычки закрепляют на вязке без
Рис. 2.37. Подвеска фидера передающей антенны на угловой опоре:
1 — стойка, 2 — траверса, 3 — фидер, 4 — болт, 5 — плита верхняя, 6 — плита ниж-
няя, 7 — подкладка, 8 — прокладка, 9 — изолятор палочный, 10 — распорка, 11 — тяга
применения горячей пайки проволок, которая, отжигая металл,
уменьшает прочность проводов.
102
Соединение участков линии на анкерной или угловой опоре
выполняют многопроволочными (4—6 проволок) проводами из
биметаллической проволоки диаметром 3 мм.
Провода на промежуточных опорах подвешивают на неарми-
рованных палочных изоляторах (рис. 2.36), а на угловых и кон-
Рис. 2.38. Ввод фидера передающей коротковолновой антенны в здание:
1 — каркас, 2 — труба, 3 — изолятор типа ПР-5, 4 —^изолятор палочный типа
ИПА-750, 5 — перемычка проволочная. 6 — фидер четырёхпроводиый, 7 — козырёк
цевых опорах — на палочных, но армированных изоляторах (см.
рис. 1.8 и 1.9).
Двухпроводные линии питания передающих коротковолновых
антенн выполняют подобно четырёхпроводным.
Воздушные линии заканчивают на концевой опоре у техниче-
ского здания, а затем при ослабленном натяжении проводов, что
повышает надёжность линии в месте, наиболее часто посещае-
мом работниками радиостанции, закрепляют их через натяжные
палочные изоляторы на стене здания.
Воздушную линию вводят через проходные изоляторы типа
ПР (см. рис. 1.7) в здание передатчиков или коммутатора
(рис. 2.38). Высота ввода должна быть не менее 3 м от сплани-
рованной поверхности земли. При ограждении места вводов
антенн, исключающего возможность доступа к токонесущим эле-
ментам линии, вводы могут быть ниже.
Линии передачи для коротковолновых антенн с излучаемой
мощностью в сотни киловатт выполняют из многих проволок,
образующих как бы ленточные электроды конденсатора. Для
этой же цели применяют четырёхпроводную линию из биметал-
лических проволок диаметром 4—6 мм, соединяемых накрест че-
рез 2—4 м металлическими перемычками. Такие фидеры назы-
вают «перекрещенными».
103
Провода, образованные многими параллельно идущими про-
волоками, закрепляют по длине часто установленными металли-
Рис. 2.39. Подвеска концентрического фндера на промежуточной
опоре:
1 — каркас, 2 — кольцо экрана, 3 — кольцо фидера, 4 — изолятор палочный
на 1,5 т, 5 — жгут из трёх медных проводов диаметром 2 мм, 6 — опора
железобетонная, 7 — заземление вдоль линии
ческими распорками в виде плоских или тарельчатых шайб, под-
держивающих взаимное расположение проволок в проводе.
Наиболее простым способом питания средневолновых прово-
лочных антенн является закрепление снижения на стене и ввод
104
его через гибкую перемычку и проходной изолятор в техническое
здание под антенной.
Питающую линию к антенне-мачте, устанавливаемой часто
на раестоянии не ближе 1/3 её высоты от технического здания,
подводят к антенному павильону, расположенному у мачты, а
при настройке антенны шлейфом —- к мачте.
Рис. 2.40. Подвеска концентрического фидера на анкерной опоре:
I — столб железобетонный, 2 — каркас, 3 — кольцо фидера, 4 — изолятор палочный
на 2,5 т, 5 — оттяжка, 6 — заземление линии
Стандартизированные фидеры передающих средневолновых
антенн выполняют в виде экранированной воздушной линии, про-
водами которой служит биметаллическая проволока диаметром
3-н4 мм. Линию подвешивают на железобетонных или деревян-
ных опорах, используя для этого стальной каркас для закреп-
ления проводов и экрана на опоре (рис. 2.39 и 2.40). Конец ли-
нии через натяжные изоляторы закрепляют на вмонтированном
в стену здания стальном каркасе.
Линии передачи приёмных антенн выполняют симметричны-
ми, четырёхпроводными из биметаллической проволоки диамет-
ром 1,6 мм, с расстоянием между проводами 34 мм (рис. 2.41).
Для изоляции фидера на промежуточной опоре применяют спе-
105
циальный плоский изолятор (рис. 2.42), а на угловой опоре —
поворотный роликового типа, позволяющий без перемычек и го-
рячей пайки осуществлять монтаж линии.
Для хорошей работы линии большое значение имеет постоян-
ное натяжение проволок при помощи устройства, состоящего и?
трёх блоков диаметром 34 мм, два из которых выравнивают на-
Рис. 2.41. Подвеска фидера приёмной антенны:
а) на промежуточной опоре:
1 — опора, 2 — траверса, 3 — изолятор по рис. 2.42а
б) на концевой опоре:
I — столб, 2 — оттяжка, 3 — якорь, 4 — фидер, 5 — изолятор брусковый, 6 — блок диа-
метром 34 мм, 7 — блок для каната, 8 — груз бетонный 70 кг
тяжение каждой пары проводов, а третий — между парами про-
водов. Натяжение проводов осуществляется бетонным или чу-
гунным грузом весом 70 кг, подвешенным на стальном канате
через блок на опоре и подсоединённым к серьге или крюку на-
тяжного блока. Натяжное устройство (рис. 2.416) устанавливают
•обычно у антенны. Если на трассе линии имеются повороты бо-
лее 20°, то дополнительные натяжные устройства ставят на каж-
дом прямом участке. Для поддержания взаимного расположения
106
проводов по середине пролёта линии ставят также фарфоровые
распорки (рис. 2.426), что позволяет увеличивать пролёты меж-
ду опорами до 15 ж и снижает стоимость линии.
На одной опоре подвеши-
вают не более трёх линий.
Рис. 2.42. Изолятор для воздушных линий приёмных антенн: а) на промежу-
точной опоре; б) в пролёте (распорка)
Воздушные линии приёмных антенн закрепляют на стене
технического здания и вводят их через проходные изоляторы.
Перемычку между воздушной линией и проходным изолятором
делают проводом марки ДПРГ-380 сечением 2X2,5 мм2. При
большом числе линий, подходящих к зданию, провода заканчи-
вают на концевой опоре и через переходную коробку присоеди-
няют к радиочастотному кабелю марки РД-26 или РД-16 с вол-
новым сопротивлением 180—205 ом (рис. 2.43). Кабель прокла-
дывают по опоре и до кабельного ящика в водопроводных (га-
зовых) трубах, а далее до технического здания — в асбестоце-
ментных трубах или бетонных лотках, закрытых сверху бетон-
ными плитами.
Линии коротковолновых антенн часто включают через фи-
дерный трансформатор, выполняемый в виде небольшого участ-
ка четырёхпроводной линии, расстояние между проводами ко-
торой изменяется по экспоненциальному (степенному) закону
(точнее не плавно, а ступенями). По этой причине такой транс-
форматор называют также и экспоненциальной линией. На
рис. 2.44 показан фидерный трансформатор типа ТФ4-600/300,
применяемый, например, в передающих антеннах ВГД. Здесь
число 4 после букв означает количество проводов, а числа в чис-
лителе и знаменателе дроби — волновое сопротивление на входе
и выходе трансформатора. Фидерные трансформаторы иногда
включают в конструкцию антенн, как это сделано, например, в
антенне бегущей волны.
107
Фидеры, распределяющие энергию между секциями синфаз-
ных антенн СГ и СГД, а также линии, соединяющие острые углы
ромбических антенн с нагрузочной линией (сопротивлением) или-
с переключателем, выполняют подобно воздушным линиям.
Рис. 2.43. Кабельный ивод воздушной линии приёмной
антенны:
1 — четырёхпроводная линия, 2 — коробка переходная, 3 —
радиочастотный кабель РД-16 или РД-26, 4 — перемычка, 5 — за-
кладная деталь
Подобным способом выполняют и нагрузочную линию (сталь-
ную линию) ромбических антенн.
Опоры воздушных линий передающих и приёмных коротко-
волновых антенн являются простыми конструкциями, состоящи-
ми из одной или двух вертикальных стоек и горизонтальной тра-
версы с деталями, к которым подвешивают изоляторы для за-
крепления проводов. На угловых опорах ставят раскосы или от-
тяжки, а на концевых — оттяжки или подкосы, повышающие
устойчивость опоры в грунте.
Современным типом опор воздушных линий является конст-
рукция из сборного, а ещё лучше предварительно напряжённого
железобетона, потому что она долговечна и не требует много,
стали для армирования.
Деревянные опоры, особенно из пропитанной древесины,,
должны применяться в лесных районах, потому что это будет
более экономично, чем применение железобетонных опор.
В южных безлесных районах и особенно в условиях установки:
опор в макропористых грунтах (лёсс, лёссовидные супесь и су-
глинки) применение деревянных опор, особенно из не защищён-
108
мой от гниения древесины, недопустимо, потому что такие опоры
-приходится заменять новыми через 2—4 года.
Стальные опоры воздушных линий применяют при больших
нагрузках, например при большом количестве линий, располо-
женных у технического здания, и в том случае, когда выполне-
ние опор из железобетона не может быть экономически оправ-
дано из-за больших затрат на опалубку.
Унифицированными железобетонными опорами для коротко-
волновых линий являются: промежуточные (ПЖ), угловые (УЖ)
и оконечные (ОЖ) на одну-две линии (рис. 2.45). Для повыше-
ния срока службы железобетонных опор подземную часть стой-
Рис. 2.44. Фидерный трансформатор ТФ4-600/300 антенны ВГД:
'1 — опора снижения, 2 — опора начальная, 3 — опора промежуточная, 4 — опора пере-
ходная, 5 — проволока биметаллическая диаметром 4 мм, 6 — перемычка проволочная,
7 — фидер двухпроводный
3500
ки и на 30—40 см выше поверхности грунта обмазывают горя-
чим битумом, что предохраняет опору от преждевременного раз-
рушения по причинам попеременного замораживания и оттаива-
ния влажного бетона. Такое мероприятие обязательно в районах
с частыми переходами температуры воздуха через нуль.
109
Типовые опоры и линии рассчитаны на установку в районах,
где при гололёде толщина корки льда на проводах не превышает
10 мм, что является средними расчётными условиями для боль-
шинства местностей.
Рис. 2.45. Типы железобетонных опор воздушных
линий:
а) и б) промежуточные; в) угловая и г) концевая.
О
Железобетонные опоры изготавливают на полигонах или на
заводе железобетонных конструкций. При изготовлении железо-
бетонных опор на площадке можно пользоваться «Инструкцией
по изготовлению железобетонных опор и приставок в полигон-
ных условиях» (Связьиздат, 1959).
Деревянные конструкции опор воздушных линий изготов-
ляются по тем же схемам, что и железобетонные опоры. В них
также применяются оттяжки в угловых и концевых опорах.
НО
Экранированные линии
Экранированные линии в виде двух коаксиальных (соосных),
изолированных друг от друга труб или радиочастотных симмет-
ричных и несимметричных кабелей применяют в антенных уст-
ройствах всех диапазонов волн, за исключением сантиметрового
диапазона, в котором применяют только волноводы.
Экранированную линию — фидер — выполняют в виде цент-
ральной (внутренней) медной трубы, заключённой в медную или
алюминиевую трубу большего диаметра. При горизонтальной
установке фидера изоляторы, поддерживающие трубу, ставят
через небольшие промежутки, чем обеспечивается прочность и
ограничение величины прогиба центрального проводника. При
вертикальной подвеске фидера число изоляторов на единицу дли-
ны линии может быть малым, потому что в этом случае они
играют роль распорок, поддерживающих взаимное расположе-
ние труб.
В линиях диапазона средних волн допустимы изоляторы из.
электротехнического фарфора, в линиях коротких волн — из
стеатита или радиофарфора, в телевидении и вещании на метро-
вых и дециметровых волнах — из материалов с малыми диэлек-
трическими потерями, например из высокочастотного стеатита,
фторопласта, тефлона и других различных искусственных мате-
риалов.
Изоляторы фидеров бывают разнообразной формы: тарель-
чатые, цилиндрические, плоские, а также палочные, применяемые
в качестве распорок в вертикальных фидерах. Поверхность (тор-
цы) керамических изоляторов, соприкасающуюся с трубами фи-
дера, металлизируют медью, а при большой передаваемой мощ-
ности снабжают дополнительно нажимными пружинящими дета-
лями, обеспечивающими постоянный контакт. Одной из хороших
конструкций является свёрнутая в кольцо цилиндрическая спи-
раль из бронзовой проволоки, которую вставляют в канавку та-
рельчатого или плоского изолятора. Канавки в изоляторе также
металлизируют медью.
Для питания антенн средних и коротких волн экраны уста-
навливают на невысоких бетонных опорах, снабжённых роли-
ками (катками), на которых может перемещаться труба при
изменении температуры. Концы трубчатого фидера заканчива-
ются проходными изоляторами.
При большой передаваемой мощности наружную трубу фи-
дера герметизируют и заполняют сухим (обезвоженным) возду-
хом или инертным газом (азот, аргон и др.) под небольшим из-
быточным давлением.
Для типовых телевизионных станций мощностью 5/1,5 кет
применяют герметизированный концентрический фидер, выпол-
111
няемый из медных труб: наружной — диаметром 75/71 и внут-
ренней— 20/18 (рис. 2.46).
Секцию фидера делают длиной
около 5 м.
К концам труб припаивают
серебряным припоем ПСр-25
фланцы с отверстиями для бол-
тов диаметром 10 мм, гайки
которых закрепляются на мон-
таже отгибочными шайбами.
Один из фланцев секции
фидера имеет канавку, предна-
значенную для герметизирую-
щего кольца из морозостойкой
резины, и кольцевой выступ
высотой 0,5 мм для обеспече-
ния хорошего электрического
контакта между отдельными
участками фидера на стыках.
Внутренняя труба центри-
руется плоскими изоляторами
из фторопласта, установленны-
ми парами через 750 мм. Тру-
бы соединяются штепсельными
разъединителями, играющими
одновременно роль термоком-
пенсаторов. В каждой секции
фидера внутренняя труба за-
Рис. 2.46. Фидер герметизирован-
ный для антенн укв:
а) нижний конец наружного фиде-
ра; б) деталь уплотнения фланцев
типовых секций:
1 — наружный экран фидера, 2 — внут-
ренний провод (труба), 3 — фланец,
4, 6 и 7 — уплотнения резиновые, 5 —
изолятор плоский
крепляется в наружной диско-
выми изоляторами толщиной
6 мм из высокочастотной кера-
мики, а в коленах — цилинд-
рическими (рис. 2.47). Для из-
мерения коэффициента бегу-
щей волны и определения ме-
ста пробоя в секции фидера
предусматривают патрубок с
контрольным отверстием, за-
крытым обычно крышкой.
Верхний конец фидера при-
крепляется к специальным де-
талям мачты или башни, а сек-
ции в пролёте подвешиваются
через пружины к элементам
ствола мачты или к специаль-
но проложенной вдоль ствола
башни трубе, что несколько
разгружает верхнее крепление
112
фидера. Через 5 м по длине вертикального участка фидера ста-
вят направляющие хомуты, не препятствующие продольному
перемещению фидера при изменении температуры. Для подгон-
ки длины фидера предусматриваются секции, где один из флан-
цев припаивается к трубе после выверки её длины.
Рис. 2.47. Изоляция трубчатого фидера антенн укв:
а) на прямом участке; б) на криволинейном участке:
1 — наружная труба фидера, 2 — внутренняя труба, 3 — изолятор плос-
кий, 4 — колпачок регулирующий, 5 — уплотнение герметизирующее, 6 —
изолятор цилиндрический
Переход вертикального участка фидера в горизонтальный
осуществляется через колено в 90°, а для поворота в горизонталь-
ной плоскости применяются стандартные колена в 30 и 60°.
Герметизированный участок фидера отделяется от негерме-
тизированного газонепроницаемой заглушкой в специальной сек-
8—173 ИЗ
ции, в которой имеется патрубок (ниппель) для присоединения
резиновой трубки, идущей от автоматического дегидратора
(обезвоживателя), например, типа АД-4.
Нагнетательное устройство типа АД-4 состоит из компрессо-
ра производительностью 10 л/мин при давлении 2 ати, мотора
мощностью 2 кет на напряжение 3X127 в. Влагосодержание по-
даваемого воздуха (после обезвоживания) должно быть не бо-
лее 0,117 г/м3. Установка действует автоматически, поддерживая
постоянное давление 50—100 мм водяного столба, что контроли-
руется дифференциальным масляным манометром — предохра-
нителем. Предохранительный клапан включается при повышении
давления более 0,2—0,3 ати. Воздухосборник, как сосуд высо-
кого давления, подлежит освидетельствованию инспекцией Гос-
техгорнадзора. Герметичность фидера считается достаточной,
если падение давления за 10 мин будет не более 0,1 ати при
испытательном давлении 2,5 ати.
Сопротивление изоляции внутренней трубы фидера от наруж-
ной должно быть не менее 5 Мом, а электрическая прочность изо-
ляции — не менее 5 кв переменного тока в течение 10 мин.
Для подачи энергии от мощного передатчика коротких волн
к антенне симметричную экранированную линию выполняют в
виде двух профилированных медных лент с загнутыми краями,
поддерживаемых через 2—3 м опорными изоляторами. Экран из
медных или биметаллических листов заключают в стальной ре-
шётчатый каркас. Такую линию составляют из секций длиной
4—6 м, соединяют болтами и устанавливают на катках — роли-
ках, закреплённых на невысоких бетонных столбах. Верхнюю
грань экрана выполняют съёмной для осмотра и ремонта фидера.
В антенных устройствах укв широкое распространение имеют
радиочастотные кабели, позволяющие упрощать монтаж в сте-
снённых условиях. Применение кабелей вместо экранированных
трубчатых фидеров позволяет также значительно снижать вет-
ровую нагрузку на турникетные и другие антенны, а это при
одинаковых поперечных размерах несущей конструкции даёт
возможность увеличивать число этажей и повышать эффектив-
ность антенны.
Недостатком многих кабелей является недопустимость рабо-
ты с ними при низких температурах воздуха. Для кабелей в
свинцовой оболочке вводят дополнительные ограничения в отно-
шении наименьшего радиуса закругления при монтаже. Повтор-
ные изгибы и последующее выпрямление кабеля особенно вред-
ны при отрицательной температуре воздуха.
Бронированные кабели прокладывают в земле; небронирован-
ные — в бетонных лотках — каналах — и асбестоцементных или
стальных трубах. При вертикальной прокладке кабели закреп-
ляют скобами через 0,5—1 м по длине к несущей конструкции
или к специальному, туго натянутому, стальному канату. Между
114
скобой или нажимной планкой и кабелем ставят мягкую про-
кладку, предохраняющую кабель от смятия наружной оболочки.
Большие промежутки между деталями, прикрепляющими вер-
тикально проложенный кабель к несущей конструкции, допу-
скают только для специально приспособленных кабелей.
Для питания вибраторов телевизионных и вещательных ан-
тенн в диапазоне волн 2,8—7,5 м применяют кабели марок
ТКМ-50 и ТКМ-75. Монтаж этих кабелей допускается при тем-
пературе от —5° до +40°С. Наименьший радиус закругления
при монтаже — 250 мм, а при однократном изгибе — 125 мм.
В средневолновых антеннах при мощности передатчика до
15 кет применяют кабели марок РК, РКГ и РКПГ, которые мо-
гут прокладываться при температуре воздуха не ниже —15°С.
Наименьший радиус изгиба кабеля в свинцовой оболочке
(PC) должен быть не менее 15 диаметров кабеля, а однократ-
ный — не менее 5 диаметров.
В приёмных устройствах коротких волн применяют чаще все-
го симметричные кабели марок РД-16 и РД-26, а в антеннах
укв — марки РК-1, РК-3, РКС и др.
2.6. Антенные переключатели
Большинство передающих и приёмных станций профессио-
нальной радиосвязи и радиовещания должно иметь много ан-
тенн, чтобы обслуживать территории, расположенные в различ-
ных направлениях. Вместе с тем для повышения эффективности
антенны её выполняют направленной, что увеличивает число ан-
тенн на радиостанции. Всенаправленные антенны применяют для
обслуживания территории вблизи радиостанции, потому что по-
лучение достаточно сильного сигнала путём значительного по-
вышения мощности передатчика обходится дороже, несмотря на
снижение стоимости антенн.
Изменять направление излучения (приёма) направленной ан-
тенны можно при помощи антенных переключателей.
Переключатели передающих антенн чаще устанавливают
вблизи антенны, а приёмных антенн — в техническом здании,
для чего от антенны подводят две линии. Установка переклю-
чателя с дистанционным управлением обходится дороже, чем
устройство дополнительной линии приёмной антенны.
Основными требованиями к переключателям антенн и линий
передачи являются: недопущение заметного (не более 10—15%)
изменения коэффициента бегущей (стоячей) волны, вносимого
включением переключателя, небольшие потери энергии в нём
и, как во всех антенных конструкциях, соблюдение общих пра-
вил выполнения деталей, находящихся под высоким напряже-
нием высокой частоты.
«* 115
Наиболее часто в антенных устройствах коротких волн при-
меняют изменение направления — реверсирование передающих
антенн — при помощи переключателя (рис. 2.48), устанавливае-
мого на бетонном фундаменте. Переключение производится элек-
тромеханическим приводом, управление которым осуществляет-
ся с пульта в техническом здании и запасным ручным приводом.
Переключатели только с ручным управлением применяются при
сезонном' реверсировании антенн. Например, переключатель ром-
бической горизонтальной антенны (см. рис. 2.23) подключает
Заземлитель (l $0x50*5, 1=2500)
Рис. 2.48. Переключатель реверсирования антенны
главный фидер к одному из снижений сети и одновременно пере-
ключает нагрузочную линию. В синфазной горизонтальной ан-
тенне (см. рис. 2.26) переключатель изменяет направление пи-
тания антенны и подключает линию, идущую от шлейфов на-
стройки к секциям полотна рефлектора.
116
Переключатели изготавливают на волновое сопротивление
линий 300 и 600 ом. К переключателю подводят по силовому ка-
белю электрическую энергию для питания моторов и сигнальный
кабель, по которому подаются команды из технического здания.
Деталь переключателя
Рис. 2.49. Переключатель поворота диаграммы направленности антенны:
1 — нейтральное положение; 2 — поворот диаграммы вправо, 3 — поворот диаграммы
влево
Схема переключателя
Петля &
Храспред.
$Мер£
секции
Петля Ия
8
X распред.
фидерц ’
секции
Изменение направления излучения синфазной горизонталь-
ной антенны (в пределах 0—±13°) осуществляют при помощи
переключателя поворота диаграммы (рис. 2.49).
Современные передающие радиостанции представляют собой
комплексные предприятия — радиоцентры, обеспечивающие ра-
диосвязь и радиовещание на средних и коротких волнах. В ряде
случаев они служат и целям радионавигации, а в последнее вре-
мя на них размещают также передающие устройства и антенны
телевидения и вещания на ультракоротких волнах.
117
Рис. 2.50. Антенный коммутатор ёмкостью 1X3
118
Антенны на таких радиоцентрах часто удалены на большие
расстояния от технического здания, поэтому индивидуальное пи-
тание каждой из них от передатчика приводит к значительному
увеличению протяжённости линий передачи высокочастотной
энергии. Более рациональным является прокладка линии к груп-
пе антенн, а затем переключение питания на одну из них. Такие
переключающие устройства называют антенными коммутатора-
ми. Применение антенных коммутаторов и на средних по вели-
чине радиостанциях также даёт большой положительный эф-
фект.
На коротковолновых передающих радиостанциях с большим
числом антенн получили распространение антенные коммутато-
ры самых разнообразных конструкций, позволяющие включать
любой передатчик на любую из антенн. Для переключения на
несколько антенн применяют, например, коммутаторы с ёмко-
стью 1X3 (один передатчик на три антенны) (рис. 2.50).
Применение коммутаторов сокращает число передатчиков на
радиостанции, что снижает стоимость строительства, упрощает
и удешевляет эксплуатацию. Антенные коммутаторы, представ-
ляющие сложные электромеханические устройства, устанавли-
вают в специальном двух-, трёхэтажном здании. Коммутаторы
располагают вблизи группы антенн. Иногда под коммутаторы
отводят часть здания передатчиков, если оно находится в центре
антенного поля.
Коммутирующие устройства направленных средневолновых
антенн часто объединяют с элементами настройки. В последнее
время некоторое распространение получают и шлейфы настройки
антенн.
Линию передачи антенного устройства средних волн, состоя-
щего из группы антенн-мачт или башен, подводят к центрально
расположенному переключателю, от которого идут линии к эле-
ментам настройки каждого излучателя.
Глава 3
РАДИОМАЧТЫ
3.1. Общие вопросы строительства радиомачт
В радиостроительстве широко применяют высотные сооруже-
ния: мачты на оттяжках и свободностоящие мачты, часто назы-
ваемые башнями, из стали, железобетона и древесины хвойных
пород. В телевидении находят применение смешанные конструк-
ции, у которых нижняя часть сооружается в виде железобетон-
ной башни, а верхняя представляет собой стальную мачту, уста-
новленную на башне. Конструктивные формы радиомачт зави-
сят от климатических факторов, решающим из которых является
ветер, и приёмов монтажа.
Радиотехнические требования не ставят почти никаких огра-
ничений при проектировании радиомачт большинства типов.
Исключение делают для опоры направленных антенн ультрако-
ротких волн, которая должна быть не только прочна, но и жёст-
ка, чтобы качание при ветре луча антенны не выходило за пре-
делы требований, диктуемых допустимым ослаблением сигнала
в месте приёма. При проектировании антифединговых антенн-
мачт учитывают требования к постоянству поперечных размеров
ствола по высоте, которые должны быть к тому же возможно-
меньшими.
Стальные конструкции мачт и башен выполняют изолирован-
ными в основании или заземлёнными, что диктуется радиотехни-
ческими требованиями — типом антенны и степенью влияния
заземлённого ствола на работу антенны. Общим для мачт антен-
ных устройств средних и коротких волн, а в ряде случаев и длин-
ных волн, является разбивка изоляторами оттяжек на участки..
Радиомачты и башни часто являются самыми высокими со-
оружениями на местности, поэтому стальные конструкции ство-
лов и часто оттяжки у якорей тщательно заземляют, а изолиро-
ванные в основании — снабжают шаровым разрядником, один
из электродов которого присоединяют к заземлению. Это делают
для предохранения конструкций от разрушения при прямом уда-
120
ре молнии. Бетонные конструкции защищают несколькими сталь-
ными штырями, шины от которых к заземлению прокладывают-
снаружи. Использование стальной арматуры и закладных кон-
струкций в качестве токопроводящих элементов не допускается,,
потому что наблюдаются разрушения фундамента при прохож-
дении по арматуре тока молнии.
Радиомачты представляют опасность для полётов самолётов,,
поэтому согласно правилам светоограждения и маркировки пре-
пятствий на территории СССР в целях обеспечения безопасно-
сти полётов мачты окрашивают перемежающимися полосами’
чёрного и жёлтого цветов. Кроме того, на верху и по высоте мач-
ты устанавливают сигнальные лампы красного цвета с мощно-
стью светильников не менее 60 вт, свет которых должен быть
виден с любого направления. Окраску мачты, число и мощность
ламп, а также расстояние между светильниками по высоте кон-
струкции согласовывают с заинтересованными в безопасности
полётов организациями. Мачты освещают также газосветными
(неон, аргон) светильниками и прожекторами. Сигнальное осве-
щение включается ночью, при снегопаде и тумане.
На радиомачтах монтируют подъёмные устройства, что об-
легчает наблюдение и уход за конструкциями. Для подъёма
только служебного персонала устраивают тихоходные пассажир1-
ские лифты со скоростью до 0,5 м/сек и грузоподъёмностью 200—
300 кг. Если на башне имеются обзорные площадки и ресторан
для экскурсантов, то делают скоростные лифты (скорость подъ-
ёма до 5 м/сек) на нагрузку до 25 человек. Машинное помеще-
ние для электролебёдок размещают вверху или внизу. Лифты
могут подниматься также с помощью бензинового двигателя,
установленного под пассажирской кабиной.
При редких подъёмах обслуживающего персонала мачту или:
башню, как правило, снабжают подъёмными устройствами в ви-
де простой люльки на стальном канате. Люльку поднимают с-
помощью лебёдки с ручным или электромеханическим приводом..
На всех мачтах, за исключением деревянных одноствольных:
и стальных трубчатых небольшой высоты, устраивают лестни-
цу-стремянку с ограждающими деталями (решётками) и пло-
щадками с перилами для отдыха.
Радиомачты рассчитывают на нагрузки от антенны и на дей-
ствие различных климатических факторов, преимущественное зна-
чение из которых имеет ветер и обледенение конструкций. При.
расчёте стальных канатов и проводов большое влияние на рабо-
ту оказывают изменения температуры воздуха ').
') Основы расчёта изложены в книге автора «Основы расчёта радиомачт»
(Связьиздат, 1953).
121
Фундаменты мачт рассчитывают, сообразуясь с геологией и
гидрогеологией площадки строительства, данные о которой по-
лучают в результате инженерных изысканий. При этом особое
внимание обращают на оподзни, деятельные овраги, карст
(пустоты, образующиеся вымыванием водорастворимых пород
грунта, например гипс, известняк), а также на вечную мерзлоту
и макропористые грунты, потому что в этих условиях необходи-
мо принимать особые меры против просадок.
В антеннах-мачтах решающее значение для прочности, устой-
чивости и стоимости конструкций имеет ветровая нагрузка, по-
этому, чем меньше она будет, тем дешевле стоимость сооруже-
ния. При проектировании выбирают такую конструктивную фор-
му и сечение стержней, при которых ветровая нагрузка становит-
ся наименьшей. В частности, трубы и круглая сталь лучше, чем
уголки и швеллеры, потому что у последних при равной навет-
ренной площади стержней сопротивление потоку воздуха
в 2-ьЗ раза больше. Уменьшение числа стержней на единицу
высоты ствола мачты или башни приводит к той же цели, поэто-
му трёхгранные стволы будут легче, чем четырёхгранные и тем
более с ещё большим числом граней. Трубчатые стволы большого
диаметра мачт становятся экономичными, если внутри их раз-
мещают лифт, фидеры, волноводы, кабели и т. п. При малом
количестве коммуникаций вдоль мачты решётчатые конструкции,
предпочтительнее.
Наиболее лёгкими решётчатыми конструкциями являются
трёхгранные мачты с поясами из стальных труб и раскосами из
круглой стали. При больших нагрузках от антенн преимущества
трубчатых стержней становятся меньше; кроме того, стальные
трубы, предназначенные в основном не для строительства, до-
роже угловой и круглой стали.
При обледенении сложной сети нагрузка от неё на мачту
может оказаться очень большой, поэтому радиомачты рассчи-
тывают на различные комбинации нагрузок и силовых воздей-
ствий, выбирая самые худшие сочетания нагрузок, возмож-
ные не 'только во время эксплуатации, но и при монтаже конст-
рукций.
Основными задачами проектирования радиомачт являются:
создание прочной и устойчивой конструкции, возможность под-
держания конструкции в таком состоянии, при котором обеспе-
чивается безаварийная работа на весь намеченный срок экс-
плуатации, что обеспечивается доступностью осмотра и возоб-
новлением защитных покрытий против разрушения материалов
от атмосферной коррозии.
При проектировании конструкции должны быть предусмотре-
ны и такие факторы как наименьший расход материалов и
средств, малая затрата труда на её изготовление, возможность
122
выполнения строительства в сжатые сроки и обеспечение полной
безопасности монтажных работ. В проекте мачты учитывают
производственные возможности завода-изготовителя, сроки по-
лучения материалов и оборудования, а также имеющиеся мон-
тажные краны и условия доставки конструкций на строительную
площадку. Метод монтажа, влияющий в значительной мере на
конструктивное решение мачты, выбирают при составлении
проекта мачты. Окончательное решение о типе мачты принимают
после сопоставления вариантов конструкций, удовлетворяющих
одним технологическим требованиям и равноценных по долго-
вечности и удобству эксплуатации.
Радиомачты выполняют из малоуглеродистой и реже из низ-
колегированной стали, железобетона высоких марок и защищён-
ной от гниения, как правило, заводским путём, древесины хвой-
ных пород. При затруднениях в транспортировке применяют
мачты из высокопрочной стали и алюминиевых сплавов. Фун-
даменты делают чаще всего железобетонные, допуская древе-
сину только в деревянных конструкциях, предназначенных для
установки в северных районах.
Высокие мачты и башни монтируют в проектном положении
наращиванием пространственными секциями, плоскими панеля-
ми и отдельными стержнями (россыпью), используя для их
подъёма самоподъёмные краны и лёгкие стрелы. Невысокие и
лёгкие конструкции после сборки их целиком на земле устанав-
ливают в проектное положение с помощью стрел, полиспастов
и лебёдок, а при большом числе однотипных конструкций — са-
моходными кранами грузоподъёмностью до 25 т.
В труднодоступных местах, например в горах, лёгкие конст-
рукции и антенны укв поднимают иногда вертолётом.
На строительстве радиомачт широко применяется типизация
не только относительно небольших деталей, но крупных частей
стволов, рей, траверс, лестниц и т. п. В первую очередь типизи-
руют механические детали оттяжек, натяжные приспособления,
блоки и детали подъёмных устройств, потому что такие детали
мачты не зависят от места её установки, если не говорить о за-
щитных покрытиях в условиях загрязнённой атмосферы или в
районах с тропическим климатом. Конструкции мачт, предна-
значенные даже для разных районов, выполняют элементами
одинаковой длины и поперечного сечения, что позволяет исполь-
зовать на заводе одни и те же кондукторы и приспособления, а
на монтаже—-типовые краны. Это делает возможным типиза-
цию лестниц, площадок, ограждений, консолей для блоков и т. п.
Типизация облегчает получение металла и позволяет изготавли-
вать механические детали мачт крупными сериями, что даёт
возможность индустриализировать производство и тем самым
удешевляет строительство мачт.
123
3.2 Мачты на оттяжках
Стальные мачты
Стальные конструкции имеют преимущественное распростра-
нение в антенных устройствах всех диапазонов волн, за исклю-
чением коротковолнового, где применяют также одноствольные
деревянные мачты высотой до 60 м.
Стальные мачты на оттяжках выполняют решётчатыми трёх-
гранными и четырёхгранными или из стандартных труб и труб,
образованных из листовой стали. Для изготовления мачт при-
меняют угловую равнобокую и неравнобокую сталь, трубы бес-
шовные, швеллеры, круглую сталь и другой сортовой прокат, а
также гнутые и штампованные профили. Стержни и детали кон-
струкций соединяют электросваркой, заклёпками и болтами.
Наиболее распространены мачты со стволом неизменного по-
перечного сечения по высоте и на нескольких ярусах оттяжек
(рис. 3.1). Мачты высотой до 100 м выполняют с одним ярусом
Рис. 3.1. Схемы мачт на оттяжках:
а) ствол неизменного сечения; б) с зонтом; в) с дополнитель-
ным шарнирам
оттяжек. Наиболее экономичным решением является мачта, у
которой угол наклона оттяжек к горизонту составляет 45—60°.
С увеличением этого угла длина оттяжек, а вместе с ними и ко-
личество дорогостоящих изоляторов с механическими деталями,
124
уменьшается мало, но осевая нагрузка на ствол и, следователь-
но, его вес значительно возрастают, что приводит к повышению
общей стоимости радиомачты.
С ростом числа ярусов оттяжек облегчается ствол мачты, но
её стоимость повышается в связи с увеличением общей длины
канатов и количества изоляторов. Уменьшения числа ярусов
оттяжек без повышения стоимости мачты можно достигнуть уси-
лением ствола шпренгельной системой (рис. 3.2), что и было
предложено А. А. Воеводиным. Такие мачты высотой до 160 м
с высокими экономическими показателями и при малом расходе
стали были построены за последнее время. Например, шпрен-
гельная мачта высотой 140 м весит всего 13,5 т.
При расположении мачты в городской черте применяют кон-
струкции с круторасположенными оттяжками, а необходимой
жёсткости конструкции добиваются постановкой, по предложе-
нию А. Г. Соколова, горизонтальных рей (рис. 3.3). Поддержка
реями оттяжек повышает жёсткость мачты и виброустойчивость
канатов, что важно для высоких конструкций. За последнее вре-
мя такие мачты сооружены на нескольких телевизионных цент-
рах. По сравнению с башнями этот тип мачты требует меньше
стали, но сложнее в эксплуатации и монтаже. Стоимость такой
мачты приближается к стоимости башни одинаковой высоты.
Для подвески горизонтальных коротковолновых антенн при-
меняют плоские конструкции, состоящие из двух стволов, соеди-
нённых горизонтальными стержнями — ригелями в местах креп-
ления оттяжек. Каждый из стволов раскрепляется только двумя
оттяжками в ярусе, расположенными под углом 90° друг к другу
(рис. 3.4). За рубежом такие конструкции высотой до 100 м при-
меняют для установки на них антенн радиорелейных линий. По
сравнению с башнями применение таких мачт даёт положитель-
ный экономический эффект, но они имеют небольшую жёсткость
при кручении, поэтому требуется более осторожный монтаж под-
вешиваемых к ним антенн.
Ствол мачты ставят на фундамент через шаровой шарнир,
обязательный при постановке опорного изолятора, или закреп-
ляют его жёстко к стальным деталям (закладной конструкции),
заложенным в фундамент, который в этом случае армируют
стальными стержнями. Обычно шарнир помещают между опор-
ным изолятором и стволом мачты и реже между изолятором и
фундаментом. При защемлённом стволе требуется более точное
регулирование натяжения оттяжек, особенно первого яруса, при
эксплуатации и более тщательный монтаж.
Мачты выполняют с различными системами оттяжек
(рис. 3.5), каждая из которых имеет своё назначение. Мачты с
параллельными оттяжками под углом приблизительно 45° к го-
ризонту являются наиболее экономичными при небольшом числе
изоляторов в оттяжках; при многих изоляторах и дорогих яко-
126
рях более выгодным является групповое крепление оттяжек,
что ведёт к уменьшению общей длины стальных канатов и коли-
Рис. 3.3. Мачта с реями
чества якорей. Круто расположенные оттяжки удобны для мачт
в городской черте.
127
Рис. 3.4. Мачта на оттяжках
двухствольная — плоскост-
ная:
7 — ствол, 2 — оттяжка, 3 —
ригель, 4 — фундамент, 5 —
якорь
канаты применяют в очень
Закрепление оттяжек к одному якорю применяют в мачтах
высотой до 100 м или в высоких мачтах, где можно обходиться
без изоляторов в оттяжках или огра-
'1 ничиваться изоляторами только по
/________________________\ концам каната.
/ \ ? Детали для закрепления оттяжек
/ j \ мачты располагают снаружи на
/ —\ стволе или как можно ближе к его
/ / \ \ оси. При первом способе возникают
// \\ дополнительные изгибающие момен-
]/ и ты вследствие нецентрального при-
лОЖеНИЯ НЦГруЗКИ НЭ СТВОЛ, НО ЭТИ
75 схема удобна для монтажа мачт са-
/ моподъёмным краном, переставляе-
/ мым вдоль одной из граней. Четы-
рёхгранные мачты иногда закреп-
/ ляют тремя оттяжками в каждом
ярусе, расположенными через 120°
в плане. Это снижает стоимость
строительства, не внося существен-
ных осложнений в изготовление и
монтаж конструкций.
Для многих мачт даже большой
высоты достаточно одного каната в
каждой оттяжке, поэтому спаренные
высоких мачтах и в конструкциях
«с круторасположенными оттяжками, например в мачте рис. 3.3.
Канаты соединяют перемычками, препятствующими соударению
и повышающими вибростойкость оттяжки. Шесть или восемь
оттяжек в плане применяют в высоких мачтах с веретёнообраз-
ным (сигарообразным) стволом с одним ярусом оттяжек.
Размеры поперечного сечения ствола мачты выбирают в пре-
делах 0,008-!- 0,015 её высоты или исходят из гибкости1) про-
лёта между оттяжками 60-г-100 для высоких мачт, повышая её
до 150 для мачт высотой до 60 м. Ранее не допускали стволы
с гибкостью более 30-^40. Испытание моделей мачт показы-
вает, что чем тоньше ствол, тем меньше ветровая нагрузка, по-
этому гибкие стволы оказываются более экономичными. Ветро-
вая нагрузка на решётчатый ствол треугольного сечения мало
зависитют направления ветра и всегда меньше* чем на четырёх-
гранный ствол одинаковой конструкции.
Размеры поперечного сечения ствола, доставляемого с заво-
да на площадку секциями, ограничивают габаритами (3250 мм)
9 Под гибкостью стержня понимается отношение его длины между опо-
рами к радиусу инерции поперечного сечения.
128
железнодорожной платформы, допуская небольшое превыше-
ние — негабаритность — лишь в исключительных случаях, но
получив на это согласие от управлений железных дорог, по ко-
торым будет следовать груз.
Наиболее простой конструкцией является ствол из стандарт-
ных труб диаметром до 600 мм, соединяемых на монтаже свар-
Рис. 3.5. Схемы мачт на оттяжках:
а) с параллельными оттяжками; б) с небольшим отно-
сом якорей; в) с групповым креплением оттяжек; г) с
креплением оттяжек к одному якорю
кой в стык или на болтах с помощью фланцев. Такие мачты
строят высотой до 120 м. Стволы высоких мачт изготавливают
секциями из листа — обечайками, а затем на монтаже свари-
вают в трубу.
За рубежом применяют конструкции трубчатых стволов, со-
бираемых на болтах или заклёпках (стыки внахлёстку) из ча-
стей, заготовленных (свальцованных) на заводе и усиленных
рёбрами жёсткости. Для изготовления и монтажа таких мачт
требуется много болтов или заклёпок, точная подгонка и рассвер-
ловка отверстий на монтаже, что значительно повышает трудо-
ёмкость работ. Например, для мачты высотой 300 м со стволом
диаметром 2 м потребовалось около 70 000 заклёпок и болтов.
Отдельные детали трубы после постановки рёбер жёсткости, де-
талей для крепления лестницы и т. п. оцинковывают, что хотя
и удорожает первоначальные затраты, но зато окупается отка-
зом от последующей окраски конструкций.
Недостатком мачт со стволом в виде трубы является способ-
ность их колебаться при ветре средней и даже малой силы.
Мерами борьбы с вибрацией могут быть изменение начального
натяжения оттяжек, включение дополнительного яруса (внизу)
9-173 129
о.ттяжек или установка на верху ствола консоли. Динамические
гасители колебаний, с успехом применяемые для гашения виб-
рации проводов, могут дать хороший эффект, если их масса до-
статочно велика. Выполнение гасителей для мачт часто невоз-
можно, а ударные — недопустимы. Подвеска сети к верху кон-
Рис. 3.6. Схемы решётки
ствола мачты:
а) треугольная (раскос-
ная), б) треугольная с
распорками, в) с пере-
крещивающимися рас-
косами, г) то же, но с
распорками, д) безрас-
косная
д)
соли мачты, а не в узле оттяжек, во многих случаях оказывается
достаточной, чтобы колебания ствола при ветре не возникали.
Решётчатые мачты аэродинамически устойчивы, т. е. не колеб-
лются регулярно при ветре.
Колебания стальных канатов приводят сначала к разрыву
проволок у зажимов, муфт и других закреплений, а затем и к
падению оттяжки. Вибрация тяжёлых оттяжек может стать при-
чиной колебания ствола, поэтому необходимо принимать меры
по гашению вибрации стальных канатов (постановка рессор,
перемычек, динамических гасителей и т. п.).
В сквозных конструкциях стволов мачт применяют раскос-
ную решётку и реже безраскосную (рис. 3.6). Стержни ствола
чаще всего выполняют из труб и круглой и равнобокой угловой
стали. Высокие мачты на большую нагрузку от сети выполняют
с поясами из двух или четырёх стержней (крестом) из угловой
стали, а иногда швеллеров. Стержни соединяют чаще всего
электросваркой, что позволяет снижать вес конструкций на
10—20% по сравнению с мачтами на заклёпках и болтах. Эко-
номия в весе сварных конструкций получается главным образом
из-за уменьшения размеров узловых соединений и отказа от
соединительных промежуточных деталей для прйсоединения
стержней друг к другу.
Электросварка позволяет применять трубчатые и круглого
сечения стержни, значительно снижающие ветровую нагрузку.
Узловые соединения труб и круглой стали на болтах или заклёп-
ках чрезвычайно сложны, более трудоёмки и требуют для своего
осуществления много дополнительного металла, поэтому они не
находят применения в мачтостроении.
Наилучшие технико-экономические показатели будут у решёт-
чатой мачты треугольного сечения, пояса и решётки ствола кото-
рой выполнены из труб (рис. 3.7) или круглой стали (рис. 3.8). С
130
внедрением электросварки в изготовление стальных конструкций
трёхгранные стволы стали экономически оправданными. Стволы
мачт изготавливают на заводе в кондукторах, обеспечивающих
взаимозаменяемость секций и совпадение отверстий во фланцах
поясов смежных секций.
Рис. 3.7. Антенна-мачта и секция трёхгранного ствола из труб
Размеры поперечного сечения мачт (рис. 3.8) высотой до 60 м
принимают 500 мм, высотой 60 -г- 150 м — 800-н- 900 мм, а боль-
шей высоты — до 2500 3000 мм. Мачты (рис. 3.7) строят высо-
той до 260 м с 4 ярусами оттяжек; они предназначены в качестве
антенн-мачт. Мачты большей высоты, а также опоры для подве-
ски сети выполняют также с поясами из труб, но с большими по-
перечными размерами, но не более габарита железнодорожной
платформы.
Преимущества трёхгранных стволов мачт обусловили при-
менение специального проката и гнутых профилей в виде угло-
9* 131
вой стали и швеллеров с полками под углом 60°, а не 90°, как в
обычном прокате.
Высокие трёхгранные мачты изготавливают с поясами из
двух швеллеров или равнобоких уголков (угол между стенками
или полками 60°), соединён-
ных в единый стержень про-
кладками. Такое решение поз-
воляет отказаться от гнутых
фасонок для присоединения
стержней решётки к поясам
ствола мачты. Решётку таких
мачт выполняют из угловой
стали.
Стволы мачт делают сек-
циями, высота и вес которых
определяются конструкцией и
грузоподъёмностью крана. Пе-
рестановка самоподъёмного
крана на более высокую стоян-
ку для монтажа следующих
секций является наиболее тру-
доёмкой операцией, поэтому
стремятся длину секций делать
больше, чтобы сократить число
перестановок. Очень длинные
секции, требующие для монта-
find 1-1
600
6-27
Узел z?
г-15
Сталь 016
Рис. 3.8. Секция трёхгранного
ствола из круглой стали
Ста ль я 16
Концы
ф скруглить
жа более тяжёлый кран, не умень-
шают трудоёмкости монтажа. Часто
длину секции ствола принимают в
5—6 раз больше размера попереч-
ного сечения ствола мачты.
Мачты с четырёхгранным ство-
лом, имевшие до внедрения электро-
сварки преимущественное распрост-
ранение в строительстве, изготавли-
ваются чаще всего из угловой стали
для поясов и решётки (рис. 3.9).
Сварные конструкции проще в изго-
товлении и легче клёпаных. Стволы
изготавливают секциями и соединя-
ют на мо'нтаже болтами при помо-
щи фланцев или стыковых накладок
из полосовой или угловой стали.
Иногда обходятся без накладок,
стыкуя пояса внахлёстку. В невы-
соких мачтах ограничиваются од-
ним болтом для присоединения
стержней решётки к поясу. На та-
кое отступление от требуемого нор-
мативами прикрепления стержней
не менее чем двумя болтами или
заклёпками идут потому, что такое
соединение значительно упрощает
изготовление и убыстряет сборку
мачты.
За рубежом мачты из угловой
стали часто изготавливают ро-
Рис. 3.9. Секция четырёхгранного ствола из
угловой стали с соединениями на сварке
5*1800*9000-
133
сыпью — отдельными стержнями или укрупнёнными элемента-
ми — панелями, полностью оцинковывают их на заводе и соби-
рают на монтаже на оцинкованных болтах.
Рис. ЗЛО. Секция ствола шпренгельной
Применением труб и
круглой стали для стержней
ствола удаётся снизить вес
четырёхгранной мачты, но
тем не менее трёхгранные
будут всё-таки всегда легче
и дешевле.
Вес четырёхгранных мачт
из угловой стали в 2—2,5
раза больше, чем трёхгран-
ных мачт из труб или круг-
лой стали. Например, трёх-
гранная мачта высотой 152 м
со стволом из труб с раз-
мером поперечного сечения
1350 мм (см. рис. 3.7) имеет
следующие показатели: вес
ствола — 24,3 т (35,2), вес
оттяжек — 1,5 т (3,2), вес
механических деталей—0,8 т
(1,2), число ярусов оття-
жек— 2(3). Числа в скоб-
ках относятся к мачте той
же высоты, но с размерами
поперечного сечения (сторо-
на треугольника) 2200 мм и
гибкими раскосами ствола
из круглой стали. Кроме то-
го, для перевозки мачты
(рис. 3.7) с секциями ствола
с размером поперечного се-
чения 1350 мм требуется в
3—4 раза меньше железно-
дорожных платформ. Ещё
лучшие показатели имеют
мачты со стволом из круг-
лой стали (см. рис. 3.8), вес
'мачты которой при той же высоте
ствола всего 15,7 т.
Мачты с трубчатым стволом, усиленным шпренгелями (см.
рис. 3.2), получили распространение в качестве антенн-мачт
нижнего и шунтового питания. Секция шпренгельной мачты
(рис. 3.10) состоит из центральной трубы и четырёх шпренге-
лей, расположенных через 90° по кругу. На рис. 3.10 показана
134
шпренгельная стрела для подъёма мачты. Для этого по длине
секции располагают квадратные жёсткие распорки — стойки,
по углам которых проходят тяги из круглой стали, натягивае-
мой своей стяжной муфтой. Усилие в тягах определяют на
монтаже специальным измерительным устройством. Отдельные
секции изготавливают на подкладках, а затем центральную
трубу соединяют в стык или болтами, для чего по концам сек-
ции приваривают фланцы.
Оттяжки (ванты, расчалки) являются одним из наиболее от-
ветственных элементов, потому что обрыв даже одной из них
часто приводит к разрушению мачты. Стальные канаты выби-
рают не только по условиям прочности, но и с учётом обеспече-
ния заданной жёсткости мачты при действии ветра. Отклонение
ствола мачты под нагрузкой ствола ограничивают 1 : 150 её вы-
соты, если меньшая величина не оговорена специальными техни-
ческими условиями; иногда допускают 1 : 100 высоты мачты.
Отклонение мачты от вертикали в значительной мере зависит
от величины предварительного (начального) натяжения оттяж-
ки, поэтому при монтаже и во время эксплуатации тщательно
следят за тем, чтобы натяжение канатов не понизилось. Если это
произойдёт, то ствол мачты может потерять устойчивость. В прак-
тике строительства радиомачт величину предварительного на-
пряжения стального каната (оттяжки) принимают 5—30 кг/лл2;
меньшие величины его относятся к невысоким мачтам, большие —
к высоким. Круто расположенные оттяжки натягивают сильнее,
доводя напряжение до 30% предела прочности проволок каната.
Начальное натяжение оттяжек задают также стрелой провеса,
ограничивая её 1/60-^-1/120 длины (хорды) каната. Величину
предварительного натяжения оттяжек каждого яруса выбирают,
кроме того, такой, при которой ствол под действием ветра изги-
бается по пологой кривой без резких изгибов оси мачты в точках
крепления оттяжек.
Петли канатов небольшого диаметра закрепляют опрессова-
нием в овальных трубках-соединителях и зажимами (рис. 3.11а),
а шестипрядных — заплёткой на коуше-панцире (рис. 3.116).
Концы канатов заливают цинковым или свинцовым сплавом во
втулку (рис. З.Пв).
Для регулирования натяжения канатов в оттяжку включают
натяжное устройство — винтовую стяжку (рис. 3.12), иногда на-
зываемую талрепом. При малой вытяжке канатов и отсутствии
изоляторов в оттяжке можно обойтись и без такого устройства.
Для этого во время монтажа канат предварительно вытягивают
усилием, равным расчётной нагрузке или на 25% больше. Кроме
того, повышают величину предварительного натяжения каната
на Юн-20%, чем компенсируют действие его вытяжки во время
эксплуатации. За рубежом применяют канаты с параллельными
135
Рис. 3.11. Закрепление конца каната:
а) на зажимах; б) на вплётке; в) заливкой во втулке
136
проволоками, без свивки, которые очень мало вытягиваются-
со временем, поэтому нет необходимости в натяжных устрой-
ствах.
Натяжное устройство в оттяжке позволяет исправлять ошиб-
ки, допущенные при монтаже, что при залитых во втулке концах
имеет некоторое значение, и компенсировать неравенство строи-
тельной длины изоляторов при их замене. В случае вытяжки ка-
ната или при выползании якоря вследствие плохой засыпки грун-
том пазух между фундаментом и стенками котлована восстанов-
ление монтажного напряжения оттяжки может быть сделано при
помощи заранее включённых в канат звеньев.
Величину предварительного натяжения оттяжки определяют
динамометром. Иногда в натяжное устройство включают неболь-
шой гидравлический домкрат и, подкачивая в него жидкость, пе-
реводят нагрузку на домкрат, специально градуированный мано-
метр которого показывает натяжение оттяжки. На многих мачтах
величину натяжения определяют прибором, в котором совмеще-
ны натяжное и измерительное устройства, например параллель-
но включаемые две винтовые стяжки, в одну из которых включён
динамометр. Натяжение в оттяжке определяют, переводя нагруз-
ку каната на измерительное устройство.
Радиомачты наиболее часто изготавливают из малоуглеро-
дистой стали обыкновенного качества (ГОСТ 380—60). Для рас-
считываемых по прочности элементов конструкций применяют
сталь марки В. Ст. 3 (кипящую) как более дешёвую, но удовле-
творяющую всем требованиям строительства в районах с не
очень низкими расчётными температурами воздуха (не ниже
минус 30°С). Механические детали оттяжек мачт, а также кон-
струкций, предназначенных для установки при расчётной тем-
пературе ниже 30° С, изготовляют из стали марки В. Ст. 3 (спо-
койная), низколегированной и других марок.
Конструктивные элементы, лестницы, площадки и прочие
вспомогательные и нерассчитываемые детали изготовляют из
мартеновской стали марки Ст. 0, марок Ст. 3 и Ст. 3 кп (кипя-
щая) и бессемеровской. Тяжело нагруженные элементы: оси, ци-
линдрические шарниры и т. п. изготовляются из мартеновской
стали Ст. 5, сварка которой, однако, затруднительна.
Низколегированную сталь, прочность которой примерно на
40% выше стали обыкновенного качества, применяют в тяжело
нагруженных элементах или в конструкциях, подвергающихся
частым вибрационным нагрузкам, а также предназначенных для
установки в районах с очень низкими температурами воздуха —
—40° С и ниже.
При заказе стали для ответственных конструкций и высоких
мачт требуют дополнительных гарантий в отношении предела
текучести и испытания на загиб в холодном состоянии, если это
не оговорено в стандарте. Обычные требования к механическим
137
свойствам стали (предел прочности, относительное удлинение),
а также к химическому составу стали (углерод, кремний, м’арга-
нец, сера и фосфор) являются обязательными для всех марок
стали, предназначенной для изготовления рассчитываемых эле-
ментов конструкций. Требования к минимальной величине удар-
ной вязкости при-отрицательной температуре предъявляют для
особо ответственных конструкций. При заказе стали указывают,
что сталь идёт для сварных конструкций.
В заявках следует ограничиваться небольшим сортаментом
•стали. Элементы, мало отличающиеся по толщине и другим раз-
мерам друг от друга, особенно если они разных марок стали, мо-
гут внести путаницу в изготовление стальных конструкций. Очень
важно, чтобы сварка производилась соответствующими электро-
дами и строго по технологии для данной марки стали. Ошибки
в сварке ведут к появлению трещин, которые могут быть не об-
наружены при контроле на заводе или монтаже, а выявиться
при эксплуатации.
В радиостроительство внедряются алюминиевые сплавы,
основными достоинствами которых являются малый удельный
вес, большая коррозионная стойкость, позволяющая отказаться
от защитных покрытий, высокая прочность и вместе с тем лёг-
кость обработки. Недостатки алюминия — низкий модуль упру-
гости (7000 сравнительно с 21 000 ка/лл2 у стали) и высокий тем-
пературный коэффициент линейного расширения (24 • 10-6
сравнительно с 11,2-10“6у стали) —ограничивают область его
применения в конструкциях, к которым не предъявляют требо-
ваний большой жёсткости и небольших деформаций при изме-
нении температуры, например в устройствах ультракоротковол-
новых антенн.
Для оттяжки мачт применяют стандартизированные сталь-
ные канаты из оцинкованной по группе СС проволоки с пределом
прочности при растяжении 120—180 ка/лл2. Канаты из проволок
с более толстым цинковым покрытием по группе ЖС применяют
в загрязнённой химически активными веществами атмосфере.
В большинстве случаев канаты должны быть из проволоки мар-
ки 1 и лишь для особо ответственных целей — из проволоки
марки В (высшей). Чаще всего применяют канаты спиральной
свивки (жёсткие), а гибкие шестипрядные канаты — тросы
(с органическим сердечником)—для оттяжек невысоких мачт,
если в канат врубают орешковые изоляторы, проще всего за-
крепляемые в петле сплёткой (см. рис. 3.116).
Наиболее прогрессивным методом соединения элементов
стальных конструкций является автоматическая и полуавтома-
тическая сварка, позволяющая повышать производительность
труда и снижать расход электроэнергии на единицу веса конст-
рукций. Монтажные соединения осуществляют на болтах обыч-
ных и высокопрочных. Сварку применяют на монтаже при укруп-
U38
нении элементов, поступаемых с завода россыпью. Трубчатые
мачты сваривают и на монтаже.
Опорные шарниры, арматуру изоляторов изготавливают из
литой стали марки Л35 и Л45 и только для особо ответственных
и тяжело нагруженных деталей, а также для облегчения их ве-
са, — из стали, легированной никелем, ванадием, молибденом
и др.
Деревянные мачты
Деревянные мачты, ранее широко распространённые в ан-
тенных устройствах средних и коротких волн, постепенно вытес-
няются стальными и небольшой высоты железобетонными конст-
рукциями. Деревянные кустовые и решётчатые мачты из брёвен
или брусьев высотой 220 м, ранее часто служившие опорами для
подвески Т-, Г-и П-образных сетей средневолновых антенн по-
теряли своё значение вследствие внедрения стальных антенн-
мачт в практику вещания на средних волнах. Мотивами отказа
от высоких деревянных конструкций послужили также малый
срок службы и наблюдавшиеся случаи воспламенения мачт в ан-
тенных устройствах средних волн с большой излучаемой мощ-
ностью.
В настоящее время строят преимущественно одноствольные
деревянные мачты высотой до 60 м, предназначенные главным
образом для подвески передающих коротковолновых антенн,
антенн местной связи и вещания, а также в приёмных устрой-
ствах.
Мачты высотой до 60 м выполняют одноствольными, состав-
ленными чаще всего из сосновых брёвен длиной 8,5 и 9,5 м, про-
питанных маслянистым антисептиком на заводе. Ствол расча-
ливают несколькими ярусами оттяжек из стального каната диа-
метром до 12,5 мм (рис. 3.13).
Диаметр бревна в верхнем торце (отрубе) не превышает
обычно 300 мм. Брёвна для ствола применяют с естественным
сбегом — без отёски в цилиндр, чем повышается срок службы.
Сбег должен быть не более 8 10 мм на погонный метр бревна.
Брёвна соединяют в единый стержень — ствол косым натяжным
замком (зубом) с клином из древесины твёрдых пород (дуб,
ясень и др.). Стыки делают по способу «комель к комлю» или
«вершина к вершине», что позволяет уменьшать диаметр бревна
на ЗО-г-40 мм; при этом прочность такого ствола практически
не понижается. Верхнее бревно ствола мачты ставят вершиной
вверх. Стык делают длиной 34-3,5 диаметра соединяемых брё-
вен, а глубину врубки — 0,24-0,25 диаметра. На длине стыка
брёвна отёсывают в «цилиндр». Брёвна соединяют также стыком
«в поддерева», более простым в изготовлении, но хуже работаю-
щим во время подъёма мачты.
139
Замок-стык закрепляют двумя двухушковыми хомутами из
полосовой стали сечением до 100X16 мм (рис. 3.14), немного
сдвинув их от торцовых врубок. Хомуты стягивают болтами диа-
метром 164-24 мм.
Для закрепления на стволе четырёх оттяжек в ярусе ставят
у середины стыка брёвен ещё два хомута, на болты которых на-
Плп* мпчть»
Рис. 3.13. Деревянная одноствольная мачта высо-
той 30 м:
1 — ствол, 2 — оттяжка, 3 — якорь, 4 — фундамент бетонный
девают коуш с заплетённым на нём концом оттяжки (см.
рис. 3.116). На верхнем бревне ставят два хомута для оттяжек.
В нижнем бревне (у торца) просверливают отверстие, в ко-
торое вставляют стальную ось, закрепляемую в швеллерах,
выпущенных из фундамента (рис. 3.15). Эту ось используют и
для подъёма мачты стрелой.
Оттяжки группами закрепляют на якоре в виде железобетон-
ной плиты со стальной тягой, направленной по равнодействую-
щей усилий в оттяжках. Якорь относят от оси ствола на расстоя-
ние, равное приблизительно половине высоты подвески верхней
оттяжки в группе. В плохих грунтах оттяжки закрепляют также
к массивному бетонному якорю.
140
Для регулирования положения ствола мачты оттяжку за-
крепляют на якоре через упрощённой конструкции винтовую
стяжку (рис. 3.16).
Петли из стального каната, в которые вставляют панцирь —
коуш — или орешковый изолятор типа ИТ и ИТО (см. рис. 1.5
и 1.4) закрепляют вплёткой, опрессованием в овальных зажимах-
соедините'лях и Лужковыми или
плашечными двухболтовыми за-
жимами (рис. 3.11а).
Основные данные о материа-
лах для одноствольных бревен-
чатых мачт высотой до 53 м,
предназначенных в основном для
подвески коротковолновых антенн
и рассчитанных на установку в
большинстве районов СССР, при-
ведены в табл. 3.1.
Рис. 3.14. Хомут двухушковый
для брёвен:
1 — скоба, 2 — болт с гайкой
Рис, 3.’15. Фундамент деревянной
одноствольной мачты:
/ — фундамент бетонный, 2 — заклад-
ная (опорная) конструкция, 3 — хомут
двухушковый, 4 — ось стальная, 5 —
ствол мачты
Для подвески антенн бегущей волны, ВГД, УГД и др., где
достаточна высота опор до 20 м, служат деревянные столбы на
«пасынках», усиленные одной—тремя оттяжками (рис. 3.17).
Для подвески малоэтажных антенн СГ и СГД с настраивае-
мым или апериодическим рефлектором применяют плоскостные
141
деревянные мачты высотой до 40 м, схема которых приведена на
рис. 3.4. Стволы и ригеля выполняют из брёвен.
Таблица 3.1 ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ДЕРЕВЯННЫХ МАЧТ
Тип мачты Лесомате- риал (брёвна) м3 Стальные канаты м Металличе- ские изделия кг
МД-18,5 0,90 190 205
МД-25 1,25 360 285
МД-30 1,72 540 390
МД-36 2,15 640 395
МД-40 2,40 810 515
МД-46 3,3 950 525
МД-50 3,5 1150 620
МД-53 3,75 1230 625
Примечая яруса оттяжек, и е. Мачты зыше 36 м — 5 зысотой до 36 ярусов. .и имеют три
Деревянные мачты небольшой высоты строят со стволом,
составленным из фанерных труб длиной до 7 м, диаметром до
600 мм, предназначенных в основном для линий водопроводов.
Пределы регулировки ---------------------------------
»5 Сварной шов
Рис. 3.16. Винтовая стяжка для оттяжек:
I — пруток (сталь круглая), 2 — винт с проушиной, 3 — гайка круглая, 4 —
планка, 5 — шплинт, 6 — гайка
Трубы соединяют на клею с помощью фанерных муфт. Трубча-
тые стволы образовывают также из пропитанных брусков или
досок на клею, стягиваемых стальными хомутами из полосовой
стали или бандажом из стальной проволоки. В местах крепле-
142
План мачты'
Оттяжка
Узел А
6
.Узел
Пасынок Z220/300
Сухарь
болт М 20-^
Скоба
строительная
Лежень
Сбеча 0220/300-__
I*8500
Аомут
трёхушкобый
Якорь на/,4 т
узел. я
Кантенне
Пасынок 0220/300
’ 1*6500
Долг М24
аин№
Стесать /5 нм
на длине
соединения
Узел 6
0300,
460
0300.
//50
Гнездо для шипа
/ #60мм; глубиной 60 мMt
Рис. 3.17. Деревянная опора — столб с оттяжкой
460
Сечение 1-1
ния оттяжек и в основании мачты ставят стальные детали.
В остальном эти конструкции не отличаются от одноствольных
бревенчатых мачт.
3.3. Радиобашни
Стальные башни
Стальные башни применяют на строительстве радиостанций
коротких и ультракоротких волн и, реже, средних волн, несмот-
ря на большую стоимость по сравнению с мачтами на оттяжках.
Это объясняется более простой эксплуатацией башен, преиму-
ществами более жёсткой подвески синфазных горизонтальных
антенн и возможностью размещения радиостанции в черте го-
14‘2
рода, а также на малых по размерам площадках (горы, узкая
прибрежная полоса и т. п.).
Стальные башни выполняют преимущественно решётчатыми
(сквозными), потому что сплошные значительно дороже. Очер-
тание поясов ствола башни принимают по параболе или гипер-
Рис. 3.18. Башни стальные высотой до 125 м для подвески антенн
144
боле, что лучше отвечает силовым воздействиям, хотя и услож-
няет изготовление и монтаж конструкции. Несколькими перело-
мами поясов по высоте приближаются к плавному очертанию
башни, не внося большого ос-
ложнения в производство ра-
бот. Башни средних высот — до
100-г- 125 м — выполняют с
прямолинейным очертанием, а
высотой до 40 50 м — с па-
раллельными поясами (верти-
кальными), которые только в
самой нижней части расширя-
ются для облегчения закрепле-
ния конструкции в грунте.
Наибольшее распростране-
ние имеют четырёхгранные
(рис. 3.18) и трёхгранные
(см. рис. В.З) конструкции.
Башни высотой 300 м л более
выполняют шестигранными,
например, строящаяся башня
нового телевизионного центра
в Ленинграде (рис. 3.19).
Наиболее экономичной кон-
струкцией является ърёхгран-
ная башня; вес четырёхгранной
башни больше приблизительно
на 10%, а с шестью граня-
ми— на 20%. Однако разница
в стоимости этих башен будет
больше, что объясняется уве-
личением количества стержней,
и, следовательно, повышением
трудоёмкости изготовления и
монтажа.
Размеры основания (сторо-
ны квадрата или треугольни-
ка) башни принимают при не-
больших нагрузках от антенн
равными 0,05 -ь 0,12 высоты
башни, в пределах которых
стоимость конструкции и рас-
ход металла изменяются не-
Рис. 3.19. Стальная башня высотой
315 м Ленинградского телецентра
(проект)
145
10-173
значительно. При больших гори-
зонтальных нагрузках размеры
основания увеличивают до 0,15-4-
-4-0,2 высоты башни.
Башни выполняют с раскос-
ной решёткой (рис. 3.18); без-
раскосные конструкции, т. е. в ви-
де многоэтажной рамы, применя-
ют редко.
На рис. 3.20 показана башня
высотой до 100—120 м с типич-
ной решёткой: вверху — простая
треугольная решётка, ниже —
крестовая без распорок, ещё ни-
же — крестовая, но с распорка-
ми, а внизу — шпренгельного ти-
па или ромбовидная. Угол накло-
на раскосов к поясу башни при-
нимают 30 -4- 60°. Для снижения
веса ^стоимости башню выполня-
Рис. 3.20. Схема
башни с раскосной
решёткой
Рис. 3.21. Телевизионная башня
высотой 192 м
146
ют крупными панелями, что, несмотря на утяжеление поясов,
даёт более экономичную конструкцию вследствие уменьшения
количества стержней. В высоких башнях и в меньшей мере в
башнях средней высоты лучшим типом решётки будут гибкие
раскосы из круглой стали с предварительным натяжением и
жёсткие распорки (рис. 3.21).
Пояса башен чаще всего выполняют из угловой стали: из
одинарного стержня и двух или четырёх стержней крестом, что
реже, а в высоких башнях — из стальных труб. Решётку делают
из одного стержня угловой стали или из двух стержней, обра-
зующих тавр, из круглой стали, а в высоких башнях — из бес-
шовных стальных труб. За рубежом строят башни с решётча-
тыми поясами, похожими на ствол мачты по рис. 3.8, с гибкими
раскосами и жёсткими распорками. Эти башни тяжелее на
15—20% башен с поясами из труб и гибкими раскосами
(рис. 3.21).
Оригинальной конструкцией является широко известная ра-
диобашня конструктора В. Г. Шухова в Москве высотой 150 м
в виде сетчатой оболочки. Башня составлена из нескольких ги-
перболоидов, каждый из которых образован наклонными пере-
крещивающимися стержнями из угловой стали и несколькими
кольцевыми диафрагмами в секции.
В башнях с числом граней более трёх ставят через две-три
панели и обязательно в местах перелома поясов горизонтальные
связи-диафрагмы, обеспечивающие геометрическую неизменяе-
мость сечения.
Трёхгранные конструкции значи-
тельно более податливы при кручении,
чем четырёхгранные, применяемые по-
этому чаще в качестве опоры направ-
ленных ультракоротковолновых ан-
тенн.
Схема решётки мало влияет на про-
гиб башни, повышая его на 8—12%
и увеличивая изгибающие моменты
вверху приблизительно на 10%. Внизу
влияние решётки на величину изгибаю-
щих моментов значительно меньше.
Для изготовления башен приме-
няют те- же марки стали и сортамент
проката, а стержни соединяют теми же
способами, что при изготовлении и
монтаже мачт на оттяжках.
Башни устанавливают на бетон-
ных, слабо армированных фундамен-
тах, применяя часто в высоких башнях
промежуточную деталь—башмак, поз-
10*
Рис. 3.22. Опорный башмак
пояса башни
147
воляющий подправить ошибки при устройстве фундаментов и
упрощающий монтаж нижней части ствола (рис. 3.22). Невысо-
кие башни закрепляют на анкерных болтах, заложенных в мас-
сив бетонного фундамента.
В башнях, устанавливаемых в проектное положение целиком
(после сборки на земле), предусматривают шарниры в опорах
и дополнительные детали для закрепления тяговых канатов, что
значительно упрощает монтаж.
Для подвески синфазных горизонтальных антенн с настраи-
ваемым или апериодическим рефлектором и для других типов
антенн в городе применяют башни высотой до 125 м, отличаю-
щиеся тем, что башня меньшей высоты образовывается отсече-
нием нижней части, что упрощает изготовление и монтаж
(см. рис. 3.18). Вес этого типа башен йз труб на 35—50% мень-
ше, чем из угловой стали, а стоимость на 20—30% ниже. Башни
имеют лестницы и мостики для подхода к лампам светоограж-
дения. На верху башни предусмотрены траверсы длиной 4,5—
12,5 м для подвески леерных канатов. Эти башни рассчитаны для
установки в районах с наиболее часто встречающимися клима-
тическими условиями, характерными особенностями которых яв-
ляется скорость ветра и величина обледенения проводов. Основ-
ные сведения о расходе стали и бетона на сооружение этих ба-
шен приведены в табл. 3.2.
Таблица 3.2
БАШНИ ДЛЯ КОРОТКОВОЛНОВЫХ АНТЕНН
Высота башни, м 125 110,0 102,5 95,0 87,5 65 50,0 40,0
Вес, m 80 66,2 60,3 54,4 47,2 30 20,8 15,9
Объём фундамен- тов, м* 144 144,0 113,0 113,0 114,5 102 77,0 77,0
Трубчатые стальные реи с деталями для подвески синфазных
горизонтальных антенн на башне типизируют.
Железобетонные конструкции
В радиостроительстве преимущественное распространение
имеют монолитные железобетонные башни и значительно реже
каменные, небольшой высоты. Каменные башни из кирпийа или
искусственного и естественного камня строят высотой до 60 м,
иногда придавая им вид старинных башен. Железобетонные в
каменные башни применяются, как правило, для установки уль-
тракоротковолновых антенн радиорелейных линий. За рубежом
на железобетонной башне устанавливают стальную мачту (с ог-
148
тяжками и без них), на которой монтируют телевизионные антен-
ны и антенны для вещания на ультракоротких волнах.
Башни выполняют чаще всего
Рис. 3.23. Башня железобетонная
в виде полой, слегка кониче-
ской трубы (рис. 3.23), на
верху которой и на площад-
ках ниже устанавливают ан-
тенны радиорелейной линии.
Башни высотой до 60—
Рис. 3.24. Башня
железобетонная с кабиной
70 м делают цилиндрическими, т. е. со стволом неизменного
диаметра по высоте, что упрощает строительство. Башня
закрепляется обычно на кольцевом фундаменте или на полом ко-
ническом железобетонном стакане. За рубежом, в частности в
Германии, распространены башни с кабиной (рис. 3.24), в кото-
149
рой размещают передающие и приёмные
устройства релейной линии и телевизион-
ные передатчики. Иногда несколько эта-
жей кабины отводят под ресторан и об-
зорные площадки для экскурсантов.
В Москве сооружается самая высо-
кая в мире железобетонная башня вы-
сотой 520 м, рассчитанная на установку
многих антенн, обеспечивающих одно-
временную передачу 11 программ теле-
видения и вещания на ультракоротких
волнах (рис, 3.25). В башне будут раз-
мещены все передатчики, а также антен-
ны и приёмно-передающие устройства ра-
диорелейных линий, ресторан на 240 мест
и обзорные площадки для многих сотен
экскурсантов. Для подъёма на башню
предусматриваются скоростные пасса-
жирские лифты и лифты служебного
пользования. Башня будет использована
и как лаборатория по изучению атмосфе-
ры приземного слоя, для чего на ней бу-
дут установлены метеорологические при-
боры.
В радиостроительство начинают внед-
ряться конструкции из сборного железо-
бетона. Например, в Чехословакии соору-
жена четырёхгранная решётчатая (полу-
раскосная) железобетонная башня высо-
той 60 м, смонтированная из сборных
железобетонных элементов с монтажны-
ми соединениями на болтах.
Для подвески антенн бегущей волны,
ВГД и вообще при высоте подвески сети
не более 30 м применяют железобетонные
опоры-столбы из высокопрочного бетона
(марка 300 и выше) в виде полого усе-
чённого конуса, изготавливаемые в
центрифуге. Применяют также железобе-
тонные решётчатые конструкции, выпол-
няемые вибрированием или вибропрессо-
ванием. Бетонные опоры армируют высо-
копрочной проволокой или стержневой
арматурой, часто давая им предваритель-
Рис. 3.25. Башня железобетонная Московского
телецентра (проект)
ное напряжение, что уменьшает расход стали. Подземную часть
опоры и вблизи поверхности земли обмазывают битумом, что
повышает срок её службы, потому что быстрее всего разру-
шается наружный слой бетона, подвергающийся попеременному
замораживанию и оттаиванию. Для повышения несущей спо-
собности таких опор-столбов ставят оттяжки, а устойчивость
в грунте повышают железобетонными пластинами и подклад-
ками.
3.4. Фундаменты
Краткие сведения о грунтах
Проектирование фундаментов мачт и башен без исчерпываю-
щих сведений о грунтах, являющихся их основанием, недопусти-
мо, потому что это может привести к аварии сооружения или вы-
звать непроизводительную трату материалов и труда. Для рас-
чёта фундаментов необходимо знание объёмного и удельного
веса грунта, его пористости, влажности, угла внутреннего трения
(естественного откоса), расчётного сопротивления грунта (дав-
ление на грунт) и пр. При уровне грунтовых вод выше подошвы
фундамента важны данные о наивысшем уровне воды и её хими-
ческом составе, что нужно для разработки мер по защите бетона
от разрушения агрессивной водой.
Грунты делят на глинистые, песчаные, крупнообломочные и
скальные. Глинистые грунты, характерные пластичностью, в свою
очередь, подразделяют на собственно глины и суглинки и су-
песи, содержащие также песок.
Глинистые грунты с видимыми невооружённым глазом пора-
ми называют макропористыми, к ним относят лёсс и лёссовид-
ные суглинки и супеси. В этих грунтах часто видны ходы земле-
роев и остатки растений. Глинистые грунты с высокой влажно-
стью называют илами.
Песчаными грунтами, не обладающими пластичностью, назы-
вают грунты, содержащие менее 50% по весу частиц крупнее
2 мм. В зависимости от количества преобладающих по размеру
частиц их называют гравелистыми, крупными, средними, мелки-
ми и пылеватыми песками. Пески могут быть плотными, средней
плотности и рыхлыми.
Крупнообломочными грунтами считают несцементированные
породы, например щебень, гальку, дресву и гравий, содержащие
более 50% по весу обломков кристаллических и осадочных пород
с размерами зёрен более 2 мм.
Скальными грунтами называют изверженные, метаморфиче-
ские и осадочные породы с жёсткой связью между зёрнами (сце-
ментированные, спаянные), в виде сплошного массива или тре-
151
щиноватого слоя, напоминающего сухую каменную кладку. Эти
грунты различают по прочности в водонасыщенном состоянии,
по растворяемости и размягчаемости в воде и по морозостойко-
сти, определяемой 25-кратным поочерёдным замораживанием и
оттаиванием.
К полускальным грунтам относят менее прочные породы, на-
пример мергели, окремнённые глины, песчаники с глинисто-крем-
ниевым цементом и т. п., а также размягчаемые и растворимые
в воде гипс, гипсовые песчаники и другие содержащие гипс
породы.
При описании песчаных и глинистых грунтов указывают ра-
стительные остатки (торф, перегной, корни растений и т. п.),
потому что достаточно нескольких процентов органических ве-
ществ, чтобы фундаменты на таких грунтах дали недопустимую
осадку. Особо тщательно исследуют насыпные грунты, т. е. верх-
ний — культурный слой.
Физико-механические свойства грунтов определяют по об-
разцам с ненарушенной структурой и с естественной влажностью
и пористостью. При этом важно знать объёмный вес различных
грунтов, который выражается в следующих цифрах: объёмные
веса в т/м3-, песка, гравия и гальки—1,8-*-1,9; глины — 1,6-*-
-*-2,1; лёсса — 1,3 1,6; скальных пород — 2,5-^3,2.
Удельный вес большинства грунтов — 2,7 т/л3, за исключе-
нием базальта, сиенита и диабаза, вес которых 2,9-*-3,3 т/м3.
Лёсс и лёссовидные грунты, широко распространённые южнее
55 параллели (Украина, Западная Сибирь, Средняя Азия), об-
ладают хорошей несущей способностью в сухом состоянии, но
многие из них при замачивании и давлении могут давать боль-
шие просадки, что часто приводит к недопустимым деформациям
сооружения. Такие просадочные грунты в естественных условиях
характеризуются местными понижениями в виде «блюдцев», за-
падин, воронок и др. Степень просадочности, характеризуемая
осадкой сжатого грунта после пропускания через него воды и при
поддержании удельного давления в 3 кг/см2, определяется в ла-
боратории. Внешними признаками просадочности являются боль-
шое содержание пылеватых частиц, ярко выраженная макропо-
ристость и большая пористость. Просадка будет тем больше, чем
глубже простирается просадочный грунт.
В пучинистых грунтах, содержащих пылеватые и глинистые
частицы, при замерзании находящейся в порах воды пучение
происходит тем интенсивнее, чем более влажен грунт. Силы пу-
чения по подошве фундамента очень велики, поэтому фундамент
закладывают ниже глубины сезонного промерзания такого
грунта.
При проектировании фундаментов необходимы сведения о наи-
высшем уровне и химическом составе подземных (грунтовых)
152
вод. Подземными водами являются верховодка и грунтовые на-
порные (артезианские) и безнапорные воды. Нужно иметь также
данные о водопроницаемости грунтов — степени их фильтрации,
что особенно важно для принятия мер по защите фундамента от
разрушения агрессивной водой.
Лабораторный анализ воды должен содержать описание ка-
чества воды (цвет, запах, прозрачность), сведения, отражающие
количество минеральных и органических остатков, временную
жёсткость, водородный показатель — pH, окисляемость, содер-
жание свободной и карбонатной углекислоты, солей магния и
кальция, сульфатов, хлоридов, щелочей, сероводорода и других
солей.
Грунтовые воды могут быть агрессивными, т. е. способными
разрушать бетон на обычном портланд-цементе. Агрессивное гь-
грунтовых вод может быть: выщелачивающей, что характерно
для мягкой воды; общекислотной, определяемой числом водо-
родных ионов pH (при рН<Л вода становится кислотной, т. е. аг-
рессивной); углекислой—по содержанию свободной углекисло-
ты; сульфатной и магнезиальной, что определяется содержанием
сульфатов и хлоридов или магнезиальных солей. Сильно агрес-
сивная вода может оказывать малое влияние на бетон, если её
приток невелик (что будет в слабофильтрующих грунтах), и,
наоборот, слабо агрессивная вода может вызвать большие разру-
шения при большом её притоке.
Поэтому более жёсткие нормы предъявляют к воде в сильно'
фильтрующих грунтах. Глины и глинистые грунты, скальные по-
роды фильтруют воду слабо; гравий, галька и песок являются
сильно фильтрующими грунтами.
Бетон конструкций, находящихся в агрессивной воде, приго-
тавливают на стойком к данному виду агрессии цементе. Если
это не удаётся, то поверхность бетона обмазывают холодным
раствором битума, либо горячим битумом по холодной подго-
товке, либо оклеивают на горячем битуме рулонными материала-
ми. Той же цели добиваются устройством глиняного замка, тол-
щиной не менее 30 см из жирной глины, втрамбованной вокруг
фундамента (при этом подошва должна быть на подготовке из
асфальтобетона или глинобетона), а также силикатизацией или
битуминизацией грунта, затрудняющей доступ воды к фунда-
менту. Мероприятия по защите от агрессии указывают на рабо-
чих чертежах фундаментов.
При проектировании антенных сооружений очень важно уста-
новить невозможность большого смещения земляных масс. Та-
кие явления наблюдаются на склонах с накапливающимися про-
дуктами разрушения горных пород или подвергающихся силь-
ному разрушению от воздействия воды, льда и ветра, что приво-
дит к увеличению крутизны откоса и вызывает смещения земля-
ных масс, так называемые оползни. Мерами борьбы с ними яв-
153.
-ляются отвод поверхностных и грунтовых (дренаж) вод и уст-
ройство подпорных стенок. Часто делают то и другое.
В изрезанной оврагами местности обращают внимание на
деятельные, т. е. разрастающиеся в длину и в ширину, овраги.
Обычными мерами укрепления оврагов являются посадки ку-
старников и деревьев на склонах и устройство водных преград,
играющих роль водослива.
В легко выщелачиваемых водой гипсах, ангидридах, гипсо-
носных конгломератах и известняках могут образовываться пу-
стоты, трещины и даже большие пещеры, например, широко
известная «Кунгурская» пещера на Урале, а также «Провал»
в Пятигорске.
Строительство в районах с такими грунтами может быть до-
пущено только после весьма тщательного обследования и изу-
чения геологических и гидрогеологических условий площадки
радиостанции.
Около половины территории СССР приходится на районы
вечной мерзлоты, характеризуемой тем, что ниже оттаивающего
(деятельного) слоя залегают вечномёрзлые грунты. Особенно-
сти вечной мерзлоты заключаются в следующем: при оттаивании
грунт выжимается фундаментом, что ведёт к большим осадкам;
при замораживании происходит неравномерное пучение грунта;
грунтовые воды могут прорываться на поверхность и образовы-
вать наледи. Для проектирования сооружений в районах вечной
мерзлоты необходимы сведения о глубине верхней поверхности
мерзлоты и мощности её слоя (сплошной массив, слоистая
структура), о наличии прослоек незамёрзшего грунта (таликов),
о мощности деятельного (оттаивающего слоя), о поверхностных
покровах (торф, мох, верховодка), о водном режиме подмерз-
лотного слоя и грунтовых вод, а также важно иметь данные о
температуре и количестве осадков.
В районах землетрясений устанавливают по картам сейсми-
ческого районирования территории СССР балльность сейсмиче-
ского воздействия, а затем её уточняют по данным геологических
и гидрогеологических изысканий площадки строительства.
Общие положения по устройству фундаментов
Ответственным элементом радиомачт и башен для их закреп-
ления в грунте являются фундаменты разнообразных типов, за-
висящих от величины нагрузки и, в неменьшей мере, от геоло-
гической и гидрогеологической характеристик строительной пло-
щадки. При проектировании фундаментов более важны мате-
риалы тщательно проведённых инженерных изысканий, чем
стремление к особо точным методам расчёта.
Фундаменты и якоря стационарных антенных устройств вы-
полняют из бетона и железобетона, а в северных районах стра-
154
ны, богатых лесом, — из древесины хвойных пород, но только
для деревянных мачт. Древесину лиственных пород не приме-
няют, потому что она очень быстро гниёт в земле.
При высоком уровне грунтовых вод и затруднениях с откач-
кой воды из котлована подошву фундамента заглубляют немно-
го. При особо тяжёлых условиях с водоотливом подошву фун-
дамента располагают вблизи поверхности земли и обсыпают
землёй, чтобы предохранить от промерзания грунты в основании.
Если последнего не делать, то в пучинистых грунтах (содержа-
щих глинистые частицы) при замерзании воды произойдёт вы-
пучивание фундамента, особенно опасное для прочности башни.
При небольших сжимающих нагрузках на фундамент и в пу-
чинистых грунтах недостаточно заложить его подошву ниже глу-
бины сезонного промерзания, потом)’ что вследствие смерзания
грунта с боковыми поверхностями фундамент может выпучиться.
Для недопущения этого явления боковые поверхности фундамен-
та обмазывают битумом, оклеивают рулонными материалами,
а пазухи между стенками котлована и фундаментом засыпают
сухим гравием и крупным песком.
Макропористые просадочные грунты (лёсс, лёссовидные су-
песь и суглинок) под подошвой фундамента укрепляют грунто-
выми сваями и тяжёлыми трамбовками, уплотняют силикатиза-
цией, термическим или другим способом. Грунт в основании фун-
дамента предохраняют от замачивания поверхностными и произ-
водственными водами, которые приводят к большим деформациям
сооружения. По этой причине в основании не допускают подуш-
ки из щебня, песка и других сильно дренирующих воду материа-
лов.
Хорошим типом фундамента является свайный, позволяющий
отказаться от трудоёмких земляных работ и приготовления бе-
тона на месте.
Свайные фундаменты применяют в виде свай-стоек, опираю-
щихся на прочный грунт, или висячих свай, несущая способность
которых определяется силами трения по боковой поверхности
сваи. В радиостроительстве чаще всего применяют готовые желе-
зобетонные сваи, погружаемые в грунт забивкой молотами, виб-
ропогружателями, вдавливанием или завинчиванием. За послед-
нее время начинают внедрять винтовые сваи (рис. 3.26), завин-
чиваемые кабестаном или специальной машиной типа M3C-13,
смонтированной на автомобиле ЯАЗ-214.
Деревянные сваи допускаются только для сжимающих на-
грузок и при полной уверенности в том, что свая всегда будет
находиться ниже уровня грунтовых вод. Длину свай и расстоя-
ние между ними принимают наибольшими, исходя из величины
нагрузок, качества грунта и наличия имеющихся механизмов
для забивки. Лучше применять длинные сваи с большим расстоя-
нием между ними, чем большое количество коротких свай. На
155
сваи опирают железобетонный ростверк, объединяющий их в.
единую конструкцию, а для лучшей связи с нйм арматуру верх-
Труба диаметром 25 мм
Вл я нагнетания омуль сии
ней части сваи освобождают от бетона, запуская её в массив
ростверка.
156
Фундаменты из сборного железобетона являются более про-
грессивными по сравнению с монолитными конструкциями, не-
смотря на более высокую стоимость одного кубического метра
сборного железобетона. Экономия получается за счёт снижения
затрат вследствие убыстрения строительства.
Фундаменты радиомачт в районах вечной мерзлоты проекти-
руют, используя метод сохранения вечномёрзлого состояния
грунтов, т. е. методом вмерзания. Для этого под фундамент на-
сыпают песчаную подушку толщиной не менее 20 см, а вокруг
него устраивают тепловую изоляцию (шлак, деревянные панели
и др.), а также делают планировку и отмостку для отвода атмо-
сферных вод от фундамента. Глубина заложения подошвы фун-
даментов при этом методе должна быть не менее чем на 1 м ни-
же расчётной поверхности вечномёрзлого слоя.
В фундаментах типизируют стальные закладные части для
закрепления конструкций мачт и башен, тяги якорей, рымы (пет-
ли из круглой стали), а также элементы конструкций из сборного
железобетона, что облегчает и ускоряет строительство.
Конструкции фундаментов и якорей
Для установки ствола мачт и закрепления в грунте башен
применяют чаще всего ступенчатые бетонные фундаменты
2400
*• - « * * * ‘
3600
4000
t
6000
Рис. 3.27. Фундамент массивный ступенчатый
(рис. 3.27), которые армируют стальными стержнями, если раз-
мер подошвы превышает 6 м.
При слабых или пучинистых грунтах применяют железобетон-
ные фундаменты в виде плиты и колонны (рис. 3.28).
157
В скальном грунте взрывами небольшой силы образуют кот-
лован, слегка расширяющийся книзу, куда ставят закладную
конструкцию и бетонируют враспор. В монолитном — без тре-
щин— скальном грунте конструкции можно закреплять на бол-
тах, зацементированных в пробуренное отверстие диаметром
в 3—4 раза больше диаметра болта.
Опорные части мачты — опорный шарнир или арматуру изо-
лятора — часто устанавливают на стальную плиту, которую для
удобства монтажа ставят на нижние гайки заложенных в мас-
сив фундамента анкерных болтов. После выверки плиты с по-
мощью этих гаек её закрепляют верхними гайками, а затем под-
ливают под неё высокопрочный (марка 150 и выше) бетонный
раствор.
Башни закрепляют в фундаменте на болтах, выпущенных из-
закладной конструкции или с помощью промежуточного опор-
ного башмака, например, по рис. 3.22.
Наиболее рациональными типами фундаментов в вечномёрз-
лых грунтах являются фундаменты из сборного железобетона
или свайные. Перед забивкой сваи грунт оттаивают паровой
иглой (труба небольшого диаметра, погруженная в грунт, через
которую подают пар), после чего забивают сваю, которая в этом
случае идёт легче. Поверх сваи устраивают ростверк, на кото-
рый опирают мачту или башню.
Для закрепления оттяжек мачт в грунте применяют разно-
образные якоря, или, иначе называемые, анкеры, которые по
характеру работы можно отнести к двум основным группам:
к первой группе относятся якоря, в которых нагрузка от оттяжек
уравновешивается весом конструкции и грунта, расположенного
158
на уступах якоря; ко второй группе — якоря, в которых выдер-
гивающая сила уравновешивается в основном силой сопротив-
ления грунта срезу (сдвигу) и силой трения грунта по боковым
поверхностям земляного тела при его выпирании. К первой груп-
пе принадлежат массивные якоря (рис. 3.29), ко второй — якоря
в виде плиты с тягой (рис. 3.30).
Рис. Зг29. Якорь массивный для оттяжек
2500 1 про
Ребристые якоря типа подпорной стенки сложнее в производ-
стве, имеют меньший объём бетона, но требуют больше стали
для их армирования.
Одним из экономичных типов является якорь, состоящий I©
железобетонной плиты и стальной тяги, направленной по равно-
действующей усилий натяжения оттяжек (рис. 3.30). Такие якоря
применяют для закрепления оттяжек деревянных мачт. На на-
15ft
грузки в десятки тонн применяют якоря такой же конструкции,
но плиту и стальные тяги выполняют больших размеров. При
этом плиту бетонируют наверху, а затем опускают в проектное
положение. В сухих грунтах её бетонируют на месте — в наклон-
ном положении. После установки тяги болты защищают от кор-
розии бетонировкой по стальной сетке, а тягу покрывают два раза
Рис. 3.30. Якорь грибовидный в виде железобетонной плиты со
стальной тягой (на малую нагрузку)
горячим битумом по холодной подготовке. Недостатком этого
типа якоря является необходимость бетонирования на месте
расположения якоря и затруднения, возникающие при установке
тяги в заданном направлении и с требуемой точностью (отклоне-
ние 1—2° от проектного).
Плиту якоря выполняют также из нескольких плит и балок
сборного железобетона (рис. 3.31), что освобождает от бетон-
ных работ на месте.
Одним из наиболее прогрессивных типов является якорь в
виде одной или нескольких гладких или винтовых свай, соеди-
160
нённых с помощью железобетонного ростверка или стальной де
тали-коромысла — в единую конструкцию. Свайные якоря удоб
ны при закреплении оттяжек в вечномёрзлых грунтах.
Вив по /-1
Рис. 3.31. Я«орь из сборного железобетона
11—173
161
При высоком стоянии грунтовых вод якорь делают в виде
железобетонного ящика с небольшим заглублением его подошвы.
Ящик заполняют битуминизированным или асфальтированным
сухим грунтом, чтобы предохранить конструкцию от разрушения
при замерзании грунта в ящике.
Одной из удачных конструкций является якорь, наклонная тя-
га которого заделана в бетонный массив шаровидной формы, за-
глублённый в грунте. Предварительно взрывом или механиче-
ским способом образовывают в грунте полость, которую затем
по обсадной трубе заполняют бетонным раствором.
Оттяжки деревянных мачт закрепляют иногда на якорях в ви-
де конструкции, состоящей из отрезков одного или нескольких
брёвен диаметром 240 -ь 300 мм, закопанных в грунт, и стальной
тяги,закреплённой к брёвнам.
Для облегчения монтажа в якоря закладывают дополнитель-
ные детали и делают запасные отверстия в основных закладных
частях, позволяющие закреплять вспомогательные оттяжки, блоки
полиспастов для натяжения постоянных оттяжек. Такие детали
полезны для монтажа и в фундаментах мачт и башен.
В тягах и закладных деталях для крепления оттяжек преду-
сматривают подгоночные звенья, облегчающие исправление оши-
бок в длине оттяжки, которые могут быть обнаружены при на-
веске (монтаже) канатов.
Такие детали полезны также для исправления ошибок вели-
чин предварительного натяжения оттяжек, вызванных осадками
якоря вследствие плохой засыпки грунтом пазух или другими
причинами.
Глава 4
СТРОИТЕЛЬНЫЕ И МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ
4.1. Строительные работы
Общие вопросы строительства
При строительстве опор и монтаже антенн выполняют подго-
товительные работы и разбивку сооружений на местности (вы-
нос в натуру), строят временные навесы, склады, мастерские,
дороги, сети энергоснабжения, устраивают заземления и фун-
даменты, собирают мачты, башни, опоры, монтируют сети ан-
тенн и воздушных линий передачи высокочастотной энергии.
До начала работ знакомятся с технической документацией,
в состав которой должен входить проект организации работ,
доведённый до рабочих чертежей. Высокие мачты, башни и
сложные антенны монтируют по особому проекту, в котором,
наряду с общими указаниями по производству работ, даны ис-
черпывающие инструкции и чертежи по монтажу тяжёлых и
сложных конструкций, включающие мероприятия, обеспечиваю-
щие полную безопасность работ.
Строительство и монтаж антенно-мачтовых сооружений ве-
дут индустриальными методами с широким применением элек-
трифицированного инструмента, механизмов, вспомогательных
приспособлений. Ручной труд применяется только ib исключи-
тельных случаях. Детали конструкций, по возможности, изго-
тавливают в централизованном порядке — на заводах, что повы-
шает производительность труда на монтаже, улучшает качество
работ и ускоряет ввод сооружения в эксплуатацию.
Работы начинают после тщательной подготовки и при налит
чии технической документации, с которой знакомят ещё перед
работой технический персонал и рабочих, получающих, кроме
того, дополнительные разъяснения о конкретных приёмах ра-
боты и технике безопасности.
Работы заканчиваются сдачей — приёмкой, во время кото-
рой предъявляют исполнительную техническую документацию,
осматривают сооружение в натуре. Во время приёмки устанав-
ливают соответствие конструкции проекту, качество выполнен-
11* 163
пых работ и определяют их действительную стоимость, если ими
полностью заканчивается один из объектов строительства.
В объём технической документации при приёмке входят:
проекты конструкций, документы, удостоверяющие качество ма-
териалов, акты промежуточных осмотров, журналы производст-
ва работ и авторского надзора, акты геодезической проверки и
обмеров конструкций, а также протоколы испытаний деталей и
конструкции в целом, если их необходимость оговорена в проек-
те или выявилась при приёмке.
Сдача-приемка завершается двусторонним актом дирекции
радиостанции и строившей её организации, содержащим крат-
кую техническую характеристику сооружения, оценку качества
выполненных работ и действительную и сметную стоимость
объекта. Неотъемлемой частью акта является ведомость дефек-
тов и недоделок с указанием их исполнителей и сроков устра-
нения.
Долговечность сооружения во многом зависит от качества
работ, поэтому дирекция строящегося предприятия—радиостан-
ции—должна вести систематическое наблюдение за выполне-
нием технических условий на производство работ в течение всего
времени строительства объекта.
Устройство фундаментов
Строительные работы начинают после разбивки сооружений
на местности. Основным направлением, от которого производят
геодезические работы, является истинный меридиан, закреплён-
ный ранее на площадке строительства, и геодезический знак —
репер, показывающий координаты и абсолютную отметку пло-
щадки над уровнем моря.
При разбивке сооружений для измерения углов на местности
применяют оптический инструмент — теодолит, а для определе-
ния высоты сооружения—нивелир. Разбивка сооружений заклю-
чается в определении положения осей сооружений и центров фун-
даментов, которые закрепляют на местности колышками. Перед
началом работ положение центра и контура фундаментов за-
крепляют знаками, вынесенными за пределы будущего котло-
вана. При опасении повреждения знаков делают дополнитель-
ные — контрольные — в некотором удалении от основных, что
позволяет восстанавливать центр фундамента.
Устройство фундаментов начинают с рытья котлованов, пред-
варительно обеспечив местный водоотлив. В просадочных мак-
ропористых грунтах раньше производят общеплощадочные и
местные планировочные работы и выполняют все мероприятия
по недопущению поверхностных вод в котлованы и траншеи.
Котлованы отрывают землеройными машинами, например
164
экскаватором с прямой или обратной лопатой. При ручной копке
с глубины более 2 м грунт из котлована удаляют в поднимае-
мой краном бадье или ленточным транспортёром.
Стенки котлована укрепляют от обвала брёвнами и досками
или делают естественные откосы. Грунт выбирают с недобором
на 10—30 см. Глубину котлована доводят до проектной отмет-
ки перед закладкой фундамента. Укладка бетонной смеси или
установка готовых конструкций на промёрзший грунт не допу-
скается, потому что это может привести к большим деформа-
циям сооружения. Разжиженный в основании грунт удаляют и
восполняют его песком, гравием и щебнем с послойным уплот-
нением.
После доводки дна котлована до проектной отметки прове-
ряют соответствие грунта принятому в проекте фундамента.
При худшем качестве грунта изменяют конструкцию фундамен-
та или принимают меры к повышению несущей способности ос-
нования до проектной.
Водоотлив из котлована устраивают так, чтобы не нарушать
прочности грунта в основании: вынос частиц грунта с водой
не допускается; воду откачивают из рядом устроенного приям-
ка, а не из котлована.
Пазухи между стенками котлована и фундамента засы-
пают талым грунтом слоями толщиной до 20 см с послойной
трамбовкой. При положительной температуре воздуха песчаные
грунты поливают водой. Насыпь и отмостки вокруг фундамента
делают с учётом последующей осадки засыпанного грунта, по-
тому что объём грунта после разрыхления и первоначальной
осадки увеличивается на- 10—30%. Откосы у фундаментов для
укрепления мостят, обкладывают луговым дёрном или засевают
многолетними травами. При макропористых просадочных грун-
тах отмостки асфальтируют, мостят камнем по глине или по под-
готовке из слоя тощего бетона и устраивают водоотводные кана-
вы, чтобы никакие воды не попадали под фундамент.
В слабых водонасыщенных или насыпных грунтах основа
ние фундамента укрепляют сваями. Песчаные грунты закреп-
ляют нагнетаемыми в них силикатными или цементными раст-
ворами, а лёссовидные грунты — термическим способом, т. е. за-
крепляют грунт горячим воздухом, поступающим через трубы
или получаемым при сжигании топлива в толще грунта.
Водонасыщенные мелкие и пылеватые пески и песчаные грун-
ты с тонкими прослойками суглинков, глин или ила в основа-
нии фундамента уплотняют набивными песчаными сваями, об-
разуемыми засыпкой крупного или гравелистого песка в обсад-
ную трубу, поднимаемую по мере заполнения.
К свайным фундаментам прибегают при слабых и особен-
но насыпных грунтах, когда приходится опасаться большой, а
главное, неравномерной осадки сооружения.
165
Наибольшее распространение в радиостроительстве получи-
ли забивные железобетонные сваи (гладкие) длиной до 9 м, по-
гружаемые в грунт дизель-молотами и вибропогружателями,
установленными на копрах. За последнее время начинают внед-
рять винтовые сваи (см. рис. 3.26), завинчиваемые самоходной
машиной типа M3C-13 (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Машина для завинчивания свай M3C-I3
При устройстве бетонных и железобетонных фундаментов
выполняют следующие работы: изготовление и установка опа-
лубки, арматуры и закладных частей, приготовление бетонной
смеси, укладка и уплотнение бетона и уход за ним (укрытие, по-
лив, отепление), распалубливание и сдача работ.
Перед бетонированием установленную опалубку очищают от
грязи, стружки, земли и тщательно промывают водой под дав-
лением; лишнюю воду удаляют.
Арматуру для армирования железобетонных конструкций
получают готовой. В случае её изготовления на месте применяют
ручные и приводные станки для резки и гнутья стержней и сва-
рочные аппараты для стыкования арматуры. Стержни большо-
го диаметра режут кислородом с помощью резака. Стальные
стержни и проволоку очищают от грязи, масла, краски и от па-
дающей от ударов молотка ржавчины. На концах гладких
стержней образуют крюки. В стержнях периодического профи-
166
ля, т. е. с изменяющейся по длине форме и площади сечения
арматуре, крюков не делают, потому что такие стержни обла-
дают большим сцеплением с бетоном.
Надёжная работа арматуры в бетоне может быть обеспече-
на при условии, когда стержни защищены слоем бетона, пре-
пятствующим коррозии стали. Для этого между арматурой и на-
ружной поверхностью бетона (опалубка, грунт) ставят цемент-
ные или бетонные подкладки. Например, от арматуры до земли
защитный слой должен быть толщиною 70 мм, при укладке бе-
тонной смеси на подготовку он может быть понижен до 35 мм.
В надземных конструкциях толщина защитного слоя может быть
меньше. В агрессивной среде ( вода, воздух) толщину защитно-
го слоя повышают. Для придания большей устойчивости арма-
туре при укладке бетона пересекающиеся стержни сваривают
или перевязывают вязальной проволокой.
Бетонную смесь приготавливают чаще всего на портланд-
цементах различных марок и видов (см. гл. 1). При длительном
хранении цемент может потерять свои свойства, поэтому до
употребления его испытывают на прочность (активность) и на
постоянство объёма.
Заполнителями бетонной смеси являются гравий или ще-
бень и песок, не содержащие примесей глины и органических
веществ, значительно понижающих прочность бетона. Для сни-
жения расхода цемента лучше применять заполнители с круп-
ными зёрнами, размер которых не должен быть более 0,25 наи-
меньшего размера (толщины) конструкции фундамента, якоря,
опоры и 0,75 наименьшего расстояния между стержнями арма-
туры. Наибольшая крупность зёрен должна быть не более
150 мм.
Бетонную смесь затворяют на чистой воде, не содержащей
масел, кислот, щелочей, сульфатов и других веществ, препятст-
вующих нормальному схватыванию и твердению бетона или по-
нижающих его прочность.
Воду для затворения бетонной смеси берут в наименьшем ко-
личестве, определяемом удобством укладки бетона. Например,
величину осадки конуса бетонной смеси, уплотняемой вибрато-
рами, рекомендуют принимать не более 10—20 мм для подго-
товки под фундаменты, 20—40 мм — для массивных фундамен-
тов и 40—60 мм — для плит балок и колонн большого и сред-
него сечений. Количество воды для приготовления бетонов ма-
рок 100 200 должно быть не более 0,7 веса цемента. Для вы-
соких марок бетона или для повышения его прочности в ранние
сроки водоцементное отношение понижают.
Состав бетонной смеси определяют в лаборатории. При сред-
ней крупности песка, гравия или щебня для массивных фунда-
ментов часто применяют состав по объёму 1:2:4 или 1 : 2,5 : 5
(цемент, песок, крупный заполнитель).
167
В зимних условиях твердение бетонной смеси ускоряют вво-
димым вместе с водой хлористым кальцием, соляной кислотой
или хлористым натрием (поваренной солью) в количестве до
3% в бетонных конструкциях и д® 1,5%—в армированных
сталью.
Для ответственных конструкций бетонную смесь приготавли-
вают в бетономешалках. На постройке часто применяют пере-
движные бетономешалки ёмкостью до 450 л. Ручное приготовле-
ние бетонной смеси на бойке допускается только для водгото-
вок под фундаменты, замощения и т. п.
Наименьший расход вяжущего вещества (цемент плюс ак-
тивные добавки) должен быть при укладке с вибрированием не
менее 225 кг/м3 для бетона неармированных конструкций и
250 кг/.и3 — для армированных; при ручной укладке бетонной
смеси расход вяжущего вещества повышают на 10%. Цемент
-должен дозироваться по весу, а не по объёму.
Перед укладкой бетонной смеси зачищают дно котлована,
восполняют переборы грунта песком или тощим бетоном, очи-
щают и промывают водой опалубку, проверяют правильность
установки и надёжность закрепления арматуры и закладных
конструкций, ставят подкладки под арматуру для создания за-
щитного слоя.
Бетонную смесь подают по наклонным желобам или лоткам,
если высота свободного падения её превышает 3 м. Смесь укла-
дывают слоями толщиной 15—25 см, применяя глубинные виб-
раторы для уплотнения бетона в массивных фундаментах. Верх-
ний слой бетона уплотняют поверхностными вибраторами. Виб-
рирование через стержни арматуры или закладные детали не до-
пускается, потому что это приводит к понижению сцепления с бе-
тоном. Вибрирование останавливают после прекращения оседа-
ния бетонной смеси и появления на её поверхности цементного
молока. Добавка воды в готовую для укладки смесь не разре-
шается.
Для экономии цемента при бетонировании массивных конст-
рукций добавляют отдельные камни крупностью более 150 мм
(«изюм») до 50% объёма кладки при бетоне марки 100 и ниже
и до 30%—для бетона более высоких марок. Перед укладкой кам-
ни очищают и обмывают водой под напором. Окатанные, с тре-
щинами или мягкими прослойками камни не допускаются. Нель-
зя опрыскивать камни цементным молоком. Камни погружают
в бетонную смесь не ближе чем на 0,25 м от опалубки, не допу-
ская их до соприкосновения со стержнями арматуры и между
собой, что необходимо для погружения глубинных вибраторов
в смесь.
После большого перерыва в работе бетонную смесь уклады-
вают на ранее уложенный и затвердевший бетон, на предвари-
тельно очищенный стальными щётками от цементной плёнки
168
стык. Кроме того, на поверхности стыка зубилом делают насеч-
ку и промывают его водой под напором.
Промывка стыка цементным молоком запрещается. Если воз-
можен длительный перерыв в работе, то заранее делают впади-
ны (штробы) и закладывают короткие стальные стержни — вы-
пуски в стыке. Стыкуемую поверхность не выравнивают, а остав-
ляют шероховатой, что увеличивает сцепление ранее уложенно-
го бетона с новым.
Через 10—12 часов после окончания бетонирования конст-
рукции, а в жаркую или ветренную погоду через 2—3 часа, бе-
тон поливают водой, укрывают рогожами, соломенными матами,
засыпают опилками или песком толщиной слоя в 5—7 см. В те-
чение 5—7 суток при обычных цементах и 10—15 суток при мед-
ленно твердеющих, например пуццолановом, бетон обильно по-
ливают 2 раза в сутки. Качество воды для поливки должно быть
не ниже, чем качество воды для затворения бетонной смеси.
Во время производства бетонных работ систематически про-
веряют дозировку составляющих и подвижность (определяемую
по осадке конуса) бетонной смеси. Для определения прочности
уложенного бетона изготавливают (на каждую конструкцию)
по три одинаковых кубика из бетонной смеси рабочего состава,
которые хранят во влажном состоянии обычно в течение 28 дней,
после чего их испытывают на раздавливание.
Несущую опалубку бетонных конструкций распалубливают
после достижения бетоном 50% проектной прочности. Боковую
опалубку снимают, когда при её удалении не повреждаются по-
верхность и кромки углов конструкции.
После снятия опалубки и достижения бетоном проектной
прочности рябоватую и гравелистую поверхность затирают це-
ментным раствором состава 1 :2 (цемент и песок), предвари-1
тельно очистив её стальными щётками и промыв водой под напо-
ром. Поверхностные трещины и небольшие раковины расчи-
щают, промывают водой и заделывают их, тщательно уплотняя,
бетонной смесью с мелким заполнителем. Крупные раковины и
пустоты, понижающие прочность конструкций, после их расчист-
ки и промывки заделывают бетоном под давлением или торкре-
тированием (нанесение давлением воздуха смеси цемента с пес-
ком).
В агрессивных грунтовых водах бетоны на обычных портланд-
цементах разрушаются, поэтому бетонную смесь приготавливают
на стойких для данного вида агрессии цементах, например пуц-
цолановом, сульфатостойком и др. Такой способ лучше, чем за-
щита бетона от агрессивной воды гидроизоляционным слоем, на-
носимым на поверхность бетона, или устройство глиняного зам-
ка толщиной 30 см из жирной глины, утрамбованной вокруг фун-
дамента. Подошву фундамента основывают на асфальтобетоне
или щебне, политом горячим битумом, что препятствует досту-
169
пу воды к бетону. Бетон, кроме того, защищают от действия аг-
рессивных грунтовых вод поверхностной изоляцией: цементно-
песчаной (жесткой), асфальтовой, обмазочной и оклеенной из
рулонных материалов с применением битумов или дёгтей. Чаще
всего применяют обмазку растворами битума, наносимого на
выровненную цементным раствором поверхность фундамента.
Сначала щётками или распылением наносят один-два слоя хо-
лодной грунтовки из раствора битума в бензине или керосине,
затем наносят один-два слоя горячей битумной или дёгтевой
мастики с наполнителем в виде асбеста низких сортов или као-
лина. Оклеенную гидроизоляцию в один-два слоя рулонного ма-
териала применяют при сильноагрессивной грунтовой воде в пес-
чаных и гравелистых грунтах, т. е. при большом притоке воды к
фундаменту.
Стальные тяги якорей защищают от коррозии в земле дву-
кратным покрытием горячим битумом по нанесённой ранее хо-
лодной грунтовке раствором битума в керосине, бензине или
другом растворителе. В сильно агрессивных по отношению к
стали грунтах и воде тяги дополнительно обматывают пропитан-
ной в битуме ленточной мешковиной или пластикатом.
В зимних условиях бетон поддерживают в тёпловлажном
состоянии до тех пор, пока он не приобретёт 50—70% своей
проектной прочности. При бетонировании массивных фундамен-
тов распространён способ термоса, заключающийся в поддер-
жании тепла подогретой бетонной массы, в использовании вну-
тренней теплоты, развиваемой при твердении бетона, и теплоты
незамёрзшего грунта. При этом способе применяют цементы вы-
соких марок — с большим тепловыделением — и химические до-
бавки, ускоряющие твердение бетона и понижающие одновре-
менно температуру замерзания бетонной смеси; опалубку при
этом утепляют. Заполнители и воду подогревают до температу-
ры не более 80°С. Температуру уложенного бетона контролируют
два раза в сутки и в наиболее неблагоприятных по охлаждению
частях конструкции. Для подогрева бетона применяют электро-
прогрев и, что дороже обходится, тепляки.
Фундаменты принимают после достижения бетоном проект-
ной прочности, но до исправления дефектов и окончательной от-
делки поверхности. Во время приёмки предъявляют сертифика-
ты на основные и вспомогательные материалы, акты на выпол-
ненные скрытые работы, протоколы лабораторных испытаний
контрольных образцов бетона, журналы работ и авторского над-
зора. При неудовлетворительных данных о прочности бетона
конструкцию детально обследуют и берут повторные пробы бе-
тона для определения его действительной прочности.
Под опорные башмаки башен и плиты мачт подливают бе-
тонный раствор марки не ниже 150 после выверки и закрепления
нижних секций башни или опорных частей мачты.
170
4.2. Монтаж конструкций
Вспомогательные работы
При монтаже конструкций выполняют разнообразные рабо-
ты: сварку и резку металла, сборку, перемещение, подъём и вы-
верку конструкций, нанесение защитных покрытий и др.
На -монтаже стальных и сборных железобетонных конструк-
ций распространена сварка и резка металла, применяемая так-
же при изготовлении на площадке несложных стальных опор и
деталей. Чаще всего металл режут приводными ножницами, пи-
лами и кислородом. Газовая резка заключается в предваритель-
ном прогреве места реза газовым резаком и в последующем раз-
резе металла сильной струёй кислорода, сжигающего и выду-
вающего расплавленный металл. Для этой цели применяют кис-
лород в баллонах при давлении до 200 атмосфер и газ ацетилен,
получаемый в генераторах действием воды на карбид кальция.
Заменителями ацетилена могут быть водород, нефтяной и коксо-
вый газы, метан, а также пары бензина или керосина.
В построечных условиях стальные конструкции сваривают
металлическим электродом, т. е. по методу, разработанному Сла-
вяновым, вторым электродом является свариваемая деталь.
Цветные металлы и тонкие стальные листы соединяют—свари-
вают газовой сваркой.
Для дуговой сварки применяют стационарные и передвижные
электросварочные агрегаты постоянного тока с электроприво-
дом или двигателем внутреннего сгорания. Большое распрост-
ранение имеют сварочные аппараты переменного тока до 500 а,
состоящие из трансформатора и регулятора.
Для электродуговой сварки применяют разнообразные элек-
троды, отличающиеся по механическим свойствам металла. Для
сварки стальных конструкций применяют чаще всего электроды
марок Э-42, Э-42А, Э-46, Э-46А, Э-50 и Э-50А; числа в марках оз-
начают предел прочности металла шва при растяжении в кг/мм2,
а буква А—повышенные пластические (более вязкий шов) свой-
ства шва. Электроды марки Э-34 употребляют для сварки кон-
струкций, где не требуется высокая прочность соединения. Элек-
троды изготавливают с толстой обмазкой, шлак которой защи-
щает расплавленный металл от воздуха и замедляет охлажде-
ние шва, а легирующие элементы, входящие в её состав, затруд-
няют выгорание и восполняют убыль полезных присадок в стали.
Ответственные конструкции должны свариваться толстооб-
мазанными электродами. Конструкции менее ответственного на-
значения сваривают тонкообмазанными электродами, получае-
мыми погружением их в раствор мела в жидком стекле (мело-
вая обмазка) или титанового концентрата и марганцевой руды.
171
Диаметры электродов (по проволоке) для ручной сварки
2—10 мм, длина — 400 мм.
Сварка стальных конструкций по виду соединений (швов)
может быть в стык, внахлёстку, втавр и угловой. Швы могут
быть нижними (палубными), вертикальными, горизонтальными и
потолочными. При нижних швах получается лучшее качество на-
плавленного металла. Швы большой толщины выполняют мно-
гослойными, причём каждый последующий шов должен пере-
крывать два ранее наложенных и очищенных зубилом и щёткой
от шлака.
Технологию сварки (диаметр и марка электрода, величина
тока и порядок наложения швов) разрабатывают в зависимости
от марки стали, типа и толщины соединения, температуры воз-
духа во время сварки и пр. Сварку ведут в защищённом от вет-
ра и атмосферных осадков месте. Свариваемый металл должен
быть чистым и сухим. Высокопроизводительным методом свар-
ки является сварка укороченной дугой или пучком из двух, трёх
и более перевязанных электродов. На заводах применяют авто-
матическую и полуавтоматическую сварку под слоем флюса или
в среде углекислого газа. Алюминиевые конструкции сваривают
дугой в среде аргона — аргонно-дуговая сварка.
Хорошие сварные швы имеют гладкую мелкочешуйчатую по-
верхность без наплывов и перерывов и плавный переход к основ-
ному металлу. Швы должны быть плотными, без трещин, пор,
подрезов, непроваров, шлаковых включений, незаплавленных
кратеров. Глубина провара основного металла должна быть
1—1,5 мм. Качество швов определяют осмотром и замерами. При
сомнении в качестве швы засверливают, просвечивают рентге-
новскими или гамма-лучами, если это требование оговорено в
проекте.
Подъёмные устройства и приспособления
При устройстве фундаментов и на монтаже конструкций
большое распространение имеют различные типовые подъёмные
устройства и приспособления, а также специальные самоподъём-
ные краны для сборки мачт и башен в проектном положении.
Наиболее часто применяют полиспасты, состоящие из не-
скольких одно-, двух- и трёхшкивных монтажных блоков, запа-
сованных гибкими (шестипрядными) стальными, а для неболь-
ших нагрузок — растительными канатами, и лебёдки с ручным
приводом грузоподъёмностью до 10 т. (рис. 4.2). Лебёдки с руч-
ным приводом должны иметь автоматически действующий при
сбрасывании рукояток тормоз. При спуске груза рукоятки вра-
щают в сторону, обратную подъёму.
Лебёдки с электрическим приводом применяют на монтаже
мачт, башен и при вытяжке оттяжек на стенде. Лебёдки долж-
172
ны иметь электромагнитный тормоз, а для подъёма людей — и
запасной ручной привод, включаемый при перерыве в подаче
электроэнергии.
а)
Рис. 4.2. Лебёдка с ручным приводом:
а) общий вид; б) чертёж лебёдки
Срок службы стальных канатов зависит от умелого обраще-
ния с ними, способов закрепления, диаметра и конструкции бло-
173
ков и роликов, регулярной смазки и своевременного устранения
дефектов.
Стальные канаты хранят в бухтах или на барабанах, а быв-
шие в употреблении предварительно очищают от грязи и смазы-
вают защитными составами.
Канаты режут — перерубают зубилом между двумя обмот-
ками (марками), выполненными из стальной проволоки. Для
резки канатов небольшого диаметра применяют тонкий сталь-
ной диск, насаженный на ось электродвигателя. При вращении
диска со скоростью 2500—3000 об!мин проволоки расплавляют-
ся от трения между диском и канатом.
На монтаже канаты закрепляют с помощью петли, образо-
ванной заплёткой прядей в канат, или петли, закреплённой Луж-
ковыми, плашечными и другими типами зажимов, а также и за-
ливкой конца каната во втулку (см. рис. 3.11). Для предохране-
ния проволок каната от стирания в петле ставят панцирь—коуш.
Число зажимов и расстояние между ними назначают в зависи-
мости от диаметра каната: чем больше его диаметр, тем больше
требуется зажимов; например, для шестипрядного каната кон-
струкции 6X37+1 диаметром 12,5 мм—три, диаметром 19,5 мм—
четыре, а расстояние между зажимами 100 и 120 мм соответст-
венно. Меньше двух зажимов в петле не ставят. При сращива-
нии канатов на монтаже число зажимов увеличивают для канатов,
меньших диаметров вдвое, для больших — на два-три, а сами
зажимы должны быть достаточно сжаты. Прочность заделки
каната зажимами или петлей на 15—30% ниже его разрывного
усилия, а при плохом выполнении — на 50%.
Закрепление концов канатов способом заливки обеспечивает
наибольшую надёжность и прочность в работе.
Концы канатов заливают во втулки цинком, цинковым спла-
вом и сплавом свинца, сурьмы и олова. Концы и петли канатов
закрепляют также запрессовкой в стальной трубке круглого или
овального сечения. Для этого применяют рычажные клещи или
гидравлические переносные прессы. Эти полумеханизированные
методы начинают внедряться и в радиостроительство.
Заплётка петель требует большого навыка. Качество такой
заделки каната во многом зависит от умения исполнителя и не
может быть хорошо проверено. На монтаже применяют различ-
ные узлы для закрепления каната, понижающие прочность от-
тяжки или стропа на 20—60%. Заделка концов каната заливкой
или запрессовкой равнопрочна канату.
Канаты в подъёмных устройствах смазывают канатными ма-
зями, не содержащими веществ, вызывающих коррозию прово-
лок или разрушение органического сердечника. До смазки ка-
нат очищают щётками от грязи и ржавчины, а затем протирают
ветошью, смоченной в керосине или бензине. Канаты смазывают
174
вручную поливкой его из лейки подогретым смазочным со-
ставом.
Грузы весом до 10 т поднимают на высоту до 6 м талями
(блок Людерса), на высоту до 400 мм — реечными домкрата-
ми; на меньшую высоту грузы до 20 т поднимают винтовыми дом-
а)
°)
Рис. 4.3. Детали деревянной монтажной мачты:
а) крепление блока и оттяжек; б) основание
кратами. При установке мачт и башен на опорные изоляторь»
употребляют гидравлические домкраты грузоподъёмностью да
200 т. Одноствольные мачты, опоры воздушных линий подни-
мают с помощью деревянных мачт из брёвен или стальных труб-
Рис. 4.4. Якоря монтажные:
а) из брёвен с тягой; б) щитовой
чатых и решётчатых мачт, расчаленных четырьмя стальными ка-
натами. На верху мачты закрепляют блоки и расчалки, а осно-
вание усиливают шпалами (рис. 4.3).
Расчалки мачт, лебёдки, блоки полиспастов и прочие подъём-
ные приспособления закрепляют на якорях из брёвен (рис. 4.4),
175,
а при небольших нагрузках — к одной — трём сваям в виде брё-
вен длиной до 2—3 м, забитых в грунт.
На монтаже конструкций большое распространение имеют
самоходные краны на автомобилях грузоподъёмностью в 3 и 5 т
и краны до 25 т на гусеничном и пневмоколёсном ходу.
Монтаж стальных конструкций
К сборке конструкций приступают после приёмки фундамен-
тов под монтаж и достижения 50% прочности бетонной смеси,
подлитой под опорные части. Поступающие на монтаж конст-
рукции должны быть замаркированы и снабжены технической
документацией завода-изготовителя, огрунтованы и, если это
оговорено в условиях поставки, окрашены в два слоя.
Мачты и башни монтируют одним из трёх способов:
а) полная сборка конструкций на земле и подъём в собран-
ном виде самоходным типовым краном;
б) сборка на подмостях и установка в проектное положение с
помощью монтажных мачт;
в) сборка в проектном положении секциями или крупными
элементами с помощью специального самоподъёмного крана или
сборка мелкими элементами с помощью простой стрелы. Выбор
способа монтажа зависит от числа однотипных опор на площад-
ке, их веса и высоты, а также от наличия и грузоподъёмности
крана и такелажного оборудования.
Несколько однотипных конструкций весом до 15 т и высотой
до 40 м лучше всего устанавливать самоходным краном, достав-
ка которого окупается отказом от затрат на многие вспомога-
тельные работы.
При большом числе однотипных мачт высотой до 100 м их
собирают на земле и поднимают целиком. В этом случае затра-
ты на приобретение такелажного оборудования, монтажных
стрел, мачт и на устройство якорей большой грузоподъёмности
окупаются. Сборка конструкций на земле проще, менее опасна,
чем сборка на высоте, качество работ выше и легче осуществлять
контроль за производством работ.
Монтаж мачт включает сборку ствола, изготовление и навес-
ку оттяжек, установку опорного изолятора, подъём и закрепле-
ние антенн, фидеров, волноводов, кабелей, демонтаж крана и
сдачу работ. Если конструкции поступили с завода окрашенны-
ми и окраска повреждена при монтаже, её восстанавливают, а
только огрунтованные детали — окрашивают в два слоя. Мон-
таж лифтов поручают специализированной организации.
Метод монтажа наращиванием по секциям в проектном по-
ложении получил наибольшее распространение на строительст-
ве высоких мачт и башен. Этот метод является единственно воз-
176
можным при монтаже
конструкций в стеснённых
условиях, например в го-
роде, в горных условиях
и т. п.
Монтаж мачт с труб-
чатым стволом, распрост-
ранённых в настоящее
время на радиорелейных
линиях и телевизионных
центрах, ведут при помо-
щи самоподъёмного кра-
на ПКТ-5 (рис. 4.5). Вбли-
зи устанавливаемой мач-
ты размещают матери-
альный склад, контору
производителя работ, на-
вес для лебёдок и стенд
для вытяжки канатов.
Недалеко от мачты скла-
дывают поступающие с
завода конструкции, где
они проходят контроль-
ную сборку и где исправ-
ляют дефекты, получен-
ные при перевозке.
Монтаж начинают с
установки гусеничным
краном двух нижних сек-
ций на фундаменте
(рис. 4.6), которые за-
крепляют четырьмя рас-
чалками на всё время
монтажа. Затем тем же
краном монтируют само-
подъёмный кран ПКТ-5,
которым устанавливают
секции ствола и подмости
для сборочных и свароч-
ных работ, а также наве-
шивают временные рас-
чалки и постоянные от-
тяжки, вытянутые пред-
варительно на испыта-
тельном стенде.
Обечайки (секции труб-
чатого ствола) ещё до
Рис. 4.5. Кран самоподъёмный ПК1Т-5:
1 — радиомачта, 2 — секция мачты, 3 — траверса.
4 — стрела крана, Б — мачта крана, t — обойма
крана, 1 — подмости
12—173
177
подъёма подгоняют друг к другу, ставят фиксаторы для сборки
наверху и исправляют дефекты, получившиеся при транспорти-
ровке. Кран переставляют на следующую стоянку после полной
заварки и проверки швов всего стыка ствола.
1 — мачта трубчатая, 2 — кран ПКТ-5, 3 — гусеничный край на 10 г, 4 — опорный ярус
временных расчалок, 5 — первый ярус временных расчалок, 6 — первый ярус постоянных
оттяжек мачты
Лебёдки для подъёма секций, крана и других приспособле-
ний размещают от мачты на расстоянии не ближе 1/3 её высо-
ты, что необходимо по требованиям техники безопасности и
удобнее для наблюдения за поднимаемыми грузами и семафор-
ными сигналами, подаваемыми рабочими у крана. Для лучшей
178
организации работ рекомендуется
наладить телефонную или радио-
связь.
Работы по монтажу ствола допу-
скаются при ветре до 15 м!сек, а
перестановка крана — при ветре не
более 5 м!сек. На время монтажа
устраивают освещение и светоог-
раждение лампами красного цвета,
а также молниеотвод с заземлени-
ем. Для сварочных работ проклады-
вают кабели, а для пневматического
инструмента (зачистка и вырубка
швов, подрубка корня шва и т. п.) —
трубы воздушной проводки.
Трубчатый ствол мачты, достав-
ляемый с завода в виде отдельных
частей трубы, сначала собирают на
земле, подгоняют стыки, рассверли-
вают на полный диаметр монтаж-
ные отверстия для болтов и заклё-
пок. Затем с помощью Т-образной
мачты, переставляемой по мере
сборки конструкции, ствол собира-
ют в проектном положении.
Решётчатые мачты монтируют
краном ПКР (рис. 4.7) и таким же
способом, как и мачты с трубчатым
стволом.
Для сборки мачт по элементам—
россыпью — применяют монтажную
стрелу небольшой грузоподъёмно-
сти.
Одной из наиболее ответствен-
ных стадий работ по монтажу мачт
является заготовка и навеска оття-
жек. При монтаже высоких сталь-
ных мачт распространена заделка
каната заливкой его концов во втул-
ках (муфтах). Для монтажа кана-
тов устраивают стенд, на котором
с помощью многониточного полис-
Рис. 4.7. Кран самоподъёмный
типа ПКР-2:
1 — мачта крана, 2 — обойма кра*
яа, 3 — хомут обоймы, 4 — хомут
мачты, 5 — канат грузового поли*
спаста
Положение укосины Положение уно*
во время монтажа сины во время
Вид па t-l
179
12»
паста и лебёдки с электромеханическим приводом вытягивают
канаты усилием, равным расчётному, после этого усилие пони-
жают до монтажного и в этом положении измеряют длину от-
тяжки. Затем канат или его участок между оттяжечными изоля-
торами подносят к месту, где будут заделываться его концы.
Заливка стального каната производится следующим образом.
Конец каната очищают от грязи, втягивают во втулку, распу-
скают на отдельные проволоки, очищают их от смазки ветошью,
смоченной в керосине, загибают на конце проволок крючок и
после обезжиривают щёлочью. Втулку также очищают от гря-
зи и окалины и промывают бензином. Подготовленный конец
каната втягивают до проектной отметки во втулку, которую вме-
сте с канатом зажимают в колодках, расположенных на высо-
те 2 -s-3 м. Последний перед втулкой участок каната на длине
не менее 30 диаметров выпрямляют. Радиус закругления должен
быть не менее 25 -е- 30 диаметров каната.
Зазоры между горловиной втулки и канатом заполняют ас-
бестом или глиной, чтобы сплав не вытекал. После этого паяль-
ными лампами или газом втулку подогревают до тех пор, пока
температура проволок не станет равной 200ч-220°С. Одновре-
менно в тигле, помещённом в переносном горне, разогревают
сплав до температуры заливки и в количестве, достаточном толь-
ко для подготовленных полностью втулок с разделанным кон-
цом каната. Для цинка и цинкового сплава ЦАМ-9-1,5 темпера-
тура заливки составляет 450—480°С, для свинцового сплава
(свинец, олово, сурьма)—350°. Перегрев цинка выше 500° не до-
пускается, что проверяют термометром с ценой деления не более
5°С. Открытую воздуху поверхность сплава защищают от окис-
ления слоем просеянного и высушенного порошка древесного
угля.
Перед заливкой сплав очищают от шлака, проверяют его тем-
пературу и заливают во втулку с небольшим превышением уров-
ня, что позволяет учитывать усадку цинка при остывании. Во
время заливки и до момента загустения втулку встряхивают
вибратором (мотором с эксцентриком, установленным на верста-
ке) или лёгкими ударами.
Другой способ заливки заключается в погружении втулки в
ящик, заполненный глиной. Сплав заливают через литник, кото-
рый, как и прибыли, потом удаляют. Втулку предварительно по-
догревают до 350°С. Качество заливки определяют по звуку при
остукивании втулки и по бурному вначале выделению газов.
После заделки концов каната оттяжку мачты вместе с изо-
ляторами вытягивают на стенде усилием, равным 1,25 расчётно-
го; затем проверяют состояние и прочность заделки каната во
втулке, осматривают оттяжечные изоляторы и соединительные
звенья, после чего оттяжку переносят к мачте, не сворачивая в
бухту. Исключение делают только при монтаже опор радиоре-
180
леинои линии, оттяжки которых разрешается изготавливать в
центральных мастерских и перевозить на место в бухтах диа-
метром не менее 2,5 м. Затем краном поднимают верхний конец
оттяжки и закрепляют на стволе, а нижний с помощью полиспа-
ста натягивают и закрепляют на якоре (рис. 4.8).
1 — оттяжка мачты, 2 — временная расчалка, 3, 7 и 9 — стропы, 4 — полиспаст, 5 —
винтовая стяжка, 6— клиновой зажим, 8 — брусья деревянные, 10 — якорь мачты
Мачты высотой до 120 м поднимают в проектное положение
с помощью монтажной стрелы. Для этого ствол мачты и падаю-
щей стрелы устанавливают на общий шарнир—ось, раскреп-
ляют боковыми расчалками, а при подходе к вертикальному по-
ложению поддерживают задними тормозными канатами. Этот
метод монтажа, требующий такелажного оборудования большой
грузоподъёмностью и якорей, оправдывается при 5—10 мачтах
на одной площадке.
Тяжёлая стрела может быть заменена шпренгельной, что и
сделано при подъёме шпренгельной мачты высотой 160 м
(рис. 4.9).
После окончания монтажа мачты ствол приводят в верти-
кальное положение, оттяжки натягивают усилием, равным
проектному, проверяют теодолитом положение мачты, о чём с
участием представителя дирекции строящейся радиостанции со-
ставляют акт.
Монтаж телевизионной башни, например, высотой 192 м
(см. рис. 3.21) начинают с установки на земле универсального
крана (рис. 4.10), с помощью которого собирают четыре ниж-
них панели—секции (рис. 4.11). Затем с помощью обоймы кран
181
Рис. 4.9. Подъём шпренгельной мачты высотой 160 м
Рис. 4.10. Кран под-
весной универсаль-
ный грузоподъём-
ностью 2,5 г:
I — мачта крана, 2 —
обойма, 3 — стрела,
< — рамка, 5 — рас-
чалка
-€000*5=40000-
183
переставляют на новую стоянку, со-
бирают секцию, переставляют мон-
тажные подмости, люльки, мостики
и лестницы для подъёма монтажни-
ков к месту работы.
Телевизионные и другие антен-
ны устанавливают тем же краном,
для чего одну из граней верхней
призматической части башни остав-
ляют без решётки.
Для монтажа телевизионных ба-
шен применяют и комбинированный
метод: нижнюю часть монтируют
универсальным краном, а верх-
нюю — призматическую — краном
ПКР (см. рис. 4.7).
Телевизионные башни монтиру-
ют также полноповоротным краном,
но с двумя стрелами, что позволяет
поднимать секции с двух сторон
башни. Применяется также и мон-
таж при помощи самоподъёмной
мачты, раскреплённой четырьмя
расчалками, нижние концы которых
навиты на лебёдки. Монтаж с по-
мощью самоподъёмной мачты тре-
бует особо чёткой и согласованной
работы двух групп рабочих, одна из
которых находится на башне, а
другая — у лебёдки. Этот метод
распространён больше на монтаже
типовых башен высотой до 125 м
(см. рис. 3.18).
После окончания монтажа мач-
ты устанавливают опорный изоля-
тор, для чего ствол приподнимают
равномерно двумя гидравлическими
домкратами (рис. 4.12). Для предо-
хранения от самопроизвольного
опускания домкрата из-за пробив-
ки уплотнения (манжеты) или по
другой причине под заплечико пор-
Рис. 4.11. Схема монтажа башни высотой
180 м:
1 — башня, 2 — призма для антенн ЧМ вещания,
3 — кран универсальный
184
шия ставят стальные полукольца небольшой толщины, которые
при опускании мачты убирают по одному.
При монтаже проводов экранов, ёмкостной нагрузки—«шап-
ки>—и других проводов антенн-мачт обращают особое внима-
ние на выполнение электрических контактов и обмоток из про-
Упир 5=30
Мачта
6олгп(шпилсн
-Ф1080-
-2D0U
Съемная консоли
Домкрат
гидравли-
ческий
«золятор
Верх
фундаменте
Фундамент-
Рис. 4.12. Установка опорного изолятора мачты
волоки и ленты, чтобы не допускать электрических истечений с
торчащих концов, и на постановку различных деталей, повы-
шающих виброустойчивость проводов.
Правильность положения мачт и башен проверяется в без-
ветренную погоду и без подвешенных антенн, создающих гори-
зонтальную нагрузку на ствол.
Предъявленные к приёмке стальные мачты и башни должны
удовлетворять следующим требованиям: отклонение оси ствола
и поясов мачты от проектного положения должно быть не более
1 : 1500 высоты выверяемой точки над фундаментом, оси ствола
и поясов башни — 1 : 1000, стрела прогиба стволов мачты и баш-
ни 1 : 750. Отклонение предварительного натяжения гибких рас-
косов башни от проектного положения не должно превышать
20%, а монтажного натяжения оттяжек мачты—10%.
Строительно-монтажная организация обязана в течение од-
ного года с момента сдачи сооружения исправить своими средст-
вами и за свой счёт необнаруженные при приёмке дефекты, если
они не произошли в результате неправильной эксплуатации кон-
струкции.
185
Монтаж деревянных конструкций
В радиостроительстве чаще всего приходится монтировать
деревянные одноствольные мачты на оттяжках и невысокие опо-
ры воздушных линий. Изготовление деревянных конструкций
включает: осмотр древесины для выявления пороков и отбраков-
ку, механическую обработку брёвен и брусьев, антисептирование
древесины.
Мачты и фидерные опоры изготавливают, как правило, из ан-
тисептированной (пропитанной ядами) заводским способом дре-
весины сосны. Древесину лиственницы часто не антисептируют.
Ель, пихту и кедр применяют только для сооружений временно-
го назначения.
Брёвна для мачт и опор применяют с естественным сбегом,
если стёска в цилиндр не указана на чертеже. Стёска антисеп-
тированного бревна, понижающая его срок службы, не допу-
скается.
Древесину обрабатывают электрифицированным инструмен-
том (электродрели, долбёжники, рубанки, пилы и др.), приме-
няя шаблоны на каждый вид и размеры врубок, если они часто
повторяются. Врубки выполняют за один пропил и без щелей бо-
лее 1 мм, в которые запрещается загонять деревянные и сталь-
ные клинья, или пластины. Отверстия в пакете соединяемых де-
талей просверливают за один проход сверла и под прямым
углом к оси соединения. Рабочие поверхности врубок и стыков
выполняют без лишних по глубине запилов, вырезок и сколов.
Соединяемые элементы вгоняют лёгкими ударами деревянного
молота, без смятия сопрягаемых деталей. Вое врубки, гнёзда для
шипов, отверстия для болтов, места стёсок в древесине защи-
щают от гниения антисептиком. Неантисептированную древеси-
ну защищают от гниения после полной механической обработки.
Убытки от применения неантисептированной древесины ог-
ромны, а замена конструкций приводит к большому перерыву в
работе радиостанции. Практика показала, что защищённые за-
водским способом деревянные мачты даже из брусков неболь-
шого сечения в прибрежной полосе Балтийского моря успешно
эксплуатировались в течение 35 лет. Не пропитанные же анти-
септиком столбы в лёссе простояли всего 2 года, после чего их
пришлось сменить. Срок службы непропитанной древесины на
открытом воздухе зависит от её качества и породы, от клима-
тических условий местности, а для подземных частей — от вида
грунта площадки и грунтовых вод. В северных районах гниение
происходит медленнее, чем в южных. Наиболее неблагоприятны-
ми грунтами являются: макропористые — лёсс и лёссовидные
супеси и суглинки, затем разные пески и, наконец, глина. Наибо-
лее быстрое разрушение древесины наблюдается в зоне попере-
менного увлажнения и высыхания, т. е. у поверхности земли. Дре-
186
весила, находящаяся постоянно в воде, не гниет. Наиболее устой-
чивой против загнивания является древесина (не пропитанная
антисептиком) лиственницы, затем дуба, сосны, кедра, ели и
пихты.
Древесину защищают от гниения на пропиточном заводе или
в полевых условиях. На заводах древесину пропитывают масля-
нистыми антисептиками (креозот, антрацен и др;) или в смеси с
мазутом в автоклавах (под давлением) и способом горяче-хо-
лодных ванн. Чаще применяют способ ограниченного поглоще-
ния под давлением, который при меньшем расходе антисептика,
примерно в 3 раза, равноценен по защите способу полного по-
глощения. Пропитка способом горяче-холодных ванн заключает-
ся в погружении древесины на 4 часа сначала в ванну с масля-
нистым антисептиком при температуре 90 105°С, а затем —
на 2 часа в антисептик с температурой 40-г- 50°С. Иногда дре-
весину пропитывают тем же способом, но в ваннах с раствором
фтористого натрия.
В полевых условиях древесину защищают от гниения бан-
дажным способом, поверхностной обмазкой (суперобмазка) и
длительным (в течение 3—4 суток) вымачиванием в растворе
антисептика или двукратным опрыскиванием из гидропульта во-
дорастворимыми антисептиками, а также обмазкой кистями, же-
лательно подогретым, маслянистым антисептиком.
Поверхностные обмазки составляют: из фтористого натрия—
40%; экстракта сульфитных щёлоков (отходы при производстве
целлюлозы)—26%, торфяной муки — 4% и воды — 30% или
фтористого натрия — 50%, нефтяного битума—18%, зелёного
масла (растворителя)—28% и торфяной муки (наполнителя) —
4%. Примерный расход обмазки на один квадратный метр защи-
щаемой поверхности древесины — 0,5 -s- 0.75 кг. Обмазками про-
питывают комлевую часть свежесрубленных или сырых брёвен
всех пород, кроме лиственницы и дуба.
Экстрактовую суперобмазку приготавливают следующим об-
разом: экстракт разрубают на куски размером 5-ь7 см, раство-
ряют в воде, подогретой до температуры 85 -ь 95°С, и переме-
шивают до полного растворения кусков. Затем засыпают фто-
ристый натрий и торфяную муку и всё это снова перемешивают.
Готовая паста должна иметь вязкость густой сметаны. Пасту на-
носят малярной кистью равномерным слоем, а зимой предвари-
тельно подогревают до температуры не более 50°С.
Битумную суперобмазку приготавливают так: битум (марка
III или IV) разрубают на небольшие куски, засыпают в котёл
и расплавляют на малом огне. После расплавления битума огонь
тушат и при перемешивании добавляют, обязательно малыми
порциями, зелёное масло, а затем фтористый натрий и торфя-
ную муку.
187
Обмазку наносят кистью на древесину, влажность которой
должна быть не менее 60%. Примерный расход обмазки на 1 м2
защищаемой древесины — 0,8-4-1,0 кг. После затвердения об-
мазку покрывают раствором битума, чтобы предохранить её от
вымывания атмосферной влагой. Для приготовления раствора
Рис. 4.13. Бандажи для антисептирования деревянных
столбов:
а) в сухих грунтах, б) в заболоченных местах
битума, предназначенного для гидроизоляции суперобмазки, ис-
пользуют зелёное масло, солвент каменноугольный и другие ра-
створители. После обмазки слой гидроизоляции присыпают пе-
ском, что защищает битум от солнечных лучей.
Бандажным способом пропитывают сырые столбы всех по-
род, кроме лиственницы, дуба и арчи. Бандаж (рис. 4.13а) со-
стоит из рулонного материала (толь, толь-кожа, пергамин и др.)
с нанесённым на нём слоем антисептической пасты (обмазки),
состав которой берут такой же, как и для обмазок. Перед нало-
жением бандажа древесину очищают от грязи, коры и луба.
Бандаж обёртывают вокруг бревна так, чтобы была нахлёстка
краёв в 5 см. Затем его прибивают по шву толевыми гвоздями
и обматывают стальной проволоко£1 диаметром 1 —5— 1,5 мм. Пос-
ле этого смазывают раствором битума или смолы наружную по-
верхность бандажа и особо тщательно края и шов, чтобы не за-
текала вода. Бандаж накладывают так, чтобы его верхний край
выступал на 20—25 см над поверхностью земли. При наложении
нескольких бандажей на столбе расстояние между ними и от
торца должно быть не менее 10 см. В постоянно влажных грун-
тах, где гниение столба происходит быстрее над поверхностью
земли, нижний край бандажа должен быть на 10—20 см выше
земли (рис. 4.136).
188
Средние сроки службы древесины, пропитанной в автокла-
вах, — 25 лет, защищённой обмазкой из уралита или фтористо-
го натрия — 10 лет.
Деревянные конструкции принимают сначала в собранном
виде на земле и вторично — после установки в проектное поло-
жение. Во время приёмки устанавливают соответствие сорта
древесины проекту, размеров деталей и конструкции в целом
чертежам, правильность размещения и качество выполнения
сопряжений (врубок, стыков). Глубину проникания антисепти-
ка в древесину проверяют по пробе, отбираемой пустотелым бу-
равом, если есть сомнения в количестве введённого антисепти-
ка и в правильности соблюдения правил производства работ по
антисептированию древесины.
Одноствольные деревянные мачты (см. рис. 3.13) собирают
в следующей последовательности: сначала подготавливают ров-
ную площадку для сборки, затем доставляют на неё отобранные
брёвна и выкладывают их в одну линию на подкладках из ко-
ротких отрезков брёвен. Неантисептированные брёвна строгают,
а предназначенные для якорей — очищают от коры и луба. Ан-
тисептированные на заводе брёвна не строгают. На концах брё-
вен ствола делают по шаблону врубки — замки; на длине сты-
ка сопрягаемые брёвна отёсывают «в цилиндр». Затем брёвна
соединяют хомутами и ствол предъявляют к приёмке. После
стыки разбирают, врубки смазывают горячим маслянистым ан-
тисептиком и снова затягивают хомутами. Одновременно заго-
тавливают якоря и в отрытые ранее котлованы устанавливают
готовые железобетонные фундаменты (см. рис. 3.15) и плиты
якорей с тягами (см. рис. 3.30).
В направлении, противоположном подъёму, размещают че-
рез 3—4 м подкладки длиной 1,5-4-2 м из обрезков брёвен и
выравнивают их по уровню (рис. 4.14). Нижнее бревно ствола
заводят на ось в закладной части фундамента, затем поочерёдно
стыкуют брёвна ствола, ставят средние хомуты, на болты кото-
рых надевают петлю (с коушем) оттяжки. Особое внимание
уделяют правильному положению ушек хомутов с закреплённы-
ми на них оттяжками. После выверки ствола подбивают клинья
в стыках (замках) и окончательно затягивают болтами хомуты.
Оттяжки заготавливают заранее в мастерской и вместе с
вмонтированными орешковыми изоляторами вытягивают уси-
лием, равным 0,6 разрывного усилия каната. Закрепление петли
каната на коуше — панцире или орешковом изоляторе — вы-
полняют разными способами. Шестипрядные канаты с органиче-
ским сердечником заплетают, пропуская все пряди свободного
конца под коренные пряди. Обычно достаточно шести пробивок
(протяжек) чётными или нечётными прядями и пяти пробивок —
смежными с ними. Всего получается 5 '/г пробивок, если за це-
1И
8
Рис. 4.14. Схема подъёма деревянной мачты высотой 45 м:
1 — стрела (бревно диаметром 32 см), 2—шарнир стрелы, 3—временный якорь на 4 т, 4 — свая для закрепления лебёдки, 5 — блок трёхролико-
вый иа 4 т, 6 — лебёдка на 2 т, 7 — подъёмный канат диаметром 12.5 ми, 8 — оттяжка стрелы. 9 — тяговые канаты диаметром 9,2 мм,
10 — канат диаметром 12,5 мм для крепления фундамента мачты, 11 — передние и задние оттяжки мачты, 12 — якоря мачты. 13 — боковые от-
тяжки мачты, 14 — тормозные канаты, 15 — козлы или подкладки деревянные, 16 — свая для тормозных канатов
лое число пробивок считать пробивку шести прядей. Число про-
бивок указывают на чертеже.
Семижильный канат (жёсткий) опрессовывают в стальных
трубках-соединителях овального сечения или, что часто делают
на строительстве деревянных мачт, петлю закрепляют обмоткой
каната поочерёдно всеми проволоками свободного конца.
Боковые по отношению к подъёму мачты оттяжки надевают
на хомуты, ставят винтовые стяжки (см. рис. 3.16) и закрепляют
на тяге якоря. Задние и передние по подъёму оттяжки закреп-
ляют только к стволу.
Мачту поднимают с помощью падающей стрелы, полиспаста
и лебёдки (рис. 4.14). Бревно для стрелы выбирают длиной
0,25—0,33 высоты мачты и диаметром в верхнем торце 240—
320 мм. Ствол поднимают за тяговые канаты. Цапфы стре-
лы заводят на ось мачты. Мачту и стрелу раскрепляют боковы-
ми расчалками, а для подтормаживания ствола при подходе
его к проектному положению используют задние оттяжки мач-
ты. Фундамент мачты укрепляют оттяжкой, чтобы не допустить
опрокидывания при подъёме.
Перед подъёмом мачты проверяют прямолинейность ствола,
установку стрелы, закрепление лебёдок и блоков, обращая осо-
бое внимание на зажимы канатов. Затем мачту приподнимают
немного над подкладками и снова проверяют весь такелаж и
прямолинейность ствола.
Если в тяговые канаты винтовые стяжки для регулировки
положения ствола не включены, то его опускают и, укорачивая
или удлиняя тяговые канаты, выпрямляют ствол.
Во время подъёма следят за тем, чтобы стрела и мачта на-
ходились в одной вертикальной плоскости, что достигается регу-
лировкой боковыми оттяжками. При подходе к вертикальному
положению, не останавливая, а лишь замедляя подъём, ствол
поддерживают — тормозят задними оттяжками. Затем подъём
прекращают и постоянными винтовыми стяжками доводят мач-
ту до вертикального положения, после чего закрепляют задние
оттяжки, оставляя тяговые канаты на это время в натянутом
состоянии, иначе мачта упадёт.
Успешный и безаварийный подъём мачты зависит от дисцип-
лины работающих и знания ими правил техники безопасности.
Рабочие у лебёдок должны находиться при них до конца подъё-
ма, выполнять указания старшего, обязанного следить за пра-
вильной укладкой (навивкой) каната на барабане и исправной
работой лебёдки, особенно тормозного устройства. Сбрасыва-
ние «собачки» (упора) с храпового колеса и перестановка под
нагрузкой шестерён лебёдки категорически запрещается. Все ра-
бочие должны выполнять команды только ответственного за
подъём лица. Они не могут покидать рабочие места без его раз-
решения.
191
Натяжение в оттяжках можно измерять прибором ИТ (из-
меритель тяжения), выпускаемым предприятиями Оргрэса. Его
основные данные: пределы измерений — 500-^-5000 кг, ошибки
в измерении ±100 кг, вес прибора — 5 кг (журнал «Энергетик»,
№ 4, 1961).
Ствол мачты регулируют с помощью двух теодолитов или от-
весов, установленных на расстоянии, равном 1,5—2-кратной вы-
соте мачты, и на направлениях под углом 90°. Оттяжки натяги-
вают монтажным усилием, величина которого указана на черте-
жах проекта. Ствол мачты должен быть отрегулирован так, что-
бы отклонение оси ствола от вертикали не превышало 1 : 1000
высоты выверяемой точки над фундаментом, а стрела прогиба
ствола — не более 1 :500 длины проверяемого участка ствола.
Опоры фидерных линий собирают у места их установки. Оди-
нарные столбы и П-образные опоры устанавливают с помощью
столбостава, состоящего из треноги и лебёдки, смонтированных
на автомобиле. Опоры весом до 2 т можно ставить столбоста-
вом со стрелой высотой 4 м, а весом до 1 т — при стреле 6 м.
АП-образную фидерную опору монтируют так: сначала со-
бирают на земле две А-образные стойки, затем их поворачивают
на ребро, раскрепляют подкосами, просовывают между брёвна-
ми стоек траверсу и закрепляют её болтами. После ставят рас-
косы, а в основании — ригеля. Все врубки промазывают горя-
чим маслянистым антисептиком. Собранную опору устанавли-
вают в заранее отрытый котлован самоходным краном, а при
его отсутствии — с помощью вспомогательной мачты, полиспа-
ста и лебёдки. Правильность установки опоры проверяют теодо-
литом или по отвесу. Окончательно опоры принимают после мон-
тажа проводов линии. Вокруг опоры делают небольшую насыпь
для учёта последующей осадки рыхлого грунта.
4.3. Монтаж сетей
Монтаж антенн
Монтаж воздушных линий, проволочных антенн, экранов,
электрических противовесов состоит из осмотра проводов, дета-
лей и зажимов, предварительной вытяжки проводов, соедине-
ния их зажимами, пайкой или сваркой, сборки узлов, подвески
проводов или подъёма смонтированной сети на опоры. Долго-
вечность сети во многом зависит от качества монтажа: неболь-
шие зарубы проводов, выпрямленные петли и «барашки», фа-
кельные истечения с выступающих острых деталей (проволок,
лент обмоток), плохие электрические контакты и др. могут
стать причиной падения части или всей сети.
16
Монтаж сети ведут вблизи места подъёма, поэтому трассу
воздушной линии и площадку под антенной очищают от кустар-
ника, пней и других предметов, препятствующих работе. Вблизи
размещают передвижную будку, оборудованную верстаком со
слесарными тисками, сверлильным и другими простейшими стан-
ками. К будке подводят электроэнергию для электрифицирован-
ного инструмента и электросварочных работ.
Многопроврлочные провода раскатывают с катушек, а смо-
танные в бухту — надевают на тамбур (открытая с одной сторо-
ны катушка на вертикальной оси) и разматывают, протягивая
провод по траве или по деревянным подкладкам. Во время рас-
катки следят за состоянием поверхности провода, дефектные
места вырубают.
Биметаллические, медные и вообще однопроволочные провода
предварительно выпрямляют, протягивая через ряд роликов,
расположенных по обе стороны так, чтобы проволока, проходя
по ним, немного изгибалась. Ролики должны быть из того же
металла, что* и проволока.
Провода для антенн отмеривают стальной рулеткой после
предварительной вытяжки одинаковым усилием, если провода
идут в один вибратор или для одной антенны. Это важно для
сохранения симметрии сети после монтажа.
Провода паяют способами, исключающими появление ин-
тенсивной коррозии, и без перегрева, снижающего механическую
прочность проволок.
Перед началом 'монтажа сети проверяют комплектность и ка-
чество изоляторов и арматуры, обращая особое внимание на
антикоррозионные покрытия. Для успешной организации ра-
бот по монтажу сетей очень важно, чтобы все детали и узлы бы-
ли изготовлены в центральной мастерской. Элементы сети сое-
диняют на монтаже в крупные узлы, а медные провода и биме-
таллическую проволоку пропаивают оловянно-свинцовым при-
поем ПОС-ЗО, если припой с большим содержанием олова не
указан на чертеже.
При монтаже антенн из многопроволочных вибраторов, на-
пример антенн ВГД, УГД, СГД и других, удобно один из прово-
дов сделать шаблоном и по нему изготавливать остальные.
При заделке конца провода навиванием проволоки — нало-
жением марки — применяют вороток из меди или латуни, у
одного из концов которого имеется отверстие с развальцованны-
ми краями. Пропуская через это отверстие обмоточную прово-
локу, намотку ведут с нажатием (втугую) и плотно подгоняют
виток к витку. После этого место навивки пропаивают, если это
указано на чертеже.
Наиболее экономичным соединением медных проводов яв-
ляется сварка газом или электр о дуговая, потому что в этих
случаях не расходуется олово. На монтаже чаще применяют
13—173 193
пайку ОЛОВЯННО-СВИНЦОВЫ1М припоем. Медине и биметалличе-
ские (стале-мещные) провода и проволоку до пайки очищают ка-
нифолью, разведённой в спирте. Очистка медных проводов и де-
талей травленой соляной кислотой допускается, но только при
обязательной последующей промывке места пайки щёлочью или
водой, чтобы удалить остатки кислоты.
.Провода спаивают так: на жаровне расплавляют 3—4 кг при-
поя в котелке, над которым помещают место спая. Затем, за-
черпнув небольшим ковшом с носиком припой, поливают им
место спая до тех пор, пока оно не примет температуры припоя,
признаком чего будет тонкий слой на проволоке. Висящие кап-
ли удаляют. Температуру припоя поддерживают такой, при ко-
торой не происходит ведущего к лишнему угару перегрева, при-
знаком которого служит появление радужных цветов (цветы по-
бежалости) на поверхности сплава.
Для пайки твёрдым (медно-цинковым) припоем соединяемые
детали разогревают паяльной лампой или газовой горелкой, очи-
щают их, посыпая место спая порошкообразной бурой, затем
вводят припой в виде зёрен, который при достаточной температу-
ре расплавляется и обливает место пайки тонким слоем. После
пайки и охлаждения детали флюс (буру) удаляют, промывая
деталь водой.
Алюминиевые провода сваривают газом под слоем флюса, в
состав которого, например, входит хлористый калий, хлористый
натрий и криолит. Алюминиевые провода паяют также оловосо-
держащими припоями. При пайке алюминия особое внимание
обращают на очистку от окиси (наждаком, стальными опилками
и т. п.) соединяемых деталей. Для этого в последнее время нача-
ли применять ультразвук.
При монтаже вибраторов и фидеров горизонтальных синфаз-
ных антенн (см. рис. 2.26 и 2.29) большое внимание уделяют сим-
метрии сети, выполняя все детали узлов одинаковыми по чис
лу витков обмоток, длин перемычек, соединительных проводов
и т. п. Провода отмеривают по шаблону, причём верхние про-
вода вибратора делают немного короче нижних, что обеспечи-
вает более равномерное распределение усилий между провода-
ми. Так делают и при монтаже вибраторов ВГД и УГД. При
подвеске полотен антенн СГ и СГД на леерах провода вибрато-
ров могут быть одинаковой длины, но лучше, если верхние не-
много короче.
Для повышения срока службы антенн ВГД, УГД, СГ и СГД
важно, чтобы при заделке проводов на коуше или ролике (у изо-
лятора) проволоки ложились ровно — без лишних перегибов и
без нахлёстки. В местах изгиба проводов на распорках ставят
рессоры, а в пролете — перемычки, повышающие вибростой-
кость вибратора (см. рис. 2.28).
194
Полотна синфазных антенн раскладывают между опорами
так, чтобы верхние вибраторы располагались в плоскости под-
вески. Остальные этажи вибраторов укладывают на земле па-
раллельно верхнему. Сначала соединяют все детали по этажам,
затем присоединяют питающие фидеры и ставят распорные изо-
ляторы.
Полотно антенны поднимают лебёдками с ручным приво-
дом грузоподъёмностью 14-2 г, по две на каждый этаж.
Подъёмные канаты отводят блоками, закреплёнными на фунда-
менте опоры. Сеть поднимают, начиная с верхнего этажа вибра-
торов. Остановив на время подъём, подносят нижние этажи. За-
тем снова подтягивают верхний этаж до отрыва его от земли, по-
правляют детали узлов и выпрямляют провода. После этого
поднимают следующий (сверху) этаж вибраторов, выверяют
натяжение всех этажей, затем подъёмные канаты переводят на
винтовые стяжки, закреплённые на фундаменте опоры, и ими
окончательно подправляют стрелу провеса проводов каждого
этажа. По окончании подъёма полотен антенны под ней монти-
руют распределительную сеть и шлейфы настройки, ставят пе-
реключатели, подключают главный фидер, подвешивают контр-
грузы. Распределительные фидеры спаивают после электриче-
ского симметрирования (настройки) антенны.
Антенны ВГД, УГД и ВГДШ собирают на земле, подвеши-
вают к опорам на небольшой высоте, исправляют дефекты, вы-
прямляют провода, а затем за оба конца вибратора поднимают
до проектного положения.
Полотна ромбических горизонтальных двойных антенн (см.
рис. 2.23), разложенных целиком на земле, поднимают, начиная
с верхнего ромба в тупых углах, затем переходят к подъёму
сети в острых углах ромба. Положение полотен сдвоенной ром-
бической антенны регулируют натяжением подъёмных канатов.
После этого сеть в тупых углах закрепляют наглухо — без
подъёмного каната. Стальной канат для люльки верхолаза за-
меняют растительным или канатом из искусственного волокна.
Затем монтируют фидерные трансформаторы, нагрузочную ли-
нию, переключатели и присоединяют снижение антенны к глав-
ному фидеру. Ромбические (одинарные) антенны РГ (см.
рис. 2.21) монтируют в той же последовательности.
Сеть антенны бегущей волны (см. рис. 2.24) собирают на
земле, присоединяют ранее заготовленные вертикальные фидер-
ные трансформаторы, затем сеть поднимают у концевых опор,
потом у промежуточных, снова у концевых, а потом у промежу-
точных и т. д. Особое внимание обращают на прямолинейность,
собирательной линии (фидера) и одинаковое провисание поло-
тен сети по пролётам. После регулировки подъёмные канаты
закрепляют на «утках», подвешивают грузы противовеса и под-
соединяют антенну к главному фидеру.
13* 195
Антенны длинных и средних волн (см. рис. 2.3—2.5) монти-
руют по специальному проекту организации работ, в котором,
помимо общих указаний, должна быть исчерпывающая техниче-
ская документация по сборке сложных узлов и их подъёму.
При монтаже этих антенн соблюдают общие правила, не допу-
скают сращивания и пайки проводов в пролёте, которую дела-
ют на ответвлениях, не несущих механической нагрузки. Сеть
предварительно выкладывают на землю, чтобы при подъёме
провода и детали не цеплялись друг с другом и не перекручива-
лись. Перед подъёмом ещё раз проверяют зажимы, подмотку и
оплётку проводов, качество пайки, отсутствие петель и бараш-
ков на проводах. Сеть поднимают всеми подъёмными лебёдками,
если другой метод не указан в проекте монтажа. Высоту под-
вески сети определяют по величине натяжения подъёмного ка-
ната или с помощью теодолита.
При монтаже противовесов (контргрузов), поддерживающих
постоянное тяжение сети, важное значение имеет уменьшение
трения в полиспасте и в направляющих груза, потому что
большое трение приводит к перегрузке опор . Заедание противо-
веса может вызвать аварию мачты или башни. Положение
грузов при монтаже должно быть таким, чтобы они не упира-
лись в конструкцию при подъёме, а при опускании не садились
на землю или подставку. Зимой груз, опустившись на землю,
может примёрзнуть и противовес (контргруз) перестанет дей-
ствовать.
Монтаж воздушных линий
Воздушные линии передачи монтируют по пролётам между
анкерными или угловыми опорами. До установки опор на них
монтируют детали для подвески изоляторов (см. рис. 2.36 и
2.37). Трассу очищают от предметов, мешающих работе (ку-
старник, пни и т.п.). Провода после раскатки под опорами вы-
прямляют и вытягивают. Опоры, на которых закрепляют прово-
да при их вытяжке, усиливают временными оттяжками или дере-
вянными подкосами.
При монтаже фидеров коротковолновых антенн предвари-
тельно заготавливают из отходов проволоки крючки длиной,
равной длине подвесного изолятора, и подвешивают к проме-
жуточным опорам (см. рис. 2.36). С помощью шестов на эти
крючки укладывают провода, затем их вытягивают до проект-
ного усилия, отмечают положение провода у концевой или уг-
ловой опоры. После, ослабив тяжение, провода закрепляют на
натяжном изоляторе и поочерёдно заменяют крючки на проме-
жуточных опорах подвесными изоляторами.
На четырёхпроводном коротковолновом фидере между од-
нополярными проводами линий привязывают проволокой —без
196
горячей пайки — проволочные перемычки, а между проводами
у промежуточных опор ставят стеатитовые распорки. Для сое-
динения проводов на анкерных или угловых опорах (см. рис. 2.37)
заготавливают по замеренным длинам в натуре перемычки, ко-
торыми соединяют провода смежных пролётов линии.
Фидерные трансформаторы (см,, рис. 2.44) 'монтируют так:
вытягивают с одинаковым усилием четыре равные отрезка про-
волоки с припуском по длине в 2-е- 3 м, подвешивают их к опо-
рам на высоте, удобной для монтажа, и со стрелой провеса по
проекту, ставят заранее заготовленные перемычки и пропаивают
их припоем ПОС-ЗО. Обе половины трансформатора подносят к
опорам, поднимают, натягивают и концы проводов прикрепляют
к натяжным палочным изоляторам.
Поглощающую линию ромбических антенн (см. рис. 2.22),
выполняемую из фехралевой проволоки диаметром 1,2 и 2 мм,
монтируют, как и фидерный трансформатор, но все соединения
делают на винтовых зажимах, потому что горячую пайку фех-
раля трудно осуществить.
Распределительные фидеры синфазных горизонтальных ан-
тенн 'монтируют подобно монтажу воздушных линий, но особое
внимание обращают на симметрию участков, перемычек и сое-
динений, а также на одинаковое выполнение узловых соедине-
ний, что облегчает настройку антенны.
При монтаже фидеров антенн средних волн (см. рис. 2.39 и
2.40) следят за тем, чтобы не было острых кромок в местах за-
крепления проводов на стальных поддерживающих конструкци-
ях, для чего ставят прокладки, обматывают провод лентой и
принимают другие меры, повышающие долговечность фидера.
Экраны присоединяют шиной к заземлению. В остальном вы-
полняют общие правила монтажа проводов.
Фидеры длинноволновых антенн (5000—25 000 м), выпол-
няемые часто из медных или стале-алюминиевых проводов, мон-
тируют, как и провода воздушных линий передачи энергии про-
мышленной частоты. Провода раскатывают по роликам, подве-
шенным к опорам, затем вытягивают, опускают на землю,
ставят по намеченным рискам арматуру, а затем линию подве-
шивают к опорам.
Фидер приёмной антенны монтируют в следующей последова-
тельности: раскатывают и вытягивают проволоку, ставят изоля-
торы (см. рис. 2.42) на промежуточных опорах (см. рис. 2.41),
на концевой опоре у технического здания закрепляют все
провода на изоляторах, затем с лестницы провода поднимают и
вставляют в прорези изоляторов на промежуточных опорах
(см. рис. 2.41а) и укладывают в канавку поворотного изолятора
на угловых опорах. После вытяжки всех проводов монтируют
натяжное устройство и подвешивают груз (см. рис. 2.416).
197
Устройство заземления
Устройство высокочастотного заземления (см. рис. 2.16), пе-
редающих антенн длинных и средних волн начинают с разбив-
ки при помощи теодолита направлений лучей заземления. Пос-
ле этого закрепляют на местности их начало и конец. Затем
плугом на тракторе образуют борозды, в которые, раскатывая
с бухты, укладывают провода, после чего борозды засыпают
землёй. При механизированной укладке проводов заземления
применяют специальный укладчик, на котором размещена бух-
та с проволокой. Конец провода закрепляют стальным штырём
в грунте. Укладчик устанавливают в направлении луча, опуска-
ют лемех на требуемую глубину погружения лучей заземления
и, следя за сматыванием проволоки, передвигают трактором ук-
ладчик в направлении вешки у конца луча. Концы проводов у
фундамента мачты, являющегося часто центром заземления, де-
лают с припуском, прокладывают их вручную до (Сборной шины
на фундаменте и пайкой или сваркой присоединяют к экрану.
Вокруг зданий, при переходе через дороги и т. п. в канавах
прокладывают сборные шины, к которым присоединяют (припа-
ивают) лучи заземления, после чего канавы засыпают землёй.
При устройстве заземления с перекрещивающимися лучами
сначала плугом укладывают нижние, более длинные лучи, за-
тем в отрытые вручную канавы укладывают верхние провода
с меньшим погружением в грунт. В местах пересечения прово-
дов проволоку сваривают или спаивают оловянно-свинцовым
припоем марки ПОС-ЗО.
Небольшие заземления антенн СГ, СГД, ромбических и эк-
ранированных воздушных линий устраивают вручную.
В скальных без растительного покрова грунтах провода за-
земления прокладывают по поверхности земли, по концам и
вдоль по пролёту, закрепляя их забитыми в грунт штырями.
Воздушные противовесы, заменяющие в скальных грунтах
заземление, монтируют согласно правилам монтажа проволоч-
ных сетей и воздушных линий. В сложных сетях по концам про-
водов ставят винтовые пружины и стяжки, что, как и подгонка
длины проводов по месту, облегчает монтаж и повышает проч-
ность проводов при обледенении.
Глава 5
ЭКСПЛУАТАЦИЯ АНТЕННО-МАЧТОВЫХ
СООРУЖЕНИЙ
5.1. Общие вопросы аксплуатадии
Основные положения
Основной задачей обслуживающего 'персонала является обес-
печение бесперебойной и тем более безаварийной работы ра-
диостанции.
Уход за антенно-мачтовыми сооружениями начинают сразу
после тщательной приёмки их от строительной организации и по-
лучения от неё технической документации, включающей испол-
нительные чертежи, инструкции по уходу за конструкциями и
пользованию измерительными приборами и т. п. На каждой ра-
диостанции должны быть подробные инструкции, учитывающие
специфические особенности объекта и климатические условия
площадки, и правила эксплуатации, являющиеся развитием дей-
ствующих «Правил технической эксплуатации средств радио-
связи и радиовещания» (Связьиздат, 1956). Результаты техни-
ческих осмотров сооружений заносят в журнал эксплуатации;
при этом указывают дату, описывают замеченные неисправности
и способы их устранения. В журнале должны быть подписи
лиц, выполнявших и контролировавших ремонтные работы.
Для обеспечения безопасности полётов мачты и башни ок-
рашивают наклонными перемежающимися полосами чёрного и
жёлтого цветов. Окраска радиомачт допускается горизонталь-
ными полосами, размер которых по высоте определяется длиной
секции ствола мачты или панели башни. Маркировочную окрас-
ку возобновляют через 5 лет, если она не потускнела раньше.
Для повышения видимости ночью, в дождь, при тумане и
снегопаде на мачте или башне, в зависимости от близости к аэ-
родрому, устанавливают через 15 или 30 м по высоте лампы
красного света (рис. 5.1) с мощностью светильника не менее
60 вт. На верху мачты или башни устанавливают обычно че-
тыре лампы, а на остальных высотах не менее двух и так, что-
бы свет был виден со всех направлений. Число и мощность
199
ламп согласовывают с организациями, ответственными за бе-
зопасность полётов. Питание сигнальных ламп СОМ (свето-
ограждение мачт) осуществляют по освинцованному кабелю
марки СРГ, проложенному по стволу (рис. 5.2), и защищают его
и лампы от влияния токов высокой частоты. Энергию к лампам
Схема расположения - Схема расположения Схема распределитель-
светильников СОМ светильников сом ной сета сом
§ а на мачте на площадках
л2_____3EL
Рис. 5.1. Схема заградительного освещения башни высотой 180 м
102
Напряжение сети-ЗВ0/220в
Напряжение ламп -220в
при изолированной опоре подают по кабелю, проложенному
внутри трубы, через катушку стекания атмосферных (статиче-
ских) зарядов или через специальный дроссель, а также от транс-
форматора с малой ёмкостью между обмотками с изоляцией
между ними на полное напряжение высокой частоты на опоре.
Для уточнения нагрузок от атмосферных осадков (гололёд,,
изморозь) на провода, что имеет большое значение для про-
200
актируемых антенно-мачтовых •сооружений, внизу и на различ-
ной высоте мачты или башни следует натянуть металлическую
проволоку диаметром 5 мм и наблюдать за отложениями на ней
льда. Для расчётов конструкций антенно-мачтовых сооружений
важно знать характер отложения (гололёд, изморозь, мокрый
Рис. 5.2. Установка ламп СОМ на промежуточной отметке башни:
1 — светильник СОМ, 2 — хомут крепления кабеля к поясу башни, 3 — кабель СРГ, 4 —
труба газовая диаметром 25 мм, 5 — кабель СРГ магистральный, 6 — ответвительная
коробка, 7 — кабель СРГ — ответвление к фонарю СОМ
снег), его толщину, вес на единицу длины, а также состояние
погоды во время нарастания отложения, скорость ветра и его
направление, температуру воздуха, вид осадков (дождь, морось,
туман, снег), продолжительность обледенения.
Срок службы антенных сооружений зависит прежде всего
от качества проекта и выполнения строительно-монтажных ра-
бот, от тщательности нанесения защитных покрытий (окраска,
оцинковка, антисептирование, гидроизоляция и пр.), а также от
ухода за конструкциями и своевременного возобновления за-
щитных мероприятий.
Для восстановления затрат на радиостанцию производят еже-
годные отчисления, называемые амортизационными, размер ко-
торых для каждого вида конструкции устанавливается в зави-
симости от её срока службы. Например, срок службы деревян-
ных конструкций 6-J-20 лет, причём малый срок относится к
деревянным якорям в земле, а большой — к мачтам из защи-
201
Шён ной от гниения заводским способом древесины. Стальные
механические детали служат Юн-35 лет. Срок службы сталь-
ных оцинкованных канатов, зависящий, прежде всего, от каче-
ства цинкового покрытия проволок и от степени влажности
и загрязнённости Химически активными веществами воздуха,
колеблется в широких пределах — от 8 до 35 лет. Медные и
биметаллические (стале-медные) провода и проволока в зави-
симости от диаметра служат 10н-25 лет. Керамические изо-
ляторы разрушаются очень медленно, поэтому на установлен-
ные сроки службы 15н-25 лет следует смотреть как на норму
при определении амортизационных отчислений. Стальные мач-
ты и башни служат 40-4-60 лет, бетонные — ещё больше.
Эти сроки службы конструкций относятся к сооружениям,
содержащимся с соблюдением правил технической эксплуата-
ции. В агрессивной атмосфере, в прибрежной полосе морей, в
тропическом влажном климате и т. п. сроки службы значитель-
но меньше, если не были приняты специальные конструктивные
меры и не возобновляются чаще защитные покрытия.
Порядок осмотра и ухода за конструкциями
Наблюдения за сооружениями и работы по их профилакти-
ческому осмотру должны проводиться регулярно. Объём, поря-
док и периодичность осмотров устанавливаются правилами
технической эксплуатации. Осмотр конструкций следует произ-
водить также в особых случаях, например, после очень сильного
ветра (скорость ветра более 15-4-20 м/сек) или обледенения, зем-
летрясения. После бурного таяния снега или сильного ливня,
-когда потоками воды омываются фундаменты мачт и башен,
обращают особое внимание на сооружения, стоящие на макро-
пористых просадочных грунтах. При высокой температуре воз-
духа в течение многих дней возможны осадки фундаментов в
вечномёрзлых грунтах. Поэтому во время высоких температур
должны приниматься меры, не допускающие распространения
положительных температур в грунт основания, например уст-
ройство дополнительных теплоизолирующих покрытий вокруг
фундаментов и др.
Для ухода за сооружениями на обслуживаемой радиостан-
ции создаётся антенная группа, численность персонала кото-
рой, объём технических и вспомогательных средств для произ-
водства работ устанавливаются в зависимости от числа и
сложности антенных устройств.
Регулярный осмотр, предупредительные мероприятия и мел-
кий ремонт должны проводиться по плану, включающему ка-
лендарный график работ, список исполнителей, сроки выполне-
ния отдельных видов работ, перечень технических средств и спи-
сок необходимых материалов и деталей.
202
Работы в труднодоступных местах, например на мачте, баш-
не или по смене деталей и изоляторов в оттяжках мачт и в ан-
теннах должны проводиться по заранее и детально разработан-
ной программе, после дополнительного инструктажа и под ру-
ководством главного (старшего) инженера радиостанции. Та-
кого рода работы оформляются протоколами.
На предприятиях министерств связи сроки проведения ос-
мотров, ремонта и других работ по антенно-мачтовым сооруже-
ниям устанавливаются правилами технической эксплуатации.
Ежедневно должен проводиться осмотр в бинокль всех ан-
тенно-мачтовых сооружений; ежедекадно (раз в 10 дней)
нужно проверять входные сопротивления приёмных антенн; это
следует делать и после грозы; два раза в год, обычно в
начале лета и в конце осени, проводятся регулировка натяжения
полотен антенн, распределительных фидеров и воздушных ли-
ний; проверка с помощью теодолита и регулировка стволов
мачт и башен высотой более 50 м; испытание подъёмных уст-
ройств и приспособлений; ежегодно — проверка состояния
древесины мачт, якорей и опор воздушных линий; проверка кре-
пления хомутов (бугелей) деревянных мачт, смазка блоков,
лебёдок, винтовых стяжек, зажимов (в летний период); раз в
два года — проверка спущенных на землю полотен антенн и
леерных канатов; раз в три года — проверка оттяжек и изо-
ляторов мачт; допропитка антисептиком древесины мачт, стол-
бов, опор воздушных линий, якорей и оснований мачт; раз в
пять лет — окраска и в необходимых случаях грунтовка
стальных конструкций (мачт, башен, подъёмных устройств и ме-
ханизмов), проверка величины предварительного натяжения от-
тяжек металлических мачт.
В исключительных случаях по требованию инспекции рес-
публиканского Гостехгорнадзора должно производиться внеоче-
редное испытание подъёмных устройств и приспособлений.
Смазка стальных канатов антикоррозионными составами
производится в сроки, определяемые с учётом местных клима-
тических условий площадки и степени загрязнённости воздуха.
После сильного ветра (скорость более 15—20 м/сек), боль-
шого обледенения, сильной грозы с частыми разрядами молнии
и особенно при прямом разряде через радиомачту или антенну
должно проводиться особо тщательное обследование всех кон-
струкций антенно-мачтовых сооружений.
Подъёмные устройства и приспособления должны эксплуати-
роваться при неуклонном выполнении правил, издаваемых ве-
домствами в развитие «Правил устройства и безопасной эк-
сплуатации грузоподъёмных кранов» и «Правил устройства и
эксплуатации лифтов» Госгортехнадзора СССР.
Небольшие работы по ремонту, связанные с механической
обработкой металла, выполняет центральная мастерская радио-
203
станции, оборудованная токарными, строгальными, фрезерны-
ми и другими станками, машинами и аппаратами для резки и
сварки металлов. Группе, обслуживающей антенные устройст-
ва, придают такелажную 'мастерскую для производства неслож-
ных слесарных и такелажных работ, оборудованную сверлиль-
ными станками, верстаками со слесарными (параллельными) и
кузнечными (стуловыми) тисками, наковальней и др.
Для проведения профилактических мероприятий и произ-
водства мелкого ремонта антенных устройств необходимо иметь
соответствующий набор инструментов и приспособлений, в том
числе: слесарный, кузнечный и плотничный инструмент, а так-
же измерительные приборы и инструменты, например теодолит
тридцатисекундный, нивелир технический с двумя нивелировоч-
ными рейками, бинокли, рулетки стальные и тесьмяные (полот-
няные), метры стальные и складные, штангенциркули, динамо-
метры пружинные на нагрузку до Юти др.
В антенной группе должны быть лебёдки с ручным приво-
дом, блоки монтажные для стальных и растительных канатов,
домкраты винтовые (бутылочные) и реечные, канаты стальные
и растительные, пояса с цепью и карабином, когти для подъё-
ма на столбы и др.
Небольшие по объёму строительные работы по сооружению
новых антенн и воздушных линий или по восстановлению при-
шедших в негодность несложных конструкций поручают антен-
ной группе, которую тогда снабжают дополнительным оборудо-
ванием, инструментами и приспособлениями.
Все работы по эксплуатации антенно-мачтовых сооружений
должны вестись при обязательном выполнении правил произ-
водства работ п техники безопасности.
Сложные работы и работы на мачтах должны производить-
ся только после дополнительного инструктажа работников.
Работы на мачтах, антеннах и воздушных линиях передачи
действующих радиостанций могут производиться только с раз-
решения старшего по дежурной смене и при неукоснительном
соблюдении дополнительных правил техники безопасности, учи-
тывающих особенности радиостанции.
К работе на мачтах или башнях допускаются лица, про-
шедшие специальное — дополнительное — медицинское освиде-
тельствование на предмет допуска их к работе на высоте.
5.2. Эксплуатация конструкций
Эксплуатация бетонных конструкций
Уход за бетонными и железобетонными конструкциями ог-
раничивается наблюдением за осадкой фундаментов, поддержа-
нием наружной поверхности конструкций в хорошем состоя-
204
нии и возобновлением гидроизоляционного слоя в подземных
частях под дневной поверхностью земли и на несколько десят-
ков сантиметров (20—50 см) выше её.
Наблюдения за осадкой фундаментов начинают сразу после
окончания работ, для чего вблизи закладывают в грунт геоде-
зический знак — репер, от которого сначала чаще, а затем ре-
же с помощью технического нивелира и реек проверяют верти-
кальную (абсолютную) отметку фундамента. По прекращению
заметной осадки измерения заканчивают. При наблюдениях за
осадкой фундаментов решётчатой башни от специального репе-
ра можно отказаться, потому что для прочности сооружения
важно, чтобы не произошла неравномерная осадка каждой из
ног башни. Осадки фундаментов прекращаются через 2 года в
песчаных грунтах и через 5 лет в глинистых.
За якорями и слабонагруженными фундаментами, особенно
в виде колонны, основанными на грунтах, содержащих глини-
стые частицы, необходимо проводить наблюдения осенью и зи-
мой, чтобы не произошло деформации конструкции вследствие
пучения грунта при замерзании в нём воды.
Эксплуатация стальных конструкций
Для наблюдения и хорошего ухода за стальными конструк-
циями необходимы тщательная приёмка, исчерпывающая тех-
ническая документация с нанесёнными на исполнительные чер-
тежи всеми отступлениями от проекта, заменами деталей и т. п.,
инструкции по уходу за особыми видами конструкций и по
пользованию специальными измерительными приборами.
В проектах мачт на оттяжках должны быть таблицы вели-
чин предварительного натяжения канатов при различной тем-
пературе воздуха, а в проектах башен — величина натяжения
гибких раскосов, снабжённых стяжными муфтами (стяжками),
с помощью которых в процессе эксплуатации должно регулиро-
ваться натяжение и геометрическое положение башни.
Измерительные приборы, динамометр и др. должны иметь
паспорта, включающие градуировочные (тарировочные) кри-
вые или таблицы, выданные поверочной лабораторией.
Во время приёмки стальных конструкций мачт и башен
предъявляют исполнительную документацию по геодезической
проверке, включающую данные о действительном положении
осей мачт, поясов и граней башен, абсолютных отметок фунда-
ментов и якорей. Эти материалы с течением времени являются
исходными для суждения о положении конструкции и косвенно
— о качестве ухода за ней.
Данные об эксплуатации сооружений очень полезны для
проектных организаций, потому что они позволяют судить о
205
степени приближения принятой в расчётах схематизации и при-
нимать меры к совершенствованию конструкций.
На одну мачту, башню или группу однотипных конструкций
составляют журнал, в который заносят все основные данные о
конструкции, величины предварительных натяжений канатов
мачт и гибких тяг башен, геометрическое положение (отклоне-
ние) осей ствола, стержней и пр.
В журнал эксплуатации антенн заносят стрелы провеса или
тяжения проводов, леерных канатов, проводов экранов, ёмкост-
ных «шапок» и др.
В каждой конструкции намечают наиболее уязвимые для,
преждевременного разрушения места, например: канаты у за-
жимов и якорей; перемычки между проводами секций полотен
антенн; детали, в которых сконцентрировано много сварных
швов в одном месте; сварные детали оттяжек, составленные к
тому же из частей различной толщины и др. Особое внимание
обращают на канаты и механические детали оттяжек высоких
мачт, потому что они наиболее часто подвергаются вибрациям-
при ветре. Чаще всего проволока канатов обрывается у муфты
и зажимов, в местах присоединения другого каната, у изолято-
ра в оттяжке и т. п.
Первые шесть месяцев после окончания монтажа конструк-
ций наблюдение за ними проводят один-два раза в месяц, сле-
дя во время осмотра за состоянием сварных швов, натяжением
болтов в монтажных соединениях и прямолинейностью тяжело
нагруженных стержней. Ослабленные болты и заклёпки опреде-
ляют по дребезжанию при ударе по ним молотком весом
0,2—0,25 кг. Трещины у сварного шва могут быть обнаружены
по трещинам на краске.
При обнаружении дефектов, исправление которых может
быть осуществлено с применением сварки, особое внимание
должно быть обращено на возможность сварки конструкций, на
которые в технической документации отсутствуют сертификаты
на основной металл или изготовленных из стали зарубежного
производства. В этих случаях сначала знакомятся с сертифика-
тами на металл, а при отсутствии их с очищенного от краски и
ржавчины места берут стружку, определяют химический состав
стали и после этого решают вопрос о допустимости, а затем и о
технологии сварки.
Обнаруженные при осмотре погнутые или искривлённые
стержни или детали тщательно осматривают для установления
причины появления дефекта. Стрелу прогиба стержня замеряют;
характер и размеры дефекта детали зарисовывают и измеряют.
Если последующим осмотром установлено увеличение размеров
дефекта, то стержень (деталь) разгружают постановкой парал-
лельно ему другого, равнопрочного дефектному.
206
Необходимость регулировки гибких раскосов башни уста-
навливается по результатам геодезической проверки положения
конструкции: если отклонения выходят за пределы допусков на
монтаж, то такая регулировка необходима. Натяжение раско-
сов измеряют ключом с динамометром или другим измеритель-
ным прибором.
Для восстановления проектного положения башни, отклоне-
ние от которого произошло вследствие неравномерной осадки-
фундамента, приподнимают домкратами один пояс (ногу) или
грань. Для этого сначала слегка отвинчивают гайки анкерных
болтов, а затем под опорные части ставят прокладки и затяги-
вают болты. Наблюдения за такой башней учащают.
В задачи обслуживающего персонала входит: осмотр, пов-
торное нанесение защитных антикоррозионных покрытий кана-
тов, регулирование оттяжек мачт для поддержания заданной
величины предварительного натяжения и приведения ствола
мачты в положение, диктуемое техническими условиями на мон-
таж. В начале эксплуатации тяжение оттяжек регулируют ча-
ще, пока вытяжка канатов не прекратится.
Для приведения ствола мачты в вертикальное (проектное) по-
ложение при четырёх оттяжках в ярусе (через 90° по кругу) по-
ступают так: сначала становятся с теодолитом в положение А.
(рис. 5.3), затем винтовыми стяжками в оттяжках 1 и 3 регули-
руемый узел мачты приводят в
положение а; после этого пере-
ходят с теодолитом в пункт Б и
узел приводят в положение «0»
(нуль), которое является тре-
буемым. При трёх оттяжках в
ярусе становятся один раз с
теодолитом на оси, перпенди-
кулярной к плоскости одной из
оттяжек, и регулируемый узел
приводят в вертикальную плос-
кость. Затем становятся в нап-
равлении биссектрисы угла
между двумя другими оттяж-
ками и узел опять приводят к
вертикали. После этого воз-
вращаются на прежнюю стоян-
ку и снова проверяют положение узла. Если узел ушёл от вер-
тикали больше, чем допускается нормами, то положение ство-
ла поправляют повторной регулировкой.
Регулировку ствола начинают с узла оттяжек, наиболее уда-
лённого от вертикали, проходящей через центр опоры мачты.
Предварительно ослабляют наиболее натянутую оттяжку. В слу-
чае общего наклона ствола мачты регулирование начинают
207
с нижнего яруса оттяжек, идя последовательно к верхнему. Пос-
ле окончания регулировки всех ярусов вносят поправки, если
какой-либо узел отошёл от вертикали.
При искривлении ствола мачты в одном из пролётов между
ярусами оттяжек в этом пролёте закрепляют вспомогательную
оттяжку, затем немного ослабляют натяжение оттяжек выше-
расположенного узла. После этого, натягивая вспомогательную
оттяжку, приводят ось ствола к вертикали; если по ослаблении
этой оттяжки ствол останется на вертикали, то эту оттяжку
убирают. Если же ствол снова отклонится, то ставят постоян-
ную оттяжку с врубленными в неё изоляторами, количество и
расстояние между которыми определяются расчётом.
Величину отклонения оси ствола мачты от вертикали опре-
деляют так: становятся с теодолитом на удобном для визиро-
вания расстоянии (2—3 высоты ствола), затем наводят верти-
кальную нить теодолита на интересующую на стволе характер-
ную точку (деталь) и после этого трубу опускают, чтобы ви-
деть деления на метре или рейке у основания мачты или башни.
Отсчёт по рейке даёт величину отклонения мачты от вертикали.
После этого переводят трубу теодолита «через зенит» и снова,
поступая таким же образом, делают новый контрольный от-
счёт. Если оба отсчёта близки, то измерения на этом заканчи-
вают и переходят к измерениям положения другой точки кон-
струкции. При большем расхождении в отсчётах (при переводе
трубы через «зенит») проверяют более тщательно правильность
установки теодолита.
При регулировании ствола мачты проверяют натяжение от-
тяжек, чтобы оно не стало ниже заданной проектом величины,
диктуемой требованиями общей устойчивости мачты. После
окончания выверки ствола проверяют натяжение канатов, до-
водят его до указанной в проекте величины, внося при этом по-
правки на температуру воздуха при измерениях. Затем записы-
вают все данные измерений в журнал эксплуатации мачты.
Натяжение оттяжек измеряют специальными измеритель-
ными приборами, по показаниям параллельно или последова-
тельно включённого в оттяжку пружинного или другого дина-
мометра, а в оттяжках без изоляторов натяжение определяют
по методу, основанному на зависимости скорости распростране-
ния волны механических напряжений от тяжения каната и мас-
сы его на единицу длины. Скорость распространения волны от
удара по канату (оттяжке)
= (5.1)
где Т — натяжение, кг, q — вес единицы длины каната, кг!м,
g — ускорение силы тяжести, м!сек?, определяют по секундоме-
208
ру, пущенному одновременно с ударом по канату. В момент при-
хода первой или одной из последующих, что лучше, отражённых
от ствола мачты волн секундомер останавливают. Тогда
Т = q ~0,1 (5 2)
gZ2 t2 k ’
помня, Что
v=nl!t,
где I — длина оттяжки, м, nl —• путь, м (п — чётное число),
t — время, сек.
Натяжение каната можно определить и по колебанию от-
тяжки, как маятника. Зная частоту колебаний оттяжки, опреде-
ляют длину маятника, которая будет равна стреле провеса, по
которой вычисляют натяжение каната, зная его вес и длину.
Для повышения срока службы канаты защищают различны-
ми составами, основными требованиями к которым являются:
отсутствие свободных кислот и щелочей, плотное покрытие, вяз-
кость, водостойкость и большой срок службы. Одним из хоро-
ших покрытий является раствор битума марок IV или V в бен-
зине (в пропорции 1:1), наносимый в подогретом до темпера-
туры 80°С виде на очищенный канат. Хорошее защитное дейст-
вие имеет покрытие свинцовым суриком. Перед покрытием ка-
нат очищают стальными щётками от ржавчины, протирают ве-
тошью («концами»), смоченной в керосине, а затем кистью или
из лейки наносят защитный состав. Для этого вдоль оттяжки
натягивают канат, по которому на роликах спускают люльку с
монтёром (рис. 5.4), который, начиная сверху, очищает, а затем
смазывает оттяжку. При работе с канатами надо следить за
тем, чтобы не порезаться о выступающие концы оборванной
проволоки. Такие концы заправляют внутрь каната, а поверх
накладывают марку (несколько оборотов) из оцинкованной
мягкой стальной проволоки.
Канаты, имеющие более 20% проволок, поражённых корро-
зией, осматривают в лупу, а диаметр проволоки измеряют
штангенциркулем или микрометром, чтобы определить степень
повреждения. Решение о допустимости дальнейшей эксплуата-
ции каната принимают в зависимости от числа поражённых
коррозией и оборванных проволок, роли каната в обеспечении
прочности и устойчивости конструкции, а также от назначения
радиостанции.
Весной изоляторы в опорах и оттяжках осматривают, очи-
щают от пыли и протирают спиртом. Обнаруженные небольшие
трещины и сколы измеряют, зарисовывают и такие изоляторы
берут на особый учёт. Если при последующем осмотре трещи-
14—173 209
на не увеличивается, то изолятор оставляют, при увеличении
трещины — заменяют новым. Изоляторы с большими сколами
или трещинами сразу заменяют новыми.
Замена изоляторов в оттяжке проводится в обратной после*
довательности, чем при монтаже мачты. До замены ставят вре*
Рис. 5.4. Схема осмотра оттяжки мачты:
1 — оттяжка мачты, 2 — несущий канат, 3 — люлька
мачтовика, 4 — ролик, 5 — мачта, 6 — лебёдка на
1,5 т, 7 — блок одношкивный на 2 г, 8 — тяговый
канат
менную оттяжку, равнопрочную постоянной. В оттяжечных изо-
ляторах с дугогасящими устройствами проверяют качество
электрических контактов в катушке индуктивности или в сопро-
тивлении, включённых последовательно с разрядником.
Весной проверяют величину сопротивления защитного за-
земления и надёжность присоединения к нему катушки стека-
ния атмосферных зарядов, грозозащитных разрядников, вводов
антенн и др.
При осмотре антенн-мачт особое внимание обращают на за-
жимы, соединяющие разные металлы, например медь—алюми-
ний или медь—сталь, на оплётки, рессоры для гашения вибра-
ции проводов и др. Повреждённые прокладки в арматуре возоб-
новляют, оборванные проволоки в проводах и канатах заправ-
ляют внутрь и место обрыва обматывают мягкой проволокой.
При числе оборванных проволок более 25%' или двух в канате
из семи жил его заменяют.
Срок службы стальных конструкций зависит, главным обра-
зом, от своевременной окраски и её качества. Грунтовка, напри-
мер, свинцовым суриком на натуральной олифе по хорошо очи-
210
щенной поверхности может находиться в хорошем состоянии, не
требующем возобновления в течение 20н-30 лет. При плохом
качестве малярных работ через 1,5-г-2 года начинает появлять-
ся ржавчина, отслаивание краски и т. п., что требует нанесения
повторного защитного покрытия.
Стальные конструкции чаще всего окрашивают масляными
красками на экономичных олифах, а также на глифталевых,.
пентафталевых и редко на натуральных олифах. Качество за-
щитных покрытий зависит в основном от тщательности очистки
и хорошей грунтовки поверхности. Краска является защитой
грунта от атмосферных воздействий.
Поверхности стальных конструкций очищают от ржавчины и
юкалины стальными щётками, скребками, газовым пламенем и
пескоструйным аппаратом. Масляные и жировые пятна уда-
ляют протиркой ветошью, смоченной в бензине. Грунтовка, а
также окраска влажных, покрытых льдом или снегом поверхно-
стей и вообще выполнение этого вида работ при температуре
ниже +5° не допускается. Окраска перхлорвиниловыми покры-
тиями должна производиться при температуре не ниже +8°.
В очень жаркую погоду качество окраски масляными кра-
сками понижается, поэтому лучше всего окраску мачт и башен
производить в конце лета, но до наступления периода дождей.
Лучшими материалами для грунтовки являются свинцовый
сурик или крон цинковый на натуральной олифе. Чаще приме-
няют железный сурик на натуральной или экономичной олифе
или готовые грунтовки: маслянолаковую, глифталевую и др.
Для окраски наружных стальных конструкций применяют
густотёртые масляные и глифталевые краски, пентафталевые
эмали, а для окраски невысоких конструкций — алюминиевую
краску, в состав которой входит битумно-масляный лак и алюми-
ниевая красочная пудра, повышающая светостойкость краски.
Подземные стальные конструкции защищают от коррозии ка-
менноугольным-лаком илй обмазкой по холодной битумной
подготовке (раствор битума в растворителе) горячим битумом
в один-два слоя.
Признаками разрушения краски являются: обнаружение
первого (другого цвета) слоя краски, местные вспучивания,
трещины, отслаивание плёнки, вздутия и пузыри, заполненные
ржавчиной.
При окраске соблюдается следующая технология: очистка,
грунтовка очищенных до металлического блеска поверхностей,
если ранее наложенный грунт пришёл в негодность, замазка
(мел на олифе с добавкой железного сурика) щелей, пазух и
швов и окраска в два слоя. Второй слой, обязательно другого
цвета, наносят после полного высыхания первого.
При хорошем состоянии грунта смывают растворителем слой
пришедшей в негодность краски, а затем наносят один или два
14* 211
слоя новой краски. На грязную поверхность наносить краску за-
прещается. Хорошо выполненная окраска служит 7-s- 10 лет. Бо-
лее жёсткие требования предъявляются к качеству окраски
мачт и башен, являющихся аэродромным или линейным пре-
пятствием, которую возобновляют через 5 лет или раньше, если
она выцвела.
Окраска конструкций производится по специальной техноло-
гии. Рабочие, окрашивающие конструкции, должны быть про-
инструктированы, а при работах на большой высоте должны
пройти медицинское освидетельствование и получить дополни-
тельные указания по технике безопасности. Краска должна быть
нежидкой и наносится кистям^ которые следует перевязывать
шпагатом и хранить в кистярнице, что удлиняет срок их служ-
бы. Алюминиевую краску лучше наносить краскопультом. Кра-
ску наносят ровным и тонким слоем, без подтёков, а затем,, её
тщательно растушёвывают. В последнем слое масляной краски
сиккативы, ускоряющие её высыхание, не допускаются, потому
что они способствуют образованию трешин в плёнке.
Работа с красками на свинцовом сурике или белилах не раз-
решается без респиратора. Алюминиевую пудру, являющуюся
взрывоопасной, хранят в закрытой таре и в сухом помещении.
Алюминиевую пыль убирают во избежание взрыва, а воспламе-
нившуюся — тушат песком, а не водой, что опасно.
Эксплуатация деревянных конструкций
После окончания монтажа и приёмки деревянные конструк-
ции первое время осматривают чаще, потому что при высыхании
древесины ослабляются болтовые и клиновые соединения, плот-
ность сопряжения во врубах, стыках, замках и пр. После пони-
жения влажности древесины до воздушно-сухой эти явления
прекращаются.
При осмотре деревянных конструкций обращают внимание
на прямолинейность элементов, отклонение оси ствола мачты от
вертикали, состояние стыков и врубок, натяжение болтов, плот-
ность затяжки хомутов и т. п.
При обнаружении поражённой гниением древесины (пле-
сень, грибница) выполняют специальные мероприятия, объём и
характер которых определяет вызванный для этой цели специа-
лист. Элементы, поражённые гнилью не более 20%: по диаметру
или толщине, очищают до здоровой древесины, а затем тща-
тельно антисептируют. Выявленные при осмотре табачные
(крошащиеся) сучки высверливают, отверстие тщательно анти-
септируют, а затем в него загоняют деревянную пробку, пропи-
танную антисептиком.
Внутреннее загнивание древесины обнаруживают простуки-
ванием молотком: если при ударе звук получается глухим, „то
212
это. свидетельствует-о загнивании; при здоровой древесине звук
при ударе будет звонкий — металлический. При сомнении в ка-
честве древесины пустотелым буравом или щупом берут пробу,
по которой судят о степени поражения.
Надземные-стальные части деревянных конструкций Очи-
щают от ржавчины и. окрашивают, подземные — покрывают ас-
Рис. 5.5. Работа на сильно подгнившей опоре воздушной линди
, фальтовым лаком или битумом. Резьбу болтов и винтовых
стяжек смазывают техническим вазелином.
Столбы и стойки опор откапывают на глубину около метра,
. очищают от загнившей древесины и ставят антисептический
бандаж (см. рис. 4.13) или обмазывают маслянистым антисеп-
тиком.; Перед тем как откопать опору, её укрепляют временны-
ми подкосами (рис. 5,5) *) или оттяжками. Если гниением пора-
жено-больше половины сечения столба (стойки), то ставят же-
лезобетонную приставку и только за отсутствием её — деревян-
ную (антисептированное бревно), закрепляемую на болтах или
двумя бандажами из нескольких оборотов стальной проволоки
диаметром 4—6 мм.
') Здесь и далее рисунки, иллюстрирующие безопасные приёмы работы,
заимствованы из диапозитивного фильма «Техника безопасности при эсплуата-
ции ацтенно-мачтовых и фидерных сооружений радиопредприятий», сделанного
по заказу Лаборатории охраны труда /^^нистерства связи СССР.
213
Трещины в элементах надземной части конструкции запол-
няют антисептическим составом густой консистенции, применяе-
мым для изготовления суперобмазок и антисептических банда-
жей.
Подгнившие пасынки основания деревянных мачт заменяют
так: откапывают до лежней, ставят новые лежни и пасынки, ко-
торые подклинивают; затем убирают подгнившие и засыпают
пазухи грунтом. Подгнившие брёвна, пластины или лежни дере-
вянного основания мачты поочерёдно выбивают и заменяют но-
выми.
Деревянные якоря мачты заменяют после устройства вре-
менного якоря, заложенного в грунт на расстоянии 2—3 м от
прежнего, на который сначала переводят всю нагрузку оттяжек.
После этого откапывают постоянный якорь и заменяют его
новым.
Сильно подгнившие траверсы опор заменяют после спуска
проводов вместе с поддерживающими их изоляторами.
До постановки новой траверсы особо тщательно промазы-
вают антисептиком врубки в стойках и ригелях-. После закреп-
ления траверсы на опоре подвешивают провода.
Эксплуатация сетей
Основными задачами эксплуатационного персонала по ухо-
ду за сетями являются: поддержание хорошей изоляции прово-
дов и надёжного электрического контакта между деталями; не-
допущение обрывов проводов от вибрации; устранение высту-
пающих концов проволоки или ленты оплёток (с острых краёв
которых возникает раньше всего электрическое истечение); уда-
ление льда с проводов и т. п.
Покрытые пылью изоляторы очищают и промывают спир-
том. Повреждённые дуговыми разрядами изоляторы, что опре-
деляют по тёмным линиям на глазури, заменяют новыми, если
их сопротивление по поверхности, согласно показаниям мегом-
метра, резко упало.
Для осмотра сеть опускают на землю, потому что осмотр
с люлек опаснее и он может выполняться только хорошо трени-
рованным персоналом. Полотна антенны опускают одновремен-
но с двух концов. С приближением сети к земле скорость спу-
ска понижают, сеть оттягивают за поводки, фидеры и т. п. в
сторону, не допуская образования петель на проводах и сталь-
ных канатах. После спуска сети проверяют плотность всех сое-
динений деталей, прочность спайки проводов, натяжение бол-
тов в зажимах, осматривают изоляторы и повреждённые заме-
няют новыми. Реи, подреи, распорки и другие стальные детали
очищают до металлического блеска от пришедшей в негодность
краски, грунтуют и после окрашивают в два слоя. Резьбу бол-
214
то® после очистки от ржавчины смазывают техническим вазе-
лином. Повреждённые защитные металлические покрытия
(оцинковка, омеднение) очищают и облуживают; сильно пов-
реждённые коррозией прокладки в зажимах заменяют.
Деревянные детали сети, сильно поражённые гнилью, заме-
няют, а годные к дальнейшей эксплуатации — очищают от гни-
ли и антисептируют.
Стальные канаты, имеющие на длине одного шага свивки
более 10% оборванных проволок при крестовой свивке и 5% —
при односторонней свивке, заменяют новыми канатами, с мень-
шими дефектами — очищают, смазывают, выступающую обор-
ванную проволоку вправляют внутрь каната и в этом месте
ставят марку из проволоки.
Оттяжки из скрученных на монтаже стальных проволок счи-
таются негодными, если одна из проволок оборвана.
Блоки грузовые осматривают, очищают от грязи, подкраши-
вают повреждённые детали, смазывают ось втулки, а маслёнки
(тавотницы) наполняют солидолом или техническим вазели-
ном.
В гололёдных районах антенны (сети) приспускают при на-
ступлении породы, благоприятствующей отложению льда на
предметах. Для удобства на подъёмных канатах или длинных
винтовых стяжках ставят заранее метки, по которым регули-
руют сеть. Если этого не сделано, то стрелу провеса проводов
сети определяют так: наблюдатель с теодолитом становится в
направлении, перпендикулярном к сети, и на расстоянии, рав-
ном 1,5—2-кратной высоте подвески проводов; он направляет
трубу теодолита на низшую точку провода и отсчитывает по
вертикальному лимбу угол. После этого, зная угол и расстояние
от теодолита до проекции сети на земле, определяют высоту
провода, а затем и его стрелу провеса. Стрелу провеса можно
определить по тяжению подъёмного каната, зная вес и размеры
сети.
До подъёма сети ещё раз проверяют: затяжку болтов в за-
жимах, правильность монтажа проводов в арматуре, обращая
внимание на подмотки лентой, обмотки вязальной проволокой,
пайку проводов и т. п. При подъёме сеть оттягивают книзу, что-
бы не допускать образования петель и скручивания проводов.
Лёд на проводах, расположенных невысоко над землёй, сби-
вают шестами, палками, протягиванием петли из медной прово-
локи, которая при движении по проводу удаляет лёд. Для уда-
ления льда с проводов антенны, расположенных высоко над зем-
лёй, сеть опускают на землю, но это связано с возможностью
повреждений и требует участия многочисленного персонала для
работы на лебёдках и для оттягивания сети, чтобы она опуска-
лась без закручивания проводов и т. п.
215
Помимо этих механических способов, лёд удаляют с прово-
дов и электрическим током, для чего сеть специально переобо-
Рис. 5.6. Заземление башен:
а) в глинах и суглинках; б) в песчаных грунтах
рудовывают, чтобы можно было пропускать большой силы ток
промышленной частоты. Другой метод заключается в профи-
лактическом подогревании проводов до температуры +2°С, при
216
15—173
Рис. 5.7. Работа на воздушной линии передающей антенны
которой отложение на них льда невозможно. Для плавления
льда и предупредительного подогрева проводов обычно приме-
няют переменный ток промышленной частоты от специальных
трансформаторов и реже постоянный, потому что регулировать
величину его напряжения сложнее.
Расход электрической энергии на профилактический подо-
грев проводов меньше, чем на расплавление льда. Эксплуата-
ционные затраты на подогрев проводов значительно ниже, чем
на частые спуски сети, при которых к тому же возможны пов-
реждения деталей, изоляторов и проводов.
Для безопасной работы на антенно-мачтовых сооружениях
необходимо не допускать повышения сопротивления защитного
заземления более 10—20 ом (рис. 5.6). Для этого прежде всего
периодически проверяют величину сопротивления заземления;
если оно повысилось и стало больше нормы, то проверяют про-
водку к заземлителям, контакты между отдельными участками
и шинами, исправляя их повреждения. После вторично изме-
ряют сопротивление заземления и, если оно осталось преж-
ним — больше нормы, то прокладывают дополнительно прово-
да и шины, забивают стальные трубы, которые присоединяют
к основным заземлителям.
Работы на включённых передающих антеннах и воздушных
линиях должны вестись при неуклонном соблюдении правил
техники безопасности. Такие работы должны выполняться ра-
ботниками более высокой квалификации — не ниже III и
IV групп. На заземлённых или отключённых от передатчика ли-
ниях, но находящихся вблизи от работающих, принимают те же
меры предосторожности.
На включённых воздушных линиях передающих антенн ра-
бота на заземлённых опорах'разрешается только на приставной
лестнице (рис. 5.7), а не на монтёрских когтях.
Все работы на опорах, антеннах, линиях передачи, воздуш-
ных противовесах и в антенных павильонах, находящихся под
напряжением, запрещаются, за исключением случаев настрой-
ки антенн и измерения параметров воздушных линий.
5.3. Техника безопасности
Общие вопросы безопасности работ
При производстве работ должны соблюдаться правила техни-
ки безопасности, основное назначение которых состоит в обеспе-
чении личной и общественной безопасности и в сохранении иму-
щества. Вновь вводимые в эксплуатацию радиопредприятия
должны удовлетворять правилам безопасности, а действую-
ще
щие — должны быть приведены в соответствие с правилами в
сроки, согласованные с инспекцией труда и пожарной охраны.
Правила техники безопасности выдаются под расписку ад-
министративно-техническому персоналу радиостанции, обязан-
ному разъяснить их всем непосредственно связанным с эксплуа-
тацией работникам и получить от каждого расписку в ознаком-
лении с ними.
Работники антенной группы должны пройти профессиональ-
ный отбор, иметь теоретическую подготовку и практические на-
выки, а (вновь принятые должны пройти медицинский осмотр.
Все работники, кроме того, должны пройти краткосрочный курс
техники безопасности, сдать технический минимум знаний по
своей специальности и знать инструкции по обслуживанию обо-
рудования и механизмов. Медицинское переосвидетельствование
и проверку знаний правил безопасности и правил обслужива-
ния оборудования проводят ежегодно. При подъёме людей и
грузов необходимо соблюдать специальные правила устройства
и эксплуатации грузоподъёмных машин и вспомогательных при-
способлений.
Инструкции по обслуживанию антенно-мачтовых сооружений
и по технике безопасности, а также краткое руководство по ока-
занию первой помощи при несчастных случаях вывешиваются
на видном месте.
Ответственным за безопасность работ является главный ин-
женер или старший дежурный по радиостанции, а во время
строительства — главный инженер и производитель работ.
Технический персонал радиостанции должен уметь оказать
на месте первую медицинскую помощь пострадавшему, а затем
должен его быстро направить в ближайший медицинский пункт
или вызвать к нему врача.
На передающих радиостанциях все работы должны произ-
водиться по наряду, а на приёмных — без наряда, но с запи-
сью о работе в журнале эксплуатации.
Радиомачты, башни и опоры снабжают лестницей-стремян-
кой (рис. 5.8) для подъёма на них, а если это невозможно, —
люлькой на подъёмном канате (рис. 5.9). Лестницы должны
иметь предохранительное ограждение — решётку в виде дуг
высотой 800 мм из полосовой или круглой стали, расположен-
ных через 800 мм друг от друга, и трёх продольных прутков из
такой же стали. Ступени вертикальных лестниц должны быть
из круглой стали диаметром 20 мм и расположены не реже
чем через 400 мм. Для отдыха должны быть устроены не бо-
лее чем через 20 м площадки с перилами высотой не менее
1 м. Настил площадок должен быть из рифлёной или просеч-
ной стали. Листовая сталь допускается с наваренной на ней
сеткой валиковых Швов, чтобы нога не скользила.
15* 219
Рис. 5.8. Лестница-стремянка на башне
Рис. 5.9. Подъём мачтовика на люльке
220
Все мачты и башни должны иметь защитное заземление С
сопротивлением не более 10 ом и 20 ом — в грунтах с большим
удельным сопротивлением (рис. 5.5). Не изолированные в ос-
новании стальные стволы и якоря оттяжек мачт присоединя-
ют к заземлению шиной, а у изолированных — заземляют один
из электродов разрядника, установленного у основания мачты
или башни. В антеннах длинных и средних волн защитное за-
земление присоединяют к высокочастотному. Искровой проме-
жуток шаровых разрядников устанавливают так, чтобы разряд-
между шарами происходил при достижении напряжения, рав-
ного 1,3 амплитуды напряжения у основания мачты или башни/.
Фундаменты изолированных мачт и башен обносят оградой с за-
пирающейся на ключ калиткой. На ограде делают надписи:
«Стой! Опасно для жизни. Под напряжением». Кроме разрядни-
ка ставят разъединители, заземляющие конструкции на время
работы персонала на них или при длительном перерыве в ра-
боте станции.
Вводы передающих антенн длинных, средних и коротких
волн снабжают разрядниками и катушками (дросселями) сте-
кания статических зарядов, а приёмных антенн — грозовыми
разрядниками.
Использование радиомачт и башен для подвески к ним ли-
ний энергетики, связи и сигнализации не допускается.
Перед работой на антеннах и линиях передачи их заземляют
(см. рис.- 5.7), отключают линию электропитания освещения
мачты, проверяют исправность подъёмных устройств, защитных
и предохранительных средств.
Подъём на монтёрских когтях (рис. 5.10) разрешается толь-
ко на опоры высотой до 20 м. Во время работы на мачте мачто-
вик должен закрепляться монтёрским поясом с цепью и кара-
бином (рис. 5.11).
Для скорого оказания помощи работающему на опоре вбли-
зи должен находиться второй рабочий с когтями и монтёрским
поясом. Руки мачтовика при подъёме на монтёрских когтях
должны быть свободны, поэтому инструмент и мелкие детали
привязываются к поясу. Крупные детали поднимают с помо-
щью верёвки.
Опасной для окружающих зоной считается территория, огра-
ниченная радиусом, равным 1/3 высоты опоры.
При грозе или её приближении, сильном ветре и дожде,
снегопаде и на обледенелых конструкциях все работы на мач-
тах и башнях запрещаются.
В ночное время место работы на мачте или башне должно
иметь освещённость не менее 30 лк, причём свет прожекторов
направляется из-за спины работающего, чтобы его не ослеп-
лять. Лебёдки и другие подъёмные механизмы должны иметь
местное искусственное освещение не менее 10—25 лк.
221
4
Рис. 5.10. Подъём мачтовика на монтёрских когтях
Рис. 5.11. Когти и пояс для подъёма на столбы и мачты
222
Строительно-монтажные, работы
При производстве строительно-монтажных работ необходи-
мо соблюдать правила техники безопасности, которые запреща-
ют пользоваться неисправными инструментами, приборами, ме-
ханизмами и приёмами работ, опасными для работающего и
приводящими к материальным потерям.
Прежде всего не следует допускать в зону работ посторон-
них лиц.
При перевозке и погрузочно-разгрузочных работах следует
выполнять указания старшего. Перевозка баллонов с кислоро-
дом вместе с маслами или эфирами запрещается, потому что
это может привести к взрыву.
При устройстве и эксплуатации временных электрических,
установок и сетей соблюдают электротехнические правила. На-
пример, при работе корпус электроинструмента должен быть
заземлён монтёром, при пользовании электроинструментом на
напряжение 127/220 в рабочий должен работать в резиновых
перчатках и диэлектрических галошах.
При перерыве в работе или переходе на другое место ин-
струмент должен быть отключён, а по окончании работ — вы-
ключен главный рубильник. К работе с электрическими и
пневматическими инструментами допускаются прошедшие
специальное обучение рабочие.
Шланги к пневматическому инструменту присоединяют толь-
ко после прекращения подачи воздуха. Воздух следует подавать
при рабочем положении инструмента; холостой ход его недопу-
стим. За инструментом должны следить опытные механики.
Управление строительными машинами и подъёмными меха-
низмами разрешается только лицам, сдавшим экзамен на уп-
равление и правила ухода за ними. Предельные нагрузки и
скорости работы машины и основные требования по технике
безопасности вручают машинисту под расписку.
Подъёмные устройства и вспомогательные приспособления
должны удовлетворять требованиям правил, издаваемых Гос-
гортехнадзором СССР.
Прежде чем приступить к земляным работам убеждаются в
невозможности оползней и обвалов, а при проходящих вбли-
зи котлована или траншеи кабелях и газовых трубах принима-
ют особые меры предосторожности, а работы ведут в присут-
ствии представителя организации, эксплуатирующей эти комму-
никации. Стенки котлована должны быть укреплены от обвала
или иметь естественные откосы. Без креплений разрешается
работа до глубины 1—2 м в зависимости от плотности грунта.
До начала работ отводят поверхностные воды и налаживают
водоотлив. Сбрасывание материалов и инструментов в котло-
ван, если в нём находятся рабочие, запрещается.
223
При укладке арматуры следят за недопущением короткого
замыкания сети через стержни на землю.
Хлористый кальций, применяемый для ускорения тверде-
ния бетона, следует выливать в бетонную смесь черпаками на
длинной рукоятке.
Электросварочные аппараты и машины, а также сваривае-
мые конструкции заземляют. Электросварщика снабжают мас-
кой (шлемом) с защитными стёклами, а работающего на высо-
те— и сумкой для электродов и ящиками для их огарков. Под-
ключение и ремонт электросварочных аппаратов поручают
электромонтёру.
При газовой резке и сварке металлов баллоны с газом долж-
ны быть надёжно укреплены в вертикальном положении, за-
щищены от действия прямых солнечных лучей или удалены от
отопительных приборов на расстояние не менее 5 м. Особое-
внимание уделяют кислородным баллонам и аппаратуре, не
допуская попадания на них масел и жиров, что часто приводит
к взрыву.
Генераторы для получения ацетилена из карбида кальция
должны быть с исправно действующим гидравлическим затво-
ром и находиться всё время под наблюдением. Работа двух
сварщиков от одного генератора запрещается.
При работе по антисептированию древесины . необходимо-
соблюдать правила безопасности и выполнять противопожар-
ные мероприятия, потому что все антисептики ядовиты, а неко-
торые из них горючи. Рабочие должны иметь резиновые сапо-
ги и перчатки, а также костюм (комбинезон) из плотной льня-
ной или хлопчатобумажной ткани при работе со фтористыми
соединениями и брезентовый — при работе с битумом и масля-
нистыми антисептиками. Для обязательного мытья лица и рук
перед едой и после работы должны быть установлены умываль-
ники, снабжённые мылом и полотенцами. Нельзя допускать
попадания антисептиков в водоёмы, а также в пищу живот-
ным. Куски бандажа, пролитые антисептические растворы и
пасты или просыпанные антисептики зарывают в землю на глу-
бину не менее 0,5 м.
Битум подогревают в котле, вмазанном в печь; разогрев
битума на открытом огне запрещается. Перед добавкой раст-
ворителя огонь под котлом тушат. Креозотовое масло разогре-
вают в водяной ванне, а при работе с ним надевают защитные
очки.
При работе со фтористыми соединениями нельзя смазывать
лицо и руки жирными мазями (вазелином, ланолином) и брить-
ся перед работой, потому что тогда кожа становится более вос-
приимчивой к впитыванию антисептика. Для защиты лица и
рук применяют предохранительную пасту, например ХИОТ-5..
Водорастворимые и маслянистые антисептики хранят в по-
224
мещении, рассчитанном на хранение легковоспламеняющихся
веществ. Там же хранят вымытый инвентарь и инструменты,
применяемые при антисептировании древесины.
При работе на высоте более 1,5 м устраивают ограждения,
а рабочих снабжают монтёрскими поясами с цепью и караби-
ном, которыми они должны прикрепляться к конструкции, а при
передвижении по башне — к специальному предохранительному
канату. Работа на двух уровнях по вертйкали допускается при
устройстве между ними сплошного настйла. Категорически за-
прещается класть инструменты и мелкие детали на конструкции
и подмости, что сопряжено с опасностью для находящихся вни-
зу людей.
Перед подъёмом монтируемую конструкцию осматривают и
устраняют замеченные в ней дефекты. Скорость подъёма лю-
бой части конструкции не должна превышать 20 м!мин. Зона в
радиусе не менее 1,5—2,0 высоты поднимаемой конструкции
объявляется запретной и в ней прекращаются на время подъё-
ма все другие виды работ.
Правила устройства и эксплуатации
подъёмных устройств
Работы со всеми видами грузоподъёмных устройств и при-
способлений к ним должны вестись при неуклонном выполне-
нии правил эксплуатации, а сами устройства должны удовлет-
ворять техническим условиям на их изготовление и установку.
Устройства для подъёма людей могут эксплуатироваться
только после освидетельствования, и регистрации в местной;
инспекции по надзору за подъёмными устройствами.
Лебёдки с ручным приводом для подъёма людей должны
быть с автоматически действующим тормозом (рис. 5.12) или
с «безопасной рукояткой». Для подъёма только грузов допус-
кают лебёдки с ленточным или другим типом тормоза, дей-
ствующим от руки.
Одной из распространённых конструкций автоматического
(безопасного) тормоза является конструкция, представленная-,
на рис. 5.12. Тормоз состоит из глухого диска, насаженного на-
вал рукояток лебёдки, свободного храпового колеса с упором;
(«собачкой») и диска, отлитого заодно с шестерней передачи,,
которая может передвигаться по ленточной многоходовой резь-
бе на валу. При вращении рукояток на подъём диск с шестер-
ней передвигается по резьбе, зажимает храповой диск, кото-
рый вследствие трения с другим диском вращает шестерню и-
через зубчатые передачи барабан лебёдки. После остановки1
вращения вала рукояток или случайного сбрасывания их диски;
остаются зажатыми под действием (через передачу) груза-
Упор всегда должен быть на зубце храпового колеса. Для
225
спуска груза рукоятки вращают в направлении, противопо-
ложном подъёму, но не сбрасывая упора с храпового колеса.
Такой тормоз обеспечивает безопасную работу лебёдки (руко-
ятки не могут ударить работающего) и позволяет регулировать
Рис. 5.12. Автоматический тормоз для лебёдки с ручным приводом
скорость спуска груза, изменяя скорость вращения (в обрат-
ную сторону) рукояток.
Лебёдки грузоподъёмностью до 1 т снабжаются иногда «без-
опасной рукояткой», устройство которой подобно автоматически
действующему тормозу.
Лебёдка с электромеханическим приводом для подъёма лю-
дей должна иметь кинематическую связь барабана с двигате-
лем, электромагнитный тормоз и запасной ручной привод. Ле-
бёдка должна автоматически останавливаться при достижении
грузом высоты на 2 м ниже верхнего блока.
Лебёдки на передающих радиостанциях заземляют.
Для подъёма рабочего на мачту применяют люльку; сидение
люльки размером 600X400X50 мм изготавливают из сухих ду-
бовых или сосновых досок (рис. 5.13) и закрепляют стальным
гибким канатом, пропущенным через 4 отверстия по его углам.
Канат сплетают пробивками прядей на длине в каждую сторо-
ну не менее 200 мм. Над сидением оставляют две петли длиной
около 1,2 м, скреплённые прямым узлом с подъёмным канатом,
на петле которого ставят три плашечных или дужксвых зажима.
Все устройства для подъёма людей перед первым пуском, а
затем ежегодно, подвергают техническому освидетельствованию
и испытаниям. Статическое испытание заключается в подвешива-
226
нии к люльке в её нижнем положении в течение 10 мин груза,
вдвое превышающего предельный рабочий груз, а динамиче-
ское — в двукратном подъёме на полную высоту груза, превы-
шающего на 10% предельный груз. Особое внимание при осмот-
ре обращают на подъёмные канаты люльки, которые могут пов-
реждаться искровыми разрядами высокой частоты при прикос-
новении каната к стальной конструкции, что наблюдается, если
они плохо натянуты и поэтому при ветре касаются мачты или
башни.
Перед подъёмом рабочего в люльке осматривают лебёдку и
сё крепление к якорю, а также подъёмный канат по всей длине.
Подъёмные канаты должны быть с органическим сердечни-
ком и диаметром не менее 7,7 мм, изготовлены из проволоки
марки В (высшей). Коэффициент запаса прочности должен быть
Рис. 5.13. Люлька для подъёма верхолаза
не менее 16; для подъёма только грузов он может быть снижен
до 6. Канат по всей длине должен быть без сращивания. Диа-
метр блоков, барабанов, лебёдок и т. п. подъёмных устройств
должен быть не менее 16 диаметров подъёмного каната. Наи-
меньшая длина каната, оставляемого навитым на барабане ле-
бёдки, должна быть не менее 1,5 витка, а закрепление конца ка-
ната на барабане лебёдки должно быть выполнено так, чтобы
227
гарантировать невозможность его вырывания и перетирания-
Канат должен подходить к барабану лебёдки снизу и уклады-
ваться равномерно — виток к витку; над последним слоем на-
вивки реборды барабана должны возвышаться не менее чем на
один диаметр каната.
Наименьшая грузоподъёмность блоков для подъёма людей,
должна быть 1 т. Крюки и грузовые скобы блоков должны быть
Рис. 5.14. Предохранительная петля для отводного блока и блока на де-
ревянной мачте
кованными или штампованными. Ширина канавки (ручья) блока
должна быть на 1—1,5 мм больше диаметра каната. Грузовые
блоки, скобы и крюки должны иметь паспорт завода или прото-
кол испытания лабораторией.
Для повышения безопасности работающего подвесной блок
для подъёма на деревянную мачту, а также отводной блок,
страхуют от поломки его оси двойной петлёй из стального кана-
та, скреплённой не менее чем тремя зажимами (рис. 5.14).
Общий вес поднимаемого груза, включая вес люльки, должен
быть не более 150 кг для каната диаметром 7,7 мм (ГОСТ
3070—55) и не более 200 кг — для каната диаметром 8,8 мм
(ГОСТ 3071—55). Если на длине одного шага крестовой свивки
каната диаметром 7,7 мм будет обнаружено 6 и более обрывов
проволок и 10 и более обрывов — при диаметре каната 8,8 мм,
то канат для подъёма людей признаётся негодным. Число допу-
стимых обрывов проволок понижается на 25%, если поверхност-
ный износ или коррозия повредили проволоку на глубину 0,15
диаметра и на 50% — при глубине повреждения 0,3 диаметра.
При износе или коррозии более 40% номинального диаметра
228
проволоки канат считается непригодным для работы. Нормы бра-
ковки по числу обрывов проволок для канатов односторонней
(не крестовой) свивки в 2 раза жёстче.
Лебёдки у мачты или башни устанавливают на расстоянии,
равном не менее 0,3 высоты конструкции над фундаментом. Для
обслуживания нескольких близко расположенных мачт, антенн
и т. п. сооружений допускаются лебёдки на салазках или колё-
сах.
Платформы и люльки для подъёма людей должны передви-
гаться в жёстких или гибких направляющих, препятствующих
раскачиванию груза, если скорость под^ьёма или спуска больше
20 м/мин.
Все новые типы стационарных устройств для подъёма людей
должны быть согласованы с Гостехнадзором, республиканским
или местным инспекциям которого поручается контроль за содер-
жанием грузоподъёмных машин и вспомогательных грузозахват-
ных приспособлений. Для этого периодически проводятся осви-
детельствования всех видов грузоподъёмных устройств в присут-
ствии представителя технической администрации, ответственно-
го за их безопасное действие и исправное состояние, о чём со-
ставляется акт.
При подъёме людей и грузов должны соблюдаться следую-
щие правила.
Лебёдки с ручным приводом должны обслуживаться не менее
чем двумя рабочими, лебёдки с электрическим приводом — од-
ним рабочим. Подъём и спуск рабочего в люльке должен прово-
диться по его команде. Рабочий должен прикрепиться к люльке
монтёрским поясом, а находясь на мачте — к конструкции. Ско-
рость подъёма или спуска должны быть не более 10 м/мин при
работе лебёдки с ручным приводом и не более 20 м!мин — с
электрическим. Вблизи лебёдки должно быть приспособление
для торможения спуска, например доска иди бревно, которыми
можно в. случае необходимости остановить вращение барабана.
Во время работы рабочие должны неотлучно находиться у ле-
бёдки, не переставлять под нагрузкой шестерни и не сбрасывать
«собачку» с храпового колеса. Канат должен направляться для
укладки на барабан ломом, а не руками. Лебёдка должна от-
стоять на 15—20 м от отводного блока. Канат должен подходить
к лебёдке горизонтально и снизу барабана.
Все грузоподъёмные устройства испытывают на статическую
и динамическую нагрузки: на статическую — подвешиванием в
течение 10 мин груза, превышающего предельный в 1,25 раза, на
динамическую — двукратным подъёмом на всю высоту груза,
превышающего на 10% предельный рабочий груз. Канаты, цепи,
стропы, грузовые скобы и другие приспособления испытывают
нагрузкой, вдвое превышающей предельный рабочий груз.
229
Предохранительные (монтёрские) пояса испытывают в тече«
ние 5 мин нагрузкой 300 кг, а когти для подъёма на деревянные-
столбы — нагрузкой 180 кг. Эти испытания повторяют каждые
6 месяцев.
Два раза в год (весной и осенью) все подъёмные устройства
радиостанции должны быть освидетельствованы, испытаны мест-
ной комиссией с участием общественного инспектора по охране
труда. Результаты осмотров и испытаний, утверждаемые глав-
ным инженером радиопредприятия, заносятся в шнуровую книгу.
При подъёме груза следует между его острыми кромками и
чалочным канатом ставить мягкие прокладки, чтобы предохра-
нить канат от перетирания.
Нельзя оставлять груз в поднятом состоянии на время пере-
рыва в работе, а тем более после окончания работы.
Подъём людей на кранах или приспособлениях, предназна-
ченных только для грузов, не допускается. Под грузом находить-
ся нельзя, исключение допускается только для рабочих, направ-
ляющих груз.
Непосредственный надзор и уход за подъёмными устройства-
ми и механизмами возлагается приказом администрации на ра-
ботника, обладающего достаточной квалификацией, которому
дают в помощь слесарей, монтёров и подсобных рабочих.
Он обязан систематически проводить детальный осмотр всех
подъёмных устройств и приспособлений.
Результаты этих обследований и произведённых работ зано-
сятся в журнал текущих осмотров. О замеченных крупных де-
фектах, которые не могут быть исправлены местными силами и
наличными средствами, мачтовик обязан доложить ответствен-
ному за подъёмные устройства работнику радиостанции для при-
нятия необходимых мер по устранению обнаруженных дефектов
или для запрещения дальнейшей эксплуатации неисправного
подъёмного устройства.
ЛИТЕРАТУРА
1. М. В. Амалицкий. Основы радиотехники. Связьиздат, 1959.
2. Г. А. Савицкий. Антенные сооружения. Связьиздат, 1947.
3. Г. А. Савицкий. Основы расчёта радиомачт. Связьиздат, 1953.
4. Г. А. Савицкий. Антенные устройства. Связьиздат, 1961.
Георгий Адольфович Савицкий
АНТЕННО-МАЧТОВЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Редактор С. А- Новиков
Техн, редактор К. Г. Маркоч Корректор И. Г. Длугач
Сдано в набор 24/11 1962 г. Подписано в печ. 23/IV 1962 г.
Форм. бум. 60x90/ie 14,5 печ. л. 14,53 уч.-изд. л.
Т-04073 Тираж 10 000 экз. Зак. изд. 9783 Цена 61 коп.
Связьиздат, Москва-центр, Чистопрудный бульвар, 2.
Типография Связьиздата, Москва-центр ул. Кирова, 40. Зак. тип. 173