Selvutstrålende overføringsmast

Selvstrålende 40 m høy overføringsmast isolert fra jorden for mellombølgesenderen til AFN i Hirschlanden (Ditzingen) (overføringsfrekvens: 1143 kHz, overføringseffekt: 10 kW)

En selvutstrålende overføringsmast er en overføringsmast der hele strukturen fungerer som en antenne . Den brukes ofte som en sendeantenne for lang eller middels bølge . Det motsatte er antennebæreren , som kun fungerer som en mekanisk holder for den (relativt lille) sendeantennen festet i sin øvre seksjon, for eksempel for VHF-radio eller mobilradio.

Avhengig av kravene kan en selvutstrålende overføringsmast isoleres fra bakken eller jordes. I det første tilfellet foregår fôret vanligvis nær bakken. I sistnevnte tilfelle må overføringsenergien mates inn i masten i en viss høyde, for eksempel via gutter .

Elektrisk forbindelse

Sokkelisolator av den 314 m høye og 280 tonn tunge Lakihegy-sendermasten i Ungarn med stemmebok bak

Isolerte selvstrålende sendermaster er under høy elektrisk spenning (opptil 300 kV) under overføring og må derfor sikres mot uautorisert tilnærming. Den linje tilpasning mellom koaksialkabelen og impedansen til antennen basen er gjort av en resonanstransformator som er plassert i den tuning huset.

Siden slike master er ofte svært høy, flysikkerhet belysning er ofte nødvendig. Denne mates via en kabel som ledes gjennom en spole som, med en kondensator koblet parallelt, danner en blokkeringskrets for overføringsfrekvensen. På denne måten kan det også mates en senderantenne for VHF montert på masten .

Alternativt kan også strømforsyningen for mastebelysningen og flysikkerhetsbelysningen kobles til via en såkalt Austin-transformator . En Austin-transformator består av to sirkulære sammenlåsende spoler som roteres 90 ° til hverandre og har et stort luftspalte for elektrisk isolasjon. Austin-transformatoren og denne typen kobling av lavfrekvent forsyningsspenning for å tenne høyspentpylon er oppkalt etter oppfinneren Arthur O. Austin.

På figuren motsatt kan en kobling med en Austin-transformator ses til venstre for stativisolatoren. Til høyre for isolatoren er det et gnistgap for å spre elektrostatiske atmosfæriske ladninger forårsaket av tordenvær . Ytterveggen til stemmehuset bak er utstyrt med et jordet trådnett for skjerming.

Toppen av masten blir sjelden belyst ved hjelp av skybjelker , slik det var i 1939 for den tyske sendermasten i Herzberg (Elster) .

Vibrasjonsdemping

For å dempe vindinduserte vibrasjoner, bruker noen selvutstrålende stålrørstål sylindriske vibrasjonsdempere som ser ut som sylindriske buler. Slike vibrasjonsdempere brukes for eksempel i sendermastene til DHO38 i Ramsloh på Saterland . De er også tilgjengelige på overføringsmastene til krympedempende overføringsantenner til mellombølgesenderne Hamburg , Wolfsheim og Ismaning, som er utstyrt med isolatorer, rett over isolatoren.

Elektrisk isolasjon av avstivningen

Flashover ved isolasjonen av en Pardune ved senderen Bisamberg

Fyrtauene til selvstrålende overføringsmaster må ikke resonere med frekvensen som skal utstråles . Derfor er de vanligvis delt med isolatorer . Under tordenvær kan høye elektriske spenninger oppstå på grunn av den elektrostatiske ladningen på tauene til fyren, noe som kan føre til overslag på isolatorene.

Alternativt kan fyrtauene også avskrives ved hjelp av spoler, eller lengden kan velges slik at ingen resonans oppstår ved overføringsfrekvensen som brukes. Sistnevnte konstruksjon har fordelen at isolatorer og overspenningsavledere som bare kan vedlikeholdes med stor innsats ikke er nødvendige i gutta . Plasttau har også blitt brukt til å avstive selvstrålende overføringsmaster. Imidlertid er det aldringsproblemer med slike tauverk, så bruken av dem er ikke utbredt.

Det er også master som er delt inn i flere seksjoner ved hjelp av flere isolatorer. De kan mates flere ganger og muliggjør en flat strålevinkel (antenne for å redusere falming). Slike konstruksjoner brukes i senderne i Mühlacker , Ismaning, Hamburg og Wolfsheim (Rhinsenderen). Massive kjerneisolatorer laget av brent steatitt brukes som isolatorer for spenningen . Hule kropper laget av steatitt isolerer mastekonstruksjonen fra jorden. På grunn av den høye hardheten og den tilhørende lave bruddseigheten til denne tekniske keramikken , stilles spesielle krav til design og montering.

vedlikehold

Siden de selvutstrålende overføringsmastene, som er isolert fra jorden, er under høy elektrisk spenning, er vedlikeholdsarbeid en spesiell utfordring. Enten må antennen være helt slått av, eller så må en spesiell isolert plattform brukes for å gi montører sikker tilgang. I det første tilfellet må en erstatningsantenne være tilgjengelig hvis overføringen ikke skal avbrytes.

Folk kan bo på de fleste selvutstrålende overføringsmaster under overføring, ettersom antennestrømmen strømmer forbi dem, i likhet med en fugl som sitter på en kraftledning. Dette gjelder imidlertid ikke noen typer falmningsreduserende sendeantenner. Her er stigen isolert fra mastekonstruksjonen og en høyspenning påføres mellom de to under overføring. Du kan imidlertid kompensere for dette potensialet og dermed gi tilgang til den faste stigen for vedlikeholdsarbeid. Overføringsmastene må alltid være slått av når det er ventet på vedlikeholdsarbeid på isolatorer eller i umiddelbar nærhet, da det alltid er høy spenning her under overføring.

Som med normale overføringsmaster er det en stige i selvutstrålende overføringsmaster. Den kan festes i eller utenfor mastkonstruksjonen. Spesielt når det gjelder stålrørsmast, er det vanligvis installert inne i overføringsmasten av værbeskyttende årsaker. Som allerede nevnt, kan denne vertikale stigen også tjene som en stige for mating av mastdeler over en isolator, for hvilken en isolert montering på overføringsmasten er nødvendig.

I noen selvutstrålende overføringsmaster ble det også installert et heissystem , som vanligvis er utformet som en selvgående klatreheis av mastestatiske grunner . Som regel drives den av en elektrisk motor, noen ganger også av en forbrenningsmotor. Strømforsyningen til heiskabinen skjer enten via strømskinner ( Ramsloh i Saterland), eller via en permanent tilkoplet slepekabel . Den ledes gjennom spolen til en blokkeringskrets for overføringsfrekvensen, som ligger mellom jorden og overføringsmasten, sammen med linjene til flysikkerhetslysene.

Design

Blaw Knox overføringsmast i Lakihegy

En spesiell type selvutstrålende overføringsmast er Blaw-Knox overføringstårn , som ble bygget i USA før andre verdenskrig . Denne konstruksjonen ligner en dobbel pyramide i form. Imidlertid har den dårligere strålingsegenskaper enn konvensjonelle overføringsmaster og har derfor ikke blitt brukt siden 1940.

Frittstående tårn som er isolert fra bakken er en annen spesiell funksjon. En veldig kjent representant er Berlins radiotårn , men det ble aldri brukt som et selvoscillerende overføringstårn. Andre tårn av denne typen er antennetårnene til Radio Luxemburg i Junglinster og Blosenberg-tårnet i Beromünster.

18. mai 1974 ble den 646 meter høye selvutstrålende overføringsmasten Radio Warszawa ferdigstilt i Konstantynów , Polen . Det kabelfeste ståltårnet som ble brukt som en langbølgesender av "Radio Warszawa", var den høyeste strukturen i verden til den kollapset 8. august 1991.

Maksimal spenning

Maksimum spenning på masten er gitt av ${\ displaystyle U}$

{\ displaystyle U = (1 + M) \ cdot {\ sqrt {{\ frac {2P} {R}} \ cdot (R ^ {2} + Z ^ {2})}}}

der overføringsutgangseffekten for umodulerte bærere, strålingsmotstanden ved overføringsfrekvensen, reaktansen ved overføringsfrekvensen. betegner graden av modulering. For amplitudemodulerte sendere kan det være maksimalt 1, for frekvensmodulerte sendere er det 0. ${\ displaystyle P}$ ${\ displaystyle R}$ ${\ displaystyle Z}$ ${\ displaystyle M}$