Zaštita od groma je ključni aspekt organizacija koje koriste osjetljivu električnu opremu, posebno u radiodifuznoj industriji.U vezi sa prvom linijom odbrane od udara groma i napona je sistem uzemljenja.Ukoliko nije pravilno dizajnirana i instalirana, zaštita od prenapona neće raditi.
Jedna od naših lokacija za TV predajnike nalazi se na vrhu planine visoke 900 stopa i poznata je po naletima groma.Nedavno sam dobio zadatak da upravljam svim našim lokacijama odašiljača;stoga je problem prebačen na mene.
Udar groma 2015. godine izazvao je nestanak struje, a agregat nije prestao da radi dva dana zaredom.Pregledom sam ustanovio da je pregorio osigurač transformatora.Također sam primijetio da je novoinstalirani LCD zaslon za automatski prekidač prijenosa (ATS) prazan.Sigurnosna kamera je oštećena, a video program sa mikrotalasne veze je prazan.
Da stvar bude još gora, kada je struja obnovljena, ATS je eksplodirao.Da bismo ponovo emitovali, bio sam primoran da ručno prebacim ATS.Procijenjeni gubitak je više od 5.000 dolara.
Misteriozno, LEA trofazni 480V prenaponski zaštitnik ne pokazuje nikakve znakove rada.Ovo je izazvalo moj interes jer bi trebalo zaštititi sve uređaje na stranici od ovakvih incidenata.Srećom, predajnik je dobar.
Ne postoji dokumentacija za ugradnju sistema za uzemljenje, tako da ne mogu da razumem sistem ili šipku za uzemljenje.Kao što se može vidjeti sa slike 1, tlo na lokaciji je vrlo tanko, a ostatak tla ispod je napravljen od novakulitnog kamena, poput izolatora na bazi silicijum dioksida.Na ovom terenu obične štapove za uzemljenje neće raditi, moram utvrditi da li su ugradili hemijski štap za uzemljenje i da li je još u vijeku trajanja.
Na internetu postoji mnogo izvora o mjerenju otpora tla.Za ova mjerenja odabrao sam Fluke 1625 mjerač otpora uzemljenja, kao što je prikazano na slici 2. To je multifunkcionalni uređaj koji može koristiti samo šipku za uzemljenje ili spojiti šipku za uzemljenje na sistem za mjerenje uzemljenja.Osim toga, tu su i bilješke o aplikaciji koje ljudi mogu lako pratiti kako bi dobili točne rezultate.Ovo je skup mjerač, pa smo ga iznajmili da obavi posao.
Inženjeri emitovanja su navikli da mere otpor otpornika i samo jednom ćemo dobiti stvarnu vrednost.Otpor tla je različit.Ono što tražimo je otpor koji će okolno tlo pružiti kada udarna struja prođe.
Prilikom mjerenja otpora koristio sam metodu „pada potencijala“, čija je teorija objašnjena na slici 1 i slici 2. 3 do 5.
Na slici 3 nalazi se uzemljiva šipka E određene dubine i gomila C na određenoj udaljenosti od šipke za uzemljenje E. Izvor napona VS je povezan između njih, koji će generirati struju E između gomile C i štap za uzemljenje.Koristeći voltmetar, možemo izmjeriti napon VM između njih.Što smo bliže E, napon VM postaje niži.VM je nula kod uzemljenja E. S druge strane, kada mjerimo napon blizu gomile C, VM postaje visok.U jednakosti C, VM je jednak naponskom izvoru VS.Slijedeći Ohmov zakon, možemo koristiti napon VM i struju C uzrokovanu VS da dobijemo otpor uzemljenja okolne prljavštine.
Pod pretpostavkom da je, radi diskusije, rastojanje između uzemljene šipke E i gomile C 100 stopa, a napon se meri svakih 10 stopa od uzemljenja E do gomile C. Ako nacrtate rezultate, kriva otpora bi trebala izgledati kao na slici 4.
Najravniji dio je vrijednost otpora uzemljenja, što je stepen uticaja štapa uzemljenja.Iza toga je dio ogromne zemlje i udarne struje više neće prodrijeti.S obzirom da impedansa u ovom trenutku postaje sve veća, to je razumljivo.
Ako je šipka za tlo dugačka 8 stopa, udaljenost gomile C se obično postavlja na 100 stopa, a ravan dio krivine je oko 62 stope.Više tehničkih detalja ne može biti pokriveno ovdje, ali se mogu naći u istoj napomeni o aplikaciji od Fluke Corp.
Podešavanje pomoću Fluke 1625 je prikazano na slici 5. Merač otpora uzemljenja 1625 ima sopstveni generator napona, koji može očitati vrednost otpora direktno sa merača;nema potrebe za izračunavanjem vrijednosti oma.
Čitanje je lakši dio, a teži dio je podizanje naponskih uloga.Da bi se dobila tačna očitavanja, šipka za uzemljenje je odvojena od sistema uzemljenja.Iz sigurnosnih razloga vodimo računa da ne postoji mogućnost grmljavine ili kvara u trenutku završetka, jer cijeli sistem lebdi na tlu tokom procesa mjerenja.
Slika 6: Lyncole System XIT šipka za uzemljenje.Prikazana isključena žica nije glavni konektor sistema za uzemljenje.Uglavnom povezan podzemno.
Gledajući okolo, pronašao sam štap za uzemljenje (Slika 6), koji je zaista hemijski štap za uzemljenje koji proizvodi Lyncole Systems.Prizemni štap se sastoji od rupe prečnika 8 inča i 10 stopa ispunjene specijalnom mešavinom gline koja se zove Lynconite.U sredini ove rupe nalazi se šuplja bakrena cijev iste dužine promjera 2 inča.Hibridni Lynconite pruža vrlo nisku otpornost štapa za zemlju.Neko mi je rekao da je u procesu postavljanja ove šipke korišten eksploziv za pravljenje rupa.
Nakon što su naponski i strujni šipovi usađeni u zemlju, žica se spaja sa svake gomile na mjerač, gdje se očitava vrijednost otpora.
Dobio sam vrijednost otpora uzemljenja od 7 oma, što je dobra vrijednost.Nacionalni električni kodeks zahtijeva da uzemljiva elektroda ima 25 oma ili manje.Zbog osjetljive prirode opreme, telekomunikacijska industrija obično zahtijeva 5 oma ili manje.Ostala velika industrijska postrojenja zahtijevaju nižu otpornost tla.
U praksi uvijek tražim savjete i uvide od ljudi koji su iskusniji u ovoj vrsti posla.Pitao sam Fluke tehničku podršku o odstupanjima u nekim očitanjima koja sam dobio.Rekli su da ponekad kočići možda nemaju dobar kontakt sa zemljom (možda zato što je stijena tvrda).
S druge strane, Lyncole Ground Systems, proizvođač štapova za zemlju, izjavio je da je većina očitavanja vrlo niska.Očekuju veća očitanja.Međutim, kada čitam članke o zemljanim šipkama, javlja se ova razlika.Studija koja je vršila mjerenja svake godine tokom 10 godina otkrila je da se 13-40% njihovih očitanja razlikuje od drugih očitanja.Također su koristili iste štapove za uzemljenje kao i mi.Stoga je važno izvršiti višestruka čitanja.
Zamolio sam drugog električara da ugradi jaču žicu za uzemljenje od zgrade do uzemljivača kako bi se spriječila krađa bakra u budućnosti.Također su izvršili još jedno mjerenje otpora tla.Međutim, padala je kiša nekoliko dana prije nego što su očitali i vrijednost koju su dobili bila je čak niža od 7 oma (očitao sam kada je bilo vrlo suho).Iz ovih rezultata vjerujem da je štap za tlo još uvijek u dobrom stanju.
Slika 7: Provjerite glavne priključke sistema uzemljenja.Čak i ako je sistem uzemljenja spojen na šipku za uzemljenje, stezaljka se može koristiti za provjeru otpora uzemljenja.
Premjestio sam 480V supresor prenapona na tačku u liniji nakon servisnog ulaza, pored glavnog prekidača.Nekada je to bilo u uglu zgrade.Kad god dođe do udara groma, ova nova lokacija stavlja supresor prenapona na prvo mjesto.Drugo, razmak između njega i uzemljenog štapa treba biti što kraći.U prethodnom aranžmanu ATS je bio ispred svega i uvek je vodio.Trofazne žice povezane sa supresorom prenapona i njegovom uzemljenjem su skraćene kako bi se smanjila impedancija.
Vratio sam se ponovo da istražim čudno pitanje, zašto supresor prenapona nije radio kada je ATS eksplodirao tokom udara groma.Ovaj put sam temeljito provjerio sve spojeve uzemljenja i nule svih panela prekidača, rezervnih generatora i predajnika.
Otkrio sam da nedostaje spoj uzemljenja glavnog prekidača!Ovo je također mjesto gdje su prenaponski supresor i ATS uzemljeni (pa je to i razlog zašto supresor prenapona ne radi).
Izgubljen je jer je kradljivac bakra prekinuo vezu sa panelom negdje prije nego što je ATS instaliran.Prethodni inženjeri su popravili sve žice za uzemljenje, ali nisu uspjeli vratiti uzemljenje na ploču prekidača.Prerezanu žicu nije lako vidjeti jer se nalazi na stražnjoj strani ploče.Popravio sam ovu vezu i učinio je sigurnijom.
Instaliran je novi trofazni ATS 480V, a za dodatnu zaštitu na trofaznom ulazu ATS-a korištena su tri Nautel feritna toroidna jezgra.Osiguravam da i brojač supresora prenapona radi tako da znamo kada dođe do prenapona.
Kada je došla sezona oluja, sve je prošlo dobro i ATS je dobro radio.Međutim, osigurač polnog transformatora i dalje pregoreva, ali ovog puta na ATS i svu drugu opremu u zgradi više ne utiče prenapon.
Tražimo od elektroprivrede da provjeri pregoreli osigurač.Rečeno mi je da je lokacija na kraju usluge trofaznog dalekovoda, tako da je sklonija problemima s prenaponom.Ocistili su stubove i ugradili neku novu opremu na transformatore stubova (vjerujem da su ujedno i neka vrsta supresora), sto je zaista sprijecilo da osigurac izgori.Ne znam da li su radili i druge stvari na dalekovodu, ali šta god da rade, radi.
Sve se to dogodilo 2015. godine i od tada nismo nailazili na probleme vezane za skokove napona ili grmljavinu.
Rješavanje problema prenapona ponekad nije lako.Morate biti pažljivi i temeljni kako bi se osiguralo da su svi problemi uzeti u obzir u ožičenju i povezivanju.Teorija koja stoji iza sistema uzemljenja i udara groma je vrijedna proučavanja.Neophodno je u potpunosti razumjeti probleme uzemljenja u jednoj tački, gradijenata napona i porasta potencijala uzemljenja tokom kvarova kako bi se donijele ispravne odluke tokom procesa instalacije.
John Marcon, CBTE CBRE, nedavno je bio vršilac dužnosti glavnog inženjera u Victory Television Network (VTN) u Little Rocku, Arkansas.Ima 27 godina iskustva u radu sa radio i televizijskim predajnicima i ostalom opremom, a takođe je i bivši profesionalni nastavnik elektronike.On je SBE-certificirani inženjer za emitovanje i televizijsko emitovanje sa diplomom inženjera elektronike i komunikacija.
Za više takvih izvještaja i da budete u toku sa svim našim vodećim vijestima, funkcijama i analizama na tržištu, prijavite se za naš bilten ovdje.
Iako je FCC odgovoran za početnu zabunu, Biro za medije i dalje ima upozorenje koje treba izdati vlasniku licence
© 2021 Future Publishing Limited, Quay House, The Ambury, Bath BA1 1UA.sva prava zadržana.Registarski broj kompanije Engleske i Velsa 2008885.
Vrijeme objave: Jul-14-2021
