Lynbeskyttelse er et vigtigt aspekt af organisationer, der driver følsomt elektrisk udstyr, især i tv -selskabet. Relateret til den første forsvarslinje mod lyn- og spændingsstigninger er jordforbindelsessystemet. Medmindre der er designet og installeret korrekt, fungerer enhver overspændingsbeskyttelse ikke.
Et af vores tv-sendersider er placeret på toppen af et 900 fod høj bjerg og er kendt for at opleve lynnedgang. Jeg blev for nylig tildelt at administrere alle vores sendersider; Derfor blev problemet videregivet til mig.
En lynnedslag i 2015 forårsagede et strømafbrydelse, og generatoren stoppede ikke med at køre i to på hinanden følgende dage. Efter inspektion fandt jeg, at nævning af værktøjet var sprængt. Jeg bemærkede også, at den nyligt installerede Automatic Transfer Switch (ATS) LCD -skærm er tom. Sikkerhedskameraet er beskadiget, og videoprogrammet fra mikrobølgeforbindelsen er tomt.
For at gøre tingene værre, når værktøjets strøm blev gendannet, eksploderede ATS. For at vi kunne lufter, blev jeg tvunget til at skifte ATS manuelt. Det anslåede tab er mere end $ 5.000.
Mystisk vises LEA-trefaset 480V overspændingsbeskytter overhovedet ingen tegn på at arbejde. Dette har vakt min interesse, fordi det skal beskytte alle enheder på webstedet mod sådanne hændelser. Heldigvis er senderen god.
Der er ingen dokumentation til installation af jordforbindelsessystemet, så jeg kan ikke forstå systemet eller jordstangen. Som det kan ses af figur 1, er jorden på stedet meget tynd, og resten af jorden nedenfor er lavet af novaculite-rock, som en silicabaseret isolator. I dette terræn fungerer de sædvanlige jordstænger ikke, jeg er nødt til at afgøre, om de har installeret en kemisk jordstang, og om den stadig er inden for dets brugstid.
Der er mange ressourcer om måling af jordmodstand på Internettet. For at foretage disse målinger valgte jeg fluke 1625 jordbestandighedsmåler, som vist i figur 2. Det er en multifunktionel enhed, der kun kan bruge jordstangen eller forbinde jordstangen til systemet til jordforbindelsesmåling. Derudover er der applikationsnotater, som folk let kan følge for at få nøjagtige resultater. Dette er en dyr meter, så vi lejede en til at gøre jobbet.
Broadcast -ingeniører er vant til at måle modstandens modstand, og kun én gang får vi den faktiske værdi. Jordmodstanden er forskellig. Det, vi leder efter, er den modstand, som den omgivende jord vil give, når overspændingsstrømmen passerer.
Jeg brugte metoden til "potentiel dråbe", når jeg måler modstand, hvis teori forklares i figur 1 og figur 2. 3 til 5.
I figur 3 er der en jordstang af en given dybde og en bunke C med en bestemt afstand fra jordstangen E. Spændingskilden vs er forbundet mellem de to, der vil generere en nuværende E mellem bunken C og The jordstang. Ved hjælp af et voltmeter kan vi måle spændingen VM mellem de to. Jo tættere vi er på E, jo lavere bliver spændingen VM. VM er nul ved jordstang E. På den anden side, når vi måler spændingen tæt på bunke C, bliver VM høj. Ved egenkapital C er VM lig med spændingskilden Vs. Efter Ohms lov kan vi bruge spændingen VM og den nuværende C forårsaget af VS til at opnå jordmodstanden for den omgivende snavs.
Hvis man antager, at af hensyn til diskussionen er afstanden mellem jordstang e og bunke C 100 fod, og spændingen måles hver 10 fod fra jordstang e til bunke C. Hvis du plotter resultaterne, skal modstandskurven se ud som figur 4.
Den fladeste del er værdien af jordmodstanden, som er graden af påvirkning af jordstangen. Ud over det er en del af den enorme jord, og bølgestrømme vil ikke længere trænge igennem. I betragtning af at impedansen bliver højere og højere på dette tidspunkt, er dette forståeligt.
Hvis jordstangen er 8 meter lang, indstilles afstanden til bunke C normalt til 100 fod, og den flade del af kurven er ca. 62 fod. Flere tekniske detaljer kan ikke dækkes her, men de kan findes i den samme applikationsnotat fra Fluke Corp.
Opsætningen ved hjælp af Fluke 1625 er vist i figur 5. 1625 jordforbindelsesmåler har sin egen spændingsgenerator, som kan læse modstandsværdien direkte fra måleren; Det er ikke nødvendigt at beregne OHM -værdien.
Læsning er den lette del, og den vanskelige del er at drive spændingen. For at opnå en nøjagtig aflæsning kobles jordstangen fra jordforbindelsessystemet. Af sikkerhedsmæssige årsager sørger vi for, at der ikke er nogen mulighed for lyn eller funktionsfejl på tidspunktet for færdiggørelsen, fordi hele systemet flyder på jorden under måleprocessen.
Figur 6: Lyncole System XIT Ground Rod. Den viste frakoblede ledning er ikke hovedstikket for feltundersøgelsessystemet. Hovedsageligt forbundet under jorden.
Når jeg kiggede rundt, fandt jeg jordstangen (figur 6), som faktisk er en kemisk jordstang produceret af Lyncole Systems. Jordstangen består af en 8-tommers diameter, 10-fods hul fyldt med en speciel lerblanding kaldet Lynconite. Midt i dette hul er et hul kobberrør i samme længde med en diameter på 2 tommer. Hybrid -lynconiten giver meget lav modstand for jordstangen. Nogen fortalte mig, at der i processen med at installere denne stang blev brugt til at fremstille huller.
Når spændingen og de nuværende bunker er implanteret i jorden, er en ledning forbundet fra hver bunke til måleren på sin side, hvor modstandsværdien læses.
Jeg fik en jordmodstandsværdi på 7 ohm, hvilket er en god værdi. Den nationale elektriske kode kræver, at jordelektroden er 25 ohm eller mindre. På grund af udstyrets følsomme karakter kræver telekommunikationsindustrien normalt 5 ohm eller mindre. Andre store industrianlæg kræver modstand mod underjordisk.
Som praksis søger jeg altid rådgivning og indsigt fra mennesker, der er mere erfarne i denne type arbejde. Jeg spurgte Fluke tekniske support om uoverensstemmelserne i nogle af de læsninger, jeg fik. De sagde, at indsatsen undertiden måske ikke får god kontakt med jorden (måske fordi klippen er hård).
På den anden side oplyste Lyncole Ground Systems, producenten af jordstænger, at de fleste af aflæsningerne er meget lave. De forventer højere aflæsninger. Men når jeg læser artikler om jordstænger, forekommer denne forskel. En undersøgelse, der tog målinger hvert år i 10 år, fandt, at 13-40% af deres aflæsninger var forskellige fra andre aflæsninger. De brugte også de samme jordstænger, som vi brugte. Derfor er det vigtigt at gennemføre flere aflæsninger.
Jeg bad en anden elektrisk entreprenør om at installere en stærkere jordtrådforbindelse fra bygningen til jordstangen for at forhindre kobberstyveri i fremtiden. De udførte også en anden måling af jordbestandighed. Dog regnede det et par dage, før de tog læsningen, og den værdi, de fik, var endnu lavere end 7 ohm (jeg tog læsningen, da det var meget tørt). Fra disse resultater tror jeg, at jordstangen stadig er i god stand.
Figur 7: Kontroller hovedforbindelserne i jordforbindelsessystemet. Selv hvis jordforbindelsessystemet er forbundet til jordstangen, kan en klemme bruges til at kontrollere jordmodstanden.
Jeg flyttede 480V -bølgeundertrykkeren til et punkt i linjen efter serviceindgangen ved siden af hovedafbrydelsen. Det plejede at være i et hjørne af bygningen. Hver gang der er en lynnedgang, sætter denne nye placering overtrædelsesundertrykkeren i første omgang. For det andet skal afstanden mellem den og jordstangen være så kort som muligt. I det forrige arrangement kom ATS foran alt og tog altid føringen. De trefasede ledninger, der er forbundet til bølgeundertrykkeren, og dens jordforbindelse gøres kortere for at reducere impedansen.
Jeg gik tilbage igen for at undersøge et underligt spørgsmål, hvorfor bølgeundertrykkeren ikke virkede, da ATS eksploderede under lynnedgangen. Denne gang kontrollerede jeg grundigt alle jord- og neutrale forbindelser af alle afbryderpaneler, backup -generatorer og sendere.
Jeg fandt ud af, at jordforbindelsen mellem hovedafbryderpanelet mangler! Det er også her, at overspændingsundertrykkeren og ATS er jordet (så dette er også grunden til, at overspændingsundertrykkeren ikke fungerer).
Det gik tabt, fordi kobberstyven skar forbindelsen til panelet engang, før ATS blev installeret. De tidligere ingeniører reparerede alle jordledninger, men de var ikke i stand til at gendanne jordforbindelsen til afbryderpanelet. Den afskårne ledning er ikke let at se, fordi den er på bagsiden af panelet. Jeg fikseret denne forbindelse og gjorde den mere sikker.
En ny trefaset 480V ATS blev installeret, og tre nautel ferrittoroidale kerner blev anvendt ved trefaset input af ATS for ekstra beskyttelse. Jeg sørger for, at bølgeundertrykkelsestælleren også fungerer, så vi ved, hvornår der opstår en overspændingsbegivenhed.
Da stormsæsonen kom, gik alt godt, og ATS kørte godt. Imidlertid blæser poltransformatoren stadig, men denne gang påvirkes ATS og alt andet udstyr i bygningen ikke længere af bølgen.
Vi beder kraftselskabet om at tjekke den blæst sikring. Jeg fik at vide, at webstedet er i slutningen af trefaset transmissionslinjetjeneste, så det er mere tilbøjeligt til at overgå problemer. De rensede polerne og installerede noget nyt udstyr på toppen af poltransformatorerne (jeg tror, de også er en slags bølgeundertrykker), som virkelig forhindrede sikringen i at brænde. Jeg ved ikke, om de gjorde andre ting på transmissionslinjen, men uanset hvad de gør, fungerer det.
Alt dette skete i 2015, og siden da har vi ikke stødt på nogen problemer i forbindelse med spændingsstigninger eller tordenvejr.
Løsning af spændingsspændingsproblemer er undertiden ikke let. Der skal udvises omhu og grundig for at sikre, at alle problemer tages i betragtning i ledninger og forbindelse. Teorien bag jordforbindelsessystemer og lynnedgang er værd at studere. Det er nødvendigt at fuldt ud forstå problemerne med jordforbindelse, spændingsgradienter og jordpotentiale stiger under fejl for at tage de rigtige beslutninger under installationsprocessen.
John Marcon, CBTE CBRE, fungerede for nylig som fungerende chefingeniør ved Victory Television Network (VTN) i Little Rock, Arkansas. Han har 27 års erfaring inden for radio- og tv -udsendelser og andet udstyr og er også en tidligere professionel elektroniklærer. Han er en SBE-certificeret udsendelse og tv-tv-ingeniør med en bachelorgrad i elektronik og kommunikationsteknik.
For flere sådanne rapporter og for at holde sig ajour med alle vores markedsledende nyheder, funktioner og analyse, skal du tilmelde dig vores nyhedsbrev her.
Selvom FCC er ansvarlig for den indledende forvirring, har mediebureauet stadig en advarsel, der skal udsendes til licenshaveren
© 2021 Future Publishing Limited, Quay House, The Ambury, Bath BA1 1UA. Alle rettigheder forbeholdes. England og Wales selskabsregistreringsnummer 2008885.
Posttid: Jul-14-2021
