कम जमीन प्रतिरोध को मापना एक सही ग्राउंडिंग प्रणाली की कुंजी है

लाइटनिंग प्रोटेक्शन संवेदनशील विद्युत उपकरणों का संचालन करने वाले संगठनों का एक प्रमुख पहलू है, विशेष रूप से प्रसारण उद्योग में। बिजली और वोल्टेज सर्ज के खिलाफ रक्षा की पहली पंक्ति से संबंधित ग्राउंडिंग प्रणाली है। जब तक सही ढंग से डिज़ाइन और स्थापित नहीं किया जाता है, तब तक कोई भी सर्ज सुरक्षा काम नहीं करेगी।
हमारे टीवी ट्रांसमीटर साइटों में से एक 900 फुट ऊंचे पहाड़ के शीर्ष पर स्थित है और इसे बिजली के उछाल का अनुभव करने के लिए जाना जाता है। मुझे हाल ही में हमारे सभी ट्रांसमीटर साइटों का प्रबंधन करने के लिए सौंपा गया था; इसलिए, समस्या मुझ पर पारित हो गई।
2015 में एक बिजली की हड़ताल ने एक बिजली आउटेज का कारण बना, और जनरेटर ने लगातार दो दिनों तक दौड़ना बंद नहीं किया। निरीक्षण करने पर, मैंने पाया कि उपयोगिता ट्रांसफार्मर फ्यूज ने उड़ा दिया था। मैंने यह भी देखा कि नव स्थापित स्वचालित ट्रांसफर स्विच (एटीएस) एलसीडी डिस्प्ले खाली है। सुरक्षा कैमरा क्षतिग्रस्त है, और माइक्रोवेव लिंक से वीडियो प्रोग्राम खाली है।
मामलों को बदतर बनाने के लिए, जब उपयोगिता शक्ति को बहाल किया गया था, एटीएस विस्फोट हो गया। हमें फिर से हवा देने के लिए, मुझे एटीएस को मैन्युअल रूप से स्विच करने के लिए मजबूर किया गया था। अनुमानित नुकसान $ 5,000 से अधिक है।
रहस्यमय तरीके से, LEA थ्री-फेज 480V सर्ज रक्षक ने काम करने के कोई संकेत नहीं दिखाए। इससे मेरी रुचि पैदा हुई है क्योंकि इसे साइट के सभी उपकरणों को ऐसी घटनाओं से बचाना चाहिए। शुक्र है, ट्रांसमीटर अच्छा है।
ग्राउंडिंग सिस्टम की स्थापना के लिए कोई प्रलेखन नहीं है, इसलिए मैं सिस्टम या ग्राउंडिंग रॉड को नहीं समझ सकता। जैसा कि चित्र 1 से देखा जा सकता है, साइट पर मिट्टी बहुत पतली है, और नीचे का बाकी जमीन नोवाकाइट रॉक से बना है, जैसे कि सिलिका-आधारित इन्सुलेटर। इस इलाके में, सामान्य जमीनी छड़ें काम नहीं करेंगी, मुझे यह निर्धारित करने की आवश्यकता है कि क्या उन्होंने एक रासायनिक ग्राउंड रॉड स्थापित किया है और क्या यह अभी भी अपने उपयोगी जीवन के भीतर है।
इंटरनेट पर जमीनी प्रतिरोध माप के बारे में बहुत सारे संसाधन हैं। इन मापों को बनाने के लिए, मैंने फ्लूक 1625 ग्राउंड रेजिस्टेंस मीटर को चुना, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है। यह एक बहुक्रियाशील उपकरण है जो केवल ग्राउंड रॉड का उपयोग कर सकता है या ग्राउंड रॉड को ग्राउंडिंग माप के लिए सिस्टम से कनेक्ट कर सकता है। इसके अलावा, एप्लिकेशन नोट हैं, जिन्हें लोग आसानी से सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए पालन कर सकते हैं। यह एक महंगा मीटर है, इसलिए हमने काम करने के लिए एक किराए पर लिया।
प्रसारण इंजीनियर प्रतिरोधों के प्रतिरोध को मापने के आदी हैं, और केवल एक बार, हमें वास्तविक मूल्य मिलेगा। जमीनी प्रतिरोध अलग है। हम जिस चीज की तलाश कर रहे हैं, वह प्रतिरोध है जो आसपास का मैदान प्रदान करेगा जब सर्ज करंट पास हो जाएगा।
मैंने प्रतिरोध को मापते समय "संभावित ड्रॉप" की विधि का उपयोग किया, जिसका सिद्धांत चित्र 1 और चित्रा 2। 3 से 5 में समझाया गया है।
चित्रा 3 में, एक दी गई गहराई का एक ग्राउंड रॉड ई है और ग्राउंड रॉड ई से एक निश्चित दूरी के साथ एक पाइल सी है। वोल्टेज स्रोत बनाम दोनों के बीच जुड़ा हुआ है, जो पाइल सी और के बीच एक वर्तमान ई उत्पन्न करेगा ग्राउंड रॉड। एक वोल्टमीटर का उपयोग करते हुए, हम दोनों के बीच वोल्टेज वीएम को माप सकते हैं। हम जितना करीब हैं, वोल्टेज वीएम उतना ही कम हो जाता है। दूसरी ओर ग्राउंड रॉड ई में वीएम शून्य है, जब हम पाइल सी के करीब वोल्टेज को मापते हैं, तो वीएम उच्च हो जाता है। इक्विटी सी में, वीएम वोल्टेज स्रोत बनाम के बराबर है। ओम के नियम के बाद, हम वोल्टेज वीएम और वीएस के कारण होने वाले वर्तमान सी का उपयोग कर सकते हैं ताकि आसपास की गंदगी के जमीनी प्रतिरोध को प्राप्त किया जा सके।
यह मानते हुए कि चर्चा के लिए, ग्राउंड रॉड ई और पाइल सी के बीच की दूरी 100 फीट है, और वोल्टेज को ग्राउंड रॉड ई से पाइल सी तक हर 10 फीट में मापा जाता है। यदि आप परिणामों की साजिश करते हैं, 4।
सबसे चपटा हिस्सा जमीनी प्रतिरोध का मूल्य है, जो ग्राउंड रॉड के प्रभाव की डिग्री है। इसके अलावा विशाल पृथ्वी का हिस्सा है, और वृद्धि धाराएं अब प्रवेश नहीं करेगी। यह देखते हुए कि इस समय प्रतिबाधा अधिक और अधिक हो रही है, यह समझ में आता है।
यदि ग्राउंड रॉड 8 फीट लंबी है, तो पाइल सी की दूरी आमतौर पर 100 फीट पर सेट की जाती है, और वक्र का सपाट भाग लगभग 62 फीट है। अधिक तकनीकी विवरण यहां कवर नहीं किए जा सकते हैं, लेकिन वे फ्लूक कॉर्प से एक ही एप्लिकेशन नोट में पाए जा सकते हैं।
फ्लूक 1625 का उपयोग करके सेटअप को चित्र 5 में दिखाया गया है। 1625 ग्राउंडिंग प्रतिरोध मीटर का अपना वोल्टेज जनरेटर है, जो मीटर से सीधे प्रतिरोध मूल्य पढ़ सकता है; ओम मान की गणना करने की कोई आवश्यकता नहीं है।
पढ़ना आसान हिस्सा है, और मुश्किल हिस्सा वोल्टेज दांव चला रहा है। एक सटीक रीडिंग प्राप्त करने के लिए, ग्राउंड रॉड को ग्राउंडिंग सिस्टम से काट दिया जाता है। सुरक्षा कारणों से, हम यह सुनिश्चित करते हैं कि पूरा होने के समय बिजली या खराबी की कोई संभावना नहीं है, क्योंकि माप प्रक्रिया के दौरान पूरी प्रणाली जमीन पर तैर रही है।
चित्रा 6: लिनकोल सिस्टम एक्सआईटी ग्राउंड रॉड। दिखाया गया वायर फील्ड ग्राउंडिंग सिस्टम का मुख्य कनेक्टर नहीं है। मुख्य रूप से भूमिगत जुड़ा हुआ है।
चारों ओर देखते हुए, मुझे ग्राउंड रॉड (चित्रा 6) मिला, जो वास्तव में लिनकोल सिस्टम द्वारा निर्मित एक रासायनिक ग्राउंड रॉड है। ग्राउंड रॉड में 8 इंच का व्यास होता है, 10-फुट छेद होता है जो एक विशेष मिट्टी के मिश्रण से भरा होता है जिसे लिनेकोनाइट कहा जाता है। इस छेद के बीच में 2 इंच के व्यास के साथ एक ही लंबाई का एक खोखला तांबा ट्यूब है। हाइब्रिड लिनेकोनाइट ग्राउंड रॉड के लिए बहुत कम प्रतिरोध प्रदान करता है। किसी ने मुझे बताया कि इस छड़ी को स्थापित करने की प्रक्रिया में, विस्फोटक का उपयोग छेद बनाने के लिए किया गया था।
एक बार जब वोल्टेज और वर्तमान ढेर जमीन में प्रत्यारोपित हो जाते हैं, तो एक तार प्रत्येक ढेर से मीटर से जुड़ा होता है, जहां प्रतिरोध मूल्य पढ़ा जाता है।
मुझे 7 ओम का एक जमीनी प्रतिरोध मूल्य मिला, जो एक अच्छा मूल्य है। नेशनल इलेक्ट्रिकल कोड को ग्राउंड इलेक्ट्रोड को 25 ओम या उससे कम होना चाहिए। उपकरणों की संवेदनशील प्रकृति के कारण, दूरसंचार उद्योग को आमतौर पर 5 ओम या उससे कम की आवश्यकता होती है। अन्य बड़े औद्योगिक पौधों को कम जमीनी प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।
एक अभ्यास के रूप में, मैं हमेशा उन लोगों से सलाह और अंतर्दृष्टि चाहता हूं जो इस प्रकार के काम में अधिक अनुभवी हैं। मैंने कुछ रीडिंग में कुछ रीडिंग में विसंगतियों के बारे में फ्लूक तकनीकी सहायता से पूछा। उन्होंने कहा कि कभी -कभी दांव जमीन के साथ अच्छा संपर्क नहीं कर सकते हैं (शायद इसलिए कि चट्टान कठिन है)।
दूसरी ओर, ग्राउंड रॉड्स के निर्माता, लिनकोल ग्राउंड सिस्टम्स ने कहा कि अधिकांश रीडिंग बहुत कम हैं। वे उच्च रीडिंग की उम्मीद करते हैं। हालांकि, जब मैं ग्राउंड रॉड के बारे में लेख पढ़ता हूं, तो यह अंतर होता है। एक अध्ययन जिसने 10 वर्षों तक हर साल माप लिया, पाया कि उनके रीडिंग का 13-40% अन्य रीडिंग से अलग था। उन्होंने उसी ग्राउंड रॉड्स का भी इस्तेमाल किया, जिनका हमने इस्तेमाल किया था। इसलिए, कई रीडिंग को पूरा करना महत्वपूर्ण है।
मैंने एक अन्य विद्युत ठेकेदार से कहा कि भविष्य में तांबे की चोरी को रोकने के लिए इमारत से ग्राउंड रॉड तक एक मजबूत ग्राउंड वायर कनेक्शन स्थापित करने के लिए। उन्होंने एक और जमीनी प्रतिरोध माप भी किया। हालांकि, पढ़ने से कुछ दिन पहले बारिश हुई और उन्हें जो मूल्य मिला, वह 7 ओम से भी कम था (जब यह बहुत सूखा था तब मैंने पढ़ना लिया था)। इन परिणामों से, मेरा मानना ​​है कि ग्राउंड रॉड अभी भी अच्छी स्थिति में है।
चित्र 7: ग्राउंडिंग सिस्टम के मुख्य कनेक्शन की जाँच करें। यहां तक ​​कि अगर ग्राउंडिंग सिस्टम ग्राउंड रॉड से जुड़ा हुआ है, तो ग्राउंड प्रतिरोध की जांच करने के लिए एक क्लैंप का उपयोग किया जा सकता है।
मैंने मुख्य डिस्कनेक्ट स्विच के बगल में सेवा प्रवेश के बाद लाइन में 480V सर्ज सप्रेसर को एक बिंदु पर स्थानांतरित कर दिया। यह इमारत के एक कोने में हुआ करता था। जब भी कोई बिजली की वृद्धि होती है, तो यह नया स्थान पहले स्थान पर सर्ज सप्रेसर डालता है। दूसरा, इसके और ग्राउंड रॉड के बीच की दूरी यथासंभव कम होनी चाहिए। पिछली व्यवस्था में, एटीएस हर चीज के सामने आया और हमेशा नेतृत्व किया। सर्ज सप्रेसर और इसके ग्राउंड कनेक्शन से जुड़े तीन-चरण के तारों को प्रतिबाधा को कम करने के लिए छोटा बना दिया जाता है।
मैं एक अजीब सवाल की जांच करने के लिए फिर से वापस चला गया, जब बिजली की वृद्धि के दौरान एटीएस विस्फोट हो गया तो सर्ज सप्रेसर काम क्यों नहीं करता था। इस बार, मैंने सभी सर्किट ब्रेकर पैनल, बैकअप जनरेटर और ट्रांसमीटरों के सभी जमीन और तटस्थ कनेक्शन की अच्छी तरह से जाँच की।
मैंने पाया कि मुख्य सर्किट ब्रेकर पैनल का ग्राउंड कनेक्शन गायब है! यह वह जगह भी है जहां सर्ज सप्रेसर और एटीएस को ग्राउंड किया जाता है (इसलिए यही कारण है कि सर्ज सप्रेसर काम नहीं करता है)।
यह खो गया था क्योंकि एटीएस स्थापित होने से कुछ समय पहले कॉपर चोर ने पैनल से कनेक्शन काट दिया था। पिछले इंजीनियरों ने सभी जमीन के तारों की मरम्मत की, लेकिन वे सर्किट ब्रेकर पैनल के लिए ग्राउंड कनेक्शन को पुनर्स्थापित करने में असमर्थ थे। कट तार को देखना आसान नहीं है क्योंकि यह पैनल के पीछे है। मैंने इस कनेक्शन को तय किया और इसे और अधिक सुरक्षित बना दिया।
एक नया तीन-चरण 480V एटीएस स्थापित किया गया था, और अतिरिक्त सुरक्षा के लिए एटीएस के तीन-चरण इनपुट पर तीन नौटेल फेराइट टॉरॉइडल कोर का उपयोग किया गया था। मैं यह सुनिश्चित करता हूं कि सर्ज सप्रेसर काउंटर भी काम करता है ताकि हम जान सकें कि एक सर्ज इवेंट कब होता है।
जब तूफान का मौसम आया, तो सब कुछ ठीक हो गया और एटीएस अच्छा चल रहा था। हालांकि, पोल ट्रांसफार्मर फ्यूज अभी भी बह रहा है, लेकिन इस बार इमारत के एटीएस और अन्य सभी उपकरण अब वृद्धि से प्रभावित नहीं हैं।
हम पावर कंपनी से उड़ाए गए फ्यूज की जांच करने के लिए कहते हैं। मुझे बताया गया था कि साइट तीन-चरण ट्रांसमिशन लाइन सेवा के अंत में है, इसलिए यह समस्याओं में वृद्धि के लिए अधिक प्रवण है। उन्होंने डंडे को साफ किया और पोल ट्रांसफार्मर के शीर्ष पर कुछ नए उपकरण स्थापित किए (मेरा मानना ​​है कि वे किसी तरह के सर्ज सप्रेसर भी हैं), जो वास्तव में फ्यूज को जलने से रोकते थे। मुझे नहीं पता कि क्या उन्होंने ट्रांसमिशन लाइन पर अन्य चीजें की हैं, लेकिन कोई फर्क नहीं पड़ता कि वे क्या करते हैं, यह काम करता है।
यह सब 2015 में हुआ था, और तब से, हमने वोल्टेज सर्ज या गरज के साथ संबंधित किसी भी समस्या का सामना नहीं किया है।
वोल्टेज सर्ज की समस्याओं को हल करना कभी -कभी आसान नहीं होता है। यह सुनिश्चित करने के लिए देखभाल की जानी चाहिए कि सभी समस्याओं को तारों और कनेक्शन में ध्यान में रखा जाए। ग्राउंडिंग सिस्टम और लाइटनिंग सर्जेस के पीछे का सिद्धांत अध्ययन के लायक है। स्थापना प्रक्रिया के दौरान सही निर्णय लेने के लिए एकल-बिंदु ग्राउंडिंग, वोल्टेज ग्रेडिएंट्स, और ग्राउंड पोटेंशियल में दोषों के दौरान पूरी तरह से समझना आवश्यक है।
जॉन मार्ककोन, CBTE CBRE, ने हाल ही में लिटिल रॉक, अर्कांसस में विजय टेलीविजन नेटवर्क (VTN) में कार्यवाहक मुख्य अभियंता के रूप में कार्य किया। उन्हें रेडियो और टेलीविजन प्रसारण ट्रांसमीटर और अन्य उपकरणों में 27 साल का अनुभव है, और यह एक पूर्व पेशेवर इलेक्ट्रॉनिक्स शिक्षक भी है। वह एक SBE- प्रमाणित प्रसारण और टेलीविजन प्रसारण इंजीनियर हैं, जिसमें इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार इंजीनियरिंग में स्नातक की डिग्री है।
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