Eldingarvörn er lykilatriði stofnana sem starfa viðkvæman rafbúnað, sérstaklega í útvarpsgeiranum. Tengt fyrstu varnarlínunni gegn eldingum og spennu er jarðtengingarkerfið. Nema hannað og sett upp á réttan hátt, þá mun bylgjuvörn ekki virka.
Einn af sjónvarpsstöðum okkar er staðsettur efst á 900 feta háu fjalli og er þekktur fyrir að upplifa eldingar. Mér var nýlega falið að stjórna öllum sendistöðum okkar; Þess vegna var vandamálinu sent til mín.
Eldingarverkfall árið 2015 olli rafmagnsleysi og rafallinn hætti ekki að hlaupa í tvo daga í röð. Við skoðun komst ég að því að Utility Transformer Fuse hafði sprengt. Ég tók líka eftir því að nýlega uppsettur sjálfvirkur flutningsrofinn (ATS) LCD skjár er auður. Öryggismyndavélin er skemmd og myndbandsforritið frá örbylgjuofnum er autt.
Til að gera illt verra, þegar gagnsemi var endurreist, sprakk ATS. Til þess að við fórum aftur í loftið neyddist ég til að skipta um ATS handvirkt. Áætlað tap er meira en $ 5.000.
Dularfullt sýnir Lea þriggja fasa 480V bylgjuvörnin engin merki um að vinna yfirleitt. Þetta hefur vakið áhuga minn vegna þess að það ætti að vernda öll tæki á vefnum gegn slíkum atvikum. Sem betur fer er sendinn góður.
Það eru engin skjöl um uppsetningu jarðtengingarkerfisins, svo ég get ekki skilið kerfið eða jarðstöngina. Eins og sjá má á mynd 1 er jarðvegurinn á staðnum mjög þunnur og restin af jörðu hér að neðan er gerð úr Novaculite bergi, eins og kísil-byggð einangrunarefni. Í þessu landslagi munu venjulegir jarðstöngar ekki virka, ég þarf að ákvarða hvort þeir hafi sett upp efnafræðilega jarðstöng og hvort það sé enn innan nýtingartíma þess.
Það eru mikið af fjármagni varðandi mælingu á jarðviðnám á internetinu. Til að gera þessar mælingar valdi ég Fluke 1625 jarðþolsmæli, eins og sýnt er á mynd 2.. Það er fjölvirkt tæki sem getur aðeins notað jarðstöngina eða tengt jörðina við kerfið til jarðtengingar. Til viðbótar við þetta eru til notkunarbréf, sem fólk getur auðveldlega fylgst með til að ná nákvæmum árangri. Þetta er dýr mælir, svo við leigðum einn til að vinna verkið.
Útvarpsverkfræðingar eru vanir að mæla viðnám viðnáms og aðeins einu sinni munum við fá raunverulegt gildi. Jarðviðnám er öðruvísi. Það sem við erum að leita að er viðnám sem nærliggjandi jörð mun veita þegar bylgja straumur líður.
Ég notaði aðferðina við „hugsanlegan drop“ við mælingu á viðnám, sem kenningin er útskýrð á mynd 1 og mynd 2. 3 til 5.
Á mynd 3 er jarðstöng E af tilteknu dýpi og haug C með ákveðinni fjarlægð frá jarðstönginni E. Spennugjafi Vs er tengdur á milli þeirra tveggja, sem mun mynda straumi á milli haugsins C og Jarðstöng. Með því að nota voltmeter getum við mælt spennu VM milli þeirra tveggja. Því nær sem við erum að E, því lægri verður spennu VM. VM er núll við jarðstöng E. Aftur á móti, þegar við mælum spennuna nálægt haug C, verður VM hátt. Við Eigið fé er VM jafnt og spennuuppsprettan Vs. Eftir lög Ohm getum við notað spennu VM og núverandi C af völdum VS til að fá jarðþol umhverfis óhreininda.
Miðað við að til umræðu sé fjarlægðin milli jarðstöng E og haug C 100 fet og spenna er mæld á 10 feta fresti frá jarðstöng E til haug C. Ef þú samsærir niðurstöðurnar ætti viðnámsferillinn að líta út eins og mynd 4.
Súþéttasti hlutinn er gildi jarðþolsins, sem er áhrif á jarðstöngina. Handan þess er hluti af hinni miklu jörð og bylgja straumar komast ekki lengur inn. Miðað við að viðnámið verður hærra og hærra á þessum tíma er þetta skiljanlegt.
Ef jarðstöngin er 8 fet að lengd er fjarlægð haug C venjulega stillt á 100 fet og flatur hluti ferilsins er um 62 fet. Ekki er hægt að fjalla um tæknilegar upplýsingar hér, en þær er að finna í sömu umsóknarbréf frá Fluke Corp.
Uppsetningin með því að nota Fluke 1625 er sýnd á mynd 5. 1625 jarðtengingarmælirinn hefur sinn eigin spennu rafall, sem getur lesið viðnámsgildið beint frá mælinum; Það er engin þörf á að reikna OHM gildi.
Lestur er auðveldi hlutinn og erfiður hlutinn er að knýja fram spennu. Til þess að fá nákvæma lestur er jarðstöngin aftengd frá jarðtengingarkerfinu. Af öryggisástæðum tryggjum við að það sé enginn möguleiki á eldingum eða bilun þegar lokið er, vegna þess að allt kerfið flýtur á jörðu við mælingarferlið.
Mynd 6: Lyncole System XIT Ground Rod. Ótengdur vír sem sýndur er er ekki aðal tengi vettvangs jarðtengingarkerfisins. Aðallega tengdur neðanjarðar.
Þegar ég horfði í kringum mig fann ég jarðstöngina (mynd 6), sem er örugglega efnafræðileg jarðstöng framleidd af lyncole kerfum. Jarðstöngin samanstendur af 8 tommu þvermál, 10 feta holu fyllt með sérstökum leirblöndu sem kallast lynconite. Í miðri þessari holu er hol koparrör með sömu lengd með 2 tommu þvermál. Hybrid lynconite veitir mjög litla viðnám fyrir jarðstöngina. Einhver sagði mér að í því ferli að setja upp þessa stöng væru sprengiefni notuð til að búa til göt.
Þegar spennan og straumhaugar eru græddir í jörðu er vír tengdur frá hverri haug við mælinn aftur á móti, þar sem viðnámsgildið er lesið.
Ég fékk jarðnæmisgildi 7 ohm, sem er gott gildi. National Electrical Code krefst þess að jarð rafskautið sé 25 ohm eða minna. Vegna viðkvæms eðlis búnaðarins þarf fjarskiptaiðnaðinn venjulega 5 ohm eða minna. Aðrar stórar iðnaðarverksmiðjur þurfa lægri viðnám á jörðu niðri.
Sem æfing leit ég alltaf eftir ráðum og innsýn frá fólki sem er reyndara í þessari tegund vinnu. Ég spurði Fluke tæknilega stuðning um misræmi í nokkrum af þeim upplestrum sem ég fékk. Þeir sögðu að stundum mega húfi ekki hafa gott samband við jörðina (kannski vegna þess að kletturinn er harður).
Aftur á móti lýsti Lyncole Ground Systems, framleiðandi jarðstönganna, að flestar aflestrar væru mjög lágir. Þeir búast við hærri upplestri. Hins vegar, þegar ég les greinar um stangir á jörðu niðri, kemur þessi munur fram. Rannsókn sem tók mælingar á hverju ári í 10 ár kom í ljós að 13-40% af lestri þeirra voru frábrugðnar öðrum upplestrum. Þeir notuðu einnig sömu jarðstöngina sem við notuðum. Þess vegna er mikilvægt að ljúka mörgum upplestrum.
Ég bað annan rafmagnsverktaka um að setja upp sterkari jarðvírstengingu frá byggingunni til jarðstöng til að koma í veg fyrir koparþjófnað í framtíðinni. Þeir framkvæmdu einnig aðra mælingu á jörðu niðri. Það rigndi þó nokkrum dögum áður en þeir tóku lesturinn og gildið sem þeir fengu var jafnvel lægra en 7 ohm (ég tók lesturinn þegar það var mjög þurrt). Af þessum niðurstöðum tel ég að jarðstöngin sé enn í góðu ástandi.
Mynd 7: Athugaðu helstu tengingar jarðtengingarkerfisins. Jafnvel þó að jarðtengingarkerfið sé tengt við jarðstöngina er hægt að nota klemmu til að kanna viðnám á jörðu niðri.
Ég færði 480V bylgjuna að punkti í línunni eftir þjónustuinnganginn, við hliðina á aðal aftengingarrofanum. Það var áður í horni hússins. Alltaf þegar það er elding bylgja setur þessi nýja staðsetning bylgjuna í fyrsta lagi. Í öðru lagi ætti fjarlægðin milli þess og jarðstöng að vera eins stutt og mögulegt er. Í fyrra fyrirkomulagi kom ATS fyrir framan allt og tók alltaf forystuna. Þriggja fasa vír sem tengjast bylgjubælandi og jarðtenging hans er gerð til að draga úr viðnám.
Ég fór aftur til að rannsaka undarlega spurningu, hvers vegna bylgja bælandi virkaði ekki þegar ATS sprakk við eldingar bylgjunnar. Að þessu sinni skoðaði ég rækilega allar jörðu og hlutlausar tengingar allra spjaldahrings, afritunar rafala og sendara.
Ég komst að því að jarðtenging aðalrofsbrotsborðsins vantar! Þetta er líka þar sem bylgja bælandi og ATS eru byggð (svo þetta er líka ástæðan fyrir því að bylgja bælandi virkar ekki).
Það tapaðist vegna þess að koparþjófurinn skar tenginguna við spjaldið einhvern tíma áður en ATS var sett upp. Fyrri verkfræðingarnir lagfærðu allar jörðina, en þeir gátu ekki endurheimt jarðtenginguna við aflrofann. Ekki er auðvelt að sjá skurðarvírinn vegna þess að hann er aftan á pallborðinu. Ég lagaði þessa tengingu og gerði það öruggara.
Ný þriggja fasa 480V ATS var sett upp og þrír Nautel Ferrite toroidal kjarna voru notaðir við þriggja fasa inntak ATS til að auka vernd. Ég sé viss um að bylgjubælandi teljarinn virki líka þannig að við vitum hvenær bylgja atburður á sér stað.
Þegar óveðurstímabilið kom gekk allt vel og ATS gekk vel. Hins vegar er stangarspennandi öryggi enn að blása, en að þessu sinni eru ATS og allur annar búnaður í byggingunni ekki lengur fyrir áhrifum af bylgjunni.
Við biðjum raforkufyrirtækið að athuga blásið öryggi. Mér var sagt að vefurinn væri í lok þriggja fasa háspennulínuþjónustunnar, svo það er hættara að bylgja vandamál. Þeir hreinsuðu stöngina og settu upp nýjan búnað ofan á stöngspennur (ég tel að þeir séu líka einhvers konar bylgjubælandi), sem raunverulega kom í veg fyrir að öryggi brenndi. Ég veit ekki hvort þeir gerðu aðra hluti á háspennulínunni, en sama hvað þeir gera, þá virkar það.
Allt þetta gerðist árið 2015 og síðan höfum við ekki lent í neinum vandamálum sem tengjast spennu eða þrumuveðri.
Að leysa spennuvandamál er stundum ekki auðvelt. Gæta verður þess að gæta og ítarlega til að tryggja að tekið sé tillit til allra vandamála við raflögn og tengingu. Kenningin á bak við jarðtengingarkerfi og eldingar bylgja er þess virði að rannsaka. Nauðsynlegt er að skilja að fullu vandamálin við jarðspunkta jarðtengingu, spennuhlutfall og möguleika á jörðu niðri við galla til að taka réttar ákvarðanir meðan á uppsetningunni stendur.
John Marcon, CBTE CBRE, starfaði nýlega sem starfandi yfirverkfræðingur hjá Victory Television Network (VTN) í Little Rock, Arkansas. Hann hefur 27 ára reynslu í útvarps- og sjónvarpsútsendingum og öðrum búnaði og er einnig fyrrverandi faglegur rafeindatæknikennari. Hann er SBE-löggiltur útvarps- og sjónvarpsútsendingarverkfræðingur með BA gráðu í rafeindatækni og samskiptaverkfræði.
Fyrir frekari slíkar skýrslur og til að fylgjast með öllum okkar markaðsleiðandi fréttum, eiginleikum og greiningum, vinsamlegast skráðu þig í fréttabréfið okkar hér.
Þrátt fyrir að FCC sé ábyrgt fyrir upphafs ruglinu hefur fjölmiðlaskrifstofan enn viðvörun sem gefin verður út til leyfishafa
© 2021 Future Publishing Limited, Quay House, The Ambury, Bath BA1 1UA. Öll réttindi áskilin. Skráningarnúmer Englands og Wales fyrirtækisins 2008885.
Pósttími: júlí-14-2021
