Blitzschutz ass e Schlësselaspekt vun Organisatiounen déi sensibel elektresch Ausrüstung operéieren, besonnesch an der Sendungsindustrie.Zesummenhang mat der éischter Linn vun der Verteidegung géint Blëtz a Spannungsstuerm ass de Buedemsystem.Wann net richteg entworf an installéiert ass, funktionnéiert all Iwwerschwemmungsschutz net.
Ee vun eise Fernsehsenderplazen ass op der Spëtzt vun engem 900-Fouss héije Bierg an ass bekannt fir Blitzschlag z'erliewen.Ech war viru kuerzem zougewisen all vun eise Sender Siten ze verwalten;dofir, de Problem war un mech weider.
E Blëtzschlag am Joer 2015 huet e Stroumausfall verursaacht, an de Generator huet zwee Deeg hannereneen net opgehalen.Bei der Inspektioun hunn ech festgestallt datt d'Utility-Transformator-Sicherung geblosen ass.Ech hunn och gemierkt datt den nei installéierten automateschen Transferschalter (ATS) LCD Display eidel ass.D'Sécherheetskamera ass beschiedegt, an de Videoprogramm vum Mikrowellenlink ass eidel.
Fir d'Saache méi schlëmm ze maachen, wann d'Utilitéitskraaft restauréiert gouf, ass den ATS explodéiert.Fir datt mir nees Loft, Ech war gezwongen ATS manuell ze wiesselen ugefaangen.De geschätzte Verloscht ass méi wéi $ 5.000.
Mysteriéis weist de LEA Dräi-Phas 480V Iwwerschwemmungsschutz guer keng Zeeche fir ze schaffen.Dëst huet mäin Interessi erwächt well et all Apparater um Site virun esou Tëschefäll schützen soll.Glécklecherweis ass de Sender gutt.
Et gëtt keng Dokumentatioun fir d'Installatioun vum Buedemsystem, also kann ech de System oder d'Grondstab net verstoen.Wéi kann aus der Figur 1 gesi ginn, ass de Buedem op der Plaz ganz dënn, an de Rescht vum Buedem ass aus Novaculite Rock gemaach, wéi e Silica-baséiert Isolator.An dësem Terrain wäerten déi üblech Buedemstäbchen net funktionnéieren, ech muss feststellen ob se e chemesche Buedemstéck installéiert hunn an ob et nach ëmmer an hirem nëtzlechen Liewen ass.
Et gi vill Ressourcen iwwer Buedemresistenzmiessung um Internet.Fir dës Miessunge ze maachen, hunn ech de Fluke 1625 Buedemresistenz Meter gewielt, wéi an der Figur 2. Et ass e multifunktionnelle Gerät, deen nëmmen d'Buedemstab benotze kann oder d'Buedemstang mat dem System fir d'Grondmessung verbannen.Zousätzlech zu dësem ginn et Uwendungsnotizen, déi d'Leit einfach kënne verfollegen fir genee Resultater ze kréien.Dëst ass en deiere Meter, also hu mir een gelount fir d'Aarbecht ze maachen.
Broadcast Ingenieuren si gewinnt d'Resistenz vu Widderstanden ze moossen, an nëmmen eemol kréie mir den aktuellen Wäert.De Buedemresistenz ass anescht.Wat mir sichen ass d'Resistenz déi den Ëmgéigend Buedem gëtt wann de Stroumstroum passéiert.
Ech hunn d'Method vum "Potenzial Drop" benotzt wann d'Resistenz gemooss gëtt, d'Theorie vun deem ass an der Figur 1 an der Figur 2. 3 bis 5 erkläert.
An der Figur 3 gëtt et e Grondstab E vun enger bestëmmter Déift an e Koup C mat enger gewësser Distanz vum Buedem Staang E. D'Spannungsquell VS ass tëscht deenen zwee verbonnen, wat e Stroum E tëscht dem Koup C an dem Koup generéiert. Buedem Staang.Mat engem Voltmeter kënne mir d'Spannung VM tëscht deenen zwee moossen.Wat mir méi no bei E sinn, wat d'Spannung VM méi niddereg gëtt.VM ass null um Buedem Staang E. Op der anerer Säit, wa mir d'Spannung no bei Koup C moossen, VM gëtt héich.Bei Eegekapital C ass VM gläich wéi d'Spannungsquell VS.Nom Gesetz vum Ohm kënne mir d'Spannung VM an de Stroum C benotzen, dee vum VS verursaacht gëtt, fir d'Buedemresistenz vum Ëmgéigend Dreck ze kréien.
Unzehuelen, datt fir d'Wuel vun Diskussioun, d'Distanz tëscht Buedem Staang E an Koup C 100 Féiss ass, an d'Spannung gëtt all 10 Féiss vun Buedem Staang E zu Koup C. Wann Dir d'Resultater Plot, der Resistenz Kéier soll ausgesinn wéi Figur. 4.
De flaachsten Deel ass de Wäert vun der Buedemresistenz, wat de Grad vum Afloss vun der Buedemstab ass.Doriwwer eraus ass en Deel vun der grousser Äerd, an Iwwerschwemmungsstroum wäerten net méi penetréieren.Bedenkt datt d'Impedanz zu dëser Zäit ëmmer méi héich gëtt, ass dëst verständlech.
Wann de Buedem Staang 8 Féiss laang ass, ass d'Distanz vum Koup C normalerweis op 100 Féiss gesat, an de flaache Deel vun der Kurve ass ongeféier 62 Féiss.Méi technesch Detailer kënnen net hei ofgedeckt ginn, awer se kënnen an der selwechter Uwendungsnotiz vu Fluke Corp.
De Setup mat Fluke 1625 gëtt an der Figur 5. Den 1625 Grondresistenzmeter huet säin eegene Spannungsgenerator, deen de Resistenzwäert direkt vum Meter liesen kann;et ass net néideg den ohm Wäert ze berechnen.
Liesen ass den einfachen Deel, an de schwéieren Deel féiert d'Spannungsstécker.Fir eng präzis Liesung ze kréien, gëtt d'Buedemstab aus dem Buedemsystem getrennt.Aus Sécherheetsgrënn suerge mir fir datt et keng Méiglechkeet vu Blëtz oder Feelfunktioun beim Ofschloss ass, well de ganze System während dem Miessprozess um Buedem schwëmmt.
Figur 6: Lyncole System XIT Buedem Staang.Den ofgeschlossenen Drot ugewisen ass net den Haaptverbindung vum Feldgrondsystem.Haaptsächlech ënnerierdesch verbonnen.
Ronderëm kucken, hunn ech d'Buedem Staang fonnt (Figur 6), wat jo e chemesche Grondstab ass, dee vu Lyncole Systems produzéiert gëtt.D'Buedem Staang besteet aus engem 8-Zoll Duerchmiesser, 10-Fouss Lach gefëllt mat enger spezieller Clay Mëschung genannt Lynconite.An der Mëtt vun dësem Lach ass en huel Kupferröhre vun der selwechter Längt mat engem Duerchmiesser vun 2 Zoll.D'Hybrid Lynconite bitt ganz niddereg Resistenz fir de Buedem Staang.Een huet mir gesot datt am Prozess vun der Installatioun vun dëser Staang Sprengstoff benotzt gi fir Lächer ze maachen.
Wann d'Spannung an d'Stroumpäifen am Buedem implantéiert sinn, gëtt en Drot vun all Koup an de Meter ugeschloss, wou de Resistenzwäert gelies gëtt.
Ech krut e Grondresistenzwäert vu 7 Ohm, wat e gudde Wäert ass.Den National Electrical Code erfuerdert datt d'Grondelektrode 25 Ohm oder manner ass.Wéinst der sensibeler Natur vun der Ausrüstung erfuerdert d'Telekommunikatiounsindustrie normalerweis 5 Ohm oder manner.Aner grouss Industrieanlagen erfuerderen manner Buedemresistenz.
Als Praxis sichen ech ëmmer Berodung an Abléck vu Leit, déi méi erfuerene sinn an dëser Aart vun Aarbecht.Ech hunn de Fluke Technical Support gefrot iwwer d'Diskrepanzen an e puer vun de Liesungen déi ech krut.Si soten, datt heiansdo d'Stécker net gutt Kontakt mam Buedem maachen (vläicht well de Fiels schwéier ass).
Op der anerer Säit, Lyncole Ground Systems, den Hiersteller vu Buedemstäbchen, sot datt déi meescht vun de Liesungen ganz niddereg sinn.Si erwaarden méi héich Liesungen.Wéi och ëmmer, wann ech Artikelen iwwer Buedemstäbe liesen, geschitt dësen Ënnerscheed.Eng Etude, déi all Joer fir 10 Joer Miessunge gemaach huet, huet festgestallt, datt 13-40% vun hire Liesungen anescht waren wéi aner Liesungen.Si hunn och déiselwecht Buedemstäbchen benotzt, déi mir benotzt hunn.Dofir ass et wichteg fir verschidde Liesungen ze kompletéieren.
Ech hunn en aneren elektreschen Optraghueler gefrot fir eng méi staark Buedemdrahtverbindung vum Gebai op d'Buedemstang z'installéieren fir Kupferdéif an Zukunft ze verhënneren.Si hunn och eng aner Buedemresistenzmiessung gemaach.Wéi och ëmmer, et huet e puer Deeg gereent ier se d'Liesung gemaach hunn an de Wäert, deen se kruten, war nach méi niddereg wéi 7 Ohm (ech hunn d'Liesung gemaach wann et ganz dréchen war).Vun dësen Resultater gleewen ech datt d'Buedemstab nach ëmmer an engem gudden Zoustand ass.
Figure 7: Kontrolléiert d'Haaptverbindunge vum Buedemsystem.Och wann de Buedemsystem mat der Buedemstrooss ugeschloss ass, kann e Klemm benotzt ginn fir d'Buedemresistenz ze kontrolléieren.
Ech geplënnert der 480V surge suppressor zu engem Punkt an der Linn no Service Entrée, nieft der Haaptrei disconnect schalt.Et war fréier an engem Eck vum Gebai.Wann et e Blitzschlag ass, setzt dës nei Plaz den Iwwerschwemmungsënnerdrécker op d'éischt Plaz.Zweetens, soll d'Distanz tëscht et an der Buedem Staang esou kuerz wéi méiglech sinn.Am viregten Arrangement koum den ATS virun allem an huet ëmmer d'Féierung geholl.Déi Dräi-Phas-Drähten, déi mam Stroum-Suppressor a seng Buedemverbindung verbonne sinn, gi méi kuerz gemaach fir d'Impedanz ze reduzéieren.
Ech sinn erëm zréckgaang fir eng komesch Fro z'ënnersichen, firwat den Iwwerschwemmungsënnerdrécker net funktionnéiert huet wann den ATS wärend dem Blitzschlag explodéiert ass.Dës Kéier hunn ech all Buedem an neutral Verbindunge vun all Circuit Breaker Panelen, Backup Generatoren a Sender grëndlech iwwerpréift.
Ech hu festgestallt datt d'Buedemverbindung vum Haaptschalter Panel fehlt!Dëst ass och wou de Surge-Suppressor an den ATS gegrënnt sinn (also ass dëst och de Grond firwat de Surge-Suppressor net funktionnéiert).
Et gouf verluer, well de Kupferdief d'Verbindung mat der Panel irgendwann ier den ATS installéiert gouf.Déi fréier Ingenieuren hunn all d'Grondleitungen reparéiert, awer si konnten d'Buedemverbindung mat der Circuit Breaker Panel net restauréieren.De geschniddene Drot ass net einfach ze gesinn, well et op der Récksäit vum Panel ass.Ech hunn dës Verbindung fixéiert an et méi sécher gemaach.
Eng nei dräi-Phase 480V ATS gouf installéiert, an dräi Nautel ferrite toroidal Käre goufen op der dräi-Phase Input vun der ATS fir zousätzlech Schutz benotzt.Ech vergewësseren datt de Surge Suppressor Comptoir och funktionnéiert fir datt mir wëssen wéini e Surge Event geschitt.
Wéi d'Stuermsaison koum, ass alles gutt gaangen an den ATS huet gutt gelaf.Wéi och ëmmer, d'Sicherung vum Poltransformator bléist nach ëmmer, awer dës Kéier sinn d'ATS an all aner Ausrüstung am Gebai net méi vum Stroum betraff.
Mir froen d'Energiefirma fir déi gebrannt Sicherung ze kontrolléieren.Ech krut gesot datt de Site um Enn vum Dräi-Phase Iwwerdroungslinn Service ass, sou datt et méi ufälleg ass fir Probleemer ze iwwerwannen.Si hunn d'Pole gebotzt an e puer nei Ausrüstung uewen op de Poletransformatoren installéiert (ech gleewen datt se och eng Zort Iwwerschwemmungsënnerdrécker sinn), wat wierklech d'Sicherung verhënnert huet ze brennen.Ech weess net ob se aner Saachen op der Transmissiounslinn gemaach hunn, awer egal wat se maachen, et funktionnéiert.
Dat alles ass am Joer 2015 geschitt, an zënterhier hu mir keng Problemer am Zesummenhang mat Spannungsstécker oder Donnerwiederen.
Spannungsstroumproblemer léisen ass heiansdo net einfach.Pfleeg muss geholl ginn a grëndlech fir sécherzestellen datt all Probleemer an der Drot a Verbindung berücksichtegt ginn.D'Theorie hannert Buedemsystemer a Blitzschlag ass derwäert ze studéieren.Et ass néideg fir d'Problemer vun engem eenzege Punkt Buedem, Spannungsgradienten a Buedempotenzialerhéijungen während Feeler voll ze verstoen fir déi richteg Entscheedunge wärend dem Installatiounsprozess ze treffen.
Den John Marcon, CBTE CBRE, war viru kuerzem als Acting Chief Engineer am Victory Television Network (VTN) zu Little Rock, Arkansas.Hien huet 27 Joer Erfahrung am Radio an Televisioun Sender an aner Ausrüstung, an ass och e fréiere professionnelle Elektronik Enseignant.Hien ass en SBE-zertifizéierten Emissiouns- an Fernsehsendungsingenieur mat engem Bachelorstudium an Elektronik a Kommunikatiounstechnik.
Fir méi esou Berichter, a fir um neiste Stand vun all eise Maartféierende Neiegkeeten, Featuren an Analyse ze bleiwen, mellt Iech w.e.g. fir eisen Newsletter hei un.
Och wann den FCC verantwortlech ass fir déi initial Duercherneen, huet de Media Bureau nach ëmmer eng Warnung fir de Lizenzgeber ausgestallt ze ginn
© 2021 Future Publishing Limited, Quay House, D'Ambury, Bad BA1 1UA.all Rechter reservéiert.England a Wales Firma Registréierungsnummer 2008885.
Post Zäit: Jul-14-2021
