Apsauga nuo žaibo yra pagrindinis jautrią elektros įrangą eksploatuojančių organizacijų aspektas, ypač transliavimo pramonėje.Su pirmąja apsaugos nuo žaibo ir įtampos šuolių linija susijusi įžeminimo sistema.Bet kokia apsauga nuo viršįtampių neveiks, jei ji nesuprojektuota ir sumontuota teisingai.
Viena iš mūsų TV siųstuvų yra 900 pėdų aukščio kalno viršūnėje ir yra žinoma dėl žaibo bangų.Neseniai buvau paskirtas valdyti visas mūsų siųstuvų svetaines;todėl problema buvo perduota man.
2015-aisiais žaibas sukėlė elektros energijos tiekimą, o generatorius nenustojo veikti dvi dienas iš eilės.Apžiūrėjus radau, kad perdegė komunalinio transformatoriaus saugiklis.Taip pat pastebėjau, kad naujai įdiegtas automatinio perdavimo jungiklio (ATS) LCD ekranas yra tuščias.Apsaugos kamera sugadinta, o vaizdo programa iš mikrobangų nuorodos tuščia.
Dar blogiau, kai buvo atkurtas elektros tiekimas, ATS sprogo.Kad galėtume vėl transliuoti, buvau priverstas rankiniu būdu perjungti ATS.Numatomas nuostolis – daugiau nei 5000 USD.
Paslaptingai LEA trifazė 480 V viršįtampio apsauga nerodo jokių veikimo požymių.Tai sukėlė mano susidomėjimą, nes tai turėtų apsaugoti visus svetainėje esančius įrenginius nuo tokių incidentų.Laimei, siųstuvas geras.
Nėra įžeminimo sistemos įrengimo dokumentų, todėl nesuprantu nei sistemos, nei įžeminimo strypo.Kaip matyti iš 1 paveikslo, vietoje esantis dirvožemis yra labai plonas, o likusi žemė apačioje yra pagaminta iš novakulito uolienos, kaip izoliatorius silicio dioksido pagrindu.Šioje vietovėje įprasti įžeminimo strypai neveiks, turiu išsiaiškinti, ar jie sumontavo cheminį įžeminimo strypą ir ar jis vis dar galioja.
Internete yra daug išteklių apie žemės varžos matavimą.Šiems matavimams atlikti pasirinkau Fluke 1625 įžeminimo varžos matuoklį, kaip parodyta 2 paveiksle. Tai daugiafunkcis įrenginys, galintis naudoti tik įžeminimo strypą arba prijungti įžeminimo strypą prie sistemos įžeminimo matavimui.Be to, yra taikomųjų pastabų, kurias žmonės gali lengvai sekti, kad gautų tikslius rezultatus.Tai brangus skaitiklis, todėl darbui atlikti išsinuomojome.
Transliacijos inžinieriai yra įpratę matuoti rezistorių varžą, ir tik vieną kartą gausime tikrąją vertę.Įžeminimo varža skiriasi.Mes ieškome pasipriešinimo, kurį aplinkinė žemė suteiks, kai praeis viršįtampio srovė.
Matuodamas varžą naudojau „potencialaus kritimo“ metodą, kurio teorija paaiškinta 1 ir 2 pav. 3–5.
3 paveiksle yra nurodyto gylio įžeminimo strypas E ir krūva C tam tikru atstumu nuo įžeminimo strypo E. Tarp jų yra prijungtas įtampos šaltinis VS, kuris generuos srovę E tarp polio C ir žemės strypas.Naudodami voltmetrą galime išmatuoti įtampą VM tarp dviejų.Kuo arčiau E, tuo mažesnė VM įtampa.VM lygus nuliui ties įžeminimo strypu E. Kita vertus, matuojant įtampą arti krūvos C, VM tampa aukšta.C lygyje VM yra lygus įtampos šaltiniui VS.Vadovaudamiesi Omo dėsniu, galime panaudoti įtampą VM ir srovę C, kurią sukelia VS, kad gautume aplinkinių nešvarumų įžeminimo varžą.
Darant prielaidą, kad diskusijų dėlei atstumas tarp įžeminimo strypo E ir polio C yra 100 pėdų, o įtampa matuojama kas 10 pėdų nuo įžeminimo strypo E iki polio C. Jei nubraižysite rezultatus, pasipriešinimo kreivė turėtų atrodyti taip, kaip pav. 4.
Plokščiausia dalis yra įžeminimo varžos vertė, kuri yra įžeminimo strypo įtakos laipsnis.Už jos yra didžiulės žemės dalis, o bangos srovės nebeprasiskverbs.Atsižvelgiant į tai, kad varža šiuo metu tampa vis didesnė, tai suprantama.
Jei įžeminimo strypas yra 8 pėdų ilgio, atstumas nuo polio C paprastai yra 100 pėdų, o plokščioji kreivės dalis yra apie 62 pėdas.Daugiau techninių detalių čia pateikti negalima, bet jas galima rasti tame pačiame Fluke Corp.
Sąranka naudojant Fluke 1625 parodyta 5 paveiksle. 1625 įžeminimo varžos matuoklis turi savo įtampos generatorių, kuris gali nuskaityti varžos vertę tiesiai iš matuoklio;nereikia skaičiuoti omų vertės.
Skaitymas yra lengva dalis, o sudėtingiausia dalis yra įtampos statymas.Norint gauti tikslų rodmenį, įžeminimo strypas atjungiamas nuo įžeminimo sistemos.Saugumo sumetimais užtikriname, kad atlikimo metu nebūtų žaibo ar gedimo galimybės, nes matavimo metu visa sistema plūduriuoja ant žemės.
6 pav.: Lyncole System XIT įžeminimo strypas.Pavaizduotas atjungtas laidas nėra pagrindinė lauko įžeminimo sistemos jungtis.Daugiausia jungiasi po žeme.
Apsižvalgęs radau šlifavimo strypą (6 pav.), kuris iš tikrųjų yra Lyncole Systems pagamintas cheminis šlifavimo strypas.Įžeminimo strypas susideda iš 8 colių skersmens 10 pėdų skylės, užpildytos specialiu molio mišiniu, vadinamu Lynconite.Šios skylės viduryje yra tokio pat ilgio tuščiaviduris varinis vamzdis, kurio skersmuo yra 2 coliai.Hibridinis Lynconite užtikrina labai mažą įžeminimo strypo pasipriešinimą.Kažkas man pasakė, kad montuojant šį strypą, sprogmenys buvo naudojami skylėms padaryti.
Kai įtampos ir srovės poliai implantuojami į žemę, iš kiekvienos krūvos laidas paeiliui prijungiamas prie skaitiklio, kur nuskaitoma varžos vertė.
Gavau 7 omų įžeminimo varžos vertę, o tai yra gera vertė.Nacionalinis elektros kodeksas reikalauja, kad įžeminimo elektrodas būtų 25 omų arba mažesnis.Dėl jautrios įrangos pobūdžio telekomunikacijų pramonei paprastai reikia 5 omų ar mažiau.Kitoms didelėms pramonės įmonėms reikalingas mažesnis atsparumas gruntui.
Kaip praktika, visada ieškau patarimų ir įžvalgų iš daugiau tokio darbo patirties turinčių žmonių.Paklausiau „Fluke“ techninės pagalbos apie kai kurių gautų rodmenų neatitikimus.Jie sakė, kad kartais kuolai gali blogai liestis su žeme (galbūt todėl, kad uola kieta).
Kita vertus, šlifavimo strypų gamintojas Lyncole Ground Systems teigė, kad dauguma rodmenų yra labai žemi.Jie tikisi didesnių rodmenų.Tačiau kai skaitau straipsnius apie šlifuoklius, šis skirtumas atsiranda.Tyrimas, kurio metu buvo atliekami matavimai kasmet 10 metų, atskleidė, kad 13–40 % jų rodmenų skyrėsi nuo kitų rodmenų.Jie taip pat naudojo tuos pačius įžeminimo strypus, kuriuos naudojome mes.Todėl svarbu atlikti kelis skaitymus.
Paprašiau kito elektros rangovo įrengti stipresnį įžeminimo laido jungtį nuo pastato iki įžeminimo strypo, kad ateityje būtų išvengta vario vagystės.Jie taip pat atliko dar vieną žemės varžos matavimą.Tačiau prieš kelias dienas lijo lietus, o gauta vertė buvo net mažesnė nei 7 omai (skaičiau, kai buvo labai sausa).Remiantis šiais rezultatais, manau, kad įžeminimo strypas vis dar yra geros būklės.
7 pav.: Patikrinkite pagrindines įžeminimo sistemos jungtis.Net jei įžeminimo sistema prijungta prie įžeminimo strypo, įžeminimo varžai patikrinti galima naudoti spaustuką.
Aš perkėliau 480 V viršįtampio slopintuvą į linijos tašką po aptarnavimo įėjimo, šalia pagrindinio atjungimo jungiklio.Anksčiau jis buvo pastato kampe.Kai įvyksta žaibo viršįtampis, šioje naujoje vietoje viršįtampio slopintuvas iškeliamas į pirmąją vietą.Antra, atstumas tarp jo ir įžeminimo strypo turi būti kuo trumpesnis.Ankstesniame susitarime ATS buvo prieš viską ir visada pirmavo.Trifaziai laidai, prijungti prie viršįtampio slopintuvo ir jo įžeminimo jungties, sutrumpinami, kad būtų sumažinta varža.
Vėl grįžau tirti keisto klausimo, kodėl žaibo bangos metu sprogus ATS viršįtampio slopintuvas neveikė.Šį kartą nuodugniai patikrinau visas visų grandinės pertraukiklių plokščių, atsarginių generatorių ir siųstuvų įžeminimo ir neutralių jungtis.
Radau, kad trūksta pagrindinio grandinės pertraukiklio skydo įžeminimo jungties!Čia taip pat yra įžemintas viršįtampio slopintuvas ir ATS (taigi dėl šios priežasties viršįtampio slopintuvas neveikia).
Jis buvo prarastas, nes vario vagis kažkada prieš ATS įdiegimą nutraukė jungtį su skydeliu.Ankstesni inžinieriai suremontavo visus įžeminimo laidus, tačiau jiems nepavyko atkurti įžeminimo su grandinės pertraukiklio skydeliu.Nupjautą vielą nėra lengva pamatyti, nes ji yra skydelio gale.Ištaisiau šį ryšį ir padariau jį saugesnį.
Buvo sumontuota nauja trifazė 480 V ATS, o papildomai apsaugai prie ATS trifazio įėjimo panaudotos trys Nautel ferito toroidinės šerdys.Užtikrinu, kad viršįtampio slopintuvo skaitiklis taip pat veiktų, kad žinotume, kada įvyksta viršįtampio įvykis.
Atėjus audrų sezonui viskas klostėsi gerai ir ATS veikė gerai.Tačiau stulpinio transformatoriaus saugiklis vis dar pučia, tačiau šį kartą ATS ir visa kita pastate esanti įranga nuo viršįtampių nebeveikia.
Prašome elektros įmonės patikrinti perdegusį saugiklį.Man buvo pasakyta, kad svetainė yra trijų fazių perdavimo linijos tarnybos pabaigoje, todėl joje labiau kyla problemų dėl viršįtampių.Išvalė stulpus ir ant polių transformatorių sumontavo naują įrangą (manau, kad tai irgi kažkoks viršįtampio slopintuvas), kas tikrai neleido saugikliui perdegti.Nežinau, ar jie atliko kitus veiksmus perdavimo linijoje, bet nesvarbu, ką jie daro, tai veikia.
Visa tai įvyko 2015 metais ir nuo to laiko su įtampos šuoliais ar perkūnija nesusidūrėme.
Išspręsti įtampos viršįtampio problemas kartais nėra lengva.Būtina atidžiai ir kruopščiai užtikrinti, kad būtų atsižvelgta į visas problemas, susijusias su laidų ir prijungimo priemone.Įžeminimo sistemų ir žaibo šuolių teoriją verta studijuoti.Norint priimti teisingus sprendimus montavimo procese, būtina iki galo suprasti vieno taško įžeminimo, įtampos gradientų ir įžeminimo potencialo kilimo gedimų metu problemas.
Johnas Marconas, CBTE CBRE, neseniai ėjo vyriausiojo inžinieriaus pareigas Victory Television Network (VTN) Litl Roke, Arkanzase.Jis turi 27 metų radijo ir televizijos transliacijų siųstuvų ir kitos įrangos darbo patirtį, taip pat yra buvęs profesionalus elektronikos mokytojas.Jis yra SBE sertifikuotas transliavimo ir televizijos transliacijų inžinierius, įgijęs elektronikos ir ryšių inžinerijos bakalauro laipsnį.
Norėdami gauti daugiau tokių ataskaitų ir neatsilikti nuo visų mūsų rinkoje pirmaujančių naujienų, funkcijų ir analizės, prisiregistruokite gauti mūsų naujienlaiškį čia.
Nors FCC yra atsakinga už pradinę painiavą, žiniasklaidos biuras vis tiek turi būti įspėtas licencijos turėtojui
© 2021 Future Publishing Limited, Quay House, The Ambury, Bath BA1 1UA.Visos teisės saugomos.Anglijos ir Velso įmonės registracijos numeris 2008885.
Paskelbimo laikas: 2021-07-14
