Zibens aizsardzība ir galvenais organizāciju aspekts, kas darbojas jutīgi elektriskajā aprīkojumā, īpaši apraides nozarē. Saistībā ar pirmo aizsardzības līniju pret zibens un sprieguma pārspriegumu ir zemējuma sistēma. Ja vien nav pareizi izstrādāta un uzstādīta, jebkura pārsprieguma aizsardzība nedarbosies.
Viena no mūsu TV raidītāja vietnēm atrodas 900 pēdu augstā kalna virsotnē un ir pazīstama ar zibens palielināšanos. Man nesen tika norīkots pārvaldīt visas mūsu raidītāja vietnes; Tāpēc problēma man tika nodota.
Zibens streiks 2015. gadā izraisīja strāvas padeves pārtraukumu, un ģenerators nepārstāja darboties divas dienas pēc kārtas. Pēc pārbaudes es atklāju, ka lietderības transformatora drošinātājs ir uzspridzinājis. Es arī pamanīju, ka nesen instalētais automātiskais pārsūtīšanas slēdzis (ATS) LCD displejs ir tukšs. Drošības kamera ir bojāta, un video programma no mikroviļņu saites ir tukša.
Lai situāciju padarītu vēl sliktāku, kad tika atjaunota komunālo pakalpojumu jauda, ATS eksplodēja. Lai mēs varētu atkārtoties, es biju spiests manuāli pārslēgt ATS. Paredzamie zaudējumi ir vairāk nekā 5000 USD.
Noslēpumaini, ka LEA trīsfāzu 480 V pārsprieguma aizsargs neliecina par darba pazīmēm. Tas ir izraisījis manu interesi, jo tam vajadzētu aizsargāt visas vietnes ierīces no šādiem gadījumiem. Par laimi, raidītājs ir labs.
Zemējuma sistēmas uzstādīšanai nav dokumentācijas, tāpēc es nevaru saprast sistēmu vai zemējuma stieni. Kā redzams no 1. attēla, augsne uz vietas ir ļoti plāna, un pārējā zeme zemāk ir izgatavota no novaculīta klints, piemēram, uz silīcija bāzes izolatora. Šajā reljefā parastie zemes stieņi nedarbosies, man jānosaka, vai tie ir uzstādījuši ķīmisku zemes stieni un vai tas joprojām ir tā lietderīgās lietošanas laikā.
Internetā ir daudz resursu par zemes pretestības mērīšanu. Lai veiktu šos mērījumus, es izvēlējos Fluke 1625 zemes pretestības mērītāju, kā parādīts 2. attēlā. Tā ir daudzfunkcionāla ierīce, kas var izmantot tikai zemes stieni vai savienot zemes stieni ar sistēmu zemējuma mērīšanai. Papildus tam ir lietojumprogrammu piezīmes, kuras cilvēki var viegli sekot, lai iegūtu precīzus rezultātus. Šis ir dārgs skaitītājs, tāpēc mēs to īrējām, lai veiktu darbu.
Apraides inženieri ir pieraduši izmērīt rezistoru pretestību, un tikai vienu reizi mēs iegūsim faktisko vērtību. Zemes pretestība ir atšķirīga. Tas, ko mēs meklējam, ir pretestība, ko apkārtējā vieta nodrošinās, kad pārsprieguma strāva iet.
Mērot pretestību, es izmantoju “potenciālā kritiena” metodi, kuras teorija ir izskaidrota 1. un 2. līdz 5. Attēlā.
3. attēlā ir noteikta dziļuma zemes stienis un kaudze C ar noteiktu attālumu no zemes stieņa E. Sprieguma avots vs ir savienots starp diviem, kas radīs strāvu E starp pāļu c un zemes stienis. Izmantojot voltmetru, mēs varam izmērīt sprieguma VM starp abiem. Jo tuvāk mēs esam E, jo zemāks kļūst spriegums VM. VM ir nulle pie zemes stieņa E., no otras puses, kad mēs mēra spriegumu tuvu kaudzei C, VM kļūst augsts. Pie kapitāla C, VM ir vienāds ar sprieguma avotu Vs. Pēc Ohma likuma mēs varam izmantot sprieguma VM un strāvu, ko izraisa VS, lai iegūtu apkārtējo netīrumu zemes izturību.
Pieņemot, ka diskusijas labad attālums starp zemes stieni E un kaudzi C ir 100 pēdas, un spriegumu mēra ik pēc 10 pēdām no zemes stieņa E līdz kaudzei C. Ja jūs uzzīmējat rezultātus, pretestības līknei vajadzētu izskatīties kā figūra 4.
Visaptverākā daļa ir zemes pretestības vērtība, kas ir zemes stieņa ietekmes pakāpe. Bez tam ir daļa no plašās zemes, un pārsprieguma strāvas vairs neiekļūst. Ņemot vērā, ka pretestība šajā laikā kļūst arvien augstāka, tas ir saprotams.
Ja zemes stienis ir 8 pēdas garš, kaudzes C attālums parasti ir iestatīts līdz 100 pēdām, un līknes plakanā daļa ir aptuveni 62 pēdas. Šeit nevar apskatīt vairāk tehniskas detaļas, bet tās var atrast tajā pašā pieteikuma piezīmē no Fluke Corp.
Iestatīšana, izmantojot Fluke 1625, ir parādīta 5. attēlā. 1625 zemējuma pretestības mērītājam ir savs sprieguma ģenerators, kas var nolasīt pretestības vērtību tieši no mērītāja; Nav nepieciešams aprēķināt omi vērtību.
Lasīšana ir viegla daļa, un grūtā daļa ir sprieguma likmes virzīšana. Lai iegūtu precīzu nolasījumu, zemes stienis ir atvienots no zemējuma sistēmas. Drošības apsvērumu dēļ mēs pārliecināmies, ka pabeigšanas laikā nav iespējams zibens vai darbības traucējumi, jo mērīšanas procesa laikā visa sistēma peld uz zemes.
6. attēls: Lyncole System XIT zemes stienis. Parādītais atvienotais vads nav lauka zemējuma sistēmas galvenais savienotājs. Galvenokārt savienots pazemē.
Skatoties apkārt, es atradu zemes stieni (6. attēls), kas patiešām ir ķīmisks zemes stienis, ko ražo Lyncole Systems. Zemes stienis sastāv no 8 collu diametra, 10 pēdu cauruma, kas piepildīts ar īpašu māla maisījumu, ko sauc par lynconite. Šī cauruma vidū ir doba vara caurule ar tādu pašu garumu ar 2 collu diametru. Hibrīds linkonīts nodrošina ļoti zemu pretestību zemes stienim. Kāds man teica, ka šī stieņa uzstādīšanas procesā sprāgstvielas tika izmantotas, lai izveidotu caurumus.
Kad spriegums un strāvas pāļi ir implantēti zemē, stieple no katras kaudzes ir savienota ar mērītāju pēc kārtas, kur tiek nolasīta pretestības vērtība.
Es saņēmu zemes pretestības vērtību 7 omi, kas ir laba vērtība. Nacionālajam elektriskajam kodam ir nepieciešams, lai zemes elektrods būtu 25 omi vai mazāk. Iekārtu jutīgā rakstura dēļ telekomunikāciju nozarei parasti ir nepieciešami 5 omi vai mazāk. Citām lielām rūpniecības rūpnīcām nepieciešama zemāka zemes izturība.
Kā prakse es vienmēr meklēju padomu un ieskatu no cilvēkiem, kuri ir pieredzējuši šāda veida darbā. Es pajautāju Fluke tehnisko atbalstu par neatbilstībām dažos lasījumos, ko saņēmu. Viņi teica, ka dažreiz likmes, iespējams, nesadarbojas ar zemi (iespējams, tāpēc, ka klints ir grūts).
No otras puses, zemes stieņu ražotājs Lyncole Ground Systems paziņoja, ka lielākā daļa rādījumu ir ļoti zemi. Viņi sagaida augstākus lasījumus. Tomēr, lasot rakstus par zemes stieņiem, notiek šī atšķirība. Pētījumā, kas katru gadu veica mērījumus 10 gadus, atklājās, ka 13–40% viņu lasījumu atšķīrās no citiem lasījumiem. Viņi izmantoja arī tos pašus zemes stieņus, kurus mēs izmantojām. Tāpēc ir svarīgi pabeigt vairākus lasījumus.
Es palūdzu citam elektrības darbuzņēmējam uzstādīt spēcīgāku zemes vadu savienojumu no ēkas uz zemes stieni, lai nākotnē novērstu vara zādzības. Viņi arī veica vēl vienu zemes pretestības mērījumu. Tomēr dažas dienas pirms lasīšanas lija lija, un viņu iegūtā vērtība bija pat zemāka par 7 omi (es paņēmu lasījumu, kad tas bija ļoti sauss). No šiem rezultātiem es uzskatu, ka zemes stienis joprojām ir labā stāvoklī.
7. attēls. Pārbaudiet zemējuma sistēmas galvenos savienojumus. Pat ja zemējuma sistēma ir savienota ar zemes stieni, zemes izturības pārbaudei var izmantot skavu.
Pēc servisa ieejas blakus galvenajam atvienošanas slēdzim es pārvietoju 480 V pārsprieguma slāpētāju uz punktu līnijā. Kādreiz tas atradās ēkas stūrī. Ikreiz, kad ir zibens pārspriegums, šī jaunā atrašanās vieta vispirms liek pārsprieguma slāpētāju. Otrkārt, attālumam starp to un zemes stieni jābūt pēc iespējas īsam. Iepriekšējā izkārtojumā ATS nāca priekšā visam un vienmēr izvirzījās vadībā. Trīsfāžu vadi, kas savienoti ar pārsprieguma slāpētāju un tā zemes savienojumu, ir īsāki, lai samazinātu pretestību.
Es atkal devos atpakaļ, lai izpētītu dīvainu jautājumu, kāpēc pārsprieguma slāpētājs nedarbojās, kad ATS eksplodēja zibens pārsprieguma laikā. Šoreiz es rūpīgi pārbaudīju visus kopu pārtraucēju paneļu, rezerves ģeneratoru un raidītāju zemes un neitrālos savienojumus.
Es atklāju, ka trūkst galvenās ķēdes pārtraucēju paneļa zemes savienojuma! Šeit ir arī iezemēts pārsprieguma slāpētājs un ATS (tāpēc tas ir arī iemesls, kāpēc pārsprieguma slāpētājs nedarbojas).
Tas tika zaudēts, jo vara zaglis kaut kad pirms ATS uzstādīšanas samazināja savienojumu ar paneli. Iepriekšējie inženieri remontēja visus zemes vadus, bet viņi nespēja atjaunot zemes savienojumu uz ķēdes pārtraucēja paneli. Izgrieztu vadu nav viegli redzēt, jo tas atrodas paneļa aizmugurē. Es salaboju šo savienojumu un padarīju to drošāku.
Tika uzstādīta jauna trīsfāžu 480 V ATS, un trīsfāzu ievadīšanai ATS trīsfāzu ieejā tika izmantoti trīs jūras ferīta toroidālie serdeņi. Es pārliecinos, ka arī pārsprieguma slāpētāju skaitītājs darbojas, lai mēs zinātu, kad notiek pārsprieguma notikums.
Kad nāca negaisa sezona, viss gāja labi, un ATS darbojās labi. Tomēr polu transformatora drošinātājs joprojām pūš, bet šoreiz ATS un visu citu ēkas aprīkojumu vairs neietekmē pārspriegums.
Mēs lūdzam Power Company pārbaudīt izpūsto drošinātāju. Man teica, ka vietne atrodas trīsfāžu pārvades līnijas pakalpojuma beigās, tāpēc tā ir vairāk pakļauta pārsprieguma problēmām. Viņi iztīrīja stabus un uzstādīja kādu jaunu aprīkojumu virs polu transformatoriem (es uzskatu, ka tie ir arī kaut kāds pārsprieguma slāpētājs), kas patiešām neļāva drošinātājam sadedzināt. Es nezinu, vai viņi veica citas lietas pārvades līnijā, bet neatkarīgi no tā, ko viņi dara, tas darbojas.
Tas viss notika 2015. gadā, un kopš tā laika mēs neesam saskārušies ar problēmām, kas saistītas ar sprieguma pieaugumu vai pērkona negaisu.
Sprieguma pārsprieguma problēmu risināšana dažreiz nav viegli. Jāuzmanās un ir rūpīga, lai nodrošinātu, ka visas problēmas tiek ņemtas vērā elektroinstalācijā un savienojumā. Ir vērts izpētīt teoriju, kas ir pamatota sistēmu un zibens palielināšanās. Ir nepieciešams pilnībā izprast viena punkta zemējuma, sprieguma gradientu un zemes potenciāla pieauguma problēmas kļūdu laikā, lai uzstādīšanas procesa laikā pieņemtu pareizos lēmumus.
John Marcon, CBTE CBRE, nesen kalpoja par galveno inženieri Victory Television Network (VTN) Little Rock, Arkanzasā. Viņam ir 27 gadu pieredze radio un televīzijas apraides raidītājos un citā aprīkojumā, kā arī viņš ir bijušais profesionālais elektronikas skolotājs. Viņš ir SBE sertificēts apraides un televīzijas apraides inženieris ar bakalaura grādu elektronikā un sakaru inženierijā.
Lai uzzinātu vairāk par šādiem ziņojumiem, un, lai saglabātu atjauninātu visu mūsu tirgus vadošos jaunumus, funkcijas un analīzi, lūdzu, reģistrējieties mūsu biļetenam šeit.
Lai arī FCC ir atbildīgs par sākotnējo neskaidrību, plašsaziņas līdzekļu birojs joprojām ir brīdinājums, kas jāizsniedz licenciātam
© 2021 Future Publishing Limited, Quay House, Ambury, Bath Ba1 1Ua. Visas tiesības aizsargātas. Anglijas un Velsas uzņēmuma reģistrācijas numurs 2008885.
Pasta laiks: jūlijs-14-2021
