Громобранската заштита е клучен аспект на организациите кои работат со чувствителна електрична опрема, особено во радиодифузната индустрија.Поврзана со првата линија на одбрана од гром и напонски бранови е системот за заземјување.Доколку не е правилно дизајнирана и инсталирана, заштитата од пренапони нема да работи.
Една од нашите локации за ТВ предаватели се наоѓа на врвот на планина висока 900 метри и е позната по тоа што доживува молњи.Неодамна бев назначен да управувам со сите наши локации за предаватели;затоа, проблемот ми беше пренесен.
Удар на гром во 2015 година предизвика прекин на струја, а генераторот не престана да работи два последователни дена.По прегледот, открив дека изгорел осигурувачот на комуналниот трансформатор.Забележав и дека новоинсталираниот LCD дисплеј со прекинувач за автоматско пренос (ATS) е празен.Безбедносната камера е оштетена, а видео програмата од врската со микробранова печка е празна.
Работите да бидат уште полоши, кога беше обновена електричната енергија, АТС експлодираше.За да можеме повторно да проветруваме, бев принуден рачно да го префрлам ATS.Проценетата загуба е повеќе од 5.000 долари.
Мистериозно, трифазниот заштитник од 480V на LEA воопшто не покажува знаци на работа.Ова го разбуди мојот интерес бидејќи треба да ги заштити сите уреди на страницата од вакви инциденти.За среќа, предавателот е добар.
Нема документација за поставување на системот за заземјување, така што не можам да го разберам системот или шипката за заземјување.Како што може да се види од Слика 1, почвата на локацијата е многу тенка, а остатокот од земјата долу е направен од карпа Новакулит, како изолатор на база на силика.На овој терен нема да функционираат вообичаените шипки за заземјување, треба да утврдам дали имаат поставено хемиско заземјување и дали е сеуште во рамките на неговиот корисен век.
Има многу ресурси за мерење на отпорот на земјата на Интернет.За да ги направам овие мерења, го избрав мерачот на отпорност на заземјување Fluke 1625, како што е прикажано на слика 2. Тоа е мултифункционален уред кој може да ја користи само шипката за заземјување или да ја поврзе заземјувачката шипка со системот за мерење на заземјувањето.Покрај ова, има и белешки за апликација, кои луѓето лесно можат да ги следат за да добијат точни резултати.Ова е скап метар, па изнајмивме еден за да ја завршиме работата.
Инженерите за емитување се навикнати да го мерат отпорот на отпорниците и само еднаш ќе ја добиеме вистинската вредност.Отпорот на земјата е различен.Она што го бараме е отпорот што ќе го обезбеди околното тло кога ќе помине пренапонската струја.
Го користев методот на „потенцијален пад“ при мерење на отпорот, чија теорија е објаснета на слика 1 и слика 2. 3 до 5.
На слика 3, има заземјување E со дадена длабочина и куп C со одредено растојание од заземјувачката прачка E. Изворот на напон VS е поврзан помеѓу двата, што ќе генерира струја E помеѓу купот C и земјата прачка.Со помош на волтметар, можеме да го измериме напонот VM помеѓу двата.Колку сме поблиску до E, толку е помал напонот VM.VM е нула при заземјување E. Од друга страна, кога го мериме напонот блиску до купот C, VM станува висок.Во капиталот C, VM е еднаков на изворот на напон VS.Следејќи го Омовиот закон, можеме да го искористиме напонот VM и струјата C предизвикана од VS за да го добиеме отпорот на заземјувањето на околната нечистотија.
Под претпоставка дека за доброто на дискусија, растојанието помеѓу заземјувачката шипка E и купот C е 100 стапки, а напонот се мери на секои 10 стапки од заземјувачката шипка E до купот C. Ако ги нацртате резултатите, кривата на отпор треба да изгледа како на Слика 4.
Најрамниот дел е вредноста на отпорот на заземјувањето, што е степенот на влијание на заземјената прачка.Надвор од тоа е дел од огромната земја, а брановите струи повеќе нема да навлезат.Имајќи предвид дека импедансата во овој момент станува се поголема и повисока, ова е разбирливо.
Ако заземјената шипка е долга 8 стапки, растојанието на купот C обично се поставува на 100 стапки, а рамниот дел од кривата е околу 62 стапки.Повеќе технички детали не можат да бидат опфатени овде, но тие може да се најдат во истата белешка за апликација од Fluke Corp.
Поставувањето со Fluke 1625 е прикажано на слика 5. Мерачот на отпорност на заземјување 1625 има свој генератор на напон, кој може да ја прочита вредноста на отпорот директно од мерачот;нема потреба да се пресметува вредноста на омот.
Читањето е лесниот дел, а тешкиот дел е придвижување на напонските влогови.За да се добие точна отчитување, шипката за заземјување се исклучува од системот за заземјување.Од безбедносни причини се грижиме да нема можност за гром или неисправност во моментот на завршувањето, бидејќи целиот систем лебди на земја во текот на процесот на мерење.
Слика 6: Линкол систем XIT заземјување прачка.Исклучената жица прикажана не е главниот приклучок на системот за заземјување на теренот.Главно поврзано под земја.
Гледајќи наоколу, ја најдов шипката за заземјување (слика 6), која навистина е хемиска мелена прачка произведена од Lyncole Systems.Мелената прачка се состои од дупка со дијаметар од 8 инчи, 10 стапки исполнета со специјална смеса од глина наречена Линконит.Во средината на оваа дупка е шуплива бакарна цевка со иста должина со дијаметар од 2 инчи.Хибридниот Lynconite обезбедува многу низок отпор за заземјената прачка.Некој ми кажа дека во процесот на поставување на оваа прачка, се користеле експлозиви за правење дупки.
Откако куповите на напонот и струјата ќе се вградат во земјата, се поврзува жица од секој куп до мерачот за возврат, каде што се чита вредноста на отпорот.
Добив вредност на отпорот на земјата од 7 оми, што е добра вредност.Националниот код за електрична енергија бара заземјувачката електрода да биде 25 оми или помалку.Поради чувствителната природа на опремата, телекомуникациската индустрија обично бара 5 оми или помалку.Други големи индустриски постројки бараат помал отпор на земјата.
Како практика, секогаш барам совет и увид од луѓе кои се поискусни во овој тип на работа.Ја прашав техничката поддршка на Fluke за несогласувањата во некои од читањата што ги добив.Тие рекоа дека понекогаш колците може да не воспостават добар контакт со земјата (можеби затоа што карпата е тврда).
Од друга страна, Lyncole Ground Systems, производителот на шипки за заземјување, изјави дека повеќето отчитувања се многу ниски.Очекуваат повисоки читања.Меѓутоа, кога читам написи за мелени прачки, оваа разлика се јавува.Студијата која вршеше мерења секоја година во текот на 10 години покажа дека 13-40% од нивните читања се разликуваат од другите отчитувања.Тие исто така ги користеа истите мелени прачки што ги користевме ние.Затоа, важно е да завршите повеќекратни читања.
Побарав од друг изведувач на електрична енергија да постави посилна врска со жица за заземјување од зградата до шипката за заземјување за да се спречи кражба на бакар во иднина.Тие исто така извршија уште едно мерење на отпорот на земјата.Сепак, врнеше неколку дена пред да го земат отчитувањето и вредноста што ја добија беше дури и помала од 7 оми (јас го земав отчитувањето кога беше многу суво).Од овие резултати, верувам дека шипката за заземјување се уште е во добра состојба.
Слика 7: Проверете ги главните приклучоци на системот за заземјување.Дури и ако системот за заземјување е поврзан со заземјувачката шипка, може да се користи стегач за да се провери отпорот на заземјувањето.
Го преместив супресорот од 480V до точка во линијата по влезот на сервисот, веднаш до главниот прекинувач за исклучување.Порано беше во еден агол од зградата.Секогаш кога има молња, оваа нова локација го става потиснувачот на пренапони на прво место.Второ, растојанието помеѓу него и шипката за заземјување треба да биде што е можно пократко.Во претходниот аранжман АТС доаѓаше пред се и секогаш го преземаше водството.Трифазните жици поврзани со потиснувачот на пренапони и неговото заземјување се пократки за да се намали импедансата.
Повторно се вратив за да истражам чудно прашање, зошто потиснувачот на пренапони не работеше кога АТС експлодираше за време на бранот на гром.Овој пат, темелно ги проверив сите приклучоци за заземјување и нула на сите панели за прекинувачи, резервни генератори и предаватели.
Открив дека недостасува приклучокот за заземјување на главниот панел на прекинувачот!Ова е исто така местото каде што се заземјуваат супресорот на пренапони и ATS (така што ова е и причината зошто супресорот на пренапони не работи).
Изгубен е затоа што крадецот на бакар ја прекинал врската со панелот некаде пред да се постави АТС.Претходните инженери ги поправаа сите жици за заземјување, но не беа во можност да го вратат приклучокот за заземјување со панелот на прекинувачот.Пресечената жица не е лесно да се види бидејќи е на задната страна на панелот.Ја поправив оваа врска и ја направив посигурна.
Беше инсталиран нов трифазен 480V ATS, а на трифазниот влез на ATS беа користени три Nautel феритни тороидални јадра за дополнителна заштита.Уверувам дека и бројачот за супресор на пренапони работи за да знаеме кога се случува настан на пренапони.
Кога дојде сезоната на невреме, сè помина добро и АТС работеше добро.Сепак, осигурувачот на пол-трансформаторот сè уште дува, но овој пат АТС и целата друга опрема во зградата повеќе не се засегнати од напливот.
Бараме од електроенергетската компанија да го провери изгорениот осигурувач.Ми кажаа дека локацијата е на крајот од услугата на трифазен далновод, па затоа е повеќе склона кон проблеми со пренапоните.Ги исчистија столбовите и поставија нова опрема врз трансформаторите на столбови (верувам дека се и некој вид на супресор на пренапони), што навистина спречи да изгори осигурувачот.Не знам дали правеле други работи на далноводот, но што и да прават, тоа функционира.
Сето ова се случи во 2015 година и оттогаш не наидовме на никакви проблеми поврзани со напонски бранови или грмотевици.
Решавањето на проблемите со пренапони на напон понекогаш не е лесно.Мора да се внимава и темелно да се осигура дека сите проблеми се земени предвид при жици и поврзување.Вреди да се проучи теоријата зад системите за заземјување и молњите.Неопходно е целосно да се разберат проблемите со заземјувањето во една точка, градиентите на напонот и зголемувањето на потенцијалот на земјата за време на дефекти за да се донесат правилни одлуки за време на процесот на инсталација.
Џон Маркон, CBTE CBRE, неодамна служеше како в.д. главен инженер во Victory Television Network (VTN) во Литл Рок, Арканзас.Има 27 годишно искуство во радио и телевизиски предаватели и друга опрема, а исто така е поранешен професионален професор по електроника.Тој е сертифициран од SBE инженер за емитување и телевизиски пренос со диплома по електроника и инженерство за комуникации.
За повеќе вакви извештаи и за да останете во тек со сите наши водечки вести, карактеристики и анализи на пазарот, ве молиме пријавете се за нашиот билтен овде.
Иако FCC е одговорен за првичната конфузија, Бирото за медиуми сè уште има предупредување што треба да му се издаде на стекнувачот на лиценцата
© 2021 Future Publishing Limited, Quay House, The Ambury, Bath BA1 1UA.Сите права се задржани.Регистрационен број на компанија во Англија и Велс 2008885.
Време на објавување: 14 јули 2021 година
