Perlindungan kilat adalah aspek utama organisasi yang mengendalikan peralatan elektrik sensitif, terutamanya dalam industri penyiaran. Berkaitan dengan barisan pertahanan pertama terhadap lonjakan kilat dan voltan adalah sistem asas. Kecuali direka dan dipasang dengan betul, sebarang perlindungan lonjakan tidak akan berfungsi.
Salah satu tapak pemancar TV kami terletak di atas gunung 900 kaki tinggi dan terkenal kerana mengalami lonjakan kilat. Saya baru -baru ini ditugaskan untuk menguruskan semua tapak pemancar kami; Oleh itu, masalah itu disampaikan kepada saya.
Pemogokan kilat pada tahun 2015 menyebabkan gangguan kuasa, dan penjana tidak berhenti berlari selama dua hari berturut -turut. Selepas pemeriksaan, saya mendapati bahawa fius pengubah utiliti telah ditiup. Saya juga menyedari bahawa paparan LCD Switch Switch (ATS) LCD yang baru dipasang adalah kosong. Kamera keselamatan rosak, dan program video dari pautan gelombang mikro kosong.
Untuk membuat keadaan lebih teruk, apabila kuasa utiliti dipulihkan, ATS meletup. Agar kita keluar, saya terpaksa menukar ATS secara manual. Anggaran kerugian adalah lebih daripada $ 5,000.
Misterius, pelindung lonjakan tiga fasa 480V LEA tidak menunjukkan tanda-tanda kerja sama sekali. Ini telah menimbulkan minat saya kerana ia harus melindungi semua peranti di tapak dari insiden tersebut. Syukurlah, pemancar itu baik.
Tiada dokumentasi untuk pemasangan sistem asas, jadi saya tidak dapat memahami sistem atau rod asas. Seperti yang dapat dilihat dari Rajah 1, tanah di tapak sangat nipis, dan seluruh tanah di bawah diperbuat daripada batu Novaculite, seperti penebat berasaskan silika. Di medan ini, batang tanah biasa tidak akan berfungsi, saya perlu menentukan sama ada mereka telah memasang batang tanah kimia dan sama ada ia masih dalam hayatnya yang berguna.
Terdapat banyak sumber mengenai pengukuran rintangan tanah di Internet. Untuk membuat pengukuran ini, saya memilih meter rintangan tanah Fluke 1625, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Ia adalah peranti pelbagai fungsi yang hanya boleh menggunakan rod tanah atau menyambungkan rod tanah ke sistem untuk pengukuran asas. Di samping itu, terdapat nota aplikasi, yang mana orang dapat dengan mudah mengikuti untuk mendapatkan hasil yang tepat. Ini adalah meter yang mahal, jadi kami menyewa satu untuk melakukan pekerjaan itu.
Jurutera penyiaran terbiasa mengukur rintangan perintang, dan hanya sekali, kita akan mendapat nilai sebenar. Rintangan tanah adalah berbeza. Apa yang kita cari adalah rintangan yang akan disediakan oleh tanah sekitar apabila lonjakan semasa berlalu.
Saya menggunakan kaedah "penurunan potensi" apabila mengukur rintangan, teori yang dijelaskan dalam Rajah 1 dan Rajah 2 3 hingga 5.
Dalam Rajah 3, terdapat rod tanah e kedalaman yang diberikan dan tumpukan c dengan jarak tertentu dari rod tanah E. Sumber voltan vs dihubungkan antara kedua -dua, yang akan menghasilkan e semasa antara longgokan c dan batang tanah. Menggunakan voltmeter, kita boleh mengukur voltan VM antara kedua -dua. Semakin dekat kita ke E, semakin rendah voltan VM menjadi. VM adalah sifar di rod tanah E. Sebaliknya, apabila kita mengukur voltan dekat dengan tumpukan C, VM menjadi tinggi. Pada ekuiti C, VM adalah sama dengan sumber voltan Vs. Berikutan undang -undang OHM, kita boleh menggunakan voltan VM dan c semasa yang disebabkan oleh VS untuk mendapatkan rintangan tanah di sekitarnya.
Dengan mengandaikan bahawa demi perbincangan, jarak antara rod tanah E dan tumpukan c adalah 100 kaki, dan voltan diukur setiap 10 kaki dari rod tanah E ke timbunan C. Jika anda merancang hasilnya, lengkung rintangan harus kelihatan seperti angka 4.
Bahagian paling rata adalah nilai rintangan tanah, yang merupakan tahap pengaruh rod tanah. Di luar itu adalah sebahagian daripada bumi yang luas, dan arus lonjakan tidak akan lagi menembusi. Memandangkan impedans semakin tinggi dan lebih tinggi pada masa ini, ini dapat difahami.
Jika batang tanah panjang 8 kaki, jarak tumpukan C biasanya ditetapkan hingga 100 kaki, dan bahagian rata lengkung adalah kira -kira 62 kaki. Butiran teknikal yang lebih banyak tidak boleh diliputi di sini, tetapi mereka boleh didapati dalam nota permohonan yang sama dari Fluke Corp.
Persediaan yang menggunakan Fluke 1625 ditunjukkan dalam Rajah 5. Meter rintangan 1625 mempunyai penjana voltan sendiri, yang dapat membaca nilai rintangan secara langsung dari meter; Tidak perlu mengira nilai OHM.
Membaca adalah bahagian yang mudah, dan bahagian yang sukar memacu kepentingan voltan. Untuk mendapatkan bacaan yang tepat, batang tanah diputuskan dari sistem asas. Atas sebab keselamatan, kami memastikan bahawa tidak ada kemungkinan kilat atau kerosakan pada masa siap, kerana seluruh sistem terapung di atas tanah semasa proses pengukuran.
Rajah 6: Sistem Lyncole Xit Ground Rod. Kawat terputus yang ditunjukkan bukan penyambung utama sistem asas medan. Terutamanya disambungkan bawah tanah.
Melihat sekeliling, saya dapati rod tanah (Rajah 6), yang sememangnya merupakan batang tanah kimia yang dihasilkan oleh sistem lyncole. Batang tanah terdiri daripada diameter 8 inci, lubang 10 kaki yang dipenuhi dengan campuran tanah liat khas yang dipanggil lynconite. Di tengah -tengah lubang ini adalah tiub tembaga berongga dengan panjang yang sama dengan diameter 2 inci. Lynconite hibrid memberikan rintangan yang sangat rendah untuk rod tanah. Seseorang memberitahu saya bahawa dalam proses memasang batang ini, bahan peledak digunakan untuk membuat lubang.
Sebaik sahaja buasir voltan dan semasa ditanam di dalam tanah, dawai disambungkan dari setiap longgokan ke meter pula, di mana nilai rintangan dibaca.
Saya mendapat nilai rintangan tanah sebanyak 7 ohm, yang merupakan nilai yang baik. Kod Elektrik Kebangsaan memerlukan elektrod tanah menjadi 25 ohm atau kurang. Oleh kerana sifat sensitif peralatan, industri telekomunikasi biasanya memerlukan 5 ohm atau kurang. Loji perindustrian yang lain memerlukan rintangan tanah yang lebih rendah.
Sebagai amalan, saya sentiasa mendapatkan nasihat dan pandangan dari orang yang lebih berpengalaman dalam jenis kerja ini. Saya bertanya sokongan teknikal Fluke mengenai percanggahan dalam beberapa bacaan yang saya dapat. Mereka berkata bahawa kadang -kadang kepentingan mungkin tidak membuat hubungan yang baik dengan tanah (mungkin kerana batu itu sukar).
Sebaliknya, Lyncole Ground Systems, pengilang rod tanah, menyatakan bahawa kebanyakan pembacaan sangat rendah. Mereka mengharapkan bacaan yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, apabila saya membaca artikel mengenai rod tanah, perbezaan ini berlaku. Satu kajian yang mengambil pengukuran setiap tahun selama 10 tahun mendapati bahawa 13-40% daripada bacaan mereka berbeza dari bacaan lain. Mereka juga menggunakan rod tanah yang sama yang kami gunakan. Oleh itu, adalah penting untuk menyelesaikan pelbagai bacaan.
Saya meminta kontraktor elektrik lain untuk memasang sambungan dawai tanah yang lebih kuat dari bangunan ke rod tanah untuk mencegah kecurian tembaga di masa depan. Mereka juga melakukan pengukuran rintangan tanah yang lain. Walau bagaimanapun, hujan beberapa hari sebelum mereka mengambil bacaan dan nilai yang mereka dapatkan lebih rendah daripada 7 ohm (saya mengambil bacaan apabila ia sangat kering). Dari hasil ini, saya percaya bahawa batang tanah masih dalam keadaan baik.
Rajah 7: Periksa sambungan utama sistem asas. Walaupun sistem asas disambungkan ke batang tanah, pengapit boleh digunakan untuk memeriksa rintangan tanah.
Saya memindahkan penindas lonjakan 480V ke titik dalam baris selepas pintu masuk perkhidmatan, bersebelahan suis putus utama. Ia dulu berada di sudut bangunan. Setiap kali terdapat lonjakan kilat, lokasi baru ini meletakkan penindas lonjakan di tempat pertama. Kedua, jarak di antaranya dan batang tanah harus seketika mungkin. Dalam susunan sebelumnya, ATS datang di hadapan segala -galanya dan sentiasa memimpin. Kabel tiga fasa yang disambungkan ke penindas lonjakan dan sambungan tanahnya dibuat lebih pendek untuk mengurangkan impedans.
Saya kembali lagi untuk menyiasat soalan yang aneh, mengapa penindas lonjakan tidak berfungsi apabila ATS meletup semasa lonjakan kilat. Kali ini, saya menyemak semua sambungan tanah dan neutral dari semua panel pemutus litar, penjana sandaran, dan pemancar.
Saya mendapati bahawa sambungan tanah panel pemutus litar utama hilang! Ini juga di mana penindas lonjakan dan ATS didasarkan (jadi ini juga sebab mengapa penindas lonjakan tidak berfungsi).
Ia telah hilang kerana pencuri tembaga memotong sambungan ke panel sebelum ATS dipasang. Jurutera sebelumnya membaiki semua wayar tanah, tetapi mereka tidak dapat memulihkan sambungan tanah ke panel pemutus litar. Kawat potong tidak mudah dilihat kerana ia berada di belakang panel. Saya menetapkan sambungan ini dan menjadikannya lebih selamat.
ATS 480V tiga fasa baru dipasang, dan tiga teras toroidal ferit nautel digunakan pada input tiga fasa ATS untuk perlindungan tambahan. Saya pastikan kaunter penindas lonjakan juga berfungsi supaya kita tahu apabila peristiwa lonjakan berlaku.
Apabila musim ribut datang, semuanya berjalan lancar dan ATS berjalan lancar. Walau bagaimanapun, fius pengubah tiang masih bertiup, tetapi kali ini ATS dan semua peralatan lain di dalam bangunan tidak lagi dipengaruhi oleh lonjakan.
Kami meminta syarikat kuasa untuk memeriksa sekering yang ditiup. Saya diberitahu bahawa laman web ini berada di akhir perkhidmatan talian penghantaran tiga fasa, jadi lebih mudah untuk melonjak masalah. Mereka membersihkan tiang dan memasang beberapa peralatan baru di atas transformer tiang (saya percaya mereka juga sejenis penindas lonjakan), yang benar -benar menghalang fius dari pembakaran. Saya tidak tahu sama ada mereka melakukan perkara lain di talian penghantaran, tetapi tidak kira apa yang mereka lakukan, ia berfungsi.
Semua ini berlaku pada tahun 2015, dan sejak itu, kami tidak menghadapi sebarang masalah yang berkaitan dengan lonjakan voltan atau ribut petir.
Menyelesaikan masalah lonjakan voltan kadang -kadang tidak mudah. Penjagaan mesti diambil dan teliti untuk memastikan semua masalah diambil kira dalam pendawaian dan sambungan. Teori di sebalik sistem asas dan lonjakan kilat patut dikaji. Adalah perlu untuk memahami sepenuhnya masalah asas asas, kecerunan voltan, dan potensi tanah yang meningkat semasa kesalahan untuk membuat keputusan yang tepat semasa proses pemasangan.
John Marcon, CBTE CBRE, baru -baru ini berkhidmat sebagai Ketua Jurutera Pemangku di Victory Television Network (VTN) di Little Rock, Arkansas. Beliau mempunyai 27 tahun pengalaman dalam pemancar siaran radio dan televisyen dan peralatan lain, dan juga bekas guru elektronik profesional. Beliau adalah jurutera siaran siaran dan televisyen yang disahkan SBE dengan ijazah sarjana muda dalam bidang kejuruteraan elektronik dan komunikasi.
Untuk lebih banyak laporan sedemikian, dan tetap up to date dengan semua berita, ciri dan analisis terkemuka pasaran kami, sila daftar surat berita kami di sini.
Walaupun FCC bertanggungjawab untuk kekeliruan awal, Biro Media masih mempunyai amaran yang akan dikeluarkan kepada pemegang lesen
© 2021 Future Publishing Limited, Quay House, The Ambury, Bath Ba1 1ua. Semua hak terpelihara. Nombor Pendaftaran Syarikat England dan Wales 2008885.
Masa Post: Jul-14-2021
