Ochrona błyskawicy jest kluczowym aspektem organizacji działających wrażliwych urządzeń elektrycznych, szczególnie w branży nadawczej. System uziemienia jest związany z pierwszą linią obrony przed ostrością pioruna i napięcia. O ile nie zostaną zaprojektowane i zainstalowane prawidłowo, każda ochrona przed podstępem nie zadziała.
Jeden z naszych miejsc nadajników telewizyjnych znajduje się na szczycie góry o wysokości 900 stóp i znany jest z doświadczenia pioruna. Niedawno zostałem przydzielony do zarządzania wszystkimi naszymi witrynami nadajników; Dlatego problem został mi przekazany.
Uderzenie błyskawicy w 2015 r. Spowodowało awarię zasilania, a generator nie przestał biegać przez dwa kolejne dni. Po kontroli odkryłem, że bezpiecznik transformatora użyteczności. Zauważyłem również, że nowo zainstalowany wyświetlacz LCD automatyczny przełącznik transferu (ATS) jest pusty. Kamera bezpieczeństwa jest uszkodzona, a program wideo z linku mikrofalowego jest pusty.
Co gorsza, po przywróceniu mocy użyteczności ATS eksplodował. Abyśmy mogli się ponownie uwolnić, byłem zmuszony ręcznie zmienić ATS. Szacowana strata wynosi ponad 5000 USD.
W tajemniczy sposób lea trójfazowy 480V Protector gwałtownie nie wykazuje żadnych oznak pracy. To wzbudziło moje zainteresowanie, ponieważ powinno chronić wszystkie urządzenia na stronie przed takimi incydentami. Na szczęście nadajnik jest dobry.
Nie ma dokumentacji instalacji systemu uziemienia, więc nie mogę zrozumieć systemu ani pręta uziemiającego. Jak widać na rycinie 1, gleba na miejscu jest bardzo cienka, a reszta gruntu poniżej jest wykonana ze skały novaculite, jak izolator na bazie krzemionki. Na tym terenie zwykłe pręty naziemne nie będą działać, muszę ustalić, czy zainstalowały chemiczny pręt uziemiający i czy nadal znajduje się w jego okresie użytkowania.
W Internecie jest wiele zasobów dotyczących pomiaru oporu gruntowego. Aby dokonać tych pomiarów, wybrałem miernik rezystancji uziemienia Fluke 1625, jak pokazano na rysunku 2. Jest to urządzenie wielofunkcyjne, które może używać tylko pręta uziemienia lub podłączyć pręt uziemienia do układu do pomiaru uziemienia. Oprócz tego istnieją notatki aplikacji, które ludzie mogą łatwo podążać, aby uzyskać dokładne wyniki. Jest to drogi licznik, więc wynajęliśmy jeden do wykonania pracy.
Inżynierowie nadawcze są przyzwyczajeni do pomiaru oporu rezystorów i tylko raz otrzymamy rzeczywistą wartość. Odporność na podłoże jest inna. Szukamy oporu, jaki otaczający grunt zapewni, gdy przepływa prąd przypływowy.
Podczas pomiaru odporności zastosowałem metodę „potencjalnego spadku”, której teorię wyjaśniono na rycinie 1 i ryc. 2. 3 do 5.
Na rycinie 3 znajduje się pręt uziemienia e danej głębokości i stos C z pewną odległością od pręta uziemienia E. Źródło napięcia vs jest połączone między nimi, co wygeneruje prąd E między stosem C i pręt gruntowy. Za pomocą woltomierza możemy zmierzyć VM napięcia między nimi. Im bliżej E, tym niższy staje się napięcie VM. VM jest zero na podstawie E. z drugiej strony, kiedy mierzymy napięcie blisko stosu C, VM staje się wysoki. W kapitalizacji C VM jest równy źródle napięcia vs. Zgodnie z prawem Ohma możemy użyć napięcia VM i prądu C spowodowanego VS w celu uzyskania oporu gruntu otaczającego brudu.
Zakładając, że dla dyskusji odległość między prętem uziemienia E i stosem C wynosi 100 stóp, a napięcie mierzone co 10 stóp od pręta gruntowego E do stosu C. Jeśli wykreślisz wyniki, krzywa oporu powinna wyglądać jak rysunek 4.
Najprostszą częścią jest wartość oporu gruntu, która jest stopniem wpływu pręta gruntowego. Poza tym jest częścią rozległej Ziemi, a prądy wzrostu nie będą już przenikać. Biorąc pod uwagę, że impedancja staje się coraz wyższa, jest to zrozumiałe.
Jeśli pręt gruntowy ma 8 stóp długości, odległość stosu C jest zwykle ustawiona na 100 stóp, a płaska część krzywej wynosi około 62 stóp. Więcej szczegółów technicznych nie można tutaj omówić, ale można je znaleźć w tej samej notatce aplikacyjnej z Fluke Corp.
Konfiguracja przy użyciu Fluke 1625 pokazano na rycinie 5. Miernik rezystancji uziemienia 1625 ma swój własny generator napięcia, który może odczytać wartość rezystancji bezpośrednio z miernika; Nie ma potrzeby obliczania wartości OHM.
Czytanie jest łatwą częścią, a trudną częścią napędza stawki napięcia. Aby uzyskać dokładny odczyt, pręt uziemienia jest odłączany od systemu uziemienia. Ze względów bezpieczeństwa upewniamy się, że nie ma możliwości błyskawicy lub awarii w momencie zakończenia, ponieważ cały system płynie na ziemi podczas procesu pomiaru.
Rysunek 6: System Lyncole XIT Parta. Pokazany drut odłączony nie jest głównym złączem systemu uziemienia pola. Głównie połączone pod ziemią.
Rozglądając się, znalazłem pręt uziemienia (ryc. 6), który jest rzeczywiście chemicznym prętem gruntu wytwarzanym przez systemy lynkologiczne. Parta gruntowa składa się z 8-calowej średnicy 10-metrowej otworu wypełnionego specjalną glinianą mieszanką zwaną lynconitu. Na środku tego otworu znajduje się pusta miedziana rurka o tej samej długości o średnicy 2 cali. Hybrydowy lynconit zapewnia bardzo niską oporność dla pręta uziemiającego. Ktoś powiedział mi, że podczas instalowania tego pręta użyto materiałów wybuchowych do tworzenia otworów.
Po wszczepieniu stosów napięcia i prądu do ziemi, drut jest podłączony z każdego stosu do miernika z kolei, gdzie wartość rezystancyjna jest odczytywana.
Mam wartość oporu gruntu wynoszącą 7 omów, co jest dobrą wartością. Krajowy kod elektryczny wymaga, aby elektroda uziemienia wynosiła 25 omów lub mniej. Ze względu na wrażliwy charakter sprzętu przemysł telekomunikacyjny zwykle wymaga 5 omów lub mniej. Inne duże rośliny przemysłowe wymagają niższej odporności gruntu.
Jako praktykę zawsze szukam porady i spostrzeżeń od osób bardziej doświadczonych w tego rodzaju pracy. Zapytałem wsparcie techniczne Fluke o rozbieżności w niektórych odczytach, które otrzymałem. Powiedzieli, że czasami stawki mogą nie nawiązać dobrego kontaktu z ziemią (być może dlatego, że skała jest trudna).
Z drugiej strony systemy uziemiające Lyncoole, producent prętów uziemiających, stwierdził, że większość odczytów jest bardzo niska. Oczekują wyższych odczytów. Jednak kiedy czytam artykuły o prętach naziemnych, różnica ta występuje. Badanie, które co roku przeprowadzono pomiary przez 10 lat, wykazało, że 13-40% ich odczytów różni się od innych odczytów. Wykorzystali również te same pręty uziemiające, których użyliśmy. Dlatego ważne jest, aby ukończyć wiele odczytów.
Poprosiłem innego wykonawcę elektrycznego o zainstalowanie silniejszego połączenia z grubością z budynku do pręta uziemiającego, aby zapobiec kradzieży miedzi w przyszłości. Wykonali także kolejny pomiar oporu gruntu. Jednak padało to na kilka dni przed przeczytaniem, a wartość, którą otrzymali, była nawet niższa niż 7 omów (czytałem, gdy było bardzo suche). Z tych wyników uważam, że pręt gruntowy jest nadal w dobrym stanie.
Rysunek 7: Sprawdź główne połączenia systemu uziemienia. Nawet jeśli system uziemienia jest podłączony do pręta uziemienia, można zastosować zacisk do sprawdzenia oporu uziemienia.
Po wejściu do serwisu przeniosłem supresor przypływu 480V do punktu w linii, obok głównego przełącznika rozłączenia. Kiedyś znajdował się w rogu budynku. Ilekroć pojawia się gwałtowny wzrost, ta nowa lokalizacja stawia przede wszystkim supresor. Po drugie, odległość między nim a prętem uziemienia powinna być tak krótka, jak to możliwe. W poprzednim porozumieniu ATS pojawił się przed wszystkim i zawsze objął prowadzenie. Trójfazowe przewody podłączone do supresora przypływu i jego połączenie uziemienia są krótsze w celu zmniejszenia impedancji.
Wróciłem ponownie, aby zbadać dziwne pytanie, dlaczego supresor przypływowy nie działał, gdy ATS eksplodował podczas gwałtownego wzrostu błyskawicy. Tym razem dokładnie sprawdziłem wszystkie połączenia uziemienia i neutralne wszystkich paneli wyłączników, generatorów kopii zapasowych i nadajników.
Odkryłem, że brakuje podłączenia głównego panelu wyłącznika! Właśnie tutaj supresor i ATS są uziemione (więc jest to również powód, dla którego supresor nie działa).
Został utracony, ponieważ miedziany złodziej przeciął połączenie z panelem przed zainstalowaniem ATS. Poprzedni inżynierowie naprawili wszystkie przewody uziemiające, ale nie byli w stanie przywrócić połączenia uziemienia z panelem wyłącznika. Drut wycięty nie jest łatwy do zobaczenia, ponieważ znajduje się z tyłu panelu. Naprawiłem to połączenie i uczyniłem go bezpieczniejszym.
Zainstalowano nowy trójfazowy ATS 480 V, a na trójfazie ATS zastosowano trzy rdzenie toroidalne ferrytu nautel. Upewniam się, że licznik Supressor Suprege również działa, abyśmy wiedzieli, kiedy nastąpi zdarzenie przypływu.
Kiedy nadszedł sezon burzowy, wszystko poszło dobrze, a ATS działał dobrze. Jednak bezpiecznik transformatora bieguna wciąż dmucha, ale tym razem ATS i wszystkie inne urządzenia w budynku nie mają już wpływu.
Prosimy firmę energetyczną o sprawdzenie wysadzonego bezpiecznika. Powiedziano mi, że strona znajduje się na końcu trójfazowej usługi linii przesyłowej, więc jest bardziej podatna na problemy z gwałtownym wzrostem. Wyczyścili bieguny i zainstalowali nowy sprzęt na transformatorach słupów (uważam, że są one również pewnego rodzaju supresorem przypływu), który naprawdę uniemożliwił spalanie bezpiecznika. Nie wiem, czy zrobili inne rzeczy na linii przesyłowej, ale bez względu na to, co robią, to działa.
Wszystko to miało miejsce w 2015 r. I od tego czasu nie napotkaliśmy żadnych problemów związanych z gwałtownymi napięciami lub burzami.
Problemy z rozwiązywaniem napięcia nie jest czasem łatwe. Należy zachować ostrożność i dokładnie, aby wszystkie problemy zostały uwzględnione w okablowaniu i połączeniu. Warto przestudiować teorię systemów uziemienia i gwałtownych gwałtownych wzrostów. Konieczne jest pełne zrozumienie problemów uziemienia jednopunktowego, gradientów napięcia i potencjału uziemienia podczas błędów w celu podjęcia właściwych decyzji podczas procesu instalacji.
John Marcon, CBTE CBRE, niedawno pełnił funkcję głównego inżyniera w Victory Television Network (VTN) w Little Rock, Arkansas. Ma 27 -letnie doświadczenie w nadajnikach radiowych i telewizyjnych i innych urządzeniach, a także byłym nauczycielem profesjonalnego elektroniki. Jest certyfikowanym przez SBE inżynierem transmisji i telewizji z tytułem licencjata w dziedzinie elektroniki i inżynierii komunikacji.
Aby uzyskać więcej takich raportów i być na bieżąco ze wszystkimi naszymi wiodącymi na rynku wiadomości, funkcjami i analizami, zapisz się do naszego biuletynu tutaj.
Chociaż FCC jest odpowiedzialny za początkowe zamieszanie, biuro medialne nadal ma ostrzeżenie, które ma zostać wydane licencjobiorcy
© 2021 Future Publishing Limited, Quay House, The Amagry, Bath Ba1 1Ua. Wszelkie prawa zastrzeżone. Numer rejestracyjny firmy Anglii i Walii 2008885.
Czas po: 14-2021 lipca
