Protecția fulgerului este un aspect cheie al organizațiilor care operează echipamente electrice sensibile, în special în industria de radiodifuziune. Legat de prima linie de apărare împotriva fulgerului și a creșterii tensiunii este sistemul de împământare. Dacă nu este proiectat și instalat corect, orice protecție împotriva supratensiunii nu va funcționa.
Unul dintre site-urile noastre de emițător TV este situat în partea de sus a unui munte înalt de 900 de metri și este cunoscut pentru experimentarea fulgerilor. Am fost recent repartizat să gestionez toate site -urile noastre de emițător; Prin urmare, problema mi -a fost transmisă.
O grevă fulger în 2015 a provocat o întrerupere a energiei electrice, iar generatorul nu a încetat să funcționeze timp de două zile consecutive. La inspecție, am constatat că siguranța transformatorului de utilități a suflat. Am observat, de asemenea, că afișajul LCD de transfer automat nou instalat (ATS) este necompletat. Camera de securitate este deteriorată, iar programul video de la linkul cu microunde este necompletat.
Pentru a înrăutăți, atunci când a fost restabilită puterea utilității, ATS a explodat. Pentru ca noi să reamintiți, am fost obligat să schimb ATS manual. Pierderea estimată este mai mare de 5.000 USD.
În mod misterios, protectorul de supratensiune trifazat 480V LEA nu arată semne de lucru deloc. Acest lucru mi -a stârnit interesul, deoarece ar trebui să protejeze toate dispozitivele de pe site de astfel de incidente. Din fericire, emițătorul este bun.
Nu există nicio documentație pentru instalarea sistemului de împământare, așa că nu pot înțelege sistemul sau tija de împământare. După cum se poate observa din figura 1, solul de pe șantier este foarte subțire, iar restul pământului de mai jos este confecționat din rocă novaculită, precum un izolator pe bază de silice. În acest teren, tijele obișnuite de sol nu vor funcționa, trebuie să stabilesc dacă au instalat o tijă de sol chimică și dacă este încă în viața utilă.
Există o mulțime de resurse cu privire la măsurarea rezistenței la sol pe internet. Pentru a face aceste măsurători, am ales contorul de rezistență la sol FLUKE 1625, așa cum se arată în figura 2. Este un dispozitiv multifuncțional care poate utiliza doar tija de sol sau conecta tija de sol la sistem pentru măsurarea împământării. În plus, există note de aplicație, pe care oamenii le pot urma cu ușurință pentru a obține rezultate exacte. Acesta este un contor scump, așa că am închiriat unul pentru a face treaba.
Inginerii de difuzare sunt obișnuiți să măsoare rezistența rezistențelor și, o singură dată, vom obține valoarea reală. Rezistența la sol este diferită. Ceea ce căutăm este rezistența pe care o va oferi terenul înconjurător atunci când trece curentul de supratensiune.
Am folosit metoda de „cădere potențială” la măsurarea rezistenței, a cărei teorie este explicată în figura 1 și figura 2. 3 până la 5.
În figura 3, există o tijă de sol E a unei adâncimi date și o grămadă C cu o anumită distanță de tija de sol E. Sursa de tensiune Vs este conectată între cele două, ceea ce va genera un curent E între grămada C și tijă măcinată. Folosind un voltmetru, putem măsura VM de tensiune între cele două. Cu cât suntem mai aproape de E, cu atât tensiunea VM devine mai mică. VM este zero la tija de sol E. Pe de altă parte, când măsurăm tensiunea aproape de grămada C, VM devine ridicat. La capitalul C, VM este egal cu sursa de tensiune vs. În urma legii lui Ohm, putem folosi tensiunea VM și curentul C cauzat de VS pentru a obține rezistența la sol a murdăriei înconjurătoare.
Presupunând că, de dragul discuției, distanța dintre tija de la sol și grămada C este de 100 de metri, iar tensiunea este măsurată la fiecare 10 metri de tija de la sol la grămadă C. Dacă complotați rezultatele, curba de rezistență ar trebui să arate ca o figură 4.
Partea cea mai flatică este valoarea rezistenței la sol, care este gradul de influență al tijei solului. Dincolo de aceasta face parte din vastul Pământ, iar curenții de supratensiune nu vor mai pătrunde. Având în vedere că impedanța este din ce în ce mai mare în acest moment, acest lucru este de înțeles.
Dacă tija măcinată are o lungime de 8 metri, distanța de grămadă C este de obicei setată la 100 de metri, iar partea plată a curbei este de aproximativ 62 de metri. Mai multe detalii tehnice nu pot fi acoperite aici, dar pot fi găsite în aceeași notă de cerere de la Fluke Corp.
Configurarea folosind FLUKE 1625 este prezentată în figura 5. Contorul de rezistență la împământare 1625 are propriul său generator de tensiune, care poate citi valoarea de rezistență direct de la contor; Nu este necesar să calculați valoarea OHM.
Citirea este partea ușoară, iar partea dificilă este conducerea mizelor de tensiune. Pentru a obține o lectură precisă, tija de sol este deconectată de la sistemul de împământare. Din motive de siguranță, ne asigurăm că nu există posibilitatea de fulgere sau defecțiune în momentul finalizării, deoarece întregul sistem plutește pe sol în timpul procesului de măsurare.
Figura 6: Sistemul de lyncole Xit Tija de sol. Firul deconectat prezentat nu este conectorul principal al sistemului de împământare a câmpului. În principal conectat în subteran.
Privind în jur, am găsit tija măcinată (figura 6), care este într -adevăr o tijă chimică la sol produsă de sistemele de lyncole. Tija măcinată este formată dintr-un diametru de 8 inci, o gaură de 10 metri umplută cu un amestec special de argilă numit Lynconite. În mijlocul acestei orificii se află un tub de cupru gol cu aceeași lungime cu un diametru de 2 centimetri. Lynconitul hibrid asigură o rezistență foarte scăzută pentru tija măcinată. Cineva mi -a spus că, în procesul de instalare a acestei tije, explozivii erau folosiți pentru a face găuri.
Odată ce tensiunea și grămezi de curent sunt implantate în sol, un fir este conectat de la fiecare grămadă la contor la rândul său, unde se citește valoarea de rezistență.
Am primit o valoare de rezistență la sol de 7 ohmi, ceea ce este o valoare bună. Codul electric național necesită ca electrodul la sol să fie de 25 de ohmi sau mai puțin. Datorită naturii sensibile a echipamentului, industria telecomunicațiilor necesită de obicei 5 ohmi sau mai puțin. Alte plante industriale mari necesită o rezistență mai mică la sol.
Ca practică, caut întotdeauna sfaturi și informații de la persoanele care sunt mai experimentate în acest tip de muncă. Am întrebat suportul tehnic Fluke despre discrepanțele din unele lecturi pe care le -am primit. Ei au spus că, uneori, mizele nu pot face un contact bun cu pământul (poate pentru că stânca este grea).
Pe de altă parte, Lyncole Ground Systems, producătorul de tije de sol, a declarat că majoritatea lecturilor sunt foarte mici. Se așteaptă la lecturi mai mari. Cu toate acestea, când citesc articole despre tije de sol, această diferență apare. Un studiu care a luat măsurători în fiecare an timp de 10 ani a constatat că 13-40% din lecturile lor erau diferite de alte lecturi. De asemenea, au folosit aceleași tije la sol pe care le -am folosit. Prin urmare, este important să completați mai multe lecturi.
Am cerut unui alt contractant electric să instaleze o conexiune de sârmă la sol mai puternică de la clădire la tija de sol pentru a preveni furtul de cupru în viitor. De asemenea, au efectuat o altă măsurare a rezistenței la sol. Cu toate acestea, a plouat cu câteva zile înainte de a lua lectura, iar valoarea pe care au obținut -o a fost chiar mai mică de 7 ohmi (am luat lectura când era foarte uscată). Din aceste rezultate, cred că tija măcinată este încă în stare bună.
Figura 7: Verificați conexiunile principale ale sistemului de împământare. Chiar dacă sistemul de împământare este conectat la tija măcinată, se poate folosi o clemă pentru a verifica rezistența la sol.
Am mutat supresorul de 480V Surge într -un punct din linie după intrarea în serviciu, lângă comutatorul principal de deconectare. Era într -un colț al clădirii. Ori de câte ori există un fulger, această nouă locație pune în primul rând supresorul de supratensiune. În al doilea rând, distanța dintre acesta și tija măcinată ar trebui să fie cât mai scurtă. În aranjamentul anterior, ATS a venit în fața tuturor și a preluat întotdeauna conducerea. Firurile trifazate conectate la supresorul de supratensiune și conexiunea la sol sunt mai scurte pentru a reduce impedanța.
M -am întors din nou pentru a investiga o întrebare ciudată, de ce supresorul de supratensiune nu a funcționat când ATS a explodat în timpul Surge Fightning. De această dată, am verificat în detaliu toate conexiunile la sol și neutre ale tuturor panourilor de întrerupător, generatoare de rezervă și emițătoare.
Am constatat că conexiunea la sol a panoului principal de întrerupător lipsește! De asemenea, aici sunt fundamentate supresorul de supratensor și ATS (deci acesta este și motivul pentru care supresorul de supratensiune nu funcționează).
S -a pierdut deoarece hoțul de cupru a tăiat conexiunea la panou cu ceva timp înainte de instalarea ATS. Inginerii precedenți au reparat toate firele de la sol, dar nu au putut restabili conexiunea la sol la panoul întrerupătorului. Firul tăiat nu este ușor de văzut, deoarece se află pe partea din spate a panoului. Am remediat această conexiune și am făcut -o mai sigură.
S-a instalat un nou ATS trifazic 480V și au fost utilizate trei nuclee toroidale cu ferita Nautel la intrarea trifazată a ATS pentru o protecție suplimentară. Mă asigur că contorul de supresor supresor funcționează, astfel încât să știm când are loc un eveniment de supratensiune.
Când a venit sezonul furtunii, totul a decurs bine și ATS -ul alerga bine. Cu toate acestea, siguranța transformatorului de poli este încă suflată, dar de data aceasta ATS și toate celelalte echipamente din clădire nu mai sunt afectate de creștere.
Solicităm companiei de energie să verifice siguranța suflată. Mi s-a spus că site-ul se află la sfârșitul serviciului de linie de transmisie trifazată, deci este mai predispus la problemele de creștere a problemelor. Au curățat stâlpii și au instalat câteva echipamente noi deasupra transformatoarelor de poli (cred că sunt și un fel de supresor de supratensiune), ceea ce a împiedicat cu adevărat siguranța să ardă. Nu știu dacă au făcut alte lucruri pe linia de transmisie, dar indiferent ce fac, funcționează.
Toate acestea s -au întâmplat în 2015 și, de atunci, nu am întâmpinat probleme legate de creșterea tensiunii sau furtuni.
Rezolvarea problemelor de supratensiune de tensiune nu este uneori ușoară. Trebuie să aveți grijă și să vă asigurați că toate problemele sunt luate în considerare în cablare și conectare. Teoria din spatele sistemelor de împământare și a fulgerului este merită studiată. Este necesar să înțelegem pe deplin problemele de împământare cu un singur punct, gradienți de tensiune și potențialul solului crește în timpul defecțiunilor pentru a lua decizii corecte în timpul procesului de instalare.
John Marcon, CBTE CBRE, a ocupat recent ca inginer șef interimar la Victory Television Network (VTN) din Little Rock, Arkansas. Are 27 de ani de experiență în emițători de radio și televiziune și alte echipamente și este, de asemenea, un fost profesor profesionist de electronică. Este un inginer de difuzare și televiziune certificat SBE, cu o diplomă de licență în inginerie electronică și comunicații.
Pentru mai multe astfel de rapoarte și pentru a fi la curent cu toate știrile, funcțiile și analiza lider pe piață, vă rugăm să vă înscrieți la newsletter-ul nostru aici.
Deși FCC este responsabil pentru confuzia inițială, Biroul Media mai are încă un avertisment care va fi emis către licențiat
© 2021 Future Publishing Limited, Quay House, The Ambury, Bath BA1 1ua. Toate drepturile rezervate. Numărul de înregistrare al companiei Anglia și Țara Galilor 2008885.
Timpul post: 14-2021
