Молния является ключевым аспектом организаций, работающих чувствительным электрическим оборудованием, особенно в вещательной отрасли. С первой линией защиты от молнии и скачков напряжения связана система заземления. Если не разработано и не установлено правильно, любая защита от всплеска не будет работать.
Один из наших сайтов передатчика телевизионного трансформатора расположен на вершине горы высотой 900 футов и известен тем, что испытывает скачки молнии. Недавно мне было поручено управлять всеми нашими сайтами передатчиков; Поэтому проблема была передана мне.
Удар молнии в 2015 году вызвал отключение электроэнергии, и генератор не перестал бежать в течение двух последовательных дней. После осмотра я обнаружил, что предохранитель коммунального трансформатора взорвался. Я также заметил, что недавно установленный ЖК -дисплей автоматического переключателя (ATS) является пустым. Камера безопасности повреждена, а видеопрограмма из микроволновой ссылки пустая.
Что еще хуже, когда утилита была восстановлена, ATS взорвалась. Для того, чтобы мы могли перезагрузить, я был вынужден переключить ATS вручную. Предполагаемый убыток составляет более 5000 долларов.
Таинственно, что трехфазный защитник 480V LEA не показывает никаких признаков работы вообще. Это вызвало мой интерес, потому что он должен защищать все устройства на сайте от таких инцидентов. К счастью, передатчик хорош.
Не существует документации для установки системы заземления, поэтому я не могу понять систему или заземляющий стержень. Как видно из рисунка 1, почва на месте очень тонкая, а остальная часть земли внизу сделана из новакулитовой породы, как изолятор на основе кремнезема. На этой местности обычные наземные стержни не будут работать, мне нужно определить, установили ли они химический стержень наземного замыкания и находится ли он в пределах своего срока полезного использования.
Есть много ресурсов об измерении сопротивления земли в Интернете. Чтобы провести эти измерения, я выбрал измеритель сопротивления заземления Fluke 1625, как показано на рисунке 2. Это многофункциональное устройство, которое может использовать только стержень заземления или подключать стержень заземления к системе для измерения заземления. В дополнение к этому, есть примечания, которые люди могут легко следовать, чтобы получить точные результаты. Это дорогой счетчик, поэтому мы арендовали один, чтобы выполнить работу.
Инженеры вещания привыкли измерять сопротивление резисторов, и только один раз мы получим фактическое значение. Сопротивление земли отличается. Мы ищем сопротивление, которое окружающая земля обеспечит при прохождении тока всплеска.
Я использовал метод «потенциального падения» при измерении сопротивления, теория которого объясняется на рисунке 1 и рисунке 2-5.
На рисунке 3 существует заземляющий стержень e данной глубины и куча C с определенным расстоянием от стержня заземления E. Источник напряжения VS подключен между ними, который будет генерировать ток E между свесой C и заземляющий стержень. Используя вольтметр, мы можем измерить виртуальную машину напряжения между ними. Чем ближе мы к E, тем ниже становится виртуальная машина напряжения. VM равна нулю на стержне заземления E., с другой стороны, когда мы измеряем напряжение вблизи кучи C, VM становится высоким. В справедливости C виртуальная машина равна источнику напряжения против. В соответствии с законом Ома мы можем использовать VM напряжения и ток C, вызванный VS, чтобы получить сопротивление земли окружающей грязи.
Предполагая, что для обсуждения расстояние между стержнем заземления E и кучей C составляет 100 футов, а напряжение измеряется каждые 10 футов от заземляющего стержня E до свалока C. Если вы построете результаты, кривая сопротивления должна выглядеть как рисунок 4
Самая плоская часть - это значение сопротивления земли, которое является степенью влияния стержня земли. Помимо этого является частью огромной земли, а токи всплесков больше не будут проникать. Учитывая, что в настоящее время импеданс становится выше и выше, это понятно.
Если земля составляет 8 футов в длину, расстояние от кучи C обычно устанавливается на 100 футов, а плоская часть кривой составляет около 62 футов. Больше технических деталей здесь нельзя покрыть, но их можно найти в той же примечании по применению от Fluke Corp.
Настройка с использованием Fluke 1625 показана на рисунке 5. Измеритель сопротивления заземления 1625 года имеет свой собственный генератор напряжения, который может считывать значение сопротивления непосредственно из измерителя; Нет необходимости рассчитать значение OHM.
Чтение - это легкая часть, и сложная часть - это управление ставками напряжения. Чтобы получить точное показание, стержень заземления отключается от системы заземления. По соображениям безопасности мы следим за тем, чтобы на момент завершения не существует возможности молнии или неисправности, потому что вся система плавает на земле во время процесса измерения.
Рисунок 6: Система линкола XIT Ground. Показанный отключенный провод не является основным разъемом системы заземления поля. В основном подключенные под землей.
Оглядываясь вокруг, я обнаружил стержень заземления (рис. 6), который действительно представляет собой химический заземляющий стержень, произведенный Lyncole Systems. Земный стержень состоит из 10-футового отверстия диаметром 8 дюймов, заполненной специальной глиняной смесью, называемой линконитом. В середине этого отверстия находится полая медная трубка той же длины диаметром 2 дюйма. Гибридный линнион обеспечивает очень низкое сопротивление для стержня заземления. Кто -то сказал мне, что в процессе установки этого стержня взрывчатые вещества использовались для изготовления отверстий.
После того, как напряжение и токовые кучи будут имплантированы в землю, провод подключен от каждой кучи к счетчику, в свою очередь, где считывается значение сопротивления.
Я получил значение сопротивления на земле 7 Ом, что является хорошим значением. Национальный электрический код требует, чтобы заземляющий электрод был 25 Ом или меньше. Из -за чувствительного характера оборудования телекоммуникационная отрасль обычно требует 5 Ом или меньше. Другие крупные промышленные предприятия требуют более низкого сопротивления грунта.
Как практика, я всегда обращаюсь за советом и пониманием людей, которые более опытны в работе. Я спросил техническую поддержку Fluke о несоответствиях в некоторых показаниях, которые я получил. Они сказали, что иногда ставки могут не иметь хорошего контакта с землей (возможно, потому, что камень жесткий).
С другой стороны, Lyncole Ground Systems, производитель наземных стержней, заявил, что большинство показаний очень низкие. Они ожидают более высоких показаний. Однако, когда я читаю статьи о наземных стержнях, это различие происходит. Исследование, которое проводило измерения каждый год в течение 10 лет, показало, что 13-40% их показаний отличались от других показаний. Они также использовали те же наземные стержни, которые мы использовали. Поэтому важно завершить несколько показаний.
Я попросил другого электрического подрядчика установить более прочное соединение заземления от здания к стержне заземления, чтобы предотвратить кражу меди в будущем. Они также выполнили еще одно измерение сопротивления наземного сопротивления. Тем не менее, шел дождь за несколько дней до того, как они взяли чтение, и ценность, которую они получили, было даже ниже 7 Ом (я взял чтение, когда оно было очень сухой). Из этих результатов, я считаю, что заземляющий стержень все еще находится в хорошем состоянии.
Рисунок 7: Проверьте основные соединения системы заземления. Даже если система заземления подключена к стержне заземления, можно использовать зажим для проверки сопротивления заземления.
Я переместил супрессор SURGE 480V в точку в линии после входа в сервис, рядом с основным выключателем отключения. Раньше это было в углу здания. Всякий раз, когда возникает всплеск молнии, это новое местоположение ставит супрессор Surge в первую очередь. Во -вторых, расстояние между ним и стержнем заземления должно быть как можно более коротким. В предыдущей договоренности ATS выходил перед всем и всегда взял на себя инициативу. Трехфазные провода, подключенные к супрессору, и его наземное соединение становятся короче, чтобы уменьшить импеданс.
Я вернулся снова, чтобы расследовать странный вопрос, почему супрессор всплеска не работал, когда ATS взорвался во время всплеска молнии. На этот раз я тщательно проверил все наземные и нейтральные соединения всех панелей выключателей, резервных генераторов и передатчиков.
Я обнаружил, что подключение заземления основной панели выключателя цепи отсутствует! Здесь также заземлены супрессор и ATS (так что это также причина, по которой супрессор Surge не работает).
Он был потерян, потому что медный вор разрезал соединение с панелью за некоторое время до установки ATS. Предыдущие инженеры отремонтировали все заземляющие провода, но они не смогли восстановить подключение заземления к панели автоматического выключателя. Вырезанный провод не легко увидеть, потому что он находится на задней части панели. Я исправил это соединение и сделал его более безопасным.
Был установлен новые трехфазные ATS 480V, и три тороидальных тороидальных ядра Nautel Ferrite использовали на трехфазном входе ATS для дополнительной защиты. Я уверен, что счетчик супрессора также работает так, чтобы мы знали, когда происходит событие всплеска.
Когда наступил штормовый сезон, все прошло хорошо, и ATS работал хорошо. Тем не менее, предохранитель полюсов все еще дует, но на этот раз на ATS и все остальное оборудование в здании больше не влияют всплеск.
Мы просим энергетическую компанию проверить раздутый предохранитель. Мне сказали, что сайт находится в конце трехфазной службы линии передачи, поэтому он более подвержен проблемам. Они очистили столбы и установили новое оборудование на вершине полюсных трансформаторов (я полагаю, что они также являются своего рода супрессором всплесков), что действительно помешало сжигать предохранитель. Я не знаю, делали ли они другие вещи на линии передачи, но независимо от того, что они делают, это работает.
Все это произошло в 2015 году, и с тех пор мы не сталкивались с какими -либо проблемами, связанными с скачками напряжения или грозами.
Решение проблем с ростом напряжения иногда нелегко. Необходимо принять и тщательно осторожность, чтобы убедиться, что все проблемы учитываются при проводке и соединении. Теория, лежащая в основе систем заземления и скачков молнии, стоит изучить. Необходимо полностью понять проблемы заземления с одним точками, градиентов напряжения и повышения грунта во время разломов, чтобы принимать правильные решения в ходе процесса установки.
Джон Маркон, CBTE CBRE, недавно занимал должность главного инженера в Victory Television Network (VTN) в Литл -Рок, штат Арканзас. У него 27 -летний опыт работы в области радиопередачи и телевидения и другого оборудования, а также является бывшим профессиональным учителем электроники. Он является сертифицированным SBE вещательным и телевизионным инженером, имеющим степень бакалавра в области электроники и коммуникации.
Чтобы узнать больше о таких отчетах и быть в курсе всех наших лидирующих на рынке новостей, функций и анализа, пожалуйста, подпишитесь на нашу рассылку здесь.
Хотя FCC несет ответственность за первоначальную путаницу, СМИ Бюро по -прежнему имеет предупреждение, которое должно быть выпущено лицензиату
© 2021 Future Publishing Limited, Quay House, Ambury, Bath Ba1 1UA. все права защищены. Регистрация Англии и Уэльса Номер регистрации 2008885.
Время сообщения: июль-14-2021
