Yıldırımdan korunma, özellikle yayın endüstrisinde hassas elektrikli ekipmanlar çalıştıran kuruluşların önemli bir unsurudur.Yıldırım ve gerilim dalgalanmalarına karşı savunmanın ilk hattı topraklama sistemidir.Doğru şekilde tasarlanıp kurulmadığı sürece herhangi bir aşırı gerilim koruması çalışmaz.
TV vericisi sahalarımızdan biri 900 metre yüksekliğindeki bir dağın tepesinde bulunuyor ve yıldırım dalgalanmalarıyla tanınıyor.Yakın zamanda tüm verici sahalarımızı yönetmekle görevlendirildim;bu nedenle sorun bana aktarıldı.
2015 yılında yaşanan yıldırım çarpması elektrik kesintisine neden olmuş ve jeneratör üst üste iki gün durmamıştı.Yapılan incelemede trafo sigortasının atmış olduğunu gördüm.Ayrıca yeni takılan otomatik transfer anahtarı (ATS) LCD ekranının boş olduğunu fark ettim.Güvenlik kamerası hasarlı ve mikrodalga bağlantısındaki video programı boş.
Daha da kötüsü, şebeke elektriği geri geldiğinde ATS patladı.Yeniden yayın yapabilmemiz için ATS'yi manuel olarak değiştirmek zorunda kaldım.Tahmini zarar 5.000 dolardan fazladır.
LEA'nın üç fazlı 480V aşırı gerilim koruyucusu gizemli bir şekilde hiçbir çalışma belirtisi göstermiyor.Bu ilgimi çekti çünkü sitedeki tüm cihazları bu tür olaylardan koruması gerekiyor.Çok şükür verici iyi.
Topraklama sisteminin kurulumuna ilişkin herhangi bir dokümantasyon bulunmadığından sistemi veya topraklama çubuğunu anlayamıyorum.Şekil 1'de görüldüğü gibi sahadaki toprak çok incedir ve alttaki zeminin geri kalanı silika bazlı bir yalıtkan gibi Novakülit kayasından yapılmıştır.Bu arazide alışılagelmiş topraklama çubukları çalışmayacaktır, kimyasal topraklama çubuğu takıp takmadıklarını ve bunun hala kullanım ömründe olup olmadığını belirlemem gerekiyor.
İnternette toprak direnci ölçümü ile ilgili pek çok kaynak bulunmaktadır.Bu ölçümleri yapabilmek için Şekil 2'de gösterildiği gibi Fluke 1625 topraklama direnci ölçüm cihazını seçtim. Topraklama ölçümü için sadece topraklama çubuğunu kullanabilen veya topraklama çubuğunu sisteme bağlayabilen çok fonksiyonlu bir cihazdır.Bunun yanı sıra kişilerin doğru sonuçlar alabilmesi için rahatlıkla takip edebileceği uygulama notları da bulunmaktadır.Bu pahalı bir sayaç, bu yüzden işi yapması için bir tane kiraladık.
Yayın mühendisleri dirençlerin direncini ölçmeye alışıktır ve gerçek değeri yalnızca bir kez elde edebiliriz.Toprak direnci farklıdır.Aradığımız şey, darbe akımı geçtiğinde çevredeki toprağın sağlayacağı dirençtir.
Direnci ölçerken teorisi Şekil 1 ve Şekil 2.3 ila 5'te açıklanan "potansiyel düşüş" yöntemini kullandım.
Şekil 3'te, belirli bir derinlikte bir topraklama çubuğu E ve topraklama çubuğu E'den belirli bir mesafede bir C kazığı bulunmaktadır. İkisinin arasına gerilim kaynağı VS bağlanır ve bu, C kazığı ile kazık arasında bir E akımı üretecektir. toprak çubuğu.Bir voltmetre kullanarak ikisi arasındaki VM voltajını ölçebiliriz.E'ye ne kadar yakınsak, VM voltajı o kadar düşük olur.VM toprak çubuğu E'de sıfırdır. Öte yandan C kazığına yakın voltajı ölçtüğümüzde VM yüksek olur.C eşitliğinde VM, gerilim kaynağı VS'ye eşittir.Ohm yasasını takiben, çevredeki kirin toprak direncini elde etmek için VS voltajını ve VS'nin neden olduğu C akımını kullanabiliriz.
Tartışma amacıyla, toprak çubuğu E ile kazık C arasındaki mesafenin 100 feet olduğunu ve voltajın toprak çubuğu E'den kazık C'ye kadar her 10 feet'te bir ölçüldüğünü varsayalım. Sonuçları çizerseniz, direnç eğrisi Şekildeki gibi görünmelidir. 4.
En düz kısım, topraklama çubuğunun etki derecesi olan topraklama direncinin değeridir.Bunun ötesinde uçsuz bucaksız dünyanın bir parçası var ve aşırı akımlar artık nüfuz edemeyecek.Bu sırada empedansın giderek yükseldiği göz önüne alındığında, bu anlaşılabilir bir durumdur.
Topraklama çubuğu 8 feet uzunluğundaysa, C yığınının mesafesi genellikle 100 feet'e ayarlanır ve eğrinin düz kısmı yaklaşık 62 feet'tir.Daha fazla teknik ayrıntı burada ele alınamaz ancak bunlar Fluke Corp.'un aynı uygulama notunda bulunabilir.
Fluke 1625 kullanılarak yapılan kurulum Şekil 5'te gösterilmektedir. 1625 topraklama direnci ölçüm cihazının, direnç değerini doğrudan ölçüm cihazından okuyabilen kendi voltaj jeneratörü vardır;ohm değerini hesaplamaya gerek yoktur.
Okumak işin kolay kısmıdır, zor kısmı ise gerilimi artırmaktır.Doğru bir okuma elde etmek için topraklama çubuğu topraklama sisteminden ayrılır.Ölçüm işlemi sırasında tüm sistem zemin üzerinde yüzdüğü için, güvenlik açısından, tamamlanma anında herhangi bir yıldırım veya arıza ihtimalinin bulunmadığından emin oluyoruz.
Şekil 6: Lyncole System XIT topraklama çubuğu.Gösterilen bağlantısı kesilmiş kablo, saha topraklama sisteminin ana konektörü değildir.Esas olarak yeraltına bağlı.
Etrafa bakınca, aslında Lyncole Systems tarafından üretilen kimyasal bir topraklama çubuğu olan topraklama çubuğunu (Şekil 6) buldum.Topraklama çubuğu, Lynconite adı verilen özel bir kil karışımıyla doldurulmuş 8 inç çapında, 10 metrelik bir delikten oluşur.Bu deliğin ortasında aynı uzunlukta ve 2 inç çapında içi boş bir bakır boru bulunur.Hibrit Lynconite topraklama çubuğu için çok düşük direnç sağlar.Birisi bana bu çubuğun takılması sürecinde delik açmak için patlayıcıların kullanıldığını söyledi.
Gerilim ve akım kazıkları toprağa yerleştirildikten sonra her bir kazıktan direnç değerinin okunacağı sayaca bir tel bağlanır.
7 ohm toprak direnci değeri elde ettim ki bu da iyi bir değer.Ulusal Elektrik Yasası, toprak elektrodunun 25 ohm veya daha az olmasını gerektirir.Ekipmanın hassas yapısından dolayı telekomünikasyon endüstrisi genellikle 5 ohm veya daha azına ihtiyaç duyar.Diğer büyük endüstriyel tesisler daha düşük toprak direncine ihtiyaç duyar.
Uygulama olarak, her zaman bu tür işlerde daha deneyimli olan kişilerden tavsiye ve görüş bekliyorum.Aldığım bazı okumalardaki tutarsızlıklar hakkında Fluke Teknik Destek'e sordum.Bazen kazıkların zeminle iyi temas edemeyebileceğini (belki de kayanın sert olması nedeniyle) söylediler.
Öte yandan topraklama çubuğu üreticisi Lyncole Ground Systems, okumaların çoğunun çok düşük olduğunu belirtti.Daha yüksek okumalar bekliyorlar.Ancak topraklama çubukları ile ilgili yazıları okuduğumda bu fark ortaya çıkıyor.10 yıl boyunca her yıl ölçüm yapan bir araştırma, okumalarının %13-40'ının diğer okumalardan farklı olduğunu ortaya çıkardı.Onlar da bizim kullandığımız topraklama çubuklarının aynısını kullandılar.Bu nedenle birden fazla okumanın tamamlanması önemlidir.
Gelecekte bakır hırsızlığını önlemek için başka bir elektrik yüklenicisinden binadan topraklama çubuğuna daha güçlü bir topraklama kablosu bağlantısı kurmasını istedim.Ayrıca başka bir toprak direnci ölçümü de yaptılar.Ancak ölçümü almadan birkaç gün önce yağmur yağdı ve aldıkları değer 7 ohm'un bile altındaydı (okumayı hava çok kuruyken aldım).Bu sonuçlardan topraklama çubuğunun hala iyi durumda olduğuna inanıyorum.
Şekil 7: Topraklama sisteminin ana bağlantılarını kontrol edin.Topraklama sistemi topraklama çubuğuna bağlı olsa bile toprak direncini kontrol etmek için bir kelepçe kullanılabilir.
480V dalgalanma bastırıcıyı servis girişinden sonra hatta ana bağlantı kesme anahtarının yanındaki bir noktaya taşıdım.Eskiden binanın bir köşesindeydi.Ne zaman bir yıldırım dalgalanması meydana gelse, bu yeni konum, aşırı gerilim bastırıcıyı ilk sıraya koyar.İkincisi, topraklama çubuğu ile arasındaki mesafe mümkün olduğu kadar kısa olmalıdır.Önceki düzenlemede ATS her şeyin önüne geçiyordu ve hep liderliği ele alıyordu.Aşırı gerilim bastırıcıya ve toprak bağlantısına bağlanan üç fazlı kablolar, empedansı azaltmak için daha kısa yapılmıştır.
Yıldırım dalgalanması sırasında ATS patladığında dalgalanma bastırıcının neden çalışmadığı gibi garip bir soruyu araştırmak için tekrar geri döndüm.Bu sefer tüm devre kesici panellerin, yedek jeneratörlerin ve vericilerin toprak ve nötr bağlantılarını iyice kontrol ettim.
Ana devre kesici panelinin toprak bağlantısının eksik olduğunu buldum!Burası aynı zamanda aşırı gerilim bastırıcının ve ATS'nin topraklandığı yerdir (bu nedenle aşırı gerilim bastırıcının çalışmamasının nedeni de budur).
Bakır hırsızının ATS kurulmadan bir süre önce panel bağlantısını kesmesi nedeniyle kaybolmuştur.Önceki mühendisler tüm topraklama kablolarını onardılar ancak devre kesici panele olan toprak bağlantısını yeniden kurmayı başaramadılar.Kesilen tel panelin arka tarafında olduğundan görülmesi kolay değildir.Bu bağlantıyı düzeltip daha güvenli hale getirdim.
Yeni bir üç fazlı 480V ATS kuruldu ve ek koruma için ATS'nin üç fazlı girişinde üç Nautel ferrit toroidal çekirdek kullanıldı.Bir dalgalanma olayının ne zaman meydana geldiğini bilmemiz için dalgalanma bastırıcı sayacının da çalıştığından emin oluyorum.
Fırtına sezonu geldiğinde her şey yolunda gitti ve ATS iyi çalışıyordu.Ancak direk trafosunun sigortası hala atıyor ancak bu sefer ATS ve binadaki diğer tüm ekipmanlar artık dalgalanmadan etkilenmiyor.
Elektrik şirketinden atmış sigortayı kontrol etmesini istiyoruz.Bana tesisin üç fazlı iletim hattı hizmetinin sonunda olduğu, dolayısıyla dalgalanma sorunlarına daha yatkın olduğu söylendi.Direkleri temizlediler ve direk trafolarının üzerine bazı yeni ekipmanlar yerleştirdiler (bunların aynı zamanda bir çeşit aşırı gerilim bastırıcı olduğuna inanıyorum), bu da sigortanın yanmasını gerçekten engelledi.İletim hattında başka şeyler yaptılar mı bilmiyorum ama ne yaparlarsa yapsınlar işe yarıyor.
Bütün bunlar 2015 yılında gerçekleşti ve o günden bu yana gerilim dalgalanmaları veya fırtınalarla ilgili herhangi bir sorunla karşılaşmadık.
Gerilim dalgalanması problemlerini çözmek bazen kolay değildir.Kablolama ve bağlantılarda tüm sorunların dikkate alınmasını sağlamak için dikkatli ve titiz davranılmalıdır.Topraklama sistemleri ve yıldırım dalgalanmalarının ardındaki teori çalışmaya değer.Kurulum sürecinde doğru kararların verilebilmesi için tek nokta topraklama, gerilim gradyanları ve arızalar sırasında toprak potansiyeli yükselmeleri sorunlarının tam olarak anlaşılması gerekir.
John Marcon, CBTE CBRE, yakın zamanda Little Rock, Arkansas'taki Victory Television Network'te (VTN) Baş Mühendis Vekili olarak görev yaptı.Radyo ve televizyon yayın vericileri ve diğer ekipmanlar konusunda 27 yıllık deneyime sahiptir ve aynı zamanda eski bir profesyonel elektronik öğretmenidir.Elektronik ve haberleşme mühendisliği alanında lisans derecesine sahip, YSK sertifikalı bir yayın ve televizyon yayın mühendisidir.
Bu tür raporların daha fazlası ve pazar lideri haberlerimiz, özelliklerimiz ve analizlerimiz hakkında güncel bilgilere sahip olmak için lütfen buradan bültenimize kaydolun.
Her ne kadar ilk kafa karışıklığından FCC sorumlu olsa da Medya Bürosu'nun hâlâ lisans sahibine bir uyarı göndermesi gerekiyor.
© 2021 Future Publishing Limited, Quay House, The Ambury, Bath BA1 1UA.her hakkı saklıdır.İngiltere ve Galler şirket kayıt numarası 2008885.
Gönderim zamanı: 14 Temmuz 2021
