Захист блискавки є ключовим аспектом організацій, які працюють з чутливим електричним обладнанням, особливо в галузі мовлення. Пов’язана з першою лінією оборони проти блискавки та напруги, що є заземлювальною системою. Якщо не розроблено та не встановлено правильно, будь -який захист від перенапруг не буде працювати.
Один з наших телевізійних передавачів розташований на вершині 900-футової гори і відомий тим, що відчуває сплески блискавки. Нещодавно мені було призначено керувати всіма нашими передавачами; Тому проблема була передана мені.
Страйк блискавки у 2015 році спричинив відключення електроенергії, і генератор не переставав працювати протягом двох днів поспіль. Після огляду я виявив, що запобіжник утиліти перетворився. Я також помітив, що нещодавно встановлений автоматичний перемикач передачі (ATS) РК -дисплей порожній. Камера безпеки пошкоджена, а відеопрограма з мікрохвильового посилання порожня.
Що ще гірше, коли корисна потужність була відновлена, ОВС вибухнула. Для того, щоб ми повторно поривали, я був змушений перемикатися вручну АТС. Орієнтовна втрата становить понад 5000 доларів.
Таємниче, що трифазний трифазний захисник 480 В взагалі не виявляє ознак роботи. Це викликало мій інтерес, оскільки воно повинно захищати всі пристрої на сайті від таких випадків. На щастя, передавач хороший.
Не існує документації щодо встановлення системи заземлення, тому я не можу зрозуміти систему або заземлюючий стрижень. Як видно з малюнка 1, ґрунт на місці дуже тонкий, а решта землі внизу виготовлена з нова-скелі, як ізолятор на основі кремнезему. У цій місцевості звичайні ґрунтові стрижні не спрацюють, мені потрібно визначити, чи встановили вони хімічний ґрунтовий стрижень і чи він все ще знаходиться в його корисному терміні.
В Інтернеті є багато ресурсів щодо вимірювання опору наземного опору. Для проведення цих вимірювань я вибрав метр опору Fluke 1625, як показано на малюнку 2. Це багатофункціональний пристрій, який може використовувати лише заземлений стрижень або підключити заземлювальний стрижень із системою для вимірювання заземлення. На додаток до цього, є нотатки про додатки, які люди можуть легко дотримуватися, щоб отримати точні результати. Це дорогий метр, тому ми взяли напрокат, щоб виконати роботу.
Інженери мовлення звикли вимірювати опір резисторів, і лише один раз ми отримаємо фактичне значення. Опір землі відрізняється. Ми шукаємо опір, який навколишня земля забезпечить, коли проходить струм сплеску.
Я використовував метод "потенційного падіння" при вимірюванні опору, теорія якого пояснюється на малюнку 1 та рисунку 2. 3 - 5.
На малюнку 3 є заземлений стрижень заданої глибини та купу C з певною відстань від земляного стрижня E. джерело напруги проти між ними з'єднано, що буде генерувати струм e між купою C і ґрунтовий стрижень. Використовуючи вольтметр, ми можемо виміряти напругу VM між ними. Чим ближче до E, тим нижчим стає напруга VM. VM дорівнює нулю на ґрунтовому стрижні E. З іншого боку, коли ми вимірюємо напругу, близьку до палі C, VM стає високим. При власному капіталі C, VM дорівнює джерелу напруги Vs. Дотримуючись закону OHM, ми можемо використовувати VM напруги та поточний С, викликаний VS, для отримання опору наземного бруду.
Якщо припустити, що заради обговорення відстань між землею Е і ворсом C становить 100 футів, а напруга вимірюється кожні 10 футів від земляного стрижня до ворсу C. Якщо ви побудуєте результати, крива опору повинна виглядати як фігура 4.
Найбільш площа частина - це значення опору наземного, що є ступенем впливу земляного стрижня. Крім того, є частиною величезної землі, і течії сплеску більше не проникають. Враховуючи, що опір на даний момент стає все більшим і вище, це зрозуміло.
Якщо мелений стрижень завдовжки 8 футів, відстань палі C зазвичай встановлюється на 100 футів, а плоска частина кривої становить близько 62 футів. Більше технічних деталей тут не можна висвітлити, але їх можна знайти в одній примітці додатків від Fluke Corp.
Налаштування з використанням Fluke 1625 показано на малюнку 5. Лічильник опору 1625 р. Має свій генератор напруги, який може прочитати значення опору безпосередньо з лічильника; Немає необхідності обчислювати значення OHM.
Читання - це легка частина, і складна частина - це керуйте ставками напруги. Для того, щоб отримати точне читання, заземлений стрижень відключається від системи заземлення. З міркувань безпеки ми переконуємось, що під час завершення немає можливості блискавки чи несправності, оскільки вся система плаває на землі під час процесу вимірювання.
Малюнок 6: Lyncole System XIT ґрунтовий стрижень. Показаний відключений провід не є основним з'єднувачем системи заземлення поля. В основному пов'язані під землею.
Озираючись навколо, я знайшов наземний стрижень (мал. 6), який справді є хімічним ґрунтовим стрижнем, виробленим Lyncole Systems. Землений стрижень складається з 8-дюймового діаметра, 10-футового отвору, наповненого спеціальною глиняною сумішшю під назвою Лінконіт. У середині цього отвору - порожниста мідна трубка однакової довжини діаметром 2 дюйми. Гібридний линконіт забезпечує дуже низьку опір для ґрунтового стрижня. Хтось сказав мені, що в процесі встановлення цього стрижня вибухівки використовувались для виготовлення отворів.
Після того, як в землю імплантуються напруги та струм, дріт з кожної купи по черзі підключається з кожної купи, де читається значення опору.
Я отримав значення опору заземлення 7 Ом, що є хорошим значенням. Національний електричний кодекс вимагає, щоб ґрунтовий електрод становив 25 Ом або менше. Через чутливий характер обладнання телекомунікаційна індустрія зазвичай вимагає 5 Ом або менше. Інші великі промислові рослини потребують стійкості до нижньої землі.
Як практика, я завжди шукаю поради та розуміння людей, які є більш досвідченими в цьому типі роботи. Я запитав технічну підтримку Fluke щодо розбіжностей у деяких читаннях, які я отримав. Вони сказали, що іноді ставки можуть не добре контактувати з землею (можливо, тому, що скеля важка).
З іншого боку, Lyncole Ground Systems, виробник ґрунтових стрижнів, заявив, що більшість читань дуже низькі. Вони очікують більш високих показань. Однак, коли я читаю статті про наземні стрижні, ця різниця відбувається. Дослідження, яке проводило вимірювання щороку протягом 10 років, виявило, що 13-40% їх читань відрізняються від інших читань. Вони також використовували ті ж ґрунтові стрижні, які ми використовували. Тому важливо завершити кілька читань.
Я попросив іншого електричного підрядника встановити більш міцне з'єднання з наземного дроту з будівлі до земного стрижня, щоб запобігти крадіжці міді в майбутньому. Вони також провели ще одне вимірювання опору наземного опору. Однак дощ за кілька днів до того, як вони взяли читання, і цінність, яку вони отримали, було навіть нижчим за 7 Ом (я взяв читання, коли воно було дуже сухим). З цих результатів я вважаю, що ґрунтовий стрижень все ще в хорошому стані.
Малюнок 7: Перевірте основні з'єднання системи заземлення. Навіть якщо система заземлення підключена до заземлення, затискач може використовуватися для перевірки опору заземлення.
Я перемістив супресор припливів 480 В до точки в лінії після входу в службу, поруч із основним перемикачем відключення. Раніше він був у кутку будівлі. Щоразу, коли є сплеск блискавки, це нове місце в першу чергу ставить супресор сплеску. По -друге, відстань між нею та землею повинна бути якомога коротшою. У попередній домовленості ОВС вийшов перед усім і завжди взяв на себе лідерство. Трифазний провід, підключений до супресора сплеску та його заземлення, зроблені коротшими для зменшення імпедансу.
Я знову повернувся, щоб дослідити дивне запитання, чому супресор сплеску не спрацював, коли ОВС вибухнула під час сплеску блискавки. Цього разу я ретельно перевірив усі ґрунтові та нейтральні з'єднання всіх панелей вимикача, генераторів резервного копіювання та передавачів.
Я виявив, що наземне з'єднання основної панелі вимикача відсутнє! Тут також заземлюються супресор сплеску та ОВС (тому це також причина, чому супресор сплеску не працює).
Він був втрачений через те, що мідний злодій вирізав з'єднання з панеллю десь до встановлення ОВС. Попередні інженери відремонтували всі заземлені дроти, але вони не змогли відновити з'єднання заземлення до панелі вимикача. Розрізаний дріт нелегко помітити, оскільки він знаходиться на задній панелі. Я виправив це з'єднання і зробив його більш безпечним.
Було встановлено нове трифазне 480 В ATS, а на трифазному вході АТС для додаткового захисту було використано три сороїдальні ядра Nautel Ferrite Toroidal. Я переконуюсь, що прилеглий пригнічення сплеску також працює так, щоб ми знали, коли відбувається подія сплеску.
Коли настав сезон шторму, все пройшло добре, і ОВС добре бігав. Однак запобіжник полюсного трансформатора все ще дме, але цього разу ОВС та все інше обладнання в будівлі більше не впливають на сплеск.
Ми просимо електроенергію перевірити роздутий запобіжник. Мені сказали, що сайт знаходиться в кінці трифазної послуги лінії передачі, тому він більш схильний до проблем із сплеском. Вони очистили стовпи і встановили нове обладнання на вершині полюсних трансформаторів (я вважаю, що вони також є деяким супресором сплеску), що дійсно заважало запобігти запобіжник. Я не знаю, чи робили вони інші речі на лінії передачі, але незалежно від того, що вони роблять, це працює.
Все це сталося в 2015 році, і з тих пір ми не стикалися з проблемами, пов’язаними зі сплесками напруги або грозами.
Вирішення проблем із перенапруженням напруги іноді непросто. Необхідно бути обережним та ретельним, щоб забезпечити врахування всіх проблем при проводці та з'єднанні. Варто вивчити теорію, що стоїть за системами заземлення та сплесками блискавки. Необхідно повністю зрозуміти проблеми одноточкового заземлення, градієнтів напруги та потенціалу заземлення під час несправностей, щоб прийняти правильні рішення під час процесу встановлення.
Джон Маркон, CBTE CBRE, нещодавно обіймав посаду виконуючого обов'язки головного інженера в телевізійній мережі Victory (VTN) у Літл -Рок, Арканзас. Він має 27 -річний досвід роботи в радіо та телевізійних передавачах та іншому обладнанні, а також колишнього професійного викладача електроніки. Він є сертифікованим інженером трансляції та телевізійним трансляцією, який отримав ступінь бакалавра з електроніки та комунікацій.
Для отримання додаткових таких звітів та будьте в курсі всіх наших провідних ринкових новин, функцій та аналізу, будь ласка, підпишіться на наш інформаційний бюлетень тут.
Хоча FCC несе відповідальність за первинну плутанину, Медіа -бюро все ще має попередження про видання ліцензіата
© 2021 Future Publishing Limited, набережний будинок, Аджері, Bath BA1 1UA. Усі права захищені. Реєстраційний номер компанії Англія та Уельсу 2008885.
Час посади: липень-14-2021
