Eldingavörn er lykilatriði í fyrirtækjum sem reka viðkvæman rafbúnað, sérstaklega í útvarpsiðnaðinum.Tengt fyrstu varnarlínunni gegn eldingum og spennubylgjum er jarðtengingarkerfið.Nema hönnuð og uppsett á réttan hátt, virkar engin yfirspennuvörn.
Ein af sjónvarpsstöðvunum okkar er staðsett efst á 900 feta háu fjalli og er þekkt fyrir að upplifa eldingar.Mér var nýlega falið að stjórna öllum sendendastöðum okkar;því var vandamálið komið yfir á mig.
Eldingaráfall árið 2015 olli rafmagnsleysi og rafallinn hætti ekki að ganga í tvo daga í röð.Við skoðun komst ég að því að öryggi straumbreytisins var sprungið.Ég tók líka eftir því að nýuppsetti sjálfvirkur flutningsrofi (ATS) LCD skjárinn er auður.Öryggismyndavélin er skemmd og myndbandsforritið frá örbylgjuofnstenglinum er tómt.
Til að gera illt verra, þegar rafmagnið var komið á aftur, sprakk ATS.Til þess að við gætum endursýnt neyddist ég til að skipta um ATS handvirkt.Áætlað tap er meira en $ 5.000.
Með dularfullum hætti sýnir LEA þriggja fasa 480V yfirspennuvörnin engin merki um að virka.Þetta hefur vakið áhuga minn því það ætti að vernda öll tæki á síðunni fyrir svona atvikum.Sem betur fer er sendirinn góður.
Það eru engin skjöl fyrir uppsetningu jarðtengingarkerfisins, svo ég get ekki skilið kerfið eða jarðstöngina.Eins og sést á mynd 1 er jarðvegurinn á staðnum mjög þunnur og afgangurinn af jörðinni fyrir neðan er úr Novaculite bergi, eins og einangrunarefni sem byggir á kísil.Í þessu landslagi munu venjulegar jarðstangir ekki virka, ég þarf að komast að því hvort þeir hafi sett upp efnafræðilega jarðstöng og hvort það sé enn innan notkunartíma.
Það er mikið af auðlindum um jarðviðnámsmælingar á netinu.Til að gera þessar mælingar valdi ég Fluke 1625 jarðviðnámsmæli eins og sést á mynd 2. Þetta er fjölnota tæki sem getur aðeins notað jarðstöngina eða tengt jarðstöngina við kerfið til að mæla jarðtengingu.Í viðbót við þetta eru forritaskýringar sem fólk getur auðveldlega fylgst með til að fá nákvæmar niðurstöður.Þetta er dýr mælir svo við leigðum einn til að sinna verkinu.
Útvarpsverkfræðingar eru vanir að mæla viðnám viðnáms og aðeins einu sinni fáum við raunverulegt gildi.Viðnám jarðar er öðruvísi.Það sem við erum að leita að er viðnámið sem jörðin í kring mun veita þegar bylstraumurinn fer yfir.
Ég notaði aðferðina „mögulegt fall“ við mælingu viðnáms, en kenningin um hana er útskýrð á mynd 1 og mynd 2. 3 til 5.
Á mynd 3 er jarðstöng E af ákveðnu dýpi og stafli C með ákveðinni fjarlægð frá jarðstöng E. Spennugjafinn VS er tengdur þar á milli, sem myndar straum E á milli staurs C og jarðstöng.Með því að nota spennumæli getum við mælt spennuna VM á milli þeirra tveggja.Því nær sem við erum E, því lægri verður spennan VM.VM er núll við jarðstöng E. Á hinn bóginn, þegar við mælum spennuna nálægt stafli C, verður VM há.Í eigin fé C er VM jafnt og spennugjafa VS.Í samræmi við lögmál Ohms getum við notað spennuna VM og strauminn C af völdum VS til að fá jarðviðnám óhreininda í kring.
Miðað er við að í umræðunni sé fjarlægðin milli jarðstangar E og staurs C 100 fet og spennan er mæld á 10 feta fresti frá jarðstöng E til stafla C. Ef þú teiknar niður niðurstöðurnar ætti viðnámsferillinn að líta út eins og mynd 4.
Flatasti hlutinn er gildi jarðvegsmótstöðunnar, sem er áhrifastig jarðstangarinnar.Fyrir utan það er hluti af hinni víðáttumiklu jörðu og bylgjustraumar munu ekki lengur komast í gegn.Miðað við að viðnámið er að verða hærra og hærra á þessum tíma er þetta skiljanlegt.
Ef jarðstöngin er 8 fet á lengd, er fjarlægð haugs C venjulega stillt á 100 fet og flati hluti ferilsins er um 62 fet.Ekki er hægt að fjalla um frekari tæknilegar upplýsingar hér, en þær má finna í sömu umsóknarskýrslu frá Fluke Corp.
Uppsetningin með Fluke 1625 er sýnd á mynd 5. 1625 jarðtengingarviðnámsmælirinn hefur sinn eigin spennugjafa sem getur lesið viðnámsgildið beint úr mælinum;það er engin þörf á að reikna út ohm gildið.
Lestur er auðveldi hlutinn og sá erfiði er að reka spennuátökin.Til þess að fá nákvæman lestur er jarðstöngin aftengd jarðtengingarkerfinu.Af öryggisástæðum tryggum við að ekki sé möguleiki á eldingum eða bilun þegar því er lokið, því allt kerfið svífur á jörðinni meðan á mælingu stendur.
Mynd 6: Lyncole System XIT jarðstangir.Aftengdi vírinn sem sýndur er er ekki aðaltengi jarðtengingarkerfisins.Aðallega tengd neðanjarðar.
Þegar ég leit í kringum mig fann ég jarðstöngina (Mynd 6), sem er örugglega kemísk jarðstöng framleidd af Lyncole Systems.Jarðstöngin samanstendur af 8 tommu þvermál, 10 feta holu fyllt með sérstakri leirblöndu sem kallast Lynconite.Í miðju þessarar holu er holur koparhólkur af sömu lengd með 2 tommur í þvermál.Blendingurinn Lynconite veitir mjög lágt viðnám fyrir jarðstöngina.Einhver sagði mér að í því ferli að setja þessa stöng hafi verið notað sprengiefni til að gera göt.
Þegar spennu- og straumhrúgurnar hafa verið græddar í jörðina er vír tengdur frá hverjum stafli við mælinn fyrir sig, þar sem viðnámsgildið er lesið.
Ég fékk jarðviðnámsgildi upp á 7 ohm, sem er gott gildi.Landsrafmagnslögin krefjast þess að jarðrafskautið sé 25 ohm eða minna.Vegna viðkvæms eðlis búnaðarins þarf fjarskiptaiðnaðurinn venjulega 5 ohm eða minna.Aðrar stórar iðjuver krefjast minni jarðþols.
Sem iðkun leita ég alltaf ráða og innsýnar hjá fólki sem hefur meiri reynslu í svona vinnu.Ég spurði tækniþjónustu Fluke um misræmi í sumum lestrinum sem ég fékk.Þeir sögðu að stundum gætu stikurnar ekki náð góðu sambandi við jörðina (kannski vegna þess að bergið er hart).
Aftur á móti sagði Lyncole Ground Systems, framleiðandi jarðstanga, að flestar aflestur séu mjög lágar.Þeir búast við hærri lestri.Hins vegar, þegar ég les greinar um jarðstangir, kemur þessi munur fram.Rannsókn sem tók mælingar á hverju ári í 10 ár leiddi í ljós að 13-40% af lestri þeirra voru frábrugðin öðrum lestri.Þeir notuðu líka sömu malarstangir og við notuðum.Þess vegna er mikilvægt að ljúka mörgum lestum.
Ég bað annan rafverktaka um að setja upp sterkari jarðvíratengingu frá byggingunni að jarðstönginni til að koma í veg fyrir koparþjófnað í framtíðinni.Þeir gerðu einnig aðra jarðviðnámsmælingu.Hins vegar rigndi nokkrum dögum áður en þeir tóku lesturinn og gildið sem þeir fengu var jafnvel lægra en 7 ohm (ég tók lesturinn þegar það var mjög þurrt).Af þessum niðurstöðum tel ég að jarðstöngin sé enn í góðu ástandi.
Mynd 7: Athugaðu helstu tengingar jarðtengingarkerfisins.Jafnvel þó að jarðtengingarkerfið sé tengt við jarðstöngina er hægt að nota klemmu til að athuga jarðviðnámið.
Ég færði 480V straumvörnina á punkt í línunni eftir þjónustuinnganginn, við hliðina á aðalrofanum.Það var áður í horni hússins.Alltaf þegar það er eldingar, setur þessi nýja staðsetning bylgjubælinginn í fyrsta sæti.Í öðru lagi ætti fjarlægðin milli þess og jarðstöngarinnar að vera eins stutt og mögulegt er.Í fyrra fyrirkomulagi kom ATS fyrir allt og tók alltaf forystuna.Þriggja fasa vírarnir sem tengdir eru við straumvörnina og jarðtengingu hans eru styttri til að draga úr viðnám.
Ég fór aftur til baka til að kanna undarlega spurningu, hvers vegna bylgjubælarinn virkaði ekki þegar ATS sprakk við eldingu.Í þetta skiptið skoðaði ég rækilega allar jarðtengingar og hlutlausar tengingar á öllum aflrofaplötum, vararafstöðvum og sendum.
Ég fann að það vantaði jarðtengingu á aðalrofsrofanum!Þetta er líka þar sem bylgjubælarinn og ATS eru jarðtengdir (þannig að þetta er líka ástæðan fyrir því að bylgjubælarinn virkar ekki).
Það tapaðist vegna þess að koparþjófurinn skar á tenginguna við spjaldið einhvern tíma áður en ATS var sett upp.Fyrrverandi verkfræðingar gerðu við alla jarðvíra, en þeim tókst ekki að koma aftur jarðtengingu við aflrofaborðið.Afskorinn vír er ekki auðvelt að sjá vegna þess að hann er á bakhlið spjaldsins.Ég lagaði þessa tengingu og gerði hana öruggari.
Nýr þriggja fasa 480V ATS var settur upp og þrír Nautel ferrít hringlaga kjarna voru notaðir við þriggja fasa inntak ATS til að auka vernd.Ég er viss um að bylgjubælarteljarinn virki líka þannig að við vitum hvenær bylgjuatburður á sér stað.
Þegar óveður kom gekk allt vel og ATS gekk vel.Hins vegar er öryggi stöngspennisins enn að springa, en að þessu sinni verða ATS og allur annar búnaður í byggingunni ekki lengur fyrir áhrifum af bylgjunni.
Við biðjum orkufyrirtækið að athuga hvort öryggið hafi sprungið.Mér var sagt að vefsvæðið væri við lok þriggja fasa flutningslínuþjónustunnar, þannig að það er hættara við bylgjuvandamálum.Þeir hreinsuðu staurana og settu nýjan búnað ofan á stauraspennana (ég trúi því að þeir séu líka einhvers konar bylgjur) sem kom í raun í veg fyrir að öryggið brann.Ég veit ekki hvort þeir gerðu aðra hluti á flutningslínunni, en það er sama hvað þeir gera, það virkar.
Allt þetta gerðist árið 2015 og síðan þá höfum við ekki lent í neinum vandamálum sem tengjast spennuhækkunum eða þrumuveðri.
Það er stundum ekki auðvelt að leysa vandamál með spennubylgju.Gæta þarf þess og vandlega að tekið sé tillit til allra vandamála við raflögn og tengingu.Kenningin á bak við jarðtengingarkerfi og eldingabylgjur er þess virði að rannsaka.Nauðsynlegt er að gera sér fulla grein fyrir vandamálum eins punkts jarðtengingar, spennuhalla og jarðmöguleikahækkana við bilanir til að taka réttar ákvarðanir meðan á uppsetningarferlinu stendur.
John Marcon, CBTE CBRE, starfaði nýlega sem starfandi yfirverkfræðingur hjá Victory Television Network (VTN) í Little Rock, Arkansas.Hann hefur 27 ára reynslu af útvarps- og sjónvarpssendingum og öðrum búnaði og er einnig fyrrverandi rafeindakennari.Hann er SBE-vottaður útvarps- og sjónvarpstæknifræðingur með BS gráðu í rafeinda- og fjarskiptaverkfræði.
Fyrir fleiri slíkar skýrslur og til að vera uppfærður með allar markaðsleiðandi fréttir okkar, eiginleika og greiningar, vinsamlegast skráðu þig á fréttabréfið okkar hér.
Þrátt fyrir að FCC beri ábyrgð á upphaflegu ruglingi, hefur fjölmiðlaskrifstofan enn viðvörun sem þarf að gefa leyfishafa
© 2021 Future Publishing Limited, Quay House, The Ambury, Bath BA1 1UA.allur réttur áskilinn.Skráningarnúmer Englands og Wales 2008885.
Birtingartími: 14. júlí 2021
