Заштита од грома је кључни аспект организација које користе осетљиву електричну опрему, посебно у радиодифузној индустрији.У вези са првом линијом одбране од удара грома и напона је систем уземљења.Уколико није правилно пројектована и инсталирана, заштита од пренапона неће радити.
Једна од наших локација за ТВ предајнике налази се на врху планине високе 900 стопа и позната је по томе што доживљава ударе грома.Недавно сам добио задатак да управљам свим нашим локацијама предајника;дакле, проблем је пренет на мене.
Удар грома 2015. године изазвао је нестанак струје, а агрегат није престао да ради два дана узастопно.Након прегледа, установио сам да је прегорео осигурач трансформатора.Такође сам приметио да је новоинсталирани ЛЦД екран за аутоматски прекидач преноса (АТС) празан.Сигурносна камера је оштећена, а видео програм са микроталасне везе је празан.
Да ствар буде гора, када је струја обновљена, АТС је експлодирао.Да бисмо поново емитовали, био сам приморан да ручно пребацим АТС.Процењени губитак је више од 5.000 долара.
Мистериозно, ЛЕА трофазни 480В заштитник од пренапона уопште не показује знаке рада.Ово је изазвало моје интересовање јер би требало да заштити све уређаје на сајту од оваквих инцидената.Срећом, предајник је добар.
Не постоји документација за уградњу система за уземљење, тако да не могу да разумем систем или шипку за уземљење.Као што се може видети са слике 1, земљиште на локацији је веома танко, а остатак земље испод је направљен од новакулитног камена, као изолатор на бази силицијум диоксида.На овом терену уобичајени штапови за уземљење неће радити, морам да утврдим да ли су уградили хемијску шипку за уземљење и да ли је још у животном веку.
На Интернету постоји много извора о мерењу отпора земље.За ова мерења одабрао сам Флуке 1625 мерач отпора уземљења, као што је приказано на слици 2. То је мултифункционални уређај који може да користи само шипку за уземљење или да повеже шипку за уземљење са системом за мерење уземљења.Поред овога, ту су и белешке о примени, које људи могу лако пратити да би добили тачне резултате.Ово је скупо бројило, па смо га изнајмили да обави посао.
Инжењери радиодифузије су навикли да мере отпор отпорника и само једном ћемо добити стварну вредност.Отпор тла је другачији.Оно што тражимо је отпор који ће околно тло пружити када струја пренапона прође.
Приликом мерења отпора користио сам метод „пада потенцијала“, чија је теорија објашњена на слици 1 и слици 2. 3 до 5.
На слици 3 приказана је уземљива шипка Е задате дубине и гомила Ц са одређеним растојањем од уземљивача Е. Извор напона ВС је повезан између њих, који ће генерисати струју Е између шипа Ц и мљевена шипка.Користећи волтметар, можемо измерити напон ВМ између њих.Што смо ближе Е, напон ВМ постаје нижи.ВМ је нула код уземљења Е. С друге стране, када меримо напон близу гомиле Ц, ВМ постаје висок.У капиталу Ц, ВМ је једнак извору напона ВС.Пратећи Охмов закон, можемо користити напон ВМ и струју Ц изазвану ВС да бисмо добили отпор земље околне прљавштине.
Под претпоставком да је, ради дискусије, растојање између уземљене шипке Е и гомиле Ц 100 стопа, а напон се мери на сваких 10 стопа од уземљења Е до гомиле Ц. Ако нацртате резултате, крива отпора би требало да изгледа као на слици 4.
Најравнији део је вредност отпора уземљења, што је степен утицаја штапа уземљења.Иза тога је део огромне земље и ударне струје више неће продрети.С обзиром да је импеданса у овом тренутку све већа и већа, ово је разумљиво.
Ако је шипка за тло дугачка 8 стопа, растојање гомиле Ц се обично поставља на 100 стопа, а раван део кривине је око 62 стопе.Више техничких детаља не може бити покривено овде, али се могу наћи у истој напомени о апликацији од Флуке Цорп.
Подешавање помоћу Флуке 1625 је приказано на слици 5. Мерач отпора уземљења 1625 има сопствени генератор напона, који може очитати вредност отпора директно са мерача;нема потребе за израчунавањем вредности ома.
Читање је лакши део, а тежи део је подизање напона.Да би се добило тачно очитавање, шипка за уземљење је искључена из система уземљења.Из безбедносних разлога, водимо рачуна да не постоји могућност грмљавине или квара у тренутку завршетка, јер цео систем лебди на тлу током процеса мерења.
Слика 6: Линцоле Систем КСИТ штап за уземљење.Приказана искључена жица није главни конектор система за уземљење.Углавном повезан под земљом.
Осврћући се около, пронашао сам штап за уземљење (слика 6), који је заиста хемијски штап за уземљење који производи Линцоле Системс.Приземни штап се састоји од рупе пречника 8 инча и 10 стопа испуњене специјалном мешавином глине која се зове Линцоните.У средини ове рупе налази се шупља бакарна цев исте дужине пречника 2 инча.Хибрид Линцоните пружа веома низак отпор за штап за земљу.Неко ми је рекао да је приликом постављања ове шипке коришћен експлозив за прављење рупа.
Када се напонски и струјни шипови имплантирају у земљу, жица се повезује са сваке гомиле на мерач, где се очитава вредност отпора.
Добио сам вредност отпора уземљења од 7 ома, што је добра вредност.Национални електрични кодекс захтева да уземљена електрода буде 25 ома или мање.Због осетљиве природе опреме, телекомуникациона индустрија обично захтева 5 ома или мање.Остала велика индустријска постројења захтевају нижи отпор тла.
У пракси увек тражим савете и увиде од људи који су искуснији у овој врсти посла.Питао сам Флуке техничку подршку о неслагањима у неким очитањима која сам добио.Рекли су да понекад кочићи можда немају добар контакт са земљом (можда зато што је стена тврда).
С друге стране, Линцоле Гроунд Системс, произвођач уземљених шипки, изјавио је да је већина очитавања веома ниска.Очекују већа читања.Међутим, када читам чланке о уземљеним шипкама, јавља се ова разлика.Студија која је вршила мерења сваке године током 10 година открила је да се 13-40% њихових очитавања разликује од других очитавања.Такође су користили исте штапове за уземљење које смо користили ми.Због тога је важно завршити више читања.
Замолио сам другог електричара да угради чвршћу жицу за уземљење од зграде до шипке за уземљење како би се спречила крађа бакра у будућности.Такође су извршили још једно мерење отпора земље.Међутим, падала је киша неколико дана пре него што су очитали и вредност коју су добили била је чак нижа од 7 ома (узео сам очитавање када је било веома суво).Из ових резултата верујем да је штап за земљу још увек у добром стању.
Слика 7: Проверите главне прикључке система уземљења.Чак и ако је систем уземљења повезан са шипком за уземљење, може се користити стезаљка за проверу отпора уземљења.
Померио сам супресор пренапона од 480 В на тачку у линији након улаза за сервис, поред главног прекидача.Некада је био у углу зграде.Кад год дође до удара грома, ова нова локација ставља супресор пренапона на прво место.Друго, растојање између њега и шипке за земљу треба да буде што је могуће краће.У претходном аранжману АТС је долазио испред свега и увек је водио.Трофазне жице повезане са супресором пренапона и његовом уземљењем су скраћене да би се смањила импеданса.
Вратио сам се поново да истражим чудно питање, зашто супресор пренапона није радио када је АТС експлодирао током удара грома.Овог пута сам темељно проверио све уземљене и неутралне везе свих панела прекидача, резервних генератора и предајника.
Открио сам да недостаје уземљење главног прекидача!Ово је такође место где су пригушивач пренапона и АТС уземљени (па је то и разлог зашто супресор пренапона не ради).
Изгубљен је јер је крадљивац бакра пресекао везу са таблом негде пре него што је АТС инсталиран.Претходни инжењери су поправили све жице за уземљење, али нису успели да поврате уземљење на панел прекидача.Пресечена жица није лако видети јер се налази на задњој страни панела.Поправио сам ову везу и учинио је сигурнијом.
Постављен је нови трофазни 480В АТС, а на трофазном улазу АТС-а коришћена су три Наутел феритна тороидна језгра за додатну заштиту.Уверавам се да бројач супресора такође ради тако да знамо када дође до пренапона.
Када је дошла сезона олуја, све је прошло добро и АТС је добро радио.Међутим, осигурач стубног трансформатора и даље прегорева, али овог пута АТС и сва друга опрема у згради више нису погођени пренапоном.
Тражимо од електропривреде да провери прегорели осигурач.Речено ми је да је локација на крају услуге трофазног далековода, тако да је склонија проблемима са пренапоном.Очистили су стубове и поставили неку нову опрему на трансформаторе стубова (верујем да су и нека врста супресора), што је заиста спречило да фитиљ изгори.Не знам да ли су радили и друге ствари на далеководу, али шта год да раде, ради.
Све се то догодило 2015. године и од тада нисмо наилазили на проблеме везане за скокове напона или грмљавину.
Решавање проблема пренапона понекад није лако.Морате бити пажљиви и темељни како би се осигурало да су сви проблеми узети у обзир у ожичењу и повезивању.Теорија која стоји иза система уземљења и удара грома је вредна проучавања.Неопходно је у потпуности разумети проблеме уземљења у једној тачки, градијената напона и пораста потенцијала уземљења током кварова како би се донеле исправне одлуке током процеса инсталације.
Џон Маркон, ЦБТЕ ЦБРЕ, недавно је радио као вршилац дужности главног инжењера у Вицтори Телевисион Нетворк (ВТН) у Литл Року, Арканзас.Има 27 година искуства на радио и телевизијским предајницима и другој опреми, а такође је и бивши професионални наставник електронике.Он је СБЕ сертификовани инжењер за емитовање и телевизијско емитовање са дипломом инжењера електронике и комуникација.
За више таквих извештаја и да будете у току са свим нашим водећим вестима, функцијама и анализама, пријавите се за наш билтен овде.
Иако је ФЦЦ одговоран за почетну забуну, Биро за медије и даље има упозорење које треба издати кориснику лиценце
© 2021 Футуре Публисхинг Лимитед, Куаи Хоусе, Тхе Амбури, Батх БА1 1УА.Сва права задржана.Регистарски број предузећа Енглеске и Велса 2008885.
Време поста: 14. јул 2021
