Les signaux provenant des antennes de la montagne atteindre une zone couvrant une grande partie du nord de la Nouvelle-Angleterre. Ils portent non seulement à la télévision et à la radio, mais d'innombrables signaux téléphoniques ordinaires, des appels téléphoniques ainsi que la FAA des données de contrôle aérien, plus police, services d'incendie et de secours. Parce que ces signaux affectent des millions de personnes’ vies et des biens 24 heures par jour, le centre de communication ne peuvent tout simplement pas se permettre aucun temps d'arrêt.
Jusqu'à ce que 1993, l'ensemble du trafic du centre de communication, ainsi que les millions de dollars en équipement électronique qui rend possible, étaient extrêmement vulnérables aux phénomènes naturels comme la neige- provoquées par le vent et les décharges statiques.
Et la foudre.
Deux grèves directs par an serait la moyenne sur la montagne plus quand le temps est particulièrement mauvais. Avec chaque boulon, jusqu'à plusieurs centaines de milliers ampères de courant vers le bas selon le tour se trouve être dans son chemin vers la terre. C'est assez d'énergie pour allumer une petite ville, et c'est certainement suffisant pour faire frire sensibles du centre matériel de communication.
Dont elle fait régulièrement. Au lieu de prendre un chemin direct à la terre, courants de foudre divulgué à l'équipement du centre, causant environ $140,000 des dommages chaque année. Ajoutant au coût du matériel en ruines était temps d'antenne perdu pour la télévision du centre et locataires de radio, et le service téléphonique perturbée et les désagréments pour le public, pour ne pas mentionner les risques posés par les communications d'urgence interrompu et le contrôle du trafic aérien de la FAA.
La solution: meilleure mise à la terre
Ce qu'il fallait, c'était une façon de fournir la foudre et autres décharges d'électricité statique avec un meilleur chemin vers la terre, afin que leurs courants massifs pourraient contourner en toute sécurité le matériel de communication. Le Mt. Washington tours auraient été déjà protégés contre la foudre, mais les systèmes de protection existants, années plus tôt installés, étaient tout à fait insuffisantes en ce qu'elles n'avaient pas de connexion à la terre bonne. Bon, en termes de protection contre la foudre et l'électricité statique de décharge, signifie une faible résistance électrique à la terre; en Mt. Washington cas, cela signifiait un maximum de 10 ohms 1. Le système existant indiqué une résistance à la terre supérieure à 1000 ohms!
Atteindre faible impédance de la terre a dû travailler, compte tenu de la montagne 6000-ainsi que les pieds de granit et le pergélisol. (La météo sur le mont. Washington est si dure que l'eau saturée de roche sous la surface reste gelé toute l'année.) Il faut certes faire mieux que le système actuel, qui consistait simplement à connecter tous les tours avec une large gamme de 10-ft (3-m) piquets de terre, les conduites d'eau de l'installation et les rails de crémaillère de la montagne de chemin de fer!
Sur l'insistance d'un fournisseur d'équipement, l'un des locataires de la montagne de communication primaire a pris des mesures pour améliorer la qualité de son système de mise à la terre. La société appelée dans les essais au sol, Inc. (GTI), Billerica, Massachusetts. GTI a été la conception et l'installation de systèmes sol et protection contre la foudre à travers le pays depuis 1989.
Après avoir analysé le système de protection existant, GTI a proposé qu'un jeu d'électrodes profondes offert à la terre le seul espoir pour une solution. Il s'agissait d'une proposition risquée de la part de GTI. Leur expérience leur a appris que le système proposé devrait fonctionner, mais on ne savait pas si une bonne, faible résistance de terre pourrait être réalisé en granit massif, granit beaucoup moins imprégné de pergélisol.
Figure 2. Croquis de mise en page du site indiquant électrodes ajoutée. Chaque tour a été entouré par une 500 sol anneau kcmil, exothermique soudée à chaque jambe.Deux 600-pi (183-m) puits d'abandon ont été coulés. Soixante dix-pied (3-m), un pouce (25-mm) diamètre des tiges de cuivre plaqués au sol reliés par des raccords en laiton ont été installées dans chaque puits. Les puits ont ensuite été remblayée avec la National Sanitation Foundation (NSF)-approuvé, bentonite acceptable pour l'environnement. Bentonite, une argile minérale naturelle extraite dans le Wyoming, retient l'humidité et aide à garder le contact électrique à la terre. À la fois, son pH-tampon d'action minimise la corrosion des électrodes en cuivre plaqués.
Pour terminer l'installation, Burt Brooks, GTI président, précisé que toutes les connexions horizontales soudées être exothermique et en ce que tous les composants du système sont reliés par un câble de cuivre 500-kcmil. Le câble est plus lourd que la jauge minimum requis par la NEC, mais vu le coût GTI léger supplément qu'elle impliquait que l'assurance pas cher.
Figure 2 indique l'emplacement des deux électrodes ajoutée (Une), et leur connexion au bus de terrain station maître (M.G.B.). Une 500 sol kcmil anneau de cuivre a été installé autour de chaque tour et exothermique soudé à chaque jambe tour, puis connectée aux électrodes comme illustré. Le bus de masse maître est une plaque de cuivre où les électrodes de mise à la masse de toutes les structures sont connectées électriquement.
Résultats
Expérience GTI a porté ses fruits. Le nouveau système dépassé toutes les attentes. Résistance à la terre était entre huit et neuf ohms, ainsi dans les spécifications et les ordres de grandeur inférieur à l'ancien système.
Le Mt. Washington communication installation n'a jamais vu un équipement majeur de perte ou de panne de puissance due à la foudre ou toute autre décharge induite par cause dans les cinq ans depuis le système de mise à la terre a été installé. Comme un avantage supplémentaire important, qualité de l'électricité sur le site a permis d'améliorer de façon mesurable en raison d'un potentiel de masse très réduite.
Les piquets de terre nouvelles ont maintenu leur faible impédance. Et, malgré des conditions météorologiques défavorables et de multiples cycles gel-dégel, toutes les connexions en cuivre sont restés sonore, sans aucun signe de relâchement ou de la corrosion.
Enfin, le nouveau système de protection a un sens économique pour les locataires de la tour. Son coût d'installation est inférieur de loin, que le coût annuel de remplacer l'éclair endommagé l'équipement, sans parler de la perte de recettes due à des pannes d'électricité et des interruptions de signal. Sans aucun doute, Mt. Washington investissement dans les deux forages, une paire d'électrodes en cuivre plaqués correctement mise à la terre et installé à quelques centaines de mètres de 500 câble en cuivre kcmil a payé lui-même à maintes reprises. Encore plus important, bien sûr, est l'amélioration de la fiabilité clients la Nouvelle-Angleterre maintenant profiter de communications.
Les directeurs d'école
Burt Brooks est président des tests au sol, Inc. Depuis 1989 la société a fourni complète des tests de résistance de terre, services de conception ainsi que l'installation de mise à la terre et systèmes d'électrodes au niveau international. Ils sont situés à: 330 Boston Road, Billerica, MA 01862, et peut être contacté à l'adresse suivante:Téléphone: 978-670-8455 Fax: 978-670-8470 Email: lightning@gis.net
Notes
Résistance maximale admissible au sol dépend de plusieurs facteurs, y compris le type d'équipement à protéger. La résistance maximale spécifiée pour le Mt. Installation Washington était 10 ohms; d'autres situations peuvent nécessiter la résistance de terre aussi bas que un ou deux ohms.
Source : Copper Development Association Inc