Signals from the mountain’s antennas reach an area covering much of northern New England. They carry not just TV and radio programming but countless telephone signals-ordinary phone calls as well as FAA air traffic control data, plus police, fire and emergency services. Because these signals affect millions of peoples’ lives and property 24 hours a day, the communications center simply cannot afford any downtime.
Until 1993, all of the center’s communications traffic, along with the millions of dollars in electronic equipment that makes it possible, were extremely vulnerable to such natural phenomena as snow- and wind-induced static discharges.
And lightning.
Two direct strikes per year would be about average on the mountain-more when the weather is especially bad. With each bolt, जो भी टावर जमीन के रास्ते में होता है, उसमें कई लाख एम्पीयर तक धारा प्रवाहित होती है. यह एक छोटे शहर को रोशन करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा है, और यह निश्चित रूप से केंद्र के संवेदनशील संचार उपकरणों को भूनने के लिए पर्याप्त है.
जो यह नियमित रूप से करता था. ज़मीन पर सीधा रास्ता अपनाने के बजाय, बिजली की धाराएं केंद्र के उपकरणों में लीक हो गईं, के बारे में कारण $140,000 प्रतिवर्ष क्षति में. बर्बाद हार्डवेयर की लागत में केंद्र के टीवी और रेडियो किरायेदारों के एयरटाइम की हानि भी शामिल थी, और बाधित टेलीफोन सेवा और जनता को असुविधा, बाधित आपातकालीन संचार और एफएए हवाई यातायात नियंत्रण से उत्पन्न जोखिमों का उल्लेख नहीं किया गया है.
समाधान: बेहतर ग्राउंडिंग
What was needed was a way to provide lightning strikes and other static discharges with a better path to ground so that their massive currents could safely bypass the communications equipment. The Mt. Washington towers were supposedly already protected against lightning, but the existing protection systems, installed years earlier, were hopelessly inadequate in that they lacked a good ground connection. Good, in terms of lightning and static-discharge protection, means low electrical resistance to ground; in Mt. Washington’s case, it meant a maximum of 10 ओम 1. The existing system indicated a resistance to ground greater than 1000 ओम!
Achieving low ground impedance took some doing, considering the mountain’s 6000-plus feet of granite and permafrost. (The weather on Mt. वाशिंगटन इतना कठोर है कि सतह के नीचे जल-संतृप्त चट्टान साल भर जमी रहती है।) इसमें निश्चित रूप से मौजूदा प्रणाली से बेहतर करने की आवश्यकता है, जिसमें बस सभी टावरों को 10-फीट की बड़ी श्रृंखला से जोड़ना शामिल था (3-एम) जमीन की छड़ें, सुविधा के पानी के पाइप और पहाड़ के कॉग-व्हील रेलमार्ग की पटरियाँ!
एक उपकरण आपूर्तिकर्ता के आग्रह पर, पहाड़ के प्राथमिक संचार किरायेदारों में से एक ने अपने ग्राउंडिंग सिस्टम की गुणवत्ता को उन्नत करने के लिए कदम उठाए. कंपनी ने ग्राउंड टेस्टिंग के लिए बुलाया, इंक. (जी.टी.आई), BILLERICA, मैसाचुसेट्स. जीटीआई तब से देश भर में जमीन और बिजली संरक्षण प्रणालियों को डिजाइन और स्थापित कर रहा है 1989.
मौजूदा सुरक्षा प्रणाली का विश्लेषण करने के बाद, जीटीआई ने प्रस्तावित किया कि गहरे ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड का एक सेट समाधान के लिए एकमात्र आशा प्रदान करता है. It was a risky proposal on GTI’s part. Their experience taught them that the proposed system should work, but no one knew if a good, low-resistance ground could be achieved in solid granite, much less granite infused with permafrost.
चित्रा 2. Sketch of site layout showing added electrodes. Each tower was surrounded by a 500 kcmil ring ground, exothermically welded to each leg.Two 600-ft (183-एम) abandonment wells were sunk. Sixty ten-foot (3-एम), one-inch (25-मिमी) diameter copper-clad ground rods joined by brass couplings were installed in each well. The wells were then back-filled with National Sanitation Foundation (NSF)-approved, environmentally acceptable bentonite. Bentonite, a natural clay mineral mined in Wyoming, retains moisture and helps maintain electrical contact to ground. At the same time, its pH-buffering action minimizes corrosion of the copper-clad electrodes.
इंस्टालेशन पूरा करने के लिए, बर्ट ब्रूक्स, जीटीआई के अध्यक्ष, निर्दिष्ट किया गया है कि सभी क्षैतिज कनेक्शनों को एक्सोथर्मिक रूप से वेल्ड किया जाएगा और सिस्टम के सभी घटकों को 500-केसीएमआईएल कॉपर केबल का उपयोग करके जोड़ा जाएगा।. केबल एनईसी द्वारा आवश्यक न्यूनतम गेज से अधिक भारी है, लेकिन जीटीआई ने थोड़े अतिरिक्त लागत को सस्ते बीमा के रूप में देखा.
चित्रा 2 दो जोड़े गए इलेक्ट्रोडों का स्थान दिखाता है (एक), और स्टेशन मास्टर ग्राउंड बस से उनका कनेक्शन (एम.जी.बी.). एक 500 प्रत्येक टावर के चारों ओर केसीमिल कॉपर रिंग ग्राउंड स्थापित किया गया था और प्रत्येक टावर लेग पर एक्सोथर्मिक रूप से वेल्ड किया गया था, फिर दिखाए गए अनुसार इलेक्ट्रोड से कनेक्ट किया गया. मास्टर ग्राउंड बस एक तांबे की प्लेट है जहां सभी संरचनाओं के ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड विद्युत रूप से जुड़े हुए हैं.
परिणाम
जीटीआई का अनुभव काम आया. नई प्रणाली सभी की अपेक्षाओं से बढ़कर रही. ज़मीन पर प्रतिरोध आठ से नौ ओम के बीच था, पिछली प्रणाली की तुलना में कम परिमाण के विनिर्देश और आदेशों के भीतर.
The Mt. नई ग्राउंडिंग प्रणाली स्थापित होने के बाद से पांच वर्षों में वाशिंगटन संचार सुविधा ने बिजली या किसी अन्य डिस्चार्ज-प्रेरित कारण के कारण कभी भी बड़े उपकरण हानि या बिजली कटौती नहीं देखी है।. एक महत्वपूर्ण अतिरिक्त लाभ के रूप में, ज़मीन की क्षमता बहुत कम होने के कारण साइट पर बिजली की गुणवत्ता में उल्लेखनीय सुधार हुआ है.
नई ज़मीनी छड़ों ने अपनी कम प्रतिबाधा बनाए रखी है. और, प्रतिकूल मौसम और अनेक फ्रीज-पिघलना चक्रों के बावजूद, तांबे के सभी कनेक्शन सुदृढ़ बने हुए हैं, ढीलापन या क्षरण का कोई सबूत नहीं.
अंत में, नई सुरक्षा प्रणाली टावर के किरायेदारों के लिए आर्थिक दृष्टि से उपयोगी है. Its installed cost was lower by far than the yearly cost to replace lightning-damaged equipment, let alone the loss of revenue due to power outages and signal interruptions. Without a doubt, Mt. Washington’s investment in two boreholes, a pair of correctly installed copper-clad grounding electrodes and a few hundred meters of 500 kcmil copper cable has paid for itself many times over. Even more important, बेशक, is the improved reliability New England’s communications customers now enjoy.
The Principals
बर्ट ब्रूक्स is President of Ground Testing, इंक. Since 1989 the company has provided comprehensive earth resistance testing, as well as design services and installation of grounding electrode systems internationally. They are located at: 330 Boston Road, BILLERICA, MA 01862, and can be contacted at the following:फ़ोन: 978-670-8455 फैक्स: 978-670-8470 ईमेल: li*******@*is.net
Footnotes
अधिकतम अनुमेय ज़मीनी प्रतिरोध कई कारकों पर निर्भर करता है, संरक्षित किए जाने वाले उपकरणों के प्रकार सहित. माउंट के लिए निर्दिष्ट अधिकतम प्रतिरोध. वाशिंगटन सुविधा थी 10 ओम; अन्य स्थितियों में ज़मीनी प्रतिरोध की आवश्यकता एक या दो ओम जितनी कम हो सकती है.
स्रोत : कॉपर डेवलपमेंट एसोसिएशन इंक