Сигнали са планинских антена допиру до подручја које покрива већи део северне Нове Енглеске. Они преносе не само ТВ и радио програме, већ и безброј телефонских сигнала - обичне телефонске позиве, као и податке ФАА контроле летења, плус полиција, ватрогасне и хитне службе. Зато што ови сигнали утичу на милионе људи’ животе и имовину 24 сати дневно, комуникациони центар једноставно не може себи приуштити застоје.
До 1993, сав комуникациони саобраћај центра, заједно са милионима долара у електронској опреми која то омогућава, били изузетно рањиви на такве природне појаве као што је снег- и статичка пражњења изазвана ветром.
И муње.
Два директна удара годишње би била отприлике просечна на планини - више када је време посебно лоше. Са сваким завртњем, до неколико стотина хиљада ампера струје тече низ било који торањ који му се нађе на путу до земље. То је довољно енергије да осветли мали град, и свакако је довољно да спржи осетљиву комуникациону опрему центра.
Што је редовно и чинило. Уместо да иде директним путем до земље, струје грома су процуриле до опреме центра, изазивање о $140,000 у штети годишње. Додавање трошкова уништеног хардвера било је изгубљено време за ТВ и радио станаре центра, и поремећена телефонска услуга и непријатности за јавност, да не помињемо ризике које представљају прекинута комуникација за хитне случајеве и контрола ваздушног саобраћаја ФАА.
Решење: боље уземљење
Оно што је било потребно је био начин да се ударима грома и другим статичким пражњењима обезбеди бољи пут до земље како би њихове огромне струје могле безбедно да заобиђу комуникациону опрему. Тхе Мт. Вашингтонске куле су наводно већ биле заштићене од грома, али постојећи системи заштите, инсталиран годинама раније, били су безнадежно неадекватни јер им је недостајала добра веза са земљом. Добро, у погледу заштите од грома и статичког пражњења, значи низак електрични отпор према земљи; ин Мт. случај Вашингтона, значило је максимално 10 охмс 1. Постојећи систем је показао отпор према земљи већи од 1000 охмс!
Постизање ниске импедансе уземљења захтевало је мало труда, с обзиром на 6000 стопа гранита и пермафроста на планини. (Време на Мт. Вашингтон је толико суров да камење засићено водом испод површине остаје замрзнуто током целе године.) То је свакако захтевало боље од постојећег система, што је једноставно укључивало повезивање свих торњева са великим низом од 10 стопа (3-м) мљевене шипке, водоводне цеви објекта и шине планинске пруге на зупчаник!
На инсистирање добављача опреме, један од примарних комуникационих станара планине предузео је кораке да унапреди квалитет свог система уземљења. Компанија је позвала Гроунд Тестинг, Инц. (ГТИ), Биллерица, Массацхусеттс. ГТИ од тада пројектује и инсталира системе за заштиту земље и громобрана широм земље 1989.
Након анализе постојећег система заштите, ГТИ је предложио да сет електрода за дубоко уземљење нуди једину наду за решење. Био је то ризичан предлог са ГТИ-јеве стране. Њихово искуство их је научило да предложени систем треба да функционише, али нико није знао да ли је добар, тло ниског отпора могло би се постићи у чврстом граниту, много мање гранита натопљеног пермафростом.
Слика 2. Скица изгледа локације која приказује додане електроде. Свака кула је била окружена а 500 кцмил прстенасто тло, егзотермно заварени за сваку ногу.Два од 600 стопа (183-м) напуштени бунари су потопљени. Шездесет десет стопа (3-м), један инч (25-мм) у сваки бунар уграђене су бакарно обложене млевене шипке пречника спојене месинганим спојницама. Бунари су затим поново напуњени Националном фондацијом за санитацију (НСФ)-одобрено, еколошки прихватљив бентонит. Бентонит, природни минерал глине који се копа у Вајомингу, задржава влагу и помаже у одржавању електричног контакта са земљом. У исто време, његово пХ пуферско дејство минимизира корозију електрода обложених бакром.
Да бисте довршили инсталацију, Бурт Броокс, председник ГТИ-а, прецизирао да сви хоризонтални прикључци буду егзотермно заварени и да све компоненте система буду повезане бакарним каблом од 500 кцм. Кабл је тежи од минималног мерача који захтева НЕЦ, али ГТИ је сматрао да су мали додатни трошкови који су то подразумевали јефтино осигурање.
Слика 2 показује локацију две додате електроде (A), и њихово повезивање са матичном магистралом станице (М.Г.Б.). A 500 кцмил бакарни прстен је постављен око сваке куле и егзотермно заварен за сваку ногу куле, затим повезан са електродама као што је приказано. Главна магистрала за уземљење је бакарна плоча на којој су електроде за уземљење свих структура електрично повезане.
Резултати
ГТИ-јево искуство се исплатило. Нови систем је превазишао свачија очекивања. Отпор према земљи је био између осам и девет ома, добро у оквиру спецификације и редова величине ниже од ранијег система.
Тхе Мт. Комуникациони објекат у Вашингтону никада није доживео већи губитак опреме или нестанак струје услед грмљавине или било ког другог узрока изазваног пражњењем током пет година од постављања новог система уземљења. Као важну додатну корист, квалитет електричне енергије на локацији се мјерљиво побољшао због знатно смањеног потенцијала тла.
Нове шипке за уземљење задржале су ниску импеданцију. И, упркос неповољним временским приликама и вишеструким циклусима смрзавања и одмрзавања, сви бакарни прикључци су остали здрави, без трагова отпуштања или корозије.
Коначно, нови систем заштите има економски смисла за станаре куле. Трошкови његове инсталације били су далеко нижи од годишњих трошкова замене опреме оштећене громом, а камоли губитак прихода због нестанка струје и прекида сигнала. Без сумње, Мт. Улагање Вашингтона у две бушотине, пар правилно постављених електрода за уземљење обложених бакром и неколико стотина метара од 500 кцмил бакарни кабл се вишеструко исплатио. Још важније, наравно, је побољшана поузданост коју сада уживају корисници комуникација Нове Енглеске.
Тхе Принципалс
Бурт Броокс је председник Гроунд Тестинг, Инц. Од 1989 компанија је обезбедила свеобухватно испитивање отпорности уземљења, као и услуге пројектовања и уградње система електрода за уземљење на међународном нивоу. Они се налазе на: 330 Бостон Роад, Биллерица, МА 01862, а можете се обратити на следеће:Телефон: 978-670-8455 Фак: 978-670-8470 Е-маил: ли*******@*ис.нет
Фусноте
Максимални дозвољени отпор уземљења зависи од неколико фактора, укључујући и врсту опреме коју треба заштитити. Максимални отпор специфициран за Мт. Вашингтонски објекат је био 10 охмс; друге ситуације могу захтевати отпор уземљења од једног или два ома.
Извор : Удружење за развој бакра Инц