从山上的天线信号到达的区域覆盖了大部分新英格兰北部. 他们携带不只是电视和广播节目,但无数的电话信号,普通电话呼叫,以及美国联邦航空局空中交通管制数据, 更多的警察, 消防及紧急服务. 由于这些信号会影响数以百万计人民’ 生命和财产安全 24 一小时一天, 通讯中心根本无法承受任何的停机时间.
直到 1993, 所有中心的通讯流量, 随着数百万美元的电子设备,它使, 极易受到这种自然现象雪- 与风致静电放电.
和闪电.
每年两次的直接打击将大约平均在山上,更多的时候天气特别不好. 每个螺栓, 高达电流流下来的几十万安培为准塔恰好是在其路径接地. 这是足够的能量来点亮一个小城市, 它肯定不够用油炸中心的敏感通信设备.
它定期做. 而不是采取直接接地路径, 雷电流泄露给该中心的设备, 造成约 $140,000 每年的损失. 添加到毁了硬件的成本是失去的通话费为中心的电视和电台租户, 和中断电话服务和对公众造成不便, 更不用提中断的应急通信和FAA空中交通管制所带来的风险.
该解决方案: 更好的接地
所需要的是一种方法来提供雷击和其他静电放电与地面更好的路径,使他们巨大的电流可以安全地绕过通信设备. 山. 华盛顿塔被据说已经免受雷击, 但现有的保护系统, 安装年前, 是无可救药的不足,他们缺乏一个良好的接地连接. 好, 在雷电和静电放电保护方面, 表示接地电阻低; 山. 华盛顿的情况下,, 这意味着最大的 10 欧姆 1. 现有系统所指示的对地电阻大于 1000 欧姆!
实现低接地阻抗拿了一些做, 考虑到山区的6000多英尺的花岗岩和冻土. (在山的天气. 华盛顿是如此苛刻的水饱和岩石在地表以下仍然冻结全年。) 这当然需要做得比现有系统更好, 它只是涉及连接所有的塔楼与大阵的10英尺 (3-米) 接地棒, 该设施的水管和山的嵌齿轮铁路的钢轨!
在设备供应商的坚持, 山的主要通信租户之一采取措施来提高其接地系统的质量. 该公司在所谓的地面测试, 公司. (GTI), 比尔里卡, 马萨诸塞州. GTI一直在设计和安装在全国地面和避雷系统自 1989.
分析现有保护系统后,, GTI提出了一套深接地电极所提供的唯一希望的解决方案. 这是对GTI的一部分,一个危险的建议. 他们的经验告诉他们,该系统应工作, 但没有人知道,如果一个很好的, 低电阻接地能在坚实的花岗岩实现, 更不用说花岗岩注入了永久冻土.
图 2. 网站布局,可以显示附加电极草图. 每座塔被包围的一 500 kcmil环地面, 放热焊接到每个腿.两个600英尺 (183-米) 废弃水井被击沉. 第六十英尺 (3-米), 1英寸 (25-毫米) 由黄铜接头接合直径的包铜接地棒分别装在各孔中. 然后将孔回填国家卫生基金会 (美国国家科学基金会)-批准, 符合环保标准的膨润土. 膨润土, 天然粘土矿物开采在怀俄明州, 保持水分,并帮助维持电气接触到地面. 同时, 其pH的缓冲作用最小化的敷铜电极的腐蚀.
要完成安装, 伯特·布鲁克斯, GTI的总裁, 规定所有水平连接进行放热焊接,而系统的所有组件采用500-kcmil铜电缆连接. 电缆比由NEC所需的最小计重, 但GTI看到了轻微的额外费用也entailed便宜保险.
图 2 显示了两个附加的电极的位置 (一), 他们到车站主接地母线连接 (M.G.B.). 一 500 kcmil铜环地安装在每个塔和放热焊接到每个塔腿, 然后连接到电极,如图. 主接地总线是一个铜板,所有的结构的接地电极电连接.
结果
GTI的经验还清. 新的系统超出了所有人的预期. 对地电阻为八,九欧姆之间, 符合规范及比以前的系统级较低的订单以及.
山. 华盛顿通信设施从来没有见过一个重大装备损失或停电,由于雷电或在五年内任何其他放电引起的原因,因为安装新的接地系统. 作为一种重要的好处, 在现场电源质量可测量由于备受减少地电位提高.
新的接地棒保持了低阻抗. 和, 尽管恶劣天气和多个冻融循环, 所有的铜缆连接仍然稳健, 没有证据松动或腐蚀的.
最后, 新的保护系统具有经济意义塔的租户. 它的安装成本较低远远超过了年度费用,以取代雷击损坏的设备, 更不用说收入由于停电和信号中断的损失. 毫无疑问, 公吨. 华盛顿在两个钻孔投资, 一对正确安装覆铜接地电极和几百米的 500 kcmil铜缆已经为自己支付了许多倍. 更重要, 当然, 是提高可靠性的新英格兰的通信客户现在享受.
校长
伯特·布鲁克斯 是地面测试的总统, 公司. 自 1989 该公司提供全面的接地电阻测试仪, 以及设计服务,安装国际上的接地电极系统. 它们分别位于: 330 波士顿道, 比尔里卡, 马 01862, 并且可以在下面的联络:电话: 978-670-8455 传真: 978-670-8470 电子邮件: lightning@gis.net
脚注
最大允许接地电阻取决于几个因素, 包括设备的被保护的类型. 为山所规定的最大阻力. 华盛顿设施是 10 欧姆; 其他情况下,可能要求接地电阻低至一两欧姆.
源 : 铜发展协会有限公司
