Ez a tanulmány a Power Quality ’93 konferencián került bemutatásra, és a hivatalos kiadványban jelent meg.
DEEP EARTH GROUNDING vs SHALLOW EARTH GROUNDING
by
Martin D. Conroy és Paul G. Richard
Computer Power Corporation
Omaha, Nebraska
ABSTRACT
A kis ellenállású földelés elengedhetetlen az érzékeny elektronikus berendezések biztonsága és védelme érdekében. Ez az alapja bármely létesítmény energiaellátás-minőségbiztosítási programjának.
Ez a cikk bemutatja a mélyen vezetett elektródák előnyeit a sekély (10 láb vagy annál kisebb) elektródákkal szemben. A dolgozat bemutatja, hogy a mélyen vezetett elektródák alacsony földelési ellenállást biztosítanak, gazdaságosan telepíthetők, az idő múlásával is alacsony ellenállásúak, karbantartást nem igényelnek, és nincsenek környezetvédelmi aggályok. Ez a tanulmány több mint 140, 5 év alatt több államban telepített mélyvezetésű elektróda terepi adatait használja fel. A tárgyalás kiterjed a mélyen meghajtott elektródák telepítéséhez és teszteléséhez használt berendezések, anyagok és eljárások fejlesztésére. Az eljárás magában foglal egy új technikát, amelynek során bentonitot fecskendeznek a csatlakozó üregébe, hogy a teljes hosszon teljes rúdkontaktust tartsanak fenn. Számos helyszíni jelentést mutatnak be és vitatnak meg. Ez a tanulmány értékes lehet mindazok számára, akik alacsony ellenállású földelési rendszerek meghatározásáért, telepítéséért vagy teszteléséért felelősek.
CÉLKITŰZÉSEK
Az értekezés céljai a következők:
- meghatározni az alacsony ellenállási értékek eléréséhez szükséges elektródamélységeket
- meghatározni, hogy a szabványos 8-10 láb hosszúságú földrudak megfelelnek-e a minimális szabályzati követelményeknek
- értékelni a sekély elektródák stabilitását
- bemutatni egy új eljárást a mélyen vezetett földrudak telepítésére
Forrás
A zűrös szabványok, különböző filozófiák és egymásnak ellentmondó vélemények sok éven át gyötörték a földelés területét. E kérdések többsége az elektromos, számítógépes és kommunikációs rendszerek földelésének és kötésének hogyanjával és miértjével foglalkozik.kevés információ és vita összpontosult a földelő elektródarendszer földelési ellenállására. A legtöbb terv és előírás kevés útmutatást ad a földelőelektróda-rendszer telepítésére és vizsgálatára vonatkozóan, és sokan csak annyit mondanak, hogy “földelés az NEC szerint”. A földelésről szóló egyik ismert kiadvány szerint az ilyen előírásokat író mérnökök “nem vállalják teljes felelősségüket a biztonságért”, és a “hatékony” földelés telepítését a véletlenre bízzák! A szerzők által végzett áramminőségi helyszíni felmérések alapján az ellenőrzött létesítmények 90-95%-a nem rendelkezik hatékony földelési rendszerrel. Ráadásul az ellenőrzött létesítmények egyike sem vizsgálta meg az elektródarendszer földelési ellenállását.
A hatékony földelés alapvető fontosságú a földelt váltakozó és egyenáramú elektromos berendezések és elosztórendszerek számára. A hatékony földelés biztosítja a személyzet és a berendezések áramütés és tűzveszély elleni védelméhez szükséges biztonsági szintet. A létesítmény földelési rendszerének megértése és értékelése minden energiaellátás-minőségbiztosítási program része kell, hogy legyen.
A földelés és a vizsgálati eljárások megértéséhez szükséges áttekinteni, hogy miért fontos a földelés. Az alábbi lista a hatékony földelési rendszer néhány alapvető követelményét tartalmazza.
 |
az elektromos elosztórendszerben a feszültséget meghatározott, rögzített értékekre korlátozza |
| |
a feszültséget a szigetelési értékeken belülre korlátozza |
| |
stabilabb rendszert biztosít, minimális átmeneti túlfeszültséggel. feszültség és elektromos zaj |
| |
földeléshez vezető utat biztosít hiba esetén a berendezések gyors leválasztásához a földzárlatvédelem működésével |
| |
biztosítja minden olyan vezető burkolat földelését, amelyet a személyzet érinthet, ezáltal kiküszöböli az áramütés veszélyét |
| |
csökkenti a létesítményekben keletkező statikus elektromosságot |
| |
biztosítja. védelmet nyújt a nagy elektromos zavarok (pl. villámcsapás) ellen azáltal, hogy alacsony ellenállású utat hoz létre a földeléshez |
msimagelist>
A földelési rendszernek meg kell felelnie az NEC (National Electrical Code) 250. cikkelyének. Az NEC a “földelt” fogalmát úgy határozza meg, mint “a földhöz vagy valamilyen, a földet helyettesítő összekötő testhez csatlakoztatva”, a “hatékonyan földelt” fogalmát pedig úgy, mint “szándékosan a földdel összekötve egy vagy több, kellően alacsony impedanciájú és elegendő áramerősséggel rendelkező földelési csatlakozáson keresztül, amely megakadályozza olyan feszültségek kialakulását, amelyek indokolatlan veszélyt jelenthetnek a csatlakoztatott berendezésekre vagy személyekre.”
A villamos rendszer földelését az elosztórendszer megfelelő alkatrészeinek a “földelő elektródarendszerhez” való csatlakoztatásával végzik. Ezt a rendszert az NEC 250-81 & 83 határozza meg, és az 1. táblázatban felsorolt, rendelkezésre álló elemek kombinációját tartalmazza.
Fém vízvezeték, 10′ földben
Épület fémváza
Betonba burkolt elektróda
Földelőgyűrű
Rúd- és csőelektródák
Lemezelektródák
1. táblázat. A földelőelektróda-rendszer elemei
A NEC nem határozza meg a 250-81. cikk szerint előírt földelőelektróda-rendszer maximális földelési ellenállását. Az egyetlen hely, amely meghatározza a földelési ellenállást, a 250-84. cikkben található, a “gyártott” (rúd, cső és lemez) elektródákra. Itt az NEC 25 Ohm vagy annál kisebb földelési ellenállást ír elő egyetlen elektróda esetében. Ha az elektróda nem éri el a 25 Ohm értéket, akkor azt egy további elektródával kell kiegészíteni. A két elektróda kombinációjának azonban nem kell teljesítenie a 25 ohmos követelményt! Csak találgatni lehet, hogy az NEC írói feltételezik, hogy az 1. táblázatban felsorolt elemek kombinációja megfelel a 25 Ohm vagy annál kisebb szabványnak. A villamos energia minőségével kapcsolatos aggályok miatt ez a feltételezés a véletlenre bízza a földelési ellenállást.
Az IEEE Zöld Könyv szerint a nagy elektromos alállomások földelő elektródáinak ellenállása 1 Ohm vagy annál kisebb kell, hogy legyen. Kereskedelmi és ipari alállomások esetében az ajánlott földelési ellenállás 2-5 Ohm vagy annál kevesebb. Erre az alacsony ellenállásra az elektromos rendszer magas földelési potenciálja miatt van szükség.
Néhány berendezésgyártó és kommunikációs vállalat 3 Ohmnál kisebb ellenállású földelési rendszereket követel meg.
A modern építési módszerekkel és anyagokkal egyre nehezebb elérni az alacsony ellenállású földelési rendszert. Sok önkormányzat a korrózióvédelem érdekében szigeteli a fém vízvezetékeket, vagy áttér a nem fémből készült vízvezetékekre. Az építőacél csak akkor használható, ha “hatékonyan földelt”. A legtöbb létesítményben ez nem így van. A betonba burkolt elektródák (Uferföldelés) sok régióban nem gyakoriak. A gyűrűsföldeket és lemezelektródákat a magas telepítési költségek miatt ritkán használják. A legtöbb létesítményben a 8-10 láb hosszú földelőrúd a tipikus “gyártott” elektróda.
Egy új földelőelektróda-rendszer telepítése sok olyan helyszínen, ahol a földelési rendszer minimális vagy hiányzik, költséges vagy kivitelezhetetlen. Ezért fejlesztettek ki egy eljárást a mélyen behajtott földelőrudak alacsony költségű, hatékony megoldásként történő telepítésére.
BEVEZETÉS
1986-ban tanulmányt készítettek az alacsony ellenállású földelés leghatékonyabb telepítési módszerének meghatározására. Különböző földelési módszereket és anyagokat értékeltek ki. A szabványos módszerek többségét praktikussági vagy költségességi okokból elvetették. A kémiai rudak és talajjavító anyagok használatának új módszerei ígéretesnek tűntek, de megválaszolatlan kérdéseket hagytak nyitva a környezeti hatásokkal és a felelősséggel kapcsolatban. Amikor az egyik szállító termékének “titkos” kémiai összetételéről kérdezték, azt a választ kapták, hogy a terméket az EPA engedélyezte a hulladéklerakóba helyezésre. A probléma az, hogy a hulladéklerakók nem követelik meg az alacsony ellenállású földelést! Egy állami környezetvédelmi mérnök óva intett attól, hogy kémiai talajjavító anyagokat használjanak a települési vízellátás közelében. Aggódott a talajvíz vegyi anyagok általi szennyeződése miatt.
A tanulmány alapján megállapították, hogy a mélyen behajtott talajrudak jelentik a legjobb megoldást az alacsony ellenállású földelésre, ha a rúd teljes érintkezése biztosítható.
1988-ban új eljárást dolgoztak ki a mélyen behajtott talajrudak telepítésére.Ez az eljárás leküzdötte a mélyen behajtott talajrudak telepítésével kapcsolatos problémákat.
Ez a tanulmány az 1988 májusa és 1993 júliusa között telepített 140 mélyen behajtott talajrúdból származó terepi adatokat értékeli. A talajrudakat 6 államban telepítették, a legtöbbet Nebraskában. A talajrudak mélysége 15 és 90 láb között volt. Minden ellenállásmérést a hárompontos potenciáleséses módszerrel végeztek, a BiddleMegger 250220-1 modellszámú nullmérlegű földmérőt használva.
Megbeszélés
A terepi adatok a földpálcák telepítésének minden 5 láb mélységére vonatkozó földellenállási értékeket tartalmazzák. A földpálca mélységét a kívánt ellenállás elérésével vagy akadályba ütközéssel határozták meg. A rúd ellenállását a mélység vs. ellenállás grafikonon ábrázolták az 1. ábrán látható módon.
1. ábra. A földelőrúd ellenállásának grafikonja. Ohmok a mélység függvényében
A több mint 140 földpálca ellenállási adatait átlagoltuk és ábrázoltuk a 2. ábrán. Megjegyzendő, hogy az átlagos 5 láb mélységű talajrúd 66 Ohm, 10 láb mélységben pedig 29,8 Ohm, interpolációval egy 8 láb mélységű talajrúd átlagosan kb. 40 Ohm. Az átlagos 8 és 10 lábas földelőrúd nem érte el az NEC 25 Ohm vagy annál kisebb minimális értékét. Az 5 Ohm vagy kevesebb, 30 láb mélységű földelésre van szükség. Az első 20 láb mélység jelentette a legnagyobb változást a földelési ellenállásban.
A végső mélység és az egyes rudak ellenállása a 3. ábrán látható. A rudak többségének ellenállása 0,9-2,0 Ohm között mozgott 40-60 láb mélységben.
A különböző időpontokban mért ellenállások összehasonlítása a 4. ábrán látható. Ez az ábra a felmérési időszak minden egyes évében telepített rudak átlagos ellenállását mutatja.Vegyük észre, hogy az ellenállás jelentősen változik a 10 láb vagy annál kisebb mélységben. Az 1993-as év eleje nagyon “nedves” időszak volt, ezért sokkal alacsonyabb ellenállással jellemezhető.
2. ábra Átlagos ellenállás grafikon
3. ábra. Szóródási grafikon
30 láb mélységben az évenkénti eltérés 10 Ohm ellenállás alá csökken. A 30 láb alatti mélység növeli a stabilitást és tovább csökkenti az ellenállást.
4. ábra. Éves összehasonlító grafikon
1. ESETTANULMÁNY
Ez az eset egy új telemarketing- és foglalási központ számára mélyen meghajtott földi rendszer telepítését jelentette. Az 1991 elején épült létesítmény egy háromszintes, 60 000 négyzetméteres épület, amely egy domb tetejének közelében található. Az épület tervezése öntött beton alapozást tartalmazott, beton alapokhoz csavarozott acél tartóoszlopokkal. Az építési dokumentációban nem határoztak meg földelő elektródarendszert. Az épület építése során a fém vízvezetéket földelési ellenállás szempontjából megvizsgálták, mielőtt a belső csővezetékekhez csatlakoztatták volna. A vízvezeték ellenállása több mint 10 Ohm volt. Egy 10 láb hosszú földelőrudat szereltek fel, amelynek ellenállása 45 Ohm volt. A villámvédelmi kockázatértékelés a létesítményt a közepestől a súlyosig terjedő kategóriába sorolta .
A biztonsági és védelmi aggályok kezelése érdekében új elektródarendszert javasoltak és telepítettek. Az új földelő elektródarendszer földelő és mélyen meghajtott földelőrudakból állt. Összesen 4 darab, 70-78 láb mélységű rudat telepítettek, egyet-egyet az épület mindkét sarkán. A 4 rúd átlagos ellenállása 1,57 Ohm volt, és amikor összekötötték őket, 1 Ohm alatt maradtak. Egy gyűrűt úgy alakítottak ki, hogy egy #2-es csupasz lágyított rézvezetéket temettek az épület kerülete köré. Mind a 4 mélyen behajtott földelt rúd egy-egy csavarozott típusú csatlakozóval csatlakozott a gyűrű földeléséhez, és üvegszálas burkolattal fedték be. Ez lehetővé tette az egyes elektródák időszakos leválasztását és tesztelését.
Az épületacélt minden sarokoszlopnál és a váltakozó oszlopoknál exoterm kötéssel kötötték a gyűrűs földhöz. A gyűrűs földelést a fő elektromos hálózathoz és a vízvezetékhez csatlakoztatták. A földeléshez csatlakoztatott további rendszerek közé tartozott a telefon villámvédelem, a telefonrendszer, a tartalék generátor, a számítógépterem emelt padlója és az áramvédelmi berendezések.
Nem lehet összehasonlítani az előtte-utána eredményeket, mivel ez egy új létesítmény. Néhány általános megfigyelést azonban lehet tenni. A létesítmény a múltban problémamentes működést mutatott, és nem volt ismert, hogy a berendezéseket áramellátási vagy villámlással kapcsolatos zavarok miatt elvesztették vagy megrongálták volna. Érdekes megjegyezni, hogy 1993 elején szokatlan időjárás volt, sok elektromos/villámviharral. A helyi számítógép- és távközlési szolgáltatóknál rekordot döntött a szervizhívások és a berendezések meghibásodásának száma a létesítménnyel azonos helységben.
2. ESETISMERTETÉS
Ez az eset egy meglévő létesítményt érintett, amely egy félszáraz hegyvidéki régióban található. A 40 000 négyzetméteres, egyszintes épületet eredetileg kereskedelmi irodai használatra tervezték. Körülbelül 30 000 négyzetmétert béreltek és alakítottak át egy marketingcég számára. A létesítményben már korábban is előfordultak berendezésekkel kapcsolatos problémák és meghibásodások, valamint az alkalmazottak áramütésről szóló panaszai. A vállalat 300 számítógépes termináljánál évente 200%-os meghibásodási arányt tapasztaltak. További problémák közé tartoztak az adatkommunikációs hibák és a berendezések károsodása.
Egy áramminőségi felmérés és elektromos ellenőrzés számos áramellátási és földelési problémát talált a létesítményben. A legsúlyosabb problémák közé tartoztak az NEC megsértése, beleértve a nem megfelelő földelést és a földelő elektródarendszer hiányát. A fémek közötti vízvezetéket használták fő földelő elektródaként. Azonban kiderült, hogy a fémcső csak 5 láb mélyen futott a föld alatt, ahol műanyagra alakították át. Az épület acélja nem volt hatékonyan földelve, és más földelő elektróda nem volt felszerelve.
Egy áramminőségi végrehajtási tervet dolgoztak ki az elektromos elosztórendszer biztonságának és funkcionalitásának kezelésére. Ez a terv tartalmazottelektromos módosításokat és a földelőelektróda-rendszer korszerűsítését. A helyi villamossági vállalkozók azt állították, hogy a földelés nagyon nehéz a régióban a talaj gyenge ellenállása és a földelőrudak behajtásának nehézségei miatt. Megoldásként kémiai földelőrudat javasoltak. Az ilyen típusú rudak csökkentik az elektróda ellenállását azáltal, hogy kémiai anyagokat (elektrolitikus sókat) szivárogtatnak a környező talajba. Az ügyfél mind karbantartási, mind környezetvédelmi okokból elutasította a kémiai rudakat.
A mélyen meghajtott elektródarendszert választották a legjobb megoldásnak erre a helyszínre.A kemény talajon való áthajtás nehézségeinek leküzdése érdekében a rudakhoz kísérleti lyukakat fúrtak. Két 60 láb mély, 4 hüvelyk átmérőjű próbafúrást fúrtak 70 lábnyi időközönként. Az első 30 láb homok- és kavicsrétegből állt, az utolsó 30 láb pedig pala volt. Az ANSI/IEEE szabványok szerint a homokos és kavicsos talaj ellenállása 15 800-135 000 Ohm/cm között mozog. A pala ellenállása 4060-16 300 Ohm/cm között mozog. Az alsó pala réteg körülbelül 10-szer kisebb ellenállást biztosít a felső réteghez képest.
A próbafúrásokat hidratált nátrium-bentonittal töltötték ki, amelybe a talajrúd(ak)at vezették. Mindkét rúd egyenként 6 darab 3/4 hüvelykes és 10 láb hosszú rézbevonatú rúdból állt, amelyekhez csatlakozókat szereltek. A két rúd végső ellenállása 0,88, illetve 0,48 Ohm volt.
Általánosságban elmondható, hogy a létesítményben drasztikusan csökkent a berendezések meghibásodása és a kommunikációs hibák száma. Az ügyfél szemszögéből nézve a létesítmény az egyik legproblémamentesebb telephelyükké vált.
3. ESETISMERTETÉS
Ez a tanulmány egy katonai számítógépes létesítményt érint, amelyet egy átalakított repülőgépgyárban helyeztek el. A létesítmény számára egy 13 800 voltos primer és 480/277 voltos szekunder feszültségű alállomást alakítottak ki. A létesítmény áramvédelmi rendszere párhuzamos redundáns statikus UPS-t és tartalék dízelgenerátorokat tartalmazott. A specifikációk szerint a földelő elektródarendszernek 3 Ohm vagy annál kisebb földelési ellenállásúnak kellett lennie. A földelő elektródarendszer 6 3/4 hüvelykszer 10 láb hosszú földelőrudakból állt, amelyeket az épület alagsori padlóján keresztül helyeztek el. Mind a 6 földelőrudat egymástól 6 hüvelyk távolságon belül helyezték el, és egy réz földelőrúdhoz csavarozták. Az elektromos alállomás ugyanezt a földelési rendszert használta. A létesítmény tervezése kizárta az épületacél, a vízvezetékek vagy a gyűrűs földelések használatát földelő elektródaként.
A telephelyet számítógépes hardverproblémák gyötörték, amelyeket az eladó az áramellátásra és a földelésre fogott. A földelőrúd-rendszert a létesítmény személyzete tesztelte, és 0,0 Ohm-ot mért. Egy áramminőségi vizsgálat kimutatta, hogy a földelési vizsgálatot helytelenül végezték el, és hogy biztonsági kockázat állt fenn. A szabványos földelési ellenállás-vizsgálati módszerek megkövetelik, hogy a földelőrudakat a vizsgálat során lekapcsolják, hogy elkerüljék a hamis mérési eredményeket.
Két 70 láb mély földelőrudat telepítettek 90 láb távolságban, hogy kiegészítsék a meglévő rendszert. A földelési ellenállás 1,1 és 0,8 Ohm volt. Az új rudakat a meglévő földsávhoz csatlakoztatták a létesítmény földeléséhez. A 6 régi rudat ezután leválasztották és 27-32 Ohm ellenállással vizsgálták.
A mélyen behajtott földelőrudak telepítése után a számítógépes szervizszolgáltató kevesebb problémáról számolt be a hardverrel kapcsolatban.
Ez az eset jól szemlélteti a nem megfelelő földelési ellenállásvizsgálatra való hagyatkozás problémáját. Az egymás mellé telepített földpálcák eredeti tervezése sérti a NEC követelményét a 6 láb minimális távolságról. Általános szabályként a földpálcáknak a mélységüknél nem kisebb távolságban kell elhelyezkedniük egymástól. Az eredeti földelési rendszer gyenge ellenállása biztonsági kockázatot jelentett mind a személyzetre, mind a berendezésekre nézve. Az alállomás primerén fellépő földelési hiba túlzott feszültségpotenciált okozhatott volna a létesítmény földelési rendszerében.
BESZERELÉSI MÓDSZER
Az elektróda földelési ellenállása több tényezőtől függ, beleértve:a talaj ellenállását, az elektróda földdel való érintkezési ellenállását és a rúd(ak), a csatlakozók és a csatlakozások ellenállását.
A mélyre vezetett föld telepítése a következő elemeket foglalja magában:
 |
a rúd anyagának kiválasztása |
| |
a csatlakozó típusának kiválasztása |
| |
a rúd(ak) átmérője és hossza |
| |
a hajtómű típusa |
| |
telepítési eljárások |
| |
vizsgálati eljárások |
| |
vezetékzárás |
msimagelist>
A földelőrudak 10 láb mélységen túli telepítése számos problémát vet fel. A kívánt mélység eléréséhez szakaszos rudakat kell használni (általában 10-12 láb hosszúak) és összekapcsolni őket. A csatlakozó nagyobb átmérőjű, mint a rúd, ezért nagyobb lyukat képez, mint maga a rúd. Ez egy olyan csatlakozó üreget hoz létre, amely korlátozza a talajjal való érintkezést a további szakaszok rúdfelületével. Csak az első szakasz biztosítja a rúd és a talaj teljes érintkezését.
A rudak kézi behajtása kalapáccsal, csőhajtókkal és más eszközökkel nem képes megfelelő erőt kifejteni a kemény talajok áthatolásához. A mélyen behajtott rudakhoz mechanikus vagy gépi meghajtókra van szükség.
A rúd anyagának és a csatlakozó kialakításának ellen kell állnia a kemény altalajon való áthajtáshoz szükséges erőnek.
Az 1988-ban telepített első rudakat létrára mászva és egy elektromos kalapácsot a rúd tetején tartva építették be. Ez az eljárás kényelmetlen és veszélyes volt a szerelő számára. A folyamat ezen részének jobb megkönnyítése érdekében ezután egy hajtógépet építettek. Ez a gép egy tartókeretből áll, amely kiegyenlítő bakokkal és kerekekkel van felszerelve. A függőleges szerelvény egy elektromos ütvecsapó kalapácsot tart, és a kezelő kézzel fel- és lefelé kurblizható. Az elektromos kalapács egy speciális ütőszerszámmal van felszerelve, amely megakadályozza a rúd “gombásodását”, és ténylegesen újraformálja a rúdvéget.
A kemény talajba való behatoláshoz szükséges rendkívüli erők miatt megállapították, hogy a csavaros csatlakozók mechanikusan meghibásodtak. A menetek lecsupaszodtak, ami a rúd és a rúd rossz érintkezését okozta. A legmegbízhatóbbnak egy új típusú, kúpos csavarkulcsos csatlakozót találtak. Egy tesztrudat hajtottak, majd kihúztak, hogy ellenőrizzék a csatlakozó mechanikai tartósságát. Ez a felhajtott csatlakozó kialakítása leegyszerűsítette a folyamatot, mivel bármilyen hosszúságú sima rudakat lehetett használni. Ez lehetővé tette a mélyen meghajtott rendszerek telepítését minimális belmagasságú épületekbe (mint a 3. esettanulmányban).
A rúd és a talaj teljes érintkezésének fenntartása érdekében a rudak beépítésekor nátrium-bentonit (természetben előforduló agyag) iszapkeveréket fecskendeznek a csatlakozó üregébe, amely a rúd felszíne és a talaj között a rúd mélysége alatt vezető anyagot biztosít. Egy tipikus 60 láb hosszú földelőrúdhoz 2-5 gallon bentonitra van szükség. Vizsgálatot végeztek a csatlakozó üregében lévő bentonit ellenállási hatásának meghatározására. Az 5. ábra három, bentonit nélküli földpálca-berendezés összehasonlító grafikonját mutatja. Vegyük észre, hogy a “száraz” rudak ellenállása ingadozó volt az 1. ábrán látható grafikonhoz képest.
KÖVETKEZTETÉSEK
Amint a bemutatott adatok mutatják, az átlagos 8-10 láb hosszú földelőrúd nem felel meg a földelési ellenállás minimális NEC-követelményeinek. A sekély (10 láb vagy annál rövidebb) elektróda ellenállása nagymértékben változik az évszakos körülmények változásával. A magas földelési ellenállás miatt a tipikus sekély elektróda nem képes fenntartani az elektromos rendszer földelési potenciálját átmeneti feszültségek és villámcsapások esetén.
Ahol stabil, 5 Ohm-nál kisebb ellenállási értékekre van szükség, ott 30-60 láb közötti elektródamélységre van szükség.
Az esettanulmányok azt mutatták, hogy a mélyen vezetett elektródák telepítése mind az új, mind a meglévő létesítmények esetében hatékony és praktikus.
A mélyen behajtott földelőrudak telepítésének új módszere univerzális eszközt biztosít a hatékony földeléshez.
5. ábra. “Száraz” rúd ellenállásának grafikonja
HÁTTANULMÁNYOK
A szerzők különösen hálásak Richard Teebken úrnak(Infraspec, Omaha, Nebraska) a terepi adatok, fényképek és a technikai támogatás biztosításáért.
The IAEI Soares Book on Grounding, 4. kiadás, 128. oldal
ANSI/NFPA 70-1991, National Electrical Code, 250. cikk
ANSI/IEEE Green Book, Std 142-1982
NEC 250-81. cikk, (b), (FPN)
NFPA 78, 1. függelék
ANSI/IEEE Std 142-1982, Zöld könyv, 4. szakasz.1 Table 5
NEC Article 250-84
BIOGRAPHIES
Martin D. Conroy a Computer Power Corporation vezérigazgatója Omahában, Nebraska államban.
A CPC-t 1981-ben alapította azzal a céllal, hogy az ügyfelek növekvő igényeinek megfelelően áramminőségi szolgáltatásokat és berendezéseket nyújtson. Az elmúlt 5 év során széleskörűen részt vett az áramminőségi felmérések és tanácsadási szolgáltatások nyújtásában nagy ügyfelek számára. Martin a teljesítményminőség, a földelés, a felharmonikusok és a kódvizsgálatok területére specializálódott. Kifejlesztett és oktatott áramminőségi szemináriumokat mind kereskedelmi, mind közüzemi ügyfelek számára.
A CPC megalapítását megelőzően Martin 8 évig dolgozott az elektromos kivitelezés területén.
Martin IAEI elektromos ellenőr, és Nebraska államban rendelkezik Class AE elektromos vállalkozói engedéllyel.
Paul G. Richard 12 évig dolgozott a Computer Power Corporation-nél.
1986-ban csatlakozott a céghez. Paul részt vett mind a marketingben, mind az energiaminőségi felmérések és tanácsadási szolgáltatások nyújtásában. Energiaminőségi szemináriumokat és képzéseket tartott. Paul a statikus vezérlés tervezésével és tesztelésével is foglalkozott.
Paul 1985-ben szerezte meg BS diplomáját az Omahai Nebraskai Egyetemen.
FELÜGYELT FEHÉRLEVÉL PAPÍROK