NL8204350A

NL8204350A - Earthing system for electronic appts. - uses screened lead in bore-hole to avoid earth-surface currents

Info

Publication number: NL8204350A
Application number: NL8204350A
Authority: NL
Original assignee: S Van Der Heide En Zn Electric
Priority date: 1982-11-10
Filing date: 1982-11-10
Publication date: 1984-06-01
Also published as: NL185698C; NL185698B

Abstract

The system makes contact with a stratum, below the upper strata, which is free from currents flowing through upper strata. An earthing point is connected to a screened leade which is fed down a bore-hole in the earth. When the lead reaches the required stratum, the screening is removed and terminated in its characteristic impedance. The unscreened section of the lead is connected to a weight making contact with the bottom of the bore-hole.

Description

♦♦

Reg.no. 118239/JBV/PM/HB.Reg.no. 118239 / JBV / PM / HB.

Stelsel voor het «arden van een aantal instrumenten.System for ordering a number of instruments.

........ ; ;........; ;

De uitvinding heeft betrekking op een stelsel voor het aarden van instrumenten onder vermijding vin storing door velden en stromen in de grond onder het aardoppervlak waarbij een afgeschermde aardleiding wordt aange-5 legd vanaf een instrument of de instrumenten tot een punt onder het aardoppervlak.The invention relates to a system for grounding instruments while avoiding interference from fields and currents in the ground below the earth's surface, whereby a shielded earthing conductor is laid from an instrument or the instruments to a point below the earth's surface.

Een dergelijk stelsel is bekend uit de Nederlandse ter inzage gelegde octrooiaanvrage 74.06367. in het bekende stelsel wordt een blanke aardelektrode in de ^ 10 grond gedreven met daaraan bevestigd een afgeschermde aard leiding. Een bezwaar hiervan is dat de afgeschermde aard leiding bij het indrijven blootstaat aan krachten die de afscherming van de aardleiding bijvoorbeeld door afstropen dreigen te beschadigen. Een ander bezwaar is dat de diepte 15 van de aardelektrode en in het bijzonder van het punt waar de afgesOhermde aardleiding daaraan is bevestigd, wordt beperkt door de indrijf techniek.Such a system is known from Dutch patent application 74.06367 laid open to public inspection. in the known system, a bare earth electrode is driven into the ground with a shielded earth conductor attached to it. A drawback of this is that the shielded earth conductor is exposed to forces during driving that threaten to damage the shielding of the earth conductor, for example by stripping. Another drawback is that the depth of the ground electrode, and in particular the point where the shielded ground lead is attached, is limited by the driving technique.

Volgens de uitvinding worden de bezwaren vermeden doordat da afgeschermde aardleiding onder het aard-20 oppervlak wordt aangelegd in een holle ruimte.According to the invention, the drawbacks are avoided in that the shielded earth conductor is laid below the earth surface in a hollow space.

In een stelsel volgens de uitvinding is mat voordeel de holle ruimte een boorgat waarin de afgeschermde aardleiding, verlengd met een blanke aardleiding en verzwaard met een gewicht, is neergelaten waarbij de afscherming 25 van de aardleiding reikt tot in een aardlaag die geacht mag worden geen zwerfstromen of stoorvelden te voeren.In a system according to the invention, the hollow space has the advantage of a borehole in which the shielded earth conductor, extended with a bare earth conductor and weighted with weight, is lowered, whereby the shield 25 of the earth conductor extends into an earth layer which is to be considered no stray currents or to introduce interference fields.

Hiermede wordt bereikt dat de blanke aardleiding geheel op een diepte is waar storende beïnvloeding ontbreekt en dat de afgeschezmde leiding tot deze diepte 30 reikt zonder dat bij het inbrengen beschadigende krachten op de afscherming worden uitgeoefend.This achieves that the bare earth conductor is completely at a depth where disturbing influence is lacking and that the shielded conduit reaches this depth without damaging forces being exerted on the shield during insertion.

Het laatstgenoemde is evenzeer het geval indien volgens de uitvinding de holle ruimte een van een deksel 8204350 -\i£ . λ- ; .. 1 -.- %% 2 voorziene werkputkast is waarin een gesloten doos van een elektrisch en magnetisch geleidend materiaal is geplaatst in de wand van welke doos een isolerende doorvoer voor de af-geschermde aardleiding en zijn afscherming is aangebracht 5 en op de binnenkant een aansluitblok voor de aardleiding, ter wijl op de buitenkant een aansluitblok is aangebracht voor een blanke aardleiding.The latter is also the case if, according to the invention, the hollow space is one of a cover 8204350. λ-; .. 1 -.- %% 2 is provided work pit box in which a closed box of an electrically and magnetically conductive material is placed in the wall of which box an insulating lead-through for the shielded earth conductor and its shield is provided 5 and on the inside a terminal block for the earth conductor, while on the outside a terminal block is fitted for a bare earth conductor.

Om te verhinderen dat de afgeschermde leiding als antenne voor storingen met door zijn afmetingen 10 bepaalde frequenties werkzaam kan zijn, biedt de uitvinding de mogelijkheid ondergronds een karakteristieke afsluiting aan te brengen en wel doordat het eind van de afscherming en de aardleiding ter plaatse zijn verbonden door een afsluit-weerstand.In order to prevent the shielded cable from acting as an antenna for disturbances with frequencies determined by its dimensions, the invention offers the possibility of providing a characteristic barrier underground, namely because the end of the shield and the earth cable are connected on site by a terminating resistor.

15 In het algemeen wordt een instrument alleen aangesloten aan de aardleiding zelf. De volgens het stelsel van de uitvinding getroffen voorziening bewerkstelligt dat in dit aansluitpunt een constante referentiepo-tentiaal wordt aangeboden die in het bijzonder niet bloot-20 staat aan fluctuaties met een hoogfrequent karakter. De sto rende invloed van dergelijke fluctuaties doet zich vooral gelden bij computer-apparatuur waarin gewerkt wordt met digitale signaalfrequenties in de orde van grootte van 4 MHz of groter. De afscherming is nabij het aansluitpunt vrij van het 25 instrument geaard.15 In general, an instrument is only connected to the earth wire itself. The provision made according to the system of the invention ensures that a constant reference potential is presented in this connection point, which in particular is not exposed to fluctuations of a high-frequency nature. The disturbing influence of such fluctuations mainly applies to computer equipment in which digital signal frequencies of the order of 4 MHz or greater are used. The shield is grounded free of the instrument near the terminal.

Het is mogelijk het stelsel volgens de uitvinding te benutten voor de aarding van een aantal instrumenten. In dat geval verdient het de voorkeur dat de aardleiding vanaf een vertakkingspunt met gelijke spreidingslengte 30 wordt verdeeld over de verschillende instrumenten, dat wil zeggen dat de looptijden vanaf het vertakkingspunt tot de verschillende aansluitpunten aan de instrumenten gelijk zijn, en dat de afscherming over het vertakkingspunt zonder onderbreking doorloopt.It is possible to use the system according to the invention for the grounding of a number of instruments. In that case, it is preferable that the grounding conductor is divided between the different instruments from a branch point with equal spreading length, that is, that the travel times from the branch point to the different connection points are equal to the instruments, and that the shielding over the branch point without interruption.

35 De uitvinding wordt hierna toegelicht 8204350 3 * aet de beschrijving van twee voorkeursuitvoeringsvoorbeelden. De beschrijving verwijst naar een tekening.The invention is explained below 8204350 3 * with the description of two preferred embodiments. The description refers to a drawing.

Fig. 1 is een schematische voorstelling van een eerste voorkeursuitvoer-ng van het stelsel 5 volgens de uitvinding.Fig. 1 is a schematic representation of a first preferred embodiment of the system 5 according to the invention.

Fig. 2 is een schematische voorstelling van een tweede voorkeursuitvoering van het stelsel telgen* de uitvinding.Fig. 2 is a schematic representation of a second preferred embodiment of the system of the invention.

In fig. 1 is in het aardoppervlak 1 10 een boorgat 6 geslagen door aardlagen 2, 3, 4 heen tot in de aardlaag 5 waarvan op grond van metingen of van de geologische gesteldheid kan wérden verondersteld dat deze aardlaag 5 vrij is van storende, dat wil zeggen veranderlijke zwerf-stronen of magneetvelden. Om een instrument 7 adequaat te 15 aarden, dat wil zeggen zo dat in het aansluitpunt 17 van de aardleiding de potentiaal geen meetbare afgeleide naar de tijd heeft tot voorbij de essentiele frequentie waarmee bijvoorbeeld in het instrument transmissie van informatie plaatsvindt {de klokfrequentie in een digitaal systeem), is de aange-20 Sloten aardlaidlnf 8 voorzien van een afscherming 9 die reikt tot in de aardlaag 5. De met een gewicht 15 aan het eind 16 verzwaarde aardleiding 8, 14 is in bet boorgat 6 neergelaten. Bet blanke deel 14 van de aardleiding is voldoende lang om een in voldoende mate geringe aardweerstand te 25 verkrijgen.In Fig. 1, a borehole 6 has been drilled in the earth surface 1 through earth layers 2, 3, 4 into the earth layer 5, which can be assumed on the basis of measurements or of the geological condition that this earth layer 5 is free from disturbing ie variable stray thrones or magnetic fields. In order to earth an instrument 7 adequately, that is to say in such a way that in the connection point 17 of the protective earth the potential has no measurable derivative with respect to time beyond the essential frequency with which, for example, the instrument transmits information {the clock frequency in a digital system), the connected earthing member 8 is provided with a shield 9 extending into the earthing layer 5. The earthing conductor 8, 14 weighted at the end 16 is lowered into the borehole 6. The bare part 14 of the earthing conductor is long enough to obtain a sufficiently low earthing resistance.

Aan het ene eind van de afscherming 9 is deze via een karakteristieke afsluitweerstand 13 aangesloten aan het punt 12 van de aardleiding dat het eind is van het afgeschermde deel 8 en het begin van het blanke deel 14.At one end of the shield 9, it is connected via a characteristic terminating resistor 13 to the point 12 of the protective earth conductor which is the end of the shielded part 8 and the beginning of the bare part 14.

30 Aan het andere einde, nabij het instrument, is de afscherming 9 rechtstreeks geaard, vrij van het instrument 7.At the other end, near the instrument, the shield 9 is directly grounded, free from the instrument 7.

In fig. 2 is onder het aardoppervlak 1 een werkputkast 20 geplaatst die is voorzien van een deksel 21. In de kast is een gesloten doos 22 opgesteld die geheel v 35 van elektrisch en magnetisch geleidende wanden is vervaardigd, 8204350 - .r* · -iiÉs'v.In fig. 2 a work well box 20 is provided under the earth surface 1 and is provided with a lid 21. In the box a closed box 22 is arranged, which is entirely made of electrically and magnetically conductive walls, 8204350 - .r * · - iiÉs'v.

4 o bijvoorbeeld van ^u-metaal in voldoende dikte. Door het deksel 21 heen wordt de van de afscherming 9 voorziene aardlei-ding 8 gevoerd door een isolerende doorvoer 23 tot in de doos 22. De aardleiding 8 wordt in de doos 22 aangesloten aan een 5 aansluitblok 24 dat elektrisch een geheel is met de wand van de doos 22. Het eind 26 van de afscherming 9 is via een karakteristieke afsluitweerstand 27 verbonden met het eind van de aardleiding nabij het aansluitblok 24. Onder of naast de werkputkast 20 is de blanke aardleiding 14 tot de gewenste 10 diepte ingevoerd in de aardlagen. De aardleiding 14 is door de wand van de kast 20 heen aangesloten aan een tweede aansluitblok 25 op de buitenkant van de doos 22 en is daardoor met de afgeschermde aardleiding 8 galvanisch verbonden.4 o for example of u-metal in sufficient thickness. The protective conductor 8 provided with the shield 9 is passed through the cover 21 through an insulating lead-through 23 into the box 22. The protective conductor 8 is connected in the box 22 to a terminal block 24 which is electrically integral with the wall of the box 22. The end 26 of the shield 9 is connected via a characteristic terminating resistor 27 to the end of the earth conductor near the terminal block 24. Below or next to the work well box 20, the bare earth conductor 14 is introduced into the earth layers to the desired depth. . The grounding conductor 14 is connected through the wall of the box 20 to a second terminal block 25 on the outside of the box 22 and is therefore galvanically connected to the shielded grounding conductor 8.

Bovengronds bedient de aardleiding 8 15 in fig. 2 twee instrumenten 30 en 31. De afscherming 9 loopt zonder onderbreking door (9', 9") voorbij het vertakkingspunt 32 dat zelf dus geheel is afgeschermd. De vertakkingen 8' en 8" zijn uitgevoerd zodanig dat zij gelijke looptijden opleveren voor stoorsignalen. Zij zijn bijvoorbeeld identiek uitgevoerd, 20 of anders zijn zij aan elkaar aangepast door toepassing van geschikte impedanties.Above ground, the grounding conductor 8 15 in Fig. 2 operates two instruments 30 and 31. The shield 9 continues without interruption (9 ', 9 ") past the branch point 32, which is itself completely shielded. The branches 8' and 8" are designed such that they provide equal transit times for interference signals. For example, they are designed identically, or else they are matched to each other using appropriate impedances.

Opgemerkt wordt nog, dat, anders dan het geval is met de werkputkast en doos, het boorgat bestemd is om na enige tijd ingevuld te raken, hetzij door instorten 25 of door aanvullen. In het algemeen zal het boorgat daarom niet worden voorzien van een duurzame bekleding.It should also be noted that, unlike the work well box and box, the borehole is intended to be filled after some time, either by collapse or by replenishment. In general, the borehole will therefore not be provided with a durable coating.

30 820435030 8204350

Claims

1. System for grounding instruments, avoiding interference from fields and currents in the ground below the earth's surface, whereby a shielded grounding conductor is laid from an instrument or instruments to a point below the earth's surface, with the Feature: '' that the shielded earth conductor is laid under the earth's surface in a hollow space.

System according to claim 1, 10 with ·. characterized in that the hollow space is a borehole (6) where the shielded grounding conductor (8), extended with a bare grounding conductor (14) and weighted with a weight (15), is lowered with the shield (9) of the earthing conductor (8) extends | pt into an earthing layer (5) which should not be considered to carry stray currents 15 6ff interference fields.

System according to claim 1, characterized in that the hollow space is a work well box (20) provided with a lid (21), in which a closed box (22) of an electrical system. and magnetically conductive material is placed in the wall of which box an insulating lead-through (23) for the shielded earth conductor (8) and its shield (9) is provided and on the inside a terminal block (24) for the earth conductor (8 ), while on the outside a terminal block (25) is provided for a bare earth wire (14).

System according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the end (11, 26) of the half-circuit (9) and the grounding conductor on site (12, 27) are connected by a single-wire resistor (13, 28).

System according to claim 1, 2, 3, 30 or 4, characterized in that the grounding conductor is distributed over the different instruments from a branch point with equal spreading length, and in that the shielding continues over the branch point without interruption. 8204350 J: if. ' - - kk, '-