ВСТУП
Розподільні електричні мережі (PC) напругою 0,4-10 кВ в останні роки оснащуються електрообладнанням, апаратами, пристроями, ізоляторами і проводами, виготовленими на новій сучасній технічній базі. Експлуатація таких мережевих об'єктів вимагає надійної системи захисту від грозових перенапруг з використанням сучасних технічних засобів. Розробка технічних засобів і методів захисту від перенапруг PC пов'язана з кількісною оцінкою параметрів блискавки і ймовірного числа грозових ушкоджень. Для розрахунків щільності прямих ударів блискавки на землю використовується інформація про інтенсивність грозової діяльності. При цьому необхідно враховувати екранування мережевих об'єктів будівлями, спорудами, деревами і т.п. Екранування в окремих випадках може знизити кількість прямих ударів в мережеві об'єкти на ~ 70%.
Надійний захист досягається, якщо обладнання і конструкції будуть мати достатньо високу міцність ізоляції або в PC встановлені ефективні апарати захисту від грозових перенапруг. Для захисту PC напругою 0,4-10 кВ від грозових перенапруг застосовуються обмежувачі перенапруг нелінійні (ОПН), розрядники довго-іскрові (РДІ), розрядники вентильні (РВ) і трубчасті (РТ), захисні іскрові проміжки (ІП). Тип, кількість і місце установки апаратів захисту вибирається при проектуванні конкретних мережевих об'єктів. При установці апаратів захисту вимоги до значення опору заземлення вибирають згідно ПУЕ. Для магістральних ліній напругою 6-10 кВ, виконаних у габаритах ПЛ напругою 35 кВ, рекомендується застосовувати тросові громовідводи на підходах до підстанцій і розподільних пунктів.
Завданням захисту PC напругою 0,4 кВ є запобігання ураження людей, тварин і виникнення пожеж внаслідок проникнення грозових перенапруг у внутрішні проводки житлових будинків та інших будівель, а також пошкодження електроустаткування підстанцій 6-10/0, 4 кВ.
1. ОЦІНКА ЗАХИСНОГО ДІЇ блискавковідвід
1.1 Параметри стрижневих і тросових блискавковідводів
1.1.1 Параметри стрижневих блискавковідводів
Стрижневим блискавковідводом називається конструкція у вигляді вертикального встановленого гратчастого шпиля, труби або стрижня. Стрижневою блискавковідвід як засіб грозозахисту був запропонований В.Франкліном в 1749 році. Сучасні громовідводи стандартних типів мають висоту до 40 метрів. У деяких випадках для створення нестандартних блискавковідводів в якості несучих конструкцій використовуються заводські труби, опори ліній електропередачі або металеві портали відкритих розподільних пристроїв.
Блискавковідвід повинен мати надійний зв'язок із землею з опором 5-25 Ом розтіканню імпульсного струму. Захисна властивість стрижневих блискавковідводів полягає в тому, що вони орієнтують на себе лідер несформованого грозового розряду. Розряд відбувається обов'язково в вершину блискавковідводу, якщо він формується в деякій області, розташованої над блискавковідводом. Ця область має вигляд розширюється вгору конуса і називається зоною 100%-го ураження. Дослідними даними встановлено, що висота орієнтування блискавки Н залежить від висоти блискавковідводу h. Для блискавковідводів висотою до 30 метрів:
(1.1)
а для блискавковідводів висотою більше 30 метрів Н = 600м прийнято вважати, що вершина конуса зони 100%-го ураження розташовується симетрично осі блискавковідводу на висоті захищається об'єкта, а радіус його на висоті орієнтування:
(1.2)
де - активна частина блискавковідводу, відповідна його перевищенню над висотою захищається:
(1.3)
Крім зазначеної зони, захисну дію стрижневого блискавковідводу характеризується зоною захисту, тобто простором, попадання розрядів блискавок в яке виключається. Зона захисту одиночного стрижневого блискавковідводу має вигляд намету, розширюється донизу (рис. 1.1). Для розрахунку радіуса захисту в будь-якій точці захисної зони, в тому числі і на рівні висоти захищається, використовується формула:
(1.4)
де р - поправочний коефіцієнт, що дорівнює 1 для блискавковідводів висотою менше 30 метрів і рівний для більш високих блискавковідводів.
У тому випадку, коли для захисту протяжних об'єктів використовується кілька блискавковідводів, доцільно, щоб зони їх 100%-го ураження змикалися над об'єктом або навіть перекривали один одного, виключаючи вертикальний прорив блискавки на об'єкт захисту (Рис. 1.2). Відстань (S) між осями блискавковідводів має дорівнювати або менше величини, яка визначається із залежності:
(1.5)
Зона захисту двох і чотирьох стрижневих блискавковідводів в плані на рівні висоти захищається має обриси, наведені на рис. 1.3, а, б. p> Показаний на малюнку радіус захисту визначається так само, як і для одиночного блискавковідводу, а найменша ширина зони захисту визначається за спеціальними кривим. Слід мати на увазі, що при ...
