Файл: Введение в настоящее время системы электроснабжения являются важным элементом развития электроэнергетики.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.11.2023

Просмотров: 91

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Система молниезащиты должна защищать все элементы, находящиеся на территории тяговой подстанции от разрушительных последствий высокого напряжения, возникающего при падении молнии или скачке напряжения в сети электроснабжения.

Для этого необходимо установить молниеотводы на высоких точках, чтобы они смогли привлекать молнии к себе и направлять ток в землю. Молниеотвод должен быть установлен таким образом, чтобы он был выше всех объектов на территории подстанции.

Заземление же является не менее важной составляющей системы молни защиты. Его основное назначение – отводить электрический ток в землю при возникновении различных аварийных ситуаций. В случае неправильного проектирования системы заземления, возможно возникновение опасных для жизни и здоровья людей условий.

Оптимальным решением будет использование глубинного заземления, которое обеспечивает высокую степень защиты от электрического удара. Данный вид заземления предусматривает проведение вертикальных штырей глубоко в грунт до достижения слоя с хорошей проводимостью.

Однако при проектировании системы молниезащиты и заземления необходимо учитывать также особенности конкретного объекта – территорию подстанции, ее конструктивные особенности и т.д.

Для этого проводятся необходимые расчёты, которые позволяют определить требования к системе молниезащиты и заземления в конкретном случае. Расчеты должны учитывать главным образом параметры почвы на территории подстанции, а также характеристики материалов используемых при установке молниеотводов и заземлений.

Особое внимание следует уделить выбору материалов для молниеотводов и заземлений. Они должны обладать высокой проводимостью, быть надежными и долговечными.

Важной составляющей проектирования системы молниезащиты и заземления является контрольный съём электрического потенциала на поверхности земли в различных точках территории подстанции. Это позволяет определить эффективность работы всей системы и выявить возможные проблемы или недостатки еще до начала эксплуатации.

Также необходимо предусмотреть регулярную проверку работоспособности всей системы молниезащиты и заземления. Данная процедура позволяет выявить и устранить возможные проблемы, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации.

4.2 Расчет молниезащиты


Молниеотводы - надежное средство защиты подстанций от непредсказуемой природной силы, которая может нанести серьезный ущерб электрическим объектам. Образование молний неизбежно, поэтому нужно использовать такие устройства, которые будут привлекать и направлять электрический ток в безопасное направление. Молниеотводы состоят из нескольких элементов: молниеприемник, токоотвод и заземлитель.

Молниеприемным устройством обычно является металлическая стержневая конструкция, расположенная на высоте над объектом защиты. Вовремя лидерной стадии молнии молниеприемник притягивает заряды, что помогает создать электрическое поле большой напряженности между лидером и вершиной молниеотвода. Токоотвод же направляет проходящий через молниеприемник ток в заземление, где он просто затухает.

Важно отметить, что молниеотводы не только защищают от прямых ударов молнии, но и снижают вероятность индукционных перенапряжений в электрических кабелях. Поэтому на современных объектах электроснабжения молниезащита - обязательное требование. Не стоит экономить на таких вещах, как безопасность.

Важно понимать, что молниеотводы играют очень важную роль в защите объектов от молний. Встреча молниеотвода с лидером может создавать большую напряженность на земле, но это именно то, что защищает объект, на который установлен молниеотвод. При этом молния становится направленной к молниеотводу, попав сначала в его зону защиты.

Однако не все молниеотводы одинаковы. Существуют два основных типа молниеприемников: стержневые и тросовые. Стержневой молниеотвод состоит из вертикального стержня, установленного на крыше здания. А тросовой молниеотвод представляет собой набор тросов, проложенных по периметру крыши здания. Обе конструкции работают одинаково, защищая здание от направленной к нему молнии.

Кроме того, появление молниеотвода не только уменьшает вероятность поражения молнией объекта, но и уменьшает возможность повреждения самого молниеотвода. Ведь он принимает на себя удар молнии и перенаправляет ее по заземляющей петле, минуя всю инфраструктуру здания.

Таким образом, использование молниеотводов важно не только для защиты зданий, но и для заботы об их долговечности и сохранности.

Истина в том, что многие люди недостаточно осведомлены о том, что такое молниеотводы и зачем они нужны. Чтобы предотвратить неприятные последствия от попадания молнии в здание или другую инфраструктуру, необходимо установить молниеотводы. Стержневые молниеотводы - это один из вариантов таких систем. Они представляют собой вертикальные стержни (мачты), которые заканчиваются заземлителем.



Тросовые молниеотводы, по сравнению со стержневыми, имеют иные принципиальные отличия. Эта система подвешивается горизонтально на определенных высотах, используя тросы. Подсоединение тросовых молниеотводов к заземлителю происходит с помощью специальных токоотводов, которые также проложены на опорах.

Наше внимание не стоит ограничиваться лишь сооружениями в нашей жизни. Офисы, торговые центры, жилые и промышленные здания различного назначения, все они в той или иной степени затронуты проблемами молниезащиты. Именно поэтому системы распределительных устройств подстанции защищаются стержневыми молниеотводами. Линии электропередачи, в свою очередь, защищаются тросовыми молниеотводами.

Важным моментом является верхняя граница высоты стержневого молниеотвода. В случае, когда h <150 м, зона его защиты создает круговой конус. Это необходимо принимать во внимание при проектировании и монтаже соответствующей системы, чтобы обеспечить полную молниезащиту и предотвратить нежелательные последствия от удара молнии.

Намеченные границы защитной зоны при условии вероятности прорыва на уровне 0,005 является очень важным вопросом при проектировании безопасности объектов. Для определения расстояния, на котором необходимо создать эту защитную зону, используются специальные расчеты по формулам. На основании этих расчетов устанавливается граница зоны защиты, которая измеряется в метрах. Однако, стоит помнить, что эта граница может быть влиянием различных факторов, таких как скорость прорыва, тип газа, температура и давление. Поэтому, для обеспечения максимальной безопасности, необходимо проводить расчеты внимательно и учитывать все возможные факторы риска. Кроме того, важно помнить, что создание защитной зоны - это лишь один из элементов безопасности, и рассмотрение других возможных мер защиты также необходимо.



Путем увеличения возможности прорыва молнии до 0,05 мы расширим зону защиты и в некоторых случаях она будет соответствовать требованиям практики. Для конструкций, высотой не более 30 м, количество молниевых разрядов обычно составляет менее 0,1 в год, что говорит о том, что вероятность поражения зонируемой области не превышает одного раза за 200 лет эксплуатации. Если, но, нужно учитывать, что вероятность прорыва молнии за пределами границы зоны не превышает 0,005.









h

h 0







h x





r x




Рисунок 9 – Сечение зоны защиты стержневого молниеотвода

Формулы, которые описывают зону защиты одиночного молниеотвода при вероятности прорыва в 0,05, можно представить следующим образом.:







Зоны защиты двойного стержневого молниеотвода (рисунок 10).




hmin

h0

h



hx









rx