Файл: Гессен В.Ю. Защита сельских электрических сетей от аварий.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.07.2024

Просмотров: 152

Скачиваний: 0

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

прямых ударов молнии. Однако объекты, избирательно поражаемые молнией, целесообразно защищать, как это сделано в рассмотренном приеме.

Когда зона защиты одного молниеотвода, установлен­ ного на опоре или на конструкции, не охватит всего обо­ рудования, которое требуется защитить, защиту выпол­ няют двумя или более стержневыми молниеотводами.

Зона, защищенная двумя молниеотводами одинаковой высоты на уровне /гЛ., представляет собой симметричную фигуру, ограниченную двумя дугами окружности и че­

тырьмя участками прямых

(рис. 27). Расстояние между

 

 

 

центрами

окружно­

 

 

 

стей

равно

расстоя­

 

 

 

нию

между

осями

 

 

 

молниеотводов

(а);

 

 

 

радиусы окружностей

 

 

 

х)

определяют

так

 

 

 

же,

как для одиночно­

 

 

 

го молниеотвода; раз­

 

 

 

мер

наиболее

узкой

 

 

 

части защищенной зо­

Рис. 27. Защищенная зона двух

стер­

ны

(2ЬЛ.) находят с

жневых

молниеотводов.

 

помощью

графиков

сти от a, ha

и коэффициента р,

(рис. 28) в зависимо­

значение которого

при­

нимают в зависимости от высоты .молниеотвода. При

h<30

м р=\;

при /15э30 м р = 5 , 5 : ] / Т .

 

 

 

Заметим, что ширина наиболее узкой части защищенной

зоны обращается в нуль при a:ha

= 7 для молниеотводов

высотой

30 м и

менее. Условие

обращения

в нуль раз-

 

 

.

с,

 

 

 

- а

38,5

 

мера Ьх

для более высоких молниеотводов:

= —~—.

 

Определим размеры защищенной зоны на уровне х =

=

20 м для двойного стержневого молниеотвода высотой

hx

=

36 м при расстоянии между осями молниеотводов

а = 85 м.

 

 

 

 

 

 

 

Активная высота молниеотвода относительно уровня

20 м составляет 16 м. Коэффициент р =

5,5: ]/3 6 = 0,915.

Радиус

окружностей гх

= 1,6-0,915-36 (36—20) : (36 +

+

20) =

15 м. Чтобы по графику узнать размер Ьх, необ­

ходимо

предварительно

вычислить

отношение hx

: h и

отношение a:ha.

Дл я рассматриваемого случая hx:h

=

=

20 : 36 = 0,445

и а : ha

= 85 : 16 = 5,3. Поскольку

мас­

штаб координатных осей графика содержит множитель р,

68


Рис. 29. Защищенная зона двух стержневых молниеотводов разной высоты.
в

поделим последнее отношение на р = 0,915 и получим 5,8.

При а: ha >

5 следует пользоваться графиком на рис. 28, б.

Интерполируя результаты, полученные по кривой

для

hx = 0,4 h

и по кривой для hx = 0,5 h, находим b:ha

=

a

2 з 4

бТ'Р

5 , 0 S'25 5-5

$75 В6-25'В'5

6&

7"р

 

d/f,a

5

 

o/ha

Рис. 28. Графики для определения наименьшей ширины защищен­ ной зоны двух стержневых молниеотводов:

а — при расстоянии между молниеотводами д о 6a/ha,

б — при расстоянии

м е ж д у молниеотводами от 5 д о 7

a/ha.

= 0,35 р, откуда Ьх = 0,35-0,915-16 = 5,1 м. Оконча­ тельно: длина защищенной зоны 115 м, наибольшая ши­ рина — 3 0 м, ширина в самой узкой части — 10,2 м.

Если грозозащитное устройство с двумя стер­ жневыми молниеотвода­ ми имеет стержни раз­ ной высоты, размеры внешней части защищен­ ной зоны определяют, как для одиночных мол­ ниеотводов. Д л я опреде­

ления размеров части защищенной зоны,, расположенной между молниеотводами, на чертеже строят фиктив­

ный молниеотвод (рис. 29), равный по высоте

меньшему,

и находят расстояние а' между действительным

и фиктив­

ным молниеотводами. Дальнейшее сводится к рассмотрен­ ному случаю определения защищенной зоны для двойного молниеотвода со стержнями одинаковой высоты.

69


Д л я защиты от прямых ударов молнии значительных пространств применяют многократный стержневой мол­ ниеотвод, т. е. несколько стержневых молниеотводов, расположенных на определенном расстоянии один от дру­ гого.

Чтобы три или четыре молниеотвода обеспечили защиту всей площади, ограниченной контурами защищае-

Рис. 30. Защищенные зоны многократных молниеотводов:

а — трехстержневого,

б —

четырехстержневого .

мых ими зон (рис. 30), должно

быть выполнено условие

D =s£ 8 pha,

 

 

проходящей

через вер­

где: D — диаметр окружности,

шины треугольника, образованного тремя мол­

ниеотводами, или диагональ четырехугольника,

в вершинах которого расположены молниеот­

воды;

 

 

 

при h «g 30 м

р — коэффициент,

равный

единице

или равный

5,5

:Yp

П Р И /г >

30

м;

На — активная высота

молниеотвода.

стержневых

Размеры защищенных зон многократных

молниеотводов для различных уровней hx

определяют так

же, как для одиночных и двойных

молниеотводов. Радиус

гх — по формуле для одиночного

молниеотвода

или

гра­

фически, размер Ъх — методом, рассмотренным

при рас­

чете

двойного молниеотвода с помощью графиков

(см.

рис.

28).

 

 

 

Очертание границ зон защиты, тросового молниеот­ вода в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси троса, такое ж е , как для одиночного стержневого молниеотвода. Горизонтальное сечение защищенной зоны

на уровне hx — полоса шириной 2 гх, где гх = 0,8

h1^—.

70



Защита от набегающих волн. От перенапряжений, обусловленных волнами атмосферного происхождения, в сельских электроустановках напряжением 10 кВ защи­ щают электрооборудование подстанций и распределитель­ ных устройств, а также отдельных мест ВЛ. В сельских сетях н. н. грозозащитные мероприятия направлены прежде всего на обеспечение защиты людей от заноса высоких потенциалов во внутренние проводки. Кроме того, предусматривается защита оборудования ТП от волн, приходящих по сетям н. н.

На ВЛ 10 кВ защищают места пересечения с другими линиями электропередачи или линиями связи, места соединения воздушных линий с кабельными, предусмат­ ривают защиту специальных опор или других мест с уров­ нем изоляции меньшим, чем изоляция основной линии. Например, разъединители на переключательных пунк­ тах, кабельные воронки, отдельные железобетонные или металлические опоры, установленные на линиях с дере­ вянными опорами.

Защита обеспечивается трубчатыми разрядниками или защитными промежутками (для кабельных воронок при­ меняют также вентильные разрядники). Грозозащитные аппараты устанавливают на опорах, ограничивающих пролет с ослабленной изоляцией. Если местом с ослаб­ ленной изоляцией является одиночная опора, то трубча­ тый разрядник или П З монтируют на ней.

Грозозащитные аппараты на ВЛ предназначены для того, чтобы при появлении высоких потенциалов, опасных для отдельных мест с ослабленной изоляцией, отвести волну в землю до того, как волна перенапряжения про­ бьет изоляцию, создав тем самым аварийный режим. Особенно тяжелыми могут быть последствия аварий

.при перекрытии изоляции между пересекающимися линиями или линиями на участках сближения.

В схемах защиты подстанций (рис. 31) используют вентильные-разрядники: по одному разряднику на каж­ дую фазу. Д л я тупиковой подстанции (рис. 31, а) РВ ста­ вят на вводе до разъединителя. Такое место установки выбрано, чтобы обеспечить'защиту не только трансформа­ тора-, но и разъединителя. У транзитной подстанции (рис. 31, б) РВ ставят на шинах, а защиту разъединителя обеспечивают при помощи РТ . Если по пределам отклю­

чаемых токов трубчатые

разрядники на подходят, при­

меняют вместо них П З

. Д л я транзитной подстанции

71